(57)【要約】【課題】建設機械の作業効率の低下を抑制しつつ人物と建設機械の干渉を防止する。【解決手段】位置算出部１６１により算出された作業装置４の先端位置４０１を基準に建設機械１の周囲に第１領域Ｒ１〜第６領域Ｒ６を設定する領域設定部１６２と、ブーム角度センサ１２及びアーム角度センサ１３により検出されたブーム角度及びアーム角度に基づいて第１領域Ｒ１〜第６領域Ｒ６のそれぞれに対して人物の有無を判定する人物判定部１６３と、人物判定部１６３が第１領域Ｒ１〜第６領域Ｒ６のうち少なくとも１つの領域において人物がいると判定した場合、人物が検出された領域において、作業装置４が人物と干渉する可能性のある予め定められた建設機械１の動作パターンである制限動作パターンを制限する動作制限部１６４とを備える干渉防止装置。【選択図】図３
2020111970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体と、前記下部走行体に対して旋回可能に構成された上部旋回体と、前記上部旋回体に対して姿勢が変更可能に構成された作業装置とを備える建設機械における干渉防止装置であって、
オペレータの操作を受け付ける操作部と、
前記操作部が受け付けた操作に応じて前記作業装置及び前記上部旋回体の少なくとも一方を動作させる動作実行部と、
前記作業装置の姿勢を検出する第１センサと、
前記第１センサにより検出された姿勢に基づいて前記作業装置の先端位置を算出する位置算出部と、
前記位置算出部により算出された前記先端位置を基準に前記建設機械の周囲に複数の領域を設定する領域設定部と、
前記建設機械の周囲に位置する物体を検出する第２センサと、
前記第２センサにより検出された物体に基づいて前記複数の領域のそれぞれに対して人物の有無を判定する人物判定部と、
前記人物判定部が前記複数の領域のうち少なくとも１つの領域において前記人物がいると判定した場合、前記人物が検出された領域において、前記作業装置が前記人物と干渉する可能性のある予め定められた前記建設機械の動作パターンである制限動作パターンを制限し、且つ、前記作業装置が前記人物と干渉する可能性の低い予め定められた前記建設機械の前記動作パターンである許可動作パターンを許可するように前記動作実行部を制御する動作制限部とを備える干渉防止装置。
【請求項２】
前記複数の領域のそれぞれに対して、前記制限動作パターンと前記許可動作パターンとが登録された動作パターン情報を記憶するメモリをさらに備え、
前記動作制限部は、前記動作パターン情報を参照して各領域に対する前記制限動作パターンと前記許可動作パターンとを決定する請求項１記載の干渉防止装置。
【請求項３】
前記作業装置は、前記上部旋回体に対して上下方向に回動可能に取り付けられた第１部材と、前記第１部材に対して前記上部旋回体の前後方向に回動可能に取り付けられた第２部材と、前記第２部材に対して前記上部旋回体の前後方向に回動可能に取り付けられた第３部材とを含み、
前記制限動作パターンは、
前記第２部材が後方に回動する第１動作パターンと、
前記第２部材が前方に回動する第２動作パターンと、
前記第３部材が地面を掘削する第３動作パターンと、
前記第１部材が下方に回動する移動する第４動作パターンと、
前記上部旋回体が左旋回する第５動作パターンと、
前記上部旋回体が右旋回する第６動作パターンとの少なくとも一つを含む請求項１又は２記載の干渉防止装置。
【請求項４】
前記複数の領域は、前記先端位置よりも内側の内側領域を含み、前記内側領域における前記制限動作パターンは、前記第５動作パターンと前記第６動作パターンとの少なくとも一つを含む請求項３に記載の干渉防止装置。
【請求項５】
前記複数の領域は、前記先端位置よりも外側の外側領域を含み、前記外側領域における前記制限動作パターンは、少なくとも前記第２動作パターンを含む請求項３又は４に記載の干渉防止装置。
【請求項６】
前記領域設定部は、前記先端位置における前記作業装置の横幅を基準に前記複数の領域を設定する請求項１〜５のいずれかに記載の干渉防止装置。
【請求項７】
前記内側領域において、前記先端位置を含む前記作業装置の幅に対して内側に設定された第１領域を含み、前記第１領域における前記制限動作パターンは前記第１動作パターン、前記第３動作パターン、及び前記第４動作パターンを含む請求項４に記載の干渉防止装置。
【請求項８】
前記外側領域において、前記先端位置を含む前記作業装置の幅に対して外側に設定された第２領域を含み、前記第２領域における前記制限動作パターンは前記第２動作パターンである請求項５に記載の干渉防止装置。
【請求項９】
前記内側領域において、前記先端位置を含む前記作業装置の幅の左端よりも左側に設定された第３領域を含み、前記第３領域における前記制限動作パターンは前記第５動作パターンである請求項４又は７に記載の干渉防止装置。
【請求項１０】
前記外側領域において、前記先端位置を含む前記作業装置の幅の左端よりも左側に設定された第４領域を含み、前記第４領域における前記制限動作パターンは前記第５動作パターンの動作時に前記第２動作パターンが動作される動作パターンである請求項５又は８に記載の干渉防止装置。
【請求項１１】
前記内側領域において、前記先端位置を含む前記作業装置の幅の右端よりも右側に設定された第５領域を含み、前記第５領域における前記制限動作パターンは前記第６動作パターンである請求項４、７、９のいずれかに記載の干渉防止装置。
【請求項１２】
前記外側領域において、前記先端位置を含む前記作業装置の幅の右端よりも右側に設定された第６領域を含み、前記第６領域における前記制限動作パターンは前記第６動作パターンの動作時に前記第２動作パターンが動作される動作パターンである請求項５、８、１０のいずれかに記載の干渉防止装置。
【請求項１３】
前記制限は、前記制限動作パターンの減速又は禁止を含む請求項１〜１２のいずれかに記載の干渉防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下部走行体と、下部走行体に対して旋回可能に構成された上部旋回体と、上部旋回体に対して姿勢が変更可能に構成された作業装置とを備える建設機械における干渉防止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、建設機械においては、周囲に人物を検出した場合、建設機械の動作を制限又は停止させると共にオペレータに干渉の危険性を発報することで、建設機械と周囲の人物との干渉を未然に防ぐ機能が設けられている。しかし、建設機械の動作制限、動作停止、又は発報を過度に行うと却って作業効率の低下を招いてしまう。そこで、このような作業効率の低下を抑制するために種々の技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、油圧パワーショベルの周囲を複数の危険エリアに区分し、それぞれの危険エリアに対象物を検出するエリアセンサを設け、オペレータによる操作レバーの操作を検出すると、操作レバーに対応する危険エリアに設置されたエリアセンサからの信号を受信し、その信号が対象物を検出したことを示している場合、作業装置の動作を停止する技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２では、アームを動作させるときに、人検出装置が検出した人と姿勢検出装置が検出したアタッチメントの先端位置との距離が所定距離以下の場合、アームの動作を制限する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−５９７５２号公報
【特許文献２】特開２０１６−１７６２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、作業装置の先端位置に対して前方に人物が位置する場合、前記先端位置が後方に移動するように作業装置が動作しても、人物と作業装置とは干渉する可能性が低い。このように、人物と作業装置との干渉する可能性の高い作業装置の動作は、作業装置の先端位置に対する人物の位置に応じて異なる。
【０００７】
しかし、特許文献１では、複数の危険エリアは、予め固定されており、作業装置の先端位置に応じて動的に設定されていないため、作業効率の悪化を招くという課題がある。
【０００８】
具体的には、特許文献１では、複数の危険エリアは、上部旋回体の前方の領域、上部旋回体の左方の領域、上部旋回体の右方の領域、及び上部旋回体の後方の領域というように予め固定されている。そして、例えば、作業装置の操作レバーが操作された場合、上部旋回体の前方の危険エリアに人物がいれば一律に作業装置の動作が制限されている。
【０００９】
そのため、特許文献１では、作業装置の先端位置が人物から離間するように作業装置が動作する場合においても作業装置の動作が一律に制限されてしまい、動作効率の悪化を招く。
【００１０】
また、特許文献２は、作業装置の先端位置と人物との距離に応じて建設機械の動作を制限させる技術であり、建設機械の周囲に複数の領域を設定する技術ではないため、本願発明とは前提が異なる。また、特許文献２では、作業装置の先端位置と人物との距離が所定値以下の場合、建設機械の動作が一律に制限されているため、特許文献１と同様の課題が発生する。
【００１１】
また、特許文献２では、作業装置の動作を制限した後においては、作業装置の先端位置と人物との距離が所定値以下の場合であっても該距離が大きくなる方向の建設機械の動作は制限されないことが開示されている。
【００１２】
しかし、複数の領域において人物を検出する場合が想定されていないため、依然として作業効率の悪化を招くという課題がある。例えば、複数の人物がそれぞれ作業装置の先端位置に対して左前方に及び右前方に位置しているシーンを想定する。このシーンにおいては、右旋回又は左旋回を行ったとしても、両人物は作業装置の旋回半径の外側の領域に位置しており、作業装置と干渉する可能性は低いため、作業装置の動作を制限する必要はない。
【００１３】
しかし、特許文献２では、このシーンにおいて、右旋回又は左旋回を行うと、両人物のうちいずれか一方の人物と作業装置の先端位置との距離が小さくなるため、作業装置の動作が制限され、作業効率が悪化する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、建設機械の作業効率の低下を抑制しつつ人物と建設機械の干渉を防止し得る技術を提供することを目的とする。
【００１５】
本発明の一態様に係る干渉防止装置は、下部走行体と、前記下部走行体に対して旋回可能に構成された上部旋回体と、前記上部旋回体に対して姿勢が変更可能に構成された作業装置とを備える建設機械における干渉防止装置であって、
オペレータの操作を受け付ける操作部と、
前記操作部が受け付けた操作に応じて前記作業装置及び前記上部旋回体の少なくとも一方を動作させる動作実行部と、
前記作業装置の姿勢を検出する第１センサと、
前記第１センサにより検出された姿勢に基づいて前記作業装置の先端位置を算出する位置算出部と、
前記位置算出部により算出された前記先端位置を基準に前記建設機械の周囲に複数の領域を設定する領域設定部と、
前記建設機械の周囲に位置する物体を検出する第２センサと、
前記第２センサにより検出された物体に基づいて前記複数の領域のそれぞれに対して人物の有無を判定する人物判定部と、
前記人物判定部が前記複数の領域のうち少なくとも１つの領域において前記人物がいると判定した場合、前記人物が検出された領域において、前記作業装置が前記人物と干渉する可能性のある予め定められた前記建設機械の動作パターンである制限動作パターンを制限し、且つ、前記作業装置が前記人物と干渉する可能性の低い予め定められた前記建設機械の前記動作パターンである許可動作パターンを許可するように前記動作実行部を制御する動作制限部とを備える。
【００１６】
この構成によれば、位置算出部により算出された作業装置の先端位置を基準に建設機械の周囲に複数の領域が設定される。そして、複数の領域のうち少なくとも１つの領域において人物が検出された場合、人物が検出された領域において、作業装置が人物と干渉する可能性が高い制限動作パターンが制限され、作業装置と人物とが干渉する可能性の低い許可動作パターンが許可される。
【００１７】
このように、本構成では、複数の領域は作業装置の先端位置を基準に設定されているため、各領域において、作業装置が人物と干渉する可能性の高い制限動作パターンと、作業装置が人物と干渉する可能性の低い許可動作パターンとを明確に切り分けることができる。そのため、ある領域に人物がいる場合、制限動作パターンを制限し、許可動作パターンを継続して動作させることができる。その結果、建設機械の作業効率の低下を抑制しつつ人物と建設機械との干渉を防止することができる。
【００１８】
上記構成において、前記複数の領域のそれぞれに対して、前記制限動作パターンと前記許可動作パターンとが登録された動作パターン情報を記憶するメモリをさらに備え、
前記動作制限部は、前記動作パターン情報を参照して各領域に対する前記制限動作パターンと前記許可動作パターンとを決定することが好ましい。
【００１９】
本構成によれば、動作パターン情報には、領域毎に制限動作パターンと許可動作パターンとが登録されているため、制限動作パターンと許可動作パターンとを迅速に決定できる。
【００２０】
上記構成において、前記作業装置は、前記上部旋回体に対して上下方向に回動可能に取り付けられた第１部材と、前記第１部材に対して前記上部旋回体の前後方向に回動可能に取り付けられた第２部材と、前記第２部材に対して前記上部旋回体の前後方向に回動可能に取り付けられた第３部材とを含み、
前記制限動作パターンは、
前記第２部材が後方に回動する第１動作パターンと、
前記第２部材が前方に回動する第２動作パターンと、
前記第３部材が地面を掘削する第３動作パターンと、
前記第１部材が下方に回動する移動する第４動作パターンと、
前記上部旋回体が左旋回する第５動作パターンと、
前記上部旋回体が右旋回する第６動作パターンとの少なくとも一つを含むことが好ましい。
【００２１】
本構成によれば、作業装置の取り得る動作パターンを制限できる。
【００２２】
上記構成において、前記複数の領域は、前記先端位置よりも内側の内側領域を含み、前記内側領域における前記制限動作パターンは、前記第５動作パターンと前記第６動作パターンとの少なくとも一つを含むことが好ましい。
【００２３】
本構成によれば、内側領域において作業装置が人物に接触する可能性の高い左旋回（第５動作パターン）ないし右旋回（第６動作パターン）を制限できる。
【００２４】
上記構成において、前記複数の領域は、前記先端位置よりも外側の外側領域を含み、前記外側領域における前記制限動作パターンは、少なくとも前記第２動作パターンを含むことが好ましい。
【００２５】
本構成によれば、外側領域において作業装置が人物に接触する可能性の高いアーム押し（第２動作パターン）が制限できる。なお、外側領域は作業装置の先端位置が最大半径となる位置よりも外側には設定されない。
【００２６】
上記構成において、前記領域設定部は、前記先端位置における前記作業装置の横幅を基準に前記複数の領域を設定することが好ましい。
【００２７】
本構成によれば、先端位置における作業装置の横幅を考慮した動作パターンの制限ができる。
【００２８】
上記構成において、前記内側領域において、前記先端位置を含む前記作業装置の幅に対して内側に設定された第１領域を含み、前記第１領域における前記制限動作パターンは前記第１動作パターン、前記第３動作パターン、及び前記第４動作パターンを含むことが好ましい。
【００２９】
本構成によれば、作業装置の内側に人物がいる場合において、人物に接触する可能性の高いアーム引き（第１動作パターン）、バケット掘削（第３動作パターン）、及びブーム下げ（第４動作パターン）が制限できる。
【００３０】
上記構成において、前記外側領域において、前記先端位置を含む前記作業装置の幅に対して外側に設定された第２領域を含み、前記第２領域における前記制限動作パターンは前記第２動作パターンであることが好ましい。
【００３１】
本構成によれば、作業装置の先端位置に対して前方に人物が位置する場合において、作業装置と人物とが干渉する可能性の高いアーム押し（第２動作パターン）が制限できる。
【００３２】
上記構成において、前記内側領域において、前記先端位置を含む前記作業装置の幅の左端よりも左側に設定された第３領域を含み、前記第３領域における前記制限動作パターンは前記第５動作パターンであることが好ましい。
【００３３】
本構成によれば、作業装置の左側に人物が位置する場合において、作業装置と人物とが干渉する可能性の高い左旋回（第５動作パターン）を制限できる。
【００３４】
上記構成において、前記外側領域において、前記先端位置を含む前記作業装置の幅の左端よりも左側に設定された第４領域を含み、前記第４領域における前記制限動作パターンは前記第５動作パターンの動作時に前記第２動作パターンが動作される動作パターンであることが好ましい。
【００３５】
本構成によれば、作業装置の左斜め前方に人物が位置する場合において、作業装置と人物とが干渉する可能性の高い左旋回時のアーム押し（第５動作パターン＋第２動作パターン）を制限できる。
【００３６】
上記構成において、前記内側領域において、前記先端位置を含む前記作業装置の幅の右端よりも右側に設定された第５領域を含み、前記第５領域における前記制限動作パターンは前記第６動作パターンであることが好ましい。
【００３７】
本構成によれば、作業装置の右側に人物が位置する場合において、作業装置と人物とが干渉する可能性の高い右旋回（第６動作パターン）を制限できる。
【００３８】
上記構成において、前記外側領域において、前記先端位置を含む前記作業装置の幅の右端よりも右側に設定された第６領域を含み、前記第６領域における前記制限動作パターンは前記第６動作パターンの動作時に前記第２動作パターンが動作される動作パターンであることが好ましい。
【００３９】
本構成によれば、作業装置の右斜め前方に人物が位置する場合において、作業装置と人物とが干渉する可能性の高い右旋回時のアーム押し（第６動作パターン＋第２動作パターン）を制限できる。
【００４０】
上記構成において、前記制限は、前記制限動作パターンの減速又は禁止を含むことが好ましい。
【００４１】
本構成において、制限動作パターンとして減速を採用した場合、制限動作パターンは通常の速度よりも低速で実行されるものの禁止はされないため、作業が全く進捗しない事態を回避できる。一方、本構成において、制限動作パターンとして禁止を採用した場合、制限動作パターンが停止するため、安全を確保できる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、建設機械の作業効率の低下を抑制しつつ人物と建設機械との干渉を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態における干渉防止装置が適用された建設機械の外観図である。
【図２】図１に示す建設機械の構成を示すブロック図である。
【図３】建設機械の周囲に設定された第１領域〜第６領域の一例を示す図である。
【図４】ＡＴＴ最大半径を説明する図である。
【図５】動作パターンテーブルの一例を示す図である。
【図６】油圧回路の詳細な構成を示すブロック図である。
【図７】実施の形態に係る干渉防止装置の処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の変形例に係る第１領域、第３領域、及び第５領域をキャビン内から見たときの図である。
【図９】本発明の変形例に係る第４領域、第２領域、及び第６領域をキャビン内から見たときの図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００４５】
図１は、本発明の実施の形態における干渉防止装置が適用された建設機械１の外観図である。建設機械１は、例えば、油圧ショベル、ハイブリッドショベル等のショベルカーで構成されている。但し、これは一例であり、建設機械１は、例えば、クレーン等の建設機械で構成されてもよい。
【００４６】
建設機械１は、クローラ式の下部走行体２と、下部走行体２上に旋回可能に設けられた上部旋回体３と、上部旋回体３に取り付けられた作業装置４とを備えている。本明細書では、上部旋回体３から作業装置４が延びる方向を前方、前方に対する反対方向を後方と記述する。また、地面に対して垂直方向に延びる方向を上方、上方に対する反対方向を下方と記述する。また、後方から前方に見て左側の方向を左方、左方に対する反対方向を右方と記述する。また、前方及び後方を総称して前後方向、上方及び下方を総称して上下方向、並びに左方及び右方を総称して左右方向と記述する。
【００４７】
作業装置４は、上部旋回体３に対して上方又は下方に回動可能に取り付けられたブーム５と、ブーム５の先端部に対して前方又は後方に回動可能に取り付けられたアーム６と、アーム６の先端部に対して前方又は後方に回動可能に取り付けられたバケット７とを備えている。なお、バケット７はアーム６に対して取り外し可能に構成されている。したがって、アーム６の先端部にはバケット７以外の例えば、破砕機又はブレーカー等の先端タッチメントが取り付けられていてもよい。
【００４８】
また、作業装置４は、上部旋回体３に対してブーム５を回動させるブームシリンダＣ１と、ブーム５に対してアーム６を回動させるアームシリンダＣ２と、アーム６に対してバケット７を回動させるバケットシリンダＣ３とを備えている。上部旋回体３はオペレータが搭乗するキャビンを備えている。なお、ブーム５、アーム６、及びバケット７はそれぞれ第１部材、第２部材、及び第３部材の一例に相当する。
【００４９】
図２は、図１に示す建設機械１の構成を示すブロック図である。建設機械１は、物体センサ１１、ブーム角度センサ１２、アーム角度センサ１３、入力部１４、サブコントローラ１５、メインコントローラ１６、油圧回路１７、操作部１８、旋回モータＭ１、ブームシリンダＣ１、アームシリンダＣ２、及びバケットシリンダＣ３を備える。なお、図２において、物体センサ１１、ブーム角度センサ１２、アーム角度センサ１３、入力部１４、サブコントローラ１５、メインコントローラ１６、油圧回路１７、及び操作部１８は干渉防止装置を構成する。
【００５０】
物体センサ１１は、建設機械１の周囲に位置する物体を検出するためのセンサである。具体的には、物体センサ１１は、例えば、測定範囲内に位置する物体の深度を画素単位で検出するＴＯＦセンサ等の距離画像センサ、或いは、カメラ等の画像センサで構成されている。物体センサ１１は、作業装置４に対して可能な限り死角が生じない位置に取り付けられており、例えば、図１に示すように、上部旋回体３の前面において、視線が上部旋回体３の前方を向くように取り付けられてもよいし、上部旋回体３に設けられたキャビン内において視線が上部旋回体３の前方に向くように取り付けられてもよい。
【００５１】
なお、物体センサ１１は、所定のフレームレートで上部旋回体３の前方をセンシングし、得られたセンシングデータを所定のフレームレートでサブコントローラ１５に出力する。ここで、物体センサ１１が距離画像センサで構成される場合、センシングデータは、各画素の深度が垂直方向及び水平方向の２軸に対してマトリックス状に配列された距離画像データにより構成される。また、物体センサ１１が画像センサで構成される場合、センシングデータは各画素の輝度が垂直方向及び水平方向の２軸に対してマトリックス状に配列された画像データにより構成される。
【００５２】
サブコントローラ１５は、物体センサ１１により出力されたセンシングデータから人物を抽出し、抽出した人物の位置を特定し、特定した人物の位置を含むセンシングデータを所定のフレームレートでメインコントローラ１６に出力する。
【００５３】
具体的には、サブコントローラ１５は、物体センサ１１が距離画像センサで構成される場合、人物のシルエットを持つ一群の画素データを距離画像データから抽出し、抽出した一群の画素データのうち例えば深度が最小である画素データを特定し、当該画素データの座標及び深度から、当該画素データに対応する図３に示す座標空間４００上の位置を当該人物の位置として算出すればよい。
【００５４】
また、サブコントローラ１５は、物体センサ１１が画像センサで構成される場合、人物のシルエットを持つ一群の画素データを画像データから抽出し、抽出した一群の画素データのうち、例えば人物の足元を示す画素データを特定し、特定した画素データの座標に対応する図３に示す座標空間４００上の位置を求め、得られた位置を当該人物の位置として算出すればよい。なお、物体センサ１１及びサブコントローラ１５は第２センサの一例を構成する。後述するように座標空間４００はＸ軸とＹ軸との２軸で表される座標空間であるため、各人物の座標空間４００における位置はＸ成分とＹ成分との２つの成分で表されることになる。なお、サブコントローラ１５は、物体センサ１１の座標空間を座標空間４００に変換するための予め定められた変換式を用いて、座標空間４００上での人物の各位置を算出すればよい。
【００５５】
ブーム角度センサ１２は、上部旋回体３に対してブーム５が取り付けられたブームフットピンに設けられ、上部旋回体３に対するブーム５の角度（以下、「ブーム角度」と記述する。）を検出し、メインコントローラ１６に一定の周期又は角度が変化したタイミングで出力する。
【００５６】
アーム角度センサ１３は、ブーム５に対してアーム６が取り付けられた位置に設けられ、ブーム５に対するアーム６の角度（以下、「アーム角度」と記述する。）を検出し、メインコントローラ１６に一定の周期又は角度が変化したタイミングで出力する。なお、ブーム角度センサ１２及びアーム角度センサ１３は第１センサの一例である。
【００５７】
入力部１４は、キャビン内に設けられた、各種の操作ボタン、各種のスイッチ、及びタッチパネル式のディスプレイで構成され、本実施の形態では、特に、先端アタッチメントの最大半径（以下、「ＡＴＴ最大半径Ｈ」と記述する。）及び先端アタッチメントの幅（以下、「ＡＴＴ最大幅Ｂ」と記述する。）の入力を受け付ける。ここで、ＡＴＴ最大半径Ｈとは、アーム６の先端のアームトップピンから先端アタッチメントの先端までの距離を指す。図４は、ＡＴＴ最大半径Ｈを説明する図である。図４の例では、先端アタッチメントとしてバケット７が採用されている。したがって、ＡＴＴ最大半径Ｈはアームトップピン９０１からバケット７の先端９０２までの距離が該当する。ＡＴＴ最大幅Ｂは、図３に示すように上面視における先端アタッチメントの横幅の最大値が該当する。ここでは、先端アタッチメントとしてバケット７が採用されているため、バケット７の横幅の最大値がＡＴＴ最大幅Ｂとなる。
【００５８】
旋回モータＭ１は、例えば、油圧モータで構成され、操作部１８が受け付けた操作量に応じた旋回速度で、下部走行体１０に対して上部旋回体３を左方及び右方の双方向に駆動する。ブームシリンダＣ１は、例えば、油圧シリンダで構成され、操作部１８が受け付けた操作量に応じた起伏速度又は倒伏速度でブーム５を回動させる。アームシリンダＣ２は、例えば、油圧シリンダで構成され、操作部１８が受け付けた操作量に応じた起伏速度又は倒伏速度でアーム６を回動させる。バケットシリンダＣ３は、例えば、油圧シリンダで構成され、操作部１８が受け付けた操作量に応じた起伏速度又は倒伏速度でバケット７を回動させる。
【００５９】
油圧回路１７は、操作部１８に入力された操作量に応じて作業装置４及び上部旋回体３の少なくとも一方を動作させる。油圧回路１７は動作実行部の一例に相当する。
【００６０】
図６は、油圧回路１７の詳細な構成を示すブロック図である。油圧回路１７は、右旋回操作弁１７１、左旋回操作弁１７２、上ブーム操作弁１７３、下ブーム操作弁１７４、上アーム操作弁１７５、下アーム操作弁１７６、上バケット操作弁１７７、下バケット操作弁１７８、旋回制御弁１９１、ブーム制御弁１９２、アーム制御弁１９３、及びバケット制御弁１９４を備える。また、操作部１８は、上部旋回体３に対する操作を受け付ける旋回操作レバー１８１、ブーム５に対する操作を受け付けるブーム操作レバー１８２、アーム６に対する操作を受け付けるアーム操作レバー１８３、及びバケット７に対する操作を受け付けるバケット操作レバー１８４を備える。
【００６１】
旋回操作レバー１８１は、右旋回の操作を受け付けた場合、操作量に応じたパイロット圧をパイロットラインＬ１１を通じて旋回制御弁１９１に供給する。また、旋回操作レバー１８１は、左旋回の操作を受け付けた場合、操作量に応じたパイロット圧をパイロットラインＬ１２を通じて旋回制御弁１９１に供給する。
【００６２】
旋回制御弁１９１は、パイロットラインＬ１１及びパイロットラインＬ１２のそれぞれと接続され、右旋回操作弁１７１又は左旋回操作弁１７２からのパイロット圧に応じて、図略の油圧ポンプから旋回モータＭ１への作動油の供給方向及び流量を制御する。
【００６３】
右旋回操作弁１７１は、パイロットラインＬ１１の途中に設けられた電磁制御弁で構成され、動作制限部１６４から出力される制限信号を受け付けることにより、旋回制御弁１９１に入力されるパイロット圧を減圧する。これにより、右旋回速度が減速される。
【００６４】
左旋回操作弁１７２は、パイロットラインＬ１２の途中に設けられた電磁制御弁で構成され、動作制限部１６４から出力される制限信号を受け付けることにより、旋回制御弁１９１に入力されるパイロット圧を減圧する。これにより、左旋回速度が減速される。
【００６５】
ブーム操作レバー１８２は、ブーム５を上方に回動させる操作を受け付けた場合、操作量に応じたパイロット圧をパイロットラインＬ２１を通じてブーム制御弁１９２に供給する。また、ブーム操作レバー１８２は、左旋回の操作を受け付けた場合、操作量に応じたパイロット圧をパイロットラインＬ２２を通じてブーム制御弁１９２に供給する。
【００６６】
ブーム制御弁１９２は、パイロットラインＬ２１及びパイロットラインＬ２２のそれぞれと接続され、上ブーム操作弁１７３又は下ブーム操作弁１７４からのパイロット圧に応じて、図略の油圧ポンプからブームシリンダＣ１への作動油の供給方向及び流量を制御する。
【００６７】
上ブーム操作弁１７３は、パイロットラインＬ２１の途中に設けられた電磁制御弁で構成され、動作制限部１６４から出力される制限信号を受け付けることにより、ブーム制御弁１９２に入力されるパイロット圧を減圧する。これにより、ブーム５の上方への回動速度が減速される。
【００６８】
下ブーム操作弁１７４は、パイロットラインＬ２２の途中に設けられた電磁制御弁で構成され、動作制限部１６４から出力される制限信号を受け付けることにより、ブーム制御弁１９２に入力されるパイロット圧を減圧する。これにより、ブーム５の下方への回動速度が減速される。
【００６９】
アーム操作レバー１８３は、アーム６を上部旋回体３の前方に回動する操作を受け付けた場合、操作量に応じたパイロット圧をパイロットラインＬ３１を通じてアーム制御弁１９３に供給する。また、アーム操作レバー１８３は、アーム６を上部旋回体３の下方に回動する操作を受け付けた場合、操作量に応じたパイロット圧をパイロットラインＬ３２を通じてアーム制御弁１９３に供給する。
【００７０】
アーム制御弁１９３は、パイロットラインＬ３１及びパイロットラインＬ３２のそれぞれと接続され、上アーム操作弁１７５又は下アーム操作弁１７６からのパイロット圧に応じて、図略の油圧ポンプからアームシリンダＣ２への作動油の供給方向及び流量を制御する。
【００７１】
上アーム操作弁１７５は、パイロットラインＬ３１の途中に設けられた電磁制御弁で構成され、動作制限部１６４から出力される制限信号を受け付けることにより、アーム制御弁１９３に入力されるパイロット圧を減圧する。これにより、アーム６の上方への回動速度が減速される。
【００７２】
下アーム操作弁１７６は、パイロットラインＬ３２の途中に設けられた電磁制御弁で構成され、動作制限部１６４から出力される制限信号を受け付けることにより、アーム制御弁１９３に入力されるパイロット圧を減圧する。これにより、アーム６の下方への回動速度が減速される。
【００７３】
バケット操作レバー１８４は、バケット７を上部旋回体３の前方に回動させる操作を受け付けた場合、操作量に応じたパイロット圧をパイロットラインＬ４１を通じてバケット制御弁１９４に供給する。また、バケット操作レバー１８４は、バケット７を上部旋回体３の後方に回動させる操作を受け付けた場合、操作量に応じたパイロット圧をパイロットラインＬ４２を通じてバケット制御弁１９４に供給する。
【００７４】
バケット制御弁１９４は、パイロットラインＬ４１及びパイロットラインＬ４２のそれぞれと接続され、上バケット操作弁１７７又は下バケット操作弁１７８からのパイロット圧に応じて、図略の油圧ポンプからバケットシリンダＣ３への作動油の供給方向及び流量を制御する。
【００７５】
上バケット操作弁１７７は、パイロットラインＬ４１の途中に設けられた電磁制御弁で構成され、動作制限部１６４から出力される制限信号を受け付けることにより、バケット制御弁１９４に入力されるパイロット圧を減圧する。これにより、バケット７の上方への回動速度が減速される。
【００７６】
下バケット操作弁１７８は、パイロットラインＬ４２の途中に設けられた電磁制御弁で構成され、動作制限部１６４から出力される制限信号を受け付けることにより、バケット制御弁１９４に入力されるパイロット圧を減圧する。これにより、バケット７の下方への回動速度が減速される。
【００７７】
なお、右旋回操作弁１７１〜下バケット操作弁１７８から出力されるパイロット圧は図略のパイロット圧センサにより検出されてメインコントローラ１６に入力される。これにより、メインコントローラ１６は、操作部１８に入力された操作量が把握できる。
【００７８】
図２に参照を戻す。メインコントローラ１６は、ＣＰＵ及びメモリを含むコンピュータ或いは専用の電気回路で構成され、建設機械１の全体制御を司る。メインコントローラ１６は、位置算出部１６１、領域設定部１６２、人物判定部１６３、動作制限部１６４、及び動作パターン記憶部１６５を備える。
【００７９】
位置算出部１６１は、ブーム角度センサ１２が検出したブーム角度及びアーム角度センサ１３が検出したアーム角度に基づいて、作業装置４の先端位置を算出する。作業装置４の先端位置は、図３に示す座標空間４００におけるＸ成分とＹ成分とによって規定される。
【００８０】
図３を参照し、Ｘ軸は、上面視において、旋回中心軸Ｏを通る左右方向に設定された座標軸である。Ｙ軸は、上面視において、旋回中心軸Ｏを通る前後方向に設定された座標軸である。
【００８１】
したがって、作業装置４の先端位置４０１のＹ成分の値は以下のように算出される。図４を参照し、位置算出部１６１は、まず、ブーム角度及びアーム角度と、ブーム５の既知の長さと、既知のアーム６の既知の長さとを用いた幾何演算を行うことで、上部旋回体３の旋回中心軸Ｏからアームトップピン９０１までの距離Ｌを算出する。次に、位置算出部１６１は、距離Ｌに入力部１４に入力されたＡＴＴ最大半径Ｈを加算した値を、作業装置４の先端位置４０１のＹ成分の値として算出する。
【００８２】
一方、図３を参照し、Ｙ軸は上面視において作業装置４の中心線ＣＬ１上に設定されている。また、Ｘ軸及びＹ軸で示す座標空間４００は、上部旋回体３の旋回角度に拘わらず、上部旋回体３を基準に設定される。したがって、作業装置４の先端位置４０１のＸ成分の値は、作業装置４の姿勢及び上部旋回体３の旋回角度に拘わらず０となる。但し、これは一例であり、Ｙ軸が作業装置４の中心線ＣＬ１に対してＸ軸方向にずれた位置に設定されているのであれば、Ｙ軸に対する中心線ＣＬ１のＸ軸方向へのずれ量が先端位置４０１のＸ成分の値となる。
【００８３】
ここでは、作業装置４の先端位置４０１のＹ成分の値は、距離ＬにＡＴＴ最大半径Ｈを加算した値が採用されているが、これは一例であり、アームトップピン９０１のＹ成分の値が採用されてもよい。また、図４を参照し、距離ＬにＡＴＴ最大半径Ｈを加算した値は、作業装置４の先端位置４０１のＹ成分を正確に表していない。そこで、作業装置４の先端位置４０１のＹ成分の値は、バケット７の先端９０２のＹ成分の値が採用されてもよい。この場合、アーム６に対するバケット７の角度を示すバケット角度を検出するためのバケット角度センサをアームトップピン９０１に配置する。そして、位置算出部１６１は、バケット角度センサが検出したバケット角度とＡＴＴ最大半径Ｈとを用いてアームトップピン９０１からバケット７の先端９０２までの距離Ｈ’を算出する。そして、位置算出部１６１は、距離Ｈ’に距離Ｌを加算した値を先端位置４０１のＹ成分の値として算出すればよい。これにより、作業装置４の先端位置４０１のＹ成分の値をより正確に算出できる。
【００８４】
図２に参照を戻す。領域設定部１６２は、位置算出部１６１により算出された作業装置４の先端位置４０１における作業装置４の横幅を基準に建設機械１の周囲に複数の領域を設定する。具体的には、領域設定部１６２は、図３に示す座標空間４００に対して第１領域Ｒ１〜第６領域Ｒ６の６つの領域を設定する。なお、座標空間４００はメインコントローラ１６が管理する建設機械１のローカル座標空間である。
【００８５】
図３は、建設機械１の周囲に設定された第１領域Ｒ１〜第６領域Ｒ６の一例を示す図である。第１領域Ｒ１〜第６領域Ｒ６は、大きく、内周４３０の内側に位置する第１領域Ｒ１、第３領域Ｒ３、及び第５領域Ｒ５からなる内側領域と、内周４３０の外側に位置する、第４領域Ｒ４、第２領域Ｒ２、及び第６領域からなる外側領域とに２分される。内周４３０は、先端位置４０１のＹ成分の値を半径とする円弧である。外周４４０は、先端位置４０１のＹ成分の値をＹ軸方向に延ばした距離ＲＭを半径とする円弧である。ここで、距離ＲＭは、建設機械１の予め定められた最大旋回半径又はその最大旋回半径に所定のマージンを加えた距離が採用される。
【００８６】
内側領域は、先端位置４０１よりも建設機械１に対して内側にある領域である。具体的には、内側領域は、内周４３０とＸ軸とによって取り囲まれる領域であり、外側領域は、先端位置４０１よりも建設機械１に対して外側に位置する領域である。具体的には、外側領域は、内周４３０と外周４４０とＸ軸とによって取り囲まれる領域である。
【００８７】
第１領域Ｒ１は、内側領域において先端位置４０１における作業装置４の幅に対して内側に設定された領域である。第１領域Ｒ１は、作業装置４の真下且つ先端位置４０１よりも上部旋回体３側の領域である。具体的には、第１領域Ｒ１は、ＡＴＴ最大幅Ｂと同一の長さの横幅を持ち、Ｘ軸及び内周４３０によって取り囲まれたほぼ四角形状の領域である。
【００８８】
第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１の前方に隣接する領域である。第２領域Ｒ２は、外側領域において先端位置４０１における作業装置４の幅に対して外側に設定された領域である。具体的には、第２領域Ｒ２は、ＡＴＴ最大幅Ｂと同一の長さの横幅を持ち、内周４３０及び外周４４０により取り囲まれたほぼ四角形状の領域である。なお、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２はそれぞれ長手方向がＹ軸と平行である。
【００８９】
第３領域Ｒ３は、第１領域Ｒ１の左方に隣接する領域である。第３領域Ｒ３は、内側領域において先端位置４０１における作業装置４の幅の左端よりも左側に設定された領域である。具体的には、第３領域Ｒ３は内周４３０とＸ軸と第１領域Ｒ１の左方の境界線とによって取り囲まれた領域である。
【００９０】
第４領域Ｒ４は、第３領域Ｒ３の前方に設けられた領域である。第４領域Ｒ４は、外側領域において、先端位置４０１における作業装置４の幅の左端よりも左側に設定された領域である。具体的には、第４領域Ｒ４は、外周４４０と内周４３０とＸ軸と第２領域Ｒ２の左方の境界線とによって取り囲まれた領域である。
【００９１】
第５領域Ｒ５は、第１領域Ｒ１の右方に隣接する領域である。第５領域Ｒ５は、内側領域において、先端位置４０１における作業装置の幅の右端よりも右側に設定された領域である。具体的には、第５領域Ｒ５は、内周４３０とＸ軸と第１領域Ｒ１の右方の境界線とによって取り囲まれた領域である。
【００９２】
第６領域Ｒ６は、第５領域Ｒ５の前方に設けられた領域である。第６領域Ｒ６は、外側領域において、先端位置４０１における作業装置４の幅の右端よりも右側に設定された領域である。具体的には、第６領域Ｒ６は、外周４４０と内周４３０とＸ軸と第２領域Ｒ２の右方の境界線とによって取り囲まれた領域である。以下、第１領域Ｒ１〜第６領域Ｒ６を総称する場合、領域Ｒと記述する。
【００９３】
図２に参照を戻す。人物判定部１６３は、サブコントローラ１５から出力されたセンシングデータに基づいて、第１領域Ｒ１〜第６領域Ｒ６のそれぞれに対して人物の有無を検出する。上述したように、サブコントローラ１５から出力されるセンシングデータは、物体センサ１１が検出したセンシングデータに含まれる各人物の座標空間４００上での位置が含まれている。そのため、人物判定部１６３は、サブコントローラ１５から出力されたセンシングデータに含まれる各人物の位置が、座標空間４００上に設定された第１領域Ｒ１〜第６領域Ｒ６のいずれに属するかを判定することで、第１領域Ｒ１〜第６領域Ｒ６のいずれの領域Ｒに人物がいるか否かを判定すればよい。
【００９４】
動作制限部１６４は、領域設定部１６２が建設機械１の周囲に設定した第１領域Ｒ１〜第６領域Ｒ６のうち、少なくとも１つの領域Ｒに人物がいると人物判定部１６３が判定した場合、人物が検出された領域Ｒにおいて、作業装置４が人物と干渉する可能性のある予め定められた建設機械１の動作パターンである制限動作パターンを制限し、且つ、作業装置４が人物と干渉する可能性の低い予め定められた建設機械１の動作パターンである許可動作パターンを許可するように油圧回路１７を制御する。
【００９５】
具体的には、動作制限部１６４は、図５に示す、第１領域Ｒ１〜第６領域Ｒ６のそれぞれに対して、制限動作パターンと許可動作パターンとが予め登録された動作パターンテーブルＴ５（動作パターン情報の一例）を参照することで、第１領域Ｒ１〜第６領域Ｒ６のそれぞれにおける制限動作パターンと許可動作パターンとを決定する。動作パターン記憶部１６５は、動作パターンテーブルＴ５を記憶する。
【００９６】
図５は、動作パターンテーブルＴ５の一例を示す図である。動作パターンテーブルＴ５は縦軸に動作パターン、横軸に第１領域Ｒ１〜第６領域Ｒ６が割り当てられた２次元のテーブルである。動作パターンテーブルＴ５では、各領域Ｒに対して、第１動作パターン〜第６動作パターンのうちのいずれか１又は複数が制限すべき動作パターンとして割り当てられている。図５において「制限」と記載されたセルは、対応する領域Ｒに人物がいれば、対応する動作パターンの動作が制限されることを示している。制限とは通常速度よりも遅い速度で作業装置４及び上部旋回体３を動作させることを指す。制限時におけるブーム５、アーム６、バケット７、及び上部旋回体３の各々の動作速度は、作業装置４が人物と干渉したとしても人物を負傷させない程度の予め定められた速度が採用される。
【００９７】
第１領域Ｒ１には第１動作パターン、第３動作パターン、第４動作パターン、第５動作パターン、及び第６動作パターンが制限動作パターンとして割り当てられている。第１動作パターンはアーム引きと呼ばれる動作パターンであり、アーム６を倒伏させる動作パターンである。第１動作パターンは、先端位置４０１が後方に移動して第１領域Ｒ１内の人物と干渉する可能性があるため、第１領域Ｒ１に割り当てられている。
【００９８】
第３動作パターンは、バケット掘削と呼ばれる動作パターンであり、バケット７により地面を掘削させる動作パターンである。第３動作パターンは、第１領域Ｒ１内において前後に先端位置４０１が移動し、作業装置４が第１領域Ｒ１内の人物と干渉する可能性があるため、第１領域Ｒ１に割り当てられている。
【００９９】
第４動作パターンは、ブーム下げと呼ばれる動作パターンであり、ブーム５を上部旋回体３に対して倒伏させる動作パターンである。第４動作パターンは、先端位置４０１が第１領域Ｒ１の内側に向かい、作業装置４が第１領域Ｒ１内の人物と干渉する可能性があるため、第１領域Ｒ１に割り当てられている。
【０１００】
第５動作パターンは、上部旋回体３を左方に旋回させる動作パターンである。第５動作パターンは、第１領域Ｒ１内の人物が作業装置４の左側面と干渉する可能性があるため、第１領域Ｒ１に割り当てられている。
【０１０１】
第６動作パターンは、上部旋回体３を右方に旋回させる動作パターンである。第６動作パターンは、第１領域Ｒ１内の人物が作業装置４の右側面と干渉する可能性があるため、第１領域に割り当てられている。
【０１０２】
これに対して、第２動作パターンと、左旋回時にアーム押しを行う動作パターン（以下、「第５動作パターン＋第２動作パターン」と記述する。）と、右旋回時にアーム押しを行う動作パターン（以下、「第６動作パターン＋第２動作パターン」と記述する。）とは、それぞれ、作業装置４の先端位置４０１が、第１領域Ｒ１に対して、前方、左斜め前方、及び右斜め前方に向かい、第１領域Ｒ１内の人物と干渉する可能性が低い。そのため、これらの動作パターンは、それぞれ、第１領域Ｒ１において許可動作パターンとして割り当てられている。
【０１０３】
第２領域Ｒ２には、第２動作パターンが制限動作パターンとして割り当てられている。第２動作パターンは、アーム押しと呼ばれる動作パターンであり、アーム６を起伏させる動作パターンである。第２動作パターンは、先端位置４０１が前方に移動して第２領域Ｒ２に進入して第２領域Ｒ２内の人物と干渉する可能性があるため、第２領域Ｒ２に割り当てられている。一方、第２動作パターン以外の第１、第３〜第６動作パターンはいずれも、先端位置４０１が第２領域Ｒ２に進入してこない。そのため、第１、第３〜第６動作パターンは第２領域Ｒ２において許可動作パターンとして割り当てられている。
【０１０４】
第３領域Ｒ３には、第５動作パターンが制限動作パターンとして割り当てられている。第３領域Ｒ３は作業装置４の左側に位置するため、左旋回が行われると、第３領域Ｒ３内の人物が作業装置４の左側面と干渉する可能性がある。そこで、第５動作パターンは第３領域Ｒ３において制限動作パターンとして割り当てられている。一方、第５動作パターン以外の第１〜第４、第６動作パターンはいずれも、先端位置４０１が第３領域Ｒ３に進入してこない。そのため、第１〜第４、第６動作パターンは、第３領域Ｒ３において許可動作パターンとして割り当てられている。
【０１０５】
第４領域Ｒ４には、「第５動作パターン＋第２動作パターン」が制限動作パターンとして割り当てられている。「第５動作パターン＋第２動作パターン」は、上部旋回体３を左旋回させながらアーム押しを行う動作パターンである。左旋回時にアーム押しが行われると、先端位置４０１が左斜め前方に移動するため、作業装置４が第４領域Ｒ４内の人物と干渉する可能性がある。そこで、「第５動作パターン＋第２動作パターン」は第４領域Ｒ４において制限動作パターンとして割り当てられている。一方、「第５動作パターン＋第２動作パターン」以外の動作パターンはいずれも、先端位置４０１が第４領域Ｒ４に進入してこない。そのため、「第５動作パターン＋第２動作パターン」以外の動作パターンは、第４領域において許可動作パターンとして割り当てられている。
【０１０６】
第５領域Ｒ５には、第６動作パターンが制限動作パターンとして割り当てられている。第５領域Ｒ５は作業装置４の右方に位置するため、右旋回が行われると、第５領域Ｒ５内の人物が作業装置の右側面と干渉する可能性がある。そこで、第６動作パターンは第５領域Ｒ５において制限動作パターンとして割り当てられている。一方、第６動作パターン以外の動作パターンはいずれも、先端位置４０１が第５領域Ｒ５に進入してこない。そのため、第６動作パターン以外の動作パターンは、第５領域Ｒ５において許可動作パターンとして割り当てられている。
【０１０７】
第６領域Ｒ６には、「第６動作パターン＋第２動作パターン」が制限動作パターンとして割り当てられている。「第６動作パターン＋第２動作パターン」は、上部旋回体３を右旋回させながらアーム押しを行う動作パターンである。右旋回時にアーム押しが行われると、先端位置４０１が右斜め前方に移動して、作業装置４が第６領域Ｒ６内の人物と干渉する可能性がある。そこで、「第６動作パターン＋第２動作パターン」は、第６領域Ｒ６において制限動作パターンとして割り当てられている。一方、「第６動作パターン＋第２動作パターン」以外の動作パターンはいずれも、作業装置４が第６領域Ｒ６に進入してこない。そのため、「第６動作パターン＋第２動作パターン」以外の動作パターンは、第６領域Ｒ６において許可動作パターンとして割り当てられている。
【０１０８】
操作部１８は、図６で説明した旋回操作レバー１８１、ブーム操作レバー１８２、アーム操作レバー１８３、及びバケット操作レバー１８４で構成されている。
【０１０９】
動作制限部１６４は、アーム６を倒伏させる第１動作パターンを制限する場合、下アーム操作弁１７６に制限信号を出力する。また、動作制限部１６４は、アームを起伏させる第２動作パターンを制限する場合、上アーム操作弁１７５に制限信号を出力する。
【０１１０】
また、動作制限部１６４は、バケット７に掘削させる第３動作パターンを制限する場合、上ブーム操作弁１７３、下ブーム操作弁１７４、上アーム操作弁１７５、下アーム操作弁１７６、上バケット操作弁１７７、及び下バケット操作弁１７８に制限信号を出力する。
【０１１１】
また、動作制限部１６４は、ブーム５を倒伏させる第４動作パターンを制限する場合、下ブーム操作弁１７４に制限信号を出力する。また、動作制限部１６４は、上部旋回体３を左旋回させる第５動作パターンを制限する場合、左旋回操作弁１７２に制限信号を出力する。
【０１１２】
また、動作制限部１６４は、上部旋回体３を右旋回させる第６動作パターンを制限する場合、右旋回操作弁１７１に制限信号を出力する。また、動作制限部１６４は、左旋回させながらアーム６を起伏させる「第５動作パターン＋第２動作パターン」を制限する場合、左旋回操作弁１７２及び上アーム操作弁１７５に制限信号を出力する。
【０１１３】
また、動作制限部１６４は、右旋回させながらアーム６を起伏させる「第６動作パターン＋第２動作パターン」を制限する場合、右旋回操作弁１７１及び上アーム操作弁１７５に制限信号を出力する。
【０１１４】
図７は、実施の形態に係る干渉防止装置の処理を示すフローチャートである。Ｓ１では、入力部１４は、ＡＴＴ最大半径Ｈ及びＡＴＴ最大幅Ｂを取得し、メモリに記憶する。なお、ＡＴＴ最大半径Ｈ及びＡＴＴ最大幅Ｂが既にメモリに記憶されている場合、領域設定部１６２は、メモリからＡＴＴ最大半径Ｈ及びＡＴＴ最大幅Ｂを読み出せばよい。
【０１１５】
Ｓ２では、位置算出部１６１は、ブーム角度センサ１２が検出したブーム角度と、アーム角度センサ１３が検出したアーム角度とを取得する。Ｓ３では、Ｓ２で取得したブーム角度及びアーム角度を用いて、作業装置４の先端位置４０１を算出する。
【０１１６】
Ｓ４では、領域設定部１６２は、Ｓ３で算出された先端位置４０１を基準に座標空間４００に対して第１領域Ｒ１〜第６領域Ｒ６を設定する。これにより、建設機械１の周囲に図３に示すような６つの領域Ｒが設定されることになる。
【０１１７】
Ｓ５では、物体センサ１１は建設機械１の周囲のセンシングデータ取得する。Ｓ６では、サブコントローラ１５は、物体センサ１１が取得したセンシングデータから人物を検出する。Ｓ６において人物が検出されなかった場合（Ｓ６でＮＯ）、処理はＳ２に戻る。一方、Ｓ６において人物が検出された場合（Ｓ６でＹＥＳ）、サブコントローラ１５は、検出した人物の位置を算出し、算出した位置を含むセンシングデータをメインコントローラ１６に出力する（Ｓ７）。ここで、複数の人物が検出された場合、センシングデータには複数の人物のそれぞれの位置が含まれる。
【０１１８】
Ｓ８では、人物判定部１６３は、サブコントローラ１５から出力されたセンシングデータに含まれる人物の位置を用いて、第１領域Ｒ１に人物がいるか否かを判定する。第１領域Ｒ１に人物がいない場合（Ｓ８でＮＯ）、動作制限部１６４は、第１、第３、第４、第５、及び第６動作パターンの制限を解除する（Ｓ９）。一方、第１領域Ｒ１に人物がいる場合（Ｓ８でＹＥＳ）、動作制限部１６４は、第１、第３、第４、第５、及び第６動作パターンを制限する（Ｓ１０）。
【０１１９】
Ｓ１１では、人物判定部１６３は、サブコントローラ１５から出力されたセンシングデータに含まれる人物の位置を用いて、第２領域Ｒ２に人物がいるか否かを判定する。第２領域Ｒ２に人物がいない場合（Ｓ１１でＮＯ）、動作制限部１６４は、第２動作パターンの制限を解除する（Ｓ１２）。一方、第２領域Ｒ２に人物がいる場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、動作制限部１６４は、第２動作パターンを制限する（Ｓ１３）。
【０１２０】
Ｓ１４では、人物判定部１６３は、サブコントローラ１５から出力されたセンシングデータに含まれる人物の位置を用いて、第３領域Ｒ３に人物がいるか否かを判定する。第３領域Ｒ３に人物がいない場合（Ｓ１４でＮＯ）、動作制限部１６４は、第５動作パターンの制限を解除する（Ｓ１５）。一方、第２領域Ｒ２に人物がいる場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、動作制限部１６４は、第５動作パターンを制限する（Ｓ１６）。
【０１２１】
Ｓ１７では、人物判定部１６３は、サブコントローラ１５から出力されたセンシングデータに含まれる人物の位置を用いて、第４領域Ｒ４に人物がいるか否かを判定する。第４領域Ｒ４に人物がいない場合（Ｓ１７でＮＯ）、動作制限部１６４は、「第５動作パターン＋第２動作パターン」の制限を解除する（Ｓ１８）。一方、第４領域Ｒ４に人物がいる場合（Ｓ１７でＹＥＳ）、動作制限部１６４は、「第５動作パターン＋第２動作パターン」を制限する（Ｓ１９）。
【０１２２】
Ｓ２０では、人物判定部１６３は、サブコントローラ１５から出力されたセンシングデータに含まれる人物の位置を用いて、第５領域Ｒ５に人物がいるか否かを判定する。第５領域Ｒ５に人物がいない場合（Ｓ２０でＮＯ）、動作制限部１６４は、第６動作パターンの制限を解除する（Ｓ２１）。一方、第５領域Ｒ５に人物がいる場合（Ｓ２０でＹＥＳ）、動作制限部１６４は、第６動作パターンを制限する（Ｓ２２）。
【０１２３】
Ｓ２３では、人物判定部１６３は、サブコントローラ１５から出力されたセンシングデータに含まれる人物の位置を用いて、第６領域Ｒ６に人物がいるか否かを判定する。第６領域Ｒ６に人物がいない場合（Ｓ２３でＮＯ）、動作制限部１６４は、「第６動作パターン＋第２動作パターン」の制限を解除する（Ｓ２４）。一方、第６領域Ｒ６に人物がいる場合（Ｓ２３でＹＥＳ）、動作制限部１６４は、「第６動作パターン＋第２動作パターン」を制限する（Ｓ２５）。Ｓ２４又はＳ２５の処理が終了すると、処理はＳ２に戻り、Ｓ２〜Ｓ２５の処理が繰り返し実行される。
【０１２４】
このように、本実施の形態によれば、第１領域Ｒ１〜第６領域Ｒ６は作業装置４の先端位置４０１を基準に設定されているため、各領域Ｒにおいて作業装置４が人物と干渉する可能性の高い制限動作パターンと、作業装置が人物と干渉する可能性の低い許可動作パターンとを明確に切り分けることができる。そして、ある領域に人物がいる場合、その人物に対して干渉する可能性の高い動作パターンを制限し、許可動作パターンを継続して動作させることができる。その結果、建設機械の作業効率の低下を抑制しつつ人物と建設機械との干渉を防止することができる。
【０１２５】
なお、本発明は以下の変形例が採用できる。
【０１２６】
（１）上記実施の形態では図３に示すように６つの領域Ｒが設定されているが、領域Ｒの設定個数は６つに限定されない。領域Ｒの設定個数は、例えば、２個以上５個以下又は７個以上であってもよい。
【０１２７】
（２）上記実施の形態では、図５に示すように制限される動作パターンの個数は６つであったが、本発明はこれに限定されず、２個以上５個以下又は７個以上であってもよい。
【０１２８】
（３）上記実施の形態では、先端アタッチメントとしてバケットが装着されている場合を主に説明したが、先端アタッチメントとして回転グラップルが装着されている場合、アーム６に対する回転角度及び回転グラップルが備える２本の爪の挟み角に応じて、ＡＴＴ最大幅Ｂが変化する。この場合、回転グラップルの回転角度及び挟み角のそれぞれを検出する角度センサを作業装置４に設置する。そして、領域設定部１６２は、これらの角度センサが検出した回転角度及び挟み角に応じたＡＴＴ最大幅Ｂを算出し、算出したＡＴＴ最大幅Ｂの横幅を持つ第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２を設定すればよい。
【０１２９】
（４）上記実施の形態では、物体センサ１１は、キャビン内又は上部旋回体３の前面に設けられているとして説明したが、作業装置４に設けられてもよい。
【０１３０】
（５）図３の例では、内周４３０として、先端位置４０１のＹ成分の値を半径とする円弧が採用されたこれは一例であり、先端位置４０１を通るＸ軸と平行な直線が採用されてもよい。また、外周４４０として、Ｘ軸から距離ＲＭだけ離間したＸ軸と平行な直線が採用されてもよい。この場合、第３領域Ｒ３及び第４領域Ｒ４の横幅と第５領域Ｒ５及び第６領域Ｒ６の横幅とを同じ長さに設定し、第１領域Ｒ１〜第６領域Ｒ６のそれぞれを四角形の領域で構成してもよい。
【０１３１】
図８は、本発明の変形例に係る第１領域Ｒ１、第３領域Ｒ３、及び第５領域Ｒ５をキャビン内から見たときの図である。なお、図８では、説明の便宜上、第２領域Ｒ２、第４領域Ｒ４、及び第６領域Ｒ６の図示は省略している。
【０１３２】
図８に示すように、第１領域Ｒ１は、作業装置４の真下に設定されているが、前方側の一辺が円弧状ではなく左右方向に平行である点が図３と相違している。
【０１３３】
第３領域Ｒ３は、第１領域Ｒ１の左隣に設定された四角形状の領域であり、前方の一辺が、第１領域Ｒ１の前方の一辺と連なっている。
【０１３４】
第５領域Ｒ５は、第１領域Ｒ１の右隣に設定されてた四角形状の領域であり、前方の一辺が、第１領域Ｒ１の前方の一辺と連なっている。
【０１３５】
第１領域Ｒ１に人物６０１が位置している場合、アーム引き（第１動作パターン）と、バケット掘削（第３動作パターン）と、ブーム下げ（第４動作パターン）と、左旋回（第５動作パターン）と、右旋回（第６動作パターン）とが制限される。第３領域Ｒ３に人物６０２が位置している場合、動作パターンテーブルＴ５にしたがって、左旋回（第５動作パターン）が制限される。第５領域Ｒ５に人物６０３が位置している場合、動作パターンテーブルＴ５にしたがって、右旋回（第６動作パターン）が制限される。
【０１３６】
以上により、作業装置４が人物６０１、６０２、６０３と干渉する可能性の高い動作パターンのみを制限し、残りの動作パターンは継続して通常動作させることができる。また、作業装置４が人物６０１、６０２、６０３と干渉したとしても、作業装置４は通常時の速度に比べて大幅に低い速度で動作するため、人物６０１、６０２、６０３の安全を確保しつつ可能な限り作業を継続させることができる。
【０１３７】
図９は、本発明の変形例に係る第４領域Ｒ４、第２領域Ｒ２、及び第６領域Ｒ６をキャビン内から見たときの図である。なお、図９では、説明の便宜上、第１領域Ｒ１、第３領域Ｒ３、及び第５領域Ｒ５の図示は省略している。
【０１３８】
図９に示すように、第２領域Ｒ２は作業装置４の前方に設定されているが、前方側の一辺が円弧状でなく左右方向と平行な直線状である点が図３と相違している。
【０１３９】
第４領域Ｒ４は、第２領域Ｒ２の左隣に設定された四角形状の領域であり、前方の一辺が、第２領域Ｒ２の前方の一辺と連なっている。
【０１４０】
第６領域Ｒ６は、第２領域Ｒ２の右隣に設定されてた四角形状の領域であり、前方の一辺が、第２領域Ｒ２の前方の一辺と連なっている。
【０１４１】
第２領域Ｒ２に人物７０１が位置している場合、アーム押し（第２動作パターン）が制限される。第４領域Ｒ４に人物７０２が位置する場合、左旋回しながらアーム押しを行う動作パターン（「第５動作パターン＋第２動作パターン」）が制限される。第６領域Ｒ６に人物７０３が位置している場合、右旋回しながらアーム押しを行う動作パターン（「第６動作パターン＋第２動作パターン」）が制限される。以上により、作業装置４が人物７０１、７０２、７０３と干渉する可能性の高い動作パターンのみを制限し、残りの動作パターンは継続して通常動作させることができる。また、作業装置４が人物７０１、７０２、７０３と干渉したとしても、作業装置４は通常時の速度に比べて大幅に低い速度で動作するため、人物７０１、７０２、７０３の安全を確保しつつ可能な限り作業を継続させることができる。
【０１４２】
（６）なお、上記実施の形態では、制限とは、減速を意味したが、本発明はこれに限定されず、停止を意味してもよい。この場合、動作制限部１６４は、動作を停止させるための制限信号を右旋回操作弁１７１〜下バケット操作弁１７８に適宜出力し、旋回モータＭ１、及びブームシリンダＣ１〜バケットシリンダＣ３を適宜停止させればよい。
【０１４３】
（７）上記実施の形態では、旋回操作レバー１８１が操作量に応じたパイロット圧を出力する構成が採用されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、メインコントローラ１６は、旋回操作レバー１８１からの操作量に応じたパイロット圧を右旋回操作弁１７１及び左旋回操作弁１７２に生成させる制御信号を右旋回操作弁１７１及び左旋回操作弁１７２に出力する構成が採用されてもよい。この場合、動作制限部１６４は、動作制限を行う場合、操作量を低下させた制御信号を右旋回操作弁１７１及び左旋回操作弁１７２に出力すればよい。このことは、ブーム５、アーム６、及びバケット７についても同じである。
【０１４４】
（８）図５の例では、第１領域Ｒ１に対し、制限動作パターンとして、第１、第３、第４、第５、第６動作パターンが割り当てられているがこれは一例である。第１領域Ｒ１において、第５動作パターン及び第６動作パターンは制限動作パターンから省かれてもよい。また、頻繁に掘削動作が行われる場合、第１領域Ｒ１においては、第３動作パターンは制限動作パターンから省かれてもよい。
【０１４５】
（９）上記実施の形態では、第１領域Ｒ１〜第６領域Ｒ６が設定されたが、本発明はこれに限定されず、外側領域及び内側領域の２つの領域が設定されてもよい。この変形例において、内側領域に人物がいる場合、少なくとも第５動作パターン（左旋回）及び第６動作パターン（右旋回）の少なくとも一つが制限動作パターンとして設定されればよい。また、この変形例において、外側領域に人物がいる場合、少なくとも第２動作パターンが制限動作パターンとして設定されればよい。
【符号の説明】
【０１４６】
１      ：建設機械
２      ：下部走行体
３      ：上部旋回体
４      ：作業装置
５      ：ブーム
６      ：アーム
７      ：バケット
１１    ：物体センサ
１２    ：ブーム角度センサ
１３    ：アーム角度センサ
１４    ：入力部
１５    ：サブコントローラ
１６    ：メインコントローラ
１７    ：油圧回路
１８    ：操作部
１６１  ：位置算出部
１６２  ：領域設定部
１６３  ：人物判定部
１６４  ：動作制限部
１６５  ：動作パターン記憶部
４０１  ：先端位置
Ｒ１    ：第１領域
Ｒ２    ：第２領域
Ｒ３    ：第３領域
Ｒ４    ：第４領域
Ｒ５    ：第５領域
Ｒ６    ：第６領域
Ｔ５    ：動作パターンテーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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