JP7058582B2 - 作業機械 - Google Patents

Description

本発明は、周囲監視装置を備えた作業機械に関する。

作業機械のオペレータが周囲の状況を認識する周囲監視装置として、車体に取り付けた物体検出センサを用いて車体周囲の人や障害物等を検出するものが知られており、例えばその一例が特許文献１に記載されている。

特許文献１においては、上部旋回体、下部走行体、作業装置を備えた油圧ショベルにおいて、物体検出センサを用いて車体の周囲に存在する障害物を検出する際に、上部旋回体の旋回角度に応じて下部走行体が除外されるように検出領域を設定することで、車体近傍まで検出領域を設定することと、下部走行体の誤検出防止することの両立を図っている。

特開２０１８－２１３７４号公報

作業機械である油圧ショベルを操作する際には、下部走行体、カウンターウェイト、フロント部等が周囲の作業員や障害物に接触しないようにするため、オペレータは操作の前に肉眼やミラー、カメラ、前述した物体検出センサ等で動作前に車体周囲領域を確認することが重要となる。

物体検出センサを用いることで、車体の周囲に存在する障害物を検出してモニタ上のアイコンやブザー音でオペレータに注意喚起をすることが可能であるが、油圧ショベルのように車体に旋回機能を有する作業機械においては、下部走行体が上部旋回体から大きくはみ出す姿勢になることがあり、上部旋回体に搭載した物体検出センサが下部走行体を障害物として誤検出し、誤警報を発生してしまうことがある。

これを避けるためには、下部走行体を検出領域に含まないように物体検出センサの取付け角度を調整することや、物体検出センサの検出領域を下部走行体よりも上方に限定することが考えられる。しかし、この場合は、下部走行体近傍の領域が検出領域から除外されるため、下部走行体近傍の作業員を検出することができなくなる。

特許文献１では、下部走行体が除外されるように検出領域を設定することで、下部走行体近傍まで検出領域を設定することが可能となり、かつ下部走行体の誤検出を防止することの両立を図っている。

しかし、特許文献１においても、下部走行体を検出領域から除外することで、旋回角度によっては下部走行体近傍にいる作業員を検出できなくなる可能性がある。

安全性を考慮した場合、下部走行体近傍にいる作業員を検出することが最も重要となる。

本発明の目的は、下部走行体近傍にいる作業員を検出して車体周囲の安全を確保しつつ、下部走行体の誤検出を防止し、作業効率を向上させることができる作業機械を提供することである。

本発明は、上記課題を解決するために、下部走行体及びこの下部走行体に対して旋回可能に搭載された上部旋回体とを含む車体と、前記上部旋回体に設けられた作業装置と、前記車体の周囲を監視する周囲監視装置とを備えた作業機械において、前記周囲監視装置は、前記上部旋回体に搭載され、前記車体の周囲に位置する障害物を検出する少なくとも１つの赤外線距離センサと、前記赤外線距離センサの計測信号に基づいて障害物の有無と、前記障害物が反射材を着用した人か、人以外の障害物かを判別し、障害物情報を生成するコントローラと、前記コントローラからの出力に応じて前記障害物情報を表示する表示装置とを有し、前記赤外線距離センサは、前記上部旋回体が前記下部走行体に対して旋回状態にないときと旋回状態にあるときのいずれの場合も、前記下部走行体が前記赤外線距離センサの検出領域に含まれるように前記上部旋回体に搭載されており、前記コントローラは、前記下部走行体を含まない障害物検出領域を設定する設定情報が予め記憶され、前記赤外線距離センサからの計測信号に基づいて、前記赤外線距離センサの検出領域において前記障害物として前記反射材が検出されたかどうかを判定し、前記反射材が検出された場合は、前記車体の周囲に人が存在することを前記表示装置に表示させ、前記反射材が検出されない場合は、前記設定情報に基づいて設定した前記下部走行体を含まない障害物検出領域に前記障害物が含まれるかどうかを判定し、前記障害物が前記下部走行体を含まない障害物検出領域に含まれる場合は、前記車体の周囲に人以外の障害物が存在することを前記表示装置に表示させるものとする。

このように赤外線距離センサの検出領域に下部走行体が含まれるように赤外線距離センサを上部旋回体に搭載し、その計測信号に基づいて反射材を検出できるようにするとともに、赤外線距離センサの検出領域とは別に反射材（人）以外の障害物を検出する障害物検出領域を設定し、その障害物検出領域を下部走行体が含まれない領域となるよう設定して、反射材（人）及び反射材以外の障害物の有無を判定することで、下部走行体を検出することなく、下部走行体が存在する可能性がある領域でも反射材（人）を検出することが可能となる。これにより下部走行体近傍にいる作業員（補助者）を検出して車体周囲の安全を確保しつつ、下部走行体の誤検出を防止し、オペレータは誤検出により作業を中断させられることなく効率的に作業を行うことができ、作業効率を向上させることができる。

本発明によれば、下部走行体近傍にいる作業員を検出して車体周囲の安全を確保しつつ、下部走行体の誤検出を防止し、オペレータは誤検出により作業を中断させられることなく効率的に作業を行うことができ、作業効率を向上させることができる。

周囲監視装置を有する作業機械の代表例である油圧ショベルを示す図である。 周囲監視装置の構成要素の配置図である。 周囲監視装置のシステムの機能ブロック図である。 カメラの映像を用いない場合の表示装置の表示画面の一例を示す図である。 赤外線距離センサの検出領域を示す図である。 車体旋回時の赤外線距離センサの検出領域を示す図である。 赤外線距離センサの検出領域に基づいて設定した人（反射材）以外の障害物の検出領域を示す図である。 赤外線距離センサの検出領域に基づいて設定した人（反射材）の検出領域を示す図である。 障害物の検出領域及び人（反射材）の検出領域の重ね合せを示す図である。 周囲監視装置のコントローラにおける判定部及び画像合成部の処理機能を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、周囲監視装置を有する作業機械の代表例である油圧ショベルを示す図である。

油圧ショベルは、下部走行体３及びこの下部走行体３に対して旋回可能に搭載された上部旋回体４を含む車体と、上部旋回体４の前部に設けられた作業装置５とを備え、上部旋回体４に原動機としてのエンジン１と、エンジン１によって駆動されるメインポンプ２が搭載されている。

下部走行体３は左右一対のクローラ３ａ，３ｂ（図１では片側のみを示す）を有し、クローラ３ａ，３ｂはそれぞれメインポンプ２から作動油が供給される走行油圧モータ６ａ，６ｂ（片側のみを示す）によって駆動され、走行を行う。

上部旋回体４はメインポンプ２から作動油が供給される旋回油圧モータ７によって駆動され、下部走行体３上を旋回する。

作業装置５は、上部旋回体４の前部にピン１４を中心にして上下方向に回動可能に搭載されたブーム８と、ブーム８を駆動するためのブームシリンダ９と、ブーム８にピン１５を中心にして上下方向に回動可能に連結されたアーム１０と、アーム１０を駆動するためのアームシリンダ１１と、アーム１０にピン１６を中心にして上下方向に回動可能に連結されたバケット１２と、バケット１２を駆動するためのバケットシリンダ１３とから構成されている。ブームシリンダ９、アームシリンダ１１、バケットシリンダ１３は、それぞれ、メインポンプ２から作動油が供給されて伸縮し、ブーム８、アーム１０、バケット１２を駆動する。油圧ショベルは、ブーム８、アーム１０、バケット１２をそれぞれピン１４，１５，１６を中心にして回動し、上部旋回体４を下部走行体３に対して旋回することで、掘削や整地等の作業を行う。

また、油圧ショベルは、車体（下部走行体３及び上部旋回体４）の周囲を監視する周囲監視装置１００を備えている。

図２は、周囲監視装置１００の構成要素の配置図である。図３は、周囲監視装置１００のシステムの機能ブロック図である。

図２において、周囲監視装置１００は、上部旋回体４に搭載され、下部走行体３及び上部旋回体４、すなわち車体の周囲に位置する障害物を撮影するカメラ１７－Ｌ，１７－Ｒ，１７－Ｂと、上部旋回体４に搭載され、車体の周囲に位置する障害物を検出する赤外線距離センサ１８－Ｌ，１８－Ｒ，１８－Ｂと、カメラ１７－Ｌ，１７－Ｒ，１７－Ｂの映像信号及び赤外線距離センサ１８－Ｌ，１８－Ｒ，１８－Ｂの計測信号に基づいて障害物の有無と、障害物が反射材を着用した人か、人（反射材）以外の障害物かを判別し、障害物情報を生成するコントローラ２１と、コントローラ２１の出力に応じて障害物情報を表示する表示装置２６と、コントローラ２１の出力に応じて鳴動するブザー部２８とを有している。

カメラ１７－Ｌ，１７－Ｒ及び赤外線距離センサ１８－Ｌ，１８－Ｒは上部旋回体４（車体）上の左右側部に搭載され、カメラ１７－Ｂ及び赤外線距離センサ１８－Ｂは上部旋回体４（車体）上の後部に搭載されている。

赤外線距離センサ１８－Ｌ，１８－Ｒ，１８－Ｂは、それぞれ、赤外線送信部１９－Ｌ，１９－Ｒ，１９－Ｂ及び赤外線受信部２０－Ｌ，２０－Ｒ，２０－Ｂから構成され、カメラ１７－Ｌ，１７－Ｒ，１７－Ｂに隣接して搭載される。赤外線送信部１９－Ｌ，１９－Ｒ，１９－Ｂからは、赤外線が照射される。周囲に障害物が存在する場合、照射された赤外線は障害物で反射され、その反射光を赤外線受信部２０－Ｌ，２０－Ｒ，２０－Ｂが受信することで障害物を検出することができる。また、赤外線距離センサ１８－Ｌ，１８－Ｒ，１８－Ｂは、照射した赤外線が検出した障害物に反射して戻ってくるまでの時間を計測することで、障害物までの距離を測定することができる。

以下の説明において、カメラ１７－Ｌ，１７－Ｒ，１７－Ｂ及び赤外線距離センサ１８－Ｌ，１８－Ｒ，１８－Ｂは、適宜、カメラ１７及び赤外線距離センサ１８と総称する。なお、赤外線距離センサ１８は３台に限らず、それ以外の台数（１台、又は３台以外の複数台）であってもよい。例えば、オペレータから最も視界の悪い車体後方領域を監視できるようにすればよい場合は、赤外線距離センサ１８－Ｂだけであってもよい。

図３において、コントローラ２１は、演算部２２、記憶部２３、判定部２４、画像合成部２５を有している。コントローラ２１はカメラ１７から映像信号を入力し、赤外線距離センサ１８から計測信号を入力する。演算部２２はコントローラ２１が入力した赤外線距離センサ１８からの計測信号から反射光の有無（障害物の有無）と、反射光があった場合の障害物の距離及び反射光強度を演算する。記憶部２３は、赤外線距離センサ１８の検出領域の設定情報や反射光強度の閾値を記憶している。判定部２４は、演算部２２から反射光の有無と、障害物の距離及び反射光強度の演算情報を入力するとともに、記憶部２３から検出領域の設定情報及び反射光強度の閾値を入力する。判定部２４はこれらの値を用いて警告の出力命令の必要性を判定する。

赤外線距離センサ１８が３台の赤外線距離センサ１８－Ｌ，１８－Ｒ，１８－Ｂである場合、演算部２２及び判定部２４は、３台の赤外線距離センサ１８－Ｌ，１８－Ｒ，１８－Ｂからの計測信号ごとに上記の処理を行う。

赤外線距離センサ１８は、反射光強度の大きさの違いから障害物を、反射材と、それ以外の障害物に判別して検出することができる。本発明は、この原理を利用して、油圧ショベルが稼動する作業現場で作業を行う作業員（補助者）に反射材を装着した反射ベストを着用させ、一定以上の強度で反射される障害物＝反射ベストを着用した人とみなすことで、反射材を検出したときは障害物が人であると判定し、反射材以外の障害物を検出したときは障害物が人以外の障害物であると判定する。人（反射材）と障害物の判定は、コントローラ２１内の判定部２４で行われ、判定部２４は、障害物検出時に検出された反射光強度が、記憶部２３に設定されている閾値よりも大きい場合に、障害物を人（反射材）と判定する。

人と人以外の障害物の判定は、カメラ１７の映像を利用した画像認識を併用して行ってもよい。画像認識では、カメラ１７で撮影した画像から、障害物の形状を抽出する。抽出した形状は、事前にデータベースに登録された形状パターンと比較される。抽出された形状が人型の形状パターンと一致した場合は、検出した障害物を人と判定し、障害物型の形状パターンと一致した場合は、障害物と判定する。この場合、カメラの映像信号も、図３に二点鎖線で示すように、判定部２４に入力される。

画像合成部２５は、判定部２４から入力される判定値を基に、カメラ１７の映像上に障害物の位置情報や警告アイコンといった情報を重畳する。表示装置２６は、上部旋回体４上のキャブ２７内に搭載され、画像合成部２５から出力された映像信号の映像を表示する。ブザー部２８は、上部旋回体４上のキャブ２７内に搭載され、判定部２４の判定結果に応じて、障害物が人か人以外の障害物かによって異なる警告音を出力する。

図４は、表示装置２６の表示画面２９の一例を示す図である。この例では、カメラ１７の映像上に人及び／又は障害物の位置情報や警告アイコンといった情報を重畳させたものである。表示装置２６の表示画面２９上にカメラ１７で撮影された障害物３０と人３１が表示されている。判定部２４が障害物を検出した場合は、障害物が人かどうかに係わらず、表示画面２９上の障害物３０と人３１の位置に警告アイコンとして障害物強調表示枠３２を表示させる。判定部２４が、障害物が人であると判定した場合には、加えて人３１の位置に警告アイコンとして人強調表示アイコン３３を表示し、人を強調して表示する。本例では、人強調表示アイコン３３を三角形で示している。なお、カメラ１７の映像を用いない場合は、カメラ１７で撮影された障害物３０と人３１の代わりに、障害物のアイコンと人のアイコンを表示装置２６の表示画面２９上に表示し、同様の処理を行えばよい。

このようにコントローラ２１は、画像合成部２５において、人（反射材）が検出された場合とそれ以外の障害物が検出された場合とで、表示装置２６に異なる警告アイコンを表示させる。

また、周囲監視装置が、上記のようにカメラ１７を有する場合は、コントローラは、画像合成部２５において、カメラ１７の映像信号に基づいて障害物として人が検出されたかどうかを更に判定し、赤外線距離センサ１８とカメラ１７のいずれかで反射材或いは人が検出された場合に、車体の周囲に人が存在することを表示装置２６に表示させる。これにより障害物（特に作業員）の検出精度が向上し、更なる車体周囲の安全の確保が可能となる。

また、本実施の形態の周囲監視装置１００は、検出機能切替スイッチ３４を有している。コントローラ２１は、判定部２４において、検出機能切替スイッチ３４の操作に応じて赤外線距離センサ１８－Ｌ，１８－Ｒ，１８－Ｂからの計測信号に基づく人（反射材）の検出機能と人（反射材）以外の障害物検出機能の有効、無効を切り替える。例えば、コントローラ２１は、検出機能切替スイッチ３４の操作に応じて全ての検出機能（人の検出機能と人以外の障害物検出機能の両方）の有効、無効を切り替える。コントローラ２１は、検出機能切替スイッチ３４の操作に応じて全ての障害物の検出機能と人（障害物）の検出機能のそれぞれの有効、無効を切り替えるようにしてもよい。また、コントローラ２１は、検出機能切替スイッチ３４の操作に応じて人（反射材）の検出機能と人（反射材）以外の障害物の検出機能のいずれか一方の有効、無効を切り替えるようにしてもよい。更に、コントローラは、検出機能切替スイッチ３４の操作に応じてそのような検出機能の有効、無効の切替を３つの赤外線距離センサ１８－Ｌ，１８－Ｒ，１８－Ｂに対して個別に行ってもよいし、一括して行ってもよい。このように検出機能切替スイッチ３４の操作に応じて人（反射材）の検出機能及び人（反射材）以外の障害物の検出機能の有効と無効の切替ができるようにすることにより、作業環境や作業現場における作業員の有無に応じて最適な周囲環境の監視が可能となる。

図５は、赤外線距離センサ１８の検出領域を示す図である。赤外線距離センサ１８の検出領域とは、赤外線距離センサ１８から赤外線が照射され障害物が検出可能な三次元空間を意味する。ここでは、例として、上部旋回体４上の左右側部及び後部に赤外線距離センサ１８－Ｌ，１８－Ｒ，１８－Ｂを搭載した場合のそれぞれの検出領域３５（３５－Ｌ，３５－Ｒ，３５－Ｂ）を示す。図５の上段は車体後方から見た図、中段は車体左側方から見た図、下段は車体上方から見た図である。赤外線距離センサ１８は上部旋回体４上に、地面を見下ろすように搭載される。図５において、赤外線距離センサ１８から引かれた一点鎖線は赤外線距離センサから照射された赤外線の中心線であり、θは赤外線距離センサ１８の搭載角度である。赤外線距離センサ１８の検出領域は搭載角度θによって変わり、地面に対して水平方向を基準とすると、搭載角度θを大きくすることで、上部旋回体４の間近まで障害物を検出することが可能となる。

一方、車体近傍で障害物を検出するように搭載角度θを設定した場合、図５の下段に示すように、上部旋回体４上の後部に搭載された赤外線距離センサ１８－Ｂは下部走行体３の一部であるクローラ３ａ，３ｂを検出してしまう可能性がある。また、上部旋回体４上の左右側部に搭載された赤外線距離センサ１８－Ｌ，１８－Ｒは、上部旋回体４と下部走行体３の旋回角度によっては、赤外線距離センサ１８が下部走行体３の一部であるクローラ３ａ，３ｂを検出してしまう可能性がある。

図６は、車体旋回時の赤外線距離センサ１８の検出領域３５（３５－Ｌ，３５－Ｒ，３５－Ｂ）を示す図である。図６の上段は車体後方から見た図、中段は車体左側方から見た図、下段は車体上方から見た図である。この図から分かるように、車体旋回時は下部走行体３のクローラ３ａ，３ｂ一部が赤外線距離センサ１８－Ｌ，１８－Ｒの検出領域３５に含まれてしまう。

本実施の形態において、赤外線距離センサ１８（１８－Ｌ，１８－Ｒ、１８－Ｂ）は、下部走行体３が赤外線距離センサ１８（１８－Ｌ，１８－Ｒ、１８－Ｂ）の検出領域に含まれるように上部旋回体４に搭載されている。すなわち、上部旋回体４上の後部に搭載された赤外線距離センサ１８－Ｂは、図５及び図６の下段に示すように、上部旋回体４が下部走行体３に対して旋回状態にないときと旋回状態にあるときのいずれの場合も、下部走行体３のクローラ３ａ，３ｂが赤外線距離センサ１８－Ｂの検出領域３５－Ｂに含まれるように上部旋回体４に搭載され、上部旋回体４上の左右側部に搭載された赤外線距離センサ１８－Ｌ，１８－Ｒは、図６に示すように、上部旋回体４が下部走行体３に対して旋回状態にあるときに、下部走行体３のクローラ３ａ，３ｂが赤外線距離センサ１８－Ｌ，１８－Ｒの検出領域３５－Ｌ，３５－Ｒに含まれるように上部旋回体４に搭載されている。

車体旋回時の下部走行体３と上部旋回体４の位置関係は、上部旋回体４の大きさや下部走行体３及びそのクローラ３ａ，３ｂの幅等から事前に計算可能である。そのため、コントローラ２１は、上部旋回体４上に搭載された赤外線距離センサ１８が、上部旋回体４の旋回時に下部走行体３のクローラ３ａ，３ｂを検出しないよう、障害物の検出に必要な検出領域を予め設定することができる。

また、検出領域３５に地面を含んでしまうと、地面を障害物として誤検出してしまうため、地面を検出領域３５から除外する必要がある。

図７は、赤外線距離センサ１８の検出領域３５に基づいてコントローラ２１が設定した人（反射材）以外の障害物の検出領域３６（３６－Ｌ，３６－Ｒ，３６－Ｂ）を示す図である。図７の上段は車体後方から見た図、中段は車体左側方から見た図、下段は車体上方から見た図である。障害物の検出領域３６（以下適宜、障害物検出領域３６という）は、赤外線距離センサ１８の検出領域３５と以下の寸法によって定義される。符号３７は、地面を検出領域から除外するために設定された、地面から最低検出面高さまでの距離である。この距離３７は、赤外線距離センサ１８の測定データに地面情報が含まれないように地面から任意の距離で設定する。符号３８（３８－Ｌ，３８－Ｒ，３８－Ｂ）、符号３９及び符号４０（４０－Ｌ，４０－Ｒ，４０－Ｂ）は、下部走行体３のクローラ３ａ，３ｂを検出領域３５から除外するために設定された距離であり、符号３８（３８－Ｌ，３８－Ｒ，３８－Ｂ）は、旋回時に下部走行体３のクローラ３ａ，３ｂが上部旋回体４の旋回中心４１から最も離れる距離を示し、符号３９は、下部走行体の高さを示し、符号４０－Ｌ，４０－Ｒは、旋回時に赤外線距離センサ１８の正面から下部走行体３のクローラ３ａ，３ｂが最も離れる距離を示し、符号４０－Ｂは、旋回時に赤外線距離センサ１８の正面から下部走行体３のクローラ３ａ，３ｂが最も離れる距離を示す。コントローラ２１は、これらの距離３７～４０を、下部走行体３のクローラ３ａ，３ｂを含まない障害物検出領域３６を設定する設定情報として記憶部２３に予め記憶しておく。なお、距離３７，３８，３９，４０は、任意のマージンを加えて設定されてもよい。このように下部走行体３のクローラ３ａ，３ｂを検出する可能性のある領域と、その外側で検出領域の高さを変え、可能な限り障害物検出領域３６を確保しつつ、下部走行体３のクローラ３ａ，３ｂの誤検出を防止している。

図８は、赤外線距離センサ１８の検出領域３５に基づいて設定した人（反射材）の検出領域４２（４２－Ｌ，４２－Ｒ，４２－Ｂ）を示す図である。図８の上段は車体後方から見た図、中段は車体左側方から見た図、下段は車体上方から見た図を示す。人（反射材）の検出領域４２は、赤外線距離センサ１８が検出できる最大の領域、すなわち図５及び図６に示した赤外線距離センサ１８の検出領域３５と同じ領域に設定される。

図９は、障害物の検出領域及び人（反射材）の検出領域の重ね合せを示す図である。図９の上段は車体後方から見た図、中段は車体左側方から見た図、下段は車体上方から見た図を示す。図７で示した障害物検出領域３６及び図８で示した人（反射材）の検出領域４２を重ね合せることで、下部走行体３のクローラ３ａ，３ｂの誤検出を防ぎつつ、車体最近傍においても人（反射材）の検出を可能としている。

なお、上記のように赤外線距離センサ１８の検出領域３５と同じ領域に人（反射材）の検出領域４２を設定することにより、赤外線距離センサ１８からの計測信号を用いて人（反射材）の有無を判定することで、人（反射材）の検出領域４２を設定して人（反射材）の有無を判定したのと同じ結果が得られる。このため、人（反射材）の検出領域４２を設定しなくても、人（反射材）の検出領域４２に人（反射材）が存在するかどうかを判定することができる。

図１０は、本実施の形態における周囲監視装置１００のコントローラ２１における判定部２４及び画像合成部２５の処理機能を示すフローチャートである。

前述したように、演算部２２は、コントローラ２１が入力した赤外線距離センサ１８－Ｌ，１８－Ｒ，１８－Ｂからのそれぞれの計測信号から反射光の有無（障害物の有無）と、反射光があった場合の障害物の距離及び反射光強度を演算している。

判定部２４は、ステップＳ１０１において、演算部２２から入力した演算情報に基づいて障害物の検出有無の判定を行う。判定部２４は、演算部２２から入力した演算情報に反射光有りの情報が含まれている場合は、障害物を検出したと判定し、ステップＳ１０２へ進む。演算部２２から入力した演算情報に反射光有りの情報が含まれていない場合は、障害物を検出していないと判定し、フローを終了する。

判定部２４は、３つの赤外線距離センサ１８－Ｌ，１８－Ｒ，１８－Ｂからの計測信号のそれぞれの演算情報に対して上記の判定を行う。また、判定部２４は、検出機能切替スイッチ３４の操作に応じて上記の判定を行う。例えば、検出機能切替スイッチ３４の操作が全ての赤外線距離センサ１８－Ｌ、１８－Ｒ，１８－Ｂによる全ての障害物の検出機能の無効を指示している場合は、障害物の検出の有無を判定することなく、フローを終了する。また、検出機能切替スイッチ３４の操作が赤外線距離センサ１８－Ｌによる検出機能の無効を指示している場合は、赤外線距離センサ１８－Ｒ，１８－Ｂによる障害物の検出有無の判定を行う。

ステップＳ１０２では、判定部２４は、検出した障害物が人、すなわち、反射材であるかどうかの判定を行う。この判定は、演算部２２から入力した障害物の反射光強度と記憶部２３から入力した閾値とを比較し、障害物の反射光強度が閾値以上である場合は、障害物が反射材、すなわち人であると判定し、障害物の反射光強度が閾値より小さい場合は、障害物が人（反射材）以外の障害物であると判定することで、行う。障害物が人（反射材）であると判定した場合は、ステップＳ１０３及びＳ１０４に進み、障害物が人（反射材）以外の障害物であると判定した場合は、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０３及びＳ１０４では、画像合成部２５は、表示装置２６及びブザー部２８を用い、前述したようにオペレータに車体周囲に人が存在することを通知する。すなわち、ステップＳ１０３では、図４に示すように、表示画面２９上に障害物強調表示枠３２及び人強調表示アイコン３３を表示させ、ステップＳ１０４では、ブザー部２８に人検出時用の警告音を発生させる。

ステップＳ１０５では、判定部２４は、検出した障害物が設定情報に基づいて設定した下部走行体３のクローラ３ａ，３ｂを含まない障害物検出領域３６内に検出されているかどうかの判定を行う。この判定は、記憶部２３から検出領域の設定情報（距離３７～４０）を入力し、この検出領域の設定情報と演算部２２から入力した障害物の距離情報を用いて、検出した障害物が図７に示される障害物検出領域３６に含まれるかどうかを判定することにより行う。障害物が図７に示す障害物検出領域３６内に検出されたと判定された場合は、ステップＳ１０６及びＳ１０６進む。障害物検出領域３６の外で検出されたと判定された場合は、フローを終了する。

ステップＳ１０６及びＳ１０７では、画像合成部２５は、表示装置２６及びブザー部２８を用い、前述したようにオペレータに車体周囲に人以外の障害物が存在することを通知する。すなわち、ステップＳ１０５では、図４に示すように、表示画面２９上に障害物強調表示枠３２を表示させ、ステップＳ１０６では、ブザー部２８に人以外の障害物検出時用の警告音を発生させる。

また、上記ステップＳ１０２，Ｓ１０５においても、判定部２４は、検出機能切替スイッチ３４の操作に応じて判定を行う。例えば、検出機能切替スイッチ３４の操作が赤外線距離センサ１８－Ｌ、１８－Ｒ，１８－Ｂによる人（反射材）以外の障害物の検出機能の無効を指示している場合は、ステップＳ１０２において、検出した障害物が人（反射材）であるかどうかの判定だけを行い、検出した障害物が人（反射材）でない場合は、ステップＳ１０５の処理を素通りしてフローを終了する。一方、検出機能切替スイッチ３４の操作が赤外線距離センサ１８－Ｌ、１８－Ｒ，１８－Ｂについて人（反射材）の検出機能の無効を指示している場合は、ステップＳ１０２の処理を素通りして、ステップＳ１０５において、障害物が障害物検出領域３６内で検出されたかどうかの判定だけを行い、障害物検出領域３６の外で検出されたと判定された場合は、フローを終了する。

ステップＳ１０８では、判定部２４は、障害物が障害物検出領域３６（すなわち赤外線距離センサ１８の検出領域３５）もしくは人（反射材）の検出領域４２からなくなったかどうかの判定を行う。障害物が検出領域３６（又は３５）もしくは４２からなくなっていた場合は、ステップＳ１０９，Ｓ１１０に進み、障害物が検出領域３６（又は３５）もしくは４２からなくなっていない場合は、ステップＳ１０２へ進み、上記の処理を繰り返す。

ステップＳ１０９及びＳ１１０では、画像合成部２５は、表示装置２６の表示をリセットし、ブザー部２８の出力を停止し、フローを終了する。

以上のようにコントローラ２１は、赤外線距離センサ１８からの計測信号に基づいて障害物として反射材が検出されたかどうかを判定し、反射材が検出された場合は、車体の周囲に人が存在することを表示装置２６に表示させ、反射材が検出されない場合は、上記設定情報に基づいて障害物が障害物検出領域３６に含まれるかどうかを判定し、障害物が障害物検出領域３６に含まれる場合は、車体の周囲に人以外の障害物が存在することを表示装置２６に表示させる。

このように本実施の形態においては、赤外線距離センサ１８の検出領域３５に下部走行体３が含まれるように赤外線距離センサ１８を上部旋回体４に搭載し、その計測信号に基づいて反射材を検出できるようにするとともに、赤外線距離センサ１８の検出領域３５とは別に人（反射材）以外の障害物を検出する障害物検出領域３６を設定し、その障害物検出領域３６を下部走行体３が含まれない領域となるよう設定して、人（反射材）及び人（反射材）以外の障害物の有無を判定することで、下部走行体３を検出することなく、下部走行体３が存在する可能性がある領域でも人（反射材）を検出することが可能となる。これにより下部走行体３の近傍にいる作業員を検出して車体周囲の安全を確保しつつ、下部走行体３の誤検出を防止し、オペレータは誤検出により作業を中断させられることなく効率的に作業を行うことができ、作業効率を向上させることができる。

１ エンジン
２ メインポンプ
３ 下部走行体（車体）
３ａ，３ｂ クローラ
４ 上部旋回体（車体）
５ 作業装置
６ 走行油圧モータ
７ 旋回油圧モータ
８ ブーム
９ ブームシリンダ
１０ アーム
１１ アームシリンダ
１２ バケット
１３ バケットシリンダ
１４～１６ ピン
１７（１７－Ｌ，１７－Ｒ，１７－Ｂ） カメラ
１８（１８－Ｌ，１８－Ｒ，１８－Ｂ） 赤外線距離センサ
１９（１９－Ｌ，１９－Ｒ，１９－Ｂ） 赤外線距離センサ送信部
２０（２０－Ｌ，２０－Ｒ，２０－Ｂ） 赤外線距離センサ受信部
２１ コントローラ
２２ 演算部
２３ 記憶部
２４ 判定部
２５ 画像合成部
２６ 表示装置
２７ キャブ
２８ ブザー部
２９ 表示画面
３０ 障害物
３１ 人
３２ 障害物強調表示枠
３３ 人強調表示アイコン
３４ 検出機能切替スイッチ
３５（３５－Ｌ，３５－Ｒ，３５－Ｂ） 赤外線距離センサの検出領域
３６（３６－Ｌ，３６－Ｒ，３６－Ｂ） 障害物の検出領域
３７ 検出領域の最低検出面高さ
３８（３８－Ｌ，３８－Ｒ，３８－Ｂ） 車体旋回時の旋回中心と下部走行体端の最長距離
３９ 下部走行体の高さ
４０ 旋回時に赤外線距離センサ正面から下部走行体が最も離れる距離
４１ 旋回中心
４２（４２－Ｌ，４２－Ｒ，４２－Ｂ） 人の検出領域
θ 赤外線距離センサの搭載角度

Claims (6)

1. 下部走行体及びこの下部走行体に対して旋回可能に搭載された上部旋回体とを含む車体と、前記上部旋回体に設けられた作業装置と、前記車体の周囲を監視する周囲監視装置とを備えた作業機械において、
   前記周囲監視装置は、
   前記上部旋回体に搭載され、前記車体の周囲に位置する障害物を検出する少なくとも１つの赤外線距離センサと、
   前記赤外線距離センサの計測信号に基づいて障害物の有無と、前記障害物が反射材を着用した人か、人以外の障害物かを判別し、障害物情報を生成するコントローラと、
   前記コントローラからの出力に応じて前記障害物情報を表示する表示装置とを有し、
   前記赤外線距離センサは、前記上部旋回体が前記下部走行体に対して旋回状態にないときと旋回状態にあるときのいずれの場合も、前記下部走行体が前記赤外線距離センサの検出領域に含まれるように前記上部旋回体に搭載されており、
   前記コントローラは、
   前記下部走行体を含まない障害物検出領域を設定する設定情報が予め記憶され、
   前記赤外線距離センサからの計測信号に基づいて、前記赤外線距離センサの検出領域において前記障害物として前記反射材が検出されたかどうかを判定し、前記反射材が検出された場合は、前記車体の周囲に人が存在することを前記表示装置に表示させ、
   前記反射材が検出されない場合は、前記設定情報に基づいて設定した前記下部走行体を含まない障害物検出領域に前記障害物が含まれるかどうかを判定し、前記障害物が前記下部走行体を含まない障害物検出領域に含まれる場合は、前記車体の周囲に人以外の障害物が存在することを前記表示装置に表示させることを特徴とする作業機械。
2. 請求項１記載の作業機械において、
   前記コントローラは、前記反射材が検出された場合とそれ以外の障害物が検出された場合とで、前記表示装置に異なる警告アイコンを表示させることを特徴とする作業機械。
3. 請求項１記載の作業機械において、
   前記周囲監視装置は、前記上部旋回体に搭載され、前記車体の周囲に位置する障害物を撮影するカメラを更に有し、
   前記コントローラは、前記カメラの映像信号に基づいて前記障害物として人が検出されたかどうかを更に判定し、前記赤外線距離センサと前記カメラのいずれかで前記反射材或いは人が検出された場合に、前記車体の周囲に人が存在することを前記表示装置に表示させることを特徴とする作業機械。
4. 請求項１記載の作業機械において、
   前記周囲監視装置は検出機能切替スイッチを更に有し、
   前記コントローラは、前記検出機能切替スイッチの操作に応じて前記赤外線距離センサからの計測信号に基づく全ての障害物の検出機能の有効、無効を切り替えることを特徴とする作業機械。
5. 請求項１記載の作業機械において、
   前記周囲監視装置は検出機能切替スイッチを更に有し、
   前記コントローラは、前記検出機能切替スイッチの操作に応じて前記赤外線距離センサからの計測信号に基づく全ての障害物の検出機能と前記人の検出機能のそれぞれの有効、無効を切り替えることを特徴とする作業機械。
6. 請求項４又は５記載の作業機械において、
   前記赤外線距離センサは複数の赤外線距離センサを含み、
   前記コントローラは、前記検出機能切替スイッチの操作に応じて前記検出機能の有効、無効の切替を前記複数の赤外線距離センサに対して個別に行うことを特徴とする作業機械。

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