(57)【要約】【課題】作業効率の著しい低下を招くことなく旋回式作業機械の的確な安全制御を行うことが可能な安全装置を提供する。【解決手段】安全装置は、障害物検知器と、旋回角度検出器と、障害物の上部旋回体に対する位置を演算する障害物位置演算部と、作業機械の周囲に走行停止判定領域ＡＴ１を設定する走行判定領域設定部と、障害物位置が走行停止判定領域内の位置であるか否かを判定する走行動作制限判定部と、その判定結果に基づいて走行動作停止指令を出力する指令出力部と、を備える。走行停止判定領域ＡＴ１は、走行方向領域と幅方向領域と、を有し、幅方向領域の幅方向最小寸法ＬＬ１，ＬＲ１は走行方向領域の走行方向最小寸法ＬＦ１，ＬＢ１よりも小さい。走行判定領域設定部は、旋回角度に基づいて走行方向領域及び前記幅方向領域を変化させる。【選択図】図６
2020007866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地面上を走行可能な下部走行体と、当該下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、を備えた作業機械に設けられる安全装置であって、
前記上部旋回体に設けられて前記作業機械の周囲の障害物を検知する障害物検知器と、
前記下部走行体に対する前記上部旋回体の旋回角度を検出する旋回角度検出器と、
前記障害物検知器により検知される前記障害物の前記上部旋回体に対する位置である障害物位置を演算する障害物位置演算部と、
前記作業機械の周囲に前記下部走行体の走行動作の強制停止を判定するための走行停止判定領域を設定する走行判定領域設定部と、
前記障害物位置演算部により演算された前記障害物位置が前記走行停止判定領域内の位置であるか否かを判定する走行動作制限判定部と、
前記障害物位置が前記走行停止判定領域内の位置であると前記走行動作制限判定部が判定した場合に前記障害物位置に近づく方向への前記下部走行体の走行動作を強制停止させるための走行動作停止指令を出力する指令出力部と、を備え、
前記走行判定領域設定部が設定する前記走行停止判定領域は、前記下部走行体の走行方向について前記作業機械の外側に設定された走行方向領域と、前記走行方向と直交する方向である幅方向について前記作業機械の外側に設定された幅方向領域と、を有し、当該幅方向領域の前記幅方向の最小寸法は前記走行方向領域の前記走行方向の最小寸法よりも小さく、
前記走行判定領域設定部は、前記旋回角度検出器により検出される前記旋回角度に基づき、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の姿勢に応じて前記走行方向領域及び前記幅方向領域を変化させるように構成されている、作業機械の安全装置。
【請求項２】
請求項１記載の作業機械の安全装置であって、前記走行判定領域設定部は、前記上部旋回体が前記下部走行体の前進方向を向く正体姿勢から左右いずれかに旋回することにより前記幅方向の一方の側においてのみ前記下部走行体の側端よりも当該幅方向の外側にはみ出た姿勢にあるときに、前記走行停止判定領域として、前記幅方向の両側にそれぞれ第１幅方向端縁及び第２幅方向端縁を有する領域を設定するように構成され、前記第１幅方向端縁は前記幅方向の一方の側において前記下部走行体の側端よりも当該幅方向の外側にはみ出た前記上部旋回体の外端よりも前記幅方向の外側を通りかつ前記走行方向と平行な方向に延びる線からなり、前記第２幅方向端縁は前記第１幅方向端縁と反対の側において前記下部走行体の前記側端に沿って前記走行方向と平行な方向に延びる線からなる、作業機械の安全装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の作業機械の安全装置であって、前記走行判定領域設定部は、前記上部旋回体が前記下部走行体の前進方向を向く正体姿勢にあるときは前記走行方向の両側のうち前記上部旋回体の後側にのみ前記走行方向領域を設定し、前記上部旋回体が前記正体姿勢から９０°旋回して前記幅方向を向く横向き姿勢にあるときは前記走行方向の両側に前記走行方向領域を設定するように構成されている、作業機械の安全装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の作業機械の安全装置であって、前記下部走行体が左右一対の走行用履帯を有する場合、前記幅方向領域の前記幅方向の寸法は、前記左右一対の走行用履帯の一方のみが駆動され、あるいは当該左右一対の走行用履帯が互いに逆向きに駆動されることにより前記下部走行体が旋回動作することによる作業機械と障害物との接触を阻止するのに十分な寸法に設定されている、作業機械の安全装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の作業機械の安全装置であって、前記作業機械に前記上部旋回体を旋回させるための旋回操作が与えられたときに前記上部旋回体の周囲に旋回停止判定領域を設定する旋回停止判定領域設定部と、前記障害物位置演算部により演算された前記障害物位置が前記旋回停止判定領域内の位置であるか否かを判定する旋回停止判定部と、をさらに備え、前記指令出力部は、前記障害物位置が前記旋回停止判定領域内の位置であると前記旋回停止判定部が判定した場合に前記障害物位置に近づく方向への前記上部旋回体の旋回動作を強制停止させるための旋回動作停止指令を出力するように構成されている、作業機械の安全装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の作業機械の安全装置であって、前記走行判定領域設定部は、前記走行停止判定領域に前記下部走行体が含まれないように当該下部走行体の形状によって当該走行停止判定領域の下面の少なくとも一部の高さ位置を切換えるように構成されている、作業機械の安全装置。
【請求項７】
請求項６記載の作業機械の安全装置であって、前記下部走行体は上下方向に変位可能な可動部位を有するものであって、前記走行判定領域設定部は、当該可動部位の変位にかかわらず当該可動部位が前記走行停止判定領域内に入らないように当該走行停止判定領域の下面の少なくとも一部の高さ位置を切換えるものである、作業機械の安全装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の作業機械の安全装置であって、前記走行判定領域設定部は、前記走行停止判定領域に加え、当該走行停止判定領域の外側に走行減速判定領域を設定するものであり、前記走行動作制限判定部は、前記障害物位置演算部により演算された前記障害物位置が前記走行停止判定領域内の位置であるか否かの判定に加えて当該障害物位置が前記走行減速判定領域内の位置であるかの判定も行うものであり、前記指令出力部は、前記障害物位置が前記走行減速判定領域内の位置であると前記走行動作制限判定部が判定した場合に前記障害物位置に近づく方向への前記下部走行体の走行速度を強制的に低減するための走行減速指令を出力するように構成されている、作業機械の安全装置。
【請求項９】
請求項８記載の作業機械の安全装置であって、前記走行動作制限判定部は、前記上部旋回体の旋回角度に対応した前記走行停止判定領域の外郭の形状の変更に対応して前記走行減速判定領域の外郭の形状を変更するように構成されている、作業機械の安全装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下部走行体及びこれに旋回可能に搭載される上部旋回体を備えた油圧ショベル等の作業機械に設けられ、当該作業機械の周囲の障害物の存在に基いて当該作業機械の安全のための制御を行う装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、旋回式作業機械に設けられる安全装置として、特許文献１に記載されるものが知られている。この装置は、建設機械周辺の障害物（特許文献１では作業者）の位置を検出するセンサと、前記建設機械の周囲に円形の領域を設定する手段と、当該領域内に作業者がいる場合に下部走行体の走行や上部旋回体の旋回を制限（強制停止も含む。）する手段と、を具備する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２７００７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１に記載される装置では、前記上部旋回体の旋回角度にかかわらず前記下部走行体の走行によって作業機械と障害物（特許文献１では作業者）とが接触するのを回避するため、当該下部走行体の走行動作を停止するか否かを判定するための停止領域が前記上部旋回体の旋回中心を中心とした円形の領域に設定される。従って、実際の作業機械の走行方向からみて本来は接触する可能性が全くない位置に障害物が存在する場合にも下部走行体の走行が高い頻度で強制停止される可能性がある。このような無駄な強制停止の頻発は作業効率の著しい低下を招く。このような課題を解決するための具体的な手段について特許文献１に何ら開示はされていない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、旋回式作業機械に設けられる安全装置であって、作業効率の著しい低下を招くことなく下部走行体の走行について的確な安全制御を行うことが可能な装置を提供することを目的とする。
【０００６】
提供されるのは、地面上を走行可能な下部走行体と、当該下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、を備えた作業機械に設けられる安全装置であって、前記上部旋回体に設けられて前記作業機械の周囲の障害物を検知する障害物検知器と、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の旋回角度を検出する旋回角度検出器と、前記障害物検知器により検知される前記障害物の前記上部旋回体に対する位置を演算する障害物位置演算部と、前記作業機械の周囲に前記下部走行体の走行動作の強制停止を判定するための走行停止判定領域を設定する走行判定領域設定部と、前記障害物位置演算部により演算された前記障害物位置が前記走行停止判定領域内の位置であるか否かを判定する走行動作制限判定部と、前記障害物位置が前記走行停止判定領域内の位置であると前記走行動作制限判定部が判定した場合に前記障害物位置に近づく方向への前記下部走行体の走行動作を強制停止させるための走行動作停止指令を出力する指令出力部と、を備える。前記走行判定領域設定部が設定する前記走行停止判定領域は、前記下部走行体の走行方向について前記作業機械の外側に設定された走行方向領域と、前記走行方向と直交する幅方向について前記作業機械の外側に設定された幅方向領域と、を有し、当該幅方向領域の前記幅方向の最小寸法は前記走行方向領域の前記走行方向の最小寸法よりも小さい。さらに、前記走行判定領域設定部は、前記旋回角度検出器により検出される前記旋回角度に基づき、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の姿勢に応じて前記走行方向領域及び前記幅方向領域を変化させるように構成されている。
【０００７】
この安全装置では、前記走行停止判定領域のうちの走行方向領域、すなわち、作業機械の走行軌跡上に位置する領域、に当該走行方向に大きな寸法を与えることにより、高い安全性を確保する一方、前記走行停止判定領域のうちの幅方向領域、すなわち、前記走行軌跡から前記幅方向に外れた領域、の当該幅方向の寸法は小さく抑えることにより、安全な状態にあるにもかかわらず下部走行体の走行動作が無駄に強制停止されてしまうことによる作業効率の低下を抑えることができる。しかも、前記旋回角度検出器により検出される前記旋回角度に基づき、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の姿勢に応じて前記走行方向領域及び前記幅方向領域が変化することにより、前記上部旋回体の旋回角度（つまり下部走行体に対する相対姿勢）にかかわらず適正な走行停止制御を実行することが可能である。
【０００８】
前記走行判定領域設定部は、例えば、前記上部旋回体が前記下部走行体の前進方向を向く正体姿勢から左右いずれかに旋回することにより前記幅方向の一方の側においてのみ前記下部走行体の側端よりも当該幅方向の外側にはみ出た姿勢にあるときに、前記走行停止判定領域として、前記幅方向の両側にそれぞれ第１幅方向端縁及び第２幅方向端縁を有する領域を設定するように構成され、前記第１幅方向端縁は前記幅方向の一方の側において前記下部走行体の側端よりも当該幅方向の外側にはみ出た前記上部旋回体の外端よりも前記幅方向の外側を通りかつ前記走行方向と平行な方向に延びる線からなり、前記第２幅方向端縁は前記第１幅方向端縁と反対の側において前記下部走行体の前記側端に沿って前記走行方向と平行な方向に延びる線からなるものが、好適である。
【０００９】
このような走行停止判定領域によれば、当該走行停止判定領域の幅方向の寸法を最小限に抑えながら、前記下部走行体及びこの下部走行体から幅方向の一方の側にはみ出る上部旋回体の部分のいずれについても、これらが前記下部走行体の走行に伴って障害物に接触することを確実に防ぐことができる。
【００１０】
前記走行判定領域設定部は、前記上部旋回体が前記下部走行体の前進方向を向く正体姿勢にあるときは前記走行方向の両側のうち前記上部旋回体の後側にのみ前記走行方向領域を設定し、前記上部旋回体が前記正体姿勢から９０°旋回して前記幅方向を向く横向き姿勢にあるときは前記走行方向の両側に前記走行方向領域を設定するように構成されていることが、好ましい。
【００１１】
前記上部旋回体が前記正体姿勢にあるとき、すなわち当該上部旋回体の前後方向と走行方向とが合致しているとき、当該上部旋回体の前方の視界が良好であるため、当該上部旋回体の後方にのみ前記走行方向領域を設定しても高い安全性を確保することが可能である。これに対し、前記上部旋回体が前記横向き姿勢にあるとき、当該上部旋回体が前記正体姿勢にあるときの前方の視界に比べて当該上部旋回体の左右両側の視界すなわち走行方向両側の視界はともに悪いので、このような状態では当該走行方向の両側に前記走行方向領域を設定することにより、高い安全性を確保することが可能である。
【００１２】
前記下部走行体が左右一対の走行用履帯を有する場合、前記幅方向領域の前記幅方向の寸法は、前記左右一対の走行用履帯の一方のみが駆動され、あるいは当該左右一対の走行用履帯が互いに逆向きに駆動されることにより前記下部走行体が旋回動作することによる作業機械と障害物との接触を阻止するのに十分な寸法に設定されていることが、好ましい。このことは、前記左右一対の走行用履帯が互いに同じ向きに駆動されることによる通常走行だけでなく、互いに逆向きに駆動されることによる下部走行体の旋回動作についても、高い安全性を確保することを可能にする。
【００１３】
前記安全装置は、前記作業機械に前記上部旋回体を旋回させるための旋回操作が与えられたときに前記上部旋回体の周囲に旋回停止判定領域を設定する旋回停止判定領域設定部と、前記障害物位置演算部により演算された前記障害物位置が前記旋回停止判定領域内の位置であるか否かを判定する旋回停止判定部と、をさらに備え、前記指令出力部は、前記障害物位置が前記旋回停止判定領域内の位置であると前記旋回停止判定部が判定した場合に前記障害物位置に近づく方向への前記上部旋回体の旋回動作を強制停止させるための旋回動作停止指令を出力するように構成されていることが、好ましい。
【００１４】
前記旋回停止判定領域設定部及び前記旋回停止判定部は、前記作業機械の動作が走行動作から旋回動作に切換えられた場合、あるいは走行動作中にこれと並行して旋回動作が開始された場合、に当該旋回動作によって上部旋回体と障害物が接触する前に当該上部旋回体の旋回動作を停止させることを可能にする。
【００１５】
前記走行判定領域設定部は、前記走行停止判定領域に前記下部走行体が含まれないように当該下部走行体の形状によって当該走行停止判定領域の下面の少なくとも一部の高さ位置を切換えるように構成されていることが、好ましい。このことは、前記走行停止判定領域に前記下部走行体が存在することに起因して誤った走行停止動作が行われるのを防ぐことを可能にする。
【００１６】
例えば、前記下部走行体が上下方向に変位可能な可動部位を有する場合、前記走行判定領域設定部は、当該可動部位の変位にかかわらず当該可動部位が前記走行停止判定領域内に入らないように当該走行停止判定領域の下面の少なくとも一部の高さ位置を切換えるものであることが、好ましい。
【００１７】
前記走行判定領域設定部は、前記走行停止判定領域に加え、当該走行停止判定領域の外側に走行減速判定領域を設定するものであり、前記走行動作制限判定部は、前記障害物位置演算部により演算された前記障害物位置が前記走行停止判定領域内の位置であるか否かの判定に加えて当該障害物位置が前記走行減速判定領域内の位置であるかの判定も行うものであり、前記指令出力部は、前記障害物位置が前記走行減速判定領域内の位置であると前記走行動作制限判定部が判定した場合に前記障害物位置に近づく方向への前記下部走行体の走行速度を強制的に低減するための走行減速指令を出力するように構成されていることが、好ましい。前記走行減速判定領域の設定は、前記障害物位置が前記走行停止判定領域内に入る前に前記走行減速判定領域内に入った時点で走行速度の減速を行うことを可能にし、これにより、走行動作の急停止による乗り心地の悪化を防ぐとともに、前記障害物が前記作業機械に接触する前に前記下部走行体の走行動作をより確実に停止させることを可能にする。
【００１８】
この場合、前記走行動作制限判定部は、前記上部旋回体の旋回角度に対応した前記走行停止判定領域の外郭の形状の変更に対応して前記走行減速判定領域の外郭の形状を変更するように構成されていることが、より好ましい。このことは、前記走行停止判定領域の形状の変化にかかわらず、当該走行停止判定領域に障害物が進入する前の適正なタイミングで走行動作の減速を開始させるための適正な走行減速判定領域を前記走行停止判定領域の外側に設定することを可能にする。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明によれば、下部走行体及び上部旋回体を備えた旋回式作業機械に設けられる安全装置であって、作業効率の著しい低下を招くことなく下部走行体の走行について的確な安全制御を行うことが可能な装置が、提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る安全装置が搭載される旋回式作業機械の例である油圧ショベルを示す側面図である。
【図２】前記油圧ショベル及びこれに配置される障害物センサ等の配置を示す平面図である。
【図３】前記安全装置を示すブロック図である。
【図４】前記油圧ショベルの上部旋回体が正体姿勢にあるときに設定される走行停止判定領域及び走行減速判定領域を示す平面図である。
【図５】前記上部旋回体が前記正体姿勢から所定の旋回角度だけ旋回したときに設定される走行停止判定領域及び走行減速判定領域を示す平面図である。
【図６】前記上部旋回体が前記正体姿勢から９０°旋回した横向き姿勢にあるときに設定される走行停止判定領域及び走行減速判定領域を示す平面図である。
【図７】前記油圧ショベルの下部走行体の可動部位であるドーザの上下方向の変位とこれに伴う走行停止領域及び走行減速判定領域の下面の高さ位置の変更を示す側面図である。
【図８】前記上部旋回体の周囲に設定される旋回停止判定領域及び旋回減速判定領域を示す平面図である。
【図９】比較例に係る走行停止判定領域及び走行減速判定領域を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１及び図２は、本発明の実施の形態に係る安全装置が搭載される作業機械の例である油圧ショベルを示す。なお、本発明に係る安全装置が適用される作業機械は当該油圧ショベルに限らない。本発明は、下部走行体及びこれに旋回可能に搭載される上部旋回体を備える作業機械であって、その周辺の障害物の存在に基づく安全動作の要請が存在する作業機械に広く適用されることが可能である。
【００２３】
前記油圧ショベルは、地面Ｇの上を走行可能な下部走行体１０と、前記下部走行体１０に対して旋回動作が可能となるように当該下部走行体１０に搭載される上部旋回体１２と、図３に示すような走行駆動装置３０、旋回駆動装置３２、及び警報装置４０を備える。
【００２４】
前記下部走行体１０は、左右一対のクローラ（走行用履帯）１１Ｌ，１１Ｒを含む走行装置を備える。前記走行装置は地面Ｇに沿って下部走行体１０及びその上の前記上部旋回体１２（この実施の形態では油圧ショベル全体）を移動させるように、作動する。
【００２５】
前記下部走行体１０は、図１及び図７に示すようなドーザ１３を含む。当該ドーザ１３は、必要に応じて下部走行体１０の本体に後付けされる。当該ドーザ１３は、水平軸回りに回動することにより図７に二点鎖線で示されるように上下方向に変位することが可能な可動部位である。
【００２６】
前記上部旋回体１２は、旋回フレーム１６と、その上に搭載される複数の要素と、を有する。当該複数の要素は、作業装置１４、エンジンを収容するエンジンルーム１７、及び運転室であるキャブ１８を含む。
【００２７】
前記作業装置１４は、掘削作業その他の必要な作業のための動作を行うことが可能であり、ブーム２０、アーム２２及びバケット２４と、これらを動かす複数の油圧シリンダであるブームシリンダ２６、アームシリンダ２７及びバケットシリンダ２８と、を含む。前記ブーム２０は、前記旋回フレーム１６の前端に起伏可能すなわち水平軸回りに回動可能に支持される基端部と、その反対側の先端部と、を有する。前記アーム２２は、前記ブーム２０の先端部に水平軸回りに回動可能に取付けられる基端部と、その反対側の先端部と、を有する。前記バケット２４は、前記アーム２２の先端部に回動可能に取付けられる。
【００２８】
前記走行駆動装置３０は、前記下部走行体１０が前方及び後方のうちの任意の方向に走行することができるように前記クローラ１１Ｌ，１１Ｒをそれぞれ前進方向及び後進方向の双方向に駆動する。当該走行駆動装置３０は、例えば、油圧ポンプ、左右走行モータ、左右走行コントロールバルブ、及び走行用パイロット回路を含む油圧回路からなる。前記油圧ポンプはエンジンにより駆動されて作動油を吐出する。前記左右走行モータは、それぞれ油圧モータからなり、前記油圧ポンプから吐出される作動油の供給を受けて正逆両方向に回転することにより前記左右のクローラ１１Ｌ，１１Ｒをそれぞれ個別に前進方向及び後進方向の双方に駆動する。前記左右走行コントロールバルブは前記油圧ポンプから前記左右走行モータへの作動油の供給方向及び流量を制御するように開弁作動する。
【００２９】
前記走行用パイロット回路は、前記キャブ１８内に配置される左右走行リモコン弁と、当該左右走行リモコン弁と前記左右走行コントロールバルブとを接続する左右走行パイロットラインと、当該左右走行パイロットラインのそれぞれの途中に設けられる走行制限電磁弁と、図３に示すような左右走行パイロット圧センサ３６を含む。前記左右走行リモコン弁は、下部走行体１０の走行を指令するためのオペレータによる走行指令操作を受け、当該走行指令操作に対応する走行パイロット圧が前記左右走行パイロットラインを通じて前記左右走行コントロールバルブに供給されることを許容するように開弁する。前記走行制限電磁弁は、走行動作制限信号の入力を受けることにより、前記左右走行コントロールバルブに入力される前記走行パイロット圧を減圧するように作動する。前記左右走行パイロット圧センサ３６は、それぞれ、前記左右走行リモコン弁から前記左右走行コントロールバルブに供給される前記走行パイロット圧を検出し、当該走行パイロット圧に対応する電気信号を生成して出力する。
【００３０】
前記旋回駆動装置３２は、前記下部走行体１０に対して前記上部旋回体１２を左旋回方向及び右旋回方向の双方向に駆動する。当該旋回駆動装置３２は、例えば、前記油圧ポンプ、図２に示される旋回モータ３４、旋回コントロールバルブ、及び旋回用パイロット回路を含む油圧回路からなる。前記旋回モータ３４は、前記油圧ポンプから吐出される作動油の供給を受けて正逆両方向に回転することにより、前記上部旋回体１２を左旋回方向及び右旋回方向の双方に旋回させる。前記旋回コントロールバルブは前記油圧ポンプから前記旋回モータ３４への作動油の供給方向及び流量を制御するように開弁作動する。
【００３１】
前記旋回用パイロット回路は、前記キャブ１８内に配置される旋回リモコン弁と、当該旋回リモコン弁と前記旋回コントロールバルブとを接続する旋回パイロットラインと、当該旋回パイロットラインの途中に設けられる旋回制御電磁弁と、図３に示される旋回パイロット圧センサ３８と、を含む。前記旋回リモコン弁は、前記上部旋回体１２の旋回を指令するためのオペレータによる旋回指令操作を受け、当該旋回指令操作に対応する旋回パイロット圧が前記旋回パイロットラインを通じて前記旋回コントロールバルブに供給されることを許容するように開弁する。前記旋回制御電磁弁は、旋回動作制限信号を受けることにより、前記旋回コントロールバルブに入力される前記旋回パイロット圧を減圧するように作動する。前記旋回パイロット圧センサ３８は、前記旋回リモコン弁から前記旋回コントロールバルブに供給される前記旋回パイロット圧を検出し、当該旋回パイロット圧に対応する電気信号を生成して出力する。
【００３２】
前記警報装置４０は、図２に示すように前記キャブ１８内に設けられ、警報指令信号の入力を受けることにより必要な警報動作（例えば警報ランプの点灯や警報音の生成）を行う。
【００３３】
前記油圧ショベルは、さらに、図３に示すような安全装置を備える。当該安全装置は、例えば図２に示すような前記油圧ショベルの周囲の障害物６０の存在を検知するとともに、その検知結果に基づいて前記障害物６０と前記下部走行体１０及び前記上部旋回体１２との接触を回避するための安全動作を前記油圧ショベルに行わせる。具体的に、この実施の形態に係る安全装置は、図２及び図３に示されるような複数の（図２に示す例では４つの）障害物センサ６１，６２，６３，６４と、旋回角度センサ６６と、コントローラ７０と、を備える。
【００３４】
前記複数の障害物センサ６１〜６４は、前記上部旋回体１２の外周において設定された複数の設定部位のそれぞれに配置され、前記障害物６０の存在を検知するとともに、前記障害物センサ６１〜６４が配置されている前記設定部位に対する前記障害物６０の相対位置に対応する電気信号である障害物検知信号を生成して前記コントローラ７０に入力する。前記複数の障害物センサ６１〜６４のそれぞれは、例えば赤外線カメラや超音波センサにより構成される。
【００３５】
図２は、前記複数の障害物センサ６１〜６４の配置の一例を示している。図２において、障害物センサ６１，６２は、上部旋回体１２の後端面上の左右の位置に配置され、主として当該上部旋回体１２の後方に位置する障害物、例えば図２に示すような障害物６０、の検知を行う。障害物センサ６３は、キャブ１８の前部左側面上に配置され、主として上部旋回体１２の左方に位置する障害物の検知を行う。障害物センサ６４は、前記上部旋回体１２の右前部側面に配置され、主として上部旋回体１２の右方に位置する障害物の検知を行う。
【００３６】
前記旋回角度センサ６６は、前記下部走行体１０に対する前記上部旋回体１２の旋回角度θを検出し、当該旋回角度θに対応する電気信号である旋回検出信号を生成して前記コントローラ７０に入力する。
【００３７】
前記コントローラ７０は、前記走行パイロット圧センサ３６、前記旋回パイロット圧センサ３８、前記障害物センサ６１〜６４及び前記旋回角センサ６６からそれぞれ入力される検出信号を取込み、その検出信号に基づいて、前記油圧ショベルに安全動作を行わせるための安全動作指令を出力する。当該コントローラ７０は、例えばコンピュータからなり、前記安全制御を行うための機能として、図３に示すような障害物位置演算部７１と、走行判定領域設定部７３と、走行動作制限判定部７４と、旋回判定領域設定部７５と、旋回動作制限判定部７６と、指令出力部７８と、を有する。
【００３８】
前記障害物位置演算部７１は、前記障害物センサ６１〜６４の少なくとも一つにより検出される障害物の障害物位置を演算する。当該障害物位置は、前記上部旋回体１２に対する前記障害物の相対位置、すなわち、前記上部旋回体１２を基準とする座標系である上部側座標系において特定される前記障害物の位置、である。
【００３９】
前記走行判定領域設定部７３は、前記キャブ１８内においてオペレータにより前記走行駆動装置３０に前記走行指令操作が与えられたとき、具体的には前記走行パイロット圧センサ３６により検出される走行パイロット圧が一定以上となったとき、に前記下部走行体１０及び前記上部旋回体１２の周囲に図４〜図６に示すような走行停止判定領域ＡＴ１及び走行減速判定領域ＡＴ２を設定する。
【００４０】
前記走行停止判定領域ＡＴ１は、当該走行停止判定領域ＡＴ１内に前記障害物が進入したときに前記下部走行体１０の走行動作を強制停止させるために設定される領域である。当該走行停止判定領域ＡＴ１は、前記走行動作の強制停止により前記下部走行体１０または前記上部旋回体１２と前記障害物との接触を防ぐことを可能にする大きさ及び形状に設定されている。
【００４１】
前記走行減速判定領域ＡＴ２は、前記走行停止判定領域ＡＴ１の外側に設定される領域であって、当該走行減速判定領域ＡＴ２内に前記障害物が進入したときに前記下部走行体１０の走行速度を強制的に低減させるために設定される領域である。当該走行減速判定領域ＡＴ２は、前記障害物が前記走行停止判定領域ＡＴ１内に入るまでに前記走行速度の十分な低減を可能にする大きさ及び形状に設定されている。ここでいう走行速度の十分な低減とは、前記走行停止判定領域ＡＴ１に前記障害物が進入したときの前記走行動作の過度の急停止を防ぎ、かつ、油圧ショベルの大きな慣性にかかわらず当該油圧ショベルに前記障害物が接触する前に確実に前記走行動作を停止させることを可能にするような低減をいう。
【００４２】
前記走行停止判定領域ＡＴ１及び前記走行減速判定領域ＡＴ２の具体的な形状については後に詳述する。
【００４３】
前記走行動作制限判定部７４は、前記障害物位置演算部７１により演算された前記障害物位置が前記走行停止判定領域ＡＴ１内の位置であるか否か、つまり当該障害物位置が当該走行停止判定領域ＡＴ１に含まれるか否か、を判定し、これにより、当該走行停止判定領域ＡＴ１内に前記障害物が存在するか否かを判定する。つまり、前記障害物が前記下部走行体１０及び前記上部旋回体１２に対して当該下部走行体１０の走行動作の即時停止を要する程度まで接近しているか否かを判定する。
【００４４】
また、前記走行動作制限判定部７４は、前記障害物位置が前記走行減速判定領域ＡＴ２内の位置であるか否か、つまり当該障害物位置が当該走行減速判定領域ＡＴ１に含まれるか否か、の判定も行い、これにより、当該走行減速判定領域ＡＴ２内に前記障害物が存在するか否かを判定する。つまり、前記障害物が前記下部走行体１０及び前記上部旋回体１２に対して当該下部走行体１０の走行動作の減速を要する程度まで接近しているか否かを判定する。
【００４５】
前記旋回判定領域設定部７５は、前記キャブ１８内においてオペレータにより前記旋回駆動装置３２に前記旋回指令操作が与えられたとき、具体的には前記旋回パイロット圧センサ３８により検出される旋回パイロット圧が一定以上となったとき、に前記上部旋回体１２の周囲に図８に示すような旋回停止判定領域ＡＳ１及び旋回減速判定領域ＡＳ２を設定する。
【００４６】
前記旋回停止判定領域ＡＳ１は、当該旋回停止判定領域Ａらと１内に前記障害物が進入したときに前記上部旋回体１２の旋回動作を強制停止させるために設定される領域である。当該旋回停止判定領域ＡＳ１は、前記旋回動作の強制停止により前記上部旋回体１２と前記障害物との接触を防ぐことを可能にする大きさ及び形状に設定されている。
【００４７】
前記旋回減速判定領域ＡＳ２は、前記旋回停止判定領域ＡＳ１の外側に設定される領域であって、当該旋回減速判定領域ＡＳ２内に前記障害物が進入したときに前記上部旋回体１２の旋回速度を強制的に低減させるために設定される領域である。当該旋回減速判定領域ＡＳ２は、前記障害物が前記減速停止判定領域ＡＳ１内に入るまでに前記旋回速度の十分な低減を可能にする大きさ及び形状に設定されている。ここでいう旋回速度の十分な低減とは、前記旋回停止判定領域ＡＳ１に前記障害物が進入したときの前記旋回動作の過度の急停止を防ぎ、かつ、上部旋回体１２の大きな慣性モーメントにかかわらず当該油圧ショベルに前記障害物が接触する前に確実に前記旋回動作を停止させることを可能にするような低減をいう。
【００４８】
前記旋回動作制限判定部７６は、前記障害物位置演算部７１により演算された前記障害物位置が前記旋回停止判定領域ＡＳ１内の位置であるか否か、つまり当該障害物位置が当該旋回停止判定領域ＡＳ１に含まれるか否か、を判定し、これにより、当該旋回停止判定領域ＡＳ１内に前記障害物が存在するか否かを判定する。つまり、前記障害物が前記上部旋回体１２に対して当該上部旋回体１２の旋回動作の即時停止を要する程度まで接近しているか否かを判定する。
【００４９】
また、前記旋回動作制限判定部７６は、前記障害物位置が前記旋回減速判定領域ＡＳ２内の位置であるか否か、つまり当該障害物位置が当該旋回減速判定領域ＡＳ２に含まれるか否か、の判定も行い、これにより、当該走行減速判定領域ＡＴ２内に前記障害物が存在するか否かを判定する。つまり、前記障害物が前記上部旋回体１２に対して当該上部旋回体１２の旋回動作の減速を要する程度まで接近しているか否かを判定する。
【００５０】
前記指令出力部７８は、前記走行動作及び旋回動作制限判定部７４，７６の判定結果に基づいて安全制御のための指令を生成し、これを出力する。具体的には次のような動作を行う。
（Ａ）前記障害物位置が前記走行減速判定領域ＡＴ２内の位置であると前記走行動作制限判定部７４が判定した場合：指令出力部７８は、走行駆動装置３０の適当な要素（当該走行駆動装置３０が前記のような油圧回路である場合には走行制御電磁弁）に走行動作制限信号である走行減速指令信号を入力することにより、オペレータによる走行指令操作にかかわらず、障害物に近づく走行方向についての下部走行体１０の走行速度を強制的に低減する。
（Ｂ）前記障害物位置が前記走行停止判定領域ＡＴ１内の位置であると前記走行動作制限判定部７４が判定した場合：指令出力部７８は、走行駆動装置３０の前記適当な要素に走行動作制限信号である走行動作停止指令信号を入力することにより、オペレータによる走行指令操作にかかわらず、障害物に近づく走行方向についての下部走行体１０の走行動作を強制的に停止させる。
（Ｃ）前記障害物位置が前記旋回減速判定領域ＡＳ２内の位置であると前記旋回動作制限判定部７６が判定した場合：指令出力部７８は、旋回駆動装置３２の適当な要素（当該旋回駆動装置３０が前記のような油圧回路である場合には旋回制御電磁弁）に旋回動作制限信号である旋回減速指令信号を入力することにより、オペレータによる旋回指令操作にかかわらず、障害物に近づく旋回方向についての上部旋回体１２の旋回速度を強制的に低減する。
（Ｄ）前記障害物位置が前記旋回停止判定領域ＡＳ１内の位置であると前記旋回動作制限判定部７６が判定した場合：指令出力部７８は、旋回駆動装置３２の前記適当な要素に旋回動作制限信号である旋回動作停止指令信号を入力することにより、オペレータによる旋回指令操作にかかわらず、障害物に近づく旋回方向についての上部旋回体１２の旋回動作を強制的に停止させる。
（Ｅ）（Ａ）〜（Ｄ）のいずれの場合においても前記指令出力部７８は警報装置４０に警報指令信号を入力して当該警報装置４０に適当な警報動作を行わせる。
【００５１】
次に、前記走行判定領域設定部７３により設定される前記走行停止判定領域ＡＴ１及び前記走行減速判定領域ＡＴ２の平面形状の特徴を、図４〜図６を参照しながら説明する。図４は、前記上部旋回体１２が前記下部走行体１０の前進方向（図４では左方向）を向く姿勢、すなわち、当該上部旋回体１２の前後方向と当該下部走行体１０の前後方向とが合致する正体姿勢にある状態を示し、図６は当該上部旋回体１２が当該正体姿勢から９０°旋回して側方（左側）を向く横向き姿勢にある状態を示し、図５は当該上部旋回体１２が当該正体姿勢から左側に所定の旋回角度θ（０°＜θ＜９０°）だけ旋回して当該正体姿勢と当該横向き姿勢との間の斜め向き姿勢にある状態を示している。
【００５２】
（１）正体姿勢での走行判定領域の平面形状（図４）
前記上部旋回体１２が前記正体姿勢にあるとき、前記走行判定領域設定部７３は前記走行停止判定領域ＡＴ１及び走行減速判定領域ＡＴ２の形状を図４に示すような形状に設定する。同図に示される走行停止判定領域ＡＴ１は、左側端縁ＥＬ１と、右側端縁ＥＲ１と、後側端縁ＥＢ１で囲まれた領域である。
【００５３】
前記左側端縁ＥＬ１は、前記下部走行体１０の走行方向（図４では左右方向）に延びる前記左クローラ１１Ｌの側端の外側において当該走行方向と平行な方向に延びる直線により構成される。前記右側端縁ＥＲ１は、前記走行方向に延びる前記右クローラ１１Ｒの側端の外側において当該走行方向と平行な方向に延びる直線により構成される。従って、前記左クローラ１１Ｌと前記左側端縁ＥＬ１との間の領域は、前記走行方向と直交する幅方向（図４では上下方向）について前記左クローラ１１Ｌの外側に設定された左側幅方向領域に相当し、前記右クローラ１１Ｒと前記右側端縁ＥＲ１との間の領域は前記幅方向について前記右クローラ１１Ｒの外側に設定された右側幅方向領域に相当する。
【００５４】
前記後側端縁ＥＢ１は、前記上部旋回体１２の後端面１２ａのさらに後方に位置し、当該後端面１２ａに沿う形状、図４に示される例では後ろ向きに凸の略円弧形状、をなす。当該後側端縁ＥＢ１と前記上部旋回体１２の後端面１２ａとの間の領域は前記走行方向について前記後端面１２ａの外側（後側）に設定された走行方向領域に相当する。
【００５５】
図４に示される前記左側幅方向領域及び前記右側幅方向領域のそれぞれの幅方向の寸法はいずれも全域にわたって一定である。つまりこれらの寸法はそれぞれの最小寸法ＬＬ１，ＬＲ１に等しい。同様に、前記走行方向領域（後側領域）の走行方向の寸法も全域にわたり略一定である。しかも、前記幅方向領域の幅方向の最小寸法ＬＬ１，ＬＲ１は前記走行方向領域の走行方向の最小寸法ＬＢ１よりも小さい。
【００５６】
前記旋回減速判定領域ＡＴ２は前記走行停止判定領域ＡＴ１のさらに外側に設定され、しかも、当該走行停止判定領域ＡＴ１の外郭の形状に対応した形状の外郭を有する。具体的に、前記上部旋回体１２が前記正体姿勢にある状態において、前記旋回減速判定領域ＡＴ２は、前記走行停止判定領域ＡＴ１の前記左側端縁ＥＬ１のさらに外側（左側）でこれと平行に延びる左側端縁ＥＬ２と、前記走行停止判定領域ＡＴ１の前記右側端縁ＥＲ１のさらに外側（右側）でこれと平行に延びる右側端縁ＥＲ２と、前記走行停止判定領域ＡＴ１の前記後側端縁ＥＢ１のさらに外側（後側）で当該後側端縁ＥＢ１に沿って略円弧状に延びる後側端縁ＥＢ２と、を有する。従って、前記旋回減速判定領域ＡＴ２は、前記旋回停止判定領域ＡＴ１の端縁ＥＬ１，ＥＲ１，ＥＢ１とその外側に設定された前記端縁ＥＬ２，ＥＲ２，ＥＢ２との間に挟まれた領域である。
【００５７】
前記走行停止判定領域ＡＴ１と同様、前記走行減速判定領域ＡＴ２の左側幅方向領域及び前記右側幅方向領域のそれぞれの幅方向の寸法はいずれも全域にわたって一定であり（つまりそれぞれの最小寸法ＬＬ２，ＬＲ２であり）、同様に、前記走行方向領域（後側領域）の走行方向の寸法も全域にわたり略一定である。そして、前記幅方向領域の幅方向最小寸法ＬＬ２，ＬＲ２は前記走行方向領域の走行方向最小寸法ＬＢ２よりも小さい。
【００５８】
（２）横向き姿勢での走行判定領域の平面形状（図６）
前記上部旋回体１２が前記横向き姿勢にあるとき、具体的にこの実施の形態では当該上部旋回体１２が前記正体姿勢から左に９０°旋回して当該上部旋回体１２の後部が右側クローラ１１Ｒの側端から幅方向外側（右側）に大きくはみ出した姿勢にあるとき、前記走行判定領域設定部７３は前記走行停止判定領域ＡＴ１及び走行減速判定領域ＡＴ２の形状を図６に示すような形状に設定する。
【００５９】
前記走行停止判定領域ＡＴ１は、左側端縁ＥＬ１と、右側端縁ＥＲ１と、前側端縁ＥＦ１と、後側端縁ＥＢ１と、を有する。
【００６０】
前記左側端縁ＥＬ１は、前記上部旋回体１２が前記正体姿勢にあるときと同じく前記左クローラ１１Ｌの側端の外側において当該走行方向と平行な方向に延びる直線により構成される。これに対して前記右側端縁ＥＲ１は、前記のように前記右クローラ１１Ｒから右側にはみ出した上部旋回体１２の後部の後端面１２ａのさらに幅方向外側（右側）において前記走行方向と平行な方向に延びる直線により構成されている。すなわち、当該右側端縁ＥＲ１は、上部旋回体１２のはみ出し部分の外端（図６では後端面１２ａ）の外側で走行方向に延びる「第１幅方向端縁」に相当し、前記左側端縁ＥＬ１は、その反対側（左側）で前記左クローラ１１Ｌの側端に沿って延びる「第２幅方向端縁」に相当する。
【００６１】
前記前側及び後側端縁ＥＦ１，ＥＢ１は、それぞれ前記左右クローラ１１Ｌ，１１Ｒの走行方向両外側（前側及び後側）にそれぞれ位置し、前記幅方向と平行な方向に延びる。つまり、前記上部旋回体１２が前記横向き姿勢にあるときは、前記走行方向の両側、すなわち前側及び後側の双方、に走行方向領域が設定される。具体的には、前記左右クローラ１１Ｌ，１１Ｒの前側（走行方向外側）に前記前側端縁ＥＦ１を外郭とする前側領域が設定されるとともに、前記左右クローラ１１Ｌ，１１Ｒの後側（走行方向外側）に前記後側端縁ＥＢ１を外郭とする後側領域が設定される。
【００６２】
この横向き姿勢において、前記左側幅方向領域及び前記右側幅方向領域のそれぞれの幅方向の最小寸法ＬＬ１，ＬＲ１はいずれも前記走行方向領域（前側及び後側領域）の走行方向の最小寸法ＬＦ１，ＬＢ１よりも小さい。この実施の形態において、前記左側幅方向領域の最小寸法ＬＬ１は前記左クローラ１１Ｌの側端から前記左側端縁ＥＬ１までの距離に相当し、前記右側幅方向領域の最小寸法ＬＲ１は前記上部旋回体１２の外端（後端面１２ａのうち最も右端に位置する部分）から前記右側端縁ＥＲ１までの距離に相当する。
【００６３】
なお、この実施の形態では、前記前側及び後側端縁ＥＦ１，ＥＢ１と前記右側端縁ＥＲ１との境界部分である角部が斜め向きの直線ないしは外向きに凸の曲線によって円滑に繋がれている。
【００６４】
前記旋回減速判定領域ＡＴ２は、前記上部旋回体１２が前記正体姿勢にあるときと同様、前記走行停止判定領域ＡＴ１のさらに外側に設定され、かつ、当該走行停止判定領域ＡＴ１の外郭の形状に対応した形状の外郭を有する。具体的に、当該旋回減速判定領域ＡＴ２は、前記走行停止判定領域ＡＴ１の前記前側端縁ＥＦ１のさらに前側の位置で前記幅方向と平行な方向に延びる直線状の前側端縁ＥＦ２と、前記走行停止判定領域ＡＴ１の前記後側端縁ＥＢ１のさらに後側の位置で前記幅方向と平行な方向に延びる後側端縁ＥＢ２と、前記走行停止判定領域ＡＴ１の右側端縁ＥＲ１のさらに右側の位置で前記走行方向と平行な方向に延びる右側端縁ＥＲ２と、を有する。一方、前記走行停止判定領域ＡＴ１の前記左側端縁ＥＬ１の外側（左側）には走行減速判定領域ＡＴ２の端縁が設定されていない。つまり、この実施の形態では、上部旋回体１２が横向き姿勢にあるときに当該上部旋回体１２が存在しない側（左側）での走行減速判定領域ＡＴ２の設定が省略されている。
【００６５】
（３）斜め向き姿勢での判定領域の平面形状（図５）
前記上部旋回体１２が図５に示すような斜め向き姿勢にあるとき、前記走行停止判定領域ＡＴ１及び前記走行減速判定領域ＡＴ２は、前記上部旋回体１２が前記横向き姿勢にあるときと同じ原理で設定される。つまり、当該走行停止判定領域ＡＴ１は、幅方向と平行な方向に延びる直線状の前側及び後側端縁ＥＦ１，ＥＢ１と、走行方向と平行な方向に延びる直線状の左側及び右側端縁ＥＬ１，ＥＲ１と、を有し、当該走行減速判定領域ＡＴ２は、前記前側端縁ＥＦ１、前記後側端縁ＥＢ１及び前記右側端縁ＥＲ１のそれぞれ外側に位置する前側端縁ＥＦ２、後側端縁ＥＢ２及び右側端縁ＥＲ２を有する。ただし、この斜め向き姿勢では、前記上部旋回体１２の前端（図５ではキャブ１８の左前角部）が左クローラ１１Ｌの側端よりも僅かに幅方向外側（左側）にはみ出していることから、前記左側端縁ＥＬ１は当該上部旋回体１２の前端よりも僅かに幅方向外側（左側）に位置するように設定されている。
【００６６】
以上説明した各姿勢において設定される前記左側端縁ＥＬ１及び右側端縁ＥＲ１を構成する線は、必ずしも前記のような直線に限定されない。当該線は、下部走行体１０の走行に伴う障害物と下部走行体１０及び上部旋回体１２との接触を防ぐことが可能となるように前記走行方向と平行な方向に延びる線であればよく、比較的曲率の小さい曲線であってもよい。例えば、図６に示される横向き姿勢または図５に示される斜め向き姿勢において前記右側端縁ＥＲ１を構成する線は、前記上部旋回体１２の後端面１２ａに沿って、あるいはこれよりも小さい曲率で、外向きに凸となるように湾曲する曲線であってもよい。前記左側端縁ＥＬ１及び右側端縁ＥＲ１は、あるいは、直線と曲線との組み合わせにより構成されてもよい。
【００６７】
以上説明したように、この実施の形態に係る走行判定領域設定部７３は、上部旋回体１２がいずれの姿勢にあるときも（つまり上部旋回体１２の旋回角度θにかかわらず）前記走行停止判定領域ＡＴ１のうちの走行方向領域（図４では上部旋回体１２の後方の領域、図５及び図６では左右クローラ１１Ｌ，１１Ｒの前後の領域）、すなわち、作業機械の走行軌跡上に位置する領域、に当該走行方向について大きな寸法を与えることにより、高い安全性を確保する一方、前記走行停止判定領域のうちの幅方向領域（図４では左右クローラ１１Ｌ，１１Ｒの左右両外側の領域、図５及び図６では左クローラ１１Ｌの左側の領域と上部旋回体１２の後部の右側の領域）、すなわち、前記走行軌跡から前記幅方向に外れた領域、の当該幅方向の寸法は小さく抑えることにより、安全な状態にあるにもかかわらず下部走行体の走行動作が無駄に強制停止されてしまうことによる作業効率の低下を抑えることができる。しかも、当該走行判定領域設定部７３は、前記旋回角度θに基づき、前記下部走行体１０に対する前記上部旋回体１２の姿勢に応じて前記走行停止判定領域ＡＴ１の走行方向領域及び前記幅方向領域を変化させることにより、前記旋回角度θにかかわらず適正な走行停止制御を実行することが可能である。
【００６８】
前記旋回角度θに対応して走行判定領域を変化させることによる効果を、図９に示す比較例との対比によってさらに説明する。当該比較例は、上部旋回体１２の旋回角度θにかかわらず常に一定の走行停止判定領域ＡＴ３及び走行減速判定領域ＡＴ４を設定するものである。
【００６９】
この比較例において、上部旋回体１２の旋回角度θにかかわらず下部走行体１０の走行動作に伴う障害物と下部走行体１０及び上部旋回体１２との接触を防ぐためには、当該走行停止判定領域ＡＴ３及び当該走行減速判定領域ＡＴ４として図４〜図６のそれぞれに示される走行停止判定領域ＡＴ１及び当該走行減速判定領域ＡＴ２よりも著しく大きい領域を設定しなければならない。例えば、各領域ＡＴ３，ＡＴ４について図９に示される左側領域幅方向最小寸法ＬＬ３，ＬＬ４、右側領域幅方向最小寸法ＬＲ３，ＬＲ４、及び後側領域走行方向最小寸法ＬＢ３，ＬＢ４は、それぞれ、図４において対応する最小寸法ＬＬ１，ＬＬ２，ＬＲ１，ＬＲ２及びＬＢ１，ＬＢ２よりもかなり大きな寸法としなければならない。
【００７０】
このことは、障害物が安全な位置にあるにもかかわらず無駄な走行動作の強制停止が行われる頻度を高くし、これにより作業効率の著しい低下を招く。例えば左右クローラ１１Ｌ，１１Ｒが実線で示されるように図９の左右方向を向いている状態（つまり下部走行体１０に対して上部旋回体１２が正体姿勢にある状態）で障害物が図９に示される点Ｐ１に位置する場合、つまり、左クローラ１１Ｌからその外側に十分離れている場合、走行停止制御は本来不要であるが、前記点Ｐ１は図９に示される走行停止判定領域ＡＴ３内の位置であるため、強制停止が実行されてしまう。同様に、左右クローラ１１Ｌ，１１Ｒが二点鎖線で示されるように図９の上下方向を向いている状態（つまり下部走行体１０に対して上部旋回体１２が横向き姿勢にある状態）で障害物が図９に示される点Ｐ２に位置する場合、つまり、上部旋回体１２の後端面１２ａから右方に十分離れている場合、も本来は走行停止制御が不要であるが、前記点Ｐ２は走行停止判定領域ＡＴ３内に位置するのでやはり強制停止が実行されてしまう。
【００７１】
これに対して前記実施の形態に係る走行停止領域設定部７３は、図４〜図６に示される上部旋回体１２の旋回角度θに応じてこれに適した判定領域ＡＴ１，ＡＴ２を設定することにより、無駄な強制停止の実行の頻度を大幅に削減することが可能である。
【００７２】
前記実施の形態に係る走行判定領域設定部７３は、上部旋回体１２が図６に示すような横向き姿勢にあるとき（正確には、正体姿勢から少なくとも図５に示されるような斜め向き姿勢に対応する旋回角度θよりも大きな旋回角度で旋回した状態）の走行停止判定領域ＡＴ１について、上部旋回体１２の後部がはみ出す右側では当該上部旋回体１２の外端よりも外側の位置で走行方向に延びる直線からなる右側端縁（第１幅方向端縁）ＥＲ１と、その反対側で左クローラ１１Ｌの側端に沿って前記走行方向と平行に延びる直線からなる左側端縁（第２幅方向端縁）ＥＬ１と、を設定することにより、当該走行停止判定領域ＡＴ１の幅方向の寸法を最小限に抑えながら、前記下部走行体１０及び前記上部旋回体１２の後部のいずれについても、これらが前記下部走行体１０の走行に伴って障害物に接触することを確実に防ぐことができる。
【００７３】
また、前記走行判定領域設定部７３は、前記上部旋回体１２が図４に示されるような前記正体姿勢にあるときは前記上部旋回体１２の後方にのみ前記走行方向領域を設定し、前記上部旋回体１２が図６に示すような横向き姿勢にあるとき（この実施の形態では前記正体姿勢から少なくとも図５に示されるような斜め向き姿勢に対応する旋回角度θよりも大きな旋回角度で旋回した状態）は前記走行方向の両側、つまり前側及び後側の双方に、それぞれ前記走行方向領域を設定することにより、高い安全性を確保しながら前記走行停止判定領域ＡＴ１の走行方向の寸法も削減することが可能である。具体的に、前記正体姿勢では、上部旋回体１２の前方の視界が良好であるため、前側の走行方向領域を省略しても高い安全性を確保することが可能である一方、前記上部旋回体１２が少なくとも前記横向き姿勢にあるとき、つまり、走行方向の両側である上部旋回体１２の左右両側の視界が良好でないとき、は当該走行方向の両側に前記走行方向領域を設定することにより、高い安全性を確保することが可能である。
【００７４】
図４〜図６のいずれの姿勢においても、前記走行停止判定領域ＡＴ１の幅方向領域の前記幅方向の寸法は、前記左右一対のクローラ１１Ｌ，１１Ｒの一方のみが駆動され、あるいは当該左右一対のクローラ１１Ｌ，１１Ｒが互いに逆向きに駆動されることにより前記下部走行体１０がその場で旋回動作することによる下部走行体１０及び上部旋回体１２と障害物との接触を阻止するのに十分な寸法、つまり、当該接触が発生する前に前記クローラ１１Ｌ，１１Ｒの走行動作を停止させる寸法、に設定されていることが、好ましい。また、このような下部走行体１０の旋回動作のためのクローラ１１Ｌ，１１Ｒの走行速度は、通常走行での走行速度に比べて一般的に低いので、前記幅方向領域の幅方向の寸法を前記走行方向領域の走行方向の寸法より小さくしても、下部走行体１０及び上部旋回体１２と障害物との接触を確実に防ぐことが可能である。
【００７５】
次に、前記走行判定領域設定部７３により設定される前記走行停止判定領域ＡＴ１及び前記走行減速判定領域ＡＴ２の高さ方向の範囲について図１及び図７を参照しながら説明する。
【００７６】
本発明において、走行停止判定領域や走行減速判定領域の高さ方向の範囲は特に限定されないが、前記実施の形態に係る走行判定領域設定部７３は、原則として、前記走行停止判定領域ＡＴ１及び前記走行減速判定領域ＡＴ２の下面の高さを図１に示すような高さＨｏ、つまり、上部旋回体１２の下面（例えば旋回フレーム１６の下面）と略同等の高さ、に設定する。このような下面高さの設定は下部走行体１０の一部や（走行に支障のない程度の）地面Ｇ上の石等が前記領域ＡＴ１，ＡＴ２に進入することを防ぎ、これにより、当該進入に基づいて下部走行体１０の走行動作が誤って強制停止されることを防ぐ。
【００７７】
しかし、前記実施の形態に係る油圧ショベルでは、前記下部走行体１０の本体に図１及び図７に示すようなドーザ１３が取付けられ、しかも、当該ドーザ１３は図７に二点鎖線で示すような回動によって前記上部旋回体１２の下面よりも高い位置、つまり通常設定される判定領域ＡＴ１，ＡＴ２の下面よりも高い位置、まで変位する可能性がある。
【００７８】
前記走行判定領域設定部７３は、このように上下方向に変位可能な可動部位である前記ドーザ１３の上端が前記上部旋回体１２の下面よりも高い位置まで変位しても当該上端が前記判定領域ＡＴ１，ＡＴ２に入らないように、前記ドーザ１３の回動角度によって前記判定領域ＡＴ１，ＡＴ２の下面の高さを変化させる機能を有する。例えば、ドーザ１３が図７の上側の二点鎖線で示されるような上限位置まで回動しているとき、前記走行判定領域設定部７３は前記判定領域ＡＴ１，ＡＴ２の下面の高さを前記上限位置における前記ドーザ１３の上端の高さよりも大きい高さＨ１に設定する。
【００７９】
前記下面の高さ位置の変更は、当該下面全体について行われてもよいし、当該下面の少なくとも一部についてのみ行われてもよい。例えば、前記上限位置にある前記ドーザ１３が前記判定領域ＡＴ１，ＡＴ２に含まれないようにするには、当該判定領域ＡＴ１，ＡＴ２のうち前記ドーザ１３に対応する領域を含む一部の領域のみについて下面の高さ位置が変更されればよく、その外側の領域の下面の高さ位置は必ずしも変更されなくてもよい。換言すれば、前記ドーザ１３に対応する領域を含む一部の領域についてのみその下面の高さ位置を変更して他の領域の下面の高さ位置は維持することにより、ドーザ１３との干渉を避けながら判定領域ＡＴ１，ＡＴ２を大きく確保することが可能である。
【００８０】
以上説明した判定領域ＡＴ１，ＡＴ２の下面の高さの変更は、ドーザ１３の回動に限らず、下部走行体１０の形状が変化する場合に有効である。例えば、前記走行判定領域設定部７３は、下部走行体１０の本体に前記ドーザ１３またはそれ以外の付属部品が取付けられる場合と取付けられない場合とで前記判定領域ＡＴ１，ＡＴ２の下面の高さを切換えるものであってもよい。あるいは、前記判定領域ＡＴ１，ＡＴ２の下面の高さが走行方向や幅方向、あるいは旋回方向において変化するような形状の当該判定領域ＡＴ１，ＡＴ２が設定されてもよい。
【００８１】
さらに、前記実施の形態に係る安全装置の前記旋回判定領域設定部７５は、オペレータによって前記旋回駆動装置３２に旋回指令操作が与えられたとき、具体的には旋回パイロット圧センサ３８により検出される旋回パイロット圧が一定以上の大きさになったとき、前記走行判定領域ＡＴ１，ＡＴ２に代え、あるいはこれに加え、図８に示すような旋回停止判定領域ＡＳ１（この実施の形態では旋回停止判定領域ＡＳ１及びその外側に位置する旋回減速判定領域ＡＳ２）を設定することにより、前記走行動作に代えて、あるいは当該走行動作に加えて上部旋回体１２の旋回動作が行われることによる当該上部旋回体１２と障害物との接触も有効に防ぐことを可能にする。
【００８２】
具体的に、図８に示される旋回停止判定領域ＡＳ１及び旋回減速判定領域ＡＳ２は、上部旋回体１２の後端面１２ａに沿う後側端縁と、上部旋回体１２の左右両側縁に沿ってこれと平行な方向（つまり上部旋回体１２の前後方向）に延びる左右両側端縁と、を有し、上部旋回体１２の旋回動作に伴って同じく旋回方向に移動する。前記安全装置の指令出力部７８は、前記障害物位置が前記旋回停止判定領域ＡＳ１内の位置であると前記旋回動作制限判定部７６が判定したときに前記上部旋回体１２の旋回動作を強制停止させる旋回動作停止指令信号を旋回駆動装置３２に入力することにより、当該上部旋回体１２の旋回動作によって当該上部旋回体１２と障害物とが接触することを防ぐことができる。また、当該指令出力部７８は、前記障害物位置が前記旋回減速判定領域ＡＳ２内の位置であると前記旋回動作制限判定部７６が判定した時点で前記旋回駆動装置３２に旋回減速指令信号を入力して前記上部旋回体１２の旋回動作の減速を開始させることにより、前記障害物位置が前記旋回停止判定領域ＡＳ１に入った時点での上部旋回体１２の旋回動作の急停止を防ぐとともに、前記上部旋回体１２の大きな慣性モーメントにかかわらず前記障害物が前記上部旋回体１２に接触する前の時点で確実に当該上部旋回体１２の旋回動作を停止させることを可能にする。
【００８３】
なお、本発明において旋回判定領域設定部及び旋回動作制限判定部は必須の要素ではなく、適宜省略されることが可能である。
【００８４】
また、本発明において前記走行減速判定領域ＡＴ２の設定は適宜省略可能である。換言すれば、本発明に係る旋回判定領域設定部は前記走行停止判定領域ＡＴ１及び前記走行減速判定領域ＡＴ２のうちの前者のみを設定するものであってもよい。
【００８５】
前記走行減速判定領域が設定される場合において、その具体的な形状は図４〜図６に示されるような走行減速判定領域ＡＴ２の形状に限定されない。例えば、当該走行減速判定領域ＡＴ２の平面形状は、走行停止判定領域ＡＴ１とは全く別の形状、例えば矩形状や円形状であってもよい。しかし、例えば図４〜図６に示されるように、前記上部旋回体１２の旋回角度θに対応した前記走行停止判定領域ＡＴ１の外郭の形状の変更に対応して前記走行減速判定領域ＡＴ２の外郭の形状を変更することは、当該走行停止判定領域ＡＴ１の形状の変化にかかわらず、当該走行停止判定領域ＡＴ１に障害物が進入する前の適正なタイミングで走行動作の減速を開始させるための適正な走行減速制御を実現することを可能にする。
【符号の説明】
【００８６】
Ｇ      地面
１０    下部走行体
１２    上部旋回体
１３    ドーザ（可動部位）
３０    走行駆動装置
３２    旋回駆動装置
４０    警報装置
６０    障害物
６１〜６４  障害物センサ（障害物検知器）
６６    旋回角度センサ（旋回角度検知器）
７０    コントローラ
７１    障害物位置演算部
７３    走行判定領域設定部
７４    走行動作制限判定部
７５    旋回判定領域設定部
７６    旋回動作制限判定部
７８    指令出力部
ＡＴ１  走行停止判定領域
ＡＴ２  走行減速判定領域
ＡＳ１  旋回停止判定領域
ＡＳ２  旋回減速判定領域
ＥＲ１  右側端縁（第１幅方向端縁）
ＥＬ１  左側端縁（第２幅方向端縁）
【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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