(57)【要約】      （修正有）【課題】検出ユニットの位置ずれを検出することが可能な建設機械を提供する。【解決手段】建設機械１は、車体１Ａと、第１距離センサ１１１を含む複数の距離センサと、位置情報取得部と、位置ずれ検出部と、を備える。複数の距離センサの検出領域は、部分的に重複するように配置されている。位置ずれ検出部は、一の距離センサの検出領域と他の距離センサの検出領域とが重複する重複検出領域に所定の対象物が配置された場合に、一の距離センサの距離画像データから位置情報取得部が取得した対象物の位置情報と、他の距離センサの距離画像データから位置情報取得部が取得した対象物の位置情報とを比較することで、一の距離センサおよび他の距離センサのうちの少なくとも一方の車体１Ａにおける位置ずれを検出する。【選択図】図１
2018017617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と、
隣接する検出領域の一部が重複するように前記車体に配置され、それぞれ前記車体の周辺環境の情報を示す環境データを検出する複数の検出ユニットと、
前記検出ユニットによって検出された前記環境データから、前記検出領域に配置された対象物の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記複数の検出ユニットのうちの一の検出ユニットの前記検出領域と、前記一の検出ユニットに隣接する他の検出ユニットの前記検出領域とが重複する重複検出領域に所定の対象物が配置された場合に、前記一の検出ユニットの前記環境データから前記位置情報取得部が取得した前記対象物の前記位置情報と、前記他の検出ユニットの前記環境データから前記位置情報取得部が取得した前記対象物の前記位置情報とを比較することで、前記一の検出ユニットおよび前記他の検出ユニットのうちの少なくとも一方の前記車体における位置ずれを検出する位置ずれ検出部と、
を有する建設機械。
【請求項２】
前記車体は、
下部走行体と、
前記下部走行体上において鉛直方向に延びる軸線回りに旋回可能な上部旋回体と、
を備え、
前記複数の検出ユニットは、前記上部旋回体に配置されている請求項１に記載の建設機械。
【請求項３】
前記複数の検出ユニットは前記上部旋回体の旋回方向に沿って配置され、前記重複検出領域は前記旋回方向に沿って間隔をおいて複数形成されている請求項２に記載の建設機械。
【請求項４】
前記複数の検出ユニットは、それぞれ、前記車体の周辺環境の距離分布を示す距離画像データを前記環境データとして検出する複数の距離センサである請求項１乃至３の何れか１項に記載の建設機械。
【請求項５】
前記複数の距離センサは、第１距離センサと、第２距離センサと、前記第１距離センサとは反対側で前記第２距離センサに隣接して配置される第３距離センサと、を含み、
前記位置ずれ検出部は、
前記第１距離センサの前記検出領域と前記第２距離センサの前記検出領域とが重複する第１重複検出領域に所定の第１対象物が配置された場合に、前記第１距離センサの前記距離画像データから前記位置情報取得部が取得した前記第１対象物の第１位置情報と、前記第２距離センサの前記距離画像データから前記位置情報取得部が取得した前記第１対象物の第２位置情報とを比較し、
更に、
前記第２距離センサの前記検出領域と前記第３距離センサの前記検出領域とが重複する第２重複検出領域に所定の第２対象物が配置された場合に、前記第２距離センサの前記距離画像データから前記位置情報取得部が取得した前記第２対象物の第３位置情報と、前記第３距離センサの前記距離画像データから前記位置情報取得部が取得した前記第２対象物の第４位置情報とを比較し、
前記第１位置情報および前記第２位置情報の比較結果と、前記第３位置情報および前記第４位置情報の比較結果とから、前記第２距離センサの位置ずれを検出する請求項４に記載の建設機械。
【請求項６】
前記位置ずれ検出部は、隣接する２つの前記距離センサにおける前記位置情報の差が所定の閾値を超えている場合に、前記２つの距離センサのいずれにも所定の位置ずれ疑い情報を付与し、前記位置情報の差が前記閾値以下の場合に、前記２つの距離センサのいずれにも所定の位置ずれなし情報を付与し、前記位置ずれ疑い情報の数に応じて、前記距離センサの前記位置ずれを検出する請求項４または５に記載の建設機械。
【請求項７】
前記位置ずれ検出部は、前記一の距離センサの前記距離画像データの前記重複検出領域に前記所定の対象物が含まれ、かつ、前記他の距離センサの前記距離画像データの前記重複検出領域に前記所定の対象物が含まれていない場合に、前記一の距離センサおよび前記他の距離センサのうちの一方に異常が発生していると判定する請求項４乃至６の何れか１項に記載の建設機械。
【請求項８】
前記一の距離センサの前記距離画像データから前記位置情報取得部が取得した前記位置情報と前記他の距離センサの前記距離画像データから前記位置情報取得部が取得した前記位置情報との差に基づいて、前記一の距離センサおよび前記他の距離センサのうちの少なくとも一方の前記距離画像データを補正するデータ補正部を更に有する請求項４乃至７の何れか１項に記載の建設機械。
【請求項９】
前記位置情報は、３次元の絶対座標情報を含む請求項１乃至８の何れか１項に記載の建設機械。
【請求項１０】
前記距離センサは、赤外線を照射する光源と、前記赤外線の反射光を受光するカメラとを備える請求項４乃至８の何れか１項に記載の建設機械。
【請求項１１】
前記距離センサは、ステレオカメラを備える請求項４乃至８の何れか１項に記載の建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出ユニットを備えた建設機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建設機械においては、建設機械の製造者が想定しているアタッチメント以外のアタッチメントがユーザーによって取り付けられることがある。また、解体機などの建設機械では、解体した建物などの部材が把持されることがある。これらの場合、アタッチメントや解体した建物の部材等が干渉対象物となって運転室に干渉する可能性が高まるため、それを未然に防止する必要がある。そこで、建設機械の本体にセンサ（検出ユニット）を取付け、運転室と干渉対象物との距離を検知することで、干渉対象物による運転室への干渉防止が図られている。
【０００３】
特許文献１には、作業者が装着している安全ベストの色を広域カメラで検出し、この色が検出された場合、作業者が作業機械の稼働範囲に存在するか否かがレーザー距離計を用いて判断される技術が開示されている。また、特許文献２には、油圧ショベルのキャビンの正面方向の上部に、所要の間隔をおいて第１ステレオカメラ及び第２ステレオカメラが取り付けられ、これらのステレオカメラによって得られたステレオ画像に基づいて、障害物を検出する技術が開示されている。また、特許文献３には、建設機械の車体に備えられたステレオカメラによって周囲の地物が検出され、建設機械の転倒、滑落を防止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２２５１１１号公報
【特許文献２】特開２０１４−２１５０３９号公報
【特許文献３】特開２００１−６４９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１乃至３に示された技術では、建設機械の使用に伴ってセンサの位置がずれることがある（位置ずれ）。特に、建設機械の振動や機体に加わる外力などによってセンサの位置が工場出荷時からずれると、センサが建設機械の周辺環境を正確に把握できないという課題が発生する。
【０００６】
本発明は、検出ユニットの位置ずれを検出することが可能な建設機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一の局面に係る建設機械は、車体と、隣接する検出領域の一部が重複するように前記車体に配置され、それぞれ前記車体の周辺環境の情報を示す環境データを検出する複数の検出ユニットと、前記検出ユニットによって検出された前記環境データから、前記検出領域に配置された対象物の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記複数の検出ユニットのうちの一の検出ユニットの前記検出領域と、前記一の検出ユニットに隣接する他の検出ユニットの前記検出領域とが重複する重複検出領域に所定の対象物が配置された場合に、前記一の検出ユニットの前記環境データから前記位置情報取得部が取得した前記対象物の前記位置情報と、前記他の検出ユニットの前記環境データから前記位置情報取得部が取得した前記対象物の前記位置情報とを比較することで、前記一の検出ユニットおよび前記他の検出ユニットのうちの少なくとも一方の前記車体における位置ずれを検出する位置ずれ検出部と、を有する。
【０００８】
本構成によれば、隣接する検出ユニットの環境データから得られた同一対象物の位置情報が比較されることで、検出ユニットの位置ずれを検出することができる。
【０００９】
上記の構成において、前記車体は、下部走行体と、前記下部走行体上において鉛直方向に延びる軸線回りに旋回可能な上部旋回体と、を備え、前記複数の検出ユニットは、前記上部旋回体に配置されていることが望ましい。
【００１０】
本構成によれば、上部旋回体に複数配置された検出ユニットの位置ずれを検出することができる。また、上部旋回体が下部走行体に対して旋回した場合であっても、常に重複検出領域を保持することができる。
【００１１】
上記の構成において、前記複数の検出ユニットは前記上部旋回体の旋回方向に沿って配置され、前記重複検出領域は前記旋回方向に沿って間隔をおいて複数形成されていることが望ましい。
【００１２】
本構成によれば、複数の検出ユニットの検出領域が上部旋回体の周りに配置されることで、建設機械の作業が安全に実行可能とされる。また、複数の重複検出領域において取得された位置情報の比較結果から、各検出ユニットの位置ずれを安定して検出することができる。
【００１３】
上記の構成において、前記複数の検出ユニットは、それぞれ、前記車体の周辺環境の距離分布を示す距離画像データを前記環境データとして検出する複数の距離センサであることが望ましい。
【００１４】
本構成によれば、距離センサが検出する距離画像データに基づいて、位置情報取得部が検出領域に配置された対象物の位置情報を取得することができる。
【００１５】
上記の構成において、前記複数の距離センサは、第１距離センサと、第２距離センサと、前記第１距離センサとは反対側で前記第２距離センサに隣接して配置される第３距離センサと、を含み、前記位置ずれ検出部は、前記第１距離センサの前記検出領域と前記第２距離センサの前記検出領域とが重複する第１重複検出領域に所定の第１対象物が配置された場合に、前記第１距離センサの前記距離画像データから前記位置情報取得部が取得した前記第１対象物の第１位置情報と、前記第２距離センサの前記距離画像データから前記位置情報取得部が取得した前記第１対象物の第２位置情報とを比較し、更に、前記第２距離センサの前記検出領域と前記第３距離センサの前記検出領域とが重複する第２重複検出領域に所定の第２対象物が配置された場合に、前記第２距離センサの前記距離画像データから前記位置情報取得部が取得した前記第２対象物の第３位置情報と、前記第３距離センサの前記距離画像データから前記位置情報取得部が取得した前記第２対象物の第４位置情報とを比較し、前記第１位置情報および前記第２位置情報の比較結果と、前記第３位置情報および前記第４位置情報の比較結果とから、前記第２距離センサの位置ずれを検出することが望ましい。
【００１６】
本構成によれば、第１および第２距離センサ間、ならびに、第２および第３距離センサ間の２つの位置情報の比較結果から、第２距離センサの位置ずれを精度良く検出することができる。
【００１７】
上記の構成において、前記位置ずれ検出部は、隣接する２つの前記距離センサにおける前記位置情報の差が所定の閾値を超えている場合に、前記２つの距離センサのいずれにも所定の位置ずれ疑い情報を付与し、前記位置情報の差が前記閾値以下の場合に、前記２つの距離センサのいずれにも所定の位置ずれなし情報を付与し、前記位置ずれ疑い情報の数に応じて、前記距離センサの前記位置ずれを検出することが望ましい。
【００１８】
本構成によれば、隣接する距離センサ間の比較結果に応じて、各距離センサの位置ずれの可能性を累積しながら、最終的な位置ずれ検出を行うことができる。
【００１９】
上記の構成において、前記位置ずれ検出部は、前記一の距離センサの前記距離画像データの前記重複検出領域に前記所定の対象物が含まれ、かつ、前記他の距離センサの前記距離画像データの前記重複検出領域に前記所定の対象物が含まれていない場合に、前記一の距離センサおよび前記他の距離センサのうちの一方に異常が発生していると判定することが望ましい。
【００２０】
本構成によれば、２つの距離センサ間で、同じ重複検出領域における対象物の検出結果が異なる場合には、距離センサの異常を検出することができる。
【００２１】
上記の構成において、前記一の距離センサの前記距離画像データから前記位置情報取得部が取得した前記位置情報と前記他の距離センサの前記距離画像データから前記位置情報取得部が取得した前記位置情報との差に基づいて、前記一の距離センサおよび前記他の距離センサのうちの少なくとも一方の前記距離画像データを補正するデータ補正部を更に有することが望ましい。
【００２２】
本構成によれば、２つの距離センサにおいて、同じ重複検出領域における対象物の位置情報の差を利用して、距離センサの距離画像データを補正することができる。
【００２３】
上記の構成において、前記位置情報は、３次元の絶対座標情報を含むことが望ましい。
【００２４】
本構成によれば、３次元の絶対座標に基づいて、距離センサの位置ずれを精度良く検出することができる。
【００２５】
上記の構成において、前記距離センサは、赤外線を照射する光源と、前記赤外線の反射光を受光するカメラとを備えることが望ましい。
【００２６】
本構成によれば、赤外線を照射する光源およびカメラによって、距離センサの検出動作が安定して実現される。
【００２７】
上記の構成において、前記距離センサは、ステレオカメラを備えることが望ましい。
【００２８】
本構成によれば、ステレオカメラによって、距離センサの検出動作が安定して実現される。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、検出ユニットの位置ずれを検出することが可能な建設機械が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る建設機械の模式的な側面図である。
【図２】図１に示す建設機械のシステム構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る建設機械の作業アタッチメントを簡略化して示した図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る建設機械の模式的な平面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る建設機械の複数の距離センサの検出領域を示す平面図である。
【図６】図５の検出領域の一部を拡大した平面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る建設機械における位置ずれ検出動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の他の実施形態に係る建設機械における位置ずれ検出動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の変形実施形態に係る建設機械における位置ずれ検出動作の一部を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の変形実施形態に係る建設機械の複数の距離センサの検出領域を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の各実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る建設機械１の模式的な側面図である。以下、運転室３１の前側の方向を前方と記述し、運転室３１の後側の方向を後方と記述し、運転室３１の上側の方向を上方と記述し、運転室３１の下側の方向を下方と記述する。また、前方と後方とを総称して前後方向と記述し、上方と下方とを総称して上下方向と記述する。また、運転室３１から前方を見て左側の方向を左方と記述し、右方向を右方と記述する。また、左方と右方とを総称して左右方向と記述する。
【００３２】
建設機械１は、車体１Ａを備える。車体１Ａは、クローラ式の下部走行体２と、下部走行体２の上方において、鉛直方向に延びる軸線３Ａ（図５）回りに旋回可能に設けられた上部旋回体３と、を備える。更に、建設機械１は、上部旋回体３に取り付けられ、姿勢が変更可能な作業アタッチメント４を備えている。また、上部旋回体３は、運転室３１および上部本体３２を備えている。
【００３３】
作業アタッチメント４は、上部旋回体３に対し、運転室３１の例えば右方に隣接して配置され、上部旋回体３に対して起伏可能に取り付けられている。作業アタッチメント４は、ブーム１５と、ブーム１５の先端部に対して揺動可能に取り付けられたアーム１６と、アーム１６の先端部（ブーム１５の先端側）に揺動可能に取り付けられたバケット１７とを備えている。バケット１７は、所定の把持物を把持可能である。ブーム１５、アーム１６およびバケット１７は、それぞれ、水平方向に延びる所定の軸心周りに回動することで、姿勢変更が可能とされている。特に、ブーム１５は、上部旋回体３に対して軸心４Ａ回りに回転可能とされる。なお、作業アタッチメント４としては、バケットに加え、破砕機、解体機などが採用できる。
【００３４】
上部旋回体３は、箱体で構成され、オペレータが搭乗する運転室３１を備える。運転室３１において、前方側の面を前面３１ａ、上方側の面を上面３１ｂと定義する（図１）。
【００３５】
運転室３１の前方には、前方側から順に警告領域Ｄ１及び自動規制領域Ｄ２が設定されている。警告領域Ｄ１は、干渉対象物が侵入した場合、干渉対象物が運転室３１に接近しており、危険が迫っていることをオペレータに報知したり、作業アタッチメント４の動作を制限させたりするための領域である。自動規制領域Ｄ２は、干渉対象物が侵入した場合、作業アタッチメント４の動作を自動停止或いは制限させるための領域である。
【００３６】
警告領域Ｄ１は、境界面Ｌ１と境界面Ｌ２とによって区画される。境界面Ｌ１は、前面３１ａを臨む境界面Ｌ１１と上面３１ｂを臨む境界面Ｌ１２とで構成される。境界面Ｌ１１は、前面３１ａから前方に距離ｄ１１離れた位置において、前面３１ａと平行に設定された平面である。境界面Ｌ１２は、上面３１ｂから上方に距離ｄ１１離れた位置において、上面３１ｂと平行に設定された平面である。
【００３７】
自動規制領域Ｄ２は、境界面Ｌ２と前面３１ａ及び上面３１ｂとで区画される。境界面Ｌ２は、前面３１ａを臨む境界面Ｌ２１と上面３１ｂを臨む境界面Ｌ２２とで構成される。境界面Ｌ２１は、前面３１ａから前方に距離ｄ１２（＜ｄ１１）離れた位置において、前面３１ａと平行に設定された平面である。境界面Ｌ２２は、上面３１ｂから上方に距離ｄ１２離れて設定された平面である。
【００３８】
なお、警告領域Ｄ１及び自動規制領域Ｄ２の最下端は、例えば、運転室３１の下部の前方に設けられている。また、警告領域Ｄ１及び自動規制領域Ｄ２の左右方向の幅は、例えば、前面３１ａの左右方向の幅或いはその幅に多少のマージンを設けた幅に設定されている。但し、これらは、一例であり、警告領域Ｄ１及び自動規制領域Ｄ２の最下端、及び左右方向の幅は規定されていなくてもよい。また、警告領域Ｄ１及び自動規制領域Ｄ２は、前面３１ａの前方にのみ設けられ、上面３１ｂの上方には設けられていなくてもよい。なお、警告領域Ｄ１及び自動規制領域Ｄ２が設定されている３次元の絶対座標系を建設機械１の３次元座標系と定義する。
【００３９】
運転室３１の前面３１ａの所定の位置（ここでは、上端）には、第１距離センサ１１１が設けられている。第１距離センサ１１１は、所定の視野を備え、上部旋回体３の周辺環境（ここでは、前方）の距離分布を示す距離画像データを取得する。詳しくは、第１距離センサ１１１は、計測範囲が少なくとも境界面Ｌ２１の全域をカバーできるように、前面３１ａに設置されている。これにより、前面３１ａに対向する警告領域Ｄ１において第１距離センサ１１１の死角が発生せず、干渉対象物が自動規制領域Ｄ２に侵入するまでに建設機械１は、オペレータに警告を発することが可能となる。
【００４０】
建設機械１は、更に、第１角度センサ１０１、第２角度センサ１０２および第３角度センサ１０３を備える。第１角度センサ１０１は、ブーム１５の回転支点（軸心４Ａ）に設けられ、ブーム１５の軸心周りの回転角度を計測する。第２角度センサ１０２は、アーム１６の回転支点に設けられ、アーム１６の軸心周りの回転角度を計測する。第３角度センサ１０３は、バケット１７の回転支点に設けられ、バケット１７の軸心周りの回転角度を計測する。
【００４１】
上部旋回体３には、第１距離センサ１１１を含む複数の距離センサと電気的に接続され、建設機械１の全体を制御するコントローラ１２０が設けられている。また、運転室３１内には、コントローラ１２０の制御の下、建設機械１の状態等をオペレータに報知する報知部１４０が設けられている。
【００４２】
図２は、図１に示す建設機械１のシステム構成の一例を示すブロック図である。建設機械１は、エンジン２１０と、エンジン２１０の出力軸に連結された油圧ポンプ２５０及び発電電動機２２０と、油圧ポンプ２５０から油圧シリンダ２７１に対する作動油の給排を制御するコントロールバルブ２６０と、発電電動機２２０により発電された電力が充電可能な蓄電装置２４０と、蓄電装置２４０と発電電動機２２０との間で電力の変換を行うインバータ２３０とを備えている。
【００４３】
油圧ポンプ２５０は、エンジン２１０の動力により作動して、作動油を吐出する。油圧ポンプ２５０から吐出された作動油は、コントロールバルブ２６０によって流量制御された状態で、油圧シリンダ２７１に導かれる。なお、コントロールバルブ２６０は、パイロットバルブと、比例弁とを備えている。パイロットバルブは、作動油の圧力差を用いて所定の弁体を駆動させ、油圧シリンダ２７１に繋がる油路を開閉させる。比例弁は、油圧シリンダ２７１に供給される作動油の流量を調整する。
【００４４】
コントローラ１２０は、操作レバー１３０の操作量に応じて、コントロールバルブ２６０内の比例弁の開度を設定するバルブ調整部１２６（図２）を備える。
【００４５】
油圧シリンダ２７１は、作動油の供給を受けて伸縮する。なお、上部旋回体３に対してブーム１５を起伏させるブームシリンダと、ブーム１５に対してアーム１６を揺動させるアームシリンダと、アーム１６に対してバケット１７を揺動させるバケットシリンダとが、それぞれ油圧シリンダ２７１の一例を構成する。各シリンダには、上記のコントロールバルブ２６０がそれぞれ備えられている、コントローラ１２０の制御信号を受けて、各シリンダは独立して制御可能とされる。
【００４６】
発電電動機２２０は、エンジン２１０の動力を電力に変換する発電機としての構成と、蓄電装置２４０が蓄える電力を動力に変換する電動機としての構成とを備えている。図２の例では、発電電動機２２０は例えば三相モータで構成されているが、これは一例であり、単相モータで構成されていてもよい。
【００４７】
蓄電装置２４０は、例えば、リチウムイオンバッテリ、ニッケル水素バッテリ、電気二重層キャパシタ、及び鉛バッテリといった種々の二次電池で構成される。
【００４８】
インバータ２３０は、コントローラ１２０の制御の下、発電電動機２２０の発電機としての作動と、発電電動機２２０の電動機としての作動との切り換えを制御する。また、インバータ２３０は、コントローラ１２０の制御の下、発電電動機２２０に対する電流及び発電電動機２２０のトルクを制御する。図２の例では、インバータ２３０は例えば、３相インバータで構成されているが、これは一例であり単相インバータで構成されていてもよい。
【００４９】
図３は、作業アタッチメント４を簡略化して示した図である。図４は、本実施形態に係る建設機械１の模式的な平面図である。図５は、建設機械１の複数の距離センサの検出領域を示す平面図である。図６は、図５の検出領域の一部を拡大した平面図である。
【００５０】
建設機械１は、更に、取得部１００と、第１距離センサ１１１〜第６距離センサ１１６（図４）と、前述のコントローラ１２０及び報知部１４０と、作業アタッチメント４の姿勢を変更するためのオペレータによる操作を受け付ける操作レバー１３０とを備えている（図２）。
【００５１】
取得部１００は、図１で説明した第１角度センサ１０１、第２角度センサ１０２および第３角度センサ１０３を備え、作業アタッチメント４の姿勢を示す姿勢情報を取得する。ここでは、ブーム１５の回転角度、アーム１６の回転角度、及びアタッチメント１７の回転角度が姿勢情報に該当する。
【００５２】
図４に示すように、第１距離センサ１１１は、その視野が運転室３１の前方を含むように運転室３１の前面部に配置されている。また、第２距離センサ１１２は、運転室３１の左側面の前方部分に配置され、第３距離センサ１１３は、運転室３１の左側面の後方部分に配置されている。第４距離センサ１１４は、運転室３１の後面部に配置されている。また、第５距離センサ１１５は、運転室３１の右側面の後方部分に配置され、第６距離センサ１１６は、運転室３１の右側面の前方部分に配置されている。第１距離センサ１１１〜第６距離センサ１１６は、所定の視野を備え、上部旋回体３の周辺環境の距離分布（情報）を示す距離画像データ（環境データ）を取得（検出）する。換言すれば、これらの距離センサは、自身から運転室３１の周囲に位置する物体までの距離を計測し、画素毎に出力する。第１距離センサ１１１〜第６距離センサ１１６の距離センサは、本発明の検出ユニットを構成する。
【００５３】
本実施形態では、第１距離センサ１１１〜第６距離センサ１１６の距離センサとしては、例えば、赤外線を照射する光源と、赤外線及び可視光が受光可能なカメラと、カメラが撮像した画像データを処理するプロセッサとを備える深度センサで構成されている。距離センサは、例えば、一定の時間毎（例えば３０ｆｐｓ）で赤外線を照射し、赤外線を照射してから反射光を受信するまでの時間を画素単位で計測し、運転室３１の周辺環境の距離分布を示す距離画像データを取得する。
【００５４】
なお、赤外線を照射する深度センサは、距離計測手段として近年実用化例が増えてきており、ゲームなどでゼスチャ入力を行うための入力インターフェースとして活用されている。また、建設機械１は夜間に使用されることもあるので、赤外線を用いた深度センサは建設機械１にとって有用である。なお、赤外線を照射する深度センサにおいては、上記のように赤外線を照射してから反射光を受信するまでの時間を計測する方式はＴｏＦ（Ｔｉｍｅ  ｏｆ  ｆｌｉｇｈｔ）方式として知られている。その他、深度センサとしては、特定パターンを照射した際の反射光の受光パターンから距離を計測するパターン照射方式が知られており、このパターン照射方式の深度センサが採用されてもよい。建設機械１は屋外で作業することが多いため、太陽光との干渉に強いレーザー走査ＴｏＦ方式の深度センサが採用されてもよい。赤外線を照射する深度センサの信頼性が高く、実用的な特徴によって、第１距離センサ１１１〜第６距離センサ１１６の検出動作が安定して実現される。
【００５５】
ここでは、第１距離センサ１１１〜第６距離センサ１１６として深度センサを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、深度センサに比べて比較的安価なステレオカメラで各距離センサが構成されてもよい。この場合、距離センサは、例えば、ステレオカメラと、ステレオカメラを構成する複数のカメラで撮像された複数枚の画像データから物体までの距離分布を算出するプロセッサとで構成される。ステレオカメラの低コストかつ信頼性が高く、実用的な特徴によって、第１距離センサ１１１〜第６距離センサ１１６の検出動作が安定して実現される。
【００５６】
図５を参照して、第１距離センサ１１１〜第６距離センサ１１６は、隣接する検出領域の一部が重複するように上部旋回体３（図１）の運転室３１に配置されている。また、第１距離センサ１１１〜第６距離センサ１１６は、上部旋回体３の旋回動作における回転方向（旋回方向）に沿って配置されている。図５では、第１距離センサ１１１、第２距離センサ１１２、第３距離センサ１１３、第４距離センサ１１４、第５距離センサ１１５および第６距離センサ１１６の検出領域が、それぞれ、第１センサ検出領域Ｐ１、第２センサ検出領域Ｐ２、第３センサ検出領域Ｐ３、第４センサ検出領域Ｐ４、第５センサ検出領域Ｐ５および第６センサ検出領域Ｐ６として示されている。これらの検出領域は、上面視で各センサ位置を中心とした約１００度の視野角の扇形形状からなる。なお、センサの検出領域の視野角は、目的および機能に応じて設定されればよい。このように、複数の距離センサが上部旋回体３に配置されていることで、上部旋回体３が下部走行体２に対して旋回した場合でも、常に第１重複領域Ｑ１〜第６重複領域Ｑ６を保持することができる。
【００５７】
第１センサ検出領域Ｐ１の端部Ｐ１１は、第２センサ検出領域Ｐ２の端部Ｐ２２と重なり、第１重複領域Ｑ１（図５、図６）を形成している。同様に、第２センサ検出領域Ｐ２の端部Ｐ２１は、第３センサ検出領域Ｐ３の端部Ｐ３２と重なり、第２重複領域Ｑ２を形成している。また、第３センサ検出領域Ｐ３の端部Ｐ３１は、第４センサ検出領域Ｐ４の端部Ｐ４２と重なり、第３重複領域Ｑ３を形成している。また、第４センサ検出領域Ｐ４の端部Ｐ４１は、第５センサ検出領域Ｐ５の端部Ｐ５２と重なり、第４重複領域Ｑ４を形成している。また、第５センサ検出領域Ｐ５の端部Ｐ５１は、第６センサ検出領域Ｐ６の端部Ｐ６２と重なり、第５重複領域Ｑ５を形成している。更に、第６センサ検出領域Ｐ６の端部Ｐ６１は、第１センサ検出領域Ｐ１の端部Ｐ１２と重なり、第６重複領域Ｑ６を形成している。このように、第１重複領域Ｑ１〜第６重複領域Ｑ６を介して連なった第１センサ検出領域Ｐ１〜第６センサ検出領域Ｐ６は、上面視で上部旋回体３の回転における軸線３Ａ（図５）の周囲を囲み、３６０度の全方位を含むように配置されている。この第１センサ検出領域Ｐ１〜第６センサ検出領域Ｐ６によって、建設機械１の周囲に死角が形成されることが抑止される。
【００５８】
図２を参照して、操作レバー１３０は、例えば、オペレータによって操作され、操作量を示す信号をコントローラ１２０に出力する。
【００５９】
コントローラ１２０は、例えば、マイクロコントローラ等のプロセッサ及びプログラム等を記憶する記憶装置で構成されている。そして、コントローラ１２０は、位置ずれ検出部１２１、姿勢判定部１２２、干渉防止部１２３、記憶部１２４、位置情報取得部１２５、バルブ調整部１２６および補正部１２７を備えている。位置ずれ検出部１２１〜補正部１２７は、専用のハードウェア回路で構成されてもよいし、ＣＰＵがプログラムを実行することで実現されてもよい。
【００６０】
位置ずれ検出部１２１は、上部旋回体３の運転室３１に対する第１距離センサ１１１〜第６距離センサ１１６の位置ずれを検出する機能を備えている。
【００６１】
姿勢判定部１２２は、第１角度センサ１０１、第２角度センサ１０２および第３角度センサ１０３の出力によって、作業アタッチメント４の姿勢を判定する。姿勢判定部１２２によって判定された作業アタッチメント４の姿勢情報は、運転室３１内の表示部に表示される。
【００６２】
干渉防止部１２３は、第１距離センサ１１１によって取得された距離画像データを用いて、作業アタッチメント４または作業アタッチメント４の把持物である干渉対象物を検出し、検出した干渉対象物の運転室３１への干渉の危険性を判定する。更に、干渉防止部１２３は、干渉の危険性が有ると判定した場合に、危険性の報知および建設機械１の動作制限のうちの少なくとも一方を行う。
【００６３】
記憶部１２４は、第１距離センサ１１１〜第６距離センサ１１６が取得した距離画像データを建設機械１の３次元座標に変換するための各種の情報などを記憶している。
【００６４】
位置情報取得部１２５は、第１距離センサ１１１によって取得された距離画像データから、第１距離センサ１１１に対する作業アタッチメント４の位置情報（画素データ）を取得する。また、位置情報取得部１２５は、第１距離センサ１１１〜第６距離センサ１１６によって取得された距離画像データから、各検出領域に配置された対象物の位置情報を取得する。図６に示すように、第１距離センサ１１１の第１センサ検出領域Ｐ１には、可動式の作業アタッチメント４が含まれる。このため、第１距離センサ１１１は、建設機械１の運転室３１に対する干渉物の干渉を防止するためにも使用される。一方、第１距離センサ１１１に加え、第２距離センサ１１２〜第６距離センサ１１６は、建設機械１の周囲に作業者や物が配置されていないか、あるいは建設機械１の周囲の地形を確認するために使用される。これらのセンサの取得情報によって、建設機械１の基本作業や上部旋回体３の旋回動作が安全に実行可能とされる。
【００６５】
図３において、ブーム１５、アーム１６、及びアタッチメント１７は説明を簡略化するために直線で示されている。図３の例では、建設機械１の座標系は、前面３１ａが前後方向の原点に設定され、基準面ＳＥが上下方向の原点に設定され、前面３１ａの左右方向の中心が左右方向の原点に設定されている。
【００６６】
ブーム１５、アーム１６、及びアタッチメント１７の長さは既知である。また、運転室３１の前面３１ａと角度センサ１０１との前後方向の距離ｄαも既知である。よって、ブーム１５の前面３１ａに対する回転角度θ１、アーム１６のブーム１５に対する回転角度θ２、及びアタッチメント１７のアーム１６に対する回転角度θ３が分かれば、三角関数を用いることで、作業アタッチメント４の代表的な点Ｐ（例えば、アタッチメント１７の先端Ｐ１や、アームの先端Ｐ２や、ブームの先端Ｐ３）の高度ｄｙ及び深度ｄｚを算出できる。ここで、高度ｄｙとは、例えば、前後方向と平行な基準面ＳＥから点Ｐまでの上下方向の距離を指し、深度ｄｚとは、例えば、前面３１ａから点Ｐまでの前後方向の距離を指す。
【００６７】
したがって、取得部１００が取得する回転角度θ１〜θ３が分かれば、建設機械１の３次元座標系、すなわち、実空間での点Ｐの位置を特定できる。そして、点Ｐが分かれば、第１距離センサ１１１の画角、取り付け位置、及び光軸の角度から、第１距離センサ１１１で計測される距離画像データのどの座標領域にブーム１５、アーム１６、及びアタッチメント１７が表れているのかを判断することができる。この結果、位置情報取得部１２５は、第１距離センサ１１１によって取得された距離画像データから作業アタッチメント４に対応する位置情報（画素データ）を取得することが可能となる。
【００６８】
本実施形態では、位置情報取得部１２５は、取得部１００が取得する姿勢情報に応じて、作業アタッチメント４が距離画像データ内でどの座標領域に位置するかを予め示す対応情報を備えている。そして、位置情報取得部１２５は、当該対応情報を用いて、取得部１００の角度センサが計測した姿勢情報に応じて作業アタッチメント４に対応する位置情報を決定する。
【００６９】
干渉防止部１２３は、位置情報取得部１２５が決定した上記の位置情報を用いて、作業アタッチメント４又は作業アタッチメント４の把持物である干渉対象物を検出し、検出した干渉対象物の運転室３１への干渉の危険性を判定する。ここで、干渉防止部１２３は、検出した干渉対象物の深度が警告領域Ｄ１或いは自動規制領域Ｄ２に侵入しているか否かにより、干渉対象物による干渉の危険性を判定する。具体的には、干渉防止部１２３は、距離画像データにおいて深度が最小の座標に干渉対象物が位置すると判定し、その座標の深度を干渉対象物の深度として検出すればよい。そして、干渉防止部１２３は、検出した干渉対象物の高さ及び深度を、第１距離センサ１１１の３次元座標系から建設機械１の３次元座標系に変換し、変換した高さ及び深度が警告領域Ｄ１或いは自動規制領域Ｄ２に侵入しているか否かを判定すればよい。
【００７０】
或いは、干渉防止部１２３は、深度のみを用いて干渉対象物が警告領域Ｄ１或いは自動規制領域Ｄ２に侵入しているか否かを判定してもよい。この場合、干渉防止部１２３は、距離画像データ内の最小の深度を建設機械１の３次元座標系に座標変換し、得られた深度が前面３１ａから距離ｄ１２の範囲内に位置すれば自動規制領域Ｄ２に侵入していると判定し、得られた深度が前面３１ａから距離ｄ１２以上、距離ｄ１１の範囲内に位置すれば警告領域Ｄ１に侵入していると判定すればよい。
【００７１】
更に、干渉防止部１２３は、干渉の危険性が有ると判定した場合、オペレータへの警告及び作業アタッチメント４の動作制限の少なくとも一方を行う。具体的には、干渉対象物が警告領域Ｄ１に位置すると判定した場合、干渉防止部１２３は、報知部１４０に警告をさせる。警告の態様としては、ブザーを鳴動させる態様や、警告ランプを点灯又は点滅させる態様や、表示パネルに警告のメッセージを表示させる態様が採用できる。或いは、これらの態様を組み合わせた態様が警告の態様として採用されてもよい。また、干渉対象物が自動規制領域Ｄ２に位置すると判定した場合、干渉防止部１２３は、作業アタッチメント４を減速させる或いは自動停止させることで、作業アタッチメント４の動作を制限する。
【００７２】
この場合、干渉防止部１２３は、バルブ調整部１２６が操作レバー１３０の操作量に応じて設定するコントロールバルブ２６０の比例弁の開度を、作業アタッチメント４を減速させる方向に補正することで、作業アタッチメント４を減速させればよい。更に、この場合、干渉防止部１２３は、干渉対象物の深度が運転室３１に近づくにつれて作業アタッチメント４の減速量を増大させてもよい。なお、報知部１４０は、運転室３１の内部に設けられたブザー、表示パネル、及び警告ランプを備え、干渉防止部１２３の制御の下、オペレータに警告を行う。
【００７３】
上部旋回体３の運転室３１に備えられた第１距離センサ１１１〜第６距離センサ１１６の位置は、建設機械１の使用に伴ってずれることがある（位置ずれ）。特に、建設機械１の振動や機体に加わる外力などによって各センサの位置が工場出荷時からずれると、センサが建設機械１の周辺環境を正確に把握できないという課題が発生する。本実施形態では、このような課題を解決するために、位置ずれ検出部１２１が各センサの位置ずれを検出する。
【００７４】
図７は、本実施形態に係る建設機械１において、位置ずれ検出部１２１が実行する位置ずれ検出処理を示すフローチャートである。建設機械１が製造され、工場から出荷される際、運転室３１に固定された第１距離センサ１１１〜第６距離センサ１１６の３次元絶対座標は記憶部１２４に記憶される。以下では、複数のセンサの位置ずれ検出処理の一例として、第１距離センサ１１１および第２距離センサ１１２の位置ずれ検出処理について説明する。使用現場において建設機械１の使用が開始されると、位置ずれ検出部１２１は、第１距離センサ１１１および第２距離センサ１１２を制御して、それぞれの距離画像データを取得する（図７のステップＳ１）。なお、第１距離センサ１１１〜第６距離センサ１１６は、建設機械１の周囲に作業者や物が位置していないかを把握するために、常に距離画像データを取得し記憶部１２４に随時記憶させている。このため、当該位置ずれ検出処理においてもこの記憶部１２４に記憶されたデータが採用されてもよい。
【００７５】
位置ずれ検出部１２１は、位置情報取得部１２５を制御して、第１距離センサ１１１および第２距離センサ１１２の距離画像データのうち第１重複領域Ｑ１（図６）に同じ物体が存在するか否かを判定する（ステップＳ２）。この際、位置情報取得部１２５は、各距離画像データを３次元絶対座標分布に変換し、第１センサ検出領域Ｐ１および第２センサ検出領域Ｐ２（図６）に配置された対象物の位置情報をそれぞれ取得する。そして、位置ずれ検出部１２１は、各データに含まれる対象物の形状の相似性や座標の一致性から、同じ対象物の存否を判定することができる。
【００７６】
ステップＳ２において、第１重複領域Ｑ１内に同じ物体Ｓ（図６）が存在する場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、位置ずれ検出部１２１は、第１距離センサ１１１の距離画像データから位置情報取得部１２５が取得した物体Ｓの位置情報と、第２距離センサ１１２の距離画像データから位置情報取得部１２５が取得した物体Ｓの位置情報とを比較する（ステップＳ３）。ここで、位置情報取得部１２５が取得する位置情報には、物体Ｓの３次元絶対座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に加え、各センサから物体Ｓまでの距離が含まれている。このように、位置情報に３次元の絶対座標が含まれていることで、距離センサの位置ずれを精度良く検出することができる。
【００７７】
次に、位置ずれ検出部１２１は、第１距離センサ１１１および第２距離センサ１１２の絶対座標に基づいて、それぞれのデータに含まれる物体Ｓの座標の差ΔＤを算出する。座標差ΔＤは、物体ＳのＸ座標、Ｙ座標およびＺ座標のうち、最も差が大きい座標差であってもよい。また、座標差ΔＤは、物体Ｓの所定の代表位置同士の距離であってもよい。位置ずれ検出部１２１は、算出された座標差Ｄと予め設定され記憶部１２４に格納された閾値αとを比較する（ステップＳ４）。座標差Ｄ＞αの場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、位置ずれ検出部１２１は、第１距離センサ１１１および第２距離センサ１１２のうちの少なくとも一方に、工場出荷時と比較して運転室３１に対する位置ずれが発生していると判定する。この結果、位置ずれ検出部１２１は、運転室３１に備えられた報知部１４０（図１、図２）に、センサ位置ずれ情報を報知させる（ステップＳ５）。
【００７８】
なお、図７のステップＳ２において第１重複領域Ｑ１に同じ物体が存在しない場合（ステップＳ２でＮＯ）、あるいは、ステップＳ４において座標差Δ≦αの場合（ステップＳ４でＮＯ）には、引き続き、建設機械１の作業が継続されるとともに、第１距離センサ１１１および第２距離センサ１１２の距離画像データが取得され、ステップＳ１〜Ｓ４が繰り返される。
【００７９】
このように、本実施形態では、隣接する第１距離センサ１１１の第１センサ検出領域Ｐ１と第２距離センサ１１２の第２センサ検出領域Ｐ２とが部分的に重複するように設定され、第１重複領域Ｑ１が形成されている。そして。第１重複領域Ｑ１に所定の物体Ｓが配置されると、第１距離センサ１１１および第２距離センサ１１２のそれぞれが取得する距離画像データから得られた同一対象物の位置情報が比較されることで、距離センサの位置ずれを検出することができる。なお、前述のように、第１距離センサ１１１は建設機械１における干渉防止機能に使用されるセンサであるため、他のセンサと比較して、作業者によって定期的な位置ずれ確認作業が行われてもよい。この場合、第１距離センサ１１１の位置は確認されているため、図７のステップＳ４において座標差Δ＞αの場合には、位置ずれ検出部１２１は第２距離センサ１１２に位置ずれが発生していると判定する態様でもよい。また、図７の位置ずれ検出処理が、図５の隣接する各センサ同士において実行されることで、各センサの位置ずれが順に検出可能とされる。
【００８０】
また、隣接する距離センサの一方において位置ずれが検出された場合、コントローラ１２０の補正部１２７（データ補正部）（図２）が、第１距離センサ１１１の距離画像データから位置情報取得部１２５が取得した位置情報と第２距離センサ１１２の距離画像データから位置情報取得部１２５が取得した位置情報との差（ΔＤ）に基づいて、第１距離センサ１１１および第２距離センサ１１２の一方の距離画像データを補正してもよい。この場合、作業者が距離センサの位置ずれを修復するまでの間、複数の距離センサの使用を暫定的に継続することができる。
【００８１】
なお、上記の位置ずれ検出処理では、第１距離センサ１１１および第２距離センサ１１２の両方が同じ方向に位置ずれを起こしている場合には、その状態を検出することが困難となる。運転室３１の周囲に配置された第１距離センサ１１１〜第６距離センサ１１６において、このような位置ずれが生じる可能性は低い。しかしながら、建設機械１の安全かつ効率的な作業が実施されるために、本発明の第２の実施形態では、複数のセンサ間における位置ずれ検出処理が実行可能とされる。図８は、本発明の第２の実施形態に係る建設機械における位置ずれ検出動作を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、先の第１の実施形態と比較して、位置ずれ検出部１２１が実行する位置ずれ検出処理のフローにおいて相違するため、当該相違点を中心に説明し、共通する点の説明を省略する。
【００８２】
図８において、本実施形態に係る位置ずれ検出処理が開始されると、位置ずれ検出部１２１は、第Ｎセンサおよび第Ｎ＋１センサの位置ずれ検出を行う（ステップＳ１１）。なお、Ｎは整数であり、Ｎ＝１からＮ＝６まで以下の処理（ステップＳ１１〜Ｓ１５）が繰り返される。また、ステップＳ１１において実行される位置ずれ検出処理は、図７のステップＳ１からステップＳ３までのフローと同じである。
【００８３】
すなわち、最初の位置ずれ検出処理では、位置ずれ検出部１２１は、第１距離センサ１１１および第２距離センサ１１２の位置ずれ検出を行う。前述のように、第１センサ検出領域Ｐ１（図６）および第２センサ検出領域Ｐ２が重なる第１重複領域Ｑ１に物体Ｓが認識され、両者の位置ずれ検出処理が完了すると（ステップＳ１２でＹＥＳ）、位置ずれ検出部１２１は座標差ΔＤと閾値αとの比較を行う（ステップＳ１３）。
【００８４】
表１は、位置ずれ検出部１２１が記憶部１２４に記憶させる判定テーブルの一例である。
【００８５】
【表１】
2018017617.tif 000003
【００８６】
ステップＳ１３において、座標差ΔＤ＞αの場合（ステップＳ１３でＹＥＳ）、位置ずれ検出部１２１は、上記の判定テーブルの第１‐第２判定行のうち、第１センサおよび第２センサの欄に「１」を入力する（ステップＳ１４）。一方、座標差ΔＤ≦αの場合（ステップＳ１３でＮＯ）、位置ずれ検出部１２１は、上記の判定テーブルの第１‐第２判定行のうち、第１センサおよび第２センサの欄に「０」を入力する（ステップＳ１６）。なお、上記の表１では、第１‐第２判定行のうち、第１センサおよび第２センサの欄に「０」が入力されている。
【００８７】
第１距離センサ１１１および第２距離センサ１１２の判定作業が完了すると、Ｎ＝６に至るまで、ステップＳ１１〜Ｓ１６が繰り返される。なお、ステップＳ１１〜Ｓ１６までの処理において、Ｎ＝６の場合には、Ｎ＋１＝１として取り扱われる。すなわち、Ｎ＝６の場合には、ステップＳ１１〜Ｓ１６において、第６距離センサ１１６と第１距離センサ１１１とが比較判定される。また、ステップＳ１２において、第Ｎセンサおよび第Ｎ＋１センサの位置ずれ検出処理が正常に完了しなかった場合（ステップＳ１２でＮＯ）、位置ずれ検出部１２１は、ステップＳ１５に進み、他のセンサ同士の比較判定を先に実行する。この場合、表１の判定テーブルに判定結果が入力されていないセンサ同士の比較が後で実行されればよい。
【００８８】
位置ずれ検出部１２１は、建設機械１の作業中を通じて表１の判定テーブルの全ての情報が入力されると、第１距離センサ１１１〜第６距離センサ１１６のセンサの位置ずれを判定する。表１では、第３距離センサ１１３および第４距離センサ１１４の位置ずれ検出において、座標差ΔＤ＞αとなり位置ずれが検出されている。同様に、第４距離センサ１１４および第５距離センサ１１５の位置ずれ検出において、座標差ΔＤ＞αとなり位置ずれが検出されている。この場合、第４距離センサ１１４の判定欄には、累積情報「２」が入力されている。この結果、位置ずれ検出部１２１は、第４距離センサ１１４に位置ずれが発生していると判定し、運転室３１の報知部１４０などを通じて、作業者に位置ずれ情報を報知する。なお、第４距離センサ１１４の位置ずれが作業者によって修復され、所定のリセット処理がなされると、表１の判定テーブルの情報も全てリセットされる。また、表１において、第２距離センサ１１２および第３距離センサ１１３の位置ずれ検出、ならびに第５距離センサ１１５および第６距離センサ１１６の位置ずれ検出では、いずれも座標差ΔＤ≦αとなり、各センサには、情報「０」が入力されている。このため、第３距離センサ１１３および第５距離センサ１１５の判定欄に計上された累積情報「１」は、第４距離センサ１１４の位置ずれに起因している可能性が高い。したがって、これらの情報「１」も同様にリセットされればよい。このように、本実施形態によれば、隣接する距離センサ間の比較結果に応じて、各距離センサの位置ずれの可能性を累積しながら、最終的な位置ずれ検出を行うことができる。
【００８９】
なお、各センサ間の位置ずれ検出は、第１重複領域Ｑ１〜第６重複領域Ｑ６に異なる対象物が配置される態様でもよく、また、第１重複領域Ｑ１に所定の対象物（物体Ｓ）が配置された状態で上部旋回体３が旋回されることで、上記の対象物が第２重複領域Ｑ２に配置され、次の位置ずれ検出処理が実行されてもよい。このため、上部旋回体３の回転軸には不図示の角度センサが別途備えられていることが望ましい。当該角度センサの出力を検出することによって、コントローラ１２０が上部旋回体３の回転量を制御可能とされる。
【００９０】
また、本実施形態においても、位置ずれ検出部１２１の位置ずれ検出結果に応じて、補正部１２７が所定のセンサの距離画像データを補正してもよい。一例として、図５において、第２距離センサ１１２に位置ずれが発生していると検出された場合、第１重複領域Ｑ１に位置する対象物の正しい座標は第１距離センサ１１１の検出結果から取得可能であり、第２重複領域Ｑ２に位置する対象物の正しい座標第３距離センサ１１３の検出結果から取得可能である。そして、第２距離センサ１１２は第１重複領域Ｑ１および第２重複領域Ｑ２に位置する対象物それぞれに対して誤った座標を示している。そこで、第１距離センサ１１１および第３距離センサ１１３が示す座標のすべて、あるいは、一部を用いることにより、第２距離センサ１１２の距離画像データを補正することが可能となる。この場合、第２距離センサ１１２には所定の位置ずれが発生しているが、周囲の対象物を検知する安全装置として継続して第２距離センサ１１２を使用することが可能となる。ただし、第２距離センサ１１２の位置ずれが発生していることによって第２センサ検出領域Ｐ２に部分的な欠落が発生している可能性があるため、警告等で作業者にメンテナンスを要求することが望ましい。
【００９１】
なお、上記の第２の実施形態の処理について、第１距離センサ１１１、第２距離センサ１１２および第１距離センサ１１１とは反対側で第２距離センサ１１２に隣接する、第３距離センサ１１３を例に換言すると、位置ずれ検出部１２１は、第１距離センサ１１１の第１センサ検出領域Ｐ１と第２距離センサ１１２の第２センサ検出領域Ｐ２とが重複する第１重複領域Ｑ１に所定の第１対象物が配置された場合に、第１距離センサ１１１の距離画像データから位置情報取得部１２５が取得した第１対象物の第１位置情報と、第２距離センサ１１２の距離画像データから位置情報取得部１２５が取得した第１対象物の第２位置情報とを比較する。また、位置ずれ検出部１２１は、第２距離センサ１１２の第２センサ検出領域Ｐ２と第３距離センサ１１３の第３センサ検出領域Ｐ３とが重複する第２重複領域Ｑ２に所定の第２対象物が配置された場合に、第２距離センサ１１２の距離画像データから位置情報取得部１２５が取得した第２対象物の第３位置情報と、第３距離センサ１１３の距離画像データから位置情報取得部１２５が取得した第２対象物の第４位置情報とを比較する。そして、位置ずれ検出部１２１は、前記第１位置情報および前記第２位置情報の比較結果と、前記第３位置情報および前記第４位置情報の比較結果とから、第２距離センサ１１２の位置ずれを検出する。
【００９２】
更に、位置ずれ検出部１２１は、隣接する２つの距離センサにおける位置情報の差ΔＤが所定の閾値αを超えている場合に、前記２つの距離センサのいずれにも所定の位置ずれ疑い情報（表１で入力される情報「１」）を付与し、前記位置情報の差ΔＤが閾値α以下の場合に、前記２つの距離センサのいずれにも所定の位置ずれなし情報（表１で入力される情報「０」）を付与する。そして、前記位置ずれ疑い情報「１」の数に応じて、各距離センサの位置ずれを検出する。
【００９３】
なお、上記の各実施形態では、第１距離センサ１１１が取得する距離画像データに基づいて、干渉防止部１２３が、作業アタッチメント４や把持物の運転室３１に対する干渉防止処理動作を実行する。このため、第１距離センサ１１１に位置ずれが生じた場合、第１距離センサ１１１の誤認識が発生し、干渉防止処理動作が正確に実行されない。したがって、上記のような第１距離センサ１１１の位置ずれ検出処理が実行されることで、干渉防止部１２３による干渉防止処理動作が正確に実行可能とされる。
【００９４】
以上、本発明の一実施形態に係る建設機械１について説明した。このような構成によれば、建設機械１の上部旋回体３に複数配置された距離センサの位置ずれを検出することができる。この結果、建設機械１の周辺情報が安定して取得され、建設機械１の作業を安全かつ効率的に行うことができる。また、複数の距離センサの検出領域Ｐ１〜Ｐ６が上部旋回体３の周りに配置されることで、建設機械１の作業が特に安全に実行可能とされる。また、図５のように、複数の重複検出領域は上部旋回体３の旋回方向に沿って間隔をおいて複数形成されている。なお、検出領域全体が上部旋回体３の軸線の周りを３６０度に亘って囲んでいる場合には、各距離センサはそれぞれ２つの重複検出領域を備えていることとなる。このため、複数の重複検出領域において取得された位置情報の比較結果からから、各距離センサの位置ずれを安定して検出することができる。
【００９５】
なお、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。本発明に係る建設機械として、以下のような変形実施形態が可能である。
【００９６】
（１）上記の実施形態では、図７のステップＳ２において、第１距離センサ１１１および第２距離センサ１１２のそれぞれから見て第１重複領域Ｑ１に同じ物体Ｓが確認されなかった場合（ステップＳ２でＮＯ）、位置ずれ検出部１２１は、ステップＳ１に戻って各距離センサの距離画像データを再度取得する態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図９は、本発明の変形実施形態に係る建設機械における位置ずれ検出動作の一部を示すフローチャートである。図９は、図７の一部を抜き出して変更したものである。図９を参照して、本変形実施形態では、ステップＳ２において、第１距離センサ１１１および第２距離センサ１１２のそれぞれから見て第１重複領域Ｑ１に同じ物体Ｓが確認されなかった場合（ステップＳ２でＮＯ）、位置ずれ検出部１２１は、第１距離センサ１１１または第２距離センサ１１２の異常を報知部１４０などに報知させる（ステップＳ６）。すなわち、第１重複領域Ｑ１において一方のセンサでは物体Ｓが確認され、他方のセンサにおいて物体Ｓが確認されない場合、両者のうちの何れかが誤作動を起こしている可能性がある。あるいは、両者のうちの一方の検出領域が、工場出荷時に設定された第１重複領域Ｑ１から大きく離れるほど、センサに位置ずれが生じている可能性がある。このように、本変形実施形態では、２つの距離センサ間で、同じ重複検出領域における対象物の検出結果が異なる場合には、距離センサの異常を速やかに作業者に報知することができる。
【００９７】
（２）また、上記の各実施形態では、複数の距離センサが建設機械１の上部旋回体３に備えられる態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。特に、建設機械１の車体１Ａは、下部走行体２および上部旋回体３を備えるものに限定されるものではなく、単体の車体１Ａを備えるものでもよい。
【００９８】
（３）また、上記の実施形態では、建設機械１に備えられる複数の距離センサとして、図４に示される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図１０は、本発明の変形実施形態に係る建設機械の複数の距離センサの検出領域を示す斜視図である。本変形実施形態では、上部旋回体３に箱型の運転室３１が備えられており、運転室３１の右側に隣接するように、作業アタッチメント４が備えられている。作業アタッチメント４は、上部旋回体３に対して起伏可能なブーム１５と、ブーム１５に回動可能に連結されたアーム１６と、を備える。そして、本変形実施形態では、運転室３１の天板（屋根）の前端部に、第７距離センサ１１７および第８距離センサ１１８が間隔をおいて配置されている。第７距離センサ１１７は、前方に向かって円錐型の第７センサ検出領域Ｐ７を備えている。同様に、第８距離センサ１１８は、前方に向かって円錐型の第８センサ検出領域Ｐ８を備えている。第７距離センサ１１７および第８距離センサ１１８は、部分的に重複した第７重複領域Ｑ７を形成している。このような構成においても、位置ずれ検出部１２１（図２）は、第７重複領域Ｑ７に配置された所定の対象物の位置情報に応じて、第７距離センサ１１７および第８距離センサ１１８ののうちの少なくとも一方の運転室３１における位置ずれを検出することができる。
【００９９】
（４）また、上記の実施形態では、図４に示される複数の距離センサが６つからなる態様にて説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。複数のセンサは、２つ以上からなるものでもよい。この場合、隣接する検出領域が重複するように、センサの数に応じて検出領域の範囲が調整されればよい。
【０１００】
（５）また、上記の実施形態では、本発明の検出ユニットとして、距離センサを用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。複数の検出ユニットとして、複数のカメラが上部旋回体３に所定の間隔をおいて配置されてもよい。この場合も、隣接するカメラ同士の視野範囲（検出領域）の一部が重複するように、各カメラの位置が設定されている。各カメラは、本発明の環境データに相当する画像データを取得する。そして、位置情報取得部１２５は、各カメラによって検出された画像データから、視野範囲内に配置された対象物の位置情報を取得する。なお、建設機械１の初期状態（製造後、出荷時）において、隣接するカメラ同士の視野範囲の位置関係を示す情報が、予め記憶部１２４に記憶されてもよい。そして、建設機械１の使用現場において、隣接する２つのカメラによって取得された対象物の位置情報から、再び隣接するカメラ同士の視野範囲の位置関係が算出され、何れかのカメラの位置ずれが検出されてもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１  建設機械
１Ａ  車体
２  下部走行体
３  上部旋回体
３１  運転室
３２  上部本体
４  作業アタッチメント
１５  ブーム
１６  アーム
１７  バケット
１００  取得部
１１１  第１距離センサ（距離センサ）
１１２  第２距離センサ（距離センサ）
１１３  第３距離センサ（距離センサ）
１１４  第４距離センサ（距離センサ）
１１５  第５距離センサ（距離センサ）
１１６  第６距離センサ（距離センサ）
１１７  第７距離センサ（距離センサ）
１１８  第８距離センサ（距離センサ）
１２０  コントローラ
１２１  位置ずれ検出部
１２２  姿勢判定部
１２３  干渉防止部
１２４  記憶部
１２５  位置情報取得部
１２６  バルブ調整部
１２７  補正部（データ補正部）
１３０  操作レバー
１４０  報知部
２１０  エンジン２
２２０  発電電動機
２３０  インバータ
２４０  蓄電装置
２５０  油圧ポンプ
２６０  コントロールバルブ
２７１  油圧シリンダ
Ｐ１  第１センサ検出領域
Ｐ２  第２センサ検出領域
Ｐ３  第３センサ検出領域
Ｐ４  第４センサ検出領域
Ｐ５  第５センサ検出領域
Ｐ６  第６センサ検出領域
Ｐ７  第７センサ検出領域
Ｐ８  第８センサ検出領域
Ｑ１  第１重複領域
Ｑ２  第２重複領域
Ｑ３  第３重複領域
Ｑ４  第４重複領域
Ｑ５  第５重複領域
Ｑ６  第６重複領域
Ｑ７  第７重複領域
【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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【図１０】
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