JPH05112976A - 建設作業車の自動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 建設作業車の作業範囲の危険エリア内に侵入
者が入ると旋回と走行を自動停止させて安全性の向上を
期する。 【構成】 作業員４がパワーショベル１の作業範囲の危
険ゾーンＡ２，Ｂ２内に入ると、旋回制動用電磁弁（図
示せず）を作動させて、パワーショベル１のアーム１ａ
を旋回させるための旋回モータ（図示せず）への圧油の
供給を停止させてその駆動を停止させ、かつ走行制動電
磁弁（図示せず）を作動させて、パワーショベル１の左
右のクローラ（図示せず）を回転させるための左右の走
行モータ（図示せず）への圧油の供給を停止させてその
駆動を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、建設作業車の旋回お
よび走行を制御する自動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】建設現場等においては、パワーショベル
等の建設機械と作業員等が同一の作業領域で同時に作業
することが多い。このような場合、建設機械のオペレー
タおよび建設機械の近くで作業する作業者の不注意で、
上記作業者が稼動中の建設機械の作業範囲に侵入する
と、建設機械に接触して人的災害を引き起こすおそれが
ある。従来、このような人的災害を防止する手段とし
て、建設作業車の前部または後部に超音波送受信器を取
り付け、この超音波送受信器から超音波を所定方向に向
け発射し、作業者等から反射してくる超音波を送受信器
で受信することにより、警報を発して、オペレータに対
して危険な状態であることを喚起するようにしていた。

【０００３】しかしながら、上述のような従来の検知方
法では、警報検知領域内の物体から反射する超音波を送
受信器で受信して物体の存在を検知するものであるた
め、超音波を反射させることができるものであればそれ
が作業員であろうと定置された物体であろうと全て検知
してしまい、検知された物体が作業者かあるいは定置さ
れた物体であるかの判別が難しい。そのため、作業者以
外の物体に対しても反応してしまい、これによってオペ
レータが作業車を停止させてしまうと稼動率が低下して
しまうという問題がある。また、超音波送受信器は作業
車の前部または後部の一個所にしか設けられていないた
め、超音波送受信器の検知領域以外の作業領域内に作業
者等が侵入しても、これを検知することができないとい
う問題があった。

【０００４】そこで、本発明と同一出題人は、先に建設
作業車の全警報検知領域を同時に監視できるとともに、
検知領域に侵入した作業者等を確実に検知できる建設作
業車の作業領域監視装置を出願している（特願平２−１
４１１６６号）。この先願の発明の概要は、建設作業車
に立設した支持部材に所定の開き角を有する複数のホー
ン型超音波送受信器を、建設作業車を中心にして所定半
径の警報検知エリアがカバーできるように斜め下方に向
けてリング状に配列し、これらのホーン型超音波送受信
器のそれぞれに発信信号を加えることにより所定周波数
の超音波を発生させる一方、前記建設作業車の警報検知
エリア内に侵入する可能性のある侵入物体に、侵入物体
用超音波送受信器ユニットを携帯させるようにしてい
る。

【０００５】この侵入物体用超音波送受信器ユニットは
ホーン型超音波送受信器からの超音波を受信する超音波
受信器を有するとともに、超音波受信時に動作する報知
手段とホーン型超音波送受信器が発する超音波とは異な
る周波数の超音波を発する超音波送受信器とを有してお
り、各ホーン型超音波送受信器が、侵入物体側の超音波
送受信器からの超音波信号を受信した時の信号に基づい
て侵入物体を検知し監視することを特徴とするものであ
る。そして、各ホーン型超音波送受信器が発振動作する
と、これらのホーンの開口面からの超音波は前記建設作
業車を中心にして３６０度の全方向に亘り放射され、警
報検知エリアを同時に監視できる体勢となる。これによ
って、侵入物体が警報検知エリア内にいずれの方向から
侵入しても、これを確実に検知し得る。そして、前記建
設作業車と侵入物体との間での通信には、その通信方向
毎に異なる周波数の超音波が利用されているから、双方
の検知、認識が確実になる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
願の建設作業車の作業領域監視装置では、建設作業車を
中心とした３６０度の全方向に亘って警報検知エリアを
同時に監視でき、この警報検知エリア内に侵入物体が侵
入したことを検知でき、かつ警報することができるが、
この警報中に誤ってオペレータが建設作業車の旋回ある
いは走行操作を行うと、警報検知エリア内に侵入した侵
入物体を検知しているにも関わらず建設作業車が旋回あ
るいは走行し、侵入物体が作業員などの場合には人的災
害に到るおそれがある。

【０００７】本発明は、上述のような点に鑑みなされも
ので、建設作業車を中心として所定の警報検知エリア内
に侵入物体が侵入した際に、オペレータが誤って旋回操
作および走行操作を行っても、建設作業車が旋回および
走行作動を行わないようにでき、前記建設作業車の侵入
物体への接触等を防止して人的災害の発生を未然に防ぐ
ことができる建設作業車の自動制御装置を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、圧油で作動する旋回モータおよび走行モー
タを備えオペレータの操作により旋回および走行動作す
る建設作業車の、上記旋回および走行動作を制御する自
動制御装置であって、少なくとも上記オペレータの死角
となる上記建設作業車の周辺領域を含み、該建設作業車
を中心とする所定半径の警報検知エリアがカバーできる
ように第一周波数の超音波を送信する第一の超音波送受
信器と、上記警報検知エリア内に侵入する侵入物体によ
り携帯され、上記第一の超音波送受信器から送信される
第一周波数の超音波を受信し該第一周波数の超音波受信
時にこの第一周波数の超音波とは異なる第二周波数の超
音波を発する第二の超音波送受信器、および上記第一周
波数の超音波受信時に動作する報知手段を有する侵入物
体用超音波送受信ユニットと、上記建設作業車旋回用の
旋回操作レバーの操作時に、上記圧油を旋回モータへ供
給する旋回用圧油供給手段と、上記建設作業車走行用の
走行操作レバーの操作時に、上記圧油を走行モータへ供
給する走行用圧油供給手段と、上記旋回モータへの上記
圧油の供給路に設けられ、該圧油の旋回モータへの供給
を停止させる旋回用圧油停止手段と、上記走行モータへ
の上記圧油の供給路に設けられ、該圧油の走行モータへ
の供給を停止させる走行用圧油停止手段と、上記警報検
知エリア内に上記侵入物体が侵入し、この侵入物体が携
帯する上記第二の超音波送受信器から送信される第二周
波数の超音波を上記第一の超音波送受信器が受信したと
きに、上記旋回操作レバーおよび走行操作レバーの操作
の有無とは無関係に上記圧油の旋回モータおよび走行モ
ータへの供給を停止させるさせるように、上記旋回用圧
油停止手段および走行用圧油停止手段を駆動制御する制
御回路とを備える構成とした。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図６に基づ
いて説明する。図１は本発明の建設作業車の自動制御装
置をパワーショベルに適用した場合の全体の構成を示す
平面図である。この図１において、１は建設作業車とし
てのクローラ式のパワーショベル、２はパワーショベル
１の運転室、３はパワーショベル１の作業領域を監視す
るための、第一周波数の超音波を発振する第一の超音波
送受信器であり、この第一の超音波送受信器３はたとえ
ば運転室２の屋根上に設置される。

【００１０】第一の超音波送受信器３は、３０度の開き
角を有する角錐のホーン型超音波送受信器を、パワーシ
ョベル１を中心にして円周方向にリング状に並べて放射
状に配列することで構成されている。なお、各ホーン型
超音波送受信器の開口面は、水平面に対し所定の角度
（例えば１３．５度）斜め下方に向けられている。ま
た、パワーショベル１の運転室２内には制御ユニットが
設置されている。この制御ユニットは、各超音波送受信
器を発振動作させるとともに、各超音波送受信器で受波
した信号を処理して警報およびパワーショベル１の停止
制御を行うものである。

【００１１】４はパワーショベル１の警報ゾーンＡ１，
Ｂ１内に侵入する検知対象物体、例えば作業者（以下、
作業者という）であり、この作業者４は警報ブザーなど
の、報知手段としての警報手段５ａと、前記第一周波数
の超音波を受信し、該第一周波数の超音波の受信時に第
二周波数の超音波を発振する第二の超音波送受信器５ｂ
とを内蔵した、侵入物体用超音波送受信ユニット６を携
帯している。これにより、作業者４がパワーショベル１
の警報ゾーンＡ１，Ｂ１内に侵入したときに、パワーシ
ョベル１の第一の超音波送受信器３と作業者４の第二の
超音波送受信器５ｂ間で超音波７による交信を行い、互
いの存在を確認し警報できるようにする。

【００１２】パワーショベル１用の第一の超音波送受信
器３の制御ユニットは、各ホーン型超音波送受信器を同
時に所定の周波数（例えば２８ｋＨｚ）による発振回路
の出力で駆動し、また各ホーン型超音波送受信器で受信
した作業者４側からの第二周波数の超音波信号を検出回
路で検出し、この検出回路から出力される検出信号を処
理回路で処理して図示しないパワーショベル１内の警報
器の駆動制御およびパワーショベル１の停止制御回路を
制御するようにしている。また、侵入物体用超音波送受
信ユニット６では、パワーショベル１の第一の超音波送
受信器３から発せられた第一周波数の超音波を第二の超
音波送受信器５ｂで受信して検出回路でその超音波信号
を検出し、この検出回路から出力される検出信号を信号
処理回路で処理して警報手段５ａを鳴動制御するととも
に、この信号処理回路で第二の超音波送受信器５ｂによ
る第二周波数の超音波の発振を指令し、この発振指令に
基づいて所定周波数（例えば２１ｋＨｚ）の信号を所定
時間発振回路にて発振動作させ、その発振出力により第
二の超音波送受信器５ｂを駆動制御するようになってい
る。なお、パワーショベル１側の第一の超音波送受信器
３および作業者４側の侵入物体用超音波送受信ユニット
６の送受信可能範囲は、本実施例の場合にはパワーショ
ベル１を中心とする半径１０メートル前後の距離として
いる。

【００１３】一方、パワーショベル１側が侵入者の検出
を行う領域は、パワーショベル１のアーム１ａおよびバ
ケット１ｂの指向方向に対して相対的に設定され、図１
に示すように、アーム１ａおよびバケット１ｂの指向方
向に対して右側方の１３０度の扇形の領域で、半径５〜
１０Ｍの範囲を警報ゾーンＡ１、０〜５Ｍの範囲を危険
ゾーンＡ２とし、また、アーム１ａおよびバケット１ｂ
の指向方向に対して右前方３０度と左前方６０度の領域
を除く２７０度の領域で、半径３〜５Ｍの範囲を警報ゾ
ーンＢ１、０〜３Ｍの範囲を危険ゾーンＢ２としてい
る。これらのゾーンＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２は、パワー
ショベル１のオペレータ（図示せず）の死角をカバーす
るように設定され、該パワーショベル１のアーム１ａお
よびバケット１ｂの旋回とともに移動してアーム１ａお
よびバケット１ｂの指向方向に対する相対位置が常に一
定となり、これにより、同一の地点であってもアーム１
ａおよびバケット１ｂの旋回によって、警報及び危険ゾ
ーンの場所は変化する。

【００１４】そして、超音波送受信ユニット６を携帯し
た作業者４が前記警報ゾーンＡ１，Ｂ１内に侵入する
と、後述する動作により超音波送受信ユニット６の警報
手段５ａが鳴動して危険であることが作業者４に報知さ
れると共に、前記作業者４が危険ゾーンＡ２，Ｂ２内に
侵入すると、後述する動作により、動作中においてはパ
ワーショベル１の走行やアーム１ａおよびバケット１ｂ
の旋回が自動で停止し、停止中である場合には、オペレ
ータがパワーショベル１の走行動作や旋回動作を行って
も走行、旋回が行われないようになる。ただし、本実施
例の自動制御装置では、前記作業者４が危険ゾーンＡ
２，Ｂ２内に侵入していても、オペレータの視界内の方
向への走行は行えるようにされている。このため、前記
パワーショベル１には、以下に説明するような、アーム
１ａおよびバケット１ｂの旋回位置を検出するための構
成が設けられている。

【００１５】図２はパワーショベル１の旋回位置検出の
説明図である。この図２において、１ｃはパワーショベ
ル１の旋回機構フレームである。走行機構１ｄ上には、
固定部１ｅが配置されており、この固定部１ｅに９０度
の弧状の近接スイッチ検出金具１ｆ，１ｇが取り付けら
れている。近接スイッチ検出金具１ｆ，１ｇは図３に示
すように、固定部１の中心に対して１８０度位置を異な
らせ且つ高さを異ならせて、円弧状（中心に対する角度
はほぼ９０度）に配設させている。また、図２に示すよ
うに、上記固定部１ｅの外周面に対向するように、旋回
体１ｃの下面から接点取付部１ｈが垂下され、この接点
取付部１ｈに１対の近接スイッチ１ｉ，１ｊが取り付け
られている。接点取付部１ｈと近接スイッチ１ｉ，１ｊ
は旋回体１ｃと一体的に旋回し、その旋回位置に応じ
て、近接スイッチ１ｉ，１ｊがそれぞれ近接スイッチ検
出金具１ｆ，１ｇに対向したり、近接スイッチ検出金具
１ｆ，１ｇから離れるようになっている。

【００１６】そして、本実施例のパワーショベル１で
は、前記近接スイッチ検出金具１ｆ，１ｇのいずれかが
近接スイッチ１ｉ，１ｊに対向したときに、図３中の０
度方向及び１８０度方向に指向したクローラＣＬ，ＣＲ
の回転、即ちパワーショベル１の走行を可能とするよう
にしてあり、具体的には、旋回体１ｃの旋回によって近
接スイッチ１ｉが近接スイッチ検出金具１ｆと対向し、
アーム１ａおよびバケット１ｂの旋回位置が図３中のエ
リアＣ１の範囲内の方向となっているときに、オペレー
タが走行操作を行った場合には、オペレータの視界内と
なる図３中の０度方向への走行が可能で、オペレータの
死角となる図３中１８０度方向への走行が不可能となる
ようにしている。同様にして、近接スイッチ１ｊが近接
スイッチ検出金具１ｇと対向し、アーム１ａおよびバケ
ット１ｂの旋回位置が図３中のエリアＣ２の範囲内の方
向となっているときに、オペレータが走行操作を行った
場合には、オペレータの視界内となる図３中の１８０度
方向への走行が可能で、オペレータの死角となる図３中
０度方向への走行が不可能となるようにしている。

【００１７】図４は上記近接スイッチ１ｉ，１ｊの作動
にともなうパワーショベル１の前進、後進の禁止制御を
行う制御回路、すなわち、パワーショベル１の走行制御
を行うためのシーケンス制御回路の回路図である。この
図４において、図２と同一部分には同一符号が付されて
いる。図４において、Ｌ１はプラス電位が印加され、Ｌ
２にはマイナス電位が印加された電源ラインであり、電
源ラインＬ１とＬ２間には、たとえば、パワーショベル
１に搭載されているバッテリの電圧２４Ｖが印加されて
いる。この電源ラインＬ１とＬ２間には、近接接点１ｉ
１，安全接点Ｓ１，後進接点Ｒａ、リレーＲ１の直列回
路が接続されている。近接接点１ｉ１は上記近接スイッ
チ１ｉが近接スイッチ検出金具１ｆと対向したときに作
動する常開接点であり、後進接点Ｒａと後述する後進接
点Ｒｂとは、走行操作レバーを後進側に操作したときオ
ンとなる接点である。また、安全接点Ｓ１〜Ｓ３は、作
業員４が危険ゾーンＡ２，Ｂ２に侵入して第一の超音波
送受信器３が第二の超音波送受信器５ｂから送信される
第二周波数による超音波７を受信したときに、リレー
（図示せず）の付勢により後述する図５の接点Ｒ１０と
同時にオンとなる接点である。

【００１８】一方、電源ラインＬ１とＬ２間には、近接
接点１ｊ１と安全接点Ｓ２と前進接点Ｆａ，リレーＲ２
の直列回路が接続されている。接点１ｊ１は近接スイッ
チ１ｊが近接スイッチ検出金具１ｇと対向したときにオ
ンとなる接点であり、前進接点Ｆａと後述する前進接点
Ｆｂとは、走行レバーを前進側に操作したときにオンと
なる接点である。さらに、電源ラインＬ１とＬ２間に
は、近接接点１ｉ２と、近接接点１ｊ２と、安全接点Ｓ
３と、前進接点Ｆｂおよび後進接点Ｒｂの並列回路と、
リレーＲ３との直列回路が接続されている。近接接点１
ｉ２，１ｊ２は上記近接スイッチ１ｉ，１ｊが近接スイ
ッチ検出金具１ｆと対向しないときに作動する常閉接点
であり、また、リレーＲ１〜Ｒ３はそれぞれ常開の接点
Ｒ１ａ，Ｒ２ａ，Ｒ３ａを有しており、これらの接点Ｒ
１ａ〜Ｒ３ａは並列回路を構成しており、この並列回路
とストップバルブＶが電源ラインＬ１とＬ２間に直列に
接続されている。

【００１９】次に、旋回制御機構について説明する。図
５は旋回制御機構の油圧回路図であり、図５における接
点Ｒ１０は、上記第一の超音波送受信器３が第二周波数
の超音波を受信して、該第一の超音波送受信器３の制御
ユニットが出力する警報出力でリレーが作動すると閉成
する接点である。また、図５における１０は旋回操作レ
バーであり、パワーショベル１の運転室でオペレータが
左右の旋回を行うときに操作するものである。この旋回
操作レバー１０を左旋回操作することにより、左旋回制
動用電磁弁８Ｌを介して旋回方向切換弁１２が付勢され
て左旋回操作弁１２Ｌの回路が形成され、旋回操作レバ
ー１０の操作量に応じた弁開度で左旋回操作弁１２Ｌが
開弁されて、旋回油圧ポンプ１４から旋回モータ１３
へ、該旋回モータ１３を左旋回方向に回転させるような
経路で動力油が供給され、さらにオイルタンク１４ａへ
循環するようになっている。

【００２０】同様にして、旋回操作レバー１０を右旋回
操作することにより、右旋回制動用電磁弁８Ｒを介して
旋回方向切換弁１２が付勢されて右旋回操作弁１２Ｒの
回路が形成され、旋回操作レバー１０の操作量に応じた
弁開度で右旋回操作弁１２Ｒが開弁されて、旋回油圧ポ
ンプ１４から旋回モータ１３へ、該旋回モータ１３を右
旋回方向に回転させるような経路で動力油が供給され、
さらにオイルタンク１４ａへ循環するようになってい
る。尚、左旋回制動用電磁弁８Ｌ，右旋回制動作電磁弁
８Ｒは、上記接点Ｒ１０が閉成されたときには図５の状
態から付勢されて、パイロット油をタンクポート１５に
流すようになっている。そしてこの場合には、旋回方向
切換弁１２の付勢が解かれてセンター位置回路１２ｃが
形成され、これにより旋回油圧ポンプ１４から旋回モー
タ１３への動力油の供給が断たれ、パワーショベル１の
旋回が不可能な状態となるようになっている。このと
き、動力油はタンクポート１４ａに戻る。

【００２１】次に、走行制御機構の構成について説明す
る。図６は走行制動機構の油圧回路図であり、図６中の
回路のうち油圧ポンプ及び油圧供給方向切換のための弁
については、図３に示す左クローラＣＬに関するものの
みを図示し、右クローラＣＲに関するものについては図
示を省略している。尚、右クローラＣＲに関する油圧ポ
ンプ及び油圧供給方向切換のための弁については、図６
中に示す左クローラＣＬに関する回路と同様のものが別
途設けられる。さて、図６中９Ｌは、図４のストップバ
ルブＶが付勢されることにより図６の状態から付勢され
る左クローラＣＬ用の走行制動電磁弁、１６Ｌは左クロ
ーラＣＬ用の走行方向切換弁、１８Ｌ，１８Ｒはそれぞ
れ図３に示す左右のクローラＣＬ，ＣＲを回転させるた
めの走行モータである。そして、オペレータの走行操作
レバー（図示せず）の操作にともなって、走行方向切換
弁１６Ｌが、ニュートラル回路１６Ｎが形成された状態
から、前進操作弁１６Ｆあるいは後進操作弁１６Ｒのい
ずれかの方向に付勢されると、これにより、走行用ポン
プ１６ａからの動力油が走行制動電磁弁９Ｌを介してセ
ンタースイベルジョイント１７、左走行モータ１８Ｌ、
センタースイベルジョイント１７、タンクポート１９の
経路に循環して、左走行モータ１８Ｌが前進、後退いず
れかの方向に回転するようになっている。

【００２２】また、図４で示した接点Ｒ１ａ〜Ｒ３ａの
いずれかが閉成されてストップバルブＶが付勢される
と、走行制動電磁弁９Ｌが図６の状態から付勢されて、
走行用ポンプ１６ａからの動力油が走行方向切換弁１６
Ｌに供給されずにタンクポート１９に流れ、左走行モー
タ１８Ｌへの動力油の給油が遮断され、パワーショベル
１の走行が不可能な状態となるようになっている。尚、
先に述べたように本実施例のパワーショベル１には、図
６中に示す左クローラＣＬに関する回路と同様に右クロ
ーラＣＲに関する油圧ポンプ及び油圧供給方向切換のた
めの弁が別途設けられており、これら右側回路について
も、オペレータの走行操作レバー（図示せず）の操作に
ともなって上述の左側回路と同様の動作を行う。

【００２３】次に、上記のように構成された本実施例の
動作を説明する。パワーショベル１の旋回が停止された
状態で第一の超音波送受信器３が作動状態となり、各ホ
ーン型超音波送受信器が作動されると、これらから発生
する所定周波数（２８ＫＨｚ、第一周波数に相当）の超
音波はそれぞれのホーンの開口面から３６０度全域に亘
り斜め下方に放射される。このような状態において、超
音波送受信ユニット６を携帯した作業者４が警報ゾーン
Ａ１，Ｂ１内に侵入すると、第一の超音波送受信器３の
いずれかのホーン型超音波送受信器のからの第一周波数
による超音波を受信するため、その超音波は電気信号に
変換される。そして、この変換信号を受けて第一の超音
波送受信器３から発振された第一周波数の超音波信号の
みを抽出し、これを信号処理回路に出力する。

【００２４】信号処理回路では、検出回路からの検出信
号に基づいて警報ブザーを鳴動することで作業者４自身
がパワーショベル１の作業領域に侵入したことを知る。
これによって作業者４は自ら危険を知り、警報ゾーンＡ
１，Ｂ１外へ避難する。一方、上記作業者４が警報ブザ
ーに気が付かず、警報ゾーンＡ１，Ｂ１からさらに危険
ゾーンＡ２，Ｂ２に入ると、作業者４自身が警報ブザー
による警告を受けると同時に、超音波送受信ユニット６
内の信号処理回路が発振回路に起動指令を与え、その発
振出力により超音波送受信器が駆動して第二周波数によ
る超音波（周波数２１ＫＨｚ）７がパワーショベル１の
第一の超音波送受信器３に向け放射される。

【００２５】この超音波７がパワーショベル１側のホー
ン型超音波送受信器のいずれかで受信されると、この超
音波は電気信号に変換されて、検出回路で受波した超音
波信号のみを抽出し、これを信号処理回路から警報器に
駆動信号を出力し、警報器を駆動すると同時に危険ゾー
ンＡ２，Ｂ２内に作業者４等が侵入したことをパワーシ
ョベル１のオペレータに報知する。これと同時に、第１
の超音波送受波ユニットより信号が出力されてリレーが
作動し、図５の接点Ｒ１０が閉成されるとともに、左右
の旋回制動用電磁弁８Ｌ，８Ｒが同時に付勢されて旋回
方向切換弁１２の付勢が解かれ、旋回油圧ポンプ１４か
ら旋回モータ１３への動力油の供給が断たれて、パワー
ショベル１の旋回が不可能な状態となる。したがって、
旋回停止状態から旋回動作を起動するときに、作業員４
等への接触による障害の発生を未然に防止できることに
なる。

【００２６】尚、前記危険ゾーンＡ２，Ｂ２内に作業者
４等が侵入していない状態で旋回動作が開始された後、
旋回動作中に前記危険ゾーンＡ２，Ｂ２内に作業者４等
が侵入したときにも、その時点で図５の油圧回路が上述
と同様の経路を形成して旋回モータ１３の回転が停止
し、旋回動作が途中で停止されることになる。したがっ
て、旋回動作中においても作業員４等への接触による障
害の発生を未然に防止できることになる。

【００２７】次に、パワーショベル１の走行動作の自動
停止について述べる。図１に示すパワーショベル１で
は、そのアーム１ａ，バケット１ｂの指向方向とは反対
の方向はオペレータの死角となり、オペレータが作業員
４等の接近を直接視認することができない。そのため、
オペレータの背面方向へのパワーショベル１の走行動作
を行うときには、前記危険ゾーンＡ２，Ｂ２内の作業員
４等の有無に基づいてパワーショベル１の走行を自動制
御する。一方、アーム１ａ，バケット１ｂが指向してい
る方向、すなわちオペレータの視界内に作業員４等が侵
入してくる場合には、オペレータの判断により、危険性
あると判断した場合には、パワーショベル１の作動を手
動で停止させる方が稼動率が上がる。そこで、オペレー
タの正面方向へのパワーショベル１の走行動作を行うと
きには、オペレータの操作通りにパワーショベル１が走
行するようにしている。

【００２８】例えば旋回体１ｃの旋回にともないパワー
ショベル１のアーム１ａ，バケット１ｂが図３中のエリ
アＣ２の範囲内の方向を指向している場合には、近接ス
イッチ１ｊが近接スイッチ検出金具１ｇと対向し、近接
接点１ｊ１が閉成され、近接接点１ｊ２が解放される。
この状態で作業員４が前記アーム１ａ，バケット１ｂの
指向方向以外の方向に設定された前記危険ゾーンＡ２，
Ｂ２内に入ると、第一の超音波送受信器３内の警報器が
作動して安全接点Ｓ１〜Ｓ３が閉成する。ここで、オペ
レータが誤って、該オペレータの前方である図３中の１
８０度方向にパワーショベル１を走行させるつもりで、
前進操作レバーを操作すると、これと同時に、前進接点
Ｆａが閉成される。したがって、電源ラインＬ１とＬ２
間に、近接接点１ｊ１〜安全接点Ｓ２〜前進接点Ｆａ〜
リレーＲ２の閉回路が形成され、リレーＲ２が付勢さ
れ、その常開接点Ｒ２ａが閉成され、ストップバルブＶ
が付勢される。

【００２９】この結果、図６に示す走行制動電磁弁９Ｌ
が付勢され、走行油ポンプ１６ａからの動力油はタンク
ポート１９に流れ、左右の走行モータ１８Ｌ，１８Ｒに
供給されなくなる。したがって、左右のクローラＣＬ，
ＣＲの回転動作が不可能となってパワーショベル１の走
行が不可能となり、該パワーショベル１が前進動作（図
３中０度方向に走行）せず、危険ゾーンＡ２，Ｂ２内の
作業員４の安全を確保することができる。尚、この動作
は、停止中のパワーショベル１の走行を起動する際に限
られず、パワーショベル１の走行中において、その走行
によって位置が変化する前記危険ゾーンＡ２，Ｂ２内に
作業者４が入った場合にも同様に行われる。

【００３０】また、パワーショベル１のアーム１ａ，バ
ケット１ｂが図３中のエリアＣ１の範囲内の方向を指向
しており、作業員４が前記オペレータの背面方向に設定
された前記危険ゾーンＡ２，Ｂ２内に入ったときに、オ
ペレータが誤って、該オペレータの前方である図３中の
０度方向にパワーショベル１を走行させるつもりで、後
進操作レバーを操作すると、近接スイッチ１ｉが近接ス
イッチ検出金具１ｆと対向しており、近接接点１ｉ１が
閉成されていると共に、安全接点Ｓ１〜Ｓ３が閉成し、
後進接点Ｒａが閉成されるので、電源ラインＬ１とＬ２
間に、近接接点１ｉ１〜安全接点Ｓ１〜後進接点Ｒａ〜
リレーＲ１の閉回路が形成され、リレーＲ１が付勢さ
れ、その常開接点Ｒ１ａが閉成されてストップバルブＶ
が付勢される。よって、上述と同様に左右のクローラＣ
Ｌ，ＣＲの回転動作が不可能となってパワーショベル１
の走行が不可能となり、該パワーショベル１が後進動作
（図３中１８０度方向に走行）せず、危険ゾーンＡ２，
Ｂ２内の作業員４の安全を確保することができる。

【００３１】次に、パワーショベル１のアーム１ａ，バ
ケット１ｂが図３中のエリアＣ３，Ｃ４の範囲内の方向
を指向している場合について述べる。この場合には、近
接スイッチ１ｉ，１ｊはともに近接スイッチ検出金具１
ｆ，１ｇに対向しない。したがって、近接接点１ｉ１，
１ｊ１はともにオフで、近接接点１ｉ２，１ｊ２はとも
にオンである。ここで、作業員４が前記オペレータの背
面方向に設定された前記危険ゾーンＡ２，Ｂ２内に入っ
て安全接点Ｓ１〜Ｓ３がオンとなり、この状態でオペレ
ータが前進操作レバーまたは後進操作レバーを操作する
と、前進接点Ｆｂまたは後進接点Ｒｂが閉成され、リレ
ーＲ３が付勢される。したがって、リレーＲ３が閉成さ
れ、その常開接点Ｒ３ａが閉成されてストップバルブＶ
が付勢される。よって、上述と同様に左右のクローラＣ
Ｌ，ＣＲの回転動作が不可能となってパワーショベル１
の走行が不可能となり、該パワーショベル１が前進及び
後進動作を共に行えず、すなわちパワーショベル１のア
ーム１ａ，バケット１ｂが図３中のエリアＣ３，Ｃ４の
範囲内の方向を指向している場合には、パワーショベル
１のエリア図３中０度及び１８０度方向への走行が共に
不可能となる。

【００３２】このように、本実施例にあっては、パワー
ショベル１に第一の超音波送受信器３を設置し、パワー
ショベル１のオペレータの死角となる領域を全て監視す
るとともに、作業者４等がパワーショベル１の作業範囲
内に侵入しても、これを確実に検知し、特に危険なエリ
ア内に作業者４等が侵入して来た場合にはオペレータが
パワーショベル１の旋回、走行操作を行っても自動的に
旋回、走行作動を停止することができる。また、パワー
ショベル１と作業者４間では、互いに周波数の異なる超
音波を利用して互いの存在を認識し、警報を発するよう
構成されているから、不用意に侵入する作業者等を確実
に検知し、識別できるほか、従来のように電柱、塀等の
定置物によってパワーショベル１が停止してしまうとい
う問題を解消できる。

【００３３】なお、上記実施例では、パワーショベルの
作業領域を監視する場合について述べたが、ブルトー
ザ、ローラ車、バックホウなどの建設作業車にも利用で
きることは勿論であり、また前記警報ゾーンＡ１，Ｂ１
と危険ゾーンＡ２，Ｂ２との領域設定は任意である。ま
た、上記実施例では、警報ブザーによって互いの存在を
認識する場合について述べたが、回転ランプ、その他の
手段を用いても良い。

【００３４】さらに、作業者４が侵入しているゾーンの
相違によって、たとえば警報ゾーンＡ１，Ｂ１に作業者
４が侵入しているときには、パワーショベル１側と作業
者４側とのブザーを所定間隔の間欠音で鳴動させ、危険
ゾーンＡ２，Ｂ２に作業者４が侵入しているときには、
パワーショベル１側と作業者４側とのブザーを前記所定
間隔より短い間隔の間欠音で鳴動させるようにしてもよ
い。このようにすれば、パワーショベル１の稼動率およ
び作業者４の安定性をより向上できる。また、本実施例
では、危険ゾーンＡ２，Ｂ２に作業者４が侵入したとき
にパイロット圧油の供給を断つことにより旋回モータの
駆動を停止させようにしたが、前記走行モータの場合と
同様に、パイロット圧油ではなく前記旋回モータの駆動
に必要な圧油の供給を直に停止させるようにしてもよ
い。

【００３５】なお、この発明の旋回、走行動作の停止
は、パワーショベル１の作動停止中あるいは作動中のい
ずれの場合にも適用できることは、上記実施例の説明か
ら自明である。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、建設作業車に超音波送受信ユニットを設けて中
心にして３６０度の方向の所定半径の警報検知エリアを
カバーできるようにするとともに、警報検知所定危険エ
リア内に侵入物体が侵入したときにオペレータが進行操
作レバーあるいは旋回操作レバーを操作しても確実に自
動的に作業車の進行、または旋回を停止させることがで
き、侵入物体に危険を及ぼすことがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体の構成を示す平面
図である。

【図２】本発明におけるパワーショベルの旋回体と走行
機構フレームの部分の構成説明図である。

【図３】本発明におけるパワーショベルの走行禁止範囲
の説明図である。

【図４】本発明におけるパワーショベルの走行制動のシ
ーケンス制御回路図である。

【図５】本発明における旋回制動機構の油圧回路図であ
る。

【図６】本発明における走行制動機構の油圧回路図であ
る。

【符号の説明】

１ パワーショベル １ｃ 旋回体 ３ 第一の超音波送受信器 ４ 作業員 ５ａ 警報手段 ５ｂ 第二の超音波送受信器 ６ 超音波送受信ユニット ７ 超音波 ８Ｌ 左旋回制動用電磁弁 ８Ｒ 右旋回制動用電磁弁 ９Ｌ 走行制動電磁弁 １０ 方向操作レバー １２ 旋回方向切換弁 １３ 旋回モータ １６Ｌ 走行方向切換弁 １８Ｌ 左走行モータ １８Ｒ 右走行モータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧油で作動する旋回モータおよび走行モ
   ータを備えオペレータの操作により旋回および走行動作
   する建設作業車の、上記旋回および走行動作を制御する
   自動制御装置であって、 少なくとも上記オペレータの死角となる上記建設作業車
   の周辺領域を含み、該建設作業車を中心とする所定半径
   の警報検知エリアがカバーできるように第一周波数の超
   音波を送信する第一の超音波送受信器と、 上記警報検知エリア内に侵入する侵入物体により携帯さ
   れ、上記第一の超音波送受信器から送信される第一周波
   数の超音波を受信し該第一周波数の超音波受信時にこの
   第一周波数の超音波とは異なる第二周波数の超音波を発
   する第二の超音波送受信器、および上記第一周波数の超
   音波受信時に動作する報知手段を有する侵入物体用超音
   波送受信ユニットと、 上記建設作業車旋回用の旋回操作レバーの操作時に、上
   記圧油を旋回モータへ供給する旋回用圧油供給手段と、 上記建設作業車走行用の走行操作レバーの操作時に、上
   記圧油を走行モータへ供給する走行用圧油供給手段と、 上記旋回モータへの上記圧油の供給路に設けられ、該圧
   油の旋回モータへの供給を停止させる旋回用圧油停止手
   段と、 上記走行モータへの上記圧油の供給路に設けられ、該圧
   油の走行モータへの供給を停止させる走行用圧油停止手
   段と、 上記警報検知エリア内に上記侵入物体が侵入し、この侵
   入物体が携帯する上記第二の超音波送受信器から送信さ
   れる第二周波数の超音波を上記第一の超音波送受信器が
   受信したときに、上記旋回操作レバーおよび走行操作レ
   バーの操作の有無とは無関係に上記圧油の旋回モータお
   よび走行モータへの供給を停止させるように、上記旋回
   用圧油停止手段および走行用圧油停止手段を駆動制御す
   る制御回路と、 を備えたことを特徴とする建設作業車の自動制御装置。