JP7510381B2 - Control system for work machines - Google Patents

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Description

本発明は、作業機械の制御システムに関する。 The present invention relates to a control system for a work machine.

作業機械に接近する作業員を検知し、作業員と作業機械との接触の可能性がある場合に、作業機械の動作を制限する技術の開発が進んでいる。一方、この技術には、作業機械の動作が頻繁に制限されることで、作業効率が低下する場合がある。例えば、道路工事などの狭小現場では、作業員が作業機械の近傍で作業することが多い。この場合、仮に作業員が作業機械に対して十分に注意を払いながら作業を行っていたとしても、作業機械に接近する作業員が検知される度に作業機械の動作が制限されてしまう。そのため、作業機械と作業員の接触を防止しつつ、作業効率を向上させることが課題となっている。 Technology is being developed that detects a worker approaching a work machine and restricts the operation of the work machine when there is a possibility of contact between the worker and the work machine. However, this technology can reduce work efficiency by restricting the operation of the work machine too frequently. For example, in small work sites such as road construction, workers often work close to the work machine. In this case, even if the worker works while paying close attention to the work machine, the operation of the work machine will be restricted every time an approaching worker is detected. Therefore, the challenge is to improve work efficiency while preventing contact between the work machine and the worker.

このような課題に対して、作業機械の周囲で作業を行う作業員の経験、熟練度に応じて作業機械の動作の制限度合いを調整する方策がある。作業員が熟練者の場合、作業機械の特性(死角、作業機械の動作の方向、速さ)、操縦者の特性(操縦の習熟度、性格)、作業現場の特性(天候、路面状態、傾斜具合、作業機械の周囲の他の機械、作業員の数、配置、作業機械と作業員の接触の可能性が高い場所)、作業の内容(計画、進捗、他の機械と作業機械の配置関係)などを十分に理解している。このため、熟練者は、仮に作業機械の近傍で作業していたとしても作業機械の動作を予想することができ、作業機械の接近に対して適切に対処することができる。 To address these issues, there is a method for adjusting the degree of restriction on the operation of the work machine depending on the experience and skill level of the worker who works around the work machine. If the worker is an experienced worker, he or she will have a thorough understanding of the characteristics of the work machine (blind spots, direction and speed of the work machine's operation), the characteristics of the operator (operation proficiency and personality), the characteristics of the work site (weather, road conditions, slope, other machines around the work machine, number and placement of workers, areas where there is a high possibility of contact between the work machine and the worker), the content of the work (plan, progress, the positional relationship of the work machine to other machines), etc. For this reason, an experienced worker will be able to predict the operation of the work machine even if he or she is working close to the work machine, and will be able to respond appropriately to the approach of the work machine.

一方で、作業員が非熟練者の場合、上述した特性等を十分に理解できていないことが多い。したがって、非熟練者は、熟練者と同じように、作業機械の近傍で作業していても、作業機械の接近に対して適切に対処できない場合がある。つまり、非熟練者は、熟練者と比べて作業機械と接触する可能性が高い。このような作業員の特性を利用し、作業員の熟練度に応じて作業機械の動作の制限度合いを適切に調整することで、必要以上に作業機械の動作が制限されることを防ぐことができ、生産性と安全性の両立が可能となる。 On the other hand, unskilled workers often do not fully understand the above-mentioned characteristics. Therefore, just like an experienced worker, an unskilled worker may not be able to respond appropriately to the approach of a work machine even if he or she is working near the work machine. In other words, an unskilled worker is more likely to come into contact with a work machine than an experienced worker. By utilizing such worker characteristics and appropriately adjusting the degree of restriction on the operation of the work machine according to the worker's level of skill, it is possible to prevent the operation of the work machine from being restricted more than necessary, making it possible to achieve both productivity and safety.

特許文献1には、人と機械が協調する環境において、人情報を取得し、取得した人情報に基づいて機械を制御する協調安全制御システムが開示されている。人情報には、人が有する安全資格情報が含まれる。特許文献1に記載の協調安全制御システムは、取得した安全資格情報に基づいて、機械の速度の制御、およびゾーンの範囲の設定を行う。なお、ゾーンは、人がゾーン内に入ったときに機械を停止させるために設定される。また、安全資格情報とは、人が安全に関して有する知識や能力に基づき第三者が認証した資格に関する情報である。安全資格情報には、例えば、セーフティベーシックアセッサ資格認証制度やセーフティアセッサ資格認証制度により認証されたセーフティベーシックアセッサ(SBA)、セーフティサブアセッサ(SSA)、セーフティアセッサ(SA)およびセーフティリードアセッサ(SLA)等がある。 Patent Document 1 discloses a collaborative safety control system that acquires human information and controls machines based on the acquired human information in an environment where humans and machines cooperate. The human information includes safety qualification information held by the person. The collaborative safety control system described in Patent Document 1 controls the speed of the machine and sets the range of the zone based on the acquired safety qualification information. The zone is set to stop the machine when a person enters the zone. The safety qualification information is information on the qualifications certified by a third party based on the knowledge and ability that a person has regarding safety. Examples of safety qualification information include the Safety Basic Assessor (SBA), Safety Sub-Assessor (SSA), Safety Assessor (SA), and Safety Lead Assessor (SLA) certified by the Safety Basic Assessor Qualification Certification System and the Safety Assessor Qualification Certification System.

特開2018-202563号公報JP 2018-202563 A

しかしながら、特許文献1に記載の技術のように、作業員が保有する安全資格情報に応じて機械を制御する場合、安全資格情報を含めた認証を作業員が取得していない作業現場では、作業員の能力を区別することができない。また、認証の種類も多数ある。作業員が所属する組織が独自の認証を設けている場合もあり、それら全ての認証に対応可能なシステムを提供することは困難である。したがって、特許文献1に記載の技術では、作業機械の作業範囲内に侵入する作業員に応じた作業機械の動作の制限を適切に行うことができないおそれがある。 However, when controlling machinery according to safety qualification information held by workers, as in the technology described in Patent Document 1, it is not possible to distinguish the capabilities of workers at a work site where the workers have not obtained certification including safety qualification information. There are also many types of certification. In some cases, the organization to which the worker belongs has established its own certification, and it is difficult to provide a system that can handle all of these types of certification. Therefore, the technology described in Patent Document 1 may not be able to appropriately restrict the operation of the work machine according to the worker who enters the working range of the work machine.

本発明は、人が所有する安全資格情報によらず、作業機械の作業範囲内に侵入した人に応じて作業機械の動作を適切に制限可能な作業機械の制御システムを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a control system for a work machine that can appropriately restrict the operation of a work machine depending on the person who enters the working range of the work machine, regardless of the safety qualification information possessed by the person.

本発明の一態様による作業機械の制御システムは、人が携帯する無線端末と、前記無線端末から送信される信号に基づいて作業機械の作業範囲内への前記人の侵入を検知した場合に前記作業機械のアクチュエータの動作を制限する制御を行う制御装置と、を備える。前記制御装置は、前記作業機械の状態および前記人の状態の少なくとも一方に基づき前記人が予め定められたルールを順守して前記作業範囲内に侵入したか否かを判定し、その判定結果と前記人の識別情報とを対応付けた情報を侵入履歴情報として記憶し、前記侵入履歴情報に基づいて、前記人が前記ルールを順守して前記作業範囲内に侵入した度合いを表すルール順守度を演算し、前記作業範囲内への前記人の侵入を検知した場合に、前記作業範囲内に侵入した人の前記ルール順守度が高い場合、前記ルール順守度が低い場合に比べて前記アクチュエータの動作の制限度合いが小さくなるように前記アクチュエータの動作を制御する。 The control system for a work machine according to one aspect of the present invention includes a wireless terminal carried by a person, and a control device that performs control to restrict the operation of the actuator of the work machine when the intrusion of the person into the working range of the work machine is detected based on a signal transmitted from the wireless terminal. The control device determines whether the person has intruded into the working range in compliance with a predetermined rule based on at least one of the state of the work machine and the state of the person, stores information correlating the determination result with the identification information of the person as intrusion history information, calculates a rule compliance level indicating the degree to which the person intruded into the working range in compliance with the rule based on the intrusion history information, and when the intrusion of the person into the working range is detected, controls the operation of the actuator so that the degree of restriction on the operation of the actuator is smaller when the degree of rule compliance of the person who has intruded into the working range is high than when the degree of rule compliance is low.

本発明によれば、作業機械の作業範囲内に侵入した人に応じて作業機械の動作を適切に制限可能な作業機械の制御システムを提供することができる。 The present invention provides a work machine control system that can appropriately restrict the operation of the work machine depending on the person who enters the work range of the work machine.

本発明の第1実施形態に係る作業機械の制御システムの構成を示す図。1 is a diagram showing the configuration of a control system for a work machine according to a first embodiment of the present invention. 油圧ショベルに搭載される油圧システムの構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a hydraulic system mounted on a hydraulic excavator. 車体制御コントローラによる動作制限制御に関する機能ブロック図。FIG. 4 is a functional block diagram relating to the operation limit control by the vehicle body controller. 侵入履歴情報について示す図。FIG. 13 is a diagram showing intrusion history information. アクチュエータの制限度合いに応じて出力信号生成部から出力されるエンジン回転数指令値と、制限度合いに応じた出力信号生成部によるパイロット圧制御弁の制御内容について示す図。5 is a diagram showing an engine speed command value output from an output signal generating unit according to the degree of restriction of an actuator, and the control content of a pilot pressure control valve by the output signal generating unit according to the degree of restriction. FIG. 本発明の第2実施形態に係る油圧ショベルにおける不揮発性メモリに記憶されている閾値テーブルについて示す図。FIG. 11 is a diagram showing a threshold value table stored in a non-volatile memory in the hydraulic excavator according to the second embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態の変形例に係る油圧ショベルにおける不揮発性メモリに記憶されている閾値テーブルについて示す図。FIG. 11 is a diagram showing a threshold value table stored in a non-volatile memory in a hydraulic excavator according to a modified example of the second embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態に係る作業機械の制御システムの構成について示す図。FIG. 13 is a diagram showing the configuration of a control system for a construction machine according to a third embodiment of the present invention. ホイールローダを上方から見た図であり、ホイールローダの停車時における作業範囲について示す。FIG. 2 is a top view of the wheel loader, showing the working range when the wheel loader is stopped. ホイールローダを上方から見た図であり、ホイールローダの走行時における作業範囲について示す。FIG. 2 is a top view of the wheel loader, showing the working range when the wheel loader is traveling. 本発明の第4実施形態に係る作業機械の制御システムの構成について示す図。FIG. 13 is a diagram showing the configuration of a control system for a construction machine according to a fourth embodiment of the present invention. 本変形例1-1に係る作業機械の制御システムにおける車体制御コントローラによる動作制限制御に関する機能ブロック図。FIG. 13 is a functional block diagram relating to operation limiting control by a vehicle body controller in the control system for a work machine according to Modification 1-1. 本変形例1-2に係る作業機械の制御システムにおける車体制御コントローラによる動作制限制御に関する機能ブロック図。FIG. 13 is a functional block diagram relating to operation limiting control by a vehicle body controller in the control system for a work machine according to Modification 1-2.

図面を参照して、本発明の実施形態に係る作業機械の制御システムについて説明する。 The following describes a work machine control system according to an embodiment of the present invention with reference to the drawings.

<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る作業機械の制御システム1の構成を示す図である。本実施形態では、作業機械が、クローラ式の油圧ショベル100である例について説明する。作業機械の制御システム1は、油圧ショベル100と、油圧ショベル100の周囲で作業を行う作業員(人)が携帯する無線端末であるRFIDタグ4と、を有する。なお、作業員が複数人いる場合、作業員それぞれが、本人を識別するための固有の作業員ID(識別情報)を保持するRFIDタグ4を携帯している。RFIDタグ4は、後述する磁界発生装置61が発生する磁界を検知すると、自身が保持する作業員IDを含む電波を発信する。
First Embodiment
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a construction machine control system 1 according to a first embodiment of the present invention. In this embodiment, an example will be described in which the construction machine is a crawler-type hydraulic excavator 100. The construction machine control system 1 has the hydraulic excavator 100 and an RFID tag 4, which is a wireless terminal carried by a worker (person) performing work around the hydraulic excavator 100. When there are multiple workers, each of the workers carries an RFID tag 4 that holds a unique worker ID (identification information) for identifying the individual. When the RFID tag 4 detects a magnetic field generated by a magnetic field generating device 61, which will be described later, it transmits radio waves including the worker ID held by the RFID tag 4.

油圧ショベル100は、機体(車体)104と、機体104に取り付けられた作業装置110と、を備える。機体104は、走行体102と、走行体102上に旋回可能に設けられた旋回体103と、を備え、旋回体103の前部に作業装置110が取り付けられている。走行体102は、左右一対のクローラを走行モータ19L,19R(図1においては左側の走行モータ19Lのみ図示)によって駆動することにより走行する。旋回体103は、旋回モータ20によって駆動され、走行体102に対して回動する(すなわち、旋回する)。 The hydraulic excavator 100 comprises a machine body (vehicle body) 104 and a working device 110 attached to the machine body 104. The machine body 104 comprises a running body 102 and a rotating body 103 that is rotatably mounted on the running body 102, and the working device 110 is attached to the front of the rotating body 103. The running body 102 runs by driving a pair of left and right crawlers by running motors 19L, 19R (only the left running motor 19L is shown in FIG. 1). The rotating body 103 is driven by a swing motor 20 and rotates (i.e., swings) relative to the running body 102.

旋回体103は、運転室107と、運転室107の後側に設けられるエンジン室106と、を有する。エンジン室106には、エンジン80、およびエンジン80により駆動される油圧ポンプ等の油圧機器が収容されている。旋回体103のフレームの前部中央には作業装置110が回動可能に連結されている。 The rotating body 103 has a cab 107 and an engine room 106 provided to the rear of the cab 107. The engine room 106 houses the engine 80 and hydraulic equipment such as a hydraulic pump driven by the engine 80. A work device 110 is rotatably connected to the center of the front part of the frame of the rotating body 103.

作業装置110は、回動可能に連結される複数の被駆動部材および被駆動部材を駆動する複数の油圧シリンダを有する多関節型の作業装置である。本実施形態では、3つの被駆動部材としてのブーム111、アーム112およびバケット113が、直列的に連結される。ブーム111は、その基端部が旋回体103の前部に回動可能に連結される。アーム112は、その基端部がブーム111の先端部に回動可能に連結される。バケット113は、アーム112の先端部に回動可能に連結される。 The working device 110 is a multi-jointed working device having a number of driven members that are rotatably connected and a number of hydraulic cylinders that drive the driven members. In this embodiment, the three driven members, a boom 111, an arm 112, and a bucket 113, are connected in series. The base end of the boom 111 is rotatably connected to the front of the rotating body 103. The base end of the arm 112 is rotatably connected to the tip of the boom 111. The bucket 113 is rotatably connected to the tip of the arm 112.

ブーム111は、アクチュエータである油圧シリンダ(以下、ブームシリンダ111aとも記す)によって駆動され、旋回体103に対して回動する。アーム112は、アクチュエータである油圧シリンダ(以下、アームシリンダ112aとも記す)によって駆動され、ブーム111に対して回動する。バケット113は、アクチュエータである油圧シリンダ(以下、バケットシリンダ113aとも記す)によって駆動され、アーム112に対して回動する。 The boom 111 is driven by a hydraulic cylinder (hereinafter also referred to as boom cylinder 111a) which is an actuator, and rotates relative to the rotating body 103. The arm 112 is driven by a hydraulic cylinder (hereinafter also referred to as arm cylinder 112a) which is an actuator, and rotates relative to the boom 111. The bucket 113 is driven by a hydraulic cylinder (hereinafter also referred to as bucket cylinder 113a) which is an actuator, and rotates relative to the arm 112.

油圧ショベル100は、RFIDタグ4から送信される信号に基づいて油圧ショベル100の作業範囲内への作業員(人)の侵入を検知する作業員検知装置60と、油圧ショベル100の各部を制御する制御装置である車体制御コントローラ120と、を備えている。作業員検知装置60は、RFIDタグ4を励磁する磁界を発生する磁界発生装置61と、磁界発生装置61が発生した磁界によってRFIDタグ4が発生する電波を受信するための受信器62と、車体制御コントローラ120からの制御信号に基づいて磁界発生装置61で発生する磁界を制御するとともに、受信器62で受信した電波(信号)に含まれている作業員IDを取得して車体制御コントローラ120に出力する検知制御装置63と、を有する。 The hydraulic excavator 100 is equipped with a worker detection device 60 that detects the intrusion of a worker (person) into the working range of the hydraulic excavator 100 based on a signal transmitted from the RFID tag 4, and a vehicle control controller 120 that is a control device that controls each part of the hydraulic excavator 100. The worker detection device 60 has a magnetic field generating device 61 that generates a magnetic field that excites the RFID tag 4, a receiver 62 that receives radio waves generated by the RFID tag 4 due to the magnetic field generated by the magnetic field generating device 61, and a detection control device 63 that controls the magnetic field generated by the magnetic field generating device 61 based on a control signal from the vehicle control controller 120, and obtains the worker ID contained in the radio waves (signals) received by the receiver 62 and outputs it to the vehicle control controller 120.

磁界発生装置61は、例えば、旋回体103の旋回中心軸上に配置されている。磁界発生装置61は、ある一定の強度の磁界を発生する。この場合、磁界検知可能エリア69は、磁界発生装置61を中心としたある一定の範囲となる。磁界検知可能エリア69とは、磁界発生装置61が発生する磁界をRFIDタグ4の磁界検知感度で受信可能な範囲である。RFIDタグ4は、磁界発生装置61からの磁界を受信すると電波を受信器62に出力する。このため、磁界検知可能エリア69が、作業員検知装置60によってRFIDタグ4を検知可能なエリアとなる。 The magnetic field generating device 61 is disposed, for example, on the central axis of rotation of the rotating body 103. The magnetic field generating device 61 generates a magnetic field of a certain strength. In this case, the magnetic field detectable area 69 is a certain range centered on the magnetic field generating device 61. The magnetic field detectable area 69 is a range in which the magnetic field generated by the magnetic field generating device 61 can be received with the magnetic field detection sensitivity of the RFID tag 4. When the RFID tag 4 receives the magnetic field from the magnetic field generating device 61, it outputs radio waves to the receiver 62. Therefore, the magnetic field detectable area 69 is an area in which the RFID tag 4 can be detected by the worker detection device 60.

磁界発生装置61が発生する磁界により半球状の磁界検知可能エリア69が形成される。なお、磁界検知可能エリア69の大きさは、磁界発生装置61が発生する磁界の強度を調整することにより変更可能である。後述するように、磁界検知可能エリア69に作業員が侵入すると、油圧ショベル100の動作が制限される。このため、磁界検知可能エリア69が作業範囲に対して小さすぎると、作業員の接近に対して油圧ショベル100の動作の制限が適切に機能しないおそれがあり、反対に大きすぎると衝突の可能性がないにもかかわらず油圧ショベル100の動作が制限されてしまい、作業の効率が低下する。このため、本実施形態では、磁界検知可能エリア69が油圧ショベル100の作業範囲と同等以上の大きさであって、必要以上に大きすぎない程度の大きさとされている。 The magnetic field generated by the magnetic field generating device 61 forms a hemispherical magnetic field detectable area 69. The size of the magnetic field detectable area 69 can be changed by adjusting the strength of the magnetic field generated by the magnetic field generating device 61. As described below, when an operator enters the magnetic field detectable area 69, the operation of the hydraulic excavator 100 is restricted. Therefore, if the magnetic field detectable area 69 is too small compared to the working range, the restriction on the operation of the hydraulic excavator 100 may not function properly when an operator approaches. Conversely, if the magnetic field detectable area 69 is too large, the operation of the hydraulic excavator 100 will be restricted even if there is no possibility of a collision, resulting in reduced work efficiency. Therefore, in this embodiment, the magnetic field detectable area 69 is set to a size equal to or larger than the working range of the hydraulic excavator 100, but not larger than necessary.

なお、磁界検知可能エリア69は、半球状である場合に限定されず、例えば、半楕円体であってもよい。油圧ショベル100の作業範囲は、油圧ショベル100の走行体102が停止している状態で、作業装置110および旋回体103を動作させたときに、作業装置110の先端が到達し得る範囲である。作業範囲は、例えば、油圧ショベル100の最大旋回半径に基づいて設定される。最大旋回半径は、作業装置110を前方(旋回中心軸に直交する方向)に向かって伸ばしたときの、旋回体103の旋回中心軸からバケット113の先端までの長さに相当する。 The magnetic field detectable area 69 is not limited to a hemispherical shape, and may be, for example, a semi-ellipsoid. The working range of the hydraulic excavator 100 is the range that the tip of the working device 110 can reach when the working device 110 and the rotating body 103 are operated while the running body 102 of the hydraulic excavator 100 is stopped. The working range is set, for example, based on the maximum turning radius of the hydraulic excavator 100. The maximum turning radius corresponds to the length from the central axis of the rotating body 103 to the tip of the bucket 113 when the working device 110 is extended forward (in a direction perpendicular to the central axis of the turning).

上述したように、RFIDタグ4は、固有の作業員IDを保持しており、磁界検知可能エリア69内に存在する場合には、作業員IDを含んだ電波を発生する。RFIDタグ4は、例えば、作業員のヘルメット等に取り付けられる。作業員は常に同じRFIDタグ4を携帯する。このため、車体制御コントローラ120は、作業員IDから作業員を特定することが可能となる。 As described above, the RFID tag 4 holds a unique worker ID, and when it is present within the magnetic field detectable area 69, it generates radio waves containing the worker ID. The RFID tag 4 is attached, for example, to the worker's helmet. The worker always carries the same RFID tag 4. This allows the vehicle control controller 120 to identify the worker from the worker ID.

検知制御装置63は、受信器62でRFIDタグ4が発生した電波を受信すると、作業員が磁界検知可能エリア69内に侵入したこと、すなわち作業員が油圧ショベル100の作業範囲内に侵入したことを検知する。検知制御装置63は、油圧ショベル100の作業範囲内に侵入した作業員の作業員IDを車体制御コントローラ120に出力する。車体制御コントローラ120は、検知制御装置63から作業員の作業員IDを受信することで、作業員が油圧ショベル100の作業範囲内に侵入したことを検知する。車体制御コントローラ120は、油圧ショベル100の作業範囲内への作業員の侵入を検知した場合に、油圧ショベル100のアクチュエータの動作を制限する動作制限制御を実行する。動作制限制御の詳細については、後述する。 When the detection control device 63 receives the radio waves generated by the RFID tag 4 with the receiver 62, it detects that the worker has entered the magnetic field detectable area 69, i.e., that the worker has entered the working range of the hydraulic excavator 100. The detection control device 63 outputs the worker ID of the worker who has entered the working range of the hydraulic excavator 100 to the vehicle body control controller 120. The vehicle body control controller 120 detects that the worker has entered the working range of the hydraulic excavator 100 by receiving the worker ID of the worker from the detection control device 63. When the vehicle body control controller 120 detects that the worker has entered the working range of the hydraulic excavator 100, it executes operation restriction control that restricts the operation of the actuator of the hydraulic excavator 100. Details of the operation restriction control will be described later.

図2を参照して、油圧ショベル100に搭載される油圧システムについて説明する。図2は、油圧ショベル100に搭載される油圧システムの構成を示す図である。図2において、機械的な接続は二重線、作動油ライン24は太い実線、パイロットライン29は太い破線、電気系(信号線)は細い破線で示す。 The hydraulic system installed in the hydraulic excavator 100 will be described with reference to Figure 2. Figure 2 is a diagram showing the configuration of the hydraulic system installed in the hydraulic excavator 100. In Figure 2, mechanical connections are indicated by double lines, hydraulic oil lines 24 are indicated by thick solid lines, pilot lines 29 are indicated by thick dashed lines, and electrical systems (signal lines) are indicated by thin dashed lines.

油圧ショベル100は、エンジン80、メインポンプ11、パイロットポンプ12、コントロールバルブ13、操作装置14、操作圧センサ15、車体制御コントローラ120、エンジンコントローラ17、ゲートロック装置18、走行モータ19L,19R、旋回モータ20、パイロット圧制御弁21、ゲートロック電磁弁25、および、警報装置22を備える。 The hydraulic excavator 100 includes an engine 80, a main pump 11, a pilot pump 12, a control valve 13, an operating device 14, an operating pressure sensor 15, a vehicle control controller 120, an engine controller 17, a gate lock device 18, travel motors 19L and 19R, a swing motor 20, a pilot pressure control valve 21, a gate lock solenoid valve 25, and an alarm device 22.

なお、油圧システムには、複数のアクチュエータが設けられているが、図2では、走行体102を駆動する走行モータ19L,19Rと、旋回体103を駆動する旋回モータ20について示し、その他のアクチュエータの図示は省略している。また、アクチュエータを操作する操作装置、および、操作装置とコントロールバルブ13との間に設けられるパイロット圧制御弁21も複数のアクチュエータ毎に設けられるが、図2では、代表して、一つのアクチュエータを制御するための構成についてのみ図示している。さらに、コントロールバルブ13は、複数のアクチュエータ毎に設けられる流量制御弁を備えているが、流量制御弁の図示は省略している。 The hydraulic system is provided with multiple actuators, but FIG. 2 shows only the travel motors 19L, 19R that drive the travel body 102 and the swing motor 20 that drives the swing body 103, and does not show the other actuators. An operating device that operates the actuator and a pilot pressure control valve 21 provided between the operating device and the control valve 13 are also provided for each of the multiple actuators, but FIG. 2 only shows the configuration for controlling one actuator as a representative. Furthermore, the control valve 13 has a flow control valve provided for each of the multiple actuators, but the flow control valves are not shown.

エンジン80は、油圧ショベル100の動力源であり、例えば、ディーゼルエンジン等の内燃機関により構成される。メインポンプ11は可変容量型の油圧ポンプであり、パイロットポンプ12は固定容量型の油圧ポンプである。エンジン80の出力軸は、メインポンプ11およびパイロットポンプ12のそれぞれの入力軸に接続される。メインポンプ11およびパイロットポンプ12はエンジン80の動力により駆動される。 The engine 80 is the power source of the hydraulic excavator 100 and is, for example, an internal combustion engine such as a diesel engine. The main pump 11 is a variable displacement hydraulic pump, and the pilot pump 12 is a fixed displacement hydraulic pump. The output shaft of the engine 80 is connected to the input shafts of the main pump 11 and the pilot pump 12. The main pump 11 and the pilot pump 12 are driven by the power of the engine 80.

メインポンプ11は、作動油ライン24に作動油を吐出し、作動油ライン24を介して作動油をコントロールバルブ13に供給する。パイロットポンプ12は、操作装置14に作動油を供給する。操作装置14は、パイロットポンプ12から供給されるパイロット一次圧を減圧してコントロールバルブ13における流量制御弁(不図示)の受圧部にパイロット圧(操作圧)を供給する。 The main pump 11 discharges hydraulic oil into the hydraulic oil line 24 and supplies the hydraulic oil to the control valve 13 via the hydraulic oil line 24. The pilot pump 12 supplies hydraulic oil to the operating device 14. The operating device 14 reduces the pilot primary pressure supplied from the pilot pump 12 and supplies pilot pressure (operating pressure) to the pressure receiving section of the flow control valve (not shown) in the control valve 13.

コントロールバルブ13は、メインポンプ11から各アクチュエータに供給される作動油の流れを制御する複数の流量制御弁(不図示)を有する。コントロールバルブ13は、メインポンプ11から吐出される作動油をアクチュエータに選択的に供給する。 The control valve 13 has multiple flow control valves (not shown) that control the flow of hydraulic oil supplied from the main pump 11 to each actuator. The control valve 13 selectively supplies hydraulic oil discharged from the main pump 11 to the actuators.

操作装置14は、操作圧を出力することによって、アクチュエータの動作を指令する。操作装置14は、操縦者によって傾動操作される操作部材と、油圧パイロット方式の一対の減圧弁と、を有する。操作装置14としては、例えば、左右の走行モータ19L,19Rを操作するための操作部材としての走行レバーおよび走行ペダルを有する走行操作装置、旋回モータ20を操作するための操作部材としての旋回レバーを有する旋回操作装置がある。 The operating device 14 commands the operation of the actuator by outputting an operating pressure. The operating device 14 has an operating member that is tilted by the operator, and a pair of pressure reducing valves using a hydraulic pilot system. Examples of the operating device 14 include a travel operating device having a travel lever and a travel pedal as operating members for operating the left and right travel motors 19L, 19R, and a turning operating device having a turning lever as an operating member for operating the turning motor 20.

操作装置14の減圧弁は、パイロットポンプ12から供給されるパイロット一次圧を減圧して、操作部材の操作量と操作方向に応じたパイロット二次圧(操作圧とも記す)を生成する。操作圧は、操作された操作部材と操作方向に応じた流量制御弁の受圧部に導かれ、流量制御弁を駆動してアクチュエータを動作させる操作信号として利用される。操作装置14の操作部材が操作されると、操作方向および操作量に応じた操作信号がコントロールバルブ13の流量制御弁に導かれ、流量制御弁が動作する。これにより、メインポンプ11から吐出された作動油は、コントロールバルブ13の流量制御弁を通じて、その流量制御弁に対応するアクチュエータに供給され、アクチュエータが駆動される。 The pressure reducing valve of the operating device 14 reduces the pilot primary pressure supplied from the pilot pump 12 to generate a pilot secondary pressure (also referred to as operating pressure) that corresponds to the amount of operation and the direction of operation of the operating member. The operating pressure is guided to the pressure receiving part of the flow control valve that corresponds to the operated operating member and the operating direction, and is used as an operating signal that drives the flow control valve to operate the actuator. When the operating member of the operating device 14 is operated, an operating signal that corresponds to the operating direction and amount of operation is guided to the flow control valve of the control valve 13, and the flow control valve operates. As a result, the hydraulic oil discharged from the main pump 11 is supplied to the actuator corresponding to that flow control valve through the flow control valve of the control valve 13, and the actuator is driven.

操作圧センサ15は、操作装置14の減圧弁により生成される操作圧(すなわち、操作量)を検出し、その検出結果を車体制御コントローラ120に出力する。 The operating pressure sensor 15 detects the operating pressure (i.e., the amount of operation) generated by the pressure reducing valve of the operating device 14 and outputs the detection result to the vehicle control controller 120.

パイロット圧制御弁21は、操作装置14とコントロールバルブ13の流量制御弁の受圧部との間のパイロットライン29に設けられる電磁比例減圧弁である。パイロット圧制御弁21は、車体制御コントローラ120からの制御信号に応じて操作装置14の減圧弁で生成された操作圧をさらに減圧することにより補正操作圧を生成する。 The pilot pressure control valve 21 is an electromagnetic proportional pressure reducing valve provided in the pilot line 29 between the operating device 14 and the pressure receiving part of the flow control valve of the control valve 13. The pilot pressure control valve 21 generates a corrected operating pressure by further reducing the operating pressure generated by the pressure reducing valve of the operating device 14 in response to a control signal from the vehicle body controller 120.

操作装置14の減圧弁で生成された操作圧が、パイロット圧制御弁21で減圧されることなく流量制御弁に導かれる場合、アクチュエータは操作装置14の操作量に応じた速度で動作する。これに対して、操作装置14の減圧弁で生成された操作圧がパイロット圧制御弁21で減圧され、パイロット圧制御弁21で生成された補正操作圧が流量制御弁に導かれる場合、アクチュエータは操作装置14の操作量に応じた速度よりも低い速度で動作する。つまり、パイロット圧制御弁21で生成された補正操作圧に応じて動作するアクチュエータは、その動作が制限されることになる。 When the operating pressure generated by the pressure reducing valve of the operating device 14 is introduced to the flow control valve without being reduced by the pilot pressure control valve 21, the actuator operates at a speed corresponding to the amount of operation of the operating device 14. In contrast, when the operating pressure generated by the pressure reducing valve of the operating device 14 is reduced by the pilot pressure control valve 21 and the corrected operating pressure generated by the pilot pressure control valve 21 is introduced to the flow control valve, the actuator operates at a speed lower than the speed corresponding to the amount of operation of the operating device 14. In other words, the operation of the actuator that operates in response to the corrected operating pressure generated by the pilot pressure control valve 21 is limited.

車体制御コントローラ120は、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)等のプロセッサ121、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ等の不揮発性メモリ122、所謂RAM(Random Access Memory)と呼ばれる揮発性メモリ123、入出力インタフェース124および、その他の周辺回路を備えたコンピュータで構成される。なお、車体制御コントローラ120は、1つのコンピュータで構成してもよいし、複数のコンピュータで構成してもよい。 The vehicle body control controller 120 is composed of a computer equipped with a processor 121 such as a CPU (Central Processing Unit), MPU (Micro Processing Unit), or DSP (Digital Signal Processor), a non-volatile memory 122 such as a ROM (Read Only Memory), flash memory, or hard disk drive, a volatile memory 123 known as a RAM (Random Access Memory), an input/output interface 124, and other peripheral circuits. The vehicle body control controller 120 may be composed of one computer or multiple computers.

不揮発性メモリ122には、各種演算が実行可能なプログラムが格納されている。すなわち、不揮発性メモリ122は、本実施形態の機能を実現するプログラムを読み取り可能な記憶媒体である。プロセッサ121は、不揮発性メモリ122に記憶されたプログラムを揮発性メモリ123に展開して演算実行する処理装置であって、プログラムに従って入出力インタフェース124、不揮発性メモリ122および揮発性メモリ123から取り入れた信号に対して所定の演算処理を行う。 The non-volatile memory 122 stores programs capable of executing various calculations. In other words, the non-volatile memory 122 is a storage medium capable of reading programs that realize the functions of this embodiment. The processor 121 is a processing device that expands the programs stored in the non-volatile memory 122 into the volatile memory 123 and executes the calculations, and performs predetermined calculations on signals taken in from the input/output interface 124, the non-volatile memory 122, and the volatile memory 123 in accordance with the programs.

車体制御コントローラ120は、操作圧センサ15、エンジンコントローラ17、ゲートロック装置18、ゲートロック電磁弁25、パイロット圧制御弁21、警報装置22、エンジンコントロールダイヤル26、および、作業員検知装置60の検知制御装置63のそれぞれに接続される。入出力インタフェース124の入力部は、各種装置(エンジンコントローラ17、エンジンコントロールダイヤル26、ゲートロック装置18、操作圧センサ15、作業員検知装置60の検知制御装置63等)から入力された信号をプロセッサ121で演算可能なように変換する。また、入出力インタフェース124は、プロセッサ121での演算結果に応じた出力用の信号を生成し、その信号を各種装置(パイロット圧制御弁21、警報装置22、エンジンコントローラ17、ゲートロック電磁弁25、作業員検知装置60の検知制御装置63等)に出力する。 The vehicle body controller 120 is connected to the operating pressure sensor 15, the engine controller 17, the gate lock device 18, the gate lock solenoid valve 25, the pilot pressure control valve 21, the alarm device 22, the engine control dial 26, and the detection control device 63 of the worker detection device 60. The input section of the input/output interface 124 converts signals input from various devices (such as the engine controller 17, the engine control dial 26, the gate lock device 18, the operating pressure sensor 15, and the detection control device 63 of the worker detection device 60) so that they can be calculated by the processor 121. The input/output interface 124 also generates an output signal according to the calculation result of the processor 121, and outputs the signal to various devices (such as the pilot pressure control valve 21, the alarm device 22, the engine controller 17, the gate lock solenoid valve 25, and the detection control device 63 of the worker detection device 60).

車体制御コントローラ120は、エンジンコントロールダイヤル26の操作量に応じたエンジン回転数指令値をエンジンコントローラ17に出力する。エンジンコントローラ17は、エンジン80の実回転数がエンジン回転数指令値となるように、エンジン80を制御する。 The vehicle body controller 120 outputs an engine speed command value corresponding to the amount of operation of the engine control dial 26 to the engine controller 17. The engine controller 17 controls the engine 80 so that the actual speed of the engine 80 becomes equal to the engine speed command value.

ゲートロック装置18は、操作装置14によるアクチュエータの動作を可能な状態とするアンロック位置と、操作装置14によるアクチュエータの動作を不能な状態とするロック位置とに切換可能なロック装置である。ゲートロック装置18は、ロック位置とアンロック位置とに選択的に操作されるゲートロックレバー18aと、ゲートロックレバー18aの操作位置に応じて遮断位置と連通位置との間で切り替えられるゲートロック電磁弁25と、を備える。車体制御コントローラ120は、ゲートロック装置18から出力される信号に基づいてゲートロックレバー18aの操作位置を検出し、ゲートロック装置18の操作位置に応じてゲートロック電磁弁25を制御する。車体制御コントローラ120は、ゲートロックレバー18aがロック位置に操作されている場合には、ゲートロック電磁弁25を遮断位置に切り換える。車体制御コントローラ120は、ゲートロックレバー18aがアンロック位置に操作されている場合には、ゲートロック電磁弁25を連通位置に切り換える。 The gate lock device 18 is a lock device that can be switched between an unlocked position that allows the actuator to be operated by the operating device 14 and a locked position that prevents the actuator from being operated by the operating device 14. The gate lock device 18 includes a gate lock lever 18a that is selectively operated between a locked position and an unlocked position, and a gate lock solenoid valve 25 that is switched between a blocked position and a connected position depending on the operating position of the gate lock lever 18a. The vehicle body control controller 120 detects the operating position of the gate lock lever 18a based on a signal output from the gate lock device 18, and controls the gate lock solenoid valve 25 depending on the operating position of the gate lock device 18. When the gate lock lever 18a is operated to the locked position, the vehicle body control controller 120 switches the gate lock solenoid valve 25 to the blocked position. When the gate lock lever 18a is operated to the unlocked position, the vehicle body control controller 120 switches the gate lock solenoid valve 25 to the connected position.

ゲートロック電磁弁25が遮断位置にある場合、パイロットポンプ12から操作装置14に供給されるパイロット一次圧がゲートロック電磁弁25により遮断され、操作装置14によるアクチュエータの動作が不能な状態となる。ゲートロック電磁弁25が連通位置にある場合、パイロットポンプ12から操作装置14にパイロット一次圧が供給される。したがって、操作量に応じて操作装置14で生成されるパイロット圧(操作圧)が流量制御弁に導かれるため、操作装置14によるアクチュエータの動作が可能な状態となる。 When the gate lock solenoid valve 25 is in the shutoff position, the pilot primary pressure supplied from the pilot pump 12 to the operating device 14 is shut off by the gate lock solenoid valve 25, and the actuator cannot be operated by the operating device 14. When the gate lock solenoid valve 25 is in the open position, the pilot primary pressure is supplied from the pilot pump 12 to the operating device 14. Therefore, the pilot pressure (operating pressure) generated by the operating device 14 according to the amount of operation is guided to the flow control valve, and the actuator can be operated by the operating device 14.

なお、車体制御コントローラ120は、ゲートロック装置18がロック位置の場合、アクチュエータの動作を不能な状態にするとともに、エンジンコントローラ17に対してアイドル回転数を指令することで動力を低減する。 When the gate lock device 18 is in the locked position, the vehicle body controller 120 disables the actuator and reduces power by issuing an idle speed command to the engine controller 17.

車体制御コントローラ120により実行される動作制限制御について説明する。本実施形態では、第1の動作制限制御として、車体制御コントローラ120は、エンジンコントローラ17に対して動力低減指令(≒エンジン回転数低減指令)を出力して、エンジン80の回転数を低下させる。また、第2の動作制限制御として、車体制御コントローラ120は、パイロット圧制御弁21を駆動して操作装置14からコントロールバルブ13へのパイロット圧(操作圧)を減圧あるいは遮断することで、アクチュエータの動作を減速あるいは停止させる。さらに、車体制御コントローラ120は、警報装置22を駆動して操縦者および作業員に対して警報を発報する。 The operation restriction control executed by the vehicle body controller 120 will be described. In this embodiment, as the first operation restriction control, the vehicle body controller 120 outputs a power reduction command (≒ engine speed reduction command) to the engine controller 17 to reduce the speed of the engine 80. As the second operation restriction control, the vehicle body controller 120 drives the pilot pressure control valve 21 to reduce or cut off the pilot pressure (operation pressure) from the operation device 14 to the control valve 13, thereby slowing down or stopping the operation of the actuator. Furthermore, the vehicle body controller 120 drives the alarm device 22 to issue an alarm to the driver and the operator.

ゲートロック装置18がロック位置に操作されている場合、アクチュエータが動作することはない。すなわち、この場合、油圧ショベル100が動作することにより、油圧ショベル100が作業員に接触することはない。車体制御コントローラ120は、ゲートロック装置18がロック位置にある場合には、作業員が油圧ショベル100の作業範囲内に侵入したとしても、エンジンコントローラ17に対して動力低減指令を出力しない。また、この場合、車体制御コントローラ120は、パイロット圧制御弁21を制御することはしない。さらに、この場合、車体制御コントローラ120は、警報装置22で操縦者や作業員に対して警報を発することはしない。 When the gate lock device 18 is operated to the locked position, the actuator will not operate. That is, in this case, the hydraulic excavator 100 will not come into contact with the worker when it operates. When the gate lock device 18 is in the locked position, the vehicle body controller 120 will not output a power reduction command to the engine controller 17 even if the worker enters the working range of the hydraulic excavator 100. In addition, in this case, the vehicle body controller 120 will not control the pilot pressure control valve 21. Furthermore, in this case, the vehicle body controller 120 will not issue an alarm to the operator or worker using the alarm device 22.

警報装置22は、作業員が油圧ショベル100の作業範囲内に侵入した場合に警告を発する装置である。例えば、警報装置22は、光を発することにより、油圧ショベル100の周囲の作業員に対して警告を行う発光装置22aと、警報音を発報することにより、油圧ショベル100の周囲の作業員に対して警告を行うブザー等の音出力装置22bを備える。発光装置22aは、例えば、複数の発光ダイオード(LED)を備える。 The alarm device 22 is a device that issues a warning when a worker enters the working range of the hydraulic excavator 100. For example, the alarm device 22 includes a light-emitting device 22a that emits light to warn workers around the hydraulic excavator 100, and a sound output device 22b such as a buzzer that issues a warning sound to warn workers around the hydraulic excavator 100. The light-emitting device 22a includes, for example, multiple light-emitting diodes (LEDs).

上述したように、ゲートロック装置18がロック位置にある場合には、アクチュエータが動作することは無い。このため、車体制御コントローラ120は、ゲートロック装置18がロック位置にある場合には、発光装置22aを制御して、作業員に対して作業範囲内への侵入を許可することを表す非警告色(緑)のLEDを点灯させる。これにより、作業員は、視覚的に作業範囲内への侵入が許可されている状態であることを知ることができる。 As described above, when the gate lock device 18 is in the locked position, the actuator will not operate. Therefore, when the gate lock device 18 is in the locked position, the vehicle body controller 120 controls the light-emitting device 22a to light up the LED in a non-warning color (green), which indicates that the worker is permitted to enter the work area. This allows the worker to visually know that he or she is permitted to enter the work area.

一方、ゲートロック装置18がアンロック位置にある場合には、アクチュエータが動作する可能性がある。このため、車体制御コントローラ120は、ゲートロック装置18がアンロック位置にある場合には、発光装置22aを制御して、作業員に対して作業範囲内への侵入を禁止することを表す警告色(赤)のLEDを点灯させる。これにより、作業員は、視覚的および聴覚的に作業範囲内への侵入が禁止されている状態であることを知ることができる。なお、車体制御コントローラ120は、ゲートロック装置18がアンロック位置にある場合であって、作業員が作業範囲内へ侵入したときには、音出力装置22bによって警報音を発報させる。 On the other hand, when the gate lock device 18 is in the unlocked position, there is a possibility that the actuator will operate. Therefore, when the gate lock device 18 is in the unlocked position, the vehicle body control controller 120 controls the light emitting device 22a to light up the LED in a warning color (red) to indicate to the worker that entry into the work area is prohibited. This allows the worker to know visually and audibly that entry into the work area is prohibited. Note that when the gate lock device 18 is in the unlocked position and a worker enters the work area, the vehicle body control controller 120 causes the sound output device 22b to emit an alarm sound.

図3を参照して、車体制御コントローラ120の機能について詳しく説明する。図3は、車体制御コントローラ120による動作制限制御に関する機能ブロック図である。図3に示すように、車体制御コントローラ120は、状態管理部31、ルール順守判定部32、侵入履歴記憶部33、制限度合い設定部34、および、出力信号生成部35としての機能を有する。 The functions of the vehicle body control controller 120 will be described in detail with reference to FIG. 3. FIG. 3 is a functional block diagram related to the operation restriction control by the vehicle body control controller 120. As shown in FIG. 3, the vehicle body control controller 120 has the functions of a state management unit 31, a rule compliance determination unit 32, an intrusion history storage unit 33, a restriction degree setting unit 34, and an output signal generation unit 35.

状態管理部31は、アクチュエータの動作が可能な状態と不能な状態とに切換可能なゲートロック装置18の操作位置(アンロック位置/ロック位置)を検出し、検出した操作位置に基づいて、油圧ショベル100の状態が作業可能状態であるか否かを判定する。状態管理部31は、ゲートロックレバー18aがアンロック位置にあり、アクチュエータの動作が可能な状態とされている場合には、油圧ショベル100の状態は作業可能状態であると判定する。状態管理部31は、ゲートロック装置18がロック位置にあり、アクチュエータの動作が不能な状態とされている場合には、油圧ショベル100の状態は作業可能状態でない(すなわち作業不能状態である)と判定する。 The status management unit 31 detects the operating position (unlocked position/locked position) of the gate lock device 18, which can be switched between an operable state and an inoperable state of the actuator, and determines whether the hydraulic excavator 100 is in an operable state based on the detected operating position. When the gate lock lever 18a is in the unlocked position and the actuator is in an operable state, the status management unit 31 determines that the hydraulic excavator 100 is in an operable state. When the gate lock device 18 is in the locked position and the actuator is in an inoperable state, the status management unit 31 determines that the hydraulic excavator 100 is not in an operable state (i.e., in an inoperable state).

ルール順守判定部32は、作業員検知装置60から油圧ショベル100の作業範囲内に侵入した作業員の作業員IDを取得する。ルール順守判定部32は、状態管理部31での判定結果と作業員検知装置60での検知結果に基づいて、ルール順守判定処理を実行する。ルール順守判定処理は、作業員が予め定められたルールを順守して作業範囲内に侵入したか否かを判定する処理である。 The rule compliance determination unit 32 acquires the worker ID of the worker who has entered the working range of the hydraulic excavator 100 from the worker detection device 60. The rule compliance determination unit 32 executes rule compliance determination processing based on the determination result from the status management unit 31 and the detection result from the worker detection device 60. The rule compliance determination processing is processing for determining whether or not the worker has entered the working range in compliance with predetermined rules.

本実施形態でのルールは、油圧ショベル100の状態が作業可能状態であるときには作業範囲内に侵入することを禁止し、油圧ショベル100の状態が作業不能状態であるときには作業範囲内に侵入することを許可するというルールである。 The rule in this embodiment is that when the hydraulic excavator 100 is in a workable state, entry into the working range is prohibited, and when the hydraulic excavator 100 is in a workable state, entry into the working range is permitted.

具体的には、ルール順守判定部32は、油圧ショベル100の状態が作業不能状態(すなわち、作業範囲内への侵入が許可された状態)であるときに、作業員検知装置60から作業員IDが入力されると、作業員はルールを順守して作業範囲内に侵入したと判定する。ルール順守判定部32は、油圧ショベル100の状態が作業可能状態(すなわち、作業範囲内への侵入が禁止されている状態)であるときに、作業員検知装置60から作業員IDが入力されると、作業員はルールを順守せずに作業範囲内に侵入したと判定する。 Specifically, when the hydraulic excavator 100 is in an unworkable state (i.e., entry into the work area is permitted) and a worker ID is input from the worker detection device 60, the rule compliance determination unit 32 determines that the worker has entered the work area in compliance with the rules. When the hydraulic excavator 100 is in an workable state (i.e., entry into the work area is prohibited) and a worker ID is input from the worker detection device 60, the rule compliance determination unit 32 determines that the worker has entered the work area without complying with the rules.

侵入履歴記憶部33は、ルール順守判定部32によるルール順守判定処理の結果と、侵入した作業員の作業員IDとを対応付けた情報を侵入履歴情報として記憶する。 The intrusion history storage unit 33 stores information associating the result of the rule compliance determination process by the rule compliance determination unit 32 with the worker ID of the intruder as intrusion history information.

図4を参照して、侵入履歴記憶部33に記憶されている侵入履歴情報について説明する。図4は、侵入履歴情報について示す図である。図4に示すように、侵入履歴情報は、作業員ID(識別情報)と、全侵入回数[回]と、適切侵入回数[回]と、ルール順守度[%]と、が対応付けられた情報である。全侵入回数は、作業員が予め定められたルールを順守したか否かにかかわらずに作業範囲内に侵入した回数の合計値である。適切侵入回数は、作業員がルールを順守して作業範囲内に侵入した回数である。ルール順守度は、全侵入回数に対する適切侵入回数の割合(適切侵入回数/全侵入回数)である。 The intrusion history information stored in the intrusion history storage unit 33 will be described with reference to FIG. 4. FIG. 4 is a diagram showing the intrusion history information. As shown in FIG. 4, the intrusion history information is information in which a worker ID (identification information), a total number of intrusions [times], a number of appropriate intrusions [times], and a rule compliance level [%] are associated with each other. The total number of intrusions is the total number of times that a worker intrudes into the work area regardless of whether or not the worker complies with a predetermined rule. The appropriate number of intrusions is the number of times that a worker intrudes into the work area by complying with a rule. The rule compliance level is the ratio of the appropriate number of intrusions to the total number of intrusions (appropriate number of intrusions/total number of intrusions).

ルール順守判定部32において作業員がルールを順守して作業範囲内に侵入したと判定されると、侵入履歴記憶部33は、侵入履歴情報の全侵入回数および適切侵入回数のそれぞれに1[回]を加算する。ルール順守判定部32において作業員がルールを順守せずに作業範囲内に侵入したと判定されると、侵入履歴記憶部33は、侵入履歴情報の全侵入回数に1[回]を加算し、適切侵入回数には1[回]を加算しない。 When the rule compliance determination unit 32 determines that the worker has entered the work area in compliance with the rules, the intrusion history storage unit 33 adds 1 to each of the total number of intrusions and the appropriate number of intrusions in the intrusion history information. When the rule compliance determination unit 32 determines that the worker has entered the work area without complying with the rules, the intrusion history storage unit 33 adds 1 to the total number of intrusions in the intrusion history information, and does not add 1 to the appropriate number of intrusions.

侵入履歴記憶部33は、侵入履歴情報の全侵入回数が更新されると、全侵入回数と適切侵入回数とに基づいて、ルール順守度(適切侵入回数/全侵入回数)を演算し、侵入履歴情報のルール順守度を更新する。つまり、侵入履歴記憶部33は、侵入履歴情報に基づいて、作業員がルールを順守して作業範囲内に侵入した度合いを表すルール順守度を演算するルール順守度演算部としても機能する。 When the total number of intrusions in the intrusion history information is updated, the intrusion history storage unit 33 calculates the degree of rule compliance (number of appropriate intrusions/total number of intrusions) based on the total number of intrusions and the number of appropriate intrusions, and updates the degree of rule compliance in the intrusion history information. In other words, the intrusion history storage unit 33 also functions as a rule compliance calculation unit that calculates the degree of rule compliance that indicates the degree to which a worker intruded into the work area in compliance with the rules, based on the intrusion history information.

例えば、作業員IDが001の作業員Aが油圧ショベル100の作業範囲内に初めて侵入した場合であって、かつ作業員Aは、ルールを順守して作業範囲内に侵入したときには、全侵入回数および適切侵入回数がそれぞれ1[回]となり、ルール順守度は100%(=1[回]/1[回]×100)となる。 For example, when worker A, whose worker ID is 001, enters the working range of the hydraulic excavator 100 for the first time and worker A enters the working range in compliance with the rules, the total number of intrusions and the number of appropriate intrusions will each be 1 [time], and the degree of compliance with the rules will be 100% (= 1 [time] / 1 [time] x 100).

また、例えば、作業員IDが002の作業員Bは、これまでに12回作業範囲内に侵入し、その内、ルールを順守して作業範囲内に侵入した回数が6回である。このため、作業員Bのルール順守度は、50%(=6[回]/12[回]×100)である。この作業員Bが、ルールを順守せずに作業範囲内に侵入すると、侵入履歴情報は、全侵入回数が13[回]に更新され、ルール順守度が46%(=6[回]/13[回]×100)に更新される。 For example, worker B, whose worker ID is 002, has entered the work area 12 times, of which 6 times he entered the work area in compliance with the rules. Therefore, worker B's rule compliance level is 50% (= 6 times / 12 times x 100). If worker B enters the work area without complying with the rules, the intrusion history information is updated to 13 times in total, and the rule compliance level is updated to 46% (= 6 times / 13 times x 100).

図3に示すように、制限度合い設定部34は、ルール順守判定部32で作業員が作業範囲内に侵入したと判定された場合(すなわち、作業範囲内への作業員の侵入が検知された場合)に、その作業員のルール順守度に基づいて制限度合いを「重度」「中度」「軽度」の中から選択し、設定する。以下、具体的に説明する。 As shown in FIG. 3, when the rule compliance determination unit 32 determines that a worker has entered the work area (i.e., when the intrusion of a worker into the work area is detected), the restriction degree setting unit 34 selects and sets the restriction degree from among "severe," "medium," or "light" based on the worker's degree of rule compliance. A detailed explanation is given below.

制限度合い設定部34は、作業員のルール順守度が重度閾値以下であるか否かを判定する。ルール順守度が重度閾値以下である場合、制限度合い設定部34は、制限度合いを「重度」に設定する。ルール順守度が重度閾値よりも大きい場合、制限度合い設定部34は、作業員のルール順守度が中度閾値以下であるか否かを判定する。ルール順守度が重度閾値よりも大きく中度閾値以下である場合、制限度合い設定部34は、制限度合いを「中度」に設定する。ルール順守度が中度閾値よりも大きい場合、制限度合い設定部34は、制限度合いを「軽度」に設定する。重度閾値および中度閾値は、予め不揮発性メモリ122に記憶されている。重度閾値は、例えば、5%~50%の範囲の任意の数値である。中度閾値は、例えば、40%~90%の範囲の任意の数値であって、重度閾値よりも大きい値である。制限度合いは、「軽度」「中度」「重度」の順に段階的に大きくなる。つまり、「重度」が最も油圧ショベル100の動作が制限されることを意味する。 The restriction degree setting unit 34 determines whether the worker's rule compliance is equal to or lower than the severe threshold. If the rule compliance is equal to or lower than the severe threshold, the restriction degree setting unit 34 sets the restriction degree to "severe." If the rule compliance is greater than the severe threshold, the restriction degree setting unit 34 determines whether the worker's rule compliance is equal to or lower than the medium threshold. If the rule compliance is greater than the severe threshold and equal to or lower than the medium threshold, the restriction degree setting unit 34 sets the restriction degree to "medium." If the rule compliance is greater than the medium threshold, the restriction degree setting unit 34 sets the restriction degree to "light." The severe threshold and the medium threshold are stored in advance in the non-volatile memory 122. The severe threshold is, for example, any numerical value in the range of 5% to 50%. The medium threshold is, for example, any numerical value in the range of 40% to 90% and is greater than the severe threshold. The degree of restriction increases in stages from "light," "medium," to "severe." In other words, "severe" means that the operation of the hydraulic excavator 100 is most restricted.

出力信号生成部35は、制限度合い設定部34で設定された制限度合いに基づいて、パイロット圧制御弁21を制御するためのPWM(Pulse Wide Modulation)信号を生成し、パイロット圧制御弁21に出力する。また、出力信号生成部35は、制限度合い設定部34で設定された制限度合いに基づいて、エンジン回転数指令値を生成し、エンジンコントローラ17に出力する。 The output signal generating unit 35 generates a PWM (Pulse Wide Modulation) signal for controlling the pilot pressure control valve 21 based on the degree of restriction set by the restriction degree setting unit 34, and outputs the PWM signal to the pilot pressure control valve 21. The output signal generating unit 35 also generates an engine speed command value based on the degree of restriction set by the restriction degree setting unit 34, and outputs the engine speed command value to the engine controller 17.

図5は、アクチュエータの制限度合いに応じて出力信号生成部35から出力されるエンジン回転数指令値と、制限度合いに応じた出力信号生成部35によるパイロット圧制御弁21の制御内容について示す図である。図5に示すように、出力信号生成部35は、制限度合いが「重度」の場合にはエンジン回転数指令値を重度回転数、制限度合いが「中度」の場合にはエンジン回転数指令値を中度回転数、制限度合いが「軽度」の場合にはエンジン回転数指令値を軽度回転数に設定し、エンジン回転数低減指令をエンジンコントローラ17に出力する。なお、それぞれの回転数の大小関係は、重度エンジン回転数<中度エンジン回転数<軽度エンジン回転数である。 Figure 5 shows the engine speed command value output from the output signal generating unit 35 according to the degree of restriction of the actuator, and the control of the pilot pressure control valve 21 by the output signal generating unit 35 according to the degree of restriction. As shown in Figure 5, the output signal generating unit 35 sets the engine speed command value to the heavy speed when the degree of restriction is "heavy", sets the engine speed command value to the medium speed when the degree of restriction is "moderate", and sets the engine speed command value to the light speed when the degree of restriction is "light", and outputs an engine speed reduction command to the engine controller 17. Note that the magnitude relationship between the respective speeds is heavy engine speed < medium engine speed < light engine speed.

軽度エンジン回転数、中度エンジン回転数、および、重度エンジン回転数は、それぞれエンジンコントロールダイヤル26の操作量に応じたエンジン回転数指令値よりも小さい値である。軽度エンジン回転数、中度エンジン回転数、および、重度エンジン回転数は、例えば、エンジンコントロールダイヤル26の操作量に応じたエンジン回転数指令値に所定の定数ce(0<ce<1)を乗じることにより算出される。 The light engine speed, the medium engine speed, and the heavy engine speed are each smaller than the engine speed command value corresponding to the amount of operation of the engine control dial 26. The light engine speed, the medium engine speed, and the heavy engine speed are calculated, for example, by multiplying the engine speed command value corresponding to the amount of operation of the engine control dial 26 by a predetermined constant ce (0<ce<1).

出力信号生成部35は、制限度合いに応じた遮断態様でパイロット圧制御弁21を制御する。出力信号生成部35は、制限度合いが「重度」の場合、パイロット圧制御弁21による急停止制御を実行する。出力信号生成部35は、制限度合いが「中度」の場合、パイロット圧制御弁21による緩停止制御を実行する。出力信号生成部35は、制限度合いが「軽度」の場合、パイロット圧制御弁21による始動抑止制御を実行する。 The output signal generating unit 35 controls the pilot pressure control valve 21 in a shutoff manner according to the degree of restriction. When the degree of restriction is "severe", the output signal generating unit 35 executes sudden stop control by the pilot pressure control valve 21. When the degree of restriction is "medium", the output signal generating unit 35 executes slow stop control by the pilot pressure control valve 21. When the degree of restriction is "light", the output signal generating unit 35 executes start inhibition control by the pilot pressure control valve 21.

急停止制御とは、走行モータ19L,19Rおよび旋回モータ20の動作を停止させるようにパイロット圧制御弁21を制御することを指す。緩停止制御とは、走行モータ19L,19Rおよび旋回モータ20の動作を急停止制御のときよりも緩やかに停止させるようにパイロット圧制御弁21を制御することを指す。始動抑止制御とは、走行モータ19L,19Rおよび旋回モータ20の動作を停止させることはせず、走行モータ19L,19Rおよび旋回モータ20が停止している場合に、その停止状態を保持するようにパイロット圧制御弁21を制御することを指す。 The sudden stop control refers to controlling the pilot pressure control valve 21 to stop the operation of the travel motors 19L, 19R and the swing motor 20. The gradual stop control refers to controlling the pilot pressure control valve 21 to stop the operation of the travel motors 19L, 19R and the swing motor 20 more gradually than in the sudden stop control. The start inhibition control refers to controlling the pilot pressure control valve 21 to maintain the stopped state of the travel motors 19L, 19R and the swing motor 20 without stopping the operation of the travel motors 19L, 19R and the swing motor 20 when they are stopped.

本実施形態での主な動作について説明する。なお、重度閾値は30%、中度閾値は60%に設定されている場合について説明する。例えば、図4に示すように、作業員IDが003の作業員Cは、これまでに4回作業範囲内に侵入し、その内、ルールを順守して作業範囲内に侵入した回数が1回である。このため、作業員Cのルール順守度は、25%(=1[回]/4[回]×100)である。この作業員Cが、ルールを順守せずに作業範囲内に侵入すると、車体制御コントローラ120は、不揮発性メモリ122に記憶されている侵入履歴情報において、作業員IDが003の作業員Cの全侵入回数を5[回]に更新するとともに、ルール順守度を20%(=1[回]/5[回]×100)に更新する。 The main operations in this embodiment will be described. The case will be described where the severe threshold is set to 30% and the moderate threshold is set to 60%. For example, as shown in FIG. 4, worker C with worker ID 003 has entered the work area four times, and of those four times, he entered the work area in compliance with the rules once. Therefore, the rule compliance level of worker C is 25% (= 1 [time] / 4 [times] x 100). When worker C enters the work area without complying with the rules, the vehicle control controller 120 updates the total number of intrusions of worker C with worker ID 003 to 5 [times] in the intrusion history information stored in the non-volatile memory 122, and updates the rule compliance level to 20% (= 1 [time] / 5 [times] x 100).

車体制御コントローラ120は、侵入履歴情報を参照し、作業員IDが003の作業員Cのルール順守度(20%)が重度閾値(30%)以下であると判定して、制限度合いを重度に設定する。車体制御コントローラ120は、エンジン回転数指令値を重度回転数に設定するとともに、パイロット圧制御弁21による急停止制御を実行する。したがって、油圧ショベル100の旋回中に、作業員IDが003の作業員Cが作業範囲内に侵入した場合には、旋回モータ20が直ちに減速し、停止する。これにより、作業員Cと油圧ショベル100の接触を防止することができる。 The vehicle body controller 120 refers to the intrusion history information, determines that the rule compliance level (20%) of the worker C with the worker ID 003 is equal to or lower than the severe threshold (30%), and sets the degree of restriction to severe. The vehicle body controller 120 sets the engine speed command value to the severe speed and executes emergency stop control using the pilot pressure control valve 21. Therefore, if the worker C with the worker ID 003 intrudes into the working range while the hydraulic excavator 100 is swinging, the swing motor 20 immediately decelerates and stops. This makes it possible to prevent contact between the worker C and the hydraulic excavator 100.

例えば、作業員IDが004の作業員Dは、これまでに27回作業範囲内に侵入し、その内、ルールを順守して作業範囲内に侵入した回数が12回である。このため、作業員Dのルール順守度は、44%(=12[回]/27[回]×100)である。この作業員Dが、ルールを順守して作業範囲内に侵入すると、車体制御コントローラ120は、不揮発性メモリ122に記憶されている侵入履歴情報において、作業員IDが004の作業員Dの全侵入回数を28[回]に、適切侵入回数を13回に更新するとともに、ルール順守度を46%(=13[回]/28[回]×100)に更新する。 For example, worker D with worker ID 004 has entered the work area 27 times, of which 12 times were in compliance with the rules. Therefore, the rule compliance level of worker D is 44% (= 12 times / 27 times x 100). When worker D enters the work area in compliance with the rules, the vehicle control controller 120 updates the total number of intrusions of worker D with worker ID 004 to 28 times, the number of appropriate intrusions to 13 times, and the rule compliance level to 46% (= 13 times / 28 times x 100) in the intrusion history information stored in the non-volatile memory 122.

車体制御コントローラ120は、侵入履歴情報を参照し、作業員IDが004の作業員Dのルール順守度(46%)が重度閾値(30%)よりも大きく、中度閾値(60%)以下であると判定して、制限度合いを中度に設定する。車体制御コントローラ120は、エンジン回転数指令値を中度回転数に設定するとともに、パイロット圧制御弁21による緩停止制御を実行する。したがって、油圧ショベル100の旋回中に、作業員IDが004の作業員Dが作業範囲内に侵入した場合には、旋回モータ20が減速し、停止する。これにより、作業員Dと油圧ショベル100の接触を防止することができる。 The vehicle body controller 120 refers to the intrusion history information, determines that the rule compliance level (46%) of the worker D with the worker ID 004 is greater than the severe threshold (30%) and equal to or less than the moderate threshold (60%), and sets the degree of restriction to moderate. The vehicle body controller 120 sets the engine speed command value to a moderate speed and executes a slow stop control by the pilot pressure control valve 21. Therefore, if the worker D with the worker ID 004 intrudes into the working range while the hydraulic excavator 100 is swinging, the swing motor 20 decelerates and stops. This makes it possible to prevent contact between the worker D and the hydraulic excavator 100.

例えば、作業員IDが005の作業員Eは、これまでに24回作業範囲内に侵入し、その内、ルールを順守して作業範囲内に侵入した回数が20回である。このため、作業員Eのルール順守度は、83%(=20[回]/24[回]×100)である。この作業員Eが、ルールを順守せずに作業範囲内に侵入すると、車体制御コントローラ120は、不揮発性メモリ122に記憶されている侵入履歴情報において、作業員IDが005の作業員Eの全侵入回数を25[回]に更新するとともに、ルール順守度を80%(=20[回]/25[回]×100)に更新する。 For example, worker E with worker ID 005 has entered the work area 24 times, of which 20 times were in compliance with the rules. Therefore, worker E's rule compliance level is 83% (= 20 times / 24 times x 100). If worker E enters the work area without complying with the rules, the vehicle control controller 120 updates the total number of intrusions of worker E with worker ID 005 to 25 times in the intrusion history information stored in the non-volatile memory 122, and updates the rule compliance level to 80% (= 20 times / 25 times x 100).

車体制御コントローラ120は、侵入履歴情報を参照し、作業員IDが005の作業員Eのルール順守度(80%)が中度閾値(60%)よりも大きいと判定して、制限度合いを軽度に設定する。車体制御コントローラ120は、エンジン回転数指令値を軽度回転数に設定するとともに、パイロット圧制御弁21による始動抑止制御を実行する。したがって、油圧ショベル100が停止している状態のときに、旋回操作が行われたとしても、旋回モータ20は停止状態が維持される。 The vehicle body controller 120 refers to the intrusion history information, determines that the rule compliance level (80%) of the worker E with the worker ID 005 is greater than the medium threshold (60%), and sets the degree of restriction to light. The vehicle body controller 120 sets the engine speed command value to light speed and executes start suppression control by the pilot pressure control valve 21. Therefore, even if a swing operation is performed when the hydraulic excavator 100 is stopped, the swing motor 20 remains stopped.

作業員Eは、ルール順守度が高いため、油圧ショベル100が作業可能状態であることを知りつつ、作業範囲内に侵入したと考えられる。このため、車体制御コントローラ120は、緩停止制御および急停止制御を行わない。したがって、作業員Eの作業範囲内への侵入に起因して油圧ショベル100による作業の効率が低下することを防止することができる。なお、油圧ショベル100の旋回中に、作業員IDが005の作業員Eが作業範囲内に侵入した場合には、エンジン回転数の低下によって旋回モータ20が減速する。また、警報装置22は、作業員Eが作業範囲内に侵入していることを、操縦者および作業員Eに報知する。このため、作業員Eと油圧ショベル100の接触は防止される。 Because worker E has a high degree of compliance with rules, it is believed that he entered the working range while knowing that the hydraulic excavator 100 was in a workable state. For this reason, the vehicle control controller 120 does not perform slow stop control or sudden stop control. This makes it possible to prevent a decrease in the efficiency of work by the hydraulic excavator 100 due to worker E's intrusion into the working range. Note that if worker E with worker ID 005 enters the working range while the hydraulic excavator 100 is rotating, the engine speed is reduced to decelerate the swing motor 20. In addition, the alarm device 22 notifies the operator and worker E that worker E has entered the working range. This prevents contact between worker E and the hydraulic excavator 100.

上述した実施形態によれば、次の作用効果を奏する。 The above-described embodiment provides the following effects:

(1)作業機械の制御システム1は、作業員(人)が携帯するRFIDタグ(無線端末)4と、RFIDタグ4から送信される信号に基づいて油圧ショベル(作業機械)100の作業範囲内への作業員の侵入を検知した場合に、油圧ショベル100のアクチュエータ(走行モータ19L,19R、旋回モータ20)の動作を制限する制御を行う車体制御コントローラ(制御装置)120と、を備える。車体制御コントローラ120は、油圧ショベル1の状態に基づき作業員が予め定められたルールを順守して作業範囲内に侵入したか否かを判定し、その判定結果と作業員の識別情報(作業員ID)とを対応付けた情報を侵入履歴情報として記憶し、侵入履歴情報に基づいて、作業員がルールを順守して作業範囲内に侵入した度合いを表すルール順守度を演算する。車体制御コントローラ120は、作業範囲内への作業員の侵入を検知した場合に、作業範囲内に侵入した作業員のルール順守度が高い場合、ルール順守度が低い場合に比べてアクチュエータの動作の制限度合いが小さくなるようにアクチュエータの動作を制御する。 (1) A work machine control system 1 includes an RFID tag (wireless terminal) 4 carried by a worker (person), and a vehicle control controller (control device) 120 that performs control to limit the operation of the actuators (travel motors 19L, 19R, swing motor 20) of the hydraulic excavator 100 when it detects the intrusion of the worker into the working area of the hydraulic excavator (work machine) 100 based on a signal transmitted from the RFID tag 4. The vehicle control controller 120 determines whether the worker has intruded into the working area in compliance with predetermined rules based on the state of the hydraulic excavator 1, stores information that associates the determination result with the identification information of the worker (worker ID) as intrusion history information, and calculates a degree of rule compliance that indicates the degree to which the worker has intruded into the working area in compliance with the rules based on the intrusion history information. When the vehicle body controller 120 detects the intrusion of a worker into the work area, it controls the operation of the actuator so that if the worker who has intruded into the work area has a high degree of rule compliance, the actuator operation is restricted to a smaller extent than if the worker has a low degree of rule compliance.

このように、本実施形態では、作業員が油圧ショベル100の作業範囲内に侵入したときの行動態様を記憶して集計し、作業員の経験、熟練度、保有する能力(安全資格情報を含む)だけでは測ることが困難な作業員のルール順守度を定量化することができる。この作業員のルール順守度を活用することで、作業員が保有する能力の区別が難しい場合(作業現場に資格取得者がいない場合、および、一般的でない独自の認証制度を設けている場合)にも油圧ショベル100の動作の制限度合いを適切に調整することができる。したがって、本実施形態によれば、油圧ショベル100の作業範囲内に侵入した作業員に応じて油圧ショベル100の動作を適切に制限可能な作業機械の制御システム1を提供することができる。その結果、油圧ショベル100と作業員の接触を防止しつつ、作業効率を向上させることができる。つまり、作業現場での生産性と安全性を両立することができる。 In this way, in this embodiment, the behavior of the worker when he/she enters the working range of the hydraulic excavator 100 is stored and collected, and the degree of compliance with rules of the worker, which is difficult to measure only by the worker's experience, proficiency, and abilities (including safety qualification information), can be quantified. By utilizing the degree of compliance with rules of the worker, the degree of restriction on the operation of the hydraulic excavator 100 can be appropriately adjusted even when it is difficult to distinguish the abilities of the workers (when there is no qualified person at the work site and when an uncommon unique certification system is established). Therefore, according to this embodiment, it is possible to provide a work machine control system 1 that can appropriately restrict the operation of the hydraulic excavator 100 depending on the worker who has entered the working range of the hydraulic excavator 100. As a result, it is possible to improve work efficiency while preventing contact between the hydraulic excavator 100 and the worker. In other words, it is possible to achieve both productivity and safety at the work site.

(2)また、本実施形態では、作業員が熟練者であるがゆえの慣れに起因した不適切な侵入行動を含め、作業員の行動態様を記録することができる。このため、作業員の安全意識の向上につながる。 (2) In addition, in this embodiment, the behavior of the worker can be recorded, including inappropriate intrusions caused by familiarity due to the worker being an expert. This leads to improved safety awareness among workers.

(3)ルールは、油圧ショベル100の状態が作業可能状態であるときには作業範囲内に侵入することを禁止し、油圧ショベル100の状態が作業不能状態であるときには作業範囲内に侵入することを許可するというルールである。これにより、作業員が作業範囲内に侵入したときには、侵入した作業員の全侵入回数と作業可能状態であるときに作業範囲内に侵入した回数の割合(ルール順守度)に基づいて、制限度合いを適切に調整することができる。 (3) The rule is that when the hydraulic excavator 100 is in a workable state, entry into the working range is prohibited, and when the hydraulic excavator 100 is in a workable state, entry into the working range is permitted. As a result, when a worker enters the working range, the degree of restriction can be appropriately adjusted based on the ratio of the total number of times the worker has entered the working range to the number of times the worker has entered the working range when the workable state was in (degree of compliance with the rules).

<第2実施形態>
図6を参照して、本発明の第2実施形態に係る作業機械の制御システム1について説明する。なお、図中、第1実施形態と同一もしくは相当部分には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。第1実施形態では、重度閾値および中度閾値が定数である例について説明した。これに対して、第2実施形態では、重度閾値および中度閾値が、全侵入回数に応じて変化する変数である。
Second Embodiment
A work machine control system 1 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 6. In the figure, the same reference numbers are used for parts that are the same as or equivalent to those in the first embodiment, and differences will be mainly described. In the first embodiment, an example was described in which the severe threshold and the moderate threshold are constants. In contrast, in the second embodiment, the severe threshold and the moderate threshold are variables that change depending on the total number of intrusions.

図6は、不揮発性メモリ122に記憶されている閾値テーブルについて示す図である。閾値テーブルは、全侵入回数と、ルール順守度との関係が記憶されたデータテーブルである。閾値テーブルには、重度閾値の特性と、中度閾値の特性とが記憶されている。重度閾値の特性は、全侵入回数が0[回]のときに値Ts1となり、全侵入回数が多くなるほど値が小さくなる特性である。中度閾値の特性は、全侵入回数が0[回]のときに値Tm1となり、全侵入回数が多くなるほど値が小さくなる特性である。値Ts1と値Tm1の大小関係は、Ts1<Tm1である。 Figure 6 is a diagram showing the threshold table stored in the non-volatile memory 122. The threshold table is a data table that stores the relationship between the total number of intrusions and the degree of compliance with rules. The threshold table stores characteristics of a severe threshold and characteristics of a medium threshold. The characteristics of the severe threshold are a value Ts1 when the total number of intrusions is 0, and the value becomes smaller as the total number of intrusions increases. The characteristics of the medium threshold are a value Tm1 when the total number of intrusions is 0, and the value becomes smaller as the total number of intrusions increases. The magnitude relationship between values Ts1 and Tm1 is Ts1 < Tm1.

なお、全侵入回数が所定回数(第1回数)以上になると、重度閾値が下限値となる。重度閾値下限値は、0[%]としてもよいし、所定の値(第1下限値)としてもよい。同様に、全侵入回数が所定回数(第2回数)以上になると、中度閾値が中度閾値下限値となる。中度閾値下限値は、0[%]としてもよいし、所定の値(第2下限値)としてもよい。第1下限値と第2下限値の大小関係は、第1下限値≦第2下限値とすることが好ましい。 When the total number of intrusions reaches a predetermined number (first number) or more, the severe threshold becomes the lower limit. The severe threshold lower limit may be 0 [%] or a predetermined value (first lower limit). Similarly, when the total number of intrusions reaches a predetermined number (second number) or more, the moderate threshold becomes the moderate threshold lower limit. The moderate threshold lower limit may be 0 [%] or a predetermined value (second lower limit). The magnitude relationship between the first lower limit and the second lower limit is preferably first lower limit <= second lower limit.

第2実施形態では、作業員が作業範囲内に侵入すると、制限度合い設定部34が、閾値テーブル(図6参照)を参照し、侵入履歴情報(図4参照)から読み出した全侵入回数に基づいて、重度閾値および中度閾値を決定する。制限度合い設定部34は、侵入履歴情報(図4参照)から読み出したルール順守度と、重度閾値および中度閾値とを比較し、その比較結果に基づいてアクチュエータの動作の制限度合いを設定する。 In the second embodiment, when a worker enters the working area, the restriction degree setting unit 34 refers to the threshold table (see FIG. 6) and determines a severe threshold and a medium threshold based on the total number of intrusions read from the intrusion history information (see FIG. 4). The restriction degree setting unit 34 compares the degree of compliance with the rules read from the intrusion history information (see FIG. 4) with the severe threshold and the medium threshold, and sets the degree of restriction on the actuator operation based on the comparison result.

このような構成とすることにより、ルール順守度が同じであっても全侵入回数に応じてアクチュエータの制限度合いが変わる。図6を参照して、例えば、非熟練者である作業員Fおよび熟練者である作業員Gが作業範囲内に侵入した場合について説明する。作業員Fの全侵入回数がNf、ルール順守度がRfであり、作業員Gの全侵入回数がNg、ルール順守度がRgであり、Rf=Rg、Nf<Ngである。この場合、作業員Gが作業範囲内に侵入したときには、車体制御コントローラ120は、アクチュエータの動作の制限度合いを「中度」に設定する。これに対して、作業員Fが作業範囲内に侵入したときには、車体制御コントローラ120は、アクチュエータの動作の制限度合いを「重度」に設定する。 With this configuration, the degree of restriction on the actuator changes depending on the total number of intrusions even if the degree of rule compliance is the same. With reference to FIG. 6, for example, a case will be described where an unskilled worker F and a skilled worker G intrude into the work area. The total number of intrusions for worker F is Nf, the degree of rule compliance is Rf, the total number of intrusions for worker G is Ng, the degree of rule compliance is Rg, where Rf=Rg and Nf<Ng. In this case, when worker G intrudes into the work area, the vehicle body control controller 120 sets the degree of restriction on the actuator operation to "medium". On the other hand, when worker F intrudes into the work area, the vehicle body control controller 120 sets the degree of restriction on the actuator operation to "severe".

このように、本第2実施形態に係る車体制御コントローラ(制御装置)120は、作業範囲内に侵入した作業員が、全侵入回数の少ない作業員Fのときには、全侵入回数の多い作業員Gのときに比べてアクチュエータ(走行モータ19L,19R、旋回モータ20)の動作の制限度合いが大きくなるようにアクチュエータの動作を制御する。 In this way, the vehicle body control controller (control device) 120 according to the second embodiment controls the operation of the actuators (travel motors 19L, 19R, swing motor 20) so that when the worker who has entered the work area is worker F, who has a low total number of intrusions, the degree of restriction on the operation of the actuators is greater than when the worker who has entered the work area is worker G, who has a high total number of intrusions.

したがって、本第2実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果に加え、次の作用効果を奏する。作業員の作業範囲内への侵入回数が少ない場合、すなわち、作業員の熟練度が低い場合には、高い場合に比べてアクチュエータの動作の制限度合いが高くなる。つまり、本第2実施形態によれば、作業員の熟練度に応じて、適切にアクチュエータの動作を制限することができる。 Therefore, according to the second embodiment, in addition to the same effects as the first embodiment, the following action and effect is achieved. When the number of times the worker enters the working area is low, i.e., when the worker's level of proficiency is low, the degree of restriction on the actuator operation is higher than when the level of proficiency is high. In other words, according to the second embodiment, the actuator operation can be appropriately restricted according to the worker's level of proficiency.

<第2実施形態の変形例>
第2実施形態では、全侵入回数が0以上の範囲において、重度閾値および中度閾値が全侵入回数の増加に応じて直線的に減少する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。
<Modification of the second embodiment>
In the second embodiment, an example has been described in which the severe threshold and the moderate threshold linearly decrease with an increase in the total number of intrusions in a range in which the total number of intrusions is equal to or greater than 0, but the present invention is not limited to this.

作業範囲内に侵入した回数が極めて少ない作業員は、非熟練者であることが予想される。そこで、本変形例では、図7に示すように、制限度合い設定部34は、作業範囲内に侵入した作業員の全侵入回数が所定回数N0以下の場合には、重度閾値および中度閾値を100[%]に設定する。したがって、作業範囲内に侵入した作業員の全侵入回数が所定回数N0以下の場合には、ルール順守度にかかわらず、アクチュエータの制限度合いには「重度」が設定される。 A worker who has entered the work range only a very small number of times is expected to be an unskilled worker. Therefore, in this modified example, as shown in FIG. 7, the restriction degree setting unit 34 sets the severe threshold and the medium threshold to 100% if the total number of times the worker has entered the work range is equal to or less than the predetermined number N0. Therefore, if the total number of times the worker has entered the work range is equal to or less than the predetermined number N0, the actuator restriction degree is set to "severe" regardless of the degree of compliance with the rules.

このように、本変形例に係る車体制御コントローラ(制御装置)120は、作業範囲内に侵入した作業員が、全侵入回数が所定回数N0以下の作業員のときには、ルール順守度にかかわらず、全侵入回数が所定回数N0よりも多く、かつルール順守度が最も低い(ルール順守度=0%)作業員のときと同じ制限度合いである「重度」でアクチュエータの動作を制御する。このため、作業経験の少ない作業員が作業範囲内に侵入した場合において、確実に、油圧ショベル100と作業員との接触を回避することができる。 In this way, when a worker who has entered the working area has a total intrusion count less than the predetermined number N0, the vehicle body control controller (control device) 120 according to this modified example controls the operation of the actuator at the "severe" level of restriction, which is the same as that for a worker whose total intrusion count is greater than the predetermined number N0 and whose rule compliance level is the lowest (rule compliance level = 0%), regardless of the rule compliance level. Therefore, when a worker with little work experience enters the working area, contact between the hydraulic excavator 100 and the worker can be reliably avoided.

<第3実施形態>
図8を参照して、本発明の第3実施形態に係る作業機械の制御システム1Cについて説明する。図8は、第3実施形態に係る作業機械の制御システム1Cの構成について示す図である。図8に示すように、本第3実施形態では、作業機械が、ホイールローダ200である例について説明する。作業機械の制御システム1Cは、ホイールローダ200と、ホイールローダ200の周囲で作業を行う作業員(人)が携帯する無線端末であるRFIDタグ4Bと、を有する。
Third Embodiment
A construction machine control system 1C according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 8. Fig. 8 is a diagram showing the configuration of the construction machine control system 1C according to the third embodiment. As shown in Fig. 8, in this third embodiment, an example will be described in which the construction machine is a wheel loader 200. The construction machine control system 1C has the wheel loader 200 and an RFID tag 4B, which is a wireless terminal carried by a worker (person) performing work around the wheel loader 200.

ホイールローダ200は、走行装置202が搭載された車体204と、車体204の前部に取り付けられた多関節型の作業装置210と、を備える。車体204は、アーティキュレート操舵式(車体屈折式)の車体であり、前部車体204Aと、後部車体204Bと、前部車体204Aと後部車体204Bを連結するセンタージョイント203と、を有する。後部車体204B上には、前方に運転室207、後方にエンジン室206が設けられている。エンジン室206には、エンジン280、エンジン280により駆動される油圧ポンプ等の油圧機器が収容されている。作業装置210および走行装置202は、エンジン280の動力によって、互いに独立して駆動される。エンジン280は、例えば、ディーゼルエンジン等の内燃機関により構成される。 The wheel loader 200 comprises a vehicle body 204 on which a traveling device 202 is mounted, and an articulated working device 210 attached to the front of the vehicle body 204. The vehicle body 204 is an articulated steering type (body articulation type) vehicle body, and has a front vehicle body 204A, a rear vehicle body 204B, and a center joint 203 that connects the front vehicle body 204A and the rear vehicle body 204B. A driver's cab 207 is provided at the front and an engine room 206 is provided at the rear on the rear vehicle body 204B. The engine room 206 houses an engine 280 and hydraulic equipment such as a hydraulic pump driven by the engine 280. The working device 210 and the traveling device 202 are driven independently of each other by the power of the engine 280. The engine 280 is, for example, an internal combustion engine such as a diesel engine.

作業装置210は、前部車体204Aに取り付けられる。作業装置210は、前部車体204Aに回動自在に取り付けられるリフトアーム(以下、単にアームと記す)211と、アーム211に回動自在に取り付けられるバケット213と、を有する。アーム211は、油圧シリンダであるアームシリンダ211aの伸縮動作に応じて動かされ、バケット213は、油圧シリンダであるバケットシリンダ213aの伸縮動作に応じて動かされる。 The working device 210 is attached to the front vehicle body 204A. The working device 210 has a lift arm (hereinafter simply referred to as the arm) 211 that is rotatably attached to the front vehicle body 204A, and a bucket 213 that is rotatably attached to the arm 211. The arm 211 is moved in response to the extension and retraction of an arm cylinder 211a, which is a hydraulic cylinder, and the bucket 213 is moved in response to the extension and retraction of a bucket cylinder 213a, which is a hydraulic cylinder.

走行装置202は、前部車体204Aに取り付けられる前輪(前側の車輪)と、後部車体204Bに取り付けられる後輪(後側の車輪)と、エンジン280の動力を車輪に伝達する動力伝達装置と、を有する。動力伝達装置は、アクスル、デファレンシャル装置、プロペラシャフト等を含んで構成される。 The traveling device 202 has front wheels (front wheels) attached to the front body 204A, rear wheels (rear wheels) attached to the rear body 204B, and a power transmission device that transmits the power of the engine 280 to the wheels. The power transmission device is composed of an axle, a differential device, a propeller shaft, etc.

ホイールローダ200は、前部車体204Aと後部車体204Bとを連結するように設けられる左右一対の油圧シリンダであるステアリングシリンダ216を有する。ホイールローダ200は、左右のステアリングシリンダ216の伸縮量が調整されることにより転舵される。アクチュエータである油圧シリンダ(211a,213a,216)は、エンジン280が出力するトルクによって回転する油圧ポンプから吐出される作動油(圧油)によって伸縮する。 The wheel loader 200 has steering cylinders 216, which are a pair of left and right hydraulic cylinders that are provided to connect the front body 204A and the rear body 204B. The wheel loader 200 is steered by adjusting the amount of extension and retraction of the left and right steering cylinders 216. The hydraulic cylinders (211a, 213a, 216), which are actuators, extend and retract using hydraulic oil (pressurized oil) discharged from a hydraulic pump that rotates due to the torque output by the engine 280.

ホイールローダ200には、車体204に搭載されるエンジン280、油圧ポンプ、制御弁等を制御する制御装置である車体制御コントローラ220が搭載されている。車体制御コントローラ220は、油圧ショベル100に搭載されている車体制御コントローラ120と同様、プロセッサ、不揮発性メモリおよび揮発性メモリ、入出力インタフェース、ならびに、その他の周辺回路を備えたコンピュータで構成される。 The wheel loader 200 is equipped with a vehicle body controller 220, which is a control device that controls the engine 280, hydraulic pump, control valves, etc., mounted on the vehicle body 204. The vehicle body controller 220, like the vehicle body controller 120 mounted on the hydraulic excavator 100, is composed of a computer equipped with a processor, non-volatile memory, volatile memory, an input/output interface, and other peripheral circuits.

図9Aは、ホイールローダ200を上方から見た図であり、ホイールローダ200の停車時における作業範囲(図中、ハッチングで示される領域)について示している。図9Bは、ホイールローダ200を上方から見た図であり、ホイールローダ200の走行時における作業範囲(図中、ハッチングで示される領域)について示している。 Figure 9A is a top view of the wheel loader 200, showing the working area when the wheel loader 200 is stopped (the area shown by hatching in the figure). Figure 9B is a top view of the wheel loader 200, showing the working area when the wheel loader 200 is traveling (the area shown by hatching in the figure).

車体制御コントローラ220は、ホイールローダ200が停車中であるか走行中であるかを判定する。なお、停車中であるか走行中であるかの判定は、ホイールローダ200に設けられる車速センサでの検出値に基づいて行われてもよいし、ホイールローダ200に設けられる前後進切替操作装置の操作位置に基づいて行ってもよいし、ホイールローダ200に設けられる駐車ブレーキ装置を操作する操作部材の操作位置に基づいて行ってもよい。 The vehicle body controller 220 determines whether the wheel loader 200 is stopped or moving. The determination of whether the wheel loader 200 is stopped or moving may be made based on the detection value of a vehicle speed sensor provided on the wheel loader 200, or based on the operating position of a forward/reverse switching device provided on the wheel loader 200, or based on the operating position of an operating member that operates a parking brake device provided on the wheel loader 200.

例えば、車体制御コントローラ220は、車速センサで検出された車速が閾値未満である場合にホイールローダ200は停車中であると判定し、車速センサで検出された車速が閾値以上である場合にホイールローダ200は走行中であると判定する。また、車体制御コントローラ220は、前後進切替操作装置の操作位置が中立位置にある場合には、ホイールローダ200は停車中であると判定し、前後進切替操作装置の操作位置が前進位置または後進位置にある場合には、ホイールローダ200は走行中であると判定してもよい。さらに、車体制御コントローラ220は、駐車ブレーキ装置の操作部材が駐車ブレーキ装置を作動させる操作位置にある場合には、ホイールローダ200は停車中であると判定し、駐車ブレーキ装置の操作部材が駐車ブレーキ装置の作動を解除させる操作位置にある場合には、ホイールローダ200は走行中であると判定してもよい。 For example, the vehicle body control controller 220 determines that the wheel loader 200 is stopped when the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor is less than a threshold value, and determines that the wheel loader 200 is traveling when the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor is equal to or greater than the threshold value. The vehicle body control controller 220 may also determine that the wheel loader 200 is stopped when the operation position of the forward/reverse switching device is in the neutral position, and determine that the wheel loader 200 is traveling when the operation position of the forward/reverse switching device is in the forward position or reverse position. Furthermore, the vehicle body control controller 220 may determine that the wheel loader 200 is stopped when the operation member of the parking brake device is in an operation position that activates the parking brake device, and determine that the wheel loader 200 is traveling when the operation member of the parking brake device is in an operation position that releases the operation of the parking brake device.

車体制御コントローラ220は、ホイールローダ200が停車中であると判定すると、図9Aに示すような作業範囲を設定する。この作業範囲は、ホイールローダ200が停止している状態で、ステアリングシリンダ216を伸縮させることにより屈曲可能な最大範囲に相当する。 When the vehicle body controller 220 determines that the wheel loader 200 is stopped, it sets the working range as shown in FIG. 9A. This working range corresponds to the maximum range in which the wheel loader 200 can be bent by extending and retracting the steering cylinder 216 while the wheel loader 200 is stopped.

車体制御コントローラ220は、ホイールローダ200が走行中であると判定すると、図9Bに示すような作業範囲を設定する。この作業範囲は、ホイールローダ200が走行している状態で、所定時間内にホイールローダ200が到達できる領域に相当する。車体制御コントローラ220は、車速センサで検出された車速と、不揮発性メモリに記憶されている所定時間とに基づいて、到達可能距離を演算し、到達可能距離を半径とする略円弧状の作業範囲を前方と後方のそれぞれに設定する。 When the vehicle body controller 220 determines that the wheel loader 200 is traveling, it sets a working range as shown in FIG. 9B. This working range corresponds to the area that the wheel loader 200 can reach within a specified time while the wheel loader 200 is traveling. The vehicle body controller 220 calculates the reachable distance based on the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor and the specified time stored in the non-volatile memory, and sets a roughly arc-shaped working range with the reachable distance as a radius in both the front and rear directions.

なお、本実施形態では、車体制御コントローラ220は、ホイールローダ200の進行方向にかかわらず、車体204の前後のそれぞれに作業範囲を設定しているが、本発明はこれに限定されない。ホイールローダ200の進行方向を決定する前後進切替操作装置の操作位置に基づいて、ホイールローダ200の進行方向が前進であるか後進であるかを判定し、その判定結果に基づいて、車体204の前方の作業範囲あるいは車体204の後方の作業範囲のいずれか一方のみを設定してもよい。 In this embodiment, the vehicle body controller 220 sets the working ranges to the front and rear of the vehicle body 204 regardless of the traveling direction of the wheel loader 200, but the present invention is not limited to this. It is possible to determine whether the traveling direction of the wheel loader 200 is forward or reverse based on the operating position of the forward/reverse switching device that determines the traveling direction of the wheel loader 200, and to set only one of the working ranges in front of the vehicle body 204 or the working range in the rear of the vehicle body 204 based on the determination result.

車体制御コントローラ220は、第1実施形態で説明した車体制御コントローラ120と同様、作業員が作業範囲内に侵入した場合、その作業員のルール順守度に基づいて、アクチュエータの動作の制限度合いを設定する。本第2実施形態では、車体制御コントローラ220は、設定されている制限度合いに応じたエンジン回転数低減指令をエンジンコントローラに対して出力する。これにより、エンジン回転数が低減し、アクチュエータの動作が制限される。 Similar to the vehicle body control controller 120 described in the first embodiment, when a worker enters the work area, the vehicle body control controller 220 sets the degree of restriction on the actuator operation based on the worker's compliance with the rules. In this second embodiment, the vehicle body control controller 220 outputs an engine speed reduction command to the engine controller according to the set degree of restriction. This reduces the engine speed and restricts the actuator operation.

なお、車体制御コントローラ220は、エンジン回転数を低減させるだけでなく、ステアリングシリンダ216を制御する流量制御弁の受圧部に導かれるパイロット圧(操作圧)を減圧可能なパイロット圧制御弁を制御してもよい。この場合、車体制御コントローラ220は、このパイロット圧制御弁を制御して受圧部に導かれるパイロット圧(操作圧)を減圧することによりステアリングシリンダ216の動作を制限してもよい。なお、ステアリングシリンダ216の動作の制限は、走行中に行う場合、回避動作に支障をきたすおそれがあるため、停車中に限って行うことが好ましい。 In addition to reducing the engine speed, the vehicle body controller 220 may also control a pilot pressure control valve that can reduce the pilot pressure (operating pressure) that is led to the pressure receiving part of the flow control valve that controls the steering cylinder 216. In this case, the vehicle body controller 220 may limit the operation of the steering cylinder 216 by controlling this pilot pressure control valve to reduce the pilot pressure (operating pressure) that is led to the pressure receiving part. Note that it is preferable to limit the operation of the steering cylinder 216 only when the vehicle is stopped, since limiting the operation of the steering cylinder 216 while the vehicle is moving may interfere with avoidance operations.

さらに、走行装置202が走行モータを備える場合、走行モータの回転を制限することで、ホイールローダ200の動作を制限するようにしてもよい。 Furthermore, if the traveling device 202 is equipped with a traveling motor, the operation of the wheel loader 200 may be restricted by restricting the rotation of the traveling motor.

本実施形態では、ホイールローダ200の車速に応じて、作業範囲が異なる。このため、RFIDタグ4Bは、ホイールローダ200に設けられた磁界発生装置61が発生する磁界を検知する機能だけでなく、GNSS(Global Navigation Satellite System:全地球航法衛星システム)により3次元位置算出値(位置情報)を取得する機能を備えている。同様に、ホイールローダ200もGNSSにより3次元位置算出値(位置情報)を取得する機能を有している。ホイールローダ200の車体制御コントローラ220は、自車両の位置情報とRFIDタグ4Bからの位置情報を用いて、ホイールローダ200とRFIDタグ4Bとの詳細な位置関係を算出する。これにより、車体制御コントローラ220は、作業範囲が変化した場合であっても、作業員が作業範囲内に侵入したか否かを適切に検知することができる。 In this embodiment, the working range varies depending on the vehicle speed of the wheel loader 200. For this reason, the RFID tag 4B has not only a function for detecting the magnetic field generated by the magnetic field generating device 61 provided in the wheel loader 200, but also a function for acquiring a three-dimensional position calculation value (position information) by GNSS (Global Navigation Satellite System). Similarly, the wheel loader 200 also has a function for acquiring a three-dimensional position calculation value (position information) by GNSS. The vehicle body control controller 220 of the wheel loader 200 calculates a detailed positional relationship between the wheel loader 200 and the RFID tag 4B using the position information of the vehicle itself and the position information from the RFID tag 4B. As a result, the vehicle body control controller 220 can appropriately detect whether or not a worker has entered the working range even if the working range has changed.

<第4実施形態>
図10を参照して、本発明の第4実施形態に係る作業機械の制御システム1Dについて説明する。図10は、本発明の第4実施形態に係る作業機械の制御システム1Dの構成について示す図である。なお、図中、第1実施形態と同一もしくは相当部分には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。
Fourth Embodiment
A construction machine control system 1D according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 10. Fig. 10 is a diagram showing the configuration of a construction machine control system 1D according to the fourth embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numbers are used for parts that are the same as or equivalent to those in the first embodiment, and differences will be mainly described.

図10に示すように、第4実施形態に係る作業機械の制御システム1Dは、作業員が携帯するRFIDタグ4と、車体制御コントローラ120を備える油圧ショベル100と、車体制御コントローラ220を備えるホイールローダ200と、油圧ショベル100およびホイールローダ200の外部の設備に設けられるサーバ320と、を備える。 As shown in FIG. 10, the construction machine control system 1D according to the fourth embodiment includes an RFID tag 4 carried by an operator, a hydraulic excavator 100 equipped with a vehicle body control controller 120, a wheel loader 200 equipped with a vehicle body control controller 220, and a server 320 provided in equipment external to the hydraulic excavator 100 and the wheel loader 200.

なお、本第4実施形態では、2台の作業機械が作業現場で稼働している例について説明するが、3台以上の作業機械が作業現場で稼働している場合において本発明を適用することもできる。サーバ320は、通信装置によって広域ネットワークである通信回線41を介して複数の作業機械(油圧ショベル100およびホイールローダ200)とデータの授受が可能である。通信回線41は、携帯電話事業者等が展開する携帯電話通信網(移動通信網)、インターネット等である。 In the fourth embodiment, an example in which two work machines are operating at a work site will be described, but the present invention can also be applied to cases in which three or more work machines are operating at a work site. The server 320 can send and receive data to and from multiple work machines (hydraulic excavator 100 and wheel loader 200) via a communication line 41, which is a wide area network, using a communication device. The communication line 41 is a mobile phone communication network (mobile communication network) provided by a mobile phone carrier or the like, the Internet, etc.

サーバ320は、車体制御コントローラ120と同様、プロセッサ、不揮発性メモリ322および揮発性メモリ、入出力インタフェース、ならびに、その他の周辺回路を備えたコンピュータで構成される。サーバ320は、複数の作業機械から送信される侵入履歴情報を収集し、不揮発性メモリ322の侵入履歴データベースに記憶する。 Similar to the vehicle body controller 120, the server 320 is composed of a computer equipped with a processor, non-volatile memory 322, volatile memory, an input/output interface, and other peripheral circuits. The server 320 collects intrusion history information transmitted from multiple work machines and stores it in an intrusion history database in the non-volatile memory 322.

不揮発性メモリ322の侵入履歴データベースには、油圧ショベル100の作業範囲内に侵入した作業員の作業員ID、全侵入回数、適切侵入回数、および、ホイールローダ200の作業範囲内に侵入した作業員の作業員ID、全侵入回数、適切侵入回数が記憶されている。 The intrusion history database in the non-volatile memory 322 stores the worker ID of the worker who has intruded into the working range of the hydraulic excavator 100, the total number of intrusions, and the number of appropriate intrusions, as well as the worker ID of the worker who has intruded into the working range of the wheel loader 200, the total number of intrusions, and the number of appropriate intrusions.

作業現場では、複数の作業機械が作業を行っている。このため、作業現場において、一人の作業員が、複数の作業機械の作業範囲内に侵入する場合もある。例えば、油圧ショベル100の車体制御コントローラ120の不揮発性メモリ122には、作業員IDが008の作業員Hの全侵入回数は10回、適切侵入回数は3回であることが記憶されている。また、ホイールローダ200の車体制御コントローラ220の不揮発性メモリ222には、作業員IDが008の作業員Hの全侵入回数は6回、適切侵入回数は5回であることが記憶されている。 At a work site, multiple work machines are working. For this reason, at a work site, a single worker may enter the working range of multiple work machines. For example, the non-volatile memory 122 of the vehicle body control controller 120 of the hydraulic excavator 100 stores that the total number of intrusions for worker H with worker ID 008 is 10, and the number of appropriate intrusions is 3. Furthermore, the non-volatile memory 222 of the vehicle body control controller 220 of the wheel loader 200 stores that the total number of intrusions for worker H with worker ID 008 is 6, and the number of appropriate intrusions is 5.

サーバ320の不揮発性メモリ322の侵入履歴データベースには、油圧ショベル100から送信される作業員Hの全侵入回数と、ホイールローダ200から送信される作業員Hの全侵入回数との和が、作業員Hの全侵入回数(図示する例では、16回)として記憶される。また、サーバ320の不揮発性メモリ322の侵入履歴データベースには、油圧ショベル100から送信される作業員Hの適切侵入回数と、ホイールローダ200から送信される作業員Hの適切侵入回数との和が、作業員Hの適切侵入回数(図示する例では、8回)として記憶されている。 In the intrusion history database of the non-volatile memory 322 of the server 320, the sum of the total number of intrusions by worker H transmitted from the hydraulic excavator 100 and the total number of intrusions by worker H transmitted from the wheel loader 200 is stored as the total number of intrusions by worker H (16 times in the illustrated example). In addition, in the intrusion history database of the non-volatile memory 322 of the server 320, the sum of the appropriate number of intrusions by worker H transmitted from the hydraulic excavator 100 and the appropriate number of intrusions by worker H transmitted from the wheel loader 200 is stored as the appropriate number of intrusions by worker H (8 times in the illustrated example).

サーバ320は、作業機械の侵入履歴情報が更新され、その更新情報を取得すると、不揮発性メモリ322の侵入履歴データベースを更新する。例えば、油圧ショベル100の車体制御コントローラ120の不揮発性メモリ122に記憶されている、作業員IDが008の作業員Hの全侵入回数と適切侵入回数がそれぞれ1増えると、サーバ320の侵入履歴データベースにおける作業員IDが008の作業員Hの全侵入回数と適切侵入回数がそれぞれ1増えることになる。 When the intrusion history information of the work machine is updated and the server 320 acquires the updated information, it updates the intrusion history database in the non-volatile memory 322. For example, when the total number of intrusions and the number of appropriate intrusions of worker H with worker ID 008 stored in the non-volatile memory 122 of the vehicle body control controller 120 of the hydraulic excavator 100 are each increased by 1, the total number of intrusions and the number of appropriate intrusions of worker H with worker ID 008 in the intrusion history database of the server 320 are each increased by 1.

サーバ320は、作業員Hの全侵入回数が更新されると、全侵入回数に対する適切侵入回数の割合をルール順守度として演算し、不揮発性メモリ322の侵入履歴データベースのルール順守度を更新する。サーバ320は、作業員Hのルール順守度を更新すると、更新したルール順守度を、通信回線41を介して、油圧ショベル100に送信する。 When the total number of intrusions by worker H is updated, the server 320 calculates the ratio of the number of appropriate intrusions to the total number of intrusions as the degree of compliance with the rules, and updates the degree of compliance with the rules in the intrusion history database in the non-volatile memory 322. When the server 320 updates the degree of compliance with the rules by worker H, it transmits the updated degree of compliance with the rules to the hydraulic excavator 100 via the communication line 41.

油圧ショベル100の車体制御コントローラ120は、受信したルール順守度に基づいて、アクチュエータの動作の制限度合いを設定する。アクチュエータの動作の制限度合いの設定方法は、上記第1実施形態と同様であるので説明を省略する。 The vehicle body controller 120 of the hydraulic excavator 100 sets the degree of restriction on the actuator operation based on the received degree of compliance with the rules. The method for setting the degree of restriction on the actuator operation is the same as in the first embodiment described above, so a description thereof will be omitted.

以上のとおり、本第4実施形態に係る作業機械の制御システム1Dは、複数の作業機械(油圧ショベル100、ホイールローダ200)と、サーバ320との間で通信回線41を介して双方向通信を行うことができるように構成されている。 As described above, the work machine control system 1D according to the fourth embodiment is configured to enable two-way communication between multiple work machines (hydraulic excavator 100, wheel loader 200) and the server 320 via the communication line 41.

また、制御システム1Dは、制御装置として、作業機械に搭載される車体制御コントローラ120,220と、作業機械の外部に設けられるサーバ320と、を有する。サーバ320は、複数の作業機械から送信される作業員の侵入履歴情報を収集する。車体制御コントローラ120,220は、作業範囲内に侵入した作業員が、サーバ320が収集した作業員の侵入履歴情報から得られるルール順守度が高い作業員の場合、ルール順守度が低い作業員の場合に比べてアクチュエータの動作の制限度合いが小さくなるようにアクチュエータの動作を制御する。 The control system 1D also has, as control devices, vehicle body controllers 120, 220 mounted on the work machines and a server 320 provided outside the work machines. The server 320 collects worker intrusion history information transmitted from a plurality of work machines. When a worker who has intruded into the work area has a high degree of rule compliance obtained from the worker intrusion history information collected by the server 320, the vehicle body controllers 120, 220 control the operation of the actuator so that the degree of restriction on the actuator operation is smaller than when the worker has a low degree of rule compliance.

このような本第4実施形態によれば、特定の作業機械によらず、作業現場全体で作業員のルール順守度を定量化することができる。このため、例えば、新たに作業現場に導入された作業機械や稼働率の低い作業機械に対して、既に定量化された作業員のルール順守度を用いることで作業機械の動作を適切に制限することが可能となる。 According to this fourth embodiment, the degree of worker compliance with rules can be quantified for the entire work site, regardless of a specific work machine. Therefore, for example, for a work machine that has been newly introduced to a work site or a work machine with a low operating rate, it is possible to appropriately restrict the operation of the work machine by using the already quantified degree of worker compliance with rules.

<第4実施形態の変形例>
第4実施形態では、サーバ320がルール順守度を演算し、その演算結果を作業機械に送信する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。サーバ320は、複数の作業機械から収集した侵入履歴情報である全侵入回数と適切侵入回数を作業機械に送信し、作業機械に搭載される車体制御コントローラ120,220が、サーバ320から取得した全侵入回数と適切侵入回数に基づいてルール順守度を演算してもよい。このような場合であっても、上記第4実施形態と同様の作用効果を奏する。
<Modification of the Fourth Embodiment>
In the fourth embodiment, an example has been described in which the server 320 calculates the degree of compliance with the rules and transmits the calculation result to the work machine, but the present invention is not limited to this. The server 320 may transmit the total number of intrusions and the appropriate number of intrusions, which are intrusion history information collected from a plurality of work machines, to the work machine, and the vehicle body controller 120, 220 mounted on the work machine may calculate the degree of compliance with the rules based on the total number of intrusions and the appropriate number of intrusions acquired from the server 320. Even in such a case, the same effects as those of the fourth embodiment described above can be achieved.

次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、上述の異なる実施形態で説明した構成同士を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせることも可能である。 The following modified examples are also within the scope of the present invention, and it is possible to combine the configurations shown in the modified examples with the configurations described in the above-mentioned embodiments, to combine the configurations described in the different embodiments above, or to combine the configurations described in the different modified examples below.

<変形例1>
第1実施形態では、車体制御コントローラ120,220は、作業機械の状態に基づき人が予め定められたルールを順守して作業範囲内に侵入したか否かを判定する例について説明した。また、ルールは、作業機械の状態が作業可能状態であるときには作業範囲内に侵入することを禁止し、作業機械の状態が作業不能状態であるときには作業範囲内に侵入することを許可するというルールである例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されない。車体制御コントローラ120,220は、作業機械の状態および人の状態の少なくとも一方に基づき人が予め定められたルールを順守して作業範囲内に侵入したか否かを判定してもよい。
<Modification 1>
In the first embodiment, an example has been described in which the vehicle body control controller 120, 220 determines whether or not a person has entered the working range in compliance with a predetermined rule based on the state of the work machine. Also, an example has been described in which the rule prohibits entry into the working range when the state of the work machine is in a workable state, and permits entry into the working range when the state of the work machine is in a workable state. However, the present invention is not limited to this. The vehicle body control controller 120, 220 may determine whether or not a person has entered the working range in compliance with a predetermined rule based on at least one of the state of the work machine and the state of the person.

<変形例1-1>
例えば、ルールは、人の状態が予め定められた所持品を所持していない状態であるときには作業範囲内に侵入することを禁止し、人の状態が所持品を所持している状態であるときには作業範囲内に侵入することを許可するというルールであってもよい。所持品としては、例えば、ヘルメット、反射材を備えた高視認性安全服などである。
<Modification 1-1>
For example, the rule may be such that a person is prohibited from entering the work area when the person is not carrying a predetermined personal item, and is permitted to enter the work area when the person is carrying the personal item, such as a helmet, high visibility safety clothing with reflective material, etc.

図11を参照して、第1実施形態の変形例1-1について説明する。図11は、本変形例1-1に係る作業機械の制御システムにおける車体制御コントローラ120Aによる動作制限制御に関する機能ブロック図である。油圧ショベル100は、油圧ショベル100の周囲を撮影する複数の撮影装置90を備える。車体制御コントローラ120Aは、撮影装置90で撮影された画像に基づいて、作業員が、予め定められた所持品を所持しているか否かを判定する所持品判定部91と、を有する。 Modification 1-1 of the first embodiment will be described with reference to FIG. 11. FIG. 11 is a functional block diagram relating to the operation restriction control by the vehicle control controller 120A in the work machine control system according to modification 1-1. The hydraulic excavator 100 is equipped with a plurality of image capture devices 90 that capture images of the surroundings of the hydraulic excavator 100. The vehicle control controller 120A has a possession determination unit 91 that determines whether or not the worker is carrying predetermined possessions based on images captured by the image capture devices 90.

撮影装置90は、例えば、耐久性、耐候性に優れたCCD、CMOSなどの撮像素子と広角レンズを備えた広角ビデオカメラである。撮影装置90は、油圧ショベル100に複数取り付けられている。車体制御コントローラ120Aは、複数の撮影装置90によって、油圧ショベル100の作業範囲内の監視を行う。 The image capturing device 90 is, for example, a wide-angle video camera equipped with a durable, weather-resistant image capturing element such as a CCD or CMOS, and a wide-angle lens. Multiple image capturing devices 90 are attached to the hydraulic excavator 100. The vehicle body controller 120A monitors the working range of the hydraulic excavator 100 using the multiple image capturing devices 90.

所持品判定部91は、撮影装置90により撮影された画像データを取得し、取得した画像データから、周知の認識モデル(例えば、YOLOモデル)を用いた認識処理によって、画像内の所持品の存在を認識する。所持品判定部91は、画像データに対する認識処理の結果の信頼度が信頼度閾値以上であるか否かを判定する。所持品判定部91は、認識処理の結果の信頼度が信頼度閾値以上であると判定された場合には、作業範囲内に所持品が存在すると判定する。所持品判定部91は、画像データに対する認識処理の結果の信頼度が信頼度閾値未満であると判定された場合には、作業範囲内に所持品が存在しないと判定する。 The belongings determination unit 91 acquires image data captured by the imaging device 90, and recognizes the presence of belongings in the image from the acquired image data through recognition processing using a well-known recognition model (e.g., the YOLO model). The belongings determination unit 91 determines whether the reliability of the result of the recognition processing on the image data is equal to or greater than a reliability threshold. If the belongings determination unit 91 determines that the reliability of the result of the recognition processing is equal to or greater than the reliability threshold, it determines that belongings are present within the working area. If the belongings determination unit 91 determines that the reliability of the result of the recognition processing on the image data is less than the reliability threshold, it determines that belongings are not present within the working area.

信頼度は、所持品判定部91の認識処理により得られる判定出力値であり、認識モデルに予め設定されている物体のパラメータとの一致度に相当し、完全に一致する場合には100%となる。信頼度閾値は、所持品の存在の有無を判定するために予め設定される閾値である。 The reliability is a judgment output value obtained by the recognition process of the belongings judgment unit 91, and corresponds to the degree of match with the object parameters preset in the recognition model, and is 100% in the case of perfect match. The reliability threshold is a threshold value that is preset to judge the presence or absence of belongings.

ルール順守判定部32Aは、作業員検知装置60から作業範囲内に存在する作業員の作業員IDが入力されるとともに所持品判定部91で作業範囲内に所持品が存在すると判定されると、作業範囲内に侵入した作業員の状態が予め定められた所持品を所持していると状態であると判定する。つまり、ルール順守判定部32Aは、作業員がルールを順守して作業範囲内に侵入したと判定する。ルール順守判定部32Aは、作業員検知装置60から作業範囲内に存在する作業員の作業員IDが入力されるとともに、所持品判定部91で作業範囲内に所持品が存在していないと判定されると、作業範囲内に侵入した作業員の状態が予め定められた所持品を所持していないと状態であると判定する。つまり、ルール順守判定部32Aは、作業員がルールを順守せずに作業範囲内に侵入したと判定する。 When the worker ID of a worker present within the work range is input from the worker detection device 60 and the belongings determination unit 91 determines that belongings are present within the work range, the rule compliance determination unit 32A determines that the worker who has entered the work range is in a state of carrying predetermined belongings. In other words, the rule compliance determination unit 32A determines that the worker has entered the work range in compliance with the rules. When the worker ID of a worker present within the work range is input from the worker detection device 60 and the belongings determination unit 91 determines that no belongings are present within the work range, the rule compliance determination unit 32A determines that the worker who has entered the work range is in a state of not carrying predetermined belongings. In other words, the rule compliance determination unit 32A determines that the worker has entered the work range without complying with the rules.

このような変形例によれば、上記第1実施形態と同様の作用効果を奏する。 This modification provides the same effects as the first embodiment.

なお、本変形例1-1では、車体制御コントローラ120Aは、撮影装置90で撮影された画像に基づいて、作業員の所持品の認識処理を実行する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。撮影装置90に代えて赤外線センサを設け、車体制御コントローラ120Aは、赤外線センサでの検出結果に基づいて、作業員の所持品の認識処理を実行してもよい。 In this modified example 1-1, an example has been described in which the vehicle body control controller 120A executes recognition processing of the worker's belongings based on the image captured by the image capture device 90, but the present invention is not limited to this. An infrared sensor may be provided instead of the image capture device 90, and the vehicle body control controller 120A may execute recognition processing of the worker's belongings based on the detection results of the infrared sensor.

<変形例1-2>
ルールは、人の状態が1人の状態であるときには作業範囲内に侵入することを禁止し、人の状態が2人以上の状態であるときには作業範囲内に侵入することを許可するというルールであってもよい。
<Modification 1-2>
The rule may be such that when there is only one person, entry into the working area is prohibited, and when there are two or more people, entry into the working area is permitted.

図12を参照して、第1実施形態の変形例1-2について説明する。図12は、本変形例1-2に係る作業機械の制御システムにおける車体制御コントローラ120Bによる動作制限制御に関する機能ブロック図である。ルール順守判定部32Bは、作業員検知装置60によって、作業範囲内に1人の作業員(例えば、作業員J)が侵入したことが検知されると時間の計測を開始する。ルール順守判定部32Bは、計測時間tが予め定められた時間閾値t0を経過する前に、作業員検知装置60によって、作業範囲内に別の作業員(例えば、作業員K)が侵入したことが検知されたか否かを判定する。 A modified example 1-2 of the first embodiment will be described with reference to FIG. 12. FIG. 12 is a functional block diagram relating to the operation restriction control by the vehicle control controller 120B in the control system for the work machine according to the modified example 1-2. The rule compliance determination unit 32B starts measuring time when the worker detection device 60 detects that one worker (e.g., worker J) has entered the work area. The rule compliance determination unit 32B determines whether the worker detection device 60 has detected that another worker (e.g., worker K) has entered the work area before the measured time t reaches a predetermined time threshold t0.

ルール順守判定部32Bは、計測時間tが時間閾値t0を経過する前に作業員検知装置60によって作業範囲内に別の作業員(例えば、作業員K)が侵入したことが検知された場合、作業範囲内に侵入した作業員の状態が2人以上の状態であると判定する。つまり、ルール順守判定部32Bは、2人の作業員(例えば、作業員J,K)は、ルールを順守して作業範囲内に侵入したと判定する。ルール順守判定部32は、作業員検知装置60によって作業範囲内に別の作業員が侵入したことが検知されることなく、計測時間tが時間閾値t0を経過した場合、作業範囲内に侵入した作業員の状態が1人の状態であると判定する。つまり、ルール順守判定部32Bは、作業範囲内に侵入した作業員(例えば、作業員J)はルールを順守せずに作業範囲内に侵入したと判定する。 If the worker detection device 60 detects that another worker (e.g., worker K) has entered the work area before the measured time t has passed the time threshold t0, the rule compliance determination unit 32B determines that the number of workers who have entered the work area is two or more. In other words, the rule compliance determination unit 32B determines that two workers (e.g., workers J and K) have entered the work area in compliance with the rules. If the measured time t has passed the time threshold t0 without the worker detection device 60 detecting that another worker has entered the work area, the rule compliance determination unit 32 determines that the number of workers who have entered the work area is one. In other words, the rule compliance determination unit 32B determines that the worker who has entered the work area (e.g., worker J) has entered the work area without complying with the rules.

なお、ルール順守判定部32Bは、計測時間tが時間閾値t0を経過する前に、作業員検知装置60によって作業範囲内から作業員(例えば、作業員J)が出たことが検知された場合、その作業員(例えば、作業員J)はルールを順守せずに作業範囲内に侵入したと判定する。 In addition, if the worker detection device 60 detects that a worker (e.g., worker J) has left the work area before the measured time t has reached the time threshold t0, the rule compliance determination unit 32B determines that the worker (e.g., worker J) has entered the work area without complying with the rules.

制限度合い設定部34Bは、作業範囲内に作業員が2人侵入している場合には、2人の作業員のルール順守度のうち、低い方を選択し、選択したルール順守度に基づいて、アクチュエータの動作の制限度合いを設定する。 When two workers are present within the working area, the restriction degree setting unit 34B selects the lower of the two workers' rule compliance degrees and sets the degree of restriction on the actuator operation based on the selected rule compliance degree.

このような変形例によれば、上記第1実施形態と同様の作用効果を奏する。 This modification provides the same effects as the first embodiment.

<変形例1-3>
上記第1実施形態および変形例1-1、変形例1-2で説明したルールを組み合わせて用いてもよい。例えば、ルールは、作業機械の状態が作業可能状態であるとき、または、作業員の状態が予め定められた所持品を所持していない状態であるときには、作業範囲内に侵入することを禁止し、作業機械の状態が作業不能状態であり、かつ、作業員の状態が所持品を所持している状態であるときには作業範囲内に侵入することを許可するというルールとしてもよい。
<Modification 1-3>
The rules described in the first embodiment and modified examples 1-1 and 1-2 may be used in combination. For example, the rule may be such that when the work machine is in a workable state or when the worker is not carrying a predetermined personal item, entry into the work area is prohibited, and when the work machine is in a workable state and the worker is carrying a personal item, entry into the work area is permitted.

<変形例2>
第1実施形態で説明した構成と、第2実施形態の変形例で説明した構成とを組み合わせてもよい。つまり、第1実施形態において、車体制御コントローラ120は、作業範囲内に侵入した人の全侵入回数が所定回数N0以下のときには、ルール順守度にかかわらず、「重度」でアクチュエータの動作を制御するようにしてもよい。
<Modification 2>
The configuration described in the first embodiment may be combined with the configuration described in the modified example of the second embodiment. That is, in the first embodiment, when the total number of intrusions by a person into the working area is equal to or less than a predetermined number N0, the vehicle body controller 120 may control the operation of the actuator to "serious" regardless of the degree of compliance with the rules.

<変形例3>
第2実施形態では、図6に示すように、重度閾値および中度閾値の特性が、全侵入回数に応じて直線的に変化する特性である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。重度閾値および中度閾値の特性は、曲線的に変化する特性であってもよい。
<Modification 3>
In the second embodiment, an example has been described in which the characteristics of the severe threshold and the medium threshold change linearly according to the total number of intrusions as shown in Fig. 6, but the present invention is not limited to this. The characteristics of the severe threshold and the medium threshold may change in a curved manner.

<変形例4>
上記実施形態では、アクチュエータの制限度合いが3段階(「重度」「中度」「軽度」)である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。制限度合いは2段階でもよいし、4段階以上でもよい。
<Modification 4>
In the above embodiment, an example has been described in which the degree of restriction of the actuator is in three stages ("heavy", "medium", and "light"), but the present invention is not limited to this. The degree of restriction may be in two stages, or may be in four or more stages.

<変形例5>
第1実施形態および第2実施形態で説明した動作制限態様はあくまで一例であり、油圧ショベル100の種類や作業動作等に応じて変更してもよい。例えば、第1実施形態における動作制限態様として、エンジン回転数を低減するとともに、作業装置110のアクチュエータ(111a,112a,113a)に対応する流量制御弁の受圧部に導かれる操作圧をパイロット圧制御弁21で減圧あるいは遮断することで、作業装置110の動作を減速あるいは停止させてもよい。また、油圧ポンプの吐出容量(押しのけ容積)を低減させることにより、油圧アクチュエータの動作を制限してもよい。なお、エンジン回転数を低減することのみによって、アクチュエータの動作を制限してもよいし、パイロット圧制御弁21により操作圧を低減することのみによって、アクチュエータの動作を制限してもよい。
<Modification 5>
The operation restriction modes described in the first and second embodiments are merely examples, and may be changed according to the type of hydraulic excavator 100, the work operation, and the like. For example, as an operation restriction mode in the first embodiment, the engine speed may be reduced, and the operation pressure led to the pressure receiving portion of the flow control valve corresponding to the actuator (111a, 112a, 113a) of the work device 110 may be reduced or cut off by the pilot pressure control valve 21, thereby slowing down or stopping the operation of the work device 110. In addition, the operation of the hydraulic actuator may be restricted by reducing the discharge capacity (displacement volume) of the hydraulic pump. Note that the operation of the actuator may be restricted only by reducing the engine speed, or only by reducing the operation pressure by the pilot pressure control valve 21.

<変形例6>
上記実施形態では、ルール順守度が、全侵入回数に対する適切侵入回数の割合である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。ルール順守度は、作業員がルールを順守して作業範囲内に侵入した度合いを表す値であればよい。例えば、ルール順守度は、特定の作業員に対して、重みを加味した値としてもよい。
<Modification 6>
In the above embodiment, an example has been described in which the rule compliance level is the ratio of the number of appropriate intrusions to the total number of intrusions, but the present invention is not limited to this. The rule compliance level may be a value that represents the degree to which a worker intrudes into the work area while complying with the rules. For example, the rule compliance level may be a value that takes into account a weight for a specific worker.

<変形例7>
第1実施形態では、油圧ショベル100の作業範囲が一定である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。作業装置110の姿勢に応じて作業範囲を変化させてもよい。この場合、検知制御装置63は、作業装置110の姿勢に応じて変化する作業範囲を含むような磁界検知可能エリア69が形成されるように、磁界発生装置61が発生する磁界の強度を調整する。なお、RFIDタグ4および油圧ショベル100に、GNSSにより3次元位置算出値(位置情報)を取得する機能を持たせてもよい。この場合、車体制御コントローラ120は、RFIDタグ4と油圧ショベル100との位置関係から、RFIDタグ4が油圧ショベル100の作業範囲内に存在しているか否かを判定する。
<Modification 7>
In the first embodiment, an example in which the working range of the hydraulic excavator 100 is constant has been described, but the present invention is not limited to this. The working range may be changed according to the posture of the working device 110. In this case, the detection control device 63 adjusts the strength of the magnetic field generated by the magnetic field generating device 61 so that a magnetic field detectable area 69 is formed that includes the working range that changes according to the posture of the working device 110. Note that the RFID tag 4 and the hydraulic excavator 100 may be provided with a function of acquiring a three-dimensional position calculation value (position information) by GNSS. In this case, the vehicle body control controller 120 determines whether the RFID tag 4 is present within the working range of the hydraulic excavator 100 based on the positional relationship between the RFID tag 4 and the hydraulic excavator 100.

<変形例8>
第1実施形態および第2実施形態では、作業機械がクローラ式の油圧ショベル100である例について説明し、第3実施形態では、作業機械がホイールローダ200である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。作業機械は、ホイール式の油圧ショベル、道路機械、クローラクレーン等であってもよい。
<Modification 8>
In the first and second embodiments, an example is described in which the work machine is a crawler-type hydraulic excavator 100, and in the third embodiment, an example is described in which the work machine is a wheel loader 200, but the present invention is not limited to this. The work machine may be a wheel-type hydraulic excavator, road machinery, a crawler crane, etc.

<変形例9>
上記実施形態では、作業員が携帯する無線端末がRFIDタグである例について説明したが、本発明はこれに限定されない。GNSSにより3次元位置算出値(位置情報)を取得し、取得した位置情報と作業員の識別情報を作業機械に送信可能なスマートフォン等であってもよい。
<Modification 9>
In the above embodiment, an example has been described in which the wireless terminal carried by the worker is an RFID tag, but the present invention is not limited to this. The wireless terminal may be a smartphone or the like that is capable of acquiring a three-dimensional position calculation value (position information) by GNSS and transmitting the acquired position information and identification information of the worker to the work machine.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments merely show some of the application examples of the present invention, and are not intended to limit the technical scope of the present invention to the specific configurations of the above embodiments.

1,1C,1D…制御システム、4,4B…RFIDタグ(無線端末)、11…メインポンプ、12…パイロットポンプ、13…コントロールバルブ、14…操作装置、15…操作圧センサ、18…ゲートロック装置、19L,19R…走行モータ(アクチュエータ)、20…旋回モータ(アクチュエータ)、21…パイロット圧制御弁、25…ゲートロック電磁弁、31…状態管理部、32,32A,32B…ルール順守判定部、33…侵入履歴記憶部、34,34B…制限度合い設定部、35…出力信号生成部、60…作業員検知装置、80…エンジン、90…撮影装置、91…所持品判定部、100…油圧ショベル(作業機械)、102…走行体、103…旋回体、110…作業装置、111a…ブームシリンダ(アクチュエータ)、112a…アームシリンダ(アクチュエータ)、113a…バケットシリンダ(アクチュエータ)、120,120A,120B…車体制御コントローラ(制御装置)、122…不揮発性メモリ、200…ホイールローダ(作業機械)、202…走行装置、204…車体、204A…前部車体、204B…後部車体、210…作業装置、211a…アームシリンダ(アクチュエータ)、213a…バケットシリンダ(アクチュエータ)、216…ステアリングシリンダ(アクチュエータ)、220…車体制御コントローラ(制御装置)、222…不揮発性メモリ、280…エンジン、320…サーバ(制御装置)、322…不揮発性メモリ 1, 1C, 1D...control system, 4, 4B...RFID tag (wireless terminal), 11...main pump, 12...pilot pump, 13...control valve, 14...operation device, 15...operation pressure sensor, 18...gate lock device, 19L, 19R...travel motor (actuator), 20...swing motor (actuator), 21...pilot pressure control valve, 25...gate lock solenoid valve, 31...status management unit, 32, 32A, 32B...rule compliance determination unit, 33...intrusion history memory unit, 34, 34B...restriction level setting unit, 35...output signal generation unit, 60...worker detection device, 80...engine, 90...photography device, 91...possession determination unit, 100...hydraulic excavator (work machine), 102...traveling body, 103...swinging body, 110...working device , 111a... boom cylinder (actuator), 112a... arm cylinder (actuator), 113a... bucket cylinder (actuator), 120, 120A, 120B... vehicle control controller (control device), 122... non-volatile memory, 200... wheel loader (working machine), 202... running gear, 204... vehicle body, 204A... front vehicle body, 204B... rear vehicle body, 210... working gear, 211a... arm cylinder (actuator), 213a... bucket cylinder (actuator), 216... steering cylinder (actuator), 220... vehicle control controller (control device), 222... non-volatile memory, 280... engine, 320... server (control device), 322... non-volatile memory

Claims (9)

人が携帯する無線端末と、前記無線端末から送信される信号に基づいて作業機械の作業範囲内への前記人の侵入を検知した場合に前記作業機械のアクチュエータの動作を制限する制御を行う制御装置と、を備える作業機械の制御システムにおいて、
前記制御装置は、
前記作業機械の状態および前記人の状態の少なくとも一方に基づき前記人が予め定められたルールを順守して前記作業範囲内に侵入したか否かを判定し、その判定結果と前記人の識別情報とを対応付けた情報を侵入履歴情報として記憶し、
前記侵入履歴情報に基づいて、前記人が前記ルールを順守して前記作業範囲内に侵入した度合いを表すルール順守度を演算し、
前記作業範囲内への前記人の侵入を検知した場合に、前記作業範囲内に侵入した人の前記ルール順守度が高い場合、前記ルール順守度が低い場合に比べて前記アクチュエータの動作の制限度合いが小さくなるように前記アクチュエータの動作を制御する
ことを特徴とする作業機械の制御システム。
A control system for a work machine including a wireless terminal carried by a person and a control device that performs control to limit operation of an actuator of the work machine when intrusion of the person into a working range of the work machine is detected based on a signal transmitted from the wireless terminal,
The control device includes:
determining whether or not the person has entered the working range in compliance with a predetermined rule based on at least one of the state of the work machine and the state of the person, and storing information correlating the determination result with identification information of the person as intrusion history information;
calculating a rule compliance degree representing the degree to which the person has intruded into the work area in compliance with the rule based on the intrusion history information;
a control system for a work machine, characterized in that, when intrusion of a person into the working range is detected, if the person who has intruded into the working range has a high degree of compliance with rules, the operation of the actuator is controlled so that the degree of restriction on the operation of the actuator is reduced compared to when the degree of compliance with rules is low.
請求項1に記載の作業機械の制御システムにおいて、
前記制御装置は、前記人が前記作業範囲内に侵入した回数の合計値である全侵入回数に対する、前記人が前記ルールを順守して前記作業範囲内に侵入した回数の割合を前記ルール順守度として演算する
ことを特徴とする作業機械の制御システム。
2. The work machine control system according to claim 1,
the control device calculates, as the degree of rule compliance, a ratio of the number of times the person has entered the work range in compliance with the rules to a total number of intrusions, which is the sum of the number of times the person has entered the work range.
請求項2に記載の作業機械の制御システムにおいて、
前記ルールは、前記作業機械の状態が作業可能状態であるときには前記作業範囲内に侵入することを禁止し、前記作業機械の状態が作業不能状態であるときには前記作業範囲内に侵入することを許可するというルールである
ことを特徴とする作業機械の制御システム。
3. The control system for a work machine according to claim 2,
a control system for a work machine, characterized in that the rule is a rule that prohibits entry into the working range when the state of the work machine is in a workable state, and permits entry into the working range when the state of the work machine is in a workable state.
請求項3に記載の作業機械の制御システムにおいて、
前記作業機械は、
前記アクチュエータの動作を指令する操作装置と、
前記操作装置による前記アクチュエータの動作が可能な状態と、前記操作装置による前記アクチュエータの動作が不能な状態とに切換可能なロック装置と、を備え、
前記制御装置は、前記ロック装置により前記アクチュエータの動作が可能な状態とされている場合には、前記作業機械の状態は作業可能状態であると判定し、前記ロック装置により前記アクチュエータの動作が不能な状態とされている場合には、前記作業機械の状態は作業不能状態であると判定する、
ことを特徴とする作業機械の制御システム。
4. The control system for a work machine according to claim 3,
The work machine includes:
An operating device that commands the operation of the actuator;
a locking device that is switchable between a state in which the actuator can be operated by the operating device and a state in which the actuator cannot be operated by the operating device,
The control device determines that the state of the work machine is in a workable state when the locking device has enabled the actuator to operate, and determines that the state of the work machine is in a work-disabled state when the locking device has disabled the actuator to operate.
A work machine control system comprising:
請求項2に記載の作業機械の制御システムにおいて、
前記制御装置は、
前記作業範囲内に侵入した人が前記全侵入回数の少ない人のときには、前記全侵入回数の多い人のときに比べて前記アクチュエータの動作の制限度合いが大きくなるように前記アクチュエータの動作を制御する
ことを特徴とする作業機械の制御システム。
3. The control system for a work machine according to claim 2,
The control device includes:
a control system for a work machine, characterized in that when a person who has intruded into the working range has a small total number of intrusions, the operation of the actuator is controlled so that the degree of restriction on the operation of the actuator is greater than when a person who has intruded into the working range has a large total number of intrusions.
請求項2に記載の作業機械の制御システムにおいて、
前記制御装置は、
前記作業範囲内に侵入した人が、前記全侵入回数が所定回数以下の人のときには、前記ルール順守度にかかわらず、前記全侵入回数が前記所定回数よりも多く、かつ前記ルール順守度が最も低い人のときと同じ制限度合いで前記アクチュエータの動作を制御する
ことを特徴とする作業機械の制御システム。
3. The control system for a work machine according to claim 2,
The control device includes:
a control system for a work machine, characterized in that, when a person who has intruded into the working range has a total number of intrusions equal to or less than a predetermined number, the operation of the actuator is controlled with the same degree of restriction as a person whose total number of intrusions is greater than the predetermined number and whose degree of rule compliance is the lowest, regardless of the degree of rule compliance.
請求項1に記載の作業機械の制御システムにおいて、
前記ルールは、前記人の状態が予め定められた所持品を所持していない状態であるときには前記作業範囲内に侵入することを禁止し、前記人の状態が前記所持品を所持している状態であるときには前記作業範囲内に侵入することを許可するというルールである
ことを特徴とする作業機械の制御システム。
2. The work machine control system according to claim 1,
The rule prohibits the person from entering the work area when the person's state is a state in which the person is not carrying a predetermined personal item, and permits the person from entering the work area when the person's state is a state in which the person is carrying the personal item.
請求項1に記載の作業機械の制御システムにおいて、
前記ルールは、前記人の状態が1人の状態であるときには前記作業範囲内に侵入することを禁止し、前記人の状態が2人以上の状態であるときには前記作業範囲内に侵入することを許可するというルールである
ことを特徴とする作業機械の制御システム。
2. The work machine control system according to claim 1,
The control system for a work machine, wherein the rule prohibits entry into the working area when there is only one person, and permits entry into the working area when there are two or more people.
請求項1に記載の作業機械の制御システムにおいて、
前記制御装置として、前記作業機械に搭載される車体制御コントローラと、前記作業機械の外部に設けられるサーバと、を有し、
前記サーバは、複数の前記作業機械から送信される前記人の侵入履歴情報を収集し、
前記車体制御コントローラは、前記作業範囲内に侵入した人が、前記サーバが収集した前記人の侵入履歴情報から得られるルール順守度が高い人の場合、前記ルール順守度が低い人の場合に比べて前記アクチュエータの動作の制限度合いが小さくなるように前記アクチュエータの動作を制御する
ことを特徴とする作業機械の制御システム。
2. The work machine control system according to claim 1,
The control device includes a vehicle body control controller mounted on the work machine and a server provided outside the work machine,
The server collects the intrusion history information of the person transmitted from a plurality of the work machines,
The vehicle body controller controls the operation of the actuator so that, when a person who has entered the working range has a high level of rule compliance obtained from the person's intrusion history information collected by the server, the degree of restriction on the operation of the actuator is reduced compared to when the person has a low level of rule compliance.
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