JP7206052B2

JP7206052B2 - ショベル

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Publication number: JP7206052B2
Application number: JP2018054169A
Authority: JP
Inventors: 文乃階戸; 正樹小川; 蒙萌李
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2018-03-22
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2023-01-17
Anticipated expiration: 2038-03-22
Also published as: JP2019167680A

Description

本発明は、ショベルに関する。

従来、ショベルの上部旋回体に取り付けられるカメラや人検出センサを用いて、ショベルの周囲に存在する人の存否を判定する監視装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４－１８１５０９号公報

しかしながら、上記の監視装置では、例えば作業者が下部走行体の下に入って作業をする場合や作業者が上部旋回体の上でメンテナンスをする場合、作業者の存在を検知することが困難な場合がある。そのため、上記の監視装置では、緊急時に短時間でショベルの動作を停止させるには不十分である。

そこで、上記課題に鑑み、緊急時に短時間で動作を停止させることが可能なショベルを提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に設けられる運転室と、前記運転室の外部に配置され、前記運転室の周囲の音を集音する集音装置と、前記上部旋回体に取り付けられ、前記上部旋回体の周囲を撮像する複数の撮像装置と、前記集音装置が集音した音から雑音を除去して生成される音声データに基づいて、ショベルの動作を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記集音装置が集音した音から雑音を除去した音声データを生成する音声識別部と、前記音声データに基づいて、前記音声データの音声が危険を表す感情を伴っているか否かを判断する感情判断部と、前記感情判断部により前記音声が危険を表す感情を伴っていると判断された場合、当該ショベルの動作を停止させる動作制御部と、を有する。

本発明の実施形態によれば、緊急時に短時間で動作を停止させることが可能なショベルを提供することができる。

第１実施形態のショベルの側面図第１実施形態のショベルの上面図ショベルの駆動制御系の構成例を示す図緊急停止処理の一例のフローチャート危険を表す感情を伴っていない場合の焦り度及びアーム速度の時間変化を示す図危険を表す感情を伴っている場合の焦り度及びアーム速度の時間変化を示す図第２実施形態のショベルの側面図

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。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

〔第１実施形態〕
最初に、図１及び図２を参照して、第１実施形態のショベルの全体構成について説明する。図１は第１実施形態のショベルの側面図である。図２は、第１実施形態のショベルの上面図である。

ショベルＰＳの下部走行体１には、旋回機構２を介して旋回可能に上部旋回体３が搭載されている。上部旋回体３には、ブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端には、アーム５が取り付けられている。アーム５の先端には、エンドアタッチメント（作業部位）としてバケット６が取り付けられている。エンドアタッチメントとしては、法面用バケット、浚渫用バケット、ブレーカ等が取り付けられてもよい。

ブーム４、アーム５、及びバケット６は、アタッチメントの一例として掘削アタッチメントを構成し、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。

上部旋回体３には、運転室としてのキャビン１０が設けられ、エンジン１１等の動力源が搭載されている。エンジン１１等の動力源は、カバー３ａにより覆われている。キャビン１０内には、コントローラ３０、表示装置４０、音声出力装置４３、入力装置４５、記憶装置４７、及びゲートロックレバー４９が設けられている。キャビン１０の頂部には、ＧＰＳ装置（ＧＮＳＳ受信機）Ｐ１、及び送信装置Ｔ１が設けられている。

コントローラ３０は、ショベルＰＳの駆動制御を行う主制御部として機能する制御装置である。コントローラ３０は、ＣＰＵ及び内部メモリを含む演算処理装置で構成されている。コントローラ３０の各種機能は、ＣＰＵが内部メモリに格納されているプログラムを実行することで実現される。

表示装置４０は、コントローラ３０からの指令に応じて各種の作業情報を含む画像を表示する。表示装置４０は、例えば、コントローラ３０に接続される車載液晶ディスプレイである。

音声出力装置４３は、コントローラ３０からの音声出力指令に応じて各種音声情報を出力する。音声出力装置４３は、例えば、コントローラ３０に接続される車載スピーカである。音声出力装置４３は、ブザー等の警報器であってもよい。

入力装置４５は、ショベルＰＳの操作者がコントローラ３０に各種情報を入力するための装置である。入力装置４５は、例えば、表示装置４０の表面に設けられるメンブレンスイッチを含む。入力装置４５は、タッチパネル等であってもよい。

記憶装置４７は、各種情報を記憶する。記憶装置４７は、例えば、半導体メモリ等の不揮発性記憶媒体である。記憶装置４７は、コントローラ３０等が出力する各種情報を記憶する。

ゲートロックレバー４９は、キャビン１０のドアと運転席との間に設けられ、ショベルＰＳが誤って操作されるのを防止する機構である。操作者が運転席に乗り込んでゲートロックレバー４９を引き上げると、操作者はキャビン１０から退出できなくなると共に各種操作装置が操作可能になる。操作者がゲートロックレバー４９を押し下げると、操作者はキャビン１０から退出可能になると共に、各種操作装置は操作不能になる。

ＧＰＳ装置Ｐ１は、ショベルＰＳの位置をＧＰＳ機能により検出し、位置データをコントローラ３０に供給する。

送信装置Ｔ１は、ショベルＰＳの外部に向けて情報を発信する。

撮像装置８０は、上部旋回体３のカバー３ａ上部に設けられている。撮像装置８０は、上部旋回体３からキャビン１０に向かって、左側を撮像する左側カメラ８０Ｌ、右側を撮像する右側カメラ８０Ｒ、後方を撮像する後方カメラ８０Ｂを有する。左側カメラ８０Ｌ、右側カメラ８０Ｒ、及び後方カメラ８０Ｂは、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有するデジタルカメラであり、それぞれ撮影した画像をキャビン１０内に設けられている表示装置４０に送る。

集音装置９０は、キャビン１０の外部に配置され、キャビン１０の周囲の音を集音する外部マイクである左側マイク９０Ｌ、右側マイク９０Ｒ、後方マイク９０Ｂ、及び前方マイク９０Ｆを有する。また、集音装置９０は、キャビン１０の内部に配置され、キャビン１０の内部の音を集音する内部マイク９０Ｉを有する。左側マイク９０Ｌ、右側マイク９０Ｒ、後方マイク９０Ｂ、前方マイク９０Ｆ、及び内部マイク９０Ｉが集音する音には、例えば人間が発する言語音等の音声や、ショベルＰＳのエンジン音、作業現場の音等の機械音が含まれる。

左側マイク９０Ｌ、右側マイク９０Ｒ、及び後方マイク９０Ｂは、それぞれ上部旋回体３からキャビン１０に向かって左方向、右方向、及び後方向からの音を捉える。本実施形態では、左側マイク９０Ｌ、右側マイク９０Ｒ、及び後方マイク９０Ｂは、上部旋回体３のカバー３ａ上部に設けられており、それぞれ左側カメラ８０Ｌ、右側カメラ８０Ｒ、及び後方カメラ８０Ｂの近傍に配置されている。また、左側マイク９０Ｌ、右側マイク９０Ｒ、及び後方マイク９０Ｂは、それぞれ配線９１Ｌ、配線９１Ｒ、及び配線９１Ｂを介してコントローラ３０に接続されており、集音した音をコントローラ３０に送信する。このように左側マイク９０Ｌ、右側マイク９０Ｒ、及び後方マイク９０Ｂがそれぞれ左側カメラ８０Ｌ、右側カメラ８０Ｒ、及び後方カメラ８０Ｂの近傍に配置されているため、配線の取り回しが容易である。なお、左側マイク９０Ｌ、右側マイク９０Ｒ、及び後方マイク９０Ｂは、例えばキャビン１０上部に配置されていてもよい。

前方マイク９０Ｆは、上部旋回体３からキャビン１０に向かって前方向からの音を捉える。本実施形態では、前方マイク９０Ｆは、アーム５に配置されている。前方マイク９０Ｆは、配線９１Ｆを介してコントローラ３０に接続されており、集音した音をコントローラ３０に送信する。なお、前方マイク９０Ｆは、例えばブーム４、バケット６に配置されていてもよく、キャビン１０上部に配置されていてもよい。

内部マイク９０Ｉは、キャビン１０の内部の音、例えば操作者が発する音声を捉える。本実施形態では、内部マイク９０Ｉは、キャビン１０の内壁面に配置されている。内部マイク９０Ｉは、配線９１Ｉを介してコントローラ３０に接続されており、集音した音をコントローラ３０に送信する。なお、内部マイク９０Ｉは、例えば表示装置４０に内蔵されていてもよい。

左側マイク９０Ｌ、右側マイク９０Ｒ、後方マイク９０Ｂ、前方マイク９０Ｆ、及び内部マイク９０Ｉは、例えば、特定の方向に対しての音を捉えやすい単一指向性マイクであってよい。但し、全ての方向からの音を均等に捉える無指向性（全指向性）マイクを用いて、左側マイク９０Ｌ、右側マイク９０Ｒ、後方マイク９０Ｂ、及び前方マイク９０Ｆのうち２つ以上のマイクの機能を１つのマイクで実現してもよい。これにより、ショベルＰＳの周囲の音を集音するマイクの個数を削減できる。

次に、図３を参照して、ショベルＰＳの駆動制御系の構成例について説明する。図３は、ショベルＰＳの駆動制御系の構成例を示す図である。図３中、機械的動力系、高圧油圧ライン、パイロットライン、及び電気駆動・制御系をそれぞれ二重線、太実線、破線、及び細実線で示す。

表示装置４０は、コントローラ３０から供給される作業情報等を含む画像を表示する。表示装置４０は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）等の通信ネットワーク、専用線等を介してコントローラ３０に接続されている。また、表示装置４０は、画像表示部４１に表示する画像を生成する変換処理部４０ａと、入力部としてのスイッチパネル４２と、を有する。

変換処理部４０ａは、撮像装置８０から得られる画像データに基づいて画像表示部４１上に表示する撮影画像を含む画像を生成する。表示装置４０には、左側カメラ８０Ｌ、右側カメラ８０Ｒ、及び後方カメラ８０Ｂのそれぞれから画像データが入力される。また、変換処理部４０ａは、コントローラ３０から表示装置４０に入力される各種のデータのうち画像表示部４１に表示させるデータを画像信号に変換する。コントローラ３０から表示装置４０に入力されるデータは、例えば、エンジン冷却水の温度を示すデータ、作動油の温度を示すデータ、尿素水の残量を示すデータ、燃料の残量を示すデータ等を含む。変換処理部４０ａは、変換した画像信号を画像表示部４１に出力し、撮影画像や各種のデータに基づいて生成した画像を画像表示部４１に表示させる。なお、変換処理部４０ａは、表示装置４０ではなく、例えば、コントローラ３０に設けられてもよい。この場合、図２に示されるように、撮像装置８０（左側カメラ８０Ｌ、右側カメラ８０Ｒ、及び後方カメラ８０Ｂ）はコントローラ３０に接続される。

スイッチパネル４２は、各種ハードウェアスイッチを含むパネルである。スイッチパネル４２は、ライトスイッチ４２ａ、ワイパースイッチ４２ｂ、及びウィンドウォッシャスイッチ４２ｃを有する。

ライトスイッチ４２ａは、キャビン１０の外部に取り付けられるライトの点灯・消灯を切り替えるためのスイッチである。ワイパースイッチ４２ｂは、ワイパーの作動・停止を切り替えるためのスイッチである。ウィンドウォッシャスイッチ４２ｃは、ウィンドウォッシャ液を噴射するためのスイッチである。

表示装置４０は、蓄電池７０から電力の供給を受けて動作する。蓄電池７０は、エンジン１１のオルタネータ１１ａ（発電機）で発電した電力で充電される。蓄電池７０の電力は、コントローラ３０及び表示装置４０以外のショベルＰＳの電装品７２等にも供給される。また、エンジン１１のスタータ１１ｂは、蓄電池７０からの電力で駆動されてエンジン１１を始動させる。

エンジン１１は、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５に接続され、エンジン制御装置（ＥＣＵ）７４により制御される。ＥＣＵ７４からは、エンジン１１の状態を示す各種のデータ（例えば、水温センサ１１ｃで検出される冷却水温（物理量）を示すデータ等）がコントローラ３０に常時送信される。コントローラ３０は内部の記憶部３０ａにこのデータを蓄積し、適宜、表示装置４０に送信できる。

メインポンプ１４は、高圧油圧ラインを介して作動油をコントロールバルブ１７に供給するための油圧ポンプである。メインポンプ１４は、例えば、斜板式可変容量型油圧ポンプである。

パイロットポンプ１５は、パイロットラインを介して各種油圧制御機器に作動油を供給するための油圧ポンプである。パイロットポンプ１５は、例えば、固定容量型油圧ポンプである。

コントロールバルブ１７は、ショベルＰＳにおける油圧システムを制御する油圧制御装置である。コントロールバルブ１７は、例えば、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、走行用油圧モータ、及び旋回用油圧モータ等に、メインポンプ１４が吐出する作動油を選択的に供給する。なお、以下では、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、走行用油圧モータ、及び旋回用油圧モータを、「油圧アクチュエータ」という場合がある。

操作レバー２６Ａ～２６Ｃは、キャビン１０内に設けられ、操作者によって油圧アクチュエータの操作に用いられる。操作レバー２６Ａ～２６Ｃが操作されると、パイロットポンプ１５から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動油が供給される。各パイロットポートには、対応する操作レバー２６Ａ～２６Ｃの操作方向及び操作量に応じた圧力の作動油が供給される。

本実施形態では、操作レバー２６Ａは、ブーム操作レバーである。操作者が操作レバー２６Ａを操作すると、ブームシリンダ７を油圧駆動させて、ブーム４を操作できる。操作レバー２６Ｂは、アーム操作レバーである。操作者が操作レバー２６Ｂを操作すると、アームシリンダ８を油圧駆動させて、アーム５を操作できる。操作レバー２６Ｃは、バケット操作レバーである。操作者が操作レバー２６Ｃを操作すると、バケットシリンダ９を油圧駆動させて、バケット６を操作できる。なお、ショベルＰＳには、操作レバー２６Ａ～２６Ｃの他に、走行用油圧モータや旋回用油圧モータ等を駆動させる操作レバー、操作ペダル等が設けられてもよい。

コントローラ３０は、例えば以下で説明する各種のデータを取得する。コントローラ３０が取得したデータは、記憶部３０ａに格納される。

可変容量式油圧ポンプであるメインポンプ１４のレギュレータ１４ａは、斜板角度を示すデータをコントローラ３０に送る。また、吐出圧力センサ１４ｂは、メインポンプ１４の吐出圧力を示すデータをコントローラ３０に送る。これらのデータ（物理量を表すデータ）は記憶部３０ａに格納される。また、メインポンプ１４が吸入する作動油が貯蔵されたタンクとメインポンプ１４との間の管路に設けられている油温センサ１４ｃは、管路を流れる作動油の温度を表すデータをコントローラ３０に送る。

圧力センサ１５ａ，１５ｂは、操作レバー２６Ａ～２６Ｃが操作された際にコントロールバルブ１７に送られるパイロット圧を検出し、検出したパイロット圧を示すデータをコントローラ３０に送る。操作レバー２６Ａ～２６Ｃには、スイッチボタン２７が設けられている。操作者は、操作レバー２６Ａ～２６Ｃを操作しながらスイッチボタン２７を操作することで、コントローラ３０に指令信号を送ることができる。

ショベルＰＳのキャビン１０内には、エンジン回転数調整ダイヤル７５が設けられている。エンジン回転数調整ダイヤル７５は、エンジン回転数を調整するためのダイヤルであり、例えば、エンジン回転数を段階的に切り替えることができる。本実施形態では、エンジン回転数調整ダイヤル７５は、ＳＰモード、Ｈモード、Ａモード、及びアイドリング（ＩＤＬＥ）モードの４段階にエンジン回転数を切り替えることができるように設けられている。エンジン回転数調整ダイヤル７５は、エンジン回転数の設定状態を示すデータをコントローラ３０に送る。なお、図３には、エンジン回転数調整ダイヤル７５によりＨモードが選択された状態が示されている。

ＳＰモードは、作業量を優先したい場合に選択される回転数モードであり、最も高いエンジン回転数を利用する。Ｈモードは、作業量と燃費を両立させたい場合に選択される回転数モードであり、２番目に高いエンジン回転数を利用する。Ａモードは、燃費を優先させながら低騒音でショベルＰＳを稼働させたい場合に選択される回転数モードであり、３番目に高いエンジン回転数を利用する。アイドリングモードは、エンジンをアイドリング状態にしたい場合に選択される回転数モードであり、最も低いエンジン回転数を利用する。エンジン１１は、エンジン回転数調整ダイヤル７５で設定された回転数モードのエンジン回転数で一定回転数に制御される。

次に、コントローラ３０の機能構成について説明する。図３に示されるように、コントローラ３０は、音声識別部３１と、感情判断部３２と、動作制御部３３と、を有する。

音声識別部３１は、集音装置９０により集音された音から雑音（ノイズ）を除去した音声データを生成し、生成した音声データに基づいて音声が入力されたか否かを判定する。本実施形態では、音声識別部３１は、左側マイク９０Ｌ、右側マイク９０Ｒ、後方マイク９０Ｂ、前方マイク９０Ｆ及び内部マイク９０Ｉにより集音された音からショベルＰＳのエンジン音、作業現場の音等の機械音を除去した音声データを生成する。また、音声識別部３１は、生成した音声データに基づいて音声が入力されたか否かを判定する。

感情判断部３２は、音声識別部３１により生成された音声データに基づいて感情を判断する。感情の判断には、種々の感情判断アルゴリズムを適用することができる。本実施形態では、感情判断部３２は、キャビン１０の内部でショベルＰＳを操作する操作者、キャビン１０の周囲で作業する作業者等の感情として焦りの度合い（以下「焦り度」という。）が所定の閾値以上である場合、音声が危険を表す感情を伴っていると判断する。なお、感情としては、危険を表す感情を伴っていることが判断可能なものであればよく、力み等の他の特徴量であってもよい。

動作制御部３３は、感情判断部３２の判断結果に基づいてショベルＰＳの動作を停止させるか否かを制御する。本実施形態では、感情判断部３２により音声が危険を表す感情を伴っていると判断された場合、ショベルＰＳの動作を停止させる。例えば、動作制御部３３はゲートロック弁４９ａを閉状態に制御してコントロールバルブ１７と操作レバー２６Ａ～２６Ｃ等との間の作動油の流れを遮断することで、操作レバー２６Ａ～２６Ｃ等の操作装置の操作を無効にしてショベルＰＳの動作を停止させる。

次に、図４を参照して、コントローラ３０が、集音装置９０により集音された音に基づいて、ショベルＰＳの動作を停止させる処理（以下「緊急停止処理」という。）の一例について説明する。図４は、緊急停止処理の一例のフローチャートである。なお、緊急停止処理は、例えばショベルＰＳが動作している間、常に実行される。

ステップＳＴ１では、音声識別部３１は、集音装置９０により集音される音を取得する。本実施形態では、音声識別部３１は、左側マイク９０Ｌ、右側マイク９０Ｒ、後方マイク９０Ｂ、前方マイク９０Ｆ、及び内部マイク９０Ｉにより集音される音を取得する。音声識別部３１が取得する音には、例えば人間が発する言語音等の音声、ショベルＰＳのエンジン音、作業現場の音等の機械音が含まれる。

ステップＳＴ２では、音声識別部３１は、取得した音からノイズを除去した音声データを生成し、生成した音声データに基づいて音声が入力されたか否かを判定する。本実施形態では、音声識別部３１は、取得した音からショベルＰＳのエンジン音、作業現場の音等の機械音を除去した音声データを生成し、生成した音声データに基づいて音声が入力されたか否かを判定する。

ステップＳＴ２において、音声が入力されていないと判定された場合（ステップＳＴ２：Ｎｏ）、処理をステップＳＴ１へ戻す。一方、ステップＳＴ２において、音声が入力されたと判定された場合（ステップＳＴ２：Ｙｅｓ）、処理をステップＳＴ３へ進める。

ステップＳＴ３では、感情判断部３２は、音声識別部３１により生成された音声データに基づいて音声が危険を表す感情を伴っているか否かを判断する。本実施形態では、感情判断部３２は、キャビン１０の内部でショベルＰＳを操作する操作者、キャビン１０の周囲で作業する作業者等の焦り度が所定の閾値以上であるか否かを判断する。例えば、焦り度が所定の閾値以上である場合、音声が危険を表す感情を伴っていると判断し、焦り度が所定の閾値未満である場合、音声が危険を表す感情を伴っていないと判断する。

ステップＳＴ３において、音声が危険を表す感情を伴っていないと判断された場合（ステップＳＴ３：Ｎｏ）、処理をステップＳＴ１へ戻す。ステップＳＴ３において、音声が危険を表す感情を伴っていると判断された場合（ステップＳＴ３：Ｙｅｓ）、処理をステップＳＴ４へ進める。

ステップＳＴ４では、動作制御部３３は、ショベルＰＳの動作を停止させる。本実施形態では、動作制御部３３は、ゲートロック弁４９ａを閉状態に制御してコントロールバルブ１７と操作レバー２６Ａ～２６Ｃ等の操作装置との間の作動油の流れを遮断することで、操作レバー２６Ａ～２６Ｃ等の操作装置の操作を無効にしてショベルＰＳの動作を停止させる。その後、処理を終了する。

なお、図４に示される緊急停止処理では、動作制御部３３が感情判断部３２の判断結果に基づいて、ショベルＰＳの動作を停止させるか否かを制御する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、感情判断部３２の判断結果を用いることなく、動作制御部３３が感情判断部３２により生成された音声データに基づいてショベルＰＳの動作を停止させるか否かを制御してもよい。この場合、例えば音声データに基づいて言語情報を認識し、認識した言語情報が予め記憶部３０ａに記憶された危険を表す言語情報と一致する場合、ショベルＰＳの動作を停止させる。但し、言語情報のデータベースを持たずに多言語に対応することができるという観点から、感情判断部３２による感情の判断を行うことが好ましい。さらに、感情判断部３２の判断結果と言語情報の両方に基づいて、ショベルＰＳの動作を停止させるか否かを制御してもよい。

次に、図５及び図６を参照して、音声が危険を表す感情を伴っていない場合と、音声が危険を表す感情を伴っている場合のショベルＰＳの動作について、アーム５の動作を例に挙げて説明する。なお、その他の油圧アクチュエータの動作についてもアーム５の動作と同様であるので説明を省略する。

図５は、危険を表す感情を伴っていない場合の焦り度及びアーム速度の時間変化を示す図である。図６は、危険を表す感情を伴っている場合の焦り度及びアーム速度の時間変化を示す図である。図５（ａ）及び図６（ａ）は焦り度の時間変化を示し、時間ｔを横軸、焦り度を縦軸で示す。図５（ｂ）及び図６（ｂ）はアーム速度の時間変化を示し、時間ｔを横軸、アーム速度を縦軸で示す。

図５（ａ）に示されるように、焦り度が所定の閾値Ｙｔｈ未満である場合（例えば「オーライ」、「上げろ」等の通常作業で発する音声である場合）、感情判断部３２は音声が危険を表す感情を伴っていないと判断する。この場合、ショベルＰＳの動作が停止されないので、例えば図５（ｂ）に示されるように、アーム５は操作レバー２６Ｂの操作量に応じた速度（例えば一定の速度）で動作する。

一方、図６（ａ）に示されるように、焦り度が所定の閾値Ｙｔｈ以上（時刻ｔ１）となった場合（例えば「危ない！」、「わぁ！」等の危険を表す感情を伴う音声である場合）、感情判断部３２は音声が危険を表す感情を伴っていると判断する。この場合、動作制御部３３がゲートロック弁４９ａを閉状態に制御してコントロールバルブ１７と操作レバー２６Ｂとの間の作動油の流れを遮断するので、例えば図６（ｂ）に示されるように、アーム５の速度が低下して停止する。

次に、本実施形態のショベルＰＳの作用効果について説明する。

動作中のショベルＰＳの近くに立ち入った者がショベルＰＳと衝突してしまうおそれがある等の突発的な危険な事態が生じた場合、当該立ち入った者、ショベルＰＳの操作者、周囲の者等の人間は、冷静な判断ができなくなる可能性がある。そのため、当該立ち入った者が逃避することや、当該操作者や当該周囲の者が適切にショベルＰＳの停止動作をすることが困難である。このような場合、人間は「危ない！」、「わぁ！」等の危険を表す感情を伴う音声を発することが多い。

本実施形態のショベルＰＳでは、コントローラ３０は、集音装置９０が集音した音から雑音を除去して生成される音声データに基づいて、ショベルＰＳの動作を停止させるか否かを制御する。これにより、立ち入った者が逃避することができない場合や、ショベルＰＳの操作者や周囲の者が適切にショベルＰＳの停止動作をすることができない場合等の緊急時であっても、短時間でショベルＰＳの動作を停止させることができる。

また、本実施形態のショベルＰＳでは、音声識別部３１が集音装置９０により集音された音からノイズを除去した音声データを生成する。これにより、ショベルＰＳのエンジン音、作業現場の音等の機械音により人間が発する音声が聞こえにくい環境であっても、高い精度で音声を検出し、短時間でショベルＰＳの動作を停止させることができる。

また、本実施形態のショベルＰＳでは、感情判断部３２が音声データに基づいて音声データの音声が危険を表す感情を伴っているか否かを判断する。これにより、音声データに基づいて言語情報を認識し、認識した言語情報が予め記憶部３０ａに記憶された危険を表す言語情報と一致するか否かの判断が不要となるため、言語情報のデータベースを持たずに多言語に対応することができる。

〔第２実施形態〕
次に、図７を参照して、第２実施形態のショベルＰＳについて説明する。図７は、第２実施形態のショベルＰＳの側面図である。

第２実施形態のショベルＰＳでは、第１実施形態のショベルＰＳにおける左側マイク９０Ｌ、右側マイク９０Ｒ、後方マイク９０Ｂ及び前方マイク９０Ｆに代えて、上部旋回体３に取り付けられたハンドレール５０上に無指向性マイク９０Ａが配置されている。なお、その他の構成については、第１実施形態のショベルＰＳと同様とすることができる。

第２実施形態のショベルＰＳでは、コントローラ３０は、集音装置９０が集音した音から雑音を除去して生成される音声データに基づいて、ショベルＰＳの動作を停止させるか否かを制御する。これにより、立ち入った者が逃避することができない場合や、ショベルＰＳの操作者や周囲の者が適切にショベルＰＳの停止動作をすることができない場合等の緊急時であっても、短時間でショベルＰＳの動作を停止させることができる。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。

上記の実施形態では、集音装置９０が外部マイク及び内部マイクを有する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、例えば一又は複数の外部マイクのみを有していてもよく、一又は複数の内部マイクのみを有していてもよい。但し、ショベルＰＳの操作者が発する音声及びショベルＰＳの周囲の人間が発する音声に基づいて短時間でショベルＰＳの動作を停止させることができるという観点から、外部マイク及び内部マイクを有していることが好ましい。

上記の実施形態では、コントローラ３０が、集音装置９０が集音した音から雑音を除去して生成される音声データに基づいて、ショベルＰＳの停止制御を行う場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、コントローラ３０は、集音装置９０が集音した音から雑音を除去して生成される音声データに基づいて、ショベルＰＳの制動制御を行ってもよい。

また、本願第１実施形態、及び、第２実施形態ではパイロットポンプ１５から吐出する圧油を、ゲートロック弁４９ａとリモコン弁とを介してコントロールバルブ１７（各制御弁）へパイロット圧として供給する油圧式パイロット回路について説明した。但し、このような油圧式パイロット回路を備えた油圧式操作レバーではなく、電気式パイロット回路を備えた電気式操作レバーが採用されてもよい。この場合、電気式操作レバーのレバー操作量は、電気信号としてコントローラ３０へ入力される。また、パイロットポンプ１５と各制御弁のパイロットポートとの間には電磁弁が配置される。電磁弁は、コントローラ３０からの電気信号に応じて動作するように構成される。この構成により、電気式操作レバーを用いた手動操作が行われると、コントローラ３０は、レバー操作量に対応する電気信号によって電磁弁を制御してパイロット圧を増減させることで各制御弁を移動させることができる。なお、各制御弁は電磁スプール弁で構成されていてもよい。この場合、電磁スプール弁は、電気式操作レバーのレバー操作量に対応するコントローラ３０からの電気信号に応じて動作する。例えば、コントローラ３０か音声により危険であると判断した場合、電磁スプール弁へ信号を送信し、コントロールバルブ（各制御弁）を制御することによりアクチュエータの制動制御、若しくは、停止制御を行う。

１下部走行体
３上部旋回体
１０キャビン
３０コントローラ
３１音声識別部
３２感情判断部
３３動作制御部
５０ハンドレール
８０撮像装置
９０集音装置
９０Ａ無指向性マイク
９０Ｉ内部マイク
９０Ｌ左側マイク
９０Ｒ右側マイク
９０Ｂ後方マイク
９０Ｆ前方マイク
ＰＳショベル

Claims

下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に設けられる運転室と、
前記運転室の外部に配置され、前記運転室の周囲の音を集音する集音装置と、
前記上部旋回体に取り付けられ、前記上部旋回体の周囲を撮像する複数の撮像装置と、
前記集音装置が集音した音から雑音を除去して生成される音声データに基づいて、ショベルの動作を制御する制御装置と、
を有し、
前記制御装置は、
前記集音装置が集音した音から雑音を除去した音声データを生成する音声識別部と、
前記音声データに基づいて、前記音声データの音声が危険を表す感情を伴っているか否かを判断する感情判断部と、
前記感情判断部により前記音声が危険を表す感情を伴っていると判断された場合、当該ショベルの動作を停止させる動作制御部と、
を有する、
ショベル。
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に設けられる運転室と、
前記運転室の内部に配置され、前記運転室の内部の音を集音する集音装置と、
ショベルの動作を制御する制御装置と、
を有し、
前記制御装置は、
前記集音装置が集音した音から雑音を除去した音声データを生成する音声識別部と、
前記音声データに基づいて、前記音声データの音声が危険を表す感情を伴っているか否かを判断する感情判断部と、
前記感情判断部により前記音声が危険を表す感情を伴っていると判断された場合、当該ショベルの動作を停止させる動作制御部と、
を有する、
ショベル。