WO2020080264A1

WO2020080264A1 - 油圧ショベル

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Publication number: WO2020080264A1
Application number: PCT/JP2019/040110
Authority: WO
Inventors: 彩図片山; 溝口　和彦; 英信束田; 恵一郎中村; 真一笹▲崎▼; 直樹萩原
Original assignee: 日立建機株式会社
Priority date: 2018-10-15
Filing date: 2019-10-10
Publication date: 2020-04-23
Also published as: US20220042285A1; JP2020063567A; KR102508279B1; EP3839152A1; KR20210031744A; CN112567103A; EP3839152B1; US12000115B2; CN112567103B; JP7133428B2; EP3839152A4

Abstract

上部旋回体に取り付けられ周囲の画像を撮影する複数のカメラと，そのカメラ画像に基づいて上部旋回体の周囲に存在する障害物を検出するコントローラと，コントローラによって障害物が検出されたときにその旨を報知するスピーカとを油圧ショベルに備える。コントローラは，ロックレバーがロック解除位置にある場合かつコントローラの起動時から操作レバーが非操作状態に保持されている場合にはスピーカによる報知を許可し，ロックレバーがロック解除位置にある場合かつ操作レバーが操作状態から非操作状態に変化した場合にはその非操作状態が所定時間以上継続したときにスピーカによる報知を許可する。

Description

油圧ショベル

　本発明はカメラ画像に基づいて周囲の障害物が検出可能な油圧ショベルに関する。

　油圧ショベルには，カメラやミリ波レーダ等で上部旋回体の周囲の障害物を検出し，障害物が検出された場合にはモニタ（表示装置）や警報装置でその旨をオペレータに報知する周囲監視システムを備えるものがある。

　例えば，特許文献１には，カメラと，表示装置とを備え，カメラ画像を利用して検出された障害物とショベルとの相対位置を算出し，ショベルの姿勢及び動作に基づいてショベルの周囲における危険範囲を算出し，その危険範囲内に存在する障害物に対して接触危険度を設定し，カメラ画像をショベル中心とする俯瞰画像に変換し，最も高い接触危険度が設定された障害物の上方に設定された視点から俯瞰画像を俯瞰した画像であってショベルと危険範囲のすべてを含む画像を作成し，その作成した画像を表示装置に表示する油圧ショベルが開示されている。

国際公開第２０１２／５３１０５号

　ところで，上記のような周囲監視システムを備えた油圧ショベルでは，或る条件下でモニタや警報装置による障害物の報知機能を停止する場合がある。このように一旦停止した報知機能を作業の再開等の目的で復帰させるとき，オペレータ操作により油圧ショベルが動作していたり，非操作状態であっても慣性等で油圧ショベルが動いていたりすると，周囲に障害物が存在しない場合であっても油圧ショベルの動きに起因した不要な報知が発生する可能性があり，オペレータに煩わしさを感じさせるおそれがある。

　本発明は上記事情に鑑みてなされてものであり，その目的は油圧ショベルの動きに起因した不要な報知を低減できる油圧ショベルを提供することにある。

　本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが，その一例を挙げるならば，下部走行体と，前記下部走行体の上部に旋回可能に取り付けられた上部旋回体と，前記上部旋回体に取り付けられたフロント作業装置と，前記下部走行体，前記上部旋回体及び前記フロント作業装置を含む操作対象を操作するための操作装置と，前記操作装置による前記操作対象の操作を不能にするロック位置と，前記操作装置による前記操作対象の操作を許可するロック解除位置とのいずれか一方に切り換えられるロックレバーと，前記上部旋回体に取り付けられ前記上部旋回体の周囲の画像を撮影するカメラと，前記画像に基づいて前記上部旋回体の周囲に存在する障害物を検出するコントローラと，前記コントローラによって障害物が検出されたときにその旨を報知する報知装置とを備えた油圧ショベルにおいて，前記コントローラは，前記ロックレバーがロック解除位置にある場合かつ前記コントローラの起動時から前記操作装置が非操作状態に保持されている場合には前記報知装置による報知を許可し，前記ロックレバーがロック解除位置にある場合かつ前記操作装置が操作状態から非操作状態に変化した場合にはその非操作状態が所定時間継続したときに前記報知装置による報知を許可するものとする。

　本発明によれば，油圧ショベルの動きに起因した不要な報知を低減できるので，オペレータに煩わしさを感じさせることを低減できる。

本発明の実施形態に係る油圧ショベル１の側面図である。本発明の実施形態に係る油圧ショベル１の運転室１０６内の斜視図である。本発明の実施形態に係る油圧ショベル１の上面図である。本発明の実施形態に係る油圧ショベル１における油圧駆動システムの概略図である。本発明の実施形態に係るコントローラ４０の機能ブロック図である。本特許の実施形態に係るコントローラ４０の制御フロー図である。本特許の実施形態に係るコントローラ４０の制御フロー図である。本特許の実施形態に係るモニタ３０１の表示画面の一例を示す図である。操作レバーへの操作入力の有無，報知フラグのＯＮ／ＯＦＦ，移動障害物の有無のタイミングチャートの一例を示す図である。本発明の実施形態に係る旋回速度と所定時間Ｔ１の関係を規定するテーブルの一例を示す図である。

　以下，本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。　
　なお，以下では，作業機械として，作業装置の先端の作業具（アタッチメント）としてバケットを備える油圧ショベルを例示するが，バケット以外のアタッチメントを備える作業機械に本発明を適用してもよい。また，複数のリンク部材（アタッチメント，ブーム，アーム等）を連結して構成される多関節型の作業装置を有するものであれば，油圧ショベル以外の作業機械への適用も可能である。

　また，以下の説明では，同一の構成要素が複数存在する場合，符号の末尾にアルファベットの大文字を付すことがあるが，当該アルファベットの大文字を省略して当該複数の構成要素をまとめて表記することがある。例えば，同一の３つのポンプ１９０ａ，１９０ｂ，１９０ｃが存在するとき，これらをまとめてポンプ１９０と表記することがある。

　図１は本発明の実施形態に係る油圧ショベル１の構成図であり，図２は油圧ショベル１における運転室１０６の内部構成図，図３は油圧ショベル１に取り付けられたカメラの取付け位置及びその視野角を示す油圧ショベル１の俯瞰図，図４は油圧ショベル１の油圧駆動システムをコントローラ４０とともに示した図である。なお，各図において同じ部分には同じ符号を付す。

　図１において，油圧ショベル１は，多関節型のフロント作業装置１Ａと，車体（機械本体）１Ｂで構成されている。車体（機械本体）１Ｂは，左右の走行油圧モータ３ａ，３ｂが駆動する履帯によって走行する下部走行体１１と，下部走行体１１の上部に取り付けられ，旋回油圧モータ４（図４参照）に駆動された左右に旋回可能な上部旋回体１２とからなる。

　フロント作業装置１Ａは，垂直方向にそれぞれ回動する複数のフロント部材（ブーム８，アーム９及びバケット１０）を連結して構成されている。ブーム８の基端は上部旋回体１２の前部においてブームピンを介して回動可能に支持されている。ブーム８の先端にはアームピンを介してアーム９の基端が回動可能に連結されており，アーム９の先端にはバケットピンを介してバケット１０の基端が回動可能に連結されている。ブーム８はブームシリンダ５によって駆動され，アーム９はアームシリンダ６によって駆動され，バケット１０はバケットシリンダ７によって駆動される。

　上部旋回体１２には，上部旋回体１２の速度を検出するための速度センサ（旋回速度計測センサ）としてＩＭＵ（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit（慣性計測装置））３３が取り付けられている。

　また，上部旋回体１２には，図３の上面図に示すように，油圧ショベル１の周囲の画像（映像）を撮影するカメラとして，左側方カメラ２０１，右側方カメラ２０２，後方カメラ２０３が設置されている。左側方カメラ２０１は，上部旋回体１２の左側方領域Ｓ１の画像を撮影するためのもので，上部旋回体１２の左側方に設置されている。右側方カメラ２０２は，上部旋回体１２の右側方領域Ｓ２の画像を撮影するためのもので，上部旋回体１２の右側方に設置されている。後方カメラ２０３は，上部旋回体１２の後方領域Ｓ３の画像を撮影するためのもので，上部旋回体１２の後方に設置されている。なお，上部旋回体１２の前方領域の画像を撮影するカメラとして，上部旋回体１２の前方の例えばブーム８の真下に前方カメラを設置しても良い。

　上部旋回体１２には油圧ショベル１の各種制御を司る制御装置としてコントローラ４０（図４参照）が搭載されている。詳細は後述するが，本実施形態のコントローラ４０は，３台のカメラ２０１，２０２，２０３が撮影した画像（カメラ画像）に基づいて油圧ショベル１の周囲に存在する障害物（移動体）を検出する障害物検出処理を実行可能に構成されている。なお，コントローラ４０は，そのハードウェア構成として，演算処理装置（例えばＣＰＵ），記憶装置（例えば，ＲＯＭ，ＲＡＭ等の半導体メモリや，ハードディスクドライブ等の磁気記憶装置），インターフェース（入出力装置）によって構成されており，記憶装置内に予め保存されているプログラム（ソフトウェア）を演算処理装置で実行して得た演算結果をインターフェースから信号として出力する。

　上部旋回体１２の前方に設けられた運転室１０６内には，走行右レバー２３ａ（図２）を有し走行右油圧モータ３ａ（下部走行体１１）を操作するための操作装置４７ａ（図４）と，走行左レバー２３ｂ（図２）を有し走行左油圧モータ３ｂ（下部走行体１１）を操作するための操作装置４７ｂ（図４）と，操作右レバー２２ａ（図２）を共有しブームシリンダ５（ブーム８）及びバケットシリンダ７（バケット１０）を操作するための操作装置４５ａ，４６ａ（図４）と，操作左レバー２２ｂ（図２）を共有しアームシリンダ６（アーム９）及び旋回油圧モータ４（上部旋回体１２）を操作するための操作装置４５ｂ，４６ｂ（図４）が設置されている。以下では，操作右レバー２２ａ，操作左レバー２２ｂ，走行右レバー２３ａおよび走行左レバー２３ｂを操作レバー２２，２３と総称することがある。

　運転室１０６内における運転席の左側には，操作レバー２２，２３に操作を不能にするロック位置と，操作レバー２２，２３による操作を許可するロック解除位置とのいずれか一方の切り換え位置（ポジション）に切り換えられるロックレバー４０１と，ロックレバー４０１の切り換え位置がロック位置かロック解除位置のいずれであるかを検出するロックレバーセンサ１１６が設けられている。ロックレバーセンサ１１６はロックレバー４０１の切り換え位置情報（ポジション）を示す信号をコントローラ４０に出力する。この信号がロック解除位置を示す場合は，オペレータによる下部走行体１１，上部旋回体１２及びフロント作業装置１Ａを含む操作対象の操作が可能な状態であることを示す。反対に，ロック位置を示す場合は，オペレータによる上記の操作対象の操作が不能な状態であることを示す。

　運転室１０６内における運転席の右側には，コントローラ４０がカメラ画像を基に検出した障害物の位置をカメラ画像上に表示するモニタ３０１と，コントローラ４０から警報出力指令が入力されたとき警報を出力する警報装置としてのスピーカ３０２が設けられている。モニタ３０１とスピーカ３０２はコントローラ４０によって障害物が検出されたときにその旨を報知する報知装置として機能し得る。

　図４において，上部旋回体１２に搭載された原動機であるエンジン１８は，油圧ポンプ２とパイロットポンプ４８を駆動する。油圧ポンプ２はレギュレータ２ａによって容量が制御される可変容量型ポンプであり，パイロットポンプ４８は固定容量型ポンプである。本実施形態においては，図４に示すように，パイロットライン１４４ａ，１４４ｂ，１４５ａ，１４５ｂ，１４６ａ，１４６ｂ，１４７ａ，１４７ｂ，１４８ａ，１４８ｂ，１４９ａ，１４９ｂの途中にシャトルブロック１６２が設けられている。操作装置４５，４６，４７から出力された油圧信号が，シャトルブロック１６２を介してレギュレータ２ａにも入力される。シャトルブロック１６２の詳細構成の説明は省略するが，油圧信号がシャトルブロック１６２を介してレギュレータ２ａに入力されており，油圧ポンプ２の吐出流量が当該油圧信号に応じて制御される。

　パイロットポンプ４８の吐出配管であるポンプライン１５０はロック弁３９を通った後，複数に分岐して操作装置４５，４６，４７，フロント制御用油圧ユニット１６０内の各弁に接続している。ロック弁３９は本例では電磁切換弁であり，その電磁駆動部は運転室１０６に配置されたロックレバー４０１の位置検出器であるロックレバーセンサ１１６と電気的に接続されている。ロックレバー４０１のポジションはロックレバーセンサ１１６で検出され，そのロックレバーセンサ１１６からロック弁３９に対してロックレバー４０１のポジションに応じた信号が入力される。ロックレバー４０１のポジションがロック位置にあればロック弁３９が閉じてポンプライン１５０が遮断され，ロック解除位置にあればロック弁３９が開いてポンプライン１５０が開通する。つまり，ポンプライン１５０が遮断された状態では操作装置４５，４６，４７による操作が無効化され，旋回，掘削等の動作が禁止される。

　操作装置４５，４６，４７は，油圧パイロット方式であり，パイロットポンプ４８から吐出される圧油をもとに，それぞれオペレータにより操作される操作レバー２２，２３の操作量（例えば，レバーストローク）と操作方向に応じたパイロット圧（操作圧と称することがある）を発生する。このように発生したパイロット圧は，対応する流量制御弁１５ａ～１５ｆの油圧駆動部１５０ａ～１５５ｂにパイロットライン１４４ａ～１４９ｂを介して供給され，これら流量制御弁１５ａ～１５ｆを駆動する制御信号として利用される。

　パイロットライン１４４ａ～１４９ｂには，それぞれ圧力センサ７０ａ～７５ｂが設けられている。圧力センサ７０ａ～７５ｂは，各パイロットライン１４４ａ～１４９ｂに発生するパイロット圧を検出してコントローラ４０に出力しており，操作装置４５，４６，４７の操作量センサとして機能している。以下では，フロント作業装置１Ａを駆動する油圧シリンダ５，６，７のパイロット圧（操作量）を検出する圧力センサ７０，７１，７２をフロント操作計測センサ１１５と総称し，上部旋回体１２を駆動する油圧モータ４のパイロット圧を検出する圧力センサ７３を旋回操作計測センサ１１４と称し，下部走行体１１を駆動する油圧モータ３ａ，３ｂのパイロット圧を検出する圧力センサ７４，７５を走行操作計測センサ１１３と総称することがある。

　油圧ポンプ２から吐出された圧油（作動油）は，流量制御弁１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆを介して走行右油圧モータ３ａ，走行左油圧モータ３ｂ，旋回油圧モータ４，ブームシリンダ５，アームシリンダ６，バケットシリンダ７に供給される。供給された圧油によってブームシリンダ５，アームシリンダ６，バケットシリンダ７が伸縮駆動することで，ブーム８，アーム９，バケット１０がそれぞれ回動し，バケット１０の位置及び姿勢が変化する。また，供給された圧油によって旋回油圧モータ４が回転駆動することで，下部走行体１１に対して上部旋回体１２が旋回する。そして，供給された圧油によって走行右油圧モータ３ａ，走行左油圧モータ３ｂが回転駆動することで，下部走行体１１が走行する。以下では，走行油圧モータ３，旋回油圧モータ４，ブームシリンダ５，アームシリンダ６，バケットシリンダ７を油圧アクチュエータ３－７と総称することがある。

　－コントローラ４０－
　図５はコントローラ４０及びそれに関連する入出力装置のシステム構成図であり，図中のコントローラ４０の内部にはコントローラ４０が実装しているプログラムの機能をブロック図で示している。

　コントローラ４０には，カメラ２０１，２０２，２０３と，走行操作計測センサ１１３と，旋回操作計測センサ１１４と，フロント操作計測センサ１１５と，ロックレバーセンサ１１６と，旋回速度計測センサ３３と，モニタ３０１と，スピーカ３０２とが接続されている。

　また，コントローラ４０は，下部走行体１１，上部旋回体１２及びフロント作業装置１Ａを駆動する複数の油圧アクチュエータ３－７に作動油を供給する油圧ポンプ２を駆動するエンジン１８のＯＮ状態／ＯＦＦ状態を示す情報（ＯＮ／ＯＦＦ情報）をセンサ（図示せず）から取得可能である。エンジン１８のＯＮ状態／ＯＦＦ状態は，エンジン１８の点火と停止に利用されるキースイッチ（図示せず）の位置（ＯＦＦ位置，ＯＮ位置，ＳＴＡＲＴ位置）から判断しても良い。キースイッチをＯＦＦ位置からＯＮ位置に切り換えるとコントローラ４０は起動し，その後，キースイッチの位置は信号としてコントローラ４０に出力される。

　コントローラ４０は，車体動作状態判定部５００２と，俯瞰映像作成部５００５と，移動障害物検出部５００７と，時間計測部５００９と，所定時間決定部５００３と，出力映像作成部５００８と，警報出力判定部５００４として機能する。

　車体動作状態判定部５００２は，計測センサ１１３，１１４，１１５とロックレバーセンサ１１６から検出信号（電圧値）を受け取り，操作装置４５，４６，４７（操作レバー２２，２３）が操作状態と非操作状態のいずれであるかを判定するとともに，ロックレバー４０１の切り換え位置がロック位置とロック解除位置のいずれであるかを判定している。車体動作状態判定部５００２はその判定結果を時間計測部５００９及び警報出力判定部５００４に出力する。

　俯瞰映像作成部５００５は，カメラ２０１，２０２，２０３で撮影された領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の映像（静止画像の時系列データ）を基に油圧ショベル１を中心とする俯瞰映像７０１（図７参照）を作成し，その俯瞰映像を出力映像作成部５００８に出力する処理を実行する部分である。図７にモニタ３０１の画面の一例を示す。この図に示すように，俯瞰映像７０１とは，例えば油圧ショベル１の旋回中心に基準点を設定し，作業現場を当該基準点の真上（すなわち油圧ショベルの真上）の位置から見たときに得られる平面図に相当する映像のことを示し，本実施の形態では３つのカメラ２０１，２０２，２０３の映像を変換及び合成することで作成される。図７の俯瞰映像７０１の中心には油圧ショベル１の上面図を模式的に示したアイコン７０２が配置されている。

　移動障害物検出部５００７は，カメラ２０１，２０２，２０３で撮影された領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の映像（静止画像の時系列データ）を基に，フレーム毎の各画素の輝度変化から移動障害物を検出し，検出された移動障害物の俯瞰映像上の座標を記憶するとともに警報出力判定部５００４に出力する処理を実行する部分である。

　移動障害物検出部５００７による移動障害物の検出は例えば次のように行うことができる。すなわち，まず，直前又はｎフレーム前におけるカメラ２０１，２０２，２０３からの入力画像の時系列データと，障害物が無い状態を別途撮影した画像等を背景画像として入力する。そして，入力画像の時系列データと背景画像を用いて画素毎の差分画像を作成し，その作成した差分画像において輝度が所定の閾値未満の部分を０とし，それ以上の部分を１以上にする２値化処理を行って障害物の変化領域を抽出する。次に抽出した変化領域に面積が所定の閾値以上の部分が有るか否かを判定する。変化領域に面積が閾値以上の部分がある場合には，障害物領域が存在すると判定し，閾値未満の部分しかない場合には障害物は存在しないと判定する。

　時間計測部５００９は，車体動作状態判定部５００２の判定結果に基づいて，操作装置４５，４６，４７（操作レバー２２，２３）の非操作状態が継続している時間（非操作継続時間）Ｔ２を計測する処理を実行し，その結果を警報出力判定部５００４に出力する部分である。コントローラ４０の起動時（すなわち，キースイッチをＯＦＦ位置からＯＮ位置に切り換えた時）の非操作継続時間Ｔ２の初期値は後述の所定時間（非操作継続必要時間）Ｔ１よりも大きな値（例えば∞）に設定されており，エンジン始動時に操作装置２２，２３が非操作状態のときには後述の図６ＢのＳ６１５で必ずＹＥＳの判定がされるように（すなわちＳ６１６に進むように）構成されている。操作装置４５，４６，４７が非操作状態から操作状態に変化した場合には時間計測部５００９は非操作継続時間Ｔ２の計測をリセットする。

　所定時間決定部５００３は，旋回速度計測センサ（ＩＭＵ）３３から上部旋回体１２の旋回速度（角速度）を入力し，その旋回速度に基づいて所定時間（非操作継続必要時間）Ｔ１を演算する処理を実行し，その結果を警報出力判定部５００４に出力する。所定時間（非操作継続必要時間）Ｔ１は，ロックレバー４０１がロック解除位置にある場合かつ操作装置４５，４６，４７が操作状態から非操作状態に変化した場合に，スピーカ３０２による報知が許可されるために必要な非操作状態の継続時間である。

　本実施形態の所定時間決定部５００３は図９に示したテーブルに基づいて旋回速度から所定時間（非操作継続必要時間）Ｔ１を演算している。この図に示すように旋回速度と所定時間Ｔ１の関係は，旋回速度の増加に伴って所定時間Ｔ１が単調に増加するように設定されている。なお，図９の例では旋回速度と所定時間Ｔ１は正比例の関係であるが，旋回速度の増加に伴って所定時間Ｔ１が単調に増加する関係であれば曲線や階段グラフなどで他の関係を規定しても良い。

　また，図９の例では旋回速度が０のとき所定時間Ｔ１の値は０になっているが，０より大きい値を設定し，旋回速度の増加とともに所定時間Ｔ１が単調増加するように設定しても良い。旋回速度が０のとき所定時間Ｔ１の大きさの設定の方針としては，操作レバー２２，２３で旋回操作以外の操作を入力したときに，フロント作業装置１Ａの動作や下部走行体１１の動作で上部旋回体１２が揺れることがあるが，操作レバー２２，２３を操作状態から非操作状態（中立位置）に変化させた場合にその揺れが静止するまでに要する最大時間より大きい値に所定時間Ｔ１を設定することが好ましい。

　出力映像作成部５００８は，移動障害物検出部５００７で検出された移動障害物の俯瞰映像７０１上における座標と，俯瞰映像作成部５００５で作成された俯瞰映像７０１とに基づいてモニタ２３に出力する映像を作成する処理を行う部分である。この出力映像作成部５００８により俯瞰映像７０１上に移動障害物が存在する位置が示される。図７のモニタ３０１の俯瞰映像７０１上には移動障害物である人７０５が撮影されている。この人７０５が移動障害物検出部５００７によって移動障害物として検出された場合には，出力映像作成部５００８は移動障害物検出部５００７が演算した座標に基づいて人７０５の位置に移動障害物が存在することを示す図形（図７の例では円）７０４を表示する。図形７０４の表示と非表示は設定により変更可能である。

　警報出力判定部５００４は，非操作継続時間Ｔ２及び所定時間Ｔ１と，ロックレバーセンサ１１６の検出信号（ロックレバー４０１の切り換え位置）と，移動障害物検出部５００７による移動障害物の検出結果とに基づいて，スピーカ３０２による警報を出力するか否かを判定し，その判定結果に基づいてスピーカ３０２による音声出力を制御する部分である。警報出力判定部５００４が警報を出力すると判定した場合には，後述するフローチャート（図６Ａ，図６Ｂ参照）における報知フラグがＯＮに設定され，警報を出力しないと判定した場合には報知フラグはＯＦＦに設定される。

　－コントローラ４０による処理のフローチャート－
　図６Ａ及び図６Ｂは本発明の実施の形態に係るコントローラ４０の内部処理のフローチャートである。図６Ａ中の符号Ａ，Ｂを付してステップは，図６Ｂ中で同じ符号Ａ，Ｂを付したステップと繋がっている。

　キースイッチがＯＦＦ位置からＯＮ位置に切り換えられ，コントローラ４０が起動するとカメラ２０１，２０２，２０３が映像取得を開始して当フローチャートの順に処理が実行される。

　Ｓ６０１では，コントローラ４０（移動障害物検出部５００７及び俯瞰映像作成部５００５）は全てのカメラ２０１，２０２，２０３の映像を取得する。

　Ｓ６０２では，コントローラ４０（移動障害物検出部５００７）は，Ｓ６０１で取得した映像に基づいて移動障害物の有無を検出し，その検出結果を記憶するとともに，移動障害物が検出された場合には俯瞰映像７０１上の移動障害物の座標を記憶する。

　Ｓ６０３では，コントローラ４０（俯瞰映像作成部５００５）は，Ｓ６０１で取得した映像に基づいて俯瞰映像７０１を作成する。

　Ｓ６０４では，コントローラ４０（車体動作状態判定部５００２）は，ロックレバーセンサ１１６の信号に基づいてロックレバー４０１の位置がロック位置にあるか否かを判定する。ここでロックレバー４０１がロック位置にあると判定された場合にはロック状態フラグをＯＮに設定（Ｓ６２０）してＳ６１１に進む。一方，ロックレバー４０１がロック解除位置にあると判定された場合にはロック状態フラグをＯＦＦに設定（Ｓ６０５）してＳ６０７に進む。

　Ｓ６０７では，コントローラ４０（車体動作状態判定部５００２）は，走行操作計測センサ１１３，旋回操作計測センサ１１４，フロント操作計測センサ１１５から，走行操作圧ＴｒＰｉ，旋回操作圧ＳｗＰｉ，フロント操作圧ＦｒＰｉを取得する。Ｓ６０７で取得した各操作圧ＴｒＰｉ，ＳｗＰｉ，ＦｒＰｉに対して，コントローラ４０（車体動作状態判定部５００２）は，Ｓ６０８，Ｓ６０９，Ｓ６１０にて各操作判定しきい値Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３以下か否かを判定する。いずれかの操作圧ＴｒＰｉ，ＳｗＰｉ，ＦｒＰｉが比較対象となるしきい値Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３を上回った場合はＳ６２６（図６Ｂ参照）へ進み，いずれの操作圧ＴｒＰｉ，ＳｗＰｉ，ＦｒＰｉもしきい値Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３以下であった場合はＳ６１１へと進む。

　Ｓ６２６（図６Ｂ参照）では，コントローラ４０（時間計測部５００９）は非操作継続時間Ｔ２をゼロにリセットしてＳ６２３に進む。

　Ｓ６１１（図６Ａ参照）では，コントローラ４０（所定時間決定部５００３）は，旋回速度計測センサ３３の信号から旋回速度を演算してＳ６１２（図６Ｂ参照）に進む。

　Ｓ６１２では，コントローラ４０（所定時間決定部５００３）は，Ｓ６１１で取得した旋回速度と図９のテーブルを利用して所定時間Ｔ１を演算してＳ６１３に進む。

　Ｓ６１３では，コントローラ４０（時間計測部５００９）は非操作継続時間Ｔ２をカウントしてＳ６１４に進む。非操作継続時間Ｔ２がゼロの状態でＳ６１３に到達した場合に，コントローラ４０（時間計測部５００９）は非操作継続時間Ｔ２のカウントを開始するが，非操作継続時間Ｔ２がゼロ以外の状態でＳ６１３に到達した場合には非操作継続時間Ｔ２のカウントを継続する。なお，非操作継続時間Ｔ２がゼロ以外の場合，すなわち操作装置４５，４６，４７の非操作状態が継続している場合には，出力映像作成部５００８によってモニタ２３の画面上にその旨を示すアイコン７０３（図７参照）を表示しても良い。

　Ｓ６１４では，コントローラ４０（警報出力判定部５００４）は，Ｓ６０２の移動体障害物検出部５００７の障害物検出処理において，カメラ２０１，２０２，２０３が撮影した映像（カメラ画像の時系列データ）から移動障害物を検出できたか否かを判定する。移動障害物が１つでも検出された場合にはＳ６１５に進み，移動障害物が１つも検出されなかった場合にはＳ６２３に進む。

　Ｓ６１５では，コントローラ４０（警報出力判定部５００４）は，Ｓ６１３でカウントしている非操作継続時間Ｔ２がＳ６１２で決定した所定時間Ｔ１を上回っているか否かを判定する。非操作継続時間Ｔ２が所定時間Ｔ１を上回っている場合にはＳ６１６に進み，非操作継続時間Ｔ２が所定時間Ｔ１以下の場合にはＳ６２３に進む。

　Ｓ６１６では，コントローラ４０（警報出力判定部５００４）は，Ｓ６０３，６０４で設定されたロック状態フラグがＯＦＦに設定されているか否かを判定する。ここでロック状態フラグがＯＦＦの場合にはＳ６１７に進み，ＯＮの場合にはＳ６２１に進む。

　Ｓ６１７では，コントローラ４０（警報出力判定部５００４）は，報知フラグをＯＮに設定し，スピーカ３０２による警報音の出力を許可する。それによりスピーカ３０２から警報音が出力され，移動障害物の存在が油圧ショベル１のオペレータ（操縦者）に報知（Ｓ６１８）され，処理をＳ６１９に移す。

　Ｓ６２１では，コントローラ４０（警報出力判定部５００４）は，報知フラグをＯＦＦに設定し，スピーカ３０２による警報音の出力を禁止する。それによりスピーカ３０２からの警報音の出力が停止または出力の停止状態が継続され（Ｓ６２２），処理をＳ６１９に移す。

　Ｓ６２３では，コントローラ４０（警報出力判定部５００４）は，報知フラグをＯＦＦに設定し，スピーカ３０２による警報音の出力を禁止する。それによりスピーカ３０２からの警報音の出力が停止または出力の停止状態が継続され（Ｓ６２４），処理をＳ６２５に移す。

　Ｓ６１９では，コントローラ４０（出力映像作成部５００８）は，移動障害物の検出結果（図形７０４）を俯瞰映像７０１に合成してモニタ２３に出力し，最初の処理Ｓ６０１に戻る。

　Ｓ６２５では，コントローラ４０（出力映像作成部５００８）は，移動障害物の検出結果（図形７０４）を俯瞰映像７０１に合成することなく，俯瞰映像７０１のみをモニタ２３に出力し，最初の処理Ｓ６０１に戻る。

　－動作・効果－
　上記のように構成される油圧ショベル１による動作・効果について図８に示した状況に基づいて説明する。図８の上段の（ａ）に示したダイアグラムは操作レバー２２，２３への入力の有無（操作状態／非操作状態）を示したタイミングチャートであり，中段の（ｂ）に示したダイアグラムは警報出力判定部５００４による報知フラグのＯＮ／ＯＦＦの変化を示したタイミングチャートであり，下段の（ｃ）に示したダイアグラムはカメラ２０１，２０２，２０３の撮影範囲内における移動障害物の有無を示したタイミングチャートである。図８の右側に示すように，時刻０でキースイッチがＯＦＦ位置からＯＮ位置に切り換えられ，時刻ｔ１で操作レバー２２，２３の操作が開始され，時刻ｔ２で操作レバー２２，２３の操作が終了され，時刻ｔ４以降にキースイッチがＯＮ位置からＯＦＦ位置に切り換えられる場面を想定する。このとき，（ｃ）に示すように，移動障害物は時刻０から時刻ｔ１の間にカメラ２０１，２０２，２０３の撮影範囲内に出現し，その後，時刻ｔ４でカメラ２０１，２０２，２０３の撮影範囲から外れている。

　（１）時刻０
　時刻０でオペレータが油圧ショベル１のキースイッチをＯＦＦ位置からＯＮ位置に切り換えるとコントローラ４０が起動する。続いてキースイッチをＯＮ位置からＳＴＡＲＴ位置に切り換えてエンジン１８を始動するとキースイッチは速やかにＯＮ位置に保持される。そして，その直後，オペレータはロックレバー４０１をロック位置からロック解除位置に切り換える。このとき移動障害物はカメラ２０１，２０２，２０３の撮影範囲内に存在しないため，コントローラ４０による処理は図６Ａ及び図６ＢのフローチャートのＳ６１４からＳ６２３に進み，報知フラグはＯＦＦに設定されスピーカ３０２による報知は行われない。

　（２）時刻０から時刻ｔ１の間
　その後も操作レバー２２，２３は非操作状態に保持されているが，時刻０から時刻ｔ１の間で移動障害物がカメラ２０１，２０２，２０３の範囲内に出現すると，非操作継続時間Ｔ２が初期値（例えば∞）からカウントされており所定時間Ｔ１より大きいためコントローラ４０の処理はＳ６１５からＳ６１６に進む。このときロックレバー４０１はロック解除位置に切り換えられている。すなわちロック状態フラグがＯＦＦに設定されているため更にＳ６１７に進んで報知フラグがＯＮに設定される。これによりスピーカ３０２による報知が行われるとともに（Ｓ６１８），モニタ３０１の俯瞰映像上に移動障害物の位置を示す図形７０４が表示される（Ｓ６１９）。その結果，オペレータは，作業開始前の車体の周囲確認が必要なタイミングにおいて，スピーカ３０２の警報とモニタ３０１の映像により移動障害物の存在を容易に認識することができる。

　（３）時刻ｔ１
　その後，時刻ｔ１で操作レバー２２，２３が操作状態に変化すると，コントローラ４０の処理はＳ６２６（図６Ｂ参照）に進んで非操作継続時間Ｔ２がゼロにリセットされ，報知フラグがＯＦＦに設定される（Ｓ６２３）。これにより移動障害物はカメラ２０１，２０２，２０３の撮影範囲に存在するものの，スピーカ３０２による報知が停止するとともに（Ｓ６２４），モニタ３０１の俯瞰映像から移動障害物の位置を示す図形７０４が取り除かれる（Ｓ６２５）。この場合，オペレータは時刻ｔ１の前にスピーカ３０２の警報とモニタ３０１の映像により移動障害物の存在を既に認識しているため不要な報知が発せられることが防止でき，オペレータに煩わしさを感じさせることもない。また，操作レバー２２，２３の操作中は，その操作によりカメラ２０１，２０２，２０３が取り付けられている上部旋回体１２が旋回したり振動したりする可能性が高い。そのため，本実施形態のように移動障害物の検出に際し，俯瞰映像のフレーム毎の画素の輝度変化から移動障害物を検出する方式を利用する場合には不要な移動障害物の検知が増加するおそれがあり，オペレータに煩わしさを感じさせるおそれがある。しかし，本実施形態のように操作レバー２２，２３の操作中に報知フラグをＯＦＦに設定すれば，そのような移動障害物の不要な報知がなされることを回避できる。

　（４）時刻ｔ２
　時刻ｔ２で操作レバー２２，２３が操作状態から非操作状態に変化すると，コントローラ４０の処理はＳ６１１，６１２に進み，上部旋回体１２の旋回速度に基づいて所定時間Ｔ１が算出される。例えば，時刻ｔ１から時刻ｔ２の直前まで操作レバー２２ｂを介して旋回操作が入力されており，時刻ｔ２における上部旋回体１２の旋回速度がωａ（図９参照）の場合には所定時間Ｔ１としてＴ１ａ（図９参照）が演算される。このときのコントローラ４０の処理はＳ６１５まで進むが，非操作継続時間Ｔ２はカウントを開始した直後で略ゼロであり所定時間Ｔ１ａより小さい。そのため，依然として報知フラグがＯＦＦに保持され（Ｓ６２３），スピーカ３０２とモニタ３０１による報知に関しては時刻ｔ２の直前の状態が維持される。その後，時間の経過とともに上部旋回体１２の旋回速度はωａからゼロに近づいていくため，所定時間Ｔ１も同様にゼロに近づいていく。

　（５）時刻ｔ３
　時刻ｔ３では非操作継続時間Ｔ２が所定時間Ｔ１より大きくなったため（すなわち上部旋回体１２が静止したため），コントローラ４０の処理はＳ６１５からＳ６１６を経由して６１７に進んで報知フラグがＯＮに再度設定される。すなわち操作レバー２２，２３の操作を開始する時刻ｔ１の直前の状態に復帰するため，スピーカ３０２による報知が許可されるとともに（Ｓ６１８），モニタ３０１の俯瞰映像上に移動障害物の位置を示す図形７０４の表示も許可される（Ｓ６１９）。このとき上部旋回体１２は静止しているため，不要な移動障害物の検知がなされることはなく，オペレータに煩わしさを感じさせることはない。また，図８の例のように時刻ｔ３で移動障害物がカメラ２０１，２０２，２０３の撮影範囲内に存在している場合には，オペレータはスピーカ３０２の警報とモニタ３０１の映像により移動障害物の存在を容易に認識することができる。

　（６）その他
　上記では触れなかったが，ロックレバー４０１がロック位置にある場合に，移動障害物の検出がされ，非操作継続時間Ｔ２が所定時間Ｔ１を超えている場合には，コントローラ４０の処理はＳ６１６を経由してＳ６２１に進んで報知フラグがＯＦＦに設定される。この場合，本実施形態では，スピーカ３０２による警報は停止されるが（Ｓ６２２），モニタ３０１での移動障害物の位置の表示は行われる（Ｓ６１９）。オペレータが運転室１０６内にいながらロックレバー４０１がロック位置に切り換えられる具体的な場面としては，コントローラ４０の起動時（キーＯＮ時）を除くと，オペレータが運転室１０６内で休憩や作業の確認等をする場面が想定される。このような場面にスピーカ３０２による警報が出力されると，オペレータの休憩や確認作業等の邪魔をする可能性が高く，オペレータにとっては不要な報知となり易い。しかし，本実施の形態のように構成すれば，不要な報知がなされることを防止することができる。

　・まとめ
　以上のように，本実施形態の油圧ショベル１では，コントローラ４０は，ロックレバー４０１がロック解除位置にある場合かつコントローラ４０の起動時から操作装置４５，４６，４７（操作レバー２２，２３）が非操作状態に保持されている場合にはスピーカ（報知装置）３０２による報知を許可し，ロックレバー４０１がロック解除位置にある場合かつ操作装置４５，４６，４７（操作レバー２２，２３）が操作状態から非操作状態に変化した場合にはその非操作状態が所定時間Ｔ１継続したときにスピーカ（報知装置）３０２による報知を許可することとした。これにより，オペレータは，コントローラ４０の起動後で作業開始前の車体の周囲確認が必要なタイミングにおいて，スピーカ３０２の報知により移動障害物の存在を容易に認識することができる。さらに，操作装置４５，４６，４７（操作レバー２２，２３）を操作状態から非操作状態に戻した場合には，上部旋回体１２が静止してからスピーカ３０２による報知がされることとなるため，オペレータに対して不要な報知をすることが防止でき，オペレータに不快感を与えることが防止できる。

　＜その他＞
　なお，本発明は，上記の実施の形態に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲内の様々な変形例が含まれる。例えば，本発明は，上記の実施の形態で説明した全ての構成を備えるものに限定されず，その構成の一部を削除したものも含まれる。また，ある実施の形態に係る構成の一部を，他の実施の形態に係る構成に追加又は置換することが可能である。

　上記では所定時間Ｔ１をその時の旋回速度に基づいて演算したが，所定時間Ｔ１は旋回速度の大小に関わらず予め設定された値を利用しても良い。この場合，例えば，旋回速度が最大のときに操作レバー２２ｂによる旋回操作を停止した時から上部旋回体１２が静止するまでに要する時間を計測し，その時間を所定時間Ｔ１と設定することができる。また，或るタイミング（例えば操作レバー２２，２３が操作状態から非操作状態に変化したとき）における旋回速度から所定時間Ｔ１を決定する構成を採用しても良い。

　また，上記では，旋回速度から所定時間Ｔ１を決定したが，操作レバー２２，２３の操作に起因する上部旋回体１２のピッチング（縦揺れ）やローリング（横揺れ）をＩＭＵで検知し，それらが減衰して上部旋回体１２が静止するまでに要する時間に基づいて所定時間Ｔ１を決定してもよい。

　また，上記では，報知フラグのＯＮ／ＯＦＦに基づいてスピーカ３０２による警報音の出力のＯＮ／ＯＦＦを制御したが，これに代えてモニタ３０１における移動障害物の位置表示のＯＮ／ＯＦＦを制御しても良い。すなわち，スピーカ３０２に代えてモニタ３０１を報知装置として利用しても良い。

　また，上記のコントローラ４０に係る各構成や当該各構成の機能及び実行処理等は，それらの一部又は全部をハードウェア（例えば各機能を実行するロジックを集積回路で設計する等）で実現しても良い。また，上記のコントローラ４０に係る構成は，演算処理装置（例えばＣＰＵ）によって読み出し・実行されることでコントローラ４０の構成に係る各機能が実現されるプログラム（ソフトウェア）としてもよい。当該プログラムに係る情報は，例えば，半導体メモリ（フラッシュメモリ，ＳＳＤ等），磁気記憶装置（ハードディスクドライブ等）及び記録媒体（磁気ディスク，光ディスク等）等に記憶することができる。

　また，上記の各実施の形態の説明では，制御線や情報線は，当該実施の形態の説明に必要であると解されるものを示したが，必ずしも製品に係る全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えて良い。

　１…油圧ショベル，１Ａ…フロント作業装置，１Ｂ…車体（機械本体），２…油圧ポンプ，３－７…油圧アクチュエータ，１１…下部走行体，１２…上部旋回体，１８…エンジン，２２…操作レバー，２３…操作レバー，２３…モニタ，３３…旋回速度計測センサ（ＩＭＵ），４０…コントローラ，４５－４７…操作装置，７０－７５…圧力センサ，１０６…運転室，１１３…走行操作計測センサ，１１４…旋回操作計測センサ，１１５…フロント操作計測センサ，１１６…ロックレバーセンサ，２０１－２０３…カメラ，３０１…モニタ（報知装置），３０２…スピーカ（報知装置），４０１…ロックレバー，７０１…俯瞰映像

Claims

　下部走行体と，
　前記下部走行体の上部に旋回可能に取り付けられた上部旋回体と，
　前記上部旋回体に取り付けられたフロント作業装置と，
　前記下部走行体，前記上部旋回体及び前記フロント作業装置を含む操作対象を操作するための操作装置と，
　前記操作装置による前記操作対象の操作を不能にするロック位置と，前記操作装置による前記操作対象の操作を許可するロック解除位置とのいずれか一方に切り換えられるロックレバーと，
　前記上部旋回体に取り付けられ前記上部旋回体の周囲の画像を撮影するカメラと，
　前記画像に基づいて前記上部旋回体の周囲に存在する障害物を検出するコントローラと，
　前記コントローラによって障害物が検出されたときにその旨を報知する報知装置とを備えた油圧ショベルにおいて，
　前記コントローラは，前記ロックレバーがロック解除位置にある場合かつ前記コントローラの起動時から前記操作装置が非操作状態に保持されている場合には前記報知装置による報知を許可し，前記ロックレバーがロック解除位置にある場合かつ前記操作装置が操作状態から非操作状態に変化した場合にはその非操作状態が所定時間継続したときに前記報知装置による報知を許可することを特徴とする油圧ショベル。
　請求項１の油圧ショベルにおいて，
　前記所定時間は，前記操作装置が操作状態から非操作状態に変化したときから前記上部旋回体が静止するまでに要する時間に基づいて決定されていることを特徴とする油圧ショベル。
　請求項１の油圧ショベルにおいて，
　前記報知装置は，前記コントローラによって検出された障害物の位置を前記画像上に表示するモニタと，前記コントローラによって障害物が検出されたとき警報を出力する警報装置との少なくとも一方であることを特徴とする油圧ショベル。
　請求項１の油圧ショベルにおいて，
　前記上部旋回体の旋回速度を検出する速度センサをさらに備え，
　前記コントローラは，前記速度センサによって検出された前記上部旋回体の旋回速度に基づいて前記所定時間を決定していることを特徴とする油圧ショベル。
　請求項１の油圧ショベルにおいて，
　前記コントローラは，前記ロックレバーがロック解除位置にある場合かつ前記操作装置が操作状態である場合には前記報知装置による報知を禁止することを特徴とする油圧ショベル。
　請求項１の油圧ショベルにおいて，
　前記コントローラは，前記操作装置の状態が操作状態と非操作状態のいずれであるかは前記操作装置の操作量を検出する操作量センサの検出信号に基づいて判断し，前記ロックレバーの切り換え位置がロック位置かロック解除位置のいずれであるかは前記ロックレバーの切り換え位置を検出するロックレバーセンサの検出信号に基づいて判断することを特徴とする油圧ショベル。