JP7312555B2 - Obstacle detection device for construction vehicles - Google Patents

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Description

本発明は、建設車両の障害物検知装置に関する。 The present invention relates to an obstacle detection device for construction vehicles.

転圧ローラにおいて、例えば縁石にぎりぎり寄せて転圧するような場合、運転者は縁石周りの転圧面を注視しながら運転するため、進行方向への注意がおろそかになりやすい。そのため、特に車両の後進時に、周囲の作業者と接触する事故が起きやすい。 For example, when rolling the rollers close to a curb, the driver drives the vehicle while watching the rolling surface around the curb, and thus tends to neglect the direction of travel. As a result, accidents involving contact with surrounding workers are likely to occur, particularly when the vehicle is moving backwards.

この問題に対し、電波や超音波を利用し、一定の距離に人や物体を検知したときに警報を出す警報装置或いは自動的に車両を停止させる自動停止装置が知られている(例えば、特許文献1~3参照)。特許文献1には、車両に搭載される磁界発生装置と、作業者に装着されるICタグと、ICタグから発信された電波を検知する検知装置と、検知装置が電波を検知したときに車両を停止させるエンジン停止装置とを備える緊急停止装置が記載されている。特許文献2には、車両に搭載されるトリガー信号出力手段と、作業者に装着されるIDタグと、IDタグが出力したID番号を受信する受信部と、受信部がID番号を受信したときに車両を停止させる停止手段とを備える停止システムが記載されている。特許文献3には、超音波式の障害物検知装置が記載されている。 To address this problem, there are known alarm devices that use radio waves or ultrasonic waves to issue an alarm when a person or object is detected at a certain distance, or an automatic stop device that automatically stops a vehicle (see, for example, Patent Documents 1 to 3). Patent Document 1 describes an emergency stop device that includes a magnetic field generator mounted on a vehicle, an IC tag attached to a worker, a detection device that detects radio waves emitted from the IC tag, and an engine stop device that stops the vehicle when the detection device detects the radio waves. Patent Document 2 describes a stopping system including a trigger signal output means mounted on a vehicle, an ID tag worn by a worker, a receiving section for receiving an ID number output by the ID tag, and stopping means for stopping the vehicle when the receiving section receives the ID number. Patent Literature 3 describes an ultrasonic obstacle detection device.

特開2016-153558号公報JP 2016-153558 A 特開2017-10483号公報JP 2017-10483 A 特開2006-17496号公報JP-A-2006-17496

ここで、転圧ローラは道路工事特有の狭い区域で使用されることが多いので、車幅方向における検知範囲を必要以上に大きくすると、車道と歩道の境にある縁石、電柱、カラーコーン等との衝突のおそれがないにもかかわらず頻繁に警報が鳴ったり車両が停止するという問題が生じる。 Here, since the compaction roller is often used in a narrow area peculiar to road construction, if the detection range in the vehicle width direction is increased more than necessary, there will be a problem that an alarm will be sounded or the vehicle will stop frequently even though there is no danger of collision with curbs, utility poles, colored cones, etc. on the boundary between the roadway and the sidewalk.

さらに、車両が旋回しながら前進または後進する場合は、車両の走行経路が直進の場合と異なるため、走行経路と検知範囲とにずれが発生するおそれがある。これにより、無駄に車両が停止したり警報が鳴ったり、一方で、検知すべき障害物を検知できなかったりするという問題がある。 Furthermore, when the vehicle moves forward or backward while turning, the travel route of the vehicle differs from that when the vehicle travels straight. As a result, there is a problem that the vehicle stops unnecessarily, an alarm sounds, and an obstacle that should be detected cannot be detected.

本発明はこのような課題を解決するために創作されたものであり、車両の走行経路に応じて所望の検知範囲に容易に設定できる建設車両の障害物検知装置を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention was created to solve such problems, and it is an object of the present invention to provide an obstacle detection device for a construction vehicle that can be easily set to a desired detection range according to the travel route of the vehicle.

前記課題を解決するため、本発明は、建設車両に搭載される障害物検知装置であって、所定範囲内における障害物を検知する物体検知センサと、前記建設車両の回転半径に基づいて前記建設車両の推定走行経路を算出するとともに、前記物体検知センサの検知結果に基づいて障害物の有無を判定する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記物体検知センサの投射範囲と前記推定走行経路とが重複する範囲を前記障害物の有無を検知する検知範囲とし、重複しない範囲を検知範囲外として設定されており、前記検知範囲は、直進する場合、前記建設車両の車幅寸法と略同じ幅寸法となるように設定されており、旋回する場合、前記建設車両の最外径に対応するように、当該検知範囲の外側が車両幅よりも拡張して設定されていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is an obstacle detection device mounted on a construction vehicle, comprising: an object detection sensor that detects an obstacle within a predetermined range; and a control device that calculates an estimated travel route of the construction vehicle based on the turning radius of the construction vehicle and determines the presence or absence of an obstacle based on the detection result of the object detection sensor. is set asThe detection range is set to have a width dimension substantially the same as the vehicle width dimension of the construction vehicle when traveling straight, and is set such that the outer side of the detection range extends beyond the vehicle width so as to correspond to the outermost diameter of the construction vehicle when turning.It is characterized by

本発明によれば、建設車両の回転半径から算出される推定走行経路に合わせて検知範囲を設定するため、直進又は旋回する場合に応じて所望の検知範囲に設定できる。 According to the present invention, since the detection range is set according to the estimated travel route calculated from the turning radius of the construction vehicle, a desired detection range can be set depending on whether the construction vehicle runs straight or turns.

また、本発明によれば、車幅寸法と略同じ幅寸法を有する形状の検知範囲とすることで、車両に衝突するおそれが高い場合のみ障害物が存在すると認識して、車両を停止させる措置や警報を出す措置等をとることができる。これにより、無駄な車両停止や警報を回避できる。 In addition, according to the present invention, by setting the detection range to have a width dimension that is substantially the same as the vehicle width dimension, it is possible to recognize the presence of an obstacle only when there is a high possibility of colliding with the vehicle, and to take measures such as stopping the vehicle or issuing an alarm. As a result, useless vehicle stops and warnings can be avoided.

また、旋回する場合、車両の前側最外部位は、後側最外部位よりも外側を走行することになる。本発明によれば、車両の前側最外部位が通過する範囲も検知範囲に含めることができるため、より確実に障害物を検知できる。
Also, when turning, the front-side outermost part of the vehicle travels outside the rear-side outermost part. According to the present invention, the range through which the front-side outermost part of the vehicle passes can be included in the detection range, so the obstacle can be detected more reliably.

また、本発明は、前記制御装置が障害物があると判定したとき、車両にブレーキをかけるブレーキ手段を備えることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized by comprising braking means for braking the vehicle when the control device determines that there is an obstacle.

本発明によれば、障害物との衝突を低減でき、周囲の作業者の安全を確保できる。 According to the present invention, collisions with obstacles can be reduced, and the safety of surrounding workers can be ensured.

また、本発明は、前記建設車両は転圧ローラであり、前記ブレーキ手段は、走行用ポンプと走行用モータの閉回路に作用するHSTブレーキであることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the construction vehicle is a compaction roller, and the braking means is an HST brake acting on a closed circuit of a running pump and a running motor.

本発明によれば、HSTブレーキを利用することにより、過度の急停車を避けることができ、アスファルト舗装の路面のへこみ等の平坦性不良を低減できる。また、車両停止後の走行再開作業も容易となる。 According to the present invention, by using the HST brake, it is possible to avoid excessive sudden stops and to reduce flatness defects such as dents on the asphalt paved road surface. In addition, it becomes easy to resume running after the vehicle stops.

また、本発明は、車両の走行速度に応じて、前記ブレーキ手段のブレーキの開始タイミングが変化することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the timing at which the braking of the braking means is started changes according to the running speed of the vehicle.

作業員が一時的に検知範囲に入り、その後すぐに検知範囲から外れるような場合においても車両にブレーキをかけると、車両の作業効率が低下する。これに対し、例えば、走行速度によって変化する車両の限界制動距離に準じて、ブレーキの開始タイミングを変化させることで、走行速度に応じて衝突のおそれが高い場合のみ車両にブレーキをかけることができ、無駄な車両停止を低減できる。 Even when a worker temporarily enters the detection range and then immediately leaves the detection range, braking the vehicle reduces the work efficiency of the vehicle. On the other hand, for example, by changing the start timing of braking according to the limit braking distance of the vehicle, which changes according to the traveling speed, it is possible to brake the vehicle only when there is a high risk of collision according to the traveling speed, thereby reducing unnecessary vehicle stops.

本発明によれば、車両の走行経路に応じて所望の検知範囲に容易に設定できる。 According to the present invention, a desired detection range can be easily set according to the travel route of the vehicle.

本発明の第一実施形態に係るタイヤローラに装着した障害物検知装置の検知範囲を示す説明図であり、(a),(b)はそれぞれ平面図、側面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing which shows the detection range of the obstacle detection apparatus with which the tire roller which concerns on 1st embodiment of this invention was mounted|worn, (a), (b) is a top view and a side view, respectively. 第一実施形態に係る障害物検知装置の構成ブロック図である。1 is a configuration block diagram of an obstacle detection device according to a first embodiment; FIG. ブレーキ手段を含む走行系の概略油圧回路図である。1 is a schematic hydraulic circuit diagram of a travel system including brake means; FIG. ブレーキ開始距離を示すグラフである。It is a graph which shows a brake start distance. 本発明の第二実施形態に係る障害物検知装置の課題を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the subject of the obstacle detection apparatus which concerns on 2nd embodiment of this invention. 第二実施形態に係る障害物検知装置の構成ブロック図である。It is a configuration block diagram of an obstacle detection device according to a second embodiment. 第二実施形態に係る障害物検知装置において、旋回する場合の検知範囲を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing a detection range when turning in the obstacle detection device according to the second embodiment. 第二実施形態に係る障害物検知装置において、直進する場合の検知範囲を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing a detection range in the case of going straight in the obstacle detection device according to the second embodiment; 第三実施形態に係る障害物検知装置において、旋回する場合の推定走行経路を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing an estimated travel route when turning in the obstacle detection device according to the third embodiment; 第三実施形態に係る障害物検知装置において、旋回する場合の検知範囲を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing a detection range when turning in the obstacle detection device according to the third embodiment.

[第一実施形態]
本発明の第一実施形態に係る障害物検知装置1について、図面を参照して詳細に説明する。図1において、本発明の障害物検知装置1は、低速走行しながら作業を行う転圧ローラ等の建設車両に搭載される。図1は、タイヤ11でアスファルト路面等の転圧を行うタイヤローラ10に障害物検知装置1を搭載した場合を示している。図2において、障害物検知装置1は、投射光と反射光との時間差から距離を測定するTOF(Time Of Flight)方式の距離画像センサ(3D距離センサ)2と、距離画像センサ2の測定データに基づいて障害物Gの有無を判定する制御装置3と、を備えている。
[First embodiment]
An obstacle detection device 1 according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In FIG. 1, an obstacle detection device 1 of the present invention is mounted on a construction vehicle such as a compaction roller that performs work while traveling at a low speed. FIG. 1 shows a case where an obstacle detection device 1 is mounted on a tire roller 10 that rolls an asphalt road surface or the like with a tire 11 . In FIG. 2, an obstacle detection device 1 includes a TOF (Time Of Flight) distance image sensor (3D distance sensor) 2 that measures distance from the time difference between projected light and reflected light, and a control device 3 that determines the presence or absence of an obstacle G based on the measurement data of the distance image sensor 2.

距離画像センサ2は、赤外線等の投射光を発光する発光部と、投射光が物体に当たった際の反射光を受光する受光部とを備えている。発光部から赤外線を送ってから反射光を受光部で受信するまでの時間を計測することで対象までの距離が測定される。距離画像センサ2からの投射角度は、例えば横方向角度が95°、縦方向角度(図1(b)に示す符号θ1)が32°であり、投射断面が横長矩形状を呈している。画像分解能は、例えば横方向に64ピクセル、縦方向に16ピクセルの計1024ピクセルである。距離画像センサ2は、タイヤローラ10の後部の車幅方向中央部に、投射光が後進方向斜め下に投射されるように取り付けられている。 The distance image sensor 2 includes a light-emitting portion that emits projected light such as infrared rays, and a light-receiving portion that receives reflected light when the projected light hits an object. The distance to the object is measured by measuring the time from when infrared rays are sent from the light emitting part to when the reflected light is received by the light receiving part. The projection angle from the distance image sensor 2 is, for example, 95° in the horizontal direction and 32° in the vertical direction (symbol θ1 shown in FIG. 1(b)), and the projection cross section has a horizontally long rectangular shape. The image resolution is, for example, 64 pixels in the horizontal direction and 16 pixels in the vertical direction, for a total of 1024 pixels. The distance image sensor 2 is attached to the central portion in the vehicle width direction of the rear portion of the tire roller 10 so that the projection light is projected obliquely downward in the backward direction.

障害物Gの検知範囲に関して、投射光の投射範囲をそのまま検知範囲に設定すると、つまり車幅方向の寸法L1をタイヤローラ10の車幅寸法よりも広く設定すると、衝突のおそれがないにもかかわらず障害物Gがあると認識されて、車両が無駄に停止する事態が生じる。そのため、車幅方向に関する検知範囲(図1に斜線にて示す)4の寸法L1は、本実施形態ではタイヤローラ10の車幅寸法と略同じに設定する。距離画像センサ2は、障害物Gまでの距離を測定できるため、各ピクセル毎の測定データ、具体的には距離画像センサ2と障害物Gとの車幅方向の距離から、車幅寸法に設定された検知範囲4に障害物Gが存在するか否かを制御装置3で判定できる。このように距離画像センサ2を用いることにより、検知範囲4の寸法L1を車両前後方向にわたって一定に確保できる。つまり、検知範囲4を、図1(a)に示すように平面視で、1辺を寸法L1とした略矩形状の範囲に容易に設定することができる。検知範囲4の車両前後方向の寸法L2は、常用される走行速度に応じて適宜に設定され、本実施形態では例えば3メートル程度に設定される。 As for the detection range of the obstacle G, if the projection range of the projection light is set as the detection range as it is, that is, if the dimension L1 in the vehicle width direction is set wider than the vehicle width dimension of the tire roller 10, the obstacle G is recognized even though there is no danger of collision, and the vehicle stops uselessly. Therefore, the dimension L1 of the detection range 4 in the vehicle width direction (indicated by oblique lines in FIG. 1) is set substantially equal to the vehicle width dimension of the tire roller 10 in this embodiment. Since the distance image sensor 2 can measure the distance to the obstacle G, the controller 3 can determine whether or not the obstacle G exists within the detection range 4 set to the width of the vehicle based on the measurement data for each pixel, specifically the distance between the distance image sensor 2 and the obstacle G in the vehicle width direction. By using the distance image sensor 2 in this way, the dimension L1 of the detection range 4 can be kept constant over the vehicle front-rear direction. In other words, the detection range 4 can be easily set to a substantially rectangular range with one side having the dimension L1 in plan view as shown in FIG. 1(a). A dimension L2 of the detection range 4 in the longitudinal direction of the vehicle is appropriately set according to the commonly used running speed, and is set to, for example, about 3 meters in the present embodiment.

また、距離画像センサ2の投射光が後進方向斜め下に投射されるので、平面視したときの投射光の横方向角度θ2は、95°よりも一層大きな範囲となる。したがって、タイヤローラ10の後部両端と検知範囲4との間に形成される非検知範囲5,5について、その車両前後方向の距離L3を小さく抑えることができる。つまり、車両後部の両脇に形成される非検知の死角を小さくできる。 In addition, since the projection light from the distance image sensor 2 is projected obliquely downward in the backward direction, the horizontal angle θ2 of the projection light when viewed from above is in a range larger than 95°. Therefore, the distance L3 in the vehicle front-rear direction of the non-detection areas 5, 5 formed between the rear ends of the tire roller 10 and the detection area 4 can be kept small. That is, the undetected blind spots formed on both sides of the rear portion of the vehicle can be reduced.

制御装置3は、検知範囲4に障害物Gがあると判定したとき、車両にブレーキをかけるブレーキ手段6を備えている。ブレーキ手段6の一例を説明する。図3において、図示しないエンジンにより駆動する走行用ポンプPと、タイヤ11(図1)を回転させる走行用モータMとは、直列に接続されて油圧の閉回路U1を構成している。走行用ポンプPは、斜板式ポンプからなる。走行用ポンプPには、斜板を作動させるための油路T1と油路T2とが接続されている。油路T1と油路T2との間には、走行用ポンプPと並列に2位置3ポートの電磁バルブV1が介設されている。 The control device 3 is provided with braking means 6 for braking the vehicle when it is determined that there is an obstacle G within the detection range 4 . An example of the braking means 6 will be described. In FIG. 3, a running pump P driven by an engine (not shown) and a running motor M rotating a tire 11 (FIG. 1) are connected in series to form a closed hydraulic circuit U1. The running pump P is a swash plate type pump. The traveling pump P is connected to an oil passage T1 and an oil passage T2 for operating the swash plate. A two-position, three-port electromagnetic valve V1 is interposed in parallel with the traveling pump P between the oil passages T1 and T2.

エンジンがかかっているとき、電磁バルブV1は図3における右位置にあり、油路T1と油路T2とを連通していない状態となる。したがって、エンジンがかかっているときに、運転席周りの前後進レバーを前進位置側に傾けると、斜板作動油が油路T1側から油路T2側に流れて斜板が一方側に傾く。これにより、閉回路U1において圧油が一方向側に流れ、走行用モータMが一方向に回転して車両が前進する。前後進レバーを後進位置側に傾けると、斜板作動油が油路T2側から油路T1側に流れて斜板が他方側に傾く。これにより、閉回路UIにおいて圧油が他方向側に流れ、走行用モータMが他方向に回転して車両が後進する。 When the engine is running, the electromagnetic valve V1 is at the right position in FIG. 3, and the oil passages T1 and T2 are not communicated with each other. Therefore, when the forward/reverse lever around the driver's seat is tilted toward the forward position while the engine is running, the swash plate operating oil flows from the oil passage T1 side to the oil passage T2 side and the swash plate tilts to one side. As a result, the pressure oil flows in one direction in the closed circuit U1, the traveling motor M rotates in one direction, and the vehicle moves forward. When the forward/reverse lever is tilted toward the reverse position, the swash plate operating oil flows from the oil passage T2 side to the oil passage T1 side, and the swash plate tilts to the other side. As a result, the pressure oil flows in the other direction in the closed circuit UI, the traveling motor M rotates in the other direction, and the vehicle moves backward.

エンジンがかかっていないとき、電磁バルブV1は図3に図示されるように左位置にあり、油路T1と油路T2とは連通した状態となっている。電磁バルブV1と走行用ポンプPとの間で油圧の閉回路U2が形成され、油路T1と油路T2との間で差圧が生じないことで、斜板はニュートラル位置に位置している。これにより、閉回路U1においてHST(Hydro Static Transmission)ブレーキが作用する。 When the engine is not running, the electromagnetic valve V1 is in the left position as shown in FIG. 3, and the oil passages T1 and T2 are in communication. A closed hydraulic circuit U2 is formed between the electromagnetic valve V1 and the traveling pump P, and no differential pressure is generated between the oil passages T1 and T2, so that the swash plate is positioned at the neutral position. As a result, an HST (Hydro Static Transmission) brake acts in the closed circuit U1.

本実施形態のブレーキ手段6は、この電磁バルブV1を利用しており、後進中に障害物が検知されたとき、制御装置3は、ブレーキ信号を出力して電磁バルブV1を右位置から左位置に切り換える。これにより、エンジンがかかった状態でかつ前後進レバーが後進位置側に傾いたままであっても、斜板がニュートラル位置に位置し、閉回路U1においてHSTブレーキが作用して、走行用モータMが停止する。なお、走行用ポンプPに内蔵されたチャージポンプP1と走行用モータMに内蔵されたネガティブブレーキM1との間には、パーキング時にネガティブブレーキM1を作動させるための電磁バルブV2が介設されている。 The brake means 6 of the present embodiment utilizes this electromagnetic valve V1, and when an obstacle is detected during backward movement, the control device 3 outputs a brake signal to switch the electromagnetic valve V1 from the right position to the left position. As a result, even when the engine is running and the forward/reverse lever is tilted toward the reverse position, the swash plate is positioned at the neutral position, the HST brake is applied in the closed circuit U1, and the running motor M is stopped. Between the charge pump P1 built in the running pump P and the negative brake M1 built in the running motor M, an electromagnetic valve V2 is interposed for operating the negative brake M1 during parking.

制御装置3が障害物Gがあると判定してからブレーキ信号を出力するまでのタイミング、つまりブレーキ手段6のブレーキの開始タイミングは、車両の走行速度に応じて変化させることが好ましい。制御装置3は、図4に示すように、走行速度に応じて予め設定したブレーキ開始距離Sと、距離画像センサ2で測定した検知範囲4に存在する障害物Gまでの距離とを比較し、障害物Gまでの距離がブレーキ開始距離S以下になったとき、電磁バルブV1にブレーキ信号を出力する。 The timing from when the control device 3 determines that there is an obstacle G to when it outputs the brake signal, that is, the timing at which the braking means 6 starts braking, is preferably changed according to the running speed of the vehicle. As shown in FIG. 4, the control device 3 compares the braking start distance S preset according to the running speed with the distance to the obstacle G existing in the detection range 4 measured by the distance image sensor 2, and outputs a brake signal to the electromagnetic valve V1 when the distance to the obstacle G becomes equal to or less than the braking start distance S.

ブレーキ開始距離Sは、例えば車両の実測の限界制動距離Tよりも若干余裕を持った距離に設定される。図4では、ブレーキ開始距離Sは、時速2kmで約0.5m、時速4kmで約1m、時速6kmで約1.6m、時速8kmで約2.4mに設定されている。なお、車両の走行速度を検出する車速センサ7(図2)としては、タイヤの回転数を検出するロータリエンコーダ等の近接センサが挙げられる。 The braking start distance S is set, for example, to a distance slightly larger than the limit braking distance T actually measured for the vehicle. In FIG. 4, the braking start distance S is set to about 0.5 m at 2 km/h, about 1 m at 4 km/h, about 1.6 m at 6 km/h, and about 2.4 m at 8 km/h. As the vehicle speed sensor 7 (FIG. 2) for detecting the running speed of the vehicle, there is a proximity sensor such as a rotary encoder for detecting the number of revolutions of the tires.

以上のように、投射光と反射光との時間差から距離を測定するTOF方式の距離画像センサ2と、距離画像センサ2の測定データに基づいて障害物Gの有無を判定する制御装置3とを備える建設車両の障害物検知装置1によれば、次のような効果が奏される。
(1)TOF方式の距離画像センサ2は、対象までの距離を精度良く測定できるため、障害物の検知精度に優れる。
(2)電波を用いた検知方式のように周囲の作業者に検知用タグを装着する必要がなく、コストを抑えることができる。また、検知用タグの装着忘れの問題も生じず、障害物を確実に検知できる。
(3)距離画像センサ2を用いることにより、検知範囲4を車両の車幅寸法に設定するなど、所望の検知範囲4に容易に設定できる。
As described above, the obstacle detection device 1 for a construction vehicle, which includes the TOF distance image sensor 2 that measures the distance from the time difference between the projected light and the reflected light, and the control device 3 that determines the presence or absence of the obstacle G based on the measurement data of the distance image sensor 2, has the following effects.
(1) The TOF-type distance image sensor 2 can accurately measure the distance to the object, and therefore has excellent obstacle detection accuracy.
(2) Unlike the detection method using radio waves, there is no need to attach detection tags to surrounding workers, and costs can be reduced. In addition, the problem of forgetting to attach the detection tag does not occur, and obstacles can be reliably detected.
(3) By using the distance image sensor 2, it is possible to easily set the desired detection range 4, such as setting the detection range 4 to the width of the vehicle.

距離画像センサ2は、投射光が車両の進行方向斜め下に向けて投射されるように設けられ、制御装置3は、投射光の範囲のうちで車幅寸法と略同じ幅寸法L1を有する平面視略矩形状の検知範囲4について、障害物の有無を判定する構成とすれば、次のような効果が奏される。
(1)車幅寸法と略同じ幅寸法L1を有する平面視略矩形状の検知範囲4とすることで、車両に衝突するおそれが高い場合のみ障害物Gが存在すると認識して、車両を停止させる措置や警報を鳴らす措置等をとることができる。これにより、無駄な車両停止や警報を回避できる。
(2)投射光を車両の進行方向斜め下に向けて投射することにより、平面視したときの投射光の横方向角度θ2を大きくできる。これにより、非検知範囲5の距離L3を小さく抑えることができ、車両後部の両脇に形成される非検知の死角を小さくできる。
The distance image sensor 2 is provided so that the projected light is projected obliquely downward in the traveling direction of the vehicle, and the control device 3 determines the presence or absence of an obstacle within the range of the projected light, which has a width dimension L1 substantially equal to the width dimension of the vehicle and has a substantially rectangular shape in a plan view.
(1) By making the detection range 4 substantially rectangular in plan view with a width dimension L1 that is substantially the same as the vehicle width dimension, it is possible to recognize the presence of an obstacle G only when there is a high possibility of colliding with the vehicle, and to take measures such as stopping the vehicle or sounding an alarm. As a result, useless vehicle stops and warnings can be avoided.
(2) By projecting the projection light obliquely downward in the traveling direction of the vehicle, it is possible to increase the horizontal angle θ2 of the projection light in a plan view. As a result, the distance L3 of the non-detection range 5 can be kept small, and the non-detection blind spots formed on both sides of the rear portion of the vehicle can be reduced.

制御装置3が障害物Gがあると判定したとき、車両にブレーキをかけるブレーキ手段6を備える構成とすれば、障害物Gとの衝突を低減でき、周囲の作業者の安全を確保できる。特にエンジンを停止させずにブレーキで車両を停止させるようにすれば、作業を再開するときにエンジンを再始動させる煩わしさもない。 When the control device 3 determines that there is an obstacle G, if the vehicle is provided with the braking means 6 that brakes the vehicle, collisions with the obstacle G can be reduced, and the safety of surrounding workers can be ensured. In particular, if the vehicle is stopped by braking without stopping the engine, there is no need to restart the engine when resuming work.

特に、タイヤローラ10のような転圧ローラにおいて、ブレーキ手段6を、走行用ポンプPと走行用モータMの閉回路U1に作用するHSTブレーキとすれば、エンジンを停止させる場合等に比して、過度の急停車を避けることができるので、アスファルト舗装の路面のへこみ等の平坦性不良を低減できる。また、走行再開作業も容易となる。 In particular, in the pressure roller such as the tire roller 10, if the brake means 6 is an HST brake that acts on the closed circuit U1 of the running pump P and the running motor M, excessive sudden stopping can be avoided compared to the case where the engine is stopped. In addition, the operation of resuming traveling is facilitated.

車両の走行速度に応じて、ブレーキ手段6のブレーキの開始タイミングが変化する構成とすれば、次のような効果が奏される。作業員が一時的に検知範囲4に入り、その後すぐに検知範囲4から外れるような場合においても車両にブレーキをかけると、車両の作業効率が低下する。これに対し、例えば、走行速度によって変化する車両の限界制動距離Tに準じて、ブレーキの開始タイミングを変化させることで、走行速度に応じて衝突のおそれが高い場合のみ車両にブレーキをかけることができ、無駄な車両停止を低減できる。 If the timing for starting the braking of the braking means 6 is changed according to the running speed of the vehicle, the following effects can be obtained. Even when a worker temporarily enters the detection range 4 and then immediately leaves the detection range 4, if the vehicle is braked, the work efficiency of the vehicle is reduced. On the other hand, for example, by changing the start timing of braking according to the limit braking distance T of the vehicle that changes with the traveling speed, the vehicle can be braked only when the possibility of collision is high according to the traveling speed, and useless stopping of the vehicle can be reduced.

以上、本発明の好適な実施形態を説明した。本実施形態では障害物Gがあると判定されたときに車両にブレーキをかけるブレーキ手段6を設けたが、場合により、ブレーキ手段6の代わりに音や光で警報を出すようにしてもよい。また、ブレーキ手段6と警報とを併用してもよい。また、距離画像センサ2を車両前部に取り付けて車両の前進方向を検知するようにしてもよい。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. In the present embodiment, the brake means 6 for braking the vehicle when it is determined that there is an obstacle G is provided. Also, the brake means 6 and the alarm may be used together. Also, the distance image sensor 2 may be attached to the front portion of the vehicle to detect the forward direction of the vehicle.

[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態に係る建設車両の障害物検知装置について説明する。図5は、本発明の第二実施形態に係る障害物検知装置の課題を説明するための平面図である。図5に示すように、施工現場に壁Wがある場合、タイヤローラ(建設車両)10を後進させながら旋回し、壁Wの近い位置を転圧する作業を行うことがある。タイヤローラ10は、例えば、所定の走行舵角で旋回する場合、タイヤローラ10の回転半径に応じてタイヤローラ10が走行する推定走行経路21(詳細は後述する)を定めることができる。
[Second embodiment]
Next, a construction vehicle obstacle detection device according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a plan view for explaining problems of the obstacle detection device according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, when there is a wall W at the construction site, there is a case where the tire roller (construction vehicle) 10 is rotated while moving backward, and the work of rolling a position near the wall W is carried out. For example, when the tire roller 10 turns at a predetermined travel steering angle, an estimated travel route 21 (details will be described later) along which the tire roller 10 travels can be determined according to the rotation radius of the tire roller 10 .

この際、図5に示すように、障害物を検知する検知範囲4の幅方向の両側が、タイヤローラ10の側部と平行のままだと、推定走行経路21と検知範囲4との間にずれが生じてしまう。したがって、この形態であると、タイヤローラ10は、壁Wに接触せずに旋回するにも関わらず、検知範囲4が壁Wを障害物として検知するため、警報が鳴ったり、車両が停止するという問題がある。また、この形態であると、内輪側にある障害物Gは推定走行経路21に含まれるにも関わらず、検知範囲4に含まれないため検知されず、車両と障害物Gと接触するおそれがある。つまり、この形態であると、無駄に車両が停止したり警報が鳴ったり、一方で、検知すべき障害物Gを検知できなかったりするという問題がある。 At this time, as shown in FIG. 5, if both sides in the width direction of the detection range 4 for detecting obstacles remain parallel to the side portions of the tire roller 10, a deviation occurs between the estimated travel route 21 and the detection range 4. Therefore, in this configuration, although the tire roller 10 turns without contacting the wall W, the detection range 4 detects the wall W as an obstacle, so there is a problem that an alarm sounds or the vehicle stops. Also, in this configuration, the obstacle G on the inner wheel side is not included in the detection range 4 even though it is included in the estimated travel route 21, so it is not detected, and there is a risk that the vehicle and the obstacle G will come into contact with each other. In other words, in this configuration, there are problems such as the vehicle stopping or sounding an alarm unnecessarily, and on the other hand, the obstacle G that should be detected cannot be detected.

そこで、図6に示すように、第二実施形態に係る障害物検知装置1Aは、距離画像センサ2と、制御装置3と、ブレーキ手段6と、車速センサ7と、角度センサ8と、で主に構成されている。第二実施形態に係る障害物検知装置1Aは、制御装置3の構成と、角度センサ8を備える点で第一実施形態と主に相違する。第二実施形態では、第一実施形態と相違する部分を中心に説明する。 Therefore, as shown in FIG. 6, an obstacle detection device 1A according to the second embodiment is mainly composed of a distance image sensor 2, a control device 3, braking means 6, a vehicle speed sensor 7, and an angle sensor 8. An obstacle detection device 1A according to the second embodiment mainly differs from the first embodiment in the configuration of the control device 3 and the provision of an angle sensor 8. FIG. In the second embodiment, the description will focus on the parts that are different from the first embodiment.

角度センサ8は、前側のタイヤ11の切れ角(舵角)を検出するセンサである。角度センサ8は、例えば、タイヤローラ10のステアリングシャフトに設置された舵角センサを用いることができる。角度センサ8で検出された切れ角信号は、制御装置3に送信される。なお、角度センサ8は、ステアリング機構にステアリングシリンダーを備えた構成である場合において、当該シリンダーの伸縮量からタイヤ11の切れ角を検出する構成であってもよい。 The angle sensor 8 is a sensor that detects the steering angle (rudder angle) of the front tires 11 . As the angle sensor 8, for example, a steering angle sensor installed on the steering shaft of the tire roller 10 can be used. A steering angle signal detected by the angle sensor 8 is transmitted to the control device 3 . The angle sensor 8 may be configured to detect the steering angle of the tire 11 from the amount of expansion and contraction of the cylinder when the steering mechanism is provided with a steering cylinder.

図6に示すように、制御装置3は、第一実施形態で説明した制御装置3の構成に加え、推定走行経路算出手段31と、検知範囲算出手段32とを含んで構成されている。推定走行経路算出手段31は、角度センサ8から送信される切れ角信号に基づいて、タイヤローラ10の回転半径及び推定走行経路21を算出する手段である。 As shown in FIG. 6, the control device 3 includes estimated travel route calculation means 31 and detection range calculation means 32 in addition to the configuration of the control device 3 described in the first embodiment. The estimated travel route calculation means 31 is means for calculating the rotation radius of the tire roller 10 and the estimated travel route 21 based on the steering angle signal transmitted from the angle sensor 8 .

図7に示すタイヤローラ10の推定走行経路21は、本実施形態では、タイヤローラ10が前進又は後進した場合に、後端部21aがt秒後に通過する軌跡を意味するものである。時間tは、適宜設定すればよいが、例えば、3~10秒の間で設定する。つまり、推定走行経路21は、第一仮想ライン21bと、第二仮想ライン21cとで囲まれた領域となる。 In the present embodiment, the estimated running path 21 of the tire roller 10 shown in FIG. 7 means the trajectory that the trailing edge 21a passes after t seconds when the tire roller 10 moves forward or backward. The time t may be set as appropriate, and is set between 3 and 10 seconds, for example. That is, the estimated travel route 21 is an area surrounded by the first virtual line 21b and the second virtual line 21c.

タイヤローラ10の後端部21aの寸法は、タイヤローラ10の幅寸法L1(図1(a)参照)と同一である。ここで、車両の進行方向左端かつ後端の部位を第一角部10aとし、進行方向右端かつ後端の部位を第二角部10bとする。第一仮想ライン21bは、第一角部10aの軌跡の回転半径R1であって、前側のタイヤ11の切れ角(例えば、切り角α)、軸距等に基づいて算出される。また、第二仮想ライン21cは、第二角部10bの軌跡の回転半径R2であって、前側のタイヤ11の切れ角(例えば、切り角α)、軸距等に基づいて算出される。 The dimension of the rear end portion 21a of the tire roller 10 is the same as the width dimension L1 of the tire roller 10 (see FIG. 1(a)). Here, the portion at the left end and the rear end in the traveling direction of the vehicle is defined as the first corner portion 10a, and the portion at the right end and the rear end in the traveling direction is defined as the second corner portion 10b. The first imaginary line 21b is the turning radius R1 of the trajectory of the first corner portion 10a, which is calculated based on the steering angle (for example, the steering angle α) of the front tire 11, the wheelbase, and the like. The second imaginary line 21c is the turning radius R2 of the locus of the second corner portion 10b, which is calculated based on the steering angle (for example, the steering angle α) of the front tire 11, the wheelbase, and the like.

図8に示すように、タイヤローラ10が直進する場合、前側のタイヤ11の切れ角は0°となるため、推定走行経路算出手段31は、第一仮想ライン21b及び第二仮想ライン21cが、タイヤローラ10の第一角部10a及び第二角部10bから車幅に沿って平行となるように推定走行経路21を算出する。 As shown in FIG. 8, when the tire roller 10 travels straight, the turning angle of the front tire 11 is 0°, so the estimated travel route calculation means 31 calculates the estimated travel route 21 so that the first virtual line 21b and the second virtual line 21c are parallel along the vehicle width from the first corner 10a and the second corner 10b of the tire roller 10.

検知範囲算出手段32は、投射範囲N1及び推定走行経路21に基づいて障害物の有無を検知する検知範囲4A,4Bをそれぞれ算出する手段である。検知範囲算出手段32は、投射範囲N1と、推定走行経路21とが重複する部分を障害物の有無を検知する検知範囲4A,4Bとして算出する。図7に示すように、タイヤローラ10が旋回する場合の検知範囲4A(図7の斜線部分)は、概ね円弧状を呈する。検知範囲4Aの後端は、第二仮想ライン21cと、投射範囲N1との交点Qにおいて、第二仮想ライン21cの接線と垂直となる第三仮想ライン21dに設定している。第三仮想ライン21dの位置は、投射範囲N1と、推定走行経路21とが重複する部分において、常用される走行速度に応じて適宜に設定すればよい。 The detection range calculation means 32 is means for calculating the detection ranges 4A and 4B for detecting the presence or absence of obstacles based on the projection range N1 and the estimated travel route 21, respectively. The detection range calculator 32 calculates the portions where the projection range N1 and the estimated travel route 21 overlap as detection ranges 4A and 4B for detecting the presence or absence of obstacles. As shown in FIG. 7, the detection range 4A (hatched portion in FIG. 7) when the tire roller 10 turns has a generally arc shape. The rear end of the detection range 4A is set to a third virtual line 21d perpendicular to the tangent line of the second virtual line 21c at the intersection Q between the second virtual line 21c and the projection range N1. The position of the third imaginary line 21d may be appropriately set in the portion where the projection range N1 and the estimated travel route 21 overlap, depending on the travel speed commonly used.

図8に示すように、タイヤローラ10が直進する場合においても、検知範囲算出手段32は、投射範囲N1と推定走行経路21とが重複する部分を障害物の有無を検知する検知範囲4B(図8の斜線部分)として算出する。検知範囲4Bは、概ね矩形を呈する。検知範囲4Bの後端は、投射範囲N1と、推定走行経路21とが重複する部分において、常用される走行速度に応じて適宜に設定すればよい。 As shown in FIG. 8, even when the tire roller 10 travels straight, the detection range calculation means 32 calculates the portion where the projected range N1 and the estimated travel route 21 overlap as the detection range 4B (hatched portion in FIG. 8) for detecting the presence or absence of an obstacle. The detection range 4B has a substantially rectangular shape. The rear end of the detection range 4B may be appropriately set in the portion where the projection range N1 and the estimated travel route 21 overlap, according to the commonly used travel speed.

以上説明した障害物検知装置1Aによれば、第一実施形態の障害物検知装置1の効果に加え、下記の効果を奏することができる。
(1)タイヤローラ(建設車両)10の回転半径から算出される推定走行経路21に合わせて検知範囲4A,4Bを設定するため、直進又は旋回する場合に応じて所望の検知範囲に設定できる。つまり、タイヤローラ10が直進する場合及び旋回する場合の双方において、車両幅に合わせて検知範囲4A,4Bを設定することができるため、車両の走行経路と検知範囲とを過不足なく合致させることができる。これにより、タイヤローラ10が直進する場合及び旋回する場合の双方において、無駄な警報や車両停止が発生するのを防ぐとともに、旋回する場合の推定走行経路21に含まれる障害物を確実に検知することができる。
According to the obstacle detection device 1A described above, in addition to the effects of the obstacle detection device 1 of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the detection ranges 4A and 4B are set according to the estimated travel route 21 calculated from the turning radius of the tire roller (construction vehicle) 10, the desired detection ranges can be set depending on whether the vehicle is going straight or turning. That is, the detection ranges 4A and 4B can be set according to the width of the vehicle both when the tire roller 10 moves straight and when it turns, so that the travel route of the vehicle and the detection range can be matched just enough. As a result, it is possible to prevent useless warnings and vehicle stoppages both when the tire roller 10 is traveling straight and when turning, and to reliably detect obstacles included in the estimated travel route 21 when turning.

なお、推定走行経路21の幅寸法は、車幅寸法よりも数センチ又は数10センチ程度広く設定してもよい。また、角度センサ8を省略して、タイヤローラ10の回転半径を求めることができるセンサ又は機構を用いてもよい。また、本発明は締固め機械以外の建設車両にも適用できるし、アーティキュレート式の建設車両にも適用することができる。 The width dimension of the estimated travel route 21 may be set to be wider than the vehicle width dimension by several centimeters or several tens of centimeters. Alternatively, the angle sensor 8 may be omitted and a sensor or mechanism capable of obtaining the rotation radius of the tire roller 10 may be used. The present invention can also be applied to construction vehicles other than compaction machines, and can also be applied to articulated construction vehicles.

[第三実施形態]
次に、本発明の第三実施形態に係る建設車両の障害物検知装置について説明する。図9は、第三実施形態に係る障害物検知装置において、旋回する場合の推定走行経路を示す平面図である。図10は、第三実施形態に係る障害物検知装置において、旋回する場合の検知範囲を示す平面図である。
[Third Embodiment]
Next, a construction vehicle obstacle detection device according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a plan view showing an estimated travel route when turning in the obstacle detection device according to the third embodiment. FIG. 10 is a plan view showing the detection range when turning in the obstacle detection device according to the third embodiment.

図9に示すように、第三実施形態に係る障害物検知装置1Bは、距離画像センサ2と、制御装置3と、ブレーキ手段6と、車速センサ7と、角度センサ8と、で主に構成されている。第三実施形態に係る障害物検知装置1Bは、制御装置3の推定走行経路算出手段31と検知範囲算出手段32が第二実施形態と相違する。第三実施形態では、第二実施形態と相違する部分を中心に説明する。 As shown in FIG. 9, an obstacle detection device 1B according to the third embodiment is mainly composed of a distance image sensor 2, a control device 3, braking means 6, a vehicle speed sensor 7, and an angle sensor 8. The obstacle detection device 1B according to the third embodiment differs from the second embodiment in the estimated travel route calculation means 31 and the detection range calculation means 32 of the control device 3 . In the third embodiment, the description will focus on the parts that are different from the second embodiment.

図9に示すタイヤローラ10の推定走行経路21Aは、本実施形態では、タイヤローラ10が前進又は後進した場合に、第一角部10aと、前側最外部位10cがt秒後に通過する軌跡を意味するものである。第一角部10aは、旋回する際に、車両のうち最も内側を走行する部位である。前側最外部位10cは、旋回する際に、車両のうち最も外側を走行する部位である。時間tは、適宜設定すればよいが、例えば、3~10秒の間で設定する。つまり、推定走行経路21Aは、第一仮想ライン21bと、第四仮想ライン21eとで囲まれた領域となる。 In the present embodiment, the estimated running path 21A of the tire roller 10 shown in FIG. 9 means the trajectory that the first corner portion 10a and the front outermost portion 10c pass after t seconds when the tire roller 10 moves forward or backward. The first corner portion 10a is the innermost part of the vehicle that travels when turning. The front-side outermost portion 10c is a portion that runs on the outermost side of the vehicle when turning. The time t may be set as appropriate, and is set between 3 and 10 seconds, for example. That is, the estimated travel route 21A is an area surrounded by the first virtual line 21b and the fourth virtual line 21e.

第一仮想ライン21bは、第二実施形態と同様に、第一角部10aの軌跡の回転半径R1であって、前側のタイヤ11の切れ角(例えば、切り角α)、軸距等に基づいて算出される。第四仮想ライン21eは、前側最外部位10cの軌跡の回転半径R3であって、前側のタイヤ11の切れ角(例えば、切り角α)、軸距等に基づいて算出される。つまり、第四仮想ライン21eは、車両のうち最も外側を走行する部位の回転半径(最外径)である。 As in the second embodiment, the first imaginary line 21b is the turning radius R1 of the locus of the first corner portion 10a, which is calculated based on the turning angle (for example, turning angle α) of the front tire 11, the wheelbase, and the like. The fourth imaginary line 21e is the turning radius R3 of the trajectory of the front outermost portion 10c, which is calculated based on the steering angle (for example, steering angle α) of the front tire 11, the wheelbase, and the like. That is, the fourth imaginary line 21e is the turning radius (outermost diameter) of the outermost portion of the vehicle.

タイヤローラ10が直進する場合は、第二実施形態と同じように(図8参照)、前側のタイヤ11の切れ角は0°となるため、推定走行経路算出手段31は、第一仮想ライン21b及び第二仮想ライン21cが、タイヤローラ10の第一角部10a及び第二角部10bから車幅に沿って平行となるように推定走行経路21Aを算出する。つまり、第三実施形態では、旋回する場合は、第一角部10a及び前側最外部位10cに基づいて推定走行経路21Aを算出し、直進する場合は、第一角部10a及び第二角部10bに基づいて推定走行経路21Aを算出する。 When the tire roller 10 travels straight, as in the second embodiment (see FIG. 8), the turning angle of the front tire 11 is 0°, so the estimated travel route calculation means 31 calculates the estimated travel route 21A so that the first virtual line 21b and the second virtual line 21c are parallel along the vehicle width from the first corner 10a and the second corner 10b of the tire roller 10. That is, in the third embodiment, when turning, the estimated travel route 21A is calculated based on the first corner 10a and the front outermost portion 10c, and when going straight, the estimated travel route 21A is calculated based on the first corner 10a and the second corner 10b.

検知範囲算出手段32は、投射範囲N1及び推定走行経路21Aに基づいて障害物の有無を検知する検知範囲4B,4Cをそれぞれ算出する手段である。検知範囲算出手段32は、投射範囲N1と、推定走行経路21Aとが重複する部分を障害物の有無を検知する検知範囲4B,4Cとして算出する。図10に示すように、タイヤローラ10が旋回する場合の検知範囲4C(図10の斜線部分)は、第二実施形態(図7参照)と比べて外径側が外側に拡張された範囲となっている。検知範囲4Cの後端は、第四仮想ライン21eと、投射範囲N1との交点QAにおいて、第四仮想ライン21eの接線と垂直となる第五仮想ライン21gに設定している。第五仮想ライン21gの位置は、投射範囲N1と、推定走行経路21Aとが重複する部分において、常用される走行速度に応じて適宜に設定すればよい。 The detection range calculation means 32 is means for calculating detection ranges 4B and 4C for detecting the presence or absence of obstacles based on the projection range N1 and the estimated travel route 21A. The detection range calculation means 32 calculates the portions where the projection range N1 and the estimated travel route 21A overlap as detection ranges 4B and 4C for detecting the presence or absence of obstacles. As shown in FIG. 10, the detection range 4C (hatched area in FIG. 10) when the tire roller 10 turns is a range in which the outer diameter side is expanded outward compared to the second embodiment (see FIG. 7). The rear end of the detection range 4C is set to a fifth virtual line 21g perpendicular to the tangent line of the fourth virtual line 21e at the intersection QA between the fourth virtual line 21e and the projection range N1. The position of the fifth imaginary line 21g may be appropriately set in the portion where the projection range N1 and the estimated travel route 21A overlap, depending on the travel speed that is commonly used.

タイヤローラ10が直進する場合は、第二実施形態と同様に(図8参照)、検知範囲算出手段32は、投射範囲N1と推定走行経路21Aとが重複する部分を障害物の有無を検知する検知範囲4B(図8の斜線部分)として算出する。検知範囲4Bは、概ね矩形を呈する。検知範囲4Bの後端は、投射範囲N1と、推定走行経路21とが重複する部分において、常用される走行速度に応じて適宜に設定すればよい。 When the tire roller 10 travels straight, similarly to the second embodiment (see FIG. 8), the detection range calculation means 32 calculates the portion where the projection range N1 and the estimated travel route 21A overlap as the detection range 4B (hatched portion in FIG. 8) for detecting the presence or absence of an obstacle. The detection range 4B has a substantially rectangular shape. The rear end of the detection range 4B may be appropriately set in the portion where the projection range N1 and the estimated travel route 21 overlap, according to the commonly used travel speed.

図10に示すように、車両が旋回する場合は、第二角部10bよりも、前側最外部位10cの方がさらに外側を走行することになるが、車両後方で作業する作業者は、車両の後端部21aに注意が集中し、前側最外部位10c側は注意が疎かになりやすい。その点、第三実施形態に係る障害物検知装置1Bによれば、検知範囲4Cの外側が車幅よりも外側に拡張して設定しているため、第二仮想ライン21cよりも外側、かつ、第四仮想ライン21eよりも内側の範囲(以下、この範囲を「最外径範囲」とも言う)にある障害物Gを確実に検知することができる。 As shown in FIG. 10, when the vehicle turns, the front outermost portion 10c travels further outside than the second corner portion 10b, but the worker working behind the vehicle tends to concentrate on the rear end portion 21a of the vehicle and tend to neglect the front outermost portion 10c. In this regard, according to the obstacle detection device 1B according to the third embodiment, since the outer side of the detection range 4C is set to extend outside the vehicle width, the obstacle G in the range outside the second virtual line 21c and inside the fourth virtual line 21e (hereinafter, this range is also referred to as the "outermost diameter range") can be reliably detected.

なお、ステアリングを大きく切った場合(前側のタイヤ11の切れ角が大きい場合)は、最外径範囲の幅寸法がより大きくなる。しかし、全てのステアリング角度に応じてこのように設定すると、外側の検知範囲を大きくしている分、例えば、壁Wの近くを転圧する場合に無駄な警報が鳴ったり、無駄に急停止してしまうおそれがある。 When the steering wheel is turned largely (when the steering angle of the front tire 11 is large), the width dimension of the outermost diameter range becomes larger. However, if this setting is made according to all the steering angles, there is a risk that an unnecessary alarm will be sounded or a sudden stop will be unnecessary when rolling near the wall W, for example, due to the widening of the outer detection range.

そこで、直進の場合及びステアリング角度(前側のタイヤ11の切れ角)が所定の閾値より小さい場合は、第二実施形態のように第一仮想ライン21b及び第二仮想ライン21cに基づいて推定走行経路21,21Aを算出し、ステアリング角度が所定の閾値以上の場合は、第三実施形態のように第一仮想ライン21b及び第四仮想ライン21eに基づいて推定走行経路21Aを算出して、それぞれ検知範囲を設定してもよい。これによれば、無駄に警報がなったり、無駄に急停止することをより防ぐことができる。 Therefore, when the vehicle is traveling straight and when the steering angle (steering angle of the front tire 11) is smaller than a predetermined threshold value, the estimated travel routes 21 and 21A may be calculated based on the first virtual line 21b and the second virtual line 21c as in the second embodiment. This makes it possible to further prevent unnecessary alarms and unnecessary sudden stops.

また、車両が前進する場合又は後進する場合でそれぞれ異なる推定走行経路21,21Aを設定してもよい。例えば、車両が前進しながら旋回する場合は、第二実施形態のように第一仮想ライン21b及び第二仮想ライン21cに基づいて推定走行経路21を算出し、車両が後進しながら旋回する場合は、第三実施形態のように第一仮想ライン21b及び第四仮想ライン21eに基づいて推定走行経路21Aを算出して、それぞれ検知範囲を設定してもよい。逆に、車両が前進しながら旋回する場合は、第三実施形態のように第一仮想ライン21b及び第四仮想ライン21eに基づいて推定走行経路21Aを算出し、車両が後進しながら旋回する場合は、第二実施形態のように第一仮想ライン21b及び第二仮想ライン21cに基づいて推定走行経路21を算出して、それぞれ検知範囲を設定してもよい。 Also, different estimated travel routes 21 and 21A may be set depending on whether the vehicle is moving forward or backward. For example, when the vehicle turns while moving forward, the estimated travel route 21 may be calculated based on the first virtual line 21b and the second virtual line 21c as in the second embodiment, and when the vehicle makes a turn while moving backward, the estimated travel route 21A may be calculated based on the first virtual line 21b and the fourth virtual line 21e as in the third embodiment, and the respective detection ranges may be set. Conversely, when the vehicle turns while moving forward, the estimated travel route 21A may be calculated based on the first virtual line 21b and the fourth virtual line 21e as in the third embodiment, and when the vehicle makes a turn while moving backward, the estimated travel route 21 may be calculated based on the first virtual line 21b and the second virtual line 21c as in the second embodiment, and the respective detection ranges may be set.

また、念のため付言するが、第二実施形態、第三実施形態においても、第一実施形態と同じように、制御装置3が障害物があると判定したとき、車両にブレーキをかけるブレーキ手段(例えば、HSTブレーキ、パーキングブレーキ装置、ドラムブレーキ装置等)を設けてもよい。また、第二実施形態、第三実施形態においても、第一実施形態と同じように、走行速度によって変化する車両の限界制動距離Tに準じて、ブレーキの開始タイミングを変化させるように設定してもよい。 Also, just to be sure, in the second embodiment and the third embodiment, as in the first embodiment, when the control device 3 determines that there is an obstacle, braking means (for example, an HST brake, a parking brake device, a drum brake device, etc.) that brakes the vehicle may be provided. Also in the second embodiment and the third embodiment, as in the first embodiment, the braking start timing may be changed according to the limit braking distance T of the vehicle, which changes depending on the running speed.

なお、第二実施形態及び第三実施形態では、物体検知センサとして投射及び反射を利用して物体までの距離を測定することができるTOF(Time Of Flight)方式の距離画像センサ(3D距離センサ)2を例示したがこれに限定されるものではない。物体検知センサとしては、例えば、所定範囲内における物体を検知可能な超音波方式、マイクロ波式、レーザー光方式、赤外線方式、レーダー方式、ライダー方式、ステレオカメラ方式、単眼カメラ方式等のセンサであってもよい。 In the second and third embodiments, the TOF (Time Of Flight) type distance image sensor (3D distance sensor) 2 capable of measuring the distance to an object using projection and reflection is illustrated as an object detection sensor, but the present invention is not limited to this. The object detection sensor may be, for example, an ultrasonic sensor, microwave sensor, laser light sensor, infrared sensor, radar system, lidar system, stereo camera system, monocular camera system, or the like that can detect an object within a predetermined range.

1 障害物検知装置
1A 障害物検知装置
2 距離画像センサ(物体検知センサ)
3 制御装置
4 検知範囲
4A 検知範囲
4B 検知範囲
5 非検知範囲
6 ブレーキ手段
7 車速センサ
8 角度センサ
10 タイヤローラ(建設車両)
21 推定走行経路
21A 推定走行経路
1 obstacle detection device 1A obstacle detection device 2 distance image sensor (object detection sensor)
3 control device 4 detection range 4A detection range 4B detection range 5 non-detection range 6 braking means 7 vehicle speed sensor 8 angle sensor 10 tire roller (construction vehicle)
21 Estimated travel route 21A Estimated travel route

Claims (4)

建設車両に搭載される障害物検知装置であって、
所定範囲内における障害物を検知する物体検知センサと、
前記建設車両の回転半径に基づいて前記建設車両の推定走行経路を算出するとともに、前記物体検知センサの検知結果に基づいて障害物の有無を判定する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記物体検知センサの投射範囲と前記推定走行経路とが重複する範囲を前記障害物の有無を検知する検知範囲とし、重複しない範囲を検知範囲外として設定されており、
前記検知範囲は、
直進する場合、前記建設車両の車幅寸法と略同じ幅寸法となるように設定されており、
旋回する場合、前記建設車両の最外径に対応するように、当該検知範囲の外側が車両幅よりも拡張して設定されていることを特徴とする建設車両の障害物検知装置。
An obstacle detection device mounted on a construction vehicle,
an object detection sensor that detects an obstacle within a predetermined range;
a control device that calculates an estimated travel route of the construction vehicle based on the turning radius of the construction vehicle and determines the presence or absence of an obstacle based on the detection result of the object detection sensor;
The control device sets a range in which the projection range of the object detection sensor and the estimated travel route overlap as a detection range for detecting the presence or absence of the obstacle, and a non-overlapping range as a non-detection range,
The detection range is
When traveling straight, the width is set to be approximately the same as the width of the construction vehicle,
An obstacle detection device for a construction vehicle, wherein an outer side of the detection range is set wider than a width of the vehicle so as to correspond to an outermost diameter of the construction vehicle when turning.
前記制御装置が障害物があると判定したとき、車両にブレーキをかけるブレーキ手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の建設車両の障害物検知装置。 2. The obstacle detection device for a construction vehicle according to claim 1 , further comprising braking means for applying a brake to the vehicle when said control device determines that there is an obstacle. 前記建設車両は転圧ローラであり、
前記ブレーキ手段は、走行用ポンプと走行用モータの閉回路に作用するHSTブレーキであることを特徴とする請求項2に記載の建設車両の障害物検知装置。
The construction vehicle is a compaction roller,
3. The obstacle detection device for a construction vehicle according to claim 2 , wherein said braking means is an HST brake acting on a closed circuit of a running pump and a running motor.
車両の走行速度に応じて、前記ブレーキ手段のブレーキの開始タイミングが変化することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の建設車両の障害物検知装置。 4. The obstacle detection device for a construction vehicle according to claim 2, wherein the braking start timing of said braking means changes according to the running speed of the vehicle.
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