JPWO2019111357A1 - ホイールローダの周辺監視システム及びホイールローダの周辺監視方法 - Google Patents

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Abstract

周辺監視システムは、作業車両の周辺の物体を検出する物体検出装置の検出データに基づいて、作業車両に設けられた警報装置に作動指示を出力する作動指示出力部と、作業車両の運転室に設けられたキャンセル操作装置から出力された無効指示に基づいて、作動指示を無効にする無効化部と、運転室における搭乗者の特定の搭乗状態を検出する搭乗状態検出装置の検出データに基づいて、無効にされた作動指示を有効にする有効化部と、を備える。

Description

本発明は、作業車両の周辺監視システム及び作業車両の周辺監視方法に関する。
作業車両に係る技術分野において、特許文献1に開示されているような、物体検出装置としてのレーダ装置を用いて作業車両の周辺の状況を監視する周辺監視システムが知られている。
特開2014−161087号公報
物体検出装置が作業車両の周辺の物体を検出したとき、例えば、周辺監視システムは、作業車両の搭乗者(例えばオペレータ)に向けて警報音を出力する。物体が作業車両の稼動に影響するような障害物である場合、警報音が出力されることにより、作業車両の搭乗者は、作業車両の周辺に障害物が存在することを認識することができる。しかし、作業車両が建屋の内部に進入したり建屋の内部で作業したりする場合、作業車両の周辺に障害物が存在しない状況又は搭乗者が明らかに作業車両の周辺の状況を認識できている状況において、物体検出装置が、例えば建屋の壁面を障害物として検出することにより、不要な警報音が出力され、搭乗者は煩わしさを感じることがある。
不要な警報音の出力を停止するためのキャンセル操作装置が作業車両に設けられることにより、搭乗者は、自己の意思でキャンセル操作装置を操作して、不要な警報音の出力を停止することができる。しかし、1台の作業車両を複数のオペレータが交代で運転したりサービスマンが運転したりする場合、先に作業車両を運転していた搭乗者がキャンセル操作装置を操作して警報音の出力を停止したまま、次の搭乗者が作業車両に搭乗してしまうと、次の搭乗者が作業車両を運転中に作業車両と障害物とが接近したとき、必要な警報音が出力されない可能性がある。
本発明の態様は、不要な警報音の出力を抑制し、必要な警報音を出力することを目的とする。
本発明の態様に従えば、作業車両の周辺の物体を検出する物体検出装置の検出データに基づいて、前記作業車両に設けられた警報装置に作動指示を出力する作動指示出力部と、前記作業車両の運転室に設けられたキャンセル操作装置から出力された無効指示に基づいて、前記作動指示を無効にする無効化部と、前記運転室における搭乗者の特定の搭乗状態を検出する搭乗状態検出装置の検出データに基づいて、無効にされた前記作動指示を有効にする有効化部と、を備える作業車両の周辺監視システムが提供される。
本発明の態様によれば、不要な警報音の出力を抑制することができ、必要な警報音を出力することができる。
図1は、第1実施形態に係る作業車両の一例を示す側面図である。 図2は、第1実施形態に係る物体検出装置が物体を検出する範囲の一例を模式的に示す図である。 図3は、第1実施形態に係る運転室の一例を模式的に示す図である。 図4は、第1実施形態に係るロック操作装置の一例を模式的に示す図である。 図5は、第1実施形態に係る周辺監視システムの一例を示す機能ブロック図である。 図6は、第1実施形態に係る周辺監視処理の一例を示すフローチャートである。 図7は、第1実施形態に係る表示装置の一例を模式的に示す図である。 図8は、第1実施形態に係る周辺監視処理の一例を示すシーケンス図である。 図9は、第2実施形態に係る周辺監視処理の一例を示すシーケンス図である。 図10は、第3実施形態に係る周辺監視処理の一例を示すシーケンス図である。 図11は、第4実施形態に係る周辺監視処理の一例を示すシーケンス図である。 図12は、第5実施形態に係る作業車両の一例を示す側面図である。 図13は、コンピュータシステムの一例を示すブロック図である。
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
<第1実施形態>
[ホイールローダの概要]
第1実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係る作業車両1の一例を示す側面図である。本実施形態において、作業車両1は、アーティキュレート式作業車両の一種であるホイールローダ1である。ホイールローダ1は、バケット12ですくい取った掘削物を運搬車両に積み込んだり所定の排出場所に排出したりする。
図1に示すように、ホイールローダ1は、車体2と、運転台3と、走行装置4と、作業機10とを備える。
車体2は、車体前部2Fと車体後部2Rとを含む。車体前部2Fと車体後部2Rとは、関節機構9を介して屈曲可能に連結される。不図示のステアリングシリンダが関節機構9に設けられ、ステアリングシリンダが伸縮することによって車体2が屈曲する。
運転台3は、車体2に支持される。運転台3に運転室3Rが設けられる。ホイールローダ1は、運転室3Rに搭乗した搭乗者によって運転される。搭乗者は、ホイールローダ1を運転して実作業を実施するオペレータと、ホイールローダ1のメンテナンス作業を実施するサービスマンとを含む。実作業は、作業機10を用いて被掘削物を掘削する掘削作業及び掘削物を運搬し排土する運搬作業の少なくとも一方を含む。
走行装置4は、車体2を支持する。走行装置4は、車輪5を有する。車輪5は、車体2に搭載されているエンジンが発生する動力により回転する。タイヤ6が車輪5に装着される。車輪5は、車体前部2Fに支持される2つの前輪5Fと、車体後部2Rに支持される2つの後輪5Rとを含む。タイヤ6は、前輪5Fに装着される前タイヤ6Fと、後輪5Rに装着される後タイヤ6Rとを含む。走行装置4は、地面RSを走行可能である。走行装置4は、車体2を屈曲させて旋回させる関節機構9を含む。
前輪5F及び前タイヤ6Fは、回転軸FXを中心に回転可能である。後輪5R及び後タイヤ6Rは、回転軸RXを中心に回転可能である。
以下の説明においては、前タイヤ6Fの回転軸FXと平行な方向を適宜、車幅方向、と称し、地面RSと接触する前タイヤ6Fの接地面と直交する方向を適宜、上下方向、と称し、車幅方向及び上下方向の両方と直交する方向を適宜、前後方向、と称する。ホイールローダ1が直進状態で走行するとき、回転軸FXと回転軸RXとは平行である。
また、以下の説明においては、車幅方向において車体2の中心に近い位置又は方向を適宜、車幅方向の内側又は内方、と称し、車体2の中心から遠い位置又は方向を適宜、車幅方向の外側又は外方、と称する。また、車幅方向において、運転室3Rの運転シート17(図3参照)を基準とする一方を適宜、右側又は右方、と称し、右側又は右方の逆側又は逆方向を適宜、左側又は左方、と称する。また、前後方向において、運転室3Rの運転シート17を基準として作業機10に近い位置又は方向を適宜、前側又は前方、と称し、前側又は前方の逆側又は逆方向を適宜、後側又は後方、と称する。また、上下方向において前タイヤ6Fの接地面に近い位置又は方向を適宜、下側又は下方、と称し、下側又は下方の逆側又は逆方向を適宜、上側又は上方、と称する。
運転室3Rの左側に出入口7が設けられる。出入口7はドアにより開閉される。また、車体後部2Rの左側にステップ8が設けられる。ステップ8に沿って手すり8Hが設けられる。搭乗者は、ステップ8を上がった後、出入口7を介して運転室3Rに進入することができる。また、運転室3Rに存在する搭乗者は、出入口7を介して運転室3Rから退去した後、ステップ8を下りることができる。
作業機10は、車体2に支持される。作業機10の少なくとも一部は、前タイヤ6Fよりも前方に配置される。作業機10は、車体2に移動可能に連結されるブーム11と、ブーム11に移動可能に連結されるバケット12と、ベルクランク15と、リンク16とを有する。
ブーム11は、ブームシリンダ13が発生する動力によって作動する。ブームシリンダ13の一端部は、車体2に連結される。ブームシリンダ13の他端部は、ブーム11に連結される。搭乗者がブーム操作レバー18Hを操作するとブームシリンダ13が伸縮する。ブームシリンダ13が伸縮することにより、ブーム11は上げ動作又は下げ動作する。
バケット12は、刃先を含む先端部12Bを有する作業部材である。バケット12は、前タイヤ6Fよりも前方に配置される。バケット12は、ブーム11の先端部に連結される。バケット12は、バケットシリンダ14が発生する動力によって作動する。ベルクランク15の中央部がブーム11に回転可能に連結される。バケットシリンダ14の一端部は、車体2に連結される。バケットシリンダ14の他端部は、ベルクランク15の一端部に連結される。ベルクランク15の他端部は、リンク16を介してバケット12に連結される。搭乗者がバケット操作レバー18Iを操作するとバケットシリンダ14が伸縮する。バケットシリンダ14が伸縮することにより、バケット12はダンプ動作又はチルト動作する。
[周辺監視システムの概要]
ホイールローダ1は、ホイールローダ1の周辺を監視して、ホイールローダ1の周辺の状況をホイールローダ1の搭乗者に認識させる周辺監視システム100を備える。周辺監視システム100は、物体検出装置20を備える。
図2は、本実施形態に係る物体検出装置20が物体を検出する範囲の一例を模式的に示す図である。物体検出装置20は、ホイールローダ1の周辺の物体を検出する。図1及び図2に示すように、物体検出装置20は、ホイールローダ1の周辺の物体を撮影するカメラ21と、ホイールローダ1の周辺の物体を非接触で検出する非接触センサ22とを含む。
カメラ21は、ホイールローダ1に複数搭載され、ホイールローダ1の周辺の物体の画像を取得する。カメラ21は、ホイールローダ1の車体2の外面に設けられる。カメラ21は、車体前部2Fに設けられたカメラ21Aと、車体後部2Rに設けられたカメラ21B,21C,21D,21E,21Fとを含む。
カメラ21Aは、車体2の前方に規定された撮影領域SAを撮影する。カメラ21Bは、車体2の右方に規定された撮影領域SBを撮影する。カメラ21Cは、車体2の右方及び右後方に規定された撮影領域SCを撮影する。カメラ21Dは、車体2の後方に規定された撮影領域SDを撮影する。カメラ21Eは、車体2の左方及び左後方に規定された撮影領域SEを撮影する。カメラ21Fは、車体2の左方に規定された撮影領域SFを撮影する。
非接触センサ22は、ホイールローダ1に複数搭載され、ホイールローダ1の周辺の物体を非接触で検出する。非接触センサ22は、物体検出装置20の検出データとして、物体の位置データを生成する。物体の位置データは、物体の存否データ及び物体までの距離データを含む。非接触センサ22は、物体に電波を発射して物体を非接触で検出可能なレーダ装置を含む。なお、非接触センサ22は、レーザ光を物体に発射して物体を非接触で検出可能なレーザスキャナ装置を含んでもよい。非接触センサ22は、超音波を物体に発射して物体を非接触で検出可能な超音波センサ装置を含んでもよい。非接触センサ22は、ホイールローダ1の車体2の外面に設けられる。非接触センサ22は、車体後部2Rに設けられた非接触センサ22A,22B,22C,22Dを含む。
非接触センサ22Aは、車体2の右方に規定された検出領域DAの物体を検出する。非接触センサ22Bは、車体2の後方及び左後方に規定された検出領域DBの物体を検出する。非接触センサ22Cは、車体2の後方及び右後方に規定された検出領域DCの物体を検出する。非接触センサ22Dは、車体2の左方に規定された検出領域DDの物体を検出する。
物体検出装置20は、複数のカメラ21及び複数の非接触センサ22を用いて、ホイールローダ1の周辺の異なる領域のそれぞれに存在する物体を検出可能である。なお、本実施形態においては、物体検出装置20は、複数のカメラ21及び複数の非接触センサ22の両方を含むが、複数のカメラ21又は複数の非接触センサ22のいずれか一方でもよい。また、物体検出装置20は、例えば車体後部2Rの後端部に設けられた単数のカメラ21又は単数の非接触センサ22のいずれか一方でもよい。物体検出装置20が単数又は複数のカメラ21のみを含む場合、カメラ21により撮影された物体の画像データが画像処理装置により画像処理される。画像処理装置は、カメラ21により撮影された物体の画像データを画像処理して、物体検出装置20の検出データとして、物体の位置データを出力する。物体の位置データは、物体の存否データ及び物体までの距離データを含む。この場合、物体検出装置20は、カメラ21及び画像処理装置を含む。
[運転室]
図3は、本実施形態に係る運転室3Rの一例を模式的に示す図である。図3は、運転室3Rの後部から前方を見たときの運転室3Rの一部を模式的に示す。図3に示すように、運転室3Rには、搭乗者が着座する運転シート17と、搭乗者に操作される運転操作装置18とが設けられる。運転操作装置18は、アクセルペダル18A、右ブレーキペダル18B、左ブレーキペダル18C、ステアリングレバー18D、前後進切換スイッチ18E、シフトダウンスイッチ18F、シフトアップスイッチ18G、ブーム操作レバー18H、及びバケット操作レバー18Iを含む。搭乗者は、運転操作装置18を操作して、走行装置4の駆動、制動、旋回、前後進の切り換え、走行速度の調整、及び作業機10の操作を実施することができる。
アクセルペダル18Aは、走行装置4を駆動するために操作される。右ブレーキペダル18B及び左ブレーキペダル18Cは、走行装置4を制動するために操作される。アクセルペダル18A、右ブレーキペダル18B、及び左ブレーキペダル18Cは、運転シート17の前方において運転シート17よりも下方に配置され、運転シート17に着座した搭乗者の足によって操作される。
ステアリングレバー18Dは、ホイールローダ1を旋回するために操作される。ステアリングレバー18Dが操作されることにより、車体後部2Rに対して車体前部2Fを屈曲させるように関節機構9のステアリングシリンダが作動する。ステアリングレバー18Dは、運転シート17の左方において運転シート17よりも前方に配置され、運転シート17に着座した搭乗者の左手によって操作される。
前後進切換スイッチ18Eは、走行装置4の前進と後進とを切り換えるために操作される。シフトダウンスイッチ18F及びシフトアップスイッチ18Gは、走行装置4の変速機の変速比を切り換えるために操作される。前後進切換スイッチ18E、シフトダウンスイッチ18F、及びシフトアップスイッチ18Gは、ステアリングレバー18Dに配置され、運転シート17に着座した搭乗者の左手によって操作される。
ブーム操作レバー18Hは、作業機10のブーム11を作動するために操作される。バケット操作レバー18Iは、作業機10のバケット12を作動するために操作される。ブーム操作レバー18H及びバケット操作レバー18Iは、運転シート17の右方において運転シート17よりも前方に配置され、運転シート17に着座した搭乗者の右手によって操作される。
また、運転室3Rには、始動スイッチ25と、パーキングブレーキスイッチ26とが設けられる。
始動スイッチ25は、ホイールローダ1のエンジンを始動するために操作される。運転室3Rに設けられているキー孔にキーが挿入されてキーオンされ、ホイールローダ1の電源70が起動した後、始動スイッチ25が操作されることにより、ホイールローダ1のエンジンが始動する。
パーキングブレーキスイッチ26は、ホイールローダ1のパーキングブレーキを作動するために操作される。
また、運転室3Rには、モニタ装置27及びリアビューモニタ装置28が設けられる。モニタ装置27は、運転シート17の前方に配置される。リアビューモニタ装置28は、運転シート17の右方において運転シート17よりも前方に配置される。
また、運転室3Rには、監視モニタ装置30が設けられる。監視モニタ装置30は、運転シート17の右方において運転シート17よりも前方に配置される。監視モニタ装置30は、警報音を出力する警報装置31と、表示データを表示する表示装置32とを含む。
警報装置31は、物体検出装置20の検出データに基づいて警報音を出力する。ホイールローダ1の周辺に存在する障害物が物体検出装置20によって検出されたとき、警報装置31は、警報音を出力する。警報装置31は、警報音を出力可能なブザー装置を含む。なお、警報装置31は、ブザー装置に代えてランプのような発光装置を含んでもよい。あるいは、警報装置31は、ブザー装置及び発光装置の両方を含んでもよい。
表示装置32は、物体検出装置20の検出データに基づいて生成される表示データを表示する。表示装置32は、カメラ21で取得されたホイールローダ1の周辺の画像データを表示する。ホイールローダ1の周辺に障害物が存在する場合、表示装置32は、非接触センサ22で検出された障害物の位置データを表示する。表示装置32は、液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display:LCD)又は有機ELディスプレイ(Organic Electroluminescence Display:OELD)のようなフラットパネルディスプレイを含む。
また、運転室3Rには、警報装置31からの警報音の出力を停止させるためのキャンセル操作装置33が設けられる。キャンセル操作装置33は、運転シート17の右方に設けられる。キャンセル操作装置33が操作されることにより、警報音の出力が停止される。搭乗者は、警報装置31からの警報音の出力を停止させたい場合がある。搭乗者は、キャンセル操作装置33を操作することにより、警報音の出力を停止することができる。
キャンセル操作装置33は、例えばロッカスイッチ又は押しボタンスイッチを含む。以下説明においては、キャンセル操作装置33を適宜、キャンセルスイッチ33、と称する。
なお、表示装置32がタッチパネルを含み、タッチパネルがキャンセル操作装置33の機能を有してもよい。
また、運転室3Rには、ホイールローダ1の駆動機構の駆動を制限するために搭乗者に操作されるロック操作装置40が設けられる。ホイールローダ1の駆動機構は、作業機10及び走行装置4を含む。ロック操作装置40は、作業機10の駆動を制限するために搭乗者に操作される作業機ロックスイッチ41と、走行装置4の駆動を制限するために搭乗者に操作されるステアリングロックレバー42とを含む。本実施形態において、走行装置4の駆動を制限することは、走行装置4を動作不可能なロック状態にすることを含む。走行装置4を動作不可能なロック状態にすることは、ホイールローダ1の前後進動作を不可能とすること、及び関節機構9のステアリングシリンダが作動して車体後部2Rに対して車体前部2Fが屈曲するホイールローダ1の旋回動作を不可能とすることを含む。なお、走行装置4の駆動を制限することは、前後進動作又は旋回動作のいずれか一方を不可能とすることでもよい。
作業機ロックスイッチ41は、例えばロッカスイッチを含み、運転シート17の前方において運転シート17よりも右方に配置される。なお、作業機ロックスイッチ41として、操作レバーが設けられてもよい。作業機ロックスイッチ41は、作業機10を操作するためのブーム操作レバー18H及びバケット操作レバー18Iの近傍に設けられる。作業機ロックスイッチ41は、ロック位置とフリー位置との間で切り換え可能である。作業機ロックスイッチ41が操作されロック位置に配置されることにより、ブーム操作レバー18H及びバケット操作レバー18Iによる操作がロックされ、作業機10の駆動が制限されるロック状態となる。ロック状態において作業機10は作動不可能である。作業機ロックスイッチ41が操作されフリー位置に配置されることにより、ブーム操作レバー18H及びバケット操作レバー18Iによる操作のロックが解除され、作業機10の駆動の制限が解除されるフリー状態となる。フリー状態において作業機10は作動可能である。
ステアリングロックレバー42は、運転シート17の前方において運転シート17よりも左方に配置される。ステアリングロックレバー42は、走行装置4を操作するためのステアリングレバー18Dの近傍に設けられる。ステアリングロックレバー42は、ロック位置L2とフリー位置F2との間で切り換え可能である。ステアリングロックレバー42が操作されロック位置L2に配置されることにより、ステアリングレバー18Dがロックされ、走行装置4の駆動が制限されるロック状態となる。ロック状態においてホイールローダ1は走行不可能及び旋回不可能である。ステアリングロックレバー42が操作されフリー位置F2に配置されることにより、ステアリングレバー18Dのロックが解除され、走行装置4の駆動の制限が解除されるフリー状態となる。フリー状態においてホイールローダ1は走行可能及び旋回可能である。
[ステアリングロックレバー]
図4は、本実施形態に係るステアリングロックレバー42の一例を模式的に示す図である。図3及び図4に示すように、ステアリングロックレバー42は、搭乗者が運転室3Rに搭乗するときに通る運転室3Rの搭乗通路RTに設けられる。
運転室3Rの搭乗通路RTとは、運転室3Rにおいて出入口7と運転シート17とを結ぶ経路をいう。搭乗者は、搭乗通路RTを移動可能である。運転室3Rの外部に存在する搭乗者が運転室3Rに搭乗するとき、運転台3の左側に設けられている出入口7を介して運転室3Rに進入する。運転室3Rに進入した搭乗者は、運転室3Rの搭乗通路RTを通って運転シート17に移動して、運転シート17に着座する。運転シート17に着座している搭乗者が運転室3Rから退去するとき、運転シート17から立ち上がった後、運転室3Rの搭乗通路RTを通って出入口7まで移動して、運転室3Rの外部に退去する。
ステアリングロックレバー42は、出入口7と運転シート17とを結ぶ運転室3Rの搭乗通路RTに設けられる。ステアリングロックレバー42は、運転室3Rの床面に回転可能に支持されている。
ステアリングロックレバー42は、棒状の部材である。ステアリングロックレバー42は、床面に支持される支柱部42Aと、支柱部42Aの上端部に接続されるアーム部42Bと、アーム部42Bの先端部に接続されるハンドル部42Cとを含む。支柱部42Aは床面から上方に立ち上がり、上下方向に延在する。支柱部42Aは、運転室3Rの床面に回転可能に支持される。支柱部42Aの回転軸は、運転室3Rの床面に実質的に直交する。アーム部42Bの基端部と支柱部42Aの上端部とが接続される。アーム部42Bは、支柱部41Aの回転軸の放射方向外側に延在する。アーム部42Bは、支柱部42Aに接続される部分からハンドル部42Cに接続される部分に向かって上方に立ち上がる。すなわち、アーム部42Bは、斜め上方に延在する。ハンドル部42Cは、アーム部42Bの先端部から上方に延在する。搭乗者は、ハンドル部42Cを保持してステアリングロックレバー42を操作して、ステアリングロックレバー42を支持部42Aの回転軸を中心として回転させることができる。
図4に示すように、ステアリングロックレバー42は、ロック位置L2とフリー位置F2との間を移動するように回転可能である。図4において、ロック位置L2にあるステアリングロックレバー42を実線で示し、フリー位置F2にあるステアリングロックレバー42を破線で示す。ステアリングロックレバー42がロック位置L2に配置されることにより、アーム部42Bが搭乗通路RTから退避し、搭乗通路RTが開放される。ステアリングロックレバー42がフリー位置F2に配置されることにより、搭乗者の通過を遮るようにアーム部42Bが搭乗通路RTに配置され、搭乗通路RTが閉鎖される。
すなわち、ステアリングロックレバー42がロック位置L2に配置されると、搭乗通路RTは開放され、搭乗者が搭乗通路RTを通過することができる通過可能状態となる。ステアリングロックレバー42がフリー位置F2に配置されると、搭乗通路RTは閉鎖され、搭乗者が搭乗通路RTを通過することができない又は通過することが困難である通過制限状態となる。
このように、ステアリングロックレバー42は、搭乗者が搭乗通路RTを通過可能状態及び通過制限状態の一方から他方に変化するように操作される。
搭乗者は、運転シート17に着座してホイールローダ1を操作するとき、作業機ロックスイッチ41をフリー位置に配置し、ステアリングロックレバー42をフリー位置F2に配置する。これにより、走行装置4及び作業機10を含むホイールローダ1の駆動機構は動作可能なフリー状態になる。搭乗者は、運転操作装置18を操作して、実作業又はメンテナンス作業を実施することができる。
搭乗者は、運転室3Rから退去するとき、作業機10のバケット12を接地させ、パーキングブレーキスイッチ26を操作してパーキングブレーキを作動させる。また、搭乗者は、作業機ロックスイッチ41をロック位置に配置し、ステアリングロックレバー42をロック位置L2に配置する。作業機ロックスイッチ41がロック位置に配置されることにより、作業機10は動作不可能なロック状態になる。ステアリングロックレバー42がロック位置L2に配置されることにより、走行装置4は動作不可能なロック状態になる。これにより、搭乗者が運転室3Rに存在しないときに、作業機10及び走行装置4が動いてしまうことが抑制される。また、ステアリングロックレバー42がロック位置L2に配置されることにより、運転シート17に着座していた搭乗者は、搭乗通路RTを通って運転室3Rの外部に円滑に退去することができる。
搭乗者は、運転室3Rに搭乗するとき、出入口7から搭乗通路RTを通って運転シート17に移動する。ステアリングロックレバー42はロック位置L2に配置されているため、搭乗者は、搭乗通路RTを通って運転シート17に円滑に移動することができる。搭乗者は、運転シート17に着座した後、作業機ロックスイッチ41をフリー位置に配置し、ステアリングロックレバー42をフリー位置F2に配置する。また、搭乗者は、パーキングブレーキスイッチ26をオフにしてパーキングブレーキの作動を解除する。これにより、走行装置4及び作業機10を含む駆動機構は動作可能なフリー状態となる。また、搭乗者は、キーオンして電源70を作動し、始動スイッチ25を操作する。これにより、ホイールローダ1のエンジンが起動する。搭乗者は、運転操作装置18を操作して、実作業又はメンテナンス作業を実施することができる。
ホイールローダ1は、運転室3Rにおける搭乗者の搭乗状態を検出する搭乗状態検出装置43を有する。運転室3Rにおける搭乗者の搭乗状態は、運転室3Rに搭乗者が存在する状態及び存在しない状態を含む。また、運転室3Rにおける搭乗者の搭乗状態は、運転シート17に搭乗者が着座している状態及び着座していない状態を含む。
運転室3Rにおける搭乗者の搭乗状態は、ステアリングロックレバー42の操作状態を含む。搭乗状態検出装置43は、ステアリングロックレバー42の操作状態を検出する。本実施形態において、搭乗状態検出装置43は、ステアリングロックレバー42の操作により作動するバルブが設けられる油圧回路に配置される圧力センサを含む。
バルブは、ステアリングロックレバー42の支持部42Aの下端部に連結される。バルブは、油圧回路に設けられる。油圧回路は、走行装置4の駆動のための作動油を流通させる。バルブは、油圧回路を開閉可能である。圧力センサは、油圧回路においてバルブの下流に配置される。ステアリングロックレバー42がロック位置L2とフリー位置F2との間で切り換えられることにより、バルブが作動して、油圧回路が開閉される。バルブにより油圧回路が開閉されると、バルブの下流の圧力が変化する。バルブの下流に設けられている圧力センサは、油圧回路が開いて作動油が流れていること、及び油圧回路が閉じて作動油が流れていないことを検出することができる。圧力センサの検出データに基づいて、ステアリングロックレバー42の操作状態が検出される。以下の説明においては、搭乗状態検出装置43を適宜、レバーセンサ43、と称する。
なお、ステアリングロックレバー42の操作状態を検出する搭乗状態検出装置43として、接点スイッチやエンコーダのような、ステアリングロックレバー42の位置を直接検出可能な検出装置を用いてもよい。
ステアリングロックレバー42の操作状態は、ステアリングロックレバー42がフリー位置F2に配置されている通過制限状態及びロック位置L2に配置されている通過可能状態を含む。レバーセンサ43は、ステアリングロックレバー42がフリー位置F2及びロック位置L2のどちらに配置されているかを検出する。上述のように、運転室3Rに存在する搭乗者がホイールローダ1を運転するとき、ステアリングロックレバー42はフリー位置F2に配置される。搭乗者が運転室3Rから退去するとき、ステアリングロックレバー42はロック位置L2に配置される。そのため、ステアリングロックレバー42がフリー位置F2に配置されている通過制限状態は、運転室3Rに搭乗者が存在する状態であるとみなすことができる。ステアリングロックレバー42がロック位置L2に配置されている通過可能状態は、運転室3Rに搭乗者が存在しない状態であるとみなすことができる。したがって、レバーセンサ43は、ステアリングロックレバー42がフリー位置F2に配置されているか否かを検出することによって、運転室3Rに搭乗者が存在するか否かを検出することができる。
以下の説明においては、ステアリングロックレバー42がフリー位置F2に配置されている通過制限状態においてレバーセンサ43から出力される検出データを適宜、搭乗検出データ、と称し、ステアリングロックレバー42がロック位置L2に配置されている通過可能状態においてレバーセンサ43から出力される検出データを適宜、非搭乗検出データ、と称する。本実施形態において、運転室3Rにおける搭乗者の搭乗状態を検出した搭乗状態検出装置43の検出データは、レバーセンサ43から出力される検出データである。
[制御装置]
図5は、本実施形態に係る周辺監視システム100の一例を示す機能ブロック図である。図5に示すように、ホイールローダ1に車両制御装置50と監視制御装置60とが搭載される。車両制御装置50は、走行装置4及び作業機10を含むホイールローダ1の可動機構を制御する。周辺監視システム100は、監視制御装置60を含む。監視制御装置60は、周辺監視システム100を制御する。
車両制御装置50は、レバーセンサ43及び運転操作装置18のそれぞれと接続される。監視制御装置60は、車両制御装置50、物体検出装置20、監視モニタ装置30、及びキャンセルスイッチ33のそれぞれと接続される。
車両制御装置50、監視制御装置60、レバーセンサ43、運転操作装置18、キャンセルスイッチ33、物体検出装置20、及び監視モニタ装置30を含むホイールローダ1の電子機器は、ホイールローダ1に搭載されている電源70から供給される電力に基づいて作動する。搭乗者がキーオンすることにより電源70が作動する。搭乗者がキーオフすることにより電源70の作動が停止する。キーオン状態において、ホイールローダ1の電子機器は、電源70から供給される電力により作動する。キーオフ状態において、ホイールローダ1の電子機器の作動は停止する。
車両制御装置50は、搭乗状態通信部51と、運転制御部52とを有する。
搭乗状態通信部51は、運転室3Rにおける搭乗者の搭乗状態を示すレバーセンサ43の検出データをレバーセンサ43から受信し、監視制御装置60に送信する。また、搭乗状態通信部51は、レバーセンサ43の検出データを運転制御部52に出力する。
運転制御部52は、運転操作装置18から操作信号を受信する。搭乗者により運転操作装置18が操作されたとき、運転操作装置18の操作量に基づいて、運転操作装置18から操作信号が出力される。運転制御部52は、運転操作装置18からの操作信号に基づいて走行装置4及び作業機10を制御する指令信号を出力する。ステアリングロックレバー42がロック位置L2に配置されていることをレバーセンサ43が検出したとき、運転制御部52は、レバーセンサ43の非搭乗検出データに基づいて、走行装置4の駆動を制限する指令信号を出力する。
監視制御装置60は、搭乗状態受信部61と、無効指示受信部62と、障害物検出部63と、作動指示出力部64と、無効化部65と、有効化部66と、判定部67と、警報制御部68と、表示制御部69とを有する。
搭乗状態受信部61は、レバーセンサ43の検出データを搭乗状態通信部51から受信する。
無効指示受信部62は、キャンセルスイッチ33から出力された無効指示を受信する。キャンセルスイッチ33が操作されることにより、警報音の出力を停止させるための無効指示がキャンセルスイッチ33から出力される。無効指示受信部62は、キャンセルスイッチ33から出力された無効指示を受信する。
障害物検出部63は、物体検出装置20の検出データを受信する。ホイールローダ1の周辺に障害物が存在し、物体検出装置20が障害物を検出したとき、物体検出装置20は、障害物が存在することを示す検出データを出力する。障害物検出部63は、ホイールローダ1の周辺に障害物が存在することを示す検出データを物体検出装置20から受信する。
作動指示出力部64は、障害物検出部63から物体検出装置20の検出データを受信する。作動指示出力部64は、物体検出装置20の検出データに基づいて、警報装置31に作動指示を出力する。ホイールローダ1の周辺に障害物が存在することを示す検出データを受信したとき、作動指示出力部64は、警報音を出力するように、警報装置31に作動指示を出力する。警報音が出力されることにより、搭乗者は、ホイールローダ1の周辺に障害物が存在することを認識することができる。
無効化部65は、無効指示受信部62から無効指示を受信する。無効化部65は、キャンセルスイッチ33から出力された無効指示に基づいて、作動指示出力部64の作動指示を無効にする。
作動指示を無効にするとは、作動指示の効力を失わせること、警報装置31に対する作動指示の出力を停止させること、及び警報装置31に無効指示を出力して警報を出力不可能状態にすること、の少なくとも一つを含む。作動指示が無効になることにより、警報装置31は、警報音を出力不可能状態になる。警報装置31は、警報音の出力を停止する。作動指示が無効になると、物体検出装置20が障害物を検出しても、警報装置31は警報音を出力しない。
有効化部66は、搭乗状態受信部61からレバーセンサ43の検出データを受信する。有効化部66は、レバーセンサ43の検出データに基づいて、無効にされた作動指示を有効にする。ステアリングロックレバー42が特定の操作状態で操作されたとき、有効化部66は、レバーセンサ43の検出データに基づいて、無効にされた作動指示を有効にする。
作動指示を有効にするとは、失効した作動指示の効力を回復させること、警報装置31に対する作動指示の出力の停止を解除すること、及び警報装置31に有効指示を出力して警報を出力可能状態にすること、の少なくとも一つを含む。作動指示が有効になることにより、警報装置31は、警報音を出力可能状態になる。物体検出装置20が障害物を検出したとき、警報装置31は警報音を出力する。
判定部67は、レバーセンサ43の検出データに基づいて、運転室3Rに搭乗者が搭乗しているか否かを判定する。有効化部66は、判定部67の判定に基づいて、無効にされた作動指示を有効にする。
警報制御部68は、警報装置31を制御する指令信号を出力する。作動指示出力部64の作動指示が有効である場合、警報制御部68は、警報装置31に有効指示を出力する。有効指示を受信することにより、警報装置31は、警報音を出力可能状態になる。物体検出装置20が障害物を検出した場合、警報装置31は警報音を出力する。作動指示出力部64の作動指示が無効である場合、警報制御部68は、警報装置31に無効指示を出力する。無効指示を受信することにより、警報装置31は、警報音を出力不可能状態になる。物体検出装置20が障害物を検出しても、警報制御部68は、警報装置31は警報音を出力しない。
表示制御部69は、表示装置32を制御する指令信号を出力する。作動指示出力部64の作動指示が有効である場合、表示制御部69は、作動指示が有効であることを示す表示データを表示装置32に表示させる。作動指示出力部64の作動指示が無効である場合、表示制御部69は、作動指示が無効であることを示す表示データを表示装置32に表示させる。
[周辺監視方法]
図6は、本実施形態に係る周辺監視方法による周辺監視処理の一例を示すフローチャートである。搭乗者がキーオンし電源70が起動すると、周辺監視処理が開始される。キーオン状態において、作動指示出力部64から出力される作動指示は有効であり、警報装置31は警報を出力可能状態である。
キーオンされた後、無効化部65は、キャンセルスイッチ33から無効指示が出力されたか否かを判定する(ステップS1)。
ステップS1において、無効指示が出力されていないと判定された場合(ステップS1:No)、作動指示出力部64から出力される作動指示は有効な状態を維持される(ステップS2)。すなわち、警報装置31が警報を出力可能状態は維持される。
障害物検出部63は、物体検出装置20の検出データに基づいて、ホイールローダ1の周辺に障害物があるか否かを判定する(ステップS3)。
ステップS3において、障害物が存在しないと判定された場合(ステップS3:No)、作動指示出力部64の状態は維持される。
ステップS3において、障害物が存在すると判定された場合(ステップS3:Yes)、作動指示出力部64は、警報制御部68を介して警報装置31に作動指示を出力する(ステップS4)。警報制御部68は、作動指示出力部64から出力された作動指示に基づいて警報装置31に有効指示を送信し、警報音を出力させる。
ステップS1において、無効指示が出力されたと判定された場合(ステップS1:Yes)、無効化部65は、作動指示出力部64から出力される作動指示を無効にする(ステップS5)。これにより、警報装置31は警報を出力可能状態から出力不可能状態に遷移する。
判定部67は、レバーセンサ43の検出データに基づいて、運転室3Rにおける搭乗者の搭乗状態が特定の搭乗状態か否かを判定する(ステップS6)。
ステップS6において、特定の搭乗状態であると判定された場合(ステップS6:Yes)、有効化部66は、無効にされた作動指示を有効にする(ステップS7)。これにより、作動指示出力部64から出力される作動指示は有効になり、警報装置31は警報を出力不可能状態から出力可能状態に遷移する。
ステップS6において、特定の搭乗状態でないと判定された場合(ステップS6:No)、作動指示出力部64から出力される作動指示は無効な状態を維持される(ステップS8)。すなわち、警報装置31が警報を出力不可能状態は維持される。
表示制御部69は、作動指示が有効又は無効であることを示す表示データを表示装置32に表示させる(ステップS9)。
判定部67は、キーオフされたか否かを判定する(ステップS10)。監視制御装置60は、ステップS1からステップS10までの処理を規定の周期で実施する。ステップS10において、キーオフされていないと判定された場合(ステップS10:No)、ステップS1の処理に戻る。ステップS10において、キーオフされたと判定された場合(ステップS10:Yes)、周辺監視処理が終了する。
図7は、本実施形態に係る表示装置32の一例を模式的に示す図である。図7に示すように、表示制御部69は、表示装置32の表示画面の第1領域32Aにホイールローダ1のキャラクタ画像CG及び俯瞰画像BIを表示させ、第1領域32Aの隣の表示画面の第2領域32Bにカメラ21Dで撮影されたホイールローダ1の後方を示す画像を表示させる。なお、図7は、ホイールローダ1が後進するときの表示装置32の表示例を示す。
表示制御部69は、俯瞰画像BIを生成するための画像データを取得する複数のカメラ21B,21C,21D,21E,21Fの撮影領域SBp,SCp,SDp,SEp,SFpの境界を示すラインLGを俯瞰画像BIに重ねて表示させる。
また、表示制御部69は、ホイールローダ1の外縁からの距離を示すラインLa,Lb,Lcを俯瞰画像BIに重ねて表示させる。ホイールローダ1の外縁とは、ホイールローダ1が、直進できる姿勢において、ホイールローダ1を上方から見た平面視が示すホイールローダ1の外形を形成する線である。
また、表示制御部69は、非接触センサ22によって検出された障害物の位置を示すマーク34を俯瞰画像BIに重ねて表示させる。例えば、ホイールローダ1の後方に存在する障害物が非接触センサ22によって検出されたとき、表示制御部69は、障害物の位置データに基づいて、俯瞰画像BIにおいて表示されている障害物にマーク34を重ねて表示させる。これにより、障害物が存在することが強調して示され、ホイールローダ1の搭乗者は、障害物の存否及び位置を速やかに認識することができる。
第2領域32Bには、複数のカメラ21の撮影領域のうち第2領域32Bに表示されるカメラ21の撮影領域を示すインジケータ35が表示される。
また、第2領域32Bには、作動指示出力部64の作動指示が有効であることを示す表示データであるアイコン36が表示される。作動指示が有効であるとき、アイコン36が表示される。作動指示が無効であるとき、アイコン36が非表示になる。アイコン36の表示の有無により、搭乗者は、警報装置31が警報音を出力可能状態か否かを認識することができる。なお、作動指示が無効であるとき、作動指示が無効であることを示す表示データが表示されてもよい。作動指示が有効であるとき、第1の形態のアイコンが表示され、作動指示が無効であるとき、第1の形態とは異なる第2の形態のアイコンが表示されてもよい。
ホイールローダ1が後進時において、表示制御部69は、ホイールローダ1の後端部からの距離を示すラインLf,Lg,Lhを撮影画像に重ねて表示させる。ホイールローダ1の後端部は、例えば、車体後部2Rの最後部に設けられたリアバンパーの後端に設定することができる。
図8は、本実施形態に係る周辺監視方法による周辺監視処理の一例を示すシーケンス図である。運転室3Rに搭乗したオペレータは、ステアリングロックレバー42をロック位置L2からフリー位置F2に移動し、作業機ロックスイッチ41をロック位置からフリー位置に移動する。オペレータがキーオンすることにより電源70が起動する。レバーセンサ43は、オペレータが運転室3Rに搭乗したことを示す搭乗検出データを監視制御装置60に送信する(ステップS301)。
判定部67は、レバーセンサ43の搭乗検出データに基づいて、運転室3Rにオペレータが搭乗していると判定する。
オペレータは、運転操作装置18を操作して実作業を実施する。物体検出装置20が障害物を検出した場合、物体検出装置20は、ホイールローダ1の周辺に障害物が存在することを示す検出データを監視制御装置60に送信する(ステップS101)。
キーオンされた後、キャンセルスイッチ33が操作されていない状態においては、作動指示出力部64から出力される作動指示は有効であり、警報装置31は警報を出力可能状態である。作動指示出力部64は、警報装置31に警報を出力させるための作動指示を出力する。警報制御部68は、作動指示を警報装置31に送信する(ステップS401)。
警報装置31は、警報制御部68から送信された作動指示に基づいて警報を出力する(ステップS501)。これにより、オペレータは、ホイールローダ1の周辺に障害物が存在することを認識することができる。
例えばホイールローダ1が建屋の内部に進入したり建屋の内部で作業したりする場合、ホイールローダ1の周辺に障害物が存在しないとき又は搭乗者が明らかにホイールローダ1の周辺の状況を認識できているときにおいて、物体検出装置20が建屋の壁面を障害物として検出すると、警報装置31は不要な警報音を出力してしまうこととなる。不要な警報音は、オペレータにとって耳障りである。オペレータは、警報装置31からの不要な警報音の出力を停止させたい場合がある。オペレータは、キャンセルスイッチ33を操作する。キャンセルスイッチ33から出力された無効指示は、監視制御装置60に送信される(ステップS201)。
無効化部65は、キャンセルスイッチ33から出力された無効指示に基づいて、作動指示出力部64から出力される作動指示を無効にする。警報制御部68は、作動指示が無効にされたことを示す無効指示を警報装置31に送信する(ステップS402)。
警報装置31は、警報制御部68から送信された無効指示に基づいて、警報音を出力可能状態から出力不可能状態に遷移する。警報装置31は、警報音の出力を停止する(ステップS502)。
例えば、休憩又はシフト勤務において他のオペレータとの交代のために、運転室3Rに搭乗しているオペレータは、運転室3Rから退去する。運転室3Rから退去するとき、オペレータは、作業機10のバケット12を接地させ、パーキングブレーキスイッチ26を操作してパーキングブレーキを作動させる。また、オペレータは、作業機ロックスイッチ41をフリー位置からロック位置に操作し、ステアリングロックレバー42をフリー位置F2からロック位置L2に移動する。オペレータは、ステアリングロックレバー42をロック位置L2に移動した後、搭乗通路RTを通って運転室3Rから退去する。レバーセンサ43は、ステアリングロックレバー42がロック位置L2に配置されたことを示す非搭乗検出データを監視制御装置60に送信する(ステップS302)。
判定部67は、レバーセンサ43から送信された非搭乗検出データに基づいて、運転室3Rにオペレータが搭乗していないと判定する。
次のオペレータが運転室3Rに搭乗する。運転室3Rに搭乗したオペレータは、ステアリングロックレバー42をロック位置L2からフリー位置F2に移動し、作業機ロックスイッチ41をロック位置からフリー位置に移動する。レバーセンサ43は、ステアリングロックレバー42がフリー位置F2に配置されたことを示す搭乗検出データを監視制御装置60に送信する(ステップS303)。
判定部67は、レバーセンサ43から送信された搭乗検出データに基づいて、運転室3Rにオペレータが搭乗していると判定する。
有効化部66は、レバーセンサ43から送信された搭乗検出データに基づいて、無効にされた作動指示を有効にする。警報制御部68は、作動指示が有効にされたことを示す有効指示を警報装置31に送信する(ステップS403)。
警報装置31は、警報制御部68から送信された有効指示に基づいて、警報音を出力不可能状態から出力可能状態に遷移する。警報装置31が警報音を出力不可能状態から出力可能状態に遷移した際に、物体検出装置20が障害物を検出しているとき、警報装置31は、警報音を出力する(ステップS503)。
このように、本実施形態において、特定の搭乗状態は、第1の搭乗者が運転室3Rから退去した後、第2の搭乗者が運転室3Rに搭乗した状態を含む。有効化部66は、第1の搭乗者が運転室3Rから退去した後、第2の搭乗者が運転室3Rに搭乗したと判定部67に判定されたときに、無効にされた作動指示を有効にする。すなわち、有効化部66は、通過制限状態のステアリングロックレバー42が通過可能状態に操作された後(ステップS302)、再び通過制限状態に操作されたときに(ステップS303)、無効にされた作動指示を有効にする。
なお、オペレータが運転室3Rから退去した後、サービスマンが運転室3Rに搭乗してもよい。すなわち、搭乗者はオペレータに限定されない。
[効果]
以上説明したように、本実施形態によれば、運転室3Rに設けられたキャンセルスイッチ33から出力された無効指示に基づいて、作動指示出力部64から出力される作動指示が無効化される。これにより、警報装置31から不要な警報音が出力されている場合、搭乗者は、キャンセルスイッチ33を操作することにより、不要な警報音の出力を停止させることができる。
また、有効化部66は、運転室3Rにおける搭乗者の搭乗状態を検出するレバーセンサ43の検出データに基づいて、特定の搭乗状態であると判定された場合、無効にされた作動指示を有効にする。これにより、警報装置31は、必要な警告音を出力することができる。
先にホイールローダ1を運転していたオペレータがキャンセルスイッチ33を操作して警報音の出力を停止したまま、次のオペレータ又はサービスマンが、キャンセルスイッチ33が操作されていることを認識せずにホイールローダ1に搭乗してしまうと、次のオペレータ又はサービスマンがホイールローダ1を運転する際、ホイールローダ1と障害物とが接近したとしても、必要な警報音が出力されない可能性がある。
本実施形態によれば、第1の搭乗者が運転室3Rから退去した後第2の搭乗者が運転室3Rに搭乗する特定の搭乗状態において、警報装置31は警報音を出力不可能状態から出力可能状態に遷移する。したがって、第2の搭乗者が、キャンセルスイッチ33が第1の搭乗者によって操作されていることを認識せずに運転室3Rに搭乗してしまっても、第2の搭乗者がホイールローダ1を運転する際、ホイールローダ1と障害物とが接近したとき、必要な警報音が出力される。
このように、本実施形態によれば、不要な警報音の出力が抑制され、必要な警報音は出力される。
また、本実施形態によれば、運転室3Rの搭乗通路RTに設けられたステアリングロックレバー42の操作状態に基づいて、無効にされた作動指示が有効にされる。第1の搭乗者が運転室3Rから退去するとき及び第2の搭乗者が運転室3Rに搭乗するとき、ステアリングロックレバー42が必然的に操作される。そのため、ステアリングロックレバー42の操作状態を検出するレバーセンサ43の検出データに基づいて、無効にされた作動指示は確実に有効にされる。
また、本実施形態によれば、作動指示が有効又は無効であることを示す表示データであるアイコン36が運転室3Rに設けられた表示装置32に表示される。これにより、搭乗者は、表示装置32を見て、警報装置31が警報を出力可能状態か否かを認識することができる。
[第2実施形態]
図9は、本実施形態に係る周辺監視方法による周辺監視処理の一例を示すシーケンス図である。図9に示すステップS111,S211,S311,S411,S412,S511,S512は、図8を参照して説明したステップS101,S201,S301,S401,S402,S501,S502と同様の処理及び順番であるため、その説明を省略する。
オペレータによりキャンセルスイッチ33が操作され、警報装置31からの警報音の出力が停止された後、他のオペレータとの交代のために、運転室3Rに搭乗しているオペレータは、運転室3Rから退去する。運転室3Rから退去しようとするオペレータは、作業機ロックスイッチ41をフリー位置からロック位置に移動し、ステアリングロックレバー42をフリー位置F2からロック位置L2に移動する。レバーセンサ43は、非搭乗検出データを監視制御装置60に送信する(ステップS312)。
有効化部66は、レバーセンサ43から送信された非搭乗検出データに基づいて、無効にされた作動指示を有効にする。警報制御部68は、作動指示が有効にされたことを示す有効指示を警報装置31に送信する(ステップS413)。警報装置31は、警報音を出力する(ステップS513)。
運転室3Rに搭乗した次のオペレータは、ステアリングロックレバー42をロック位置L2からフリー位置F2に移動し、作業機ロックスイッチ41をロック位置からフリー位置に移動する。レバーセンサ43は、搭乗検出データを監視制御装置60に送信する(ステップS313)。
このように、本実施形態において、特定の搭乗状態は、第1の搭乗者が運転室3Rから退去した状態を含む。有効化部66は、第1の搭乗者が運転室3Rから退去したと判定部67に判定されたときに、無効にされた作動指示を有効にする。すなわち、有効化部66は、通過制限状態のステアリングロックレバー42が通過可能状態に操作されときに(ステップS312)、無効にされた作動指示を有効にする。
以上説明したように、第1の搭乗者が運転室3Rから退去するとき、第1の搭乗者が運転室3Rから退去することをトリガとして無効にされた作動指示が有効にされてもよい。本実施形態においても、不要な警報音の出力が抑制され、必要な警報音は出力される。
[第3実施形態]
図10は、本実施形態に係る周辺監視方法による周辺監視処理の一例を示すシーケンス図である。図10に示すステップS121,S221,S321,S421,S422,S521,S522は、図8を参照して説明したステップS101,S201,S301,S401,S402,S501,S502と同様の処理及び順番であるため、その説明を省略する。
オペレータによりキャンセルスイッチ33が操作され、警報装置31からの警報音の出力が停止された後、他のオペレータとの交代のために、運転室3Rに搭乗しているオペレータは、運転室3Rから退去する。運転室3Rから退去しようとするオペレータは、作業機ロックスイッチ41をフリー位置からロック位置に移動し、ステアリングロックレバー42をフリー位置F2からロック位置L2に移動する。また、運転室3Rから退去するとき、オペレータは、キーオフする(ステップS621)。キーオフ状態になることにより、電源70の作動が停止する。
先のオペレータが運転室3Rから退去した後、次のオペレータが運転室3Rに搭乗する。運転室3Rに搭乗したオペレータは、キーオンする(ステップS622)。キーオン状態になることにより、電源70が作動する。
キーオン状態において、ステアリングロックレバー42がロック位置L2に配置されている場合、レバーセンサ43は、非搭乗検出データを監視制御装置60に送信する(ステップS322)。
オペレータは、ステアリングロックレバー42をロック位置L2からフリー位置F2に移動し、作業機ロックスイッチ41をロック位置からフリー位置に移動する。レバーセンサ43は、搭乗検出データを監視制御装置60に送信する(ステップS323)。
有効化部66は、レバーセンサ43から送信された検出データに基づいて、無効にされた作動指示を有効にする。有効化部66は、キーオン状態になり、且つオペレータが運転室3Rに搭乗したことを示す搭乗検出データがレバーセンサ43から送信されたとき、無効にされた作動指示を有効にする。警報制御部68は、作動指示が有効にされたことを示す有効指示を警報装置31に送信する(ステップS423)。警報装置31は、警報音を出力する(ステップS523)。
このように、本実施形態において、特定の搭乗状態は、キーオン状態において作動指示が無効にされ、キーオフ状態になって第1の搭乗者が運転室3Rから退去した後、第2の搭乗者が運転室3Rに搭乗して再びキーオン状態になる状態を含む。
キーオン状態において作動指示が無効化され(ステップS422)、キーオフ状態になって第1の搭乗者が運転室3Rから退去した後(ステップS621)、第2の搭乗者が運転室3Rに搭乗して再びキーオン状態になったときに(ステップS622)、有効化部66は、レバーセンサ43の検出データに基づいて、無効にされた作動指示を有効にする。本実施形態において、有効化部66は、第2の搭乗者が運転室3Rに搭乗して再びキーオン状態になり、且つ、第2の搭乗者が運転室3Rに搭乗したことを示す搭乗検出データがレバーセンサ43から送信されたとき、無効にされた作動指示を有効にする。すなわち、第2の搭乗者が運転室3Rに搭乗して再びキーオン状態になっても、ステアリングロックレバー42がフリー位置F2に配置されていないことを示す非搭乗検出データがレバーセンサ43から送信されたとき、有効化部66は、無効にされた作動指示を有効にせず、作動指示が無効な状態を維持する。
以上説明したように、再びキーオン状態になっても、レバーセンサ43から搭乗検出データが出力されるまで作動指示が無効な状態が維持され、レバーセンサ43から搭乗検出データが出力された後に作動指示が有効にされてもよい。本実施形態においても、不要な警報音の出力が抑制され、必要な警報音は出力される。
[第4実施形態]
図11は、本実施形態に係る周辺監視方法による周辺監視処理の一例を示すシーケンス図である。図11に示すステップS131,S231,S331,S431,S432,S531,S532は、図8を参照して説明したステップS101,S201,S301,S401,S402,S501,S502と同様の処理及び順番であるため、その説明を省略する。
オペレータによりキャンセルスイッチ33が操作され、警報装置31からの警報音の出力が停止された後、他のオペレータとの交代のために、運転室3Rに搭乗しているオペレータは、運転室3Rから退去する。運転室3Rから退去しようとするオペレータは、作業機ロックスイッチ41をフリー位置からロック位置に移動し、ステアリングロックレバー42をフリー位置F2からロック位置L2に移動する。また、運転室3Rから退去するとき、オペレータは、キーオフする(ステップS631)。
先のオペレータが運転室3Rから退去した後、次のオペレータが運転室3Rに搭乗する。運転室3Rに搭乗したオペレータは、キーオンする(ステップS632)。
キーオンにより電源70が起動すると、電源70が起動したことを示す起動信号が電源70から監視制御装置60に出力される。有効化部66は、起動信号を取得する。有効化部66は、キーオン状態になったときに、無効にされた作動指示を有効にする。警報制御部68は、作動指示が有効にされたことを示す有効指示を警報装置31に送信する(ステップS433)。
警報装置31は、警報制御部68から送信された有効指示に基づいて、警報音を出力不可能状態から出力可能状態に遷移する。警報装置31は、警報音を出力する(ステップS533)。
オペレータは、ステアリングロックレバー42をロック位置L2からフリー位置F2に移動し、作業機ロックスイッチ41をロック位置からフリー位置に移動する。レバーセンサ43は、搭乗検出データを監視制御装置60に送信する(ステップS332)。
このように、本実施形態において、特定の搭乗状態は、キーオン状態において作動指示が無効にされ、キーオフ状態になって第1の搭乗者が運転室3Rから退去した後、第2の搭乗者が運転室3Rに搭乗して再びキーオン状態になる状態を含む。
キーオン状態において作動指示が無効化され(ステップS432)、キーオフ状態になって第1の搭乗者が運転室3Rから退去した後(ステップS631)、第2の搭乗者が運転室3Rに搭乗して再びキーオン状態になったときに(ステップS632)、有効化部66は、無効にされた作動指示を有効にする。
以上説明したように、再びキーオン状態になった時点で、無効にされた作動指示が有効にされてもよい。本実施形態においても、不要な警報音の出力が抑制され、必要な警報音は出力される。
本実施形態において、有効化部66は、電源70が起動したことを示す起動信号を取得して、キーオン状態になったと判定したときのみに、無効にされた作動指示を有効にする。例えば無効指示が送信された時点(ステップS432)からの経過時間、又はキーオフされた時点(ステップS631)からの経過時間などによらずに、再びキーオンされた時点(ステップS632)で無効にされた作動指示が有効にされることにより、不要な警報音の出力が抑制され、次のオペレータが運転室3Rに搭乗したときに必要な警報音が出力される。
[第5実施形態]
上述の実施形態においては、作業車両1がホイールローダであることとした。作業車両1は、作業機10を有する作業車両であればよい。作業車両1としては、ホイールローダのみならず、例えば油圧ショベル、ブルドーザ、及びモータグレーダの少なくとも一つが例示される。
図12は、本実施形態に係る作業車両1Bの一例を示す側面図である。図12は、作業車両1Bが油圧ショベルである例を示す。油圧ショベル1Bは、履帯を有する走行装置4Bと、走行装置4Bに支持される車体としての旋回体2Bと、旋回体2Bに支持される作業機10Bと有する。作業機10Bは、ブーム111とアーム112とバケット113とを有する。
また、油圧ショベル1Bは、油圧ショベル1Bの周辺の状況を監視する周辺監視システム100Bを備える。周辺監視システム100Bは、物体検出装置20Bを有する。油圧ショベル1Bの旋回体2Bの外面には、物体検出装置20Bとして、複数のカメラ及び複数の非接触センサが設けられる。物体検出装置20Bは、単数のカメラ及び単数の非接触カメラでもよい。物体検出装置20Bは、カメラ又は非接触センサのいずれか一方でもよい。
旋回体2Bに運転室3RBが設けられる。運転室3RBに運転シート17Bが設けられる。搭乗者は、運転室3RBの左側に設けられている出入口7Bを介して運転室3RBに搭乗する。また、搭乗者は、出入口7Bを介して運転室3RBから退去する。
搭乗者が運転室3RBに搭乗するときの搭乗通路RTBにロック操作装置としてのロックレバー44が設けられる。搭乗通路RTBは、出入口7Bと運転シート17Bとを結ぶ。ロックレバー44は、例えば、運転シート17Bの左部に設けられている支持機構に回転可能に支持されている。ロックレバー44は、例えば棒状であり、一端が支持機構に接続され、支持機構に接続された部分を支点として回転可能である。
ロックレバー44は、搭乗通路RTBを開放する通過可能状態及び搭乗通路RTBを閉鎖する通過制限状態の一方から他方に変化するように操作される。ロックレバー44は、ロック位置L3とフリー位置F3との間で切り換え可能である。図12において、ロック位置L3にあるロックレバー44を実線で示し、フリー位置F3にあるロックレバー44を破線で示す。ロックレバー44が操作されロック位置L3に配置されることにより、旋回体2Bの旋回、走行装置4Bの駆動、及び作業機10Bの駆動が制限され、搭乗通路RTBは通過可能状態となる。ロックレバー44が操作されフリー位置F3に配置されることにより、旋回体2Bの旋回、走行装置4Bの駆動、及び作業機10Bの駆動の制限が解除され、ロックレバー44が搭乗通路RTBを遮るため、搭乗通路RTBは通過制限状態となる。
ロックレバー44の操作状態を検出するレバーセンサ43Bが設けられる。レバーセンサ43Bは、運転室3RBにおける搭乗者の搭乗状態を検出する搭乗状態検出装置として機能する。レバーセンサ43Bとして、レバーセンサ43Bがロック位置L3又はフリー位置F3のどちらにあるかを検出可能な回転センサ又は近接スイッチなどを用いることができる。
上述の実施形態と同様、運転室3RBにキャンセルスイッチ33が設けられる。油圧ショベル1Bに設けられる監視制御装置60は、物体検出装置20Bの検出データに基づいて、油圧ショベル1Bに設けられた警報装置31に作動指示を出力する作動指示出力部64と、キャンセルスイッチ33から出力された無効指示に基づいて、作動指示を無効にする無効化部65と、レバーセンサ43Bの検出データに基づいて、無効にされた作動指示を有効にする有効化部66とを有する。本実施形態においても、不要な警報音の出力を抑制することができ、必要な警報音を出力することができる。
なお、油圧ショベル、ブルドーザ、及びモータグレーダの少なくとも一つのような作業機を有する作業車両において、上述の第4実施形態で説明したように、キーオン状態において作動指示が無効にされ、キーオフ状態になって第1の搭乗者が運転室3Rから退去した後、第2の搭乗者が運転室3Rに搭乗して再びキーオン状態になったときに、無効にされた作動指示が有効にされてもよい。
[他の実施形態]
上述の実施形態においては、運転室3R、3RBにおける搭乗者の搭乗状態を検出する搭乗状態検出装置が、ステアリングロックレバー42、ロックレバー44の操作状態を検出するレバーセンサ43、43Bであることとした。搭乗者の特定の搭乗状態を検出する搭乗状態検出装置として、以下のようなものを用いてもよい。例えば、搭乗状態検出装置は、運転シート17に設けられた着座センサでもよい。着座センサは、運転シート17に搭乗者が着座しているか否かを検出する。着座センサは、例えば、搭乗者の重さを検知する圧力センサを用いることができる。判定部67は、着座センサの検出データに基づいて、運転室3Rに搭乗者が搭乗しているか否かを判定することができる。また、搭乗状態検出装置は、運転室3Rに存在する搭乗者から放射される赤外線を検出可能なサーモグラフィでもよい。判定部67は、サーモグラフィの検出データを解析処理することにより、運転室3Rに搭乗者が搭乗しているか否かを判定することができる。また、搭乗状態検出装置は、運転室3Rに存在する搭乗者の画像を取得する撮像装置でもよい。判定部67は、撮像装置で取得された画像を画像処理することにより、運転室3Rに搭乗者が搭乗しているか否かを判定することができる。その他に、搭乗状態検出装置として、例えば、指紋認証装置などの生体認識装置を用いてもよい。
[コンピュータシステム]
図13は、コンピュータシステム1000の一例を示すブロック図である。上述の車両制御装置50及び監視制御装置60のそれぞれは、コンピュータシステム1000を含む。コンピュータシステム1000は、CPU(Central Processing Unit)のようなプロセッサ1001と、ROM(Read Only Memory)のような不揮発性メモリ及びRAM(Random Access Memory)のような揮発性メモリを含むメインメモリ1002と、ストレージ1003と、入出力回路を含むインターフェース1004とを有する。上述の車両制御装置50の機能及び監視制御装置60の機能は、プログラムとしてストレージ1003に記憶されている。プロセッサ1001は、プログラムをストレージ1003から読み出してメインメモリ1002に展開し、プログラムに従って上述の処理を実行する。なお、プログラムは、ネットワークを介してコンピュータシステム1000に配信されてもよい。
1…ホイールローダ(作業車両)、2…車体、2F…車体前部、2R…車体後部、3…運転台、3R…運転室、4…走行装置、5…車輪、5F…前輪、5R…後輪、6…タイヤ、6F…前タイヤ、6R…後タイヤ、7…出入口、8…ステップ、8H…手すり、9…関節機構、10…作業機、11…ブーム、12…バケット、12B…先端部、13…ブームシリンダ、14…バケットシリンダ、15…ベルクランク、16…リンク、17…運転シート、18…運転操作装置、18A…アクセルペダル、18B…右ブレーキペダル、18C…左ブレーキペダル、18D…ステアリングレバー、18E…前後進切換スイッチ、18F…シフトダウンスイッチ、18G…シフトアップスイッチ、18H…ブーム操作レバー、18I…バケット操作レバー、20…物体検出装置、21…カメラ、21A,21B,21C,21D,21E,21F…カメラ、22…非接触センサ、22A,22B,22C,22D…非接触センサ、25…始動スイッチ、26…パーキングブレーキスイッチ、27…モニタ装置、28…リアビューモニタ装置、30…監視モニタ装置、31…警報装置、32…表示装置、32A…第1領域、32B…第2領域、33…キャンセルスイッチ(キャンセル操作装置)、34…マーク、35…インジケータ、36…アイコン、40…ロック操作装置、41…作業機ロックスイッチ、42…ステアリングロックレバー、42A…支柱部、42B…アーム部、42C…ハンドル部、43…レバーセンサ(搭乗状態検出装置)、50…車両制御装置、51…搭乗状態通信部、52…運転制御部、60…監視制御装置、61…搭乗状態受信部、62…無効指示受信部、63…障害物検出部、64…作動指示出力部、65…無効化部、66…有効化部、67…判定部、68…警報制御部、69…表示制御部、70…電源、100…周辺監視システム、BI…俯瞰画像、CG…キャラクタ画像、FX…回転軸、RX…回転軸、La,Lb,Lc…ライン、LG…ライン、RT…搭乗通路、RS…地面。
本発明は、ホイールローダの周辺監視システム及びホイールローダの周辺監視方法に関する。

Claims (11)

  1. 作業車両の周辺の物体を検出する物体検出装置の検出データに基づいて、前記作業車両に設けられた警報装置に作動指示を出力する作動指示出力部と、
    前記作業車両の運転室に設けられたキャンセル操作装置から出力された無効指示に基づいて、前記作動指示を無効にする無効化部と、
    前記運転室における搭乗者の特定の搭乗状態を検出する搭乗状態検出装置の検出データに基づいて、無効にされた前記作動指示を有効にする有効化部と、
    を備える作業車両の周辺監視システム。
  2. 前記搭乗者の特定の搭乗状態は、前記運転室の搭乗通路に設けられ前記作業車両の駆動機構の駆動を制限するために前記搭乗者に操作されるロック操作装置の操作状態である、
    請求項1に記載の作業車両の周辺監視システム。
  3. 前記ロック操作装置は、前記搭乗者が前記搭乗通路を通過可能状態及び通過制限状態の一方から他方に変化するように操作され、
    前記有効化部は、前記通過制限状態の前記ロック操作装置が前記通過可能状態に操作された後再び前記通過制限状態に操作されたときに、無効にされた前記作動指示を有効にする、
    請求項2に記載の作業車両の周辺監視システム。
  4. 前記ロック操作装置は、前記搭乗者が前記搭乗通路を通過可能状態及び通過制限状態の一方から他方に変化するように操作され、
    前記有効化部は、前記通過制限状態の前記ロック操作装置が前記通過可能状態に操作されたときに、無効にされた前記作動指示を有効にする、
    請求項2に記載の作業車両の周辺監視システム。
  5. 前記搭乗状態検出装置の検出データに基づいて、前記運転室に搭乗者が搭乗しているか否かを判定する判定部を備え、
    前記有効化部は、第1の搭乗者が前記運転室から退去した後第2の搭乗者が前記運転室に搭乗したと判定されたときに、無効にされた前記作動指示を有効にする、
    請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の作業車両の周辺監視システム。
  6. 前記搭乗状態検出装置の検出データに基づいて、前記運転室に搭乗者が搭乗しているか否かを判定する判定部を備え、
    前記有効化部は、第1の搭乗者が前記運転室から退去したと判定されたときに、無効にされた前記作動指示を有効にする、
    請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の作業車両の周辺監視システム。
  7. 前記作動指示が有効又は無効であることを示す表示データを前記運転室に設けられた表示装置に表示させる表示制御部を備える、
    請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の作業車両の周辺監視システム。
  8. 前記作業車両の電源が作動するキーオン状態において前記作動指示が無効にされ、前記作業車両の電源の作動が停止するキーオフ状態になった後再びキーオン状態になったときに、前記有効化部は、前記搭乗状態検出装置の検出データに基づいて、無効にされた前記作動指示を有効にする、
    請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の作業車両の周辺監視システム。
  9. 作業機を有する作業車両の周辺の物体を検出する物体検出装置の検出データに基づいて、前記作業車両に設けられた警報装置に作動指示を出力する作動指示出力部と、
    前記作業車両の電源が作動するキーオン状態において、前記作業車両の運転室に設けられたキャンセル操作装置から出力された無効指示に基づいて、前記作動指示を無効にする無効化部と、
    前記電源の作動が停止するキーオフ状態になった後再び前記キーオン状態になったときに、無効にされた前記作動指示を有効にする有効化部と、
    を備える作業車両の周辺監視システム。
  10. 前記有効化部は、前記電源が起動したことを示す起動信号を取得して、前記キーオン状態になったと判定したときのみに、無効にされた前記作動指示を有効にする、
    請求項9に記載の作業車両の周辺監視システム。
  11. 作業車両の周辺の物体の検出データに基づいて、前記作業車両に設けられた警報装置に作動指示を出力することと、
    前記作業車両の運転室に設けられたキャンセル操作装置から出力された無効指示に基づいて、前記作動指示を無効にすることと、
    前記運転室における搭乗者の特定の搭乗状態を検出した検出データに基づいて、無効にされた前記作動指示を有効にすることと、
    を実行する作業車両の周辺監視方法。
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