JP7206658B2 - Safety device for swivel work machine - Google Patents

Safety device for swivel work machine Download PDF

Info

Publication number
JP7206658B2
JP7206658B2 JP2018132209A JP2018132209A JP7206658B2 JP 7206658 B2 JP7206658 B2 JP 7206658B2 JP 2018132209 A JP2018132209 A JP 2018132209A JP 2018132209 A JP2018132209 A JP 2018132209A JP 7206658 B2 JP7206658 B2 JP 7206658B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
travel
area
width direction
work machine
obstacle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018132209A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020007866A (en
Inventor
裕樹 小嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobelco Construction Machinery Co Ltd filed Critical Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP2018132209A priority Critical patent/JP7206658B2/en
Publication of JP2020007866A publication Critical patent/JP2020007866A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7206658B2 publication Critical patent/JP7206658B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)

Description

本発明は、下部走行体及びこれに旋回可能に搭載される上部旋回体を備えた油圧ショベル等の作業機械に設けられ、当該作業機械の周囲の障害物の存在に基いて当該作業機械の安全のための制御を行う装置に関する。 The present invention is provided in a working machine such as a hydraulic excavator having a lower traveling body and an upper revolving body rotatably mounted on the lower traveling body, and the safety of the working machine is improved based on the presence of obstacles around the working machine. It relates to a device for controlling for

従来、旋回式作業機械に設けられる安全装置として、特許文献1に記載されるものが知られている。この装置は、建設機械周辺の障害物(特許文献1では作業者)の位置を検出するセンサと、前記建設機械の周囲に円形の領域を設定する手段と、当該領域内に作業者がいる場合に下部走行体の走行や上部旋回体の旋回を制限(強制停止も含む。)する手段と、を具備する。 2. Description of the Related Art Conventionally, the safety device described in Patent Document 1 is known as a safety device provided in a swing-type working machine. This device includes a sensor for detecting the position of an obstacle (a worker in Patent Document 1) around a construction machine, means for setting a circular area around the construction machine, and means for setting a circular area around the construction machine. and means for restricting (including forced stopping) the traveling of the lower traveling body and the turning of the upper rotating body.

特許第2700710号公報Japanese Patent No. 2700710

前記特許文献1に記載される装置では、前記上部旋回体の旋回角度にかかわらず前記下部走行体の走行によって作業機械と障害物(特許文献1では作業者)とが接触するのを回避するため、当該下部走行体の走行動作を停止するか否かを判定するための停止領域が前記上部旋回体の旋回中心を中心とした円形の領域に設定される。従って、実際の作業機械の走行方向からみて本来は接触する可能性が全くない位置に障害物が存在する場合にも下部走行体の走行が高い頻度で強制停止される可能性がある。このような無駄な強制停止の頻発は作業効率の著しい低下を招く。このような課題を解決するための具体的な手段について特許文献1に何ら開示はされていない。 In the apparatus described in Patent Document 1, regardless of the turning angle of the upper rotating body, the lower running body travels to avoid contact between the work machine and an obstacle (worker in Patent Document 1). , a stop area for determining whether or not to stop the traveling motion of the lower traveling body is set to a circular area centered on the turning center of the upper rotating body. Therefore, even when an obstacle exists at a position where there is no possibility of contact with the obstacle when viewed from the actual running direction of the working machine, the running of the undercarriage may be forced to stop at high frequency. Frequent occurrence of such useless forced stops causes a significant decrease in work efficiency. Patent Document 1 does not disclose any specific means for solving such problems.

本発明は、旋回式作業機械に設けられる安全装置であって、作業効率の著しい低下を招くことなく下部走行体の走行について的確な安全制御を行うことが可能な装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a safety device installed in a slewing type working machine, which is capable of performing accurate safety control on the travel of an undercarriage without significantly reducing work efficiency. do.

提供されるのは、地面上を走行可能な下部走行体と、当該下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、を備えた作業機械に設けられる安全装置であって、前記上部旋回体に設けられて前記作業機械の周囲の障害物を検知する障害物検知器と、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の旋回角度を検出する旋回角度検出器と、前記障害物検知器により検知される前記障害物の前記上部旋回体に対する位置を演算する障害物位置演算部と、前記作業機械の周囲に前記下部走行体の走行動作の強制停止を判定するための走行停止判定領域を設定する走行判定領域設定部と、前記障害物位置演算部により演算された前記障害物位置が前記走行停止判定領域内の位置であるか否かを判定する走行動作制限判定部と、前記障害物位置が前記走行停止判定領域内の位置であると前記走行動作制限判定部が判定した場合に前記障害物位置に近づく方向への前記下部走行体の走行動作を強制停止させるための走行動作停止指令を出力する指令出力部と、を備える。前記走行判定領域設定部が設定する前記走行停止判定領域は、前記下部走行体の走行方向について前記作業機械の外側に設定された走行方向領域と、前記走行方向と直交する幅方向について前記作業機械の外側に設定された幅方向領域と、を有し、当該幅方向領域の前記幅方向の最小寸法は前記走行方向領域の前記走行方向の最小寸法よりも小さい。さらに、前記走行判定領域設定部は、前記旋回角度検出器により検出される前記旋回角度に基づき、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の姿勢に応じて前記走行方向領域及び前記幅方向領域を変化させるように構成されている。 Provided is a safety device provided in a work machine having a lower traveling body capable of traveling on the ground and an upper revolving body rotatably mounted on the lower traveling body, wherein the upper revolving detection by an obstacle detector provided on the body for detecting an obstacle around the working machine, a turning angle detector for detecting a turning angle of the upper turning body with respect to the lower traveling body, and the obstacle detector; and an obstacle position calculation unit for calculating the position of the obstacle with respect to the upper revolving structure, and a travel stop determination area for determining forced stop of the travel operation of the lower travel structure around the working machine. a travel determination region setting unit; a travel motion limitation determination unit that determines whether the obstacle position calculated by the obstacle position calculation unit is within the travel stop determination region; Outputs a travel motion stop command for forcibly stopping the travel motion of the lower traveling body in a direction approaching the obstacle position when the travel motion limitation determination unit determines that the position is within the travel stop determination region. and a command output unit. The travel stop determination region set by the travel determination region setting unit includes a travel direction region set outside the work machine with respect to the travel direction of the lower traveling body, and a travel direction region set outside the work machine with respect to the travel direction of the lower traveling body. and a width direction area set outside the width direction area, wherein the width direction minimum dimension of the width direction area is smaller than the running direction minimum dimension of the running direction area. Further, the traveling determination area setting unit changes the traveling direction area and the width direction area according to the posture of the upper swing body with respect to the lower traveling body, based on the turning angle detected by the turning angle detector. It is configured to allow

この安全装置では、前記走行停止判定領域のうちの走行方向領域、すなわち、作業機械の走行軌跡上に位置する領域、に当該走行方向に大きな寸法を与えることにより、高い安全性を確保する一方、前記走行停止判定領域のうちの幅方向領域、すなわち、前記走行軌跡から前記幅方向に外れた領域、の当該幅方向の寸法は小さく抑えることにより、安全な状態にあるにもかかわらず下部走行体の走行動作が無駄に強制停止されてしまうことによる作業効率の低下を抑えることができる。しかも、前記旋回角度検出器により検出される前記旋回角度に基づき、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の姿勢に応じて前記走行方向領域及び前記幅方向領域が変化することにより、前記上部旋回体の旋回角度(つまり下部走行体に対する相対姿勢)にかかわらず適正な走行停止制御を実行することが可能である。 In this safety device, by giving a large dimension in the traveling direction to the traveling direction region, i.e., the region located on the travel locus of the work machine, in the travel stop determination region, high safety is ensured. By suppressing the dimension in the width direction of the width direction region of the travel stop determination region, that is, the region deviating from the travel locus in the width direction to be small, the lower traveling body is in a safe state. It is possible to suppress a decrease in work efficiency due to the forced stop of the traveling motion of the vehicle. Moreover, based on the turning angle detected by the turning angle detector, the traveling direction area and the width direction area change in accordance with the posture of the upper turning body with respect to the lower traveling body, whereby the upper turning body Appropriate travel stop control can be executed regardless of the turning angle of (that is, the relative posture with respect to the lower traveling body).

前記走行判定領域設定部は、例えば、前記上部旋回体が前記下部走行体の前進方向を向く正体姿勢から左右いずれかに旋回することにより前記幅方向の一方の側においてのみ前記下部走行体の側端よりも当該幅方向の外側にはみ出た姿勢にあるときに、前記走行停止判定領域として、前記幅方向の両側にそれぞれ第1幅方向端縁及び第2幅方向端縁を有する領域を設定するように構成され、前記第1幅方向端縁は前記幅方向の一方の側において前記下部走行体の側端よりも当該幅方向の外側にはみ出た前記上部旋回体の外端よりも前記幅方向の外側を通りかつ前記走行方向と平行な方向に延びる線からなり、前記第2幅方向端縁は前記第1幅方向端縁と反対の側において前記下部走行体の前記側端に沿って前記走行方向と平行な方向に延びる線からなるものが、好適である。 For example, the traveling determination area setting unit can rotate the upper swing body to the left or right from a normal posture in which the upper swing body faces the forward direction of the lower travel body, so that only one side in the width direction can be moved to the side of the lower travel body. A region having a first width direction edge and a second width direction edge on both sides in the width direction is set as the travel stop determination region when the vehicle is in a posture that protrudes outward in the width direction from the end. and the first width direction edge is located on one side in the width direction of the outer end of the upper revolving body that protrudes outward in the width direction from the side end of the lower traveling body. and extending in a direction parallel to the running direction, and the second widthwise edge extends along the side edge of the lower running body on the side opposite to the first widthwise edge. Those consisting of lines extending in a direction parallel to the direction of travel are preferred.

このような走行停止判定領域によれば、当該走行停止判定領域の幅方向の寸法を最小限に抑えながら、前記下部走行体及びこの下部走行体から幅方向の一方の側にはみ出る上部旋回体の部分のいずれについても、これらが前記下部走行体の走行に伴って障害物に接触することを確実に防ぐことができる。 According to such a travel stop determination area, while minimizing the dimension in the width direction of the travel stop determination area, the lower traveling body and the upper rotating body protruding from the lower traveling body to one side in the width direction Any of the portions can be reliably prevented from coming into contact with obstacles as the undercarriage travels.

前記走行判定領域設定部は、前記上部旋回体が前記下部走行体の前進方向を向く正体姿勢にあるときは前記走行方向の両側のうち前記上部旋回体の後側にのみ前記走行方向領域を設定し、前記上部旋回体が前記正体姿勢から90°旋回して前記幅方向を向く横向き姿勢にあるときは前記走行方向の両側に前記走行方向領域を設定するように構成されていることが、好ましい。 The traveling determination region setting unit sets the traveling direction region only on the rear side of the upper rotating body among both sides in the traveling direction when the upper rotating body is in a normal posture facing the forward direction of the lower traveling body. Further, it is preferable that the traveling direction areas are set on both sides of the traveling direction when the upper rotating body is rotated by 90° from the normal posture and is in the lateral posture facing the width direction. .

前記上部旋回体が前記正体姿勢にあるとき、すなわち当該上部旋回体の前後方向と走行方向とが合致しているとき、当該上部旋回体の前方の視界が良好であるため、当該上部旋回体の後方にのみ前記走行方向領域を設定しても高い安全性を確保することが可能である。これに対し、前記上部旋回体が前記横向き姿勢にあるとき、当該上部旋回体が前記正体姿勢にあるときの前方の視界に比べて当該上部旋回体の左右両側の視界すなわち走行方向両側の視界はともに悪いので、このような状態では当該走行方向の両側に前記走行方向領域を設定することにより、高い安全性を確保することが可能である。 When the upper slewing body is in the proper posture, that is, when the longitudinal direction of the upper slewing body coincides with the traveling direction, the front field of view of the upper slewing body is good. High safety can be ensured even if the traveling direction area is set only in the rear direction. On the other hand, when the upper rotating body is in the sideways posture, the field of view on both the left and right sides of the upper rotating body, that is, the field of view on both sides in the running direction is greater than the front field of view when the upper rotating body is in the normal posture. Since both are bad, it is possible to ensure a high degree of safety by setting the traveling direction areas on both sides of the traveling direction in such a state.

前記下部走行体が左右一対の走行用履帯を有する場合、前記幅方向領域の前記幅方向の寸法は、前記左右一対の走行用履帯の一方のみが駆動され、あるいは当該左右一対の走行用履帯が互いに逆向きに駆動されることにより前記下部走行体が旋回動作することによる作業機械と障害物との接触を阻止するのに十分な寸法に設定されていることが、好ましい。このことは、前記左右一対の走行用履帯が互いに同じ向きに駆動されることによる通常走行だけでなく、互いに逆向きに駆動されることによる下部走行体の旋回動作についても、高い安全性を確保することを可能にする。 When the undercarriage has a pair of left and right running crawler belts, the width direction dimension of the width direction region is such that only one of the pair of left and right running crawler belts is driven, or only one of the pair of left and right running crawler belts is driven. It is preferable that the dimensions are set to be sufficient to prevent contact between the work machine and an obstacle due to the turning motion of the undercarriage caused by being driven in opposite directions. This ensures a high degree of safety not only in normal running by driving the pair of left and right running crawler belts in the same direction, but also in the turning motion of the undercarriage by driving in opposite directions. make it possible to

前記安全装置は、前記作業機械に前記上部旋回体を旋回させるための旋回操作が与えられたときに前記上部旋回体の周囲に旋回停止判定領域を設定する旋回停止判定領域設定部と、前記障害物位置演算部により演算された前記障害物位置が前記旋回停止判定領域内の位置であるか否かを判定する旋回停止判定部と、をさらに備え、前記指令出力部は、前記障害物位置が前記旋回停止判定領域内の位置であると前記旋回停止判定部が判定した場合に前記障害物位置に近づく方向への前記上部旋回体の旋回動作を強制停止させるための旋回動作停止指令を出力するように構成されていることが、好ましい。 The safety device includes a swing stop determination region setting unit that sets a swing stop determination region around the upper swing structure when a swing operation for swinging the upper swing structure is given to the work machine; a rotation stop determination unit that determines whether or not the obstacle position calculated by the object position calculation unit is within the rotation stop determination area; outputting a turning motion stop command for forcibly stopping the turning motion of the upper rotating body in a direction approaching the obstacle position when the turning stop determination unit determines that the position is within the turning stop determination region; It is preferably configured as follows.

前記旋回停止判定領域設定部及び前記旋回停止判定部は、前記作業機械の動作が走行動作から旋回動作に切換えられた場合、あるいは走行動作中にこれと並行して旋回動作が開始された場合、に当該旋回動作によって上部旋回体と障害物が接触する前に当該上部旋回体の旋回動作を停止させることを可能にする。 The turning stop determination region setting section and the turning stop determination section determine when the operation of the working machine is switched from the traveling operation to the turning operation, or when the turning operation is started in parallel with the traveling operation. It is possible to stop the revolving motion of the upper revolving body before the upper revolving body and the obstacle come into contact with each other due to the revolving motion.

前記走行判定領域設定部は、前記走行停止判定領域に前記下部走行体が含まれないように当該下部走行体の形状によって当該走行停止判定領域の下面の少なくとも一部の高さ位置を切換えるように構成されていることが、好ましい。このことは、前記走行停止判定領域に前記下部走行体が存在することに起因して誤った走行停止動作が行われるのを防ぐことを可能にする。 The travel determination region setting unit switches the height position of at least a part of the lower surface of the travel stop determination region according to the shape of the lower travel body so that the lower travel body is not included in the travel stop determination region. preferably configured. This makes it possible to prevent an erroneous stop operation due to the presence of the lower running body in the stop determination area.

例えば、前記下部走行体が上下方向に変位可能な可動部位を有する場合、前記走行判定領域設定部は、当該可動部位の変位にかかわらず当該可動部位が前記走行停止判定領域内に入らないように当該走行停止判定領域の下面の少なくとも一部の高さ位置を切換えるものであることが、好ましい。 For example, when the lower traveling body has a movable part that can be displaced in the vertical direction, the travel determination area setting unit prevents the movable part from entering the travel stop determination area regardless of the displacement of the movable part. It is preferable that the height position of at least a part of the lower surface of the travel stop determination area is switched.

前記走行判定領域設定部は、前記走行停止判定領域に加え、当該走行停止判定領域の外側に走行減速判定領域を設定するものであり、前記走行動作制限判定部は、前記障害物位置演算部により演算された前記障害物位置が前記走行停止判定領域内の位置であるか否かの判定に加えて当該障害物位置が前記走行減速判定領域内の位置であるかの判定も行うものであり、前記指令出力部は、前記障害物位置が前記走行減速判定領域内の位置であると前記走行動作制限判定部が判定した場合に前記障害物位置に近づく方向への前記下部走行体の走行速度を強制的に低減するための走行減速指令を出力するように構成されていることが、好ましい。前記走行減速判定領域の設定は、前記障害物位置が前記走行停止判定領域内に入る前に前記走行減速判定領域内に入った時点で走行速度の減速を行うことを可能にし、これにより、走行動作の急停止による乗り心地の悪化を防ぐとともに、前記障害物が前記作業機械に接触する前に前記下部走行体の走行動作をより確実に停止させることを可能にする。 The travel determination region setting unit sets a travel deceleration determination region outside the travel stop determination region in addition to the travel stop determination region. In addition to determining whether the calculated obstacle position is within the travel stop determination region, it is also determined whether the obstacle position is within the travel deceleration determination region, The command output section adjusts the traveling speed of the lower traveling body in a direction approaching the obstacle position when the traveling operation limitation judging section judges that the obstacle position is within the traveling deceleration judging area. It is preferable to be configured to output a travel deceleration command for forcibly reducing. The setting of the travel deceleration determination region enables the travel speed to be decelerated when the obstacle position enters the travel deceleration determination region before entering the travel stop determination region. To prevent deterioration of riding comfort due to sudden stop of movement, and to more reliably stop the traveling movement of the undercarriage before the obstacle contacts the working machine.

この場合、前記走行動作制限判定部は、前記上部旋回体の旋回角度に対応した前記走行停止判定領域の外郭の形状の変更に対応して前記走行減速判定領域の外郭の形状を変更するように構成されていることが、より好ましい。このことは、前記走行停止判定領域の形状の変化にかかわらず、当該走行停止判定領域に障害物が進入する前の適正なタイミングで走行動作の減速を開始させるための適正な走行減速判定領域を前記走行停止判定領域の外側に設定することを可能にする。 In this case, the traveling motion restriction determining section changes the shape of the outer contour of the travel deceleration determining region in accordance with the change in the shape of the outer contour of the travel stop determining region corresponding to the turning angle of the upper rotating body. More preferably. This means that, regardless of the change in the shape of the travel stop determination region, an appropriate travel deceleration determination region for starting deceleration of the travel operation at an appropriate timing before an obstacle enters the travel stop determination region is determined. It is possible to set outside the traveling stop determination area.

以上のように、本発明によれば、下部走行体及び上部旋回体を備えた旋回式作業機械に設けられる安全装置であって、作業効率の著しい低下を招くことなく下部走行体の走行について的確な安全制御を行うことが可能な装置が、提供される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the present invention, there is provided a safety device provided in a revolving working machine having an undercarriage and an upper revolving body. A device is provided that is capable of performing a variety of safety controls.

本発明の実施の形態に係る安全装置が搭載される旋回式作業機械の例である油圧ショベルを示す側面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a side view showing a hydraulic excavator, which is an example of a swing-type working machine equipped with a safety device according to an embodiment of the present invention; 前記油圧ショベル及びこれに配置される障害物センサ等の配置を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing the arrangement of the hydraulic excavator and obstacle sensors and the like arranged therein; 前記安全装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the said safety device. 前記油圧ショベルの上部旋回体が正体姿勢にあるときに設定される走行停止判定領域及び走行減速判定領域を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a travel stop determination region and a travel deceleration determination region that are set when the upper revolving body of the hydraulic excavator is in the normal posture; 前記上部旋回体が前記正体姿勢から所定の旋回角度だけ旋回したときに設定される走行停止判定領域及び走行減速判定領域を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing a travel stop determination region and a travel deceleration determination region set when the upper swing body swings by a predetermined swing angle from the normal posture; 前記上部旋回体が前記正体姿勢から90°旋回した横向き姿勢にあるときに設定される走行停止判定領域及び走行減速判定領域を示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing a travel stop determination region and a travel deceleration determination region set when the upper rotating body is in a sideways posture that has been turned 90° from the normal posture. 前記油圧ショベルの下部走行体の可動部位であるドーザの上下方向の変位とこれに伴う走行停止領域及び走行減速判定領域の下面の高さ位置の変更を示す側面図である。4 is a side view showing vertical displacement of a dozer, which is a movable part of a lower traveling body of the hydraulic excavator, and accompanying change in height positions of the lower surface of the traveling stop area and the traveling deceleration determination area; FIG. 前記上部旋回体の周囲に設定される旋回停止判定領域及び旋回減速判定領域を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a rotation stop determination area and a rotation deceleration determination area set around the upper rotating body; 比較例に係る走行停止判定領域及び走行減速判定領域を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a travel stop determination region and a travel deceleration determination region according to a comparative example;

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

図1及び図2は、本発明の実施の形態に係る安全装置が搭載される作業機械の例である油圧ショベルを示す。なお、本発明に係る安全装置が適用される作業機械は当該油圧ショベルに限らない。本発明は、下部走行体及びこれに旋回可能に搭載される上部旋回体を備える作業機械であって、その周辺の障害物の存在に基づく安全動作の要請が存在する作業機械に広く適用されることが可能である。 1 and 2 show a hydraulic excavator, which is an example of a working machine equipped with a safety device according to an embodiment of the present invention. In addition, the working machine to which the safety device according to the present invention is applied is not limited to the hydraulic excavator. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is widely applicable to working machines having a lower traveling body and an upper revolving body rotatably mounted thereon, and which require safe operation due to the existence of obstacles around them. It is possible.

前記油圧ショベルは、地面Gの上を走行可能な下部走行体10と、前記下部走行体10に対して旋回動作が可能となるように当該下部走行体10に搭載される上部旋回体12と、図3に示すような走行駆動装置30、旋回駆動装置32、及び警報装置40を備える。 The hydraulic excavator includes a lower traveling body 10 capable of traveling on the ground G, an upper revolving body 12 mounted on the lower traveling body 10 so as to be capable of rotating with respect to the lower traveling body 10, A traveling drive device 30, a turning drive device 32, and an alarm device 40 as shown in FIG.

前記下部走行体10は、左右一対のクローラ(走行用履帯)11L,11Rを含む走行装置を備える。前記走行装置は地面Gに沿って下部走行体10及びその上の前記上部旋回体12(この実施の形態では油圧ショベル全体)を移動させるように、作動する。 The lower traveling body 10 includes a traveling device including a pair of left and right crawlers (crawler belts for traveling) 11L and 11R. The traveling device operates to move along the ground G the lower traveling body 10 and the upper revolving body 12 thereon (in this embodiment, the entire hydraulic excavator).

前記下部走行体10は、図1及び図7に示すようなドーザ13を含む。当該ドーザ13は、必要に応じて下部走行体10の本体に後付けされる。当該ドーザ13は、水平軸回りに回動することにより図7に二点鎖線で示されるように上下方向に変位することが可能な可動部位である。 The undercarriage 10 includes a dozer 13 as shown in FIGS. The dozer 13 is retrofitted to the main body of the undercarriage 10 as required. The dozer 13 is a movable part that can be vertically displaced as indicated by the two-dot chain line in FIG. 7 by rotating around the horizontal axis.

前記上部旋回体12は、旋回フレーム16と、その上に搭載される複数の要素と、を有する。当該複数の要素は、作業装置14、エンジンを収容するエンジンルーム17、及び運転室であるキャブ18を含む。 The upper rotating body 12 has a rotating frame 16 and a plurality of elements mounted thereon. The plurality of elements include a working device 14, an engine room 17 that houses an engine, and a cab 18 that is an operator's cab.

前記作業装置14は、掘削作業その他の必要な作業のための動作を行うことが可能であり、ブーム20、アーム22及びバケット24と、これらを動かす複数の油圧シリンダであるブームシリンダ26、アームシリンダ27及びバケットシリンダ28と、を含む。前記ブーム20は、前記旋回フレーム16の前端に起伏可能すなわち水平軸回りに回動可能に支持される基端部と、その反対側の先端部と、を有する。前記アーム22は、前記ブーム20の先端部に水平軸回りに回動可能に取付けられる基端部と、その反対側の先端部と、を有する。前記バケット24は、前記アーム22の先端部に回動可能に取付けられる。 The work device 14 is capable of performing operations for excavation work and other necessary work, and includes a boom 20, an arm 22, a bucket 24, and a plurality of hydraulic cylinders for moving the boom cylinder 26 and the arm cylinder. 27 and bucket cylinder 28 . The boom 20 has a base end supported on the front end of the revolving frame 16 so as to be able to rise and fall, that is, rotatable about a horizontal axis, and a distal end on the opposite side. The arm 22 has a base end attached to the tip of the boom 20 so as to be rotatable about a horizontal axis, and a tip on the opposite side. The bucket 24 is rotatably attached to the tip of the arm 22 .

前記走行駆動装置30は、前記下部走行体10が前方及び後方のうちの任意の方向に走行することができるように前記クローラ11L,11Rをそれぞれ前進方向及び後進方向の双方向に駆動する。当該走行駆動装置30は、例えば、油圧ポンプ、左右走行モータ、左右走行コントロールバルブ、及び走行用パイロット回路を含む油圧回路からなる。前記油圧ポンプはエンジンにより駆動されて作動油を吐出する。前記左右走行モータは、それぞれ油圧モータからなり、前記油圧ポンプから吐出される作動油の供給を受けて正逆両方向に回転することにより前記左右のクローラ11L,11Rをそれぞれ個別に前進方向及び後進方向の双方に駆動する。前記左右走行コントロールバルブは前記油圧ポンプから前記左右走行モータへの作動油の供給方向及び流量を制御するように開弁作動する。 The traveling drive device 30 drives the crawlers 11L and 11R in both forward and backward directions, respectively, so that the lower traveling body 10 can travel in any one of forward and backward directions. The travel drive device 30 includes, for example, a hydraulic circuit including a hydraulic pump, a left and right travel motor, a left and right travel control valve, and a travel pilot circuit. The hydraulic pump is driven by the engine to discharge hydraulic oil. The left and right traveling motors are each composed of a hydraulic motor, and are supplied with hydraulic oil discharged from the hydraulic pump to rotate in both forward and reverse directions, thereby individually moving the left and right crawlers 11L and 11R in forward and backward directions. Drive to both sides. The lateral travel control valve opens to control the supply direction and flow rate of hydraulic oil from the hydraulic pump to the lateral travel motor.

前記走行用パイロット回路は、前記キャブ18内に配置される左右走行リモコン弁と、当該左右走行リモコン弁と前記左右走行コントロールバルブとを接続する左右走行パイロットラインと、当該左右走行パイロットラインのそれぞれの途中に設けられる走行制限電磁弁と、図3に示すような左右走行パイロット圧センサ36を含む。前記左右走行リモコン弁は、下部走行体10の走行を指令するためのオペレータによる走行指令操作を受け、当該走行指令操作に対応する走行パイロット圧が前記左右走行パイロットラインを通じて前記左右走行コントロールバルブに供給されることを許容するように開弁する。前記走行制限電磁弁は、走行動作制限信号の入力を受けることにより、前記左右走行コントロールバルブに入力される前記走行パイロット圧を減圧するように作動する。前記左右走行パイロット圧センサ36は、それぞれ、前記左右走行リモコン弁から前記左右走行コントロールバルブに供給される前記走行パイロット圧を検出し、当該走行パイロット圧に対応する電気信号を生成して出力する。 The traveling pilot circuit includes a left-right traveling remote control valve arranged in the cab 18, a left-right traveling pilot line connecting the left-right traveling remote control valve and the left-right traveling control valve, and a left-right traveling pilot line. It includes a travel limiting electromagnetic valve provided midway and a left and right travel pilot pressure sensor 36 as shown in FIG. The left/right travel remote control valve receives a travel command operation by an operator for commanding travel of the lower traveling body 10, and supplies a travel pilot pressure corresponding to the travel command operation to the left/right travel control valve through the left/right travel pilot line. open the valve to allow The travel restriction electromagnetic valve operates to reduce the travel pilot pressure input to the left and right travel control valves by receiving an input of the travel operation restriction signal. The left and right travel pilot pressure sensors 36 respectively detect the travel pilot pressures supplied from the left and right travel remote control valves to the left and right travel control valves, and generate and output electrical signals corresponding to the travel pilot pressures.

前記旋回駆動装置32は、前記下部走行体10に対して前記上部旋回体12を左旋回方向及び右旋回方向の双方向に駆動する。当該旋回駆動装置32は、例えば、前記油圧ポンプ、図2に示される旋回モータ34、旋回コントロールバルブ、及び旋回用パイロット回路を含む油圧回路からなる。前記旋回モータ34は、前記油圧ポンプから吐出される作動油の供給を受けて正逆両方向に回転することにより、前記上部旋回体12を左旋回方向及び右旋回方向の双方に旋回させる。前記旋回コントロールバルブは前記油圧ポンプから前記旋回モータ34への作動油の供給方向及び流量を制御するように開弁作動する。 The turning drive device 32 drives the upper turning body 12 with respect to the lower traveling body 10 in both the left turning direction and the right turning direction. The swing driving device 32 includes, for example, a hydraulic circuit including the hydraulic pump, a swing motor 34 shown in FIG. 2, a swing control valve, and a swing pilot circuit. The swing motor 34 is supplied with hydraulic oil discharged from the hydraulic pump and rotates in both forward and reverse directions, thereby swinging the upper swing body 12 in both the left and right swing directions. The swing control valve opens so as to control the supply direction and flow rate of hydraulic oil from the hydraulic pump to the swing motor 34 .

前記旋回用パイロット回路は、前記キャブ18内に配置される旋回リモコン弁と、当該旋回リモコン弁と前記旋回コントロールバルブとを接続する旋回パイロットラインと、当該旋回パイロットラインの途中に設けられる旋回制御電磁弁と、図3に示される旋回パイロット圧センサ38と、を含む。前記旋回リモコン弁は、前記上部旋回体12の旋回を指令するためのオペレータによる旋回指令操作を受け、当該旋回指令操作に対応する旋回パイロット圧が前記旋回パイロットラインを通じて前記旋回コントロールバルブに供給されることを許容するように開弁する。前記旋回制御電磁弁は、旋回動作制限信号を受けることにより、前記旋回コントロールバルブに入力される前記旋回パイロット圧を減圧するように作動する。前記旋回パイロット圧センサ38は、前記旋回リモコン弁から前記旋回コントロールバルブに供給される前記旋回パイロット圧を検出し、当該旋回パイロット圧に対応する電気信号を生成して出力する。 The swing pilot circuit includes a swing remote control valve arranged in the cab 18, a swing pilot line connecting the swing remote control valve and the swing control valve, and a swing control solenoid provided in the middle of the swing pilot line. valves and a swivel pilot pressure sensor 38 shown in FIG. The swing remote control valve receives a swing command operation by an operator for commanding swing of the upper swing body 12, and a swing pilot pressure corresponding to the swing command operation is supplied to the swing control valve through the swing pilot line. Open the valve to allow The swing control electromagnetic valve operates to reduce the swing pilot pressure input to the swing control valve by receiving a swing motion restriction signal. The swing pilot pressure sensor 38 detects the swing pilot pressure supplied from the swing remote control valve to the swing control valve, and generates and outputs an electric signal corresponding to the swing pilot pressure.

前記警報装置40は、図2に示すように前記キャブ18内に設けられ、警報指令信号の入力を受けることにより必要な警報動作(例えば警報ランプの点灯や警報音の生成)を行う。 The alarm device 40 is provided in the cab 18 as shown in FIG. 2, and performs necessary alarm operations (for example, turning on an alarm lamp or generating an alarm sound) upon receiving an input of an alarm command signal.

前記油圧ショベルは、さらに、図3に示すような安全装置を備える。当該安全装置は、例えば図2に示すような前記油圧ショベルの周囲の障害物60の存在を検知するとともに、その検知結果に基づいて前記障害物60と前記下部走行体10及び前記上部旋回体12との接触を回避するための安全動作を前記油圧ショベルに行わせる。具体的に、この実施の形態に係る安全装置は、図2及び図3に示されるような複数の(図2に示す例では4つの)障害物センサ61,62,63,64と、旋回角度センサ66と、コントローラ70と、を備える。 The hydraulic excavator further includes a safety device as shown in FIG. The safety device detects the presence of an obstacle 60 around the hydraulic excavator, for example, as shown in FIG. causing the hydraulic excavator to perform a safe operation to avoid contact with the Specifically, the safety device according to this embodiment includes a plurality of (four in the example shown in FIG. 2) obstacle sensors 61, 62, 63, and 64 as shown in FIGS. A sensor 66 and a controller 70 are provided.

前記複数の障害物センサ61~64は、前記上部旋回体12の外周において設定された複数の設定部位のそれぞれに配置され、前記障害物60の存在を検知するとともに、前記障害物センサ61~64が配置されている前記設定部位に対する前記障害物60の相対位置に対応する電気信号である障害物検知信号を生成して前記コントローラ70に入力する。前記複数の障害物センサ61~64のそれぞれは、例えば赤外線カメラや超音波センサにより構成される。 The plurality of obstacle sensors 61 to 64 are arranged at each of a plurality of set portions set on the outer periphery of the upper rotating body 12, detect the presence of the obstacle 60, and detect the presence of the obstacle sensors 61 to 64. is generated and input to the controller 70. The obstacle detection signal is an electrical signal corresponding to the relative position of the obstacle 60 with respect to the set portion where the . Each of the plurality of obstacle sensors 61-64 is composed of, for example, an infrared camera or an ultrasonic sensor.

図2は、前記複数の障害物センサ61~64の配置の一例を示している。図2において、障害物センサ61,62は、上部旋回体12の後端面上の左右の位置に配置され、主として当該上部旋回体12の後方に位置する障害物、例えば図2に示すような障害物60、の検知を行う。障害物センサ63は、キャブ18の前部左側面上に配置され、主として上部旋回体12の左方に位置する障害物の検知を行う。障害物センサ64は、前記上部旋回体12の右前部側面に配置され、主として上部旋回体12の右方に位置する障害物の検知を行う。 FIG. 2 shows an example of arrangement of the plurality of obstacle sensors 61-64. In FIG. 2, obstacle sensors 61 and 62 are arranged at left and right positions on the rear end surface of the upper revolving body 12, and mainly detect obstacles located behind the upper revolving body 12, such as those shown in FIG. An object 60 is detected. The obstacle sensor 63 is arranged on the front left side surface of the cab 18 and mainly detects obstacles positioned to the left of the upper revolving body 12 . The obstacle sensor 64 is arranged on the right front side surface of the upper revolving body 12 and mainly detects obstacles positioned on the right side of the upper revolving body 12 .

前記旋回角度センサ66は、前記下部走行体10に対する前記上部旋回体12の旋回角度θを検出し、当該旋回角度θに対応する電気信号である旋回検出信号を生成して前記コントローラ70に入力する。 The turning angle sensor 66 detects a turning angle .theta. .

前記コントローラ70は、前記走行パイロット圧センサ36、前記旋回パイロット圧センサ38、前記障害物センサ61~64及び前記旋回角センサ66からそれぞれ入力される検出信号を取込み、その検出信号に基づいて、前記油圧ショベルに安全動作を行わせるための安全動作指令を出力する。当該コントローラ70は、例えばコンピュータからなり、前記安全制御を行うための機能として、図3に示すような障害物位置演算部71と、走行判定領域設定部73と、走行動作制限判定部74と、旋回判定領域設定部75と、旋回動作制限判定部76と、指令出力部78と、を有する。 The controller 70 takes in detection signals respectively input from the traveling pilot pressure sensor 36, the turning pilot pressure sensor 38, the obstacle sensors 61 to 64, and the turning angle sensor 66, and based on the detection signals, the Outputs a safe operation command to make the hydraulic excavator perform safe operation. The controller 70 is composed of, for example, a computer, and has functions for performing the safety control, such as an obstacle position calculation unit 71, a travel determination region setting unit 73, a travel motion restriction determination unit 74, and It has a turning determination region setting unit 75 , a turning motion restriction determining unit 76 , and a command output unit 78 .

前記障害物位置演算部71は、前記障害物センサ61~64の少なくとも一つにより検出される障害物の障害物位置を演算する。当該障害物位置は、前記上部旋回体12に対する前記障害物の相対位置、すなわち、前記上部旋回体12を基準とする座標系である上部側座標系において特定される前記障害物の位置、である。 The obstacle position calculator 71 calculates the obstacle positions of obstacles detected by at least one of the obstacle sensors 61-64. The obstacle position is the relative position of the obstacle with respect to the upper revolving structure 12, that is, the position of the obstacle specified in the upper side coordinate system, which is the coordinate system based on the upper revolving structure 12. .

前記走行判定領域設定部73は、前記キャブ18内においてオペレータにより前記走行駆動装置30に前記走行指令操作が与えられたとき、具体的には前記走行パイロット圧センサ36により検出される走行パイロット圧が一定以上となったとき、に前記下部走行体10及び前記上部旋回体12の周囲に図4~図6に示すような走行停止判定領域AT1及び走行減速判定領域AT2を設定する。 When the operator gives the travel command operation to the travel drive device 30 in the cab 18, the travel determination region setting unit 73 specifically sets the travel pilot pressure detected by the travel pilot pressure sensor 36 to When it exceeds a certain level, a travel stop judgment area AT1 and a travel deceleration judgment area AT2 are set around the lower traveling body 10 and the upper rotating body 12 as shown in FIGS.

前記走行停止判定領域AT1は、当該走行停止判定領域AT1内に前記障害物が進入したときに前記下部走行体10の走行動作を強制停止させるために設定される領域である。当該走行停止判定領域AT1は、前記走行動作の強制停止により前記下部走行体10または前記上部旋回体12と前記障害物との接触を防ぐことを可能にする大きさ及び形状に設定されている。 The travel stop determination area AT1 is an area set to forcibly stop the travel operation of the lower traveling body 10 when the obstacle enters the travel stop determination area AT1. The traveling stop determination area AT1 is set to a size and shape that can prevent contact between the lower traveling body 10 or the upper rotating body 12 and the obstacle due to the forced stop of the traveling motion.

前記走行減速判定領域AT2は、前記走行停止判定領域AT1の外側に設定される領域であって、当該走行減速判定領域AT2内に前記障害物が進入したときに前記下部走行体10の走行速度を強制的に低減させるために設定される領域である。当該走行減速判定領域AT2は、前記障害物が前記走行停止判定領域AT1内に入るまでに前記走行速度の十分な低減を可能にする大きさ及び形状に設定されている。ここでいう走行速度の十分な低減とは、前記走行停止判定領域AT1に前記障害物が進入したときの前記走行動作の過度の急停止を防ぎ、かつ、油圧ショベルの大きな慣性にかかわらず当該油圧ショベルに前記障害物が接触する前に確実に前記走行動作を停止させることを可能にするような低減をいう。 The travel deceleration determination area AT2 is an area set outside the travel stop determination area AT1, and the travel speed of the lower traveling body 10 is reduced when the obstacle enters the travel deceleration determination area AT2. This is the area set for forced reduction. The travel deceleration determination area AT2 is set to have a size and shape that allow the travel speed to be sufficiently reduced before the obstacle enters the travel stop determination area AT1. Sufficient reduction of the traveling speed here means preventing excessive sudden stop of the traveling operation when the obstacle enters the traveling stop determination area AT1, It refers to a reduction that makes it possible to reliably stop the traveling motion before the shovel comes into contact with the obstacle.

前記走行停止判定領域AT1及び前記走行減速判定領域AT2の具体的な形状については後に詳述する。 Specific shapes of the travel stop determination area AT1 and the travel deceleration determination area AT2 will be described in detail later.

前記走行動作制限判定部74は、前記障害物位置演算部71により演算された前記障害物位置が前記走行停止判定領域AT1内の位置であるか否か、つまり当該障害物位置が当該走行停止判定領域AT1に含まれるか否か、を判定し、これにより、当該走行停止判定領域AT1内に前記障害物が存在するか否かを判定する。つまり、前記障害物が前記下部走行体10及び前記上部旋回体12に対して当該下部走行体10の走行動作の即時停止を要する程度まで接近しているか否かを判定する。 The travel motion restriction determination unit 74 determines whether the obstacle position calculated by the obstacle position calculation unit 71 is within the travel stop determination area AT1, that is, determines whether the obstacle position is the travel stop determination region AT1. It is determined whether or not the obstacle is included in the area AT1, thereby determining whether or not the obstacle exists within the travel stop determination area AT1. That is, it is determined whether or not the obstacle is approaching the lower traveling body 10 and the upper rotating body 12 to such an extent that the traveling motion of the lower traveling body 10 needs to be stopped immediately.

また、前記走行動作制限判定部74は、前記障害物位置が前記走行減速判定領域AT2内の位置であるか否か、つまり当該障害物位置が当該走行減速判定領域AT1に含まれるか否か、の判定も行い、これにより、当該走行減速判定領域AT2内に前記障害物が存在するか否かを判定する。つまり、前記障害物が前記下部走行体10及び前記上部旋回体12に対して当該下部走行体10の走行動作の減速を要する程度まで接近しているか否かを判定する。 Further, the traveling motion restriction determination unit 74 determines whether the obstacle position is within the travel deceleration determination area AT2, that is, whether the obstacle position is included in the travel deceleration determination area AT1. is also performed to determine whether or not the obstacle exists within the travel deceleration determination area AT2. In other words, it is determined whether or not the obstacle is approaching the lower traveling body 10 and the upper revolving body 12 to such an extent that the traveling motion of the lower traveling body 10 needs to be decelerated.

前記旋回判定領域設定部75は、前記キャブ18内においてオペレータにより前記旋回駆動装置32に前記旋回指令操作が与えられたとき、具体的には前記旋回パイロット圧センサ38により検出される旋回パイロット圧が一定以上となったとき、に前記上部旋回体12の周囲に図8に示すような旋回停止判定領域AS1及び旋回減速判定領域AS2を設定する。 Specifically, when the operator gives the turning command operation to the turning driving device 32 in the cab 18, the turning determination region setting unit 75 sets the turning pilot pressure detected by the turning pilot pressure sensor 38 to When it exceeds a certain value, a turning stop judgment area AS1 and a turning deceleration judgment area AS2 as shown in FIG.

前記旋回停止判定領域AS1は、当該旋回停止判定領域Aらと1内に前記障害物が進入したときに前記上部旋回体12の旋回動作を強制停止させるために設定される領域である。当該旋回停止判定領域AS1は、前記旋回動作の強制停止により前記上部旋回体12と前記障害物との接触を防ぐことを可能にする大きさ及び形状に設定されている。 The turning stop determination area AS1 is an area set to forcibly stop the turning motion of the upper turning body 12 when the obstacle enters the turning stop determination area A1. The turning stop determination area AS1 is set to have a size and shape that can prevent contact between the upper turning body 12 and the obstacle by forcibly stopping the turning motion.

前記旋回減速判定領域AS2は、前記旋回停止判定領域AS1の外側に設定される領域であって、当該旋回減速判定領域AS2内に前記障害物が進入したときに前記上部旋回体12の旋回速度を強制的に低減させるために設定される領域である。当該旋回減速判定領域AS2は、前記障害物が前記減速停止判定領域AS1内に入るまでに前記旋回速度の十分な低減を可能にする大きさ及び形状に設定されている。ここでいう旋回速度の十分な低減とは、前記旋回停止判定領域AS1に前記障害物が進入したときの前記旋回動作の過度の急停止を防ぎ、かつ、上部旋回体12の大きな慣性モーメントにかかわらず当該油圧ショベルに前記障害物が接触する前に確実に前記旋回動作を停止させることを可能にするような低減をいう。 The turning deceleration determination area AS2 is an area set outside the turning stop determination area AS1. This is the area set for forced reduction. The turning deceleration determination area AS2 is set to have a size and shape that allow the turning speed to be sufficiently reduced before the obstacle enters the deceleration/stop determination area AS1. Sufficiently reducing the turning speed here means preventing excessive sudden stop of the turning motion when the obstacle enters the turning stop determination area AS1, First, it means a reduction that makes it possible to reliably stop the turning motion before the obstacle comes into contact with the hydraulic excavator.

前記旋回動作制限判定部76は、前記障害物位置演算部71により演算された前記障害物位置が前記旋回停止判定領域AS1内の位置であるか否か、つまり当該障害物位置が当該旋回停止判定領域AS1に含まれるか否か、を判定し、これにより、当該旋回停止判定領域AS1内に前記障害物が存在するか否かを判定する。つまり、前記障害物が前記上部旋回体12に対して当該上部旋回体12の旋回動作の即時停止を要する程度まで接近しているか否かを判定する。 The turning motion restriction determination unit 76 determines whether or not the obstacle position calculated by the obstacle position calculation unit 71 is within the turning stop determination area AS1, that is, whether or not the obstacle position corresponds to the turning stop determination. It is determined whether or not it is included in the area AS1, and based on this, it is determined whether or not the obstacle exists within the turning stop determination area AS1. That is, it is determined whether or not the obstacle is approaching the upper swing body 12 to such an extent that the swing motion of the upper swing body 12 needs to be stopped immediately.

また、前記旋回動作制限判定部76は、前記障害物位置が前記旋回減速判定領域AS2内の位置であるか否か、つまり当該障害物位置が当該旋回減速判定領域AS2に含まれるか否か、の判定も行い、これにより、当該走行減速判定領域AT2内に前記障害物が存在するか否かを判定する。つまり、前記障害物が前記上部旋回体12に対して当該上部旋回体12の旋回動作の減速を要する程度まで接近しているか否かを判定する。 Further, the turning movement restriction determination unit 76 determines whether or not the obstacle position is within the turning deceleration determination area AS2, that is, whether or not the obstacle position is included in the turning deceleration determination area AS2. is also performed to determine whether or not the obstacle exists within the travel deceleration determination area AT2. That is, it is determined whether or not the obstacle is approaching the upper swing body 12 to such an extent that the swing motion of the upper swing body 12 needs to be decelerated.

前記指令出力部78は、前記走行動作及び旋回動作制限判定部74,76の判定結果に基づいて安全制御のための指令を生成し、これを出力する。具体的には次のような動作を行う。
(A)前記障害物位置が前記走行減速判定領域AT2内の位置であると前記走行動作制限判定部74が判定した場合:指令出力部78は、走行駆動装置30の適当な要素(当該走行駆動装置30が前記のような油圧回路である場合には走行制御電磁弁)に走行動作制限信号である走行減速指令信号を入力することにより、オペレータによる走行指令操作にかかわらず、障害物に近づく走行方向についての下部走行体10の走行速度を強制的に低減する。
(B)前記障害物位置が前記走行停止判定領域AT1内の位置であると前記走行動作制限判定部74が判定した場合:指令出力部78は、走行駆動装置30の前記適当な要素に走行動作制限信号である走行動作停止指令信号を入力することにより、オペレータによる走行指令操作にかかわらず、障害物に近づく走行方向についての下部走行体10の走行動作を強制的に停止させる。
(C)前記障害物位置が前記旋回減速判定領域AS2内の位置であると前記旋回動作制限判定部76が判定した場合:指令出力部78は、旋回駆動装置32の適当な要素(当該旋回駆動装置30が前記のような油圧回路である場合には旋回制御電磁弁)に旋回動作制限信号である旋回減速指令信号を入力することにより、オペレータによる旋回指令操作にかかわらず、障害物に近づく旋回方向についての上部旋回体12の旋回速度を強制的に低減する。
(D)前記障害物位置が前記旋回停止判定領域AS1内の位置であると前記旋回動作制限判定部76が判定した場合:指令出力部78は、旋回駆動装置32の前記適当な要素に旋回動作制限信号である旋回動作停止指令信号を入力することにより、オペレータによる旋回指令操作にかかわらず、障害物に近づく旋回方向についての上部旋回体12の旋回動作を強制的に停止させる。
(E)(A)~(D)のいずれの場合においても前記指令出力部78は警報装置40に警報指令信号を入力して当該警報装置40に適当な警報動作を行わせる。
The command output unit 78 generates and outputs a command for safety control based on the determination results of the travel motion and turning motion restriction determination units 74 and 76 . Specifically, the following operations are performed.
(A) When the travel motion limitation determination section 74 determines that the obstacle position is within the travel deceleration determination area AT2: By inputting a travel deceleration command signal, which is a travel operation restriction signal, to the travel control solenoid valve (if the device 30 is a hydraulic circuit as described above), regardless of the travel command operation by the operator, the travel approaches the obstacle. The running speed of the undercarriage 10 in the direction is forcibly reduced.
(B) When the travel motion restriction determination unit 74 determines that the obstacle position is within the travel stop determination area AT1: By inputting a travel motion stop command signal, which is a restriction signal, the travel motion of the lower travel body 10 in the travel direction approaching the obstacle is forcibly stopped regardless of the travel command operation by the operator.
(C) When the turning motion restriction determination unit 76 determines that the obstacle position is within the turning deceleration determination area AS2: By inputting a turning deceleration command signal, which is a turning motion restriction signal, to the turning control solenoid valve (if the device 30 is a hydraulic circuit as described above), the turning motion is made to approach the obstacle regardless of the turning command operation by the operator. The slewing speed of the upper slewing body 12 in the direction is forcibly reduced.
(D) When the turning motion restriction determination unit 76 determines that the obstacle position is within the turning stop determination area AS1: By inputting a turning motion stop command signal, which is a restriction signal, the turning motion of the upper turning body 12 in the turning direction toward the obstacle is forcibly stopped regardless of the turning command operation by the operator.
(E) In any of cases (A) to (D), the command output unit 78 inputs the warning command signal to the warning device 40 to cause the warning device 40 to perform an appropriate warning operation.

次に、前記走行判定領域設定部73により設定される前記走行停止判定領域AT1及び前記走行減速判定領域AT2の平面形状の特徴を、図4~図6を参照しながら説明する。図4は、前記上部旋回体12が前記下部走行体10の前進方向(図4では左方向)を向く姿勢、すなわち、当該上部旋回体12の前後方向と当該下部走行体10の前後方向とが合致する正体姿勢にある状態を示し、図6は当該上部旋回体12が当該正体姿勢から90°旋回して側方(左側)を向く横向き姿勢にある状態を示し、図5は当該上部旋回体12が当該正体姿勢から左側に所定の旋回角度θ(0°<θ<90°)だけ旋回して当該正体姿勢と当該横向き姿勢との間の斜め向き姿勢にある状態を示している。 Next, the characteristics of the planar shapes of the travel stop determination area AT1 and the travel deceleration determination area AT2 set by the travel determination area setting unit 73 will be described with reference to FIGS. 4 to 6. FIG. 4 shows a posture in which the upper rotating body 12 faces the forward direction of the lower traveling body 10 (the left direction in FIG. 4), that is, the longitudinal direction of the upper rotating body 12 and the longitudinal direction of the lower traveling body 10 are aligned. FIG. 6 shows a state in which the upper revolving body 12 is in a matching normal posture, and FIG. Reference numeral 12 indicates a state in which the robot is turned to the left from the normal posture by a predetermined turning angle θ (0°<θ<90°) and is in an oblique posture between the normal posture and the sideways posture.

(1)正体姿勢での走行判定領域の平面形状(図4)
前記上部旋回体12が前記正体姿勢にあるとき、前記走行判定領域設定部73は前記走行停止判定領域AT1及び走行減速判定領域AT2の形状を図4に示すような形状に設定する。同図に示される走行停止判定領域AT1は、左側端縁EL1と、右側端縁ER1と、後側端縁EB1で囲まれた領域である。
(1) Planar shape of running judgment area in normal posture (Fig. 4)
When the upper swing body 12 is in the normal posture, the travel determination area setting unit 73 sets the shapes of the travel stop determination area AT1 and the travel deceleration determination area AT2 as shown in FIG. A travel stop determination area AT1 shown in the figure is an area surrounded by a left edge EL1, a right edge ER1, and a rear edge EB1.

前記左側端縁EL1は、前記下部走行体10の走行方向(図4では左右方向)に延びる前記左クローラ11Lの側端の外側において当該走行方向と平行な方向に延びる直線により構成される。前記右側端縁ER1は、前記走行方向に延びる前記右クローラ11Rの側端の外側において当該走行方向と平行な方向に延びる直線により構成される。従って、前記左クローラ11Lと前記左側端縁EL1との間の領域は、前記走行方向と直交する幅方向(図4では上下方向)について前記左クローラ11Lの外側に設定された左側幅方向領域に相当し、前記右クローラ11Rと前記右側端縁ER1との間の領域は前記幅方向について前記右クローラ11Rの外側に設定された右側幅方向領域に相当する。 The left edge EL1 is formed by a straight line extending in a direction parallel to the running direction of the lower running body 10 outside the side end of the left crawler 11L extending in the running direction (horizontal direction in FIG. 4). The right edge ER1 is composed of a straight line extending in a direction parallel to the traveling direction outside the side edge of the right crawler 11R extending in the traveling direction. Therefore, the area between the left crawler 11L and the left edge EL1 is a left width direction area set outside the left crawler 11L in the width direction (vertical direction in FIG. 4) orthogonal to the running direction. The area between the right crawler 11R and the right edge ER1 corresponds to the right width direction area set outside the right crawler 11R in the width direction.

前記後側端縁EB1は、前記上部旋回体12の後端面12aのさらに後方に位置し、当該後端面12aに沿う形状、図4に示される例では後ろ向きに凸の略円弧形状、をなす。当該後側端縁EB1と前記上部旋回体12の後端面12aとの間の領域は前記走行方向について前記後端面12aの外側(後側)に設定された走行方向領域に相当する。 The rear edge EB1 is positioned further rearward of the rear end face 12a of the upper revolving body 12 and has a shape along the rear end face 12a.In the example shown in FIG. The area between the rear edge EB1 and the rear end surface 12a of the upper revolving body 12 corresponds to the traveling direction area set outside (rear side) of the rear end surface 12a in the traveling direction.

図4に示される前記左側幅方向領域及び前記右側幅方向領域のそれぞれの幅方向の寸法はいずれも全域にわたって一定である。つまりこれらの寸法はそれぞれの最小寸法LL1,LR1に等しい。同様に、前記走行方向領域(後側領域)の走行方向の寸法も全域にわたり略一定である。しかも、前記幅方向領域の幅方向の最小寸法LL1,LR1は前記走行方向領域の走行方向の最小寸法LB1よりも小さい。 The dimensions in the width direction of each of the left width direction area and the right width direction area shown in FIG. 4 are constant over the entire area. These dimensions are therefore equal to the respective minimum dimensions LL1, LR1. Similarly, the dimension in the running direction of the running direction area (rear side area) is substantially constant over the entire area. Moreover, the widthwise minimum dimensions LL1 and LR1 of the widthwise regions are smaller than the running direction minimum dimension LB1 of the running direction regions.

前記旋回減速判定領域AT2は前記走行停止判定領域AT1のさらに外側に設定され、しかも、当該走行停止判定領域AT1の外郭の形状に対応した形状の外郭を有する。具体的に、前記上部旋回体12が前記正体姿勢にある状態において、前記旋回減速判定領域AT2は、前記走行停止判定領域AT1の前記左側端縁EL1のさらに外側(左側)でこれと平行に延びる左側端縁EL2と、前記走行停止判定領域AT1の前記右側端縁ER1のさらに外側(右側)でこれと平行に延びる右側端縁ER2と、前記走行停止判定領域AT1の前記後側端縁EB1のさらに外側(後側)で当該後側端縁EB1に沿って略円弧状に延びる後側端縁EB2と、を有する。従って、前記旋回減速判定領域AT2は、前記旋回停止判定領域AT1の端縁EL1,ER1,EB1とその外側に設定された前記端縁EL2,ER2,EB2との間に挟まれた領域である。 The turning deceleration determination area AT2 is set further outside the travel stop determination area AT1, and has an outline of a shape corresponding to the outline of the travel stop determination area AT1. Specifically, in the state in which the upper rotating body 12 is in the normal posture, the turning deceleration determination area AT2 extends parallel to and further outside (left side) of the left edge EL1 of the travel stop determination area AT1. A left side edge EL2, a right side edge ER2 extending further outside (to the right side) of and parallel to the right side edge ER1 of the travel stop determination area AT1, and the rear side edge EB1 of the travel stop determination area AT1. Furthermore, it has a rear side edge EB2 extending in a substantially arc shape along the rear side edge EB1 on the outside (rear side). Therefore, the turning deceleration determination area AT2 is an area sandwiched between the edges EL1, ER1, EB1 of the turning stop determination area AT1 and the edges EL2, ER2, EB2 set outside thereof.

前記走行停止判定領域AT1と同様、前記走行減速判定領域AT2の左側幅方向領域及び前記右側幅方向領域のそれぞれの幅方向の寸法はいずれも全域にわたって一定であり(つまりそれぞれの最小寸法LL2,LR2であり)、同様に、前記走行方向領域(後側領域)の走行方向の寸法も全域にわたり略一定である。そして、前記幅方向領域の幅方向最小寸法LL2,LR2は前記走行方向領域の走行方向最小寸法LB2よりも小さい。 As in the travel stop determination area AT1, the width direction dimensions of the left width direction area and the right width direction area of the travel deceleration determination area AT2 are constant over the entire area (that is, the respective minimum dimensions LL2 and LR2 ), and similarly, the dimension in the running direction of the running direction area (rear side area) is substantially constant over the entire area. The width direction minimum dimensions LL2 and LR2 of the width direction areas are smaller than the running direction minimum dimension LB2 of the running direction areas.

(2)横向き姿勢での走行判定領域の平面形状(図6)
前記上部旋回体12が前記横向き姿勢にあるとき、具体的にこの実施の形態では当該上部旋回体12が前記正体姿勢から左に90°旋回して当該上部旋回体12の後部が右側クローラ11Rの側端から幅方向外側(右側)に大きくはみ出した姿勢にあるとき、前記走行判定領域設定部73は前記走行停止判定領域AT1及び走行減速判定領域AT2の形状を図6に示すような形状に設定する。
(2) Planar shape of travel determination area in sideways orientation (Fig. 6)
Specifically, in this embodiment, when the upper rotating body 12 is in the sideways posture, the upper rotating body 12 rotates 90 degrees to the left from the normal posture, and the rear part of the upper rotating body 12 moves toward the right crawler 11R. When the vehicle is in a posture protruding outward (to the right) in the width direction from the side end, the travel determination area setting unit 73 sets the shapes of the travel stop determination area AT1 and the travel deceleration determination area AT2 as shown in FIG. do.

前記走行停止判定領域AT1は、左側端縁EL1と、右側端縁ER1と、前側端縁EF1と、後側端縁EB1と、を有する。 The travel stop determination area AT1 has a left edge EL1, a right edge ER1, a front edge EF1, and a rear edge EB1.

前記左側端縁EL1は、前記上部旋回体12が前記正体姿勢にあるときと同じく前記左クローラ11Lの側端の外側において当該走行方向と平行な方向に延びる直線により構成される。これに対して前記右側端縁ER1は、前記のように前記右クローラ11Rから右側にはみ出した上部旋回体12の後部の後端面12aのさらに幅方向外側(右側)において前記走行方向と平行な方向に延びる直線により構成されている。すなわち、当該右側端縁ER1は、上部旋回体12のはみ出し部分の外端(図6では後端面12a)の外側で走行方向に延びる「第1幅方向端縁」に相当し、前記左側端縁EL1は、その反対側(左側)で前記左クローラ11Lの側端に沿って延びる「第2幅方向端縁」に相当する。 The left edge EL1 is composed of a straight line extending in a direction parallel to the traveling direction outside the side edge of the left crawler 11L, as when the upper rotating body 12 is in the normal posture. On the other hand, the right edge ER1 extends in a direction parallel to the traveling direction at the widthwise outer side (right side) of the rear end surface 12a of the rear portion of the upper revolving body 12 protruding to the right from the right crawler 11R as described above. It is composed of straight lines extending to That is, the right side edge ER1 corresponds to a "first width direction edge" extending in the running direction outside the outer end (the rear end face 12a in FIG. 6) of the protruding portion of the upper revolving body 12, and the left side edge. EL1 corresponds to a "second widthwise edge" extending along the side edge of the left crawler 11L on the opposite side (left side).

前記前側及び後側端縁EF1,EB1は、それぞれ前記左右クローラ11L,11Rの走行方向両外側(前側及び後側)にそれぞれ位置し、前記幅方向と平行な方向に延びる。つまり、前記上部旋回体12が前記横向き姿勢にあるときは、前記走行方向の両側、すなわち前側及び後側の双方、に走行方向領域が設定される。具体的には、前記左右クローラ11L,11Rの前側(走行方向外側)に前記前側端縁EF1を外郭とする前側領域が設定されるとともに、前記左右クローラ11L,11Rの後側(走行方向外側)に前記後側端縁EB1を外郭とする後側領域が設定される。 The front and rear edges EF1 and EB1 are positioned on both outer sides (front and rear sides) of the left and right crawlers 11L and 11R in the running direction, respectively, and extend in a direction parallel to the width direction. That is, when the upper rotating body 12 is in the sideways posture, the running direction areas are set on both sides of the running direction, that is, on both the front side and the rear side. Specifically, a front area having the front edge EF1 as an outline is set in front of the left and right crawlers 11L and 11R (outside in the running direction), and behind the left and right crawlers 11L and 11R (outside in the running direction). , a rear region having the rear edge EB1 as an outline is set.

この横向き姿勢において、前記左側幅方向領域及び前記右側幅方向領域のそれぞれの幅方向の最小寸法LL1,LR1はいずれも前記走行方向領域(前側及び後側領域)の走行方向の最小寸法LF1,LB1よりも小さい。この実施の形態において、前記左側幅方向領域の最小寸法LL1は前記左クローラ11Lの側端から前記左側端縁EL1までの距離に相当し、前記右側幅方向領域の最小寸法LR1は前記上部旋回体12の外端(後端面12aのうち最も右端に位置する部分)から前記右側端縁ER1までの距離に相当する。 In this lateral posture, the widthwise minimum dimensions LL1 and LR1 of the left side width direction area and the right side width direction area are both the widthwise minimum dimensions LF1 and LB1 of the running direction area (front side and rear side area). less than In this embodiment, the minimum dimension LL1 of the left width direction area corresponds to the distance from the side edge of the left crawler 11L to the left edge EL1, and the minimum dimension LR1 of the right width direction area corresponds to the upper revolving body. 12 (the rightmost portion of the rear end surface 12a) to the right edge ER1.

なお、この実施の形態では、前記前側及び後側端縁EF1,EB1と前記右側端縁ER1との境界部分である角部が斜め向きの直線ないしは外向きに凸の曲線によって円滑に繋がれている。 In this embodiment, the corners, which are the boundary portions between the front and rear edges EF1 and EB1 and the right edge ER1, are smoothly connected by oblique straight lines or outwardly convex curves. there is

前記旋回減速判定領域AT2は、前記上部旋回体12が前記正体姿勢にあるときと同様、前記走行停止判定領域AT1のさらに外側に設定され、かつ、当該走行停止判定領域AT1の外郭の形状に対応した形状の外郭を有する。具体的に、当該旋回減速判定領域AT2は、前記走行停止判定領域AT1の前記前側端縁EF1のさらに前側の位置で前記幅方向と平行な方向に延びる直線状の前側端縁EF2と、前記走行停止判定領域AT1の前記後側端縁EB1のさらに後側の位置で前記幅方向と平行な方向に延びる後側端縁EB2と、前記走行停止判定領域AT1の右側端縁ER1のさらに右側の位置で前記走行方向と平行な方向に延びる右側端縁ER2と、を有する。一方、前記走行停止判定領域AT1の前記左側端縁EL1の外側(左側)には走行減速判定領域AT2の端縁が設定されていない。つまり、この実施の形態では、上部旋回体12が横向き姿勢にあるときに当該上部旋回体12が存在しない側(左側)での走行減速判定領域AT2の設定が省略されている。 The turning deceleration determination area AT2 is set further outside the travel stop determination area AT1, similarly to when the upper rotating body 12 is in the normal posture, and corresponds to the outer shape of the travel stop determination area AT1. It has a contoured shape. Specifically, the turning deceleration determination area AT2 includes a linear front edge EF2 extending in a direction parallel to the width direction at a position on the further front side of the front edge EF1 of the travel stop determination area AT1, and the travel A rear edge EB2 extending in a direction parallel to the width direction at a position further rearward of the rear edge EB1 of the stop determination area AT1, and a position further right of the right edge ER1 of the stop determination area AT1. and a right edge ER2 extending in a direction parallel to the running direction. On the other hand, the edge of the running deceleration determination area AT2 is not set outside (left side) of the left edge EL1 of the running stop determination area AT1. That is, in this embodiment, setting of the travel deceleration determination area AT2 on the side (left side) where the upper swing body 12 does not exist when the upper swing body 12 is in the sideways posture is omitted.

(3)斜め向き姿勢での判定領域の平面形状(図5)
前記上部旋回体12が図5に示すような斜め向き姿勢にあるとき、前記走行停止判定領域AT1及び前記走行減速判定領域AT2は、前記上部旋回体12が前記横向き姿勢にあるときと同じ原理で設定される。つまり、当該走行停止判定領域AT1は、幅方向と平行な方向に延びる直線状の前側及び後側端縁EF1,EB1と、走行方向と平行な方向に延びる直線状の左側及び右側端縁EL1,ER1と、を有し、当該走行減速判定領域AT2は、前記前側端縁EF1、前記後側端縁EB1及び前記右側端縁ER1のそれぞれ外側に位置する前側端縁EF2、後側端縁EB2及び右側端縁ER2を有する。ただし、この斜め向き姿勢では、前記上部旋回体12の前端(図5ではキャブ18の左前角部)が左クローラ11Lの側端よりも僅かに幅方向外側(左側)にはみ出していることから、前記左側端縁EL1は当該上部旋回体12の前端よりも僅かに幅方向外側(左側)に位置するように設定されている。
(3) Planar shape of determination area in oblique orientation (Fig. 5)
When the upper swing body 12 is in an oblique orientation as shown in FIG. 5, the travel stop judgment area AT1 and the travel deceleration judgment area AT2 are formed according to the same principle as when the upper swing body 12 is in the sideways orientation. set. That is, the traveling stop determination area AT1 includes linear front and rear edges EF1 and EB1 extending in the direction parallel to the width direction, and linear left and right edges EL1 and EB1 extending in the direction parallel to the traveling direction. ER1, and the travel deceleration determination area AT2 includes a front edge EF2, a rear edge EB2, and a rear edge EB2 located outside the front edge EF1, the rear edge EB1, and the right edge ER1, respectively. It has a right edge ER2. However, in this oblique posture, the front end of the upper rotating body 12 (the front left corner of the cab 18 in FIG. 5) protrudes slightly outward in the width direction (left side) than the side end of the left crawler 11L. The left edge EL1 is set to be positioned slightly outside (to the left) in the width direction of the front end of the upper revolving body 12 .

以上説明した各姿勢において設定される前記左側端縁EL1及び右側端縁ER1を構成する線は、必ずしも前記のような直線に限定されない。当該線は、下部走行体10の走行に伴う障害物と下部走行体10及び上部旋回体12との接触を防ぐことが可能となるように前記走行方向と平行な方向に延びる線であればよく、比較的曲率の小さい曲線であってもよい。例えば、図6に示される横向き姿勢または図5に示される斜め向き姿勢において前記右側端縁ER1を構成する線は、前記上部旋回体12の後端面12aに沿って、あるいはこれよりも小さい曲率で、外向きに凸となるように湾曲する曲線であってもよい。前記左側端縁EL1及び右側端縁ER1は、あるいは、直線と曲線との組み合わせにより構成されてもよい。 The lines forming the left side edge EL1 and the right side edge ER1 set in each posture described above are not necessarily limited to straight lines as described above. The line may be a line extending in a direction parallel to the traveling direction so as to prevent contact between the lower traveling body 10 and the upper revolving body 12 and obstacles accompanying the traveling of the lower traveling body 10. , may be a curve with a relatively small curvature. For example, the line forming the right edge ER1 in the sideways orientation shown in FIG. 6 or the oblique orientation shown in FIG. , may be a curve that curves so as to be convex outward. Alternatively, the left edge EL1 and the right edge ER1 may be composed of a combination of straight lines and curved lines.

以上説明したように、この実施の形態に係る走行判定領域設定部73は、上部旋回体12がいずれの姿勢にあるときも(つまり上部旋回体12の旋回角度θにかかわらず)前記走行停止判定領域AT1のうちの走行方向領域(図4では上部旋回体12の後方の領域、図5及び図6では左右クローラ11L,11Rの前後の領域)、すなわち、作業機械の走行軌跡上に位置する領域、に当該走行方向について大きな寸法を与えることにより、高い安全性を確保する一方、前記走行停止判定領域のうちの幅方向領域(図4では左右クローラ11L,11Rの左右両外側の領域、図5及び図6では左クローラ11Lの左側の領域と上部旋回体12の後部の右側の領域)、すなわち、前記走行軌跡から前記幅方向に外れた領域、の当該幅方向の寸法は小さく抑えることにより、安全な状態にあるにもかかわらず下部走行体の走行動作が無駄に強制停止されてしまうことによる作業効率の低下を抑えることができる。しかも、当該走行判定領域設定部73は、前記旋回角度θに基づき、前記下部走行体10に対する前記上部旋回体12の姿勢に応じて前記走行停止判定領域AT1の走行方向領域及び前記幅方向領域を変化させることにより、前記旋回角度θにかかわらず適正な走行停止制御を実行することが可能である。 As described above, the travel determination region setting unit 73 according to this embodiment performs the travel stop determination regardless of the posture of the upper swing body 12 (that is, regardless of the swing angle θ of the upper swing body 12). A traveling direction area of the area AT1 (an area behind the upper revolving body 12 in FIG. 4 and an area before and after the left and right crawlers 11L and 11R in FIGS. 5 and 6), that is, an area located on the travel locus of the work machine. , while ensuring high safety by giving a large dimension in the traveling direction to the width direction area (in FIG. and in FIG. 6, the area on the left side of the left crawler 11L and the area on the right side of the rear portion of the upper rotating body 12), i.e., the area deviating from the travel locus in the width direction. It is possible to suppress a decrease in work efficiency caused by the running motion of the lower running body being forcibly stopped unnecessarily even though it is in a safe state. Moreover, the travel determination area setting unit 73 determines the travel direction area and the width direction area of the travel stop determination area AT1 in accordance with the posture of the upper rotating body 12 with respect to the lower traveling body 10 based on the turning angle θ. By changing the angle .theta., appropriate travel stop control can be executed regardless of the turning angle .theta.

前記旋回角度θに対応して走行判定領域を変化させることによる効果を、図9に示す比較例との対比によってさらに説明する。当該比較例は、上部旋回体12の旋回角度θにかかわらず常に一定の走行停止判定領域AT3及び走行減速判定領域AT4を設定するものである。 The effect of changing the travel determination area corresponding to the turning angle θ will be further described by comparison with the comparative example shown in FIG. 9 . In this comparative example, the traveling stop judgment area AT3 and the traveling deceleration judgment area AT4 are always set constant regardless of the turning angle θ of the upper turning body 12 .

この比較例において、上部旋回体12の旋回角度θにかかわらず下部走行体10の走行動作に伴う障害物と下部走行体10及び上部旋回体12との接触を防ぐためには、当該走行停止判定領域AT3及び当該走行減速判定領域AT4として図4~図6のそれぞれに示される走行停止判定領域AT1及び当該走行減速判定領域AT2よりも著しく大きい領域を設定しなければならない。例えば、各領域AT3,AT4について図9に示される左側領域幅方向最小寸法LL3,LL4、右側領域幅方向最小寸法LR3,LR4、及び後側領域走行方向最小寸法LB3,LB4は、それぞれ、図4において対応する最小寸法LL1,LL2,LR1,LR2及びLB1,LB2よりもかなり大きな寸法としなければならない。 In this comparative example, in order to prevent the lower traveling body 10 and the upper rotating body 12 from coming into contact with an obstacle accompanying the running motion of the lower traveling body 10 regardless of the turning angle θ of the upper rotating body 12, the travel stop judgment region As AT3 and the travel deceleration determination region AT4, regions significantly larger than the travel stop determination region AT1 and the travel deceleration determination region AT2 shown in FIGS. 4 to 6 must be set. For example, the left area width direction minimum dimensions LL3 and LL4, the right side area width direction minimum dimensions LR3 and LR4, and the rear area running direction minimum dimensions LB3 and LB4 shown in FIG. must be significantly larger than the corresponding minimum dimensions LL1, LL2, LR1, LR2 and LB1, LB2 in .

このことは、障害物が安全な位置にあるにもかかわらず無駄な走行動作の強制停止が行われる頻度を高くし、これにより作業効率の著しい低下を招く。例えば左右クローラ11L,11Rが実線で示されるように図9の左右方向を向いている状態(つまり下部走行体10に対して上部旋回体12が正体姿勢にある状態)で障害物が図9に示される点P1に位置する場合、つまり、左クローラ11Lからその外側に十分離れている場合、走行停止制御は本来不要であるが、前記点P1は図9に示される走行停止判定領域AT3内の位置であるため、強制停止が実行されてしまう。同様に、左右クローラ11L,11Rが二点鎖線で示されるように図9の上下方向を向いている状態(つまり下部走行体10に対して上部旋回体12が横向き姿勢にある状態)で障害物が図9に示される点P2に位置する場合、つまり、上部旋回体12の後端面12aから右方に十分離れている場合、も本来は走行停止制御が不要であるが、前記点P2は走行停止判定領域AT3内に位置するのでやはり強制停止が実行されてしまう。 This increases the frequency of useless forcible stoppages of the traveling motion even though the obstacle is in a safe position, resulting in a significant reduction in work efficiency. For example, when the left and right crawlers 11L and 11R are oriented in the horizontal direction in FIG. When it is positioned at the indicated point P1, that is, when it is sufficiently far outside the left crawler 11L, the travel stop control is essentially unnecessary, but the point P1 is within the travel stop determination area AT3 shown in FIG. Since it is a position, a forced stop will be executed. Similarly, when the left and right crawlers 11L and 11R are oriented in the vertical direction in FIG. is positioned at the point P2 shown in FIG. 9, that is, when it is sufficiently far to the right from the rear end face 12a of the upper rotating body 12, the travel stop control is originally unnecessary, but the point P2 is the travel stop control. Since it is positioned within the stop determination area AT3, a forced stop is also executed.

これに対して前記実施の形態に係る走行停止領域設定部73は、図4~図6に示される上部旋回体12の旋回角度θに応じてこれに適した判定領域AT1,AT2を設定することにより、無駄な強制停止の実行の頻度を大幅に削減することが可能である。 On the other hand, the travel stop area setting unit 73 according to the above embodiment sets the determination areas AT1 and AT2 suitable for the turning angle θ of the upper turning body 12 shown in FIGS. Thus, it is possible to significantly reduce the frequency of useless forced stop executions.

前記実施の形態に係る走行判定領域設定部73は、上部旋回体12が図6に示すような横向き姿勢にあるとき(正確には、正体姿勢から少なくとも図5に示されるような斜め向き姿勢に対応する旋回角度θよりも大きな旋回角度で旋回した状態)の走行停止判定領域AT1について、上部旋回体12の後部がはみ出す右側では当該上部旋回体12の外端よりも外側の位置で走行方向に延びる直線からなる右側端縁(第1幅方向端縁)ER1と、その反対側で左クローラ11Lの側端に沿って前記走行方向と平行に延びる直線からなる左側端縁(第2幅方向端縁)EL1と、を設定することにより、当該走行停止判定領域AT1の幅方向の寸法を最小限に抑えながら、前記下部走行体10及び前記上部旋回体12の後部のいずれについても、これらが前記下部走行体10の走行に伴って障害物に接触することを確実に防ぐことができる。 The travel determination region setting unit 73 according to the above-described embodiment operates when the upper swing body 12 is in a sideways posture as shown in FIG. With respect to the travel stop determination area AT1 in the state in which the vehicle is turned at a turning angle larger than the corresponding turning angle θ, the right side where the rear part of the upper turning body 12 protrudes is positioned outside the outer end of the upper turning body 12 in the traveling direction. A right side edge (first width direction edge) ER1 consisting of an extending straight line, and a left side edge (second width direction edge) consisting of a straight line extending parallel to the traveling direction along the side edge of the left crawler 11L on the opposite side. By setting the edge) EL1, while minimizing the dimension in the width direction of the travel stop determination area AT1, both the rear portion of the lower traveling body 10 and the upper revolving body 12 can be It is possible to reliably prevent the lower traveling body 10 from coming into contact with obstacles as it travels.

また、前記走行判定領域設定部73は、前記上部旋回体12が図4に示されるような前記正体姿勢にあるときは前記上部旋回体12の後方にのみ前記走行方向領域を設定し、前記上部旋回体12が図6に示すような横向き姿勢にあるとき(この実施の形態では前記正体姿勢から少なくとも図5に示されるような斜め向き姿勢に対応する旋回角度θよりも大きな旋回角度で旋回した状態)は前記走行方向の両側、つまり前側及び後側の双方に、それぞれ前記走行方向領域を設定することにより、高い安全性を確保しながら前記走行停止判定領域AT1の走行方向の寸法も削減することが可能である。具体的に、前記正体姿勢では、上部旋回体12の前方の視界が良好であるため、前側の走行方向領域を省略しても高い安全性を確保することが可能である一方、前記上部旋回体12が少なくとも前記横向き姿勢にあるとき、つまり、走行方向の両側である上部旋回体12の左右両側の視界が良好でないとき、は当該走行方向の両側に前記走行方向領域を設定することにより、高い安全性を確保することが可能である。 Further, when the upper revolving body 12 is in the normal posture as shown in FIG. When the revolving body 12 is in a sideways posture as shown in FIG. state), by setting the regions in the direction of travel on both sides of the direction of travel, that is, on both the front side and the rear side, respectively, it is possible to reduce the size of the travel stop determination region AT1 in the direction of travel while ensuring high safety. It is possible. Specifically, in the normal posture, the field of vision in front of the upper swing body 12 is good. 12 is at least in the sideways posture, that is, when the visibility on both the left and right sides of the upper swing body 12, which are both sides in the running direction, is not good, by setting the running direction areas on both sides in the running direction, a high It is possible to ensure safety.

図4~図6のいずれの姿勢においても、前記走行停止判定領域AT1の幅方向領域の前記幅方向の寸法は、前記左右一対のクローラ11L,11Rの一方のみが駆動され、あるいは当該左右一対のクローラ11L,11Rが互いに逆向きに駆動されることにより前記下部走行体10がその場で旋回動作することによる下部走行体10及び上部旋回体12と障害物との接触を阻止するのに十分な寸法、つまり、当該接触が発生する前に前記クローラ11L,11Rの走行動作を停止させる寸法、に設定されていることが、好ましい。また、このような下部走行体10の旋回動作のためのクローラ11L,11Rの走行速度は、通常走行での走行速度に比べて一般的に低いので、前記幅方向領域の幅方向の寸法を前記走行方向領域の走行方向の寸法より小さくしても、下部走行体10及び上部旋回体12と障害物との接触を確実に防ぐことが可能である。 4 to 6, the width direction dimension of the width direction region of the travel stop determination region AT1 is such that only one of the pair of left and right crawlers 11L and 11R is driven, or only one of the pair of left and right crawlers 11L and 11R is driven. When the crawlers 11L and 11R are driven in opposite directions to each other, the lower traveling body 10 turns on the spot. It is preferable to set the dimension, that is, the dimension to stop the traveling motion of the crawlers 11L and 11R before the contact occurs. In addition, since the traveling speed of the crawlers 11L and 11R for such a turning motion of the lower traveling body 10 is generally lower than the traveling speed in normal traveling, the widthwise dimension of the widthwise region is set as described above. Even if it is smaller than the dimension of the traveling direction area in the traveling direction, it is possible to reliably prevent contact between the lower traveling body 10 and the upper rotating body 12 and the obstacle.

次に、前記走行判定領域設定部73により設定される前記走行停止判定領域AT1及び前記走行減速判定領域AT2の高さ方向の範囲について図1及び図7を参照しながら説明する。 Next, the range in the height direction of the travel stop determination area AT1 and the travel deceleration determination area AT2 set by the travel determination area setting unit 73 will be described with reference to FIGS. 1 and 7. FIG.

本発明において、走行停止判定領域や走行減速判定領域の高さ方向の範囲は特に限定されないが、前記実施の形態に係る走行判定領域設定部73は、原則として、前記走行停止判定領域AT1及び前記走行減速判定領域AT2の下面の高さを図1に示すような高さHo、つまり、上部旋回体12の下面(例えば旋回フレーム16の下面)と略同等の高さ、に設定する。このような下面高さの設定は下部走行体10の一部や(走行に支障のない程度の)地面G上の石等が前記領域AT1,AT2に進入することを防ぎ、これにより、当該進入に基づいて下部走行体10の走行動作が誤って強制停止されることを防ぐ。 In the present invention, the ranges in the height direction of the travel stop determination region and the travel deceleration determination region are not particularly limited. The height of the lower surface of the traveling deceleration determination area AT2 is set to a height Ho as shown in FIG. Such setting of the height of the lower surface prevents a part of the lower traveling body 10 and stones on the ground G (to the extent that they do not interfere with traveling) from entering the areas AT1 and AT2. to prevent the traveling motion of the lower traveling body 10 from being erroneously forced to stop.

しかし、前記実施の形態に係る油圧ショベルでは、前記下部走行体10の本体に図1及び図7に示すようなドーザ13が取付けられ、しかも、当該ドーザ13は図7に二点鎖線で示すような回動によって前記上部旋回体12の下面よりも高い位置、つまり通常設定される判定領域AT1,AT2の下面よりも高い位置、まで変位する可能性がある。 However, in the hydraulic excavator according to the above embodiment, the dozer 13 as shown in FIGS. There is a possibility that it will be displaced to a position higher than the lower surface of the upper rotating body 12, that is, to a position higher than the lower surfaces of the usually set determination areas AT1 and AT2.

前記走行判定領域設定部73は、このように上下方向に変位可能な可動部位である前記ドーザ13の上端が前記上部旋回体12の下面よりも高い位置まで変位しても当該上端が前記判定領域AT1,AT2に入らないように、前記ドーザ13の回動角度によって前記判定領域AT1,AT2の下面の高さを変化させる機能を有する。例えば、ドーザ13が図7の上側の二点鎖線で示されるような上限位置まで回動しているとき、前記走行判定領域設定部73は前記判定領域AT1,AT2の下面の高さを前記上限位置における前記ドーザ13の上端の高さよりも大きい高さH1に設定する。 The travel determination region setting unit 73 is configured so that even if the upper end of the dozer 13, which is a movable part that can be displaced in the vertical direction, is displaced to a position higher than the lower surface of the upper rotating body 12, the upper end of the travel determination region remains within the determination region. It has a function of changing the height of the lower surface of the determination areas AT1 and AT2 according to the rotation angle of the dozer 13 so as not to enter AT1 and AT2. For example, when the dozer 13 is rotated to the upper limit position indicated by the two-dot chain line in the upper part of FIG. The height H1 is set to be greater than the height of the upper end of the dozer 13 at the position.

前記下面の高さ位置の変更は、当該下面全体について行われてもよいし、当該下面の少なくとも一部についてのみ行われてもよい。例えば、前記上限位置にある前記ドーザ13が前記判定領域AT1,AT2に含まれないようにするには、当該判定領域AT1,AT2のうち前記ドーザ13に対応する領域を含む一部の領域のみについて下面の高さ位置が変更されればよく、その外側の領域の下面の高さ位置は必ずしも変更されなくてもよい。換言すれば、前記ドーザ13に対応する領域を含む一部の領域についてのみその下面の高さ位置を変更して他の領域の下面の高さ位置は維持することにより、ドーザ13との干渉を避けながら判定領域AT1,AT2を大きく確保することが可能である。 The change in the height position of the lower surface may be performed for the entire lower surface, or may be performed for at least a portion of the lower surface. For example, in order to prevent the dozer 13 at the upper limit position from being included in the determination areas AT1 and AT2, only a part of the determination areas AT1 and AT2 including the area corresponding to the dozer 13 is It is only necessary to change the height position of the lower surface, and the height position of the lower surface of the outer region does not necessarily have to be changed. In other words, by changing the height position of the lower surface of only a portion of the area including the area corresponding to the dozer 13 and maintaining the height position of the lower surface of the other areas, interference with the dozer 13 is eliminated. It is possible to ensure a large decision area AT1, AT2 while avoiding it.

以上説明した判定領域AT1,AT2の下面の高さの変更は、ドーザ13の回動に限らず、下部走行体10の形状が変化する場合に有効である。例えば、前記走行判定領域設定部73は、下部走行体10の本体に前記ドーザ13またはそれ以外の付属部品が取付けられる場合と取付けられない場合とで前記判定領域AT1,AT2の下面の高さを切換えるものであってもよい。あるいは、前記判定領域AT1,AT2の下面の高さが走行方向や幅方向、あるいは旋回方向において変化するような形状の当該判定領域AT1,AT2が設定されてもよい。 The change in the height of the lower surfaces of the determination areas AT1 and AT2 described above is effective not only when the dozer 13 rotates, but also when the shape of the undercarriage 10 changes. For example, the travel determination area setting unit 73 determines the height of the lower surface of the determination areas AT1 and AT2 depending on whether or not the dozer 13 or other accessories are attached to the main body of the lower traveling body 10. It may be switched. Alternatively, the determination areas AT1 and AT2 may be set so that the heights of the lower surfaces of the determination areas AT1 and AT2 change in the running direction, the width direction, or the turning direction.

さらに、前記実施の形態に係る安全装置の前記旋回判定領域設定部75は、オペレータによって前記旋回駆動装置32に旋回指令操作が与えられたとき、具体的には旋回パイロット圧センサ38により検出される旋回パイロット圧が一定以上の大きさになったとき、前記走行判定領域AT1,AT2に代え、あるいはこれに加え、図8に示すような旋回停止判定領域AS1(この実施の形態では旋回停止判定領域AS1及びその外側に位置する旋回減速判定領域AS2)を設定することにより、前記走行動作に代えて、あるいは当該走行動作に加えて上部旋回体12の旋回動作が行われることによる当該上部旋回体12と障害物との接触も有効に防ぐことを可能にする。 Further, the turning determination region setting unit 75 of the safety device according to the embodiment is specifically detected by the turning pilot pressure sensor 38 when the turning driving device 32 is given a turning command operation by the operator. When the turning pilot pressure exceeds a certain level, instead of or in addition to the traveling determination areas AT1 and AT2, a turning stop determination area AS1 (turning stop determination area in this embodiment) as shown in FIG. By setting the turning deceleration determination area AS1 and the turning deceleration determination area AS2 positioned outside AS1, the turning motion of the upper turning body 12 is performed instead of or in addition to the traveling movement. to effectively prevent contact with obstacles.

具体的に、図8に示される旋回停止判定領域AS1及び旋回減速判定領域AS2は、上部旋回体12の後端面12aに沿う後側端縁と、上部旋回体12の左右両側縁に沿ってこれと平行な方向(つまり上部旋回体12の前後方向)に延びる左右両側端縁と、を有し、上部旋回体12の旋回動作に伴って同じく旋回方向に移動する。前記安全装置の指令出力部78は、前記障害物位置が前記旋回停止判定領域AS1内の位置であると前記旋回動作制限判定部76が判定したときに前記上部旋回体12の旋回動作を強制停止させる旋回動作停止指令信号を旋回駆動装置32に入力することにより、当該上部旋回体12の旋回動作によって当該上部旋回体12と障害物とが接触することを防ぐことができる。また、当該指令出力部78は、前記障害物位置が前記旋回減速判定領域AS2内の位置であると前記旋回動作制限判定部76が判定した時点で前記旋回駆動装置32に旋回減速指令信号を入力して前記上部旋回体12の旋回動作の減速を開始させることにより、前記障害物位置が前記旋回停止判定領域AS1に入った時点での上部旋回体12の旋回動作の急停止を防ぐとともに、前記上部旋回体12の大きな慣性モーメントにかかわらず前記障害物が前記上部旋回体12に接触する前の時点で確実に当該上部旋回体12の旋回動作を停止させることを可能にする。 Specifically, the turning stop determination area AS1 and the turning deceleration determination area AS2 shown in FIG. and left and right side edges extending in a direction parallel to (that is, the front-rear direction of the upper revolving body 12), and move in the same revolving direction as the upper revolving body 12 revolves. The command output unit 78 of the safety device forcibly stops the swing motion of the upper swing structure 12 when the swing motion restriction determination unit 76 determines that the obstacle position is within the swing stop determination area AS1. By inputting a revolving motion stop command signal to the revolving drive device 32, it is possible to prevent the upper revolving body 12 from coming into contact with the obstacle due to the revolving motion of the upper revolving body 12. FIG. Further, the command output unit 78 inputs a turning deceleration command signal to the turning driving device 32 when the turning movement restriction determining unit 76 determines that the obstacle position is within the turning deceleration determination area AS2. to start decelerating the turning motion of the upper turning body 12, thereby preventing the turning movement of the upper turning body 12 from suddenly stopping when the position of the obstacle enters the turning stop determination area AS1. To reliably stop the revolving motion of the upper revolving body 12 before the obstacle contacts the upper revolving body 12 regardless of the large moment of inertia of the upper revolving body 12. - 特許庁

なお、本発明において旋回判定領域設定部及び旋回動作制限判定部は必須の要素ではなく、適宜省略されることが可能である。 In addition, in the present invention, the turning determination region setting unit and the turning movement restriction determining unit are not essential elements, and can be omitted as appropriate.

また、本発明において前記走行減速判定領域AT2の設定は適宜省略可能である。換言すれば、本発明に係る旋回判定領域設定部は前記走行停止判定領域AT1及び前記走行減速判定領域AT2のうちの前者のみを設定するものであってもよい。 Further, in the present invention, the setting of the travel deceleration determination area AT2 can be omitted as appropriate. In other words, the turning determination area setting unit according to the present invention may set only the former of the travel stop determination area AT1 and the travel deceleration determination area AT2.

前記走行減速判定領域が設定される場合において、その具体的な形状は図4~図6に示されるような走行減速判定領域AT2の形状に限定されない。例えば、当該走行減速判定領域AT2の平面形状は、走行停止判定領域AT1とは全く別の形状、例えば矩形状や円形状であってもよい。しかし、例えば図4~図6に示されるように、前記上部旋回体12の旋回角度θに対応した前記走行停止判定領域AT1の外郭の形状の変更に対応して前記走行減速判定領域AT2の外郭の形状を変更することは、当該走行停止判定領域AT1の形状の変化にかかわらず、当該走行停止判定領域AT1に障害物が進入する前の適正なタイミングで走行動作の減速を開始させるための適正な走行減速制御を実現することを可能にする。 When the running deceleration determination area is set, its specific shape is not limited to the shape of the running deceleration determination area AT2 as shown in FIGS. For example, the planar shape of the travel deceleration determination area AT2 may be a completely different shape from the travel stop determination area AT1, such as a rectangular shape or a circular shape. However, as shown in, for example, FIGS. 4 to 6, the outer contour of the travel deceleration decision region AT2 corresponding to the change in the shape of the contour of the travel stop decision region AT1 corresponding to the turning angle θ of the upper rotating body 12 is changed. is appropriate for starting deceleration of the traveling motion at an appropriate timing before an obstacle enters the travel stop determination area AT1 regardless of the change in the shape of the travel stop determination area AT1. Therefore, it is possible to realize a smooth running deceleration control.

G 地面
10 下部走行体
12 上部旋回体
13 ドーザ(可動部位)
30 走行駆動装置
32 旋回駆動装置
40 警報装置
60 障害物
61~64 障害物センサ(障害物検知器)
66 旋回角度センサ(旋回角度検知器)
70 コントローラ
71 障害物位置演算部
73 走行判定領域設定部
74 走行動作制限判定部
75 旋回判定領域設定部
76 旋回動作制限判定部
78 指令出力部
AT1 走行停止判定領域
AT2 走行減速判定領域
AS1 旋回停止判定領域
AS2 旋回減速判定領域
ER1 右側端縁(第1幅方向端縁)
EL1 左側端縁(第2幅方向端縁)
G ground 10 lower running body 12 upper revolving body 13 dozer (movable part)
30 Travel drive device 32 Turn drive device 40 Alarm device 60 Obstacle 61-64 Obstacle sensor (obstacle detector)
66 turning angle sensor (turning angle detector)
70 Controller 71 Obstacle position calculation section 73 Travel determination area setting section 74 Travel operation limitation determination section 75 Turn determination area setting section 76 Turn operation limitation determination section 78 Command output section AT1 Travel stop determination area AT2 Travel deceleration determination area AS1 Turn stop determination Area AS2 Turning deceleration determination area ER1 Right edge (first width direction edge)
EL1 left edge (second width direction edge)

Claims (9)

地面上を走行可能な下部走行体と、当該下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、を備えた作業機械に設けられる安全装置であって、
前記上部旋回体に設けられて前記作業機械の周囲の障害物を検知する障害物検知器と、
前記下部走行体に対する前記上部旋回体の旋回角度を検出する旋回角度検出器と、
前記障害物検知器により検知される前記障害物の前記上部旋回体に対する位置である障害物位置を演算する障害物位置演算部と、
前記作業機械の周囲に前記下部走行体の走行動作の強制停止を判定するための走行停止判定領域を設定する走行判定領域設定部と、
前記障害物位置演算部により演算された前記障害物位置が前記走行停止判定領域内の位置であるか否かを判定する走行動作制限判定部と、
前記障害物位置が前記走行停止判定領域内の位置であると前記走行動作制限判定部が判定した場合に前記障害物位置に近づく方向への前記下部走行体の走行動作を強制停止させるための走行動作停止指令を出力する指令出力部と、を備え、
前記走行判定領域設定部が設定する前記走行停止判定領域は、前記下部走行体の走行方向について前記作業機械の外側に設定された走行方向領域と、前記走行方向と直交する方向である幅方向について前記作業機械の外側に設定された幅方向領域と、を有し、当該幅方向領域の前記幅方向の最小寸法は前記走行方向領域の前記走行方向の最小寸法よりも小さく、
前記走行判定領域設定部は、前記旋回角度にかかわらず前記幅方向領域の前記幅方向の最小寸法が前記走行方向領域の前記走行方向の最小寸法よりも小さくなるように、前記旋回角度検出器により検出される前記旋回角度に基づき、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の姿勢に応じて前記走行方向領域及び前記幅方向領域を変化させるように構成されており、
前記走行判定領域設定部は、前記上部旋回体の前後方向と前記下部走行体の前後方向とが合致する正体姿勢では、前記作業機械の外側であって前記上部旋回体の後端面の後方に位置する後側端縁と前記後端面との間に前記走行方向領域を設定し、かつ、前記幅方向領域の前記幅方向の最小寸法を前記後端面から後側端縁までの寸法よりも小さくするように構成され、
前記走行判定領域設定部は、前記正体姿勢から前記上部旋回体が90度旋回して側方を向くことにより前記上部旋回体よりも前側と後側にそれぞれ前記下部走行体が突出する横向き姿勢では、前記走行方向領域として、前記下部走行体の前側に位置する前側端縁を外郭として当該前側端縁と前記下部走行体の前端との間に前側領域を設定するとともに、前記下部走行体の後側に位置する後側端縁を外郭として当該後側端縁と前記下部走行体の後端との間に後側領域を設定し、かつ、前記幅方向領域の前記幅方向の最小寸法を前記下部走行体の前記前端から前記前側端縁までの寸法及び前記下部走行体の前記後端から前記後側端縁までの寸法のそれぞれよりも小さくするように構成されている、作業機械の安全装置。
A safety device provided in a working machine comprising a lower traveling body capable of traveling on the ground and an upper revolving body rotatably mounted on the lower traveling body,
an obstacle detector provided on the upper revolving structure for detecting an obstacle around the working machine;
a turning angle detector for detecting a turning angle of the upper turning body with respect to the lower traveling body;
an obstacle position calculator that calculates an obstacle position, which is the position of the obstacle detected by the obstacle detector with respect to the upper revolving structure;
a travel determination region setting unit that sets a travel stop determination region around the work machine for determining forced stop of the travel operation of the lower traveling body;
a travel motion restriction determination unit that determines whether the obstacle position calculated by the obstacle position calculation unit is within the travel stop determination region;
Traveling for forcibly stopping the running motion of the lower running body in a direction approaching the obstacle position when the running motion limitation determination unit determines that the obstacle position is within the travel stop determination region. a command output unit that outputs an operation stop command,
The travel stop determination region set by the travel determination region setting unit includes a travel direction region set outside the work machine with respect to the travel direction of the lower traveling body and a width direction region perpendicular to the travel direction. a width direction area set outside the work machine, wherein the minimum dimension in the width direction of the width direction area is smaller than the minimum dimension in the running direction of the running direction area;
The travel determination region setting unit uses the turning angle detector so that the minimum dimension of the width direction region in the width direction is smaller than the minimum dimension of the running direction region in the running direction regardless of the turning angle. The traveling direction area and the width direction area are changed according to the posture of the upper rotating body with respect to the lower traveling body based on the detected turning angle ,
The travel determination region setting unit is positioned outside the work machine and behind the rear end surface of the upper revolving body in a normal posture in which the longitudinal direction of the upper revolving body and the longitudinal direction of the lower traveling body match. The running direction area is set between the rear edge and the rear end face, and the minimum dimension in the width direction of the width direction area is made smaller than the dimension from the rear end face to the rear edge. configured as
The travel determination region setting unit is configured to, in a lateral orientation in which the lower traveling body protrudes forward and rearward from the upper revolving body when the upper revolving body turns 90 degrees from the normal posture and faces to the side. As the traveling direction area, a front area is set between the front edge positioned on the front side of the lower traveling body and the front end of the lower traveling body with the front edge located on the front side of the lower traveling body as an outer shell, and the rear side area of the lower traveling body. A rear region is set between the rear edge located on the side and the rear end of the lower traveling body, and the minimum width dimension of the width direction region is set to the above A safety device for a working machine configured to be smaller than each of a dimension from the front end of the undercarriage to the front edge and a dimension from the rear end of the undercarriage to the rear edge. .
請求項1記載の作業機械の安全装置であって、前記走行判定領域設定部は、前記上部旋回体が前記下部走行体の前進方向を向く正体姿勢から左右いずれかに旋回することにより前記幅方向の一方の側においてのみ前記下部走行体の側端よりも当該幅方向の外側にはみ出た姿勢にあるときに、前記走行停止判定領域として、前記幅方向の両側にそれぞれ第1幅方向端縁及び第2幅方向端縁を有する領域を設定するように構成され、前記第1幅方向端縁は前記幅方向の一方の側において前記下部走行体の側端よりも当該幅方向の外側にはみ出た前記上部旋回体の外端よりも前記幅方向の外側を通りかつ前記走行方向と平行な方向に延びる線からなり、前記第2幅方向端縁は前記第1幅方向端縁と反対の側において前記下部走行体の前記側端に沿って前記走行方向と平行な方向に延びる線からなる、作業機械の安全装置。 2. The safety device for a work machine according to claim 1, wherein the traveling determination region setting unit is configured to rotate the upper rotating body to the left or right from a normal posture in which the lower traveling body faces the forward direction, thereby moving the upper rotating body to the width direction. When it is in a posture that protrudes outward in the width direction from the side end of the lower traveling body only on one side of the lower traveling body, the travel stop determination area is formed on both sides in the width direction by the first width direction edge and It is configured to set a region having a second widthwise edge, and the first widthwise edge protrudes outward in the widthwise direction from the side edge of the undercarriage on one side in the widthwise direction. A line extending in a direction parallel to the running direction and passing through the outer side in the width direction of the outer end of the upper rotating body, and the second width direction edge is on the side opposite to the first width direction edge. A work machine safety device comprising a line extending in a direction parallel to the running direction along the side edge of the undercarriage. 請求項1または2記載の作業機械の安全装置であって、前記走行判定領域設定部は、前記上部旋回体が前記下部走行体の前進方向を向く正体姿勢にあるときは前記走行方向の両側のうち前記上部旋回体の後側にのみ前記走行方向領域を設定し、前記上部旋回体が前記正体姿勢から90°旋回して前記幅方向を向く横向き姿勢にあるときは前記走行方向の両側に前記走行方向領域を設定するように構成されている、作業機械の安全装置。 3. The safety device for a work machine according to claim 1, wherein the travel determination region setting unit is configured to set the travel determination region on both sides in the travel direction when the upper swing body is in a normal posture facing the forward direction of the lower travel body. Of these, the traveling direction area is set only on the rear side of the upper rotating body, and when the upper rotating body turns 90° from the normal posture and is in a lateral posture facing the width direction, the above-mentioned A work machine safety device configured to set a travel direction zone. 請求項1~3のいずれかに記載の作業機械の安全装置であって、前記下部走行体が左右一対の走行用履帯を有する場合、前記幅方向領域の前記幅方向の寸法は、前記左右一対の走行用履帯の一方のみが駆動され、あるいは当該左右一対の走行用履帯が互いに逆向きに駆動されることにより前記下部走行体が旋回動作することによる作業機械と障害物との接触を阻止するのに十分な寸法に設定されている、作業機械の安全装置。 A work machine safety device according to any one of claims 1 to 3, wherein when the undercarriage has a pair of left and right traveling crawler belts, the dimension in the width direction of the width direction region is Only one of the traveling crawler belts is driven, or the left and right traveling crawler belts are driven in opposite directions to prevent contact between the work machine and an obstacle due to the turning movement of the lower traveling body. Work machine safeguards that are dimensioned sufficiently to 請求項1~4のいずれかに記載の作業機械の安全装置であって、前記作業機械に前記上部旋回体を旋回させるための旋回操作が与えられたときに前記上部旋回体の周囲に旋回停止判定領域を設定する旋回停止判定領域設定部と、前記障害物位置演算部により演算された前記障害物位置が前記旋回停止判定領域内の位置であるか否かを判定する旋回停止判定部と、をさらに備え、前記指令出力部は、前記障害物位置が前記旋回停止判定領域内の位置であると前記旋回停止判定部が判定した場合に前記障害物位置に近づく方向への前記上部旋回体の旋回動作を強制停止させるための旋回動作停止指令を出力するように構成されている、作業機械の安全装置。 A work machine safety device according to any one of claims 1 to 4, wherein a swing stop is provided around the upper swing structure when a swing operation for swinging the upper swing structure is given to the work machine. a turn stop determination region setting unit for setting a determination region; a turn stop determination unit for determining whether or not the obstacle position calculated by the obstacle position calculation unit is within the turn stop determination region; and the command output unit causes the upper rotating body to move in a direction approaching the obstacle position when the rotation stop determination unit determines that the obstacle position is within the rotation stop determination area. A work machine safety device configured to output a swing motion stop command for forcibly stopping a swing motion. 請求項1~5のいずれかに記載の作業機械の安全装置であって、前記走行判定領域設定部は、前記走行停止判定領域に前記下部走行体が含まれないように当該下部走行体の形状によって当該走行停止判定領域の下面の少なくとも一部の高さ位置を切換えるように構成されている、作業機械の安全装置。 The work machine safety device according to any one of claims 1 to 5, wherein the travel determination region setting unit is configured to shape the undercarriage so that the travel stop determination region does not include the undercarriage. A safety device for a work machine configured to switch the height position of at least a part of the lower surface of the travel stop determination area by a. 請求項6記載の作業機械の安全装置であって、前記下部走行体は上下方向に変位可能な可動部位を有するものであって、前記走行判定領域設定部は、当該可動部位の変位にかかわらず当該可動部位が前記走行停止判定領域内に入らないように当該走行停止判定領域の下面の少なくとも一部の高さ位置を切換えるものである、作業機械の安全装置。 7. The safety device for a work machine according to claim 6, wherein the lower traveling body has a movable portion that can be displaced in the vertical direction, and the travel determination region setting unit is configured to set A safety device for a work machine, which switches the height position of at least a part of the lower surface of the travel stoppage determination area so that the movable part does not enter the travel stoppage determination area. 請求項1~7のいずれかに記載の作業機械の安全装置であって、前記走行判定領域設定部は、前記走行停止判定領域に加え、当該走行停止判定領域の外側に走行減速判定領域を設定するものであり、前記走行動作制限判定部は、前記障害物位置演算部により演算された前記障害物位置が前記走行停止判定領域内の位置であるか否かの判定に加えて当該障害物位置が前記走行減速判定領域内の位置であるかの判定も行うものであり、前記指令出力部は、前記障害物位置が前記走行減速判定領域内の位置であると前記走行動作制限判定部が判定した場合に前記障害物位置に近づく方向への前記下部走行体の走行速度を強制的に低減するための走行減速指令を出力するように構成されている、作業機械の安全装置。 The work machine safety device according to any one of claims 1 to 7, wherein the travel determination region setting unit sets a travel deceleration determination region outside the travel stop determination region in addition to the travel stop determination region. In addition to determining whether or not the obstacle position calculated by the obstacle position calculation unit is within the travel stop determination region, the traveling motion restriction determination unit determines whether or not the obstacle position is within the travel deceleration determination area. a safety device for a work machine, configured to output a traveling deceleration command for forcibly reducing the traveling speed of the lower traveling body in a direction approaching the position of the obstacle in the event of an accident. 請求項8記載の作業機械の安全装置であって、前記走行動作制限判定部は、前記上部旋回体の旋回角度に対応した前記走行停止判定領域の外郭の形状の変更に対応して前記走行減速判定領域の外郭の形状を変更するように構成されている、作業機械の安全装置。


9. The safety device for a work machine according to claim 8, wherein the travel motion limitation determination unit determines the travel deceleration in response to a change in the shape of the outer contour of the travel stop determination region corresponding to the turning angle of the upper rotating body. A work machine safety device configured to alter the contour of the decision area.


JP2018132209A 2018-07-12 2018-07-12 Safety device for swivel work machine Active JP7206658B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018132209A JP7206658B2 (en) 2018-07-12 2018-07-12 Safety device for swivel work machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018132209A JP7206658B2 (en) 2018-07-12 2018-07-12 Safety device for swivel work machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020007866A JP2020007866A (en) 2020-01-16
JP7206658B2 true JP7206658B2 (en) 2023-01-18

Family

ID=69150828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018132209A Active JP7206658B2 (en) 2018-07-12 2018-07-12 Safety device for swivel work machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7206658B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7358070B2 (en) * 2019-04-26 2023-10-10 住友建機株式会社 excavator
JP7421393B2 (en) * 2020-03-25 2024-01-24 日立建機株式会社 working machine
JP7390977B2 (en) * 2020-05-26 2023-12-04 清水建設株式会社 Safety management system and safety management method
EP4198206A4 (en) * 2021-01-27 2024-09-04 Hitachi Construction Mach Co Work machine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007023486A (en) 2005-07-12 2007-02-01 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd Contact avoidance controller in working machine
WO2015029110A1 (en) 2013-08-26 2015-03-05 日立建機株式会社 Device for monitoring area around working machine
JP2016194481A (en) 2015-04-01 2016-11-17 新日鐵住金株式会社 Safety device, and monitoring method, for work vehicles
JP2018021374A (en) 2016-08-03 2018-02-08 コベルコ建機株式会社 Obstacle detection device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2785081B2 (en) * 1991-07-22 1998-08-13 日立建機株式会社 Work machine alarm system
JPH0720352U (en) * 1993-09-18 1995-04-11 油谷重工株式会社 Safety equipment for construction machinery

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007023486A (en) 2005-07-12 2007-02-01 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd Contact avoidance controller in working machine
WO2015029110A1 (en) 2013-08-26 2015-03-05 日立建機株式会社 Device for monitoring area around working machine
JP2016194481A (en) 2015-04-01 2016-11-17 新日鐵住金株式会社 Safety device, and monitoring method, for work vehicles
JP2018021374A (en) 2016-08-03 2018-02-08 コベルコ建機株式会社 Obstacle detection device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020007866A (en) 2020-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7206658B2 (en) Safety device for swivel work machine
JP6819462B2 (en) Work machine
CN113557340B (en) Working machine
WO2020012911A1 (en) Safety device for revolving-type work machine
CN111919002B (en) Construction machine
WO2021010250A1 (en) Work machine
JP2018115461A (en) Construction machine
CN114174598B (en) Construction machine
CN113508206B (en) Construction machine
JP7416579B2 (en) working machine
KR102698839B1 (en) work machine
WO2020218308A1 (en) Work machine
JP2009121175A (en) Interference preventing device in working machine
JP2001262628A (en) Safety device of construction machinery
JP7421393B2 (en) working machine
JP7397235B2 (en) working machine
KR20090030574A (en) Excavator of having safety device of prevention collision of upper rotator
JP5180900B2 (en) Working machine control device for offset boom type hydraulic excavator
WO2022202674A1 (en) Shovel and shovel control device
JP2024030383A (en) Safety system of work machine
JPH07109750A (en) Interference prevention device of working machine
JP2024030384A (en) Safety system of work machine
JP2571300B2 (en) Backhoe control device
JPH03110223A (en) Swing controller of construction machinery

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210421

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220308

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220425

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220830

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221005

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221219

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7206658

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150