(57)【要約】【課題】作業機械の周囲で作業を行う人の安全性を高めることができる作業機械制御装置を提供する。【解決手段】重機１０は、走行装置１１と、走行装置１１に搭載された旋回装置１２を備えている。旋回装置１２の後方には、重機１０の後方の後方検出領域Ｅ１の人を検出する後方人感センサ２１が設けられ、旋回装置１２の側方には、重機１０の側方の側方検出領域Ｅ２の人を検出する側方人感センサ２２が設けられている。制御装置は、人感センサ２１，２２によって人が検出された場合には、人感センサ２１，２２によって人が検出されない場合よりもエンジンのアイドリング回転数を小さくする制御を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械の周囲における人を検出する人感センサと、
前記人感センサによって人が検出された場合には、前記人感センサによって人が検出されない場合よりも前記作業機械が備える動作部の駆動力を小さくする制御手段と、
を備えることを特徴とする作業機械制御装置。
【請求項２】
前記作業機械は、運転席を備えており、
前記人感センサは、前記運転席から見た死角における人を検出する請求項１に記載の作業機械制御装置。
【請求項３】
前記動作部は、前記作業機械の走行装置であり、
前記駆動力は、前記走行装置を駆動するエンジンのアイドリング回転数である請求項１または２に記載の作業機械制御装置。
【請求項４】
前記人感センサは、前記走行装置の走行方向における人を検出する請求項３に記載の作業機械制御装置。
【請求項５】
前記人感センサは、人と人以外のものとを区別して、人を検出する請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の作業機械制御装置。
【請求項６】
前記制御手段によって前記動作部の駆動力を小さくする制御が行われている旨を報知する報知手段を備える請求項１から５のうちのいずれか１項に記載の作業機械制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
作業現場などでは、自走可能な重機による作業が行われることがある。また、重機の近くで作業員が作業を行う状況も発生しえる。このような状況下において、重機と作業員との接触等による作業員の負傷等を防ぐために、重機の周囲に人が存在すると判定された場合に、警報を出力させるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１８１５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１に開示された技術では、重機の周囲に人が存在するときに警報が出力されるので、重機の周囲で作業をする作業員は、警報を受ける頻度が高くなる。その結果、作業員は、警報に慣れてしまい、警報が発せられたとしても、近くにある重機にあまり気を配らなくなる可能性があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、作業機械の周囲で作業を行う人の安全性を高めることができる作業機械制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するための本発明の一態様は、作業機械の周囲における人を検出する人感センサと、前記人感センサによって人が検出された場合には、前記人感センサによって人が検出されない場合よりも前記作業機械が備える動作部の駆動力を小さくする制御手段と、を備えることを特徴とする作業機械制御装置である。
【０００７】
本発明は、作業機械の周囲における人を検出する人感センサを備える。この人感センサによって人が検出された場合に、人が検出されない場合よりも作業機械が備える動作部の駆動力を小さくする制御を行う。このため、作業機械の周囲で作業を行う人がいるときには、作業機械の動きが抑制されるので、作業機械の周囲で作業を行う人の安全性を高めることができる。
【０００８】
また、本発明においては、前記作業機械は、運転席を備えており、前記人感センサは、前記運転席から見た死角における人を検出するであるのが好ましい。
【０００９】
本発明では、人感センサは、前記運転席から見た死角における人を検出する。このため、運転席から見た死角にあり、運転席で作業機械を運転するオペレータが見にくい位置にいる人の安全性を高めることできる。
【００１０】
また、本発明においては、前記動作部は、前記作業機械の走行装置であるのが好ましい。
【００１１】
本発明では、動作部は、作業機械の走行装置である。このため、作業機械が走行する場合における作業機械の周囲で作業を行う人の安全性を高めることができる。
【００１２】
また、本発明においては、前記人感センサは、前記走行装置の走行方向における人を検出するのが好ましい。
【００１３】
本発明では、走行装置の走行方向における人を検出する。このため、作業機械が走行する方向で作業を行う人の安全性を高めることができる。
【００１４】
また、本発明においては、前記人感センサは、人と人以外のものとを区別して、人を検出するのが好ましい。
【００１５】
本発明では、人と人以外のものとを区別して人を検出する。このため、人がいない場合に動作部の駆動力を小さくする制御が行われにくくなるので、その分作業効率の低下を抑制できる。
【００１６】
また、本発明においては、前記制御手段によって前記動作部の駆動力を小さくする制御が行われている旨を報知する報知手段を備えるのが好ましい。
【００１７】
本発明では、動作部の駆動力を小さくする制御が行われている旨を報知している。このため、作業機械を操作するオペレータ等が駆動力を小さくする制御が行われていることを認識できるので、オペレータ等の操作時の違和感を軽減できる。また、オペレータが急ブレーキをかけることがないかあるいはほとんどないので、オペレータの安全を確保することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る作業機械制御装置によれば、作業機械の周囲で作業を行う人の安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】重機の概略平面図である。
【図２】作業機械制御装置の構成図である。
【図３】作業機械制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態に係る作業機械制御装置について、図面を参照して具体的に説明する。以下に説明する各実施形態の説明において、同一の部材については同一の符号を付し、重複する説明を省略することがある。なお、以下の説明では、重機１０が走行する方向（図１の左右方向）を前後方向とし、図１の左側を前方、図１の右側を後方として説明を行う。
【００２１】
図１は、重機の概略平面図である。図１に示すように、重機１０は、走行装置１１を備えている。走行装置１１は、例えば、無限軌道（クローラ）を備えて構成されており、主に前後方向に移動可能とされている。走行装置１１は、図示しないエンジンの駆動によって走行する。
【００２２】
走行装置１１には、旋回装置１２が搭載されている。旋回装置１２は、図示しない旋回機構を介して走行装置１１に取り付けられており、鉛直軸周りに旋回可能とされている。旋回装置１２における前方左部には、運転席１３が設けられており、前方中央部には、ショベル１４が設けられている。
【００２３】
運転席１３には、重機１０を運転するオペレータが搭乗する座席が設けられている。また、運転席１３には、各種のスイッチ等が設けられており、オペレータは、これらのスイッチ等を操作することによって旋回装置１２を旋回させたり、ショベル１４を駆動させたりして重機１０を運転する。
【００２４】
旋回装置１２の後部中央には、後方人感センサ２１が設けられ、旋回装置１２の側方には、側方人感センサ２２が設けられている。後方人感センサ２１は、ステレオカメラセンサを備えており、重機１０の後方（周囲）における後方検出領域Ｅ１の範囲内にいる人（人影）を検出する。後方検出領域Ｅ１は、例えば、重機１０から後方に１．５ｍ離れた位置における前後方向の長さ４．５ｍ、幅方向の長さ４．０ｍの矩形の範囲である。
【００２５】
側方人感センサ２２もステレオカメラセンサを備えており、重機１０の側方（周囲）における側方検出領域Ｅ２の範囲内にいる人を検出する。側方検出領域Ｅ２は、例えば、重機１０から側方に１．５ｍ離れた位置における前後方向の長さ４．５ｍ、幅方向の長さ４．０ｍの矩形の範囲である。人感センサ２１，２２は、ステレオカメラセンサであることから、高精度で人と人以外のものを区別して人を検出する。
【００２６】
後方検出領域Ｅ１及び側方検出領域Ｅ２は、運転席１３に座って重機１０を操作するオペレータの死角になる位置である。このため、後方人感センサ２１及び側方人感センサ２２は、運転席１３におけるオペレータの死角になる位置にいる人、例えば作業員を検出する。
【００２７】
次に、作業機械制御装置について説明する。図２は、作業機械制御装置の構成図である。図２に示すように、作業機械制御装置２０は、後方人感センサ２１、側方人感センサ２２、及び制御装置３０を備えている。制御装置３０は、受信部３１、演算部３２、及び送信部３３を備えている。また、制御装置３０には、エンジンコントロールユニット（engine control unit、以下「ＥＣＵ」という）４０が接続されている。
【００２８】
受信部３１は、人感センサ２１，２２から送信される検出情報を受信する。受信部３１は、受信した検出情報を演算部３２に出力する。演算部３２は、受信部３１から出力された検出情報に基づいて、走行装置１１のエンジン回転数の抑制情報を生成し、送信部３３に出力する。送信部３３は、出力されたエンジン回転数の抑制情報をＥＣＵ４０に送信する。ＥＣＵ４０は、受信したエンジン回転数の抑制情報に基づいて、走行装置１１を走行させるエンジンの駆動力（アイドリング回転数）を抑制する。
【００２９】
続いて、作業機械制御装置２０における制御装置３０の処理手順について説明する。図３は、制御装置３０の処理手順を示すフローチャートである。図３に示すように、制御装置３０は、エンジンがＯＮとなっている（駆動している）ときに制御を行う（ステップＳ１）。制御装置３０は、後方人感センサ２１から送信された検出結果に基づいて、後方人感センサ２１が後方検出領域Ｅ１内において人を検出したか否か、あるいは側方人感センサ２２から送信された検出結果に基づいて、側方人感センサ２２が側方検出領域Ｅ２内において人を検出したか否かを判断する（ステップＳ２）。
【００３０】
後方人感センサ２１が後方検出領域Ｅ１内において人を検出しておらず、側方人感センサ２２が側方検出領域Ｅ２内において人を検出していないと判断した場合（ステップＳ３；ＮＯ）、制御装置３０は、検出領域Ｅ１，Ｅ２には、人はいないと判断する。この場合、制御装置３０は、エンジン回転数の抑制信号を送信することなく、エンジン回転数を維持する（ステップＳ３）。こうして、制御装置３０における処理を終了する。
【００３１】
また、ステップＳ２において、後方人感センサ２１が後方検出領域Ｅ１内において人を検出したと判断した場合、または、側方人感センサ２２が側方検出領域Ｅ２内において人を検出したと判断した場合（ステップＳ２；ＹＥＳ）、制御装置３０は、ＥＣＵ４０がエンジン回転ローアイドルでエンジンを作動させるように、エンジン回転数の抑制信号を送信部３３からＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ４）。こうして、制御装置３０における処理を終了する。
【００３２】
以上説明した上述の実施形態では、人感センサ２１，２２が検出領域Ｅ１，Ｅ２内の人を検出した場合には、走行装置１１を走行させるエンジンのアイドリング回転数を小さくする制御を行っている。このため、重機１０の周囲である検出領域Ｅ１，Ｅ２で作業を行う人がいるときには、重機１０の動きが抑制されるので、重機１０の周囲で作業を行う人の安全性を高めることができる。
【００３３】
また、人感センサ２１，２２が検出領域Ｅ１，Ｅ２における人を検出する場合、エンジンのアイドリング回転数が小さくなり、作業効率が低下してしまうので、作業効率向上のために作業員は、重機１０の近傍における検出領域Ｅ１，Ｅ２に近づかないようにするようになることが期待される。このような作業員に対する意識改革を促すこともできる。
【００３４】
また、検出領域Ｅ１，Ｅ２は、運転席１３におけるオペレータの死角となる位置に設定されている。このため、運転席１３で重機１０を運転するオペレータが見にくい位置に人がいる場合に、重機１０の動きが抑制されるので、オペレータが見にくい位置にいる人の安全性を高めることできる。
【００３５】
また、検出領域Ｅ１，Ｅ２は、重機１０の側方や後方に設定されている。このため、トンネル内などの狭い空間で重機１０を使用する場合に、重機１０とトンネルとの側壁の間や重機同士の間などの狭隘空間での重機１０と人との協働作業において、生産性と安全性の両立を図ることができる。
【００３６】
また、重機１０は、走行装置１１によって走行するが、人感センサ２１，２２が人を検出すると走行装置１１を走行させるエンジンのアイドリング回転数を小さくするので、走行する重機１０の周囲で作業を行う作業員等の安全性を高めることができる。また、後方検出領域Ｅ１は、重機１０の走行方向に位置し、後方人感センサ２１は、重機１０の後方の人を検出する。このため、重機１０が走行する方向で作業を行う人の安全性を高めることができる。
【００３７】
また、人感センサ２１，２２は、高精度で人と人以外のものを区別して人を検出する。このため、人がいない場合にエンジンのアイドリング回転数を小さくする制御が行われにくくなるので、その分作業効率の低下を抑制できる。
【００３８】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００３９】
例えば、作業機械としては、重機１０以外の機械でもよく、クレーンなどでもよい。また、人感センサ２１，２２は、作業員の死角に設けられるのが好適であるが、死角とはならない位置に設けてもよい。特に、作業機械と接触しやすい位置や人が多く存在しやすい位置で人を検出するようにしてもよい。
【００４０】
また、動作部はエンジン以外でもよい。上記の例では、動作部は、旋回装置１２を旋回させるためのモータ等でもよい。また、駆動力を小さくする方法は、エンジンのアイドリング回転数を小さくする以外の方法でもよい。例えば、走行時のギアを低くしたり、走行速度が小さくなるようにしたり、制動装置（ブレーキ）による制動力を大きくしたりしてもよい。また、動作部がモータ等であるときには、モータの回転速度を小さくしたりしてもよい。
【００４１】
また、運転席１３にスピーカを設け、エンジンのアイドリング回転数を小さくするときには、アイドリング回転数を小さくする旨をスピーカからオペレータに向けて音声等で報知する報知手段を設けてもよい。アイドリング回転数を小さくする旨を出力することにより、オペレータの操作時の違和感を軽減できる。
【００４２】
また、人感センサ２１，２２が検出領域Ｅ１，Ｅ２内における人を検出した場合に、検出領域Ｅ１，Ｅ２内における人に向けて、警報等を出力するようにしてもよい。また、重機の後方や側方に検出領域Ｅ１，Ｅ２を撮像するカメラを設けるとともに、運転席１３にカメラが撮像した画像を表示するモニタを設けてもよい。この場合には、運転席１３のオペレータが検出領域Ｅ１，Ｅ２の人を認識し易くなり、例えばクラクションなどの合図によって重機１０の接近を人に知らせることができる。このような状況下でも、エンジンのアイドリング回転数を小さくすることで、安全性をさらに高めることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１０…重機
１１…走行装置
１２…旋回装置
１３…運転席
１４…ショベル
２０…作業機械制御装置
２１…後方人感センサ
２２…側方人感センサ
３０…制御装置
３１…受信部
３２…演算部
３３…送信部
４０…ＥＣＵ
Ｅ１…後方検出領域
Ｅ２…側方検出領域
【図１】
2020056229.tif 000003
【図２】
2020056229.tif 000004
【図３】
2020056229.tif 000005