(57)【要約】      （修正有）【課題】上部旋回体が旋回しても、板状部材の上で作業機械を安全に走行させることが可能な走行状態検出装置、および、これを備えた作業機械を提供する。【解決手段】上部旋回体１２の左右方向に配置され、梯子状部材３０を検出可能な一対のセンサ２と、検出結果に基づいて、走行クローラ１５が梯子状部材３０の上を走行しているか否かを判定するコントローラと、を有する。一対のセンサ２は、上部旋回体１２の下面に配置された複数の非接触型の測距センサ３を有し、検出物との距離に応じた出力値を出力する。走行クローラ１５が梯子状部材３０の上を走行する際に、一対のセンサ２の測距センサ３のいずれかが梯子状部材３０を検出可能である場合に、コントローラは、測距センサ３の各々が出力する出力値に基づいて測距センサ３を特定し、測距センサ３の出力値の変化に基づいて、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があるか否かを判定する。【選択図】図２
2019127731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の走行クローラを備えた下部走行体の上部に上部旋回体が旋回可能に設けられた作業機械に設けられ、２つの地点間に架け渡された板状部材の上を走行する前記左右の走行クローラの状態を検出する走行状態検出装置であって、
それぞれが前記上部旋回体に設けられて、前記上部旋回体の左右方向に離隔して配置され、それぞれが前記板状部材を検出可能な一対のセンサと、
前記一対のセンサの検出結果に基づいて、前記走行クローラが前記板状部材の上を走行しているか否かを判定する判定手段と、
を有し、
前記一対のセンサの各々は、前記上部旋回体の下面に並んで配置された非接触型の複数の測距センサを有し、
前記複数の測距センサの各々は、検出物との距離に応じた出力値を出力し、
前記走行クローラが前記板状部材の上を走行する際に、前記一対のセンサの各々において、前記複数の測距センサのいずれかが前記板状部材を検出可能である場合に、前記判定手段は、前記測距センサの各々が出力する出力値に基づいて、前記板状部材を検出した前記測距センサを特定し、特定した前記測距センサが出力する出力値の変化に基づいて、前記走行クローラが前記板状部材を踏み外す可能性があるか否かを判定することを特徴とする走行状態検出装置。
【請求項２】
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手段と、
前記上部旋回体の旋回角度と、その旋回角度のときに前記走行クローラの直上に位置しない前記測距センサとを対応付けて記憶する記憶手段と、
をさらに有し、
前記走行クローラが前記板状部材の上を走行する際に、前記上部旋回体の旋回角度が、前記一対のセンサの各々において、前記複数の測距センサの一部が前記走行クローラの直上に位置しない旋回角度である場合に、前記判定手段は、前記走行クローラの直上に位置していない前記測距センサのみを用いて、前記走行クローラが前記板状部材を踏み外す可能性があるか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の走行状態検出装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記測距センサの各々が出力する出力値に基づいて、前記走行クローラを検出した前記測距センサを特定し、前記走行クローラを検出した前記測距センサを除いた前記測距センサの各々が出力する出力値に基づいて、前記板状部材を検出した前記測距センサを特定することを特徴とする請求項１に記載の走行状態検出装置。
【請求項４】
警告を発することが可能な警告手段と、
前記判定手段が、前記走行クローラが前記板状部材を踏み外す可能性があると判定した場合に、前記警告手段に警告を発生させる警告制御手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の走行状態検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の走行状態検出装置と、
前記走行クローラを駆動させる走行駆動手段と、
前記判定手段が、前記走行クローラが前記板状部材を踏み外す可能性があると判定した場合に、前記走行駆動手段に前記走行クローラの駆動を停止させる駆動制御手段と、
を有することを特徴とする作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械に設けられ、２つの地点間に架け渡された板状部材の上を走行する左右の走行クローラの状態を検出する走行状態検出装置、および、これを備えた作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、走行車両の左右両側に、走行クローラの走行面部よりも下方に突出垂下した左・右倣いセンサを設けた走行制御装置が開示されている。左・右倣いセンサの垂下先端部が左右の梯子状部材の外側端面に接触したりあるいは離れたりする検出情報に基づいて、左右の走行クローラを自動的に操向制御することで、傾斜した梯子状部材に沿って走行車両を安全に走行させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４０７１４７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、左右の走行クローラを備えた下部走行体の上部に上部旋回体が旋回可能に設けられた作業機械においては、上部旋回体の旋回角度に応じて、梯子状部材のような板状部材と、走行クローラ、上部旋回体の位置関係が変化する。そのため、上部旋回体に左・右倣いセンサを設けた構成では、旋回角度によっては、左・右倣いセンサが走行クローラに接触したり、左・右倣いセンサの一方が板状部材の外側端面に常に接触したり、左・右倣いセンサが板状部材の外側端面から離れたことを検出する前に走行クローラが板状部材を踏み外したりすることがあり得る。よって、下部走行体の上部に上部旋回体が旋回可能に設けられた作業機械に、特許文献１の技術を適用することはできない。
【０００５】
本発明の目的は、上部旋回体が旋回しても、板状部材の上で作業機械を安全に走行させることが可能な走行状態検出装置、および、これを備えた作業機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、左右の走行クローラを備えた下部走行体の上部に上部旋回体が旋回可能に設けられた作業機械に設けられ、２つの地点間に架け渡された板状部材の上を走行する前記左右の走行クローラの状態を検出する走行状態検出装置であって、それぞれが前記上部旋回体に設けられて、前記上部旋回体の左右方向に離隔して配置され、それぞれが前記板状部材を検出可能な一対のセンサと、前記一対のセンサの検出結果に基づいて、前記走行クローラが前記板状部材の上を走行しているか否かを判定する判定手段と、を有し、前記一対のセンサの各々は、前記上部旋回体の下面に並んで配置された非接触型の複数の測距センサを有し、前記複数の測距センサの各々は、検出物との距離に応じた出力値を出力し、前記走行クローラが前記板状部材の上を走行する際に、前記一対のセンサの各々において、前記複数の測距センサのいずれかが前記板状部材を検出可能である場合に、前記判定手段は、前記測距センサの各々が出力する出力値に基づいて、前記板状部材を検出した前記測距センサを特定し、特定した前記測距センサが出力する出力値の変化に基づいて、前記走行クローラが前記板状部材を踏み外す可能性があるか否かを判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、走行クローラが板状部材の上を走行する際に、一対のセンサの各々において、複数の測距センサのいずれかが板状部材を検出可能である場合に、測距センサの各々が出力する出力値に基づいて、板状部材を検出した測距センサを特定する。そして、特定した測距センサが出力する出力値の変化に基づいて、走行クローラが板状部材を踏み外す可能性があるか否かを判定する。すなわち、板状部材を検出した測距センサが出力する出力値が変化しない場合には、走行クローラが板状部材を踏み外す可能性がないと判定し、板状部材を検出した測距センサが出力する出力値が変化する場合には、走行クローラが板状部材を踏み外す可能性があると判定する。よって、上部旋回体が旋回して、板状部材と走行クローラ、上部旋回体の位置関係が変化したとしても、板状部材を検出した測距センサを特定すれば、特定した測距センサが出力する出力値の変化から、走行クローラが板状部材を踏み外す可能性があるか否かを判定することができる。そして、その判定結果に基づいて、板状部材を踏み外さないように走行クローラを走行させることで、板状部材の上で作業機械を安全に走行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】作業機械の側面図である。
【図２】左右の梯子状部材の上を走行する作業機械を下から見た図である。
【図３】測距センサから検出物までの距離と、測距センサの出力電圧との関係を示す図である。
【図４】上部旋回体が正面を向いている場合における、梯子状部材上の作業機械を下から見た図である。
【図５】走行状態検出装置の回路図である。
【図６】上部旋回体が角度θ１だけ旋回している場合における、梯子状部材上の作業機械を下から見た図である。
【図７】上部旋回体が角度θ２だけ旋回している場合における、梯子状部材上の作業機械を下から見た図である。
【図８】第１実施形態における走行状態検出制御のフローチャートである。
【図９】第３実施形態における走行状態検出制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１０】
［第１実施形態］
（作業機械の構成）
本発明の第１実施形態による走行状態検出装置１は、作業機械に設けられている。作業機械は、例えば油圧ショベルである。作業機械１０の側面図である図１に示すように、作業機械１０は、下部走行体１１と、上部旋回体１２と、アタッチメント１３と、ブレード１４と、を備えている。
【００１１】
下部走行体１１は、作業機械１０を走行させる部分であり、左右一対の走行クローラ１５を備えている。上部旋回体１２は、旋回装置を介して下部走行体１１の上部に旋回可能に設けられている。上部旋回体１２の前部には、キャブ（運転室）１６が設けられている。
【００１２】
アタッチメント１３は、上部旋回体１２に取り付けられる。アタッチメント１３は、ブームと、アームと、バケットと、を備える。ブレード１４は、下部走行体１１に取り付けられる。ブレード１４は、作業機械１０の進行方向に土砂を押し出すための排土板である。
【００１３】
（走行状態検出装置の構成）
走行状態検出装置１は、２つの地点間に架け渡された板状部材の上を走行する左右の走行クローラ１５の状態を検出するものである。ここで、本実施形態において、板状部材は、図１に示すように、トラック２０の荷台２１と地面との間に架け渡された左右一対の梯子状部材３０である。
【００１４】
一対の梯子状部材３０は、作業機械１０の幅方向に間隔を空けて配置されている。梯子状部材３０の各々は、左右一対の縦材に横材を一定間隔で固定した、梯子状の部材である。よって、横材同士の間には、隙間が形成されている。
【００１５】
なお、板状部材は、一対の梯子状部材３０のように、真ん中に空間を空けて左右に配置されるものに限定されない。板状部材は、作業機械１０の幅よりも広い１枚の板状の部材であってもよい。
【００１６】
また、板状部材が架け渡される２つの地点は、トラック２０の荷台２１と地面とに限定されない。板状部材は、水路などの両岸に架け渡されていてもよい。
【００１７】
左右の梯子状部材３０の上を走行する作業機械１０を下から見た図である図２に示すように、走行状態検出装置１は、それぞれが上部旋回体１２に設けられた一対のセンサ２を有している。一対のセンサ２は、上部旋回体１２の左右方向に離隔して配置されている。一対のセンサ２は、それぞれが梯子状部材３０を検出可能である。即ち、図中右側のセンサ２は、図中右側の梯子状部材３０を検出可能であり、図中左側のセンサ２は、図中左側の梯子状部材３０を検出可能である。
【００１８】
一対のセンサ２の各々は、上部旋回体１２の下面に並んで配置された非接触型の複数の測距センサ３を有している。本実施形態において、測距センサ３は赤外線センサであるが、これに限定されず、超音波センサ等であってもよい。また、本実施形態において、測距センサ３は、上部旋回体１２の左右方向に６個ずつ並んで配置されている。
【００１９】
なお、複数の測距センサ３は、上部旋回体１２の左右方向に並んで配置される構成に限定されず、上部旋回体１２の円形の外周に沿って弧状に並んで配置されていてもよいし、上部旋回体１２の左右方向に対して斜めに並んで配置されていてもよい。また、測距センサ３の数は、６個に限定されず、２個以上であればよい。
【００２０】
測距センサ３の各々は、検出物との距離に応じた電圧を出力する。測距センサ３から検出物までの距離と、測距センサ３の出力電圧との関係を、図３に示す。有効検出範囲内では、測距センサ３から検出物までの距離が長くなるほど、測距センサ３の出力電圧は小さくなる。測距センサ３の有効検出範囲内には、走行クローラ１５および梯子状部材３０が位置している。なお、測距センサ３の出力値は電圧値に限定されない。
【００２１】
梯子状部材３０上の作業機械１０を下から見た図である図４に示すように、走行クローラ１５が梯子状部材３０の上を走行する際に、上部旋回体１２が正面を向いている場合、一対のセンサ２の各々において、６個の測距センサ３のいずれかが梯子状部材３０の縦材３１を検出可能である。図４では、図中右側のセンサ２のうち、走行クローラ１５の直上に位置していない、左から１〜４番目の測距センサ３が、梯子状部材３０の縦材３１を検出可能である。また、図中左側のセンサ２のうち、走行クローラ１５の直上に位置していない、右から１〜４番目の測距センサ３が、梯子状部材３０の縦材３１を検出可能である。
【００２２】
なお、本実施形態では、上部旋回体１２の左右方向の幅よりも下部走行体１１の左右方向の幅の方が広いので、梯子状部材３０の２つの縦材３１のうち、他の梯子状部材３０に対向する内側の縦材３１を、板状部材の端部として検出するようにしている。しかし、下部走行体１１の左右方向の幅よりも上部旋回体１２の左右方向の幅の方が広い場合には、梯子状部材３０の２つの縦材３１のうち、外側の縦材３１を、板状部材の端部として検出するようにしてもよい。なお、下部走行体１１の左右方向の幅よりも上部旋回体１２の左右方向の幅の方が広い場合には、板状部材が１枚の板状の部材であって、幅方向の中程に空間を有しない場合であっても、板状部材の両端部をそれぞれ検出することが可能である。
【００２３】
ここで、図４のように、図中右側のセンサ２のうち、左から３番目の測距センサ３が、梯子状部材３０の縦材３１の直上に位置し、図中左側のセンサ２のうち、右から３番目の測距センサ３が、梯子状部材３０の縦材３１の直上に位置する場合を考える。
【００２４】
このとき、図中右側のセンサ２のうち、左から３番目の測距センサ３が梯子状部材３０の縦材３１を検出する。また、このとき、図中左側のセンサ２のうち、右から３番目の測距センサ３が梯子状部材３０の縦材３１を検出する。
【００２５】
また、このとき、図中右側のセンサ２のうち、左から４番目の測距センサ３が梯子状部材３０の横材３２を検出する。また、このとき、図中左側のセンサ２のうち、右から４番目の測距センサ３が梯子状部材３０の横材３２を検出する。
【００２６】
この状態で、走行クローラ１５が梯子状部材３０の上を真っ直ぐに走行すれば、図中右側のセンサ２の左から３番目の測距センサ３は、梯子状部材３０の縦材３１を検出し続けることになり、その出力電圧はほとんど変化しない。図中左側のセンサ２の右から３番目の測距センサ３についても同様である。
【００２７】
また、この状態で、走行クローラ１５が梯子状部材３０の上を真っ直ぐに走行すれば、図中右側のセンサ２の、左から４番目の測距センサ３は、梯子状部材３０の横材３２と、縦材３１同士の隙間３３とを、交互に検出することになり、その出力電圧は大きく変化する。図中左側のセンサ２の、右から４番目の測距センサ３についても同様である。
【００２８】
また、走行状態検出装置１は、走行状態検出装置１の回路図である図５に示すように、一対のセンサ２の検出結果に基づいて、走行クローラ１５が梯子状部材３０の上を走行しているか否かを判定するコントローラ（判定手段）４を有している。このコントローラ４は、キャブ１６に設けられている。
【００２９】
コントローラ４は、測距センサ３の各々が出力する電圧値に基づいて、梯子状部材３０の縦材３１を検出した測距センサ３を特定する。具体的には、コントローラ４は、各測距センサ３の出力電圧を、一定のサンプリング周期でそれぞれ取り込む。そして、コントローラ４は、各測距センサ３の出力電圧を、閾値より大きい値と、閾値より小さい値とに、２値化する。
【００３０】
ここで、閾値は、測距センサ３の誤差を考慮に入れて、平坦な面上での走行クローラ１５の底面から測距センサ３までの距離より数％長い距離に対応する電圧値に設定されている。コントローラ４は、測距センサ３の出力電圧値が閾値より大きい、即ち、閾値で設定した電圧値に対応する距離よりも近い位置に検出物があるときに、測距センサ３の検出結果を「１」とし、測距センサ３の出力電圧値が閾値より小さい、即ち、閾値で設定した電圧値に対応する距離よりも遠い位置に検出物があるときに、測距センサ３の検出結果を「０」とする。
【００３１】
すると、梯子状部材３０の縦材３１または横材３２の直上に位置する測距センサ３の検出結果は「１」となり、梯子状部材３０から逸れた地面等や梯子状部材３０の隙間３３の直上に位置する測距センサ３の検出結果は「０」となる。
【００３２】
図４のように、図中右側のセンサ２のうち、左から３番目の測距センサ３が、梯子状部材３０の縦材３１の直上に位置し、図中左側のセンサ２のうち、右から３番目の測距センサ３が、梯子状部材３０の縦材３１の直上に位置している場合、図中右側のセンサ２においては、「０」と「１」との並びは、左から右に向かって「０」、「０」、「１」、「１」となる。また、図中左側のセンサ２においては、「０」と「１」との並びは、右から左に向かって「０」、「０」、「１」、「１」となる。なお、走行クローラ１５の直上に位置する測距センサ３の検出結果については考慮していない。
【００３３】
よって、「０」と「１」との並びから、図４において、検出結果が「０」の測距センサ３の隣りであって、検出結果が「１」の測距センサ３である、図中右側のセンサ２の左から３番目の測距センサ３と、図中左側のセンサ２の右から３番目の測距センサ３とが、梯子状部材３０の縦材３１を検出していると推定することができる。
【００３４】
また、図４において、走行クローラ１５が梯子状部材３０の上を真っ直ぐに走行すると、図中右側のセンサ２の左から４番目の測距センサ３の検出結果と、図中左側のセンサ２の右から４番目の測距センサ３の検出結果とは、「１」と「０」とが交互に入れ替わる。そのため、これらの測距センサ３は、梯子状部材３０の横材３２と隙間３３とを交互に検出していると推定することができる。
【００３５】
よって、図４においては、コントローラ４は、図中右側のセンサ２の左から３番目の測距センサ３と、図中左側のセンサ２の右から３番目の測距センサ３とを、梯子状部材３０の縦材３１を検出した測距センサ３として特定する。
【００３６】
そして、コントローラ４は、特定した測距センサ３が出力する電圧値の変化に基づいて、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があるか否かを判定する。即ち、図４においては、走行クローラ１５が梯子状部材３０の上を真っ直ぐに走行すれば、図中右側のセンサ２の左から３番目の測距センサ３の検出結果と、図中左側のセンサ２の右から３番目の測距センサ３の検出結果とは、「１」で変化しない。これら測距センサ３が出力する電圧値が変化しなければ、コントローラ４は、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性がないと判定する。一方、これら測距センサ３が出力する電圧値が変化すれば、コントローラ４は、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があると判定する。
【００３７】
また、走行状態検出装置１は、図５に示すように、警告を発することが可能な警告装置（警告手段）５を有している。本実施形態において、警告装置５は、キャブ１６に設けられたディスプレイおよびスピーカである。
【００３８】
コントローラ（警告制御手段）４は、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があると判定した場合に、警告装置５に警告を発生させる。具体的には、スピーカから警告音を発生させるとともに、ディスプレイに警告画面を表示させる。これにより、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す前に、走行方向を修正したり走行を停止させたりするなどの対応を行うことができる。
【００３９】
ここで、走行クローラ１５が梯子状部材３０の上を走行する際に、上部旋回体１２が旋回している場合を考える。梯子状部材３０上の作業機械１０を下から見た図である図６に示すように、上部旋回体１２の向きが正面に対して角度θ１だけ傾いているときに、図中右側のセンサ２のうち、走行クローラ１５の直上に位置していない、左から１〜５番目の測距センサ３が、梯子状部材３０の縦材３１を検出可能である。また、図中左側のセンサ２のうち、走行クローラ１５の直上に位置していない、右から１〜３番目の測距センサ３が、梯子状部材３０の縦材３１を検出可能である。
【００４０】
ここで、図６のように、図中右側のセンサ２のうち、左から４番目の測距センサ３が、梯子状部材３０の縦材３１の直上に位置し、図中左側のセンサ２のうち、右から２番目の測距センサ３が、梯子状部材３０の縦材３１の直上に位置する場合を考える。
【００４１】
このとき、図中右側のセンサ２のうち、左から４番目の測距センサ３が梯子状部材３０の縦材３１を検出する。また、このとき、図中左側のセンサ２のうち、右から２番目の測距センサ３が梯子状部材３０の縦材３１を検出する。
【００４２】
また、このとき、図中右側のセンサ２のうち、左から５番目の測距センサ３が梯子状部材３０の横材３２を検出する。また、このとき、図中左側のセンサ２のうち、右から３番目の測距センサ３が梯子状部材３０の横材３２を検出する。
【００４３】
この状態で、走行クローラ１５が梯子状部材３０の上を真っ直ぐに走行すれば、図中右側のセンサ２の左から４番目の測距センサ３は、梯子状部材３０の縦材３１を検出し続けることになり、その出力電圧はほとんど変化しない。図中左側のセンサ２の右から２番目の測距センサ３についても同様である。
【００４４】
また、この状態で、走行クローラ１５が梯子状部材３０の上を真っ直ぐに走行すれば、図中右側のセンサ２の左から５番目の測距センサ３は、梯子状部材３０の横材３２と、縦材３１同士の隙間３３とを、交互に検出することになり、その出力電圧は大きく変化する。図中左側のセンサ２の右から３番目の測距センサ３についても同様である。
【００４５】
図６においては、コントローラ４は、図中右側のセンサ２の左から４番目の測距センサ３と、図中左側のセンサ２の右から２番目の測距センサ３とを、梯子状部材３０の縦材３１を検出した測距センサ３として特定する。
【００４６】
そして、コントローラ４は、特定した測距センサ３が出力する電圧値の変化に基づいて、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があるか否かを判定する。
【００４７】
このように、上部旋回体１２が旋回して、梯子状部材３０と走行クローラ１５、上部旋回体１２の位置関係が変化したとしても、梯子状部材３０の縦材３１を検出した測距センサ３を特定すれば、特定した測距センサ３が出力する電圧値の変化から、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があるか否かを判定することができる。そして、その判定結果に基づいて、梯子状部材３０を踏み外さないように走行クローラ１５を走行させることで、梯子状部材３０の上で作業機械１０を安全に走行させることができる。
【００４８】
なお、上部旋回体１２の旋回角度によっては、一対のセンサ２の少なくとも一方において、６個の測距センサ３の全てが梯子状部材３０の縦材３１を検出できない場合がある。例えば、梯子状部材３０上の作業機械１０を下から見た図である図７に示すように、上部旋回体１２が反時計回りに角度θ２だけ旋回すると、図中左側のセンサ２の全ての測距センサ３が走行クローラ１５の直上に位置する。走行クローラ１５の直上に位置する測距センサ３は、走行クローラ１５を検出するので、梯子状部材３０の縦材３１の検出には利用できない。よって、このような場合、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があるか否かを判定することができない。
【００４９】
そこで、走行状態検出装置１は、図５に示すように、下部走行体１１に対する上部旋回体１２の旋回角度を検出する旋回角度検出器（旋回角度検出手段）６を有している。また、走行状態検出装置１は、図５に示すように、上部旋回体１２の旋回角度と、その旋回角度のときに走行クローラ１５の直上に位置しない測距センサ３とを対応付けて記憶するメモリ（記憶手段）７を有している。
【００５０】
メモリ７は、例えば、図６に示すように、旋回角度が角度θ１のときに走行クローラ１５の直上に位置しない測距センサ３として、図中右側のセンサ２の、左から１〜５番目の測距センサ３と、図中左側のセンサ２の、右から１〜３番目の測距センサ３とを記憶する。即ち、図中右側のセンサ２の左から６番目の測距センサ３と、図中左側のセンサ２の右から４〜６番目の測距センサ３とは、走行クローラ１５の直上に位置して、梯子状部材３０の縦材３１を検出することができない測距センサ３である。
【００５１】
また、メモリ７は、例えば、図７に示すように、旋回角度が角度θ２のときに走行クローラ１５の直上に位置しない測距センサ３として、図中右側のセンサ２の６個の測距センサ３を記憶する。即ち、図中左側のセンサ２の６個の測距センサ３は、走行クローラ１５の直上に位置して、梯子状部材３０の縦材３１を検出することができない測距センサ３である。
【００５２】
コントローラ４は、走行クローラ１５が梯子状部材３０の上を走行する際に、上部旋回体１２の旋回角度が、一対のセンサ２の各々において、複数の測距センサ３の一部が走行クローラ１５の直上に位置しない旋回角度である場合に、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があるか否かを判定する。即ち、図６に示すように、一対のセンサ２の各々において、走行クローラ１５の直上に位置しない測距センサ３が存在する場合に、コントローラ４は、梯子状部材３０の縦材３１を検出した測距センサ３が出力する電圧値の変化に基づいて、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があるか否かを判定する。
【００５３】
このとき、コントローラ４は、走行クローラ１５の直上に位置していない測距センサ３のみを用いて、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があるか否かを判定する。即ち、図６においては、図中右側のセンサ２のうち、走行クローラ１５の直上に位置する、左から６番目の測距センサ３と、図中左側のセンサ２のうち、走行クローラ１５の直上に位置する、右から４〜６番目の測距センサ３とを、判定に用いない。
【００５４】
一方、コントローラ４は、走行クローラ１５が梯子状部材３０の上を走行する際に、上部旋回体１２の旋回角度が、一対のセンサ２の少なくとも一方において、複数の測距センサ３の全部が走行クローラ１５の直上に位置しない旋回角度である場合に、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があるか否かの判定を行わない。即ち、図７に示すように、図中左側のセンサ２において、梯子状部材３０の縦材３１を検出可能な測距センサ３が存在しない場合には、コントローラ４は、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があるか否かを判定しない。また、このとき、コントローラ４は、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があるか否かを判定しない旨の警告を警告装置５から行わせてもよい。
【００５５】
（走行状態検出装置の動作）
次に、走行状態検出制御のフローチャートである図８を用いて、走行状態検出装置１の動作を説明する。
【００５６】
まず、走行状態検出装置１のコントローラ４は、旋回角度検出器６の検出結果から、上部旋回体１２の旋回角度を確認する（ステップＳ１）。そして、コントローラ４は、メモリ７を参照して、走行クローラ１５の直上に位置しない測距センサ３を特定する（ステップＳ２）。図６の場合、図中右側のセンサ２の、左から１〜５番目の測距センサ３と、図中左側のセンサ２の、右から１〜３番目の測距センサ３とを、走行クローラ１５の直上に位置しない測距センサ３として特定する。
【００５７】
次に、コントローラ４は、各センサ２に、走行クローラ１５の直上に位置しない測距センサ３が存在するか否かを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３において、センサ２の少なくとも一方に、走行クローラ１５の直上に位置しない測距センサ３が存在しないと判定した場合には（Ｓ３：ＮＯ）、コントローラ４は、フローを終了する。図７のように、図中左側のセンサ２において、走行クローラ１５の直上に位置しない測距センサ３が存在しない場合には、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があるか否かの判定は行われない。
【００５８】
一方、ステップＳ３において、各センサ２に、走行クローラ１５の直上に位置しない測距センサ３が存在すると判定した場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、コントローラ４は、各測距センサの出力電圧を取り込む（ステップＳ４）。ここで、走行クローラ１５の直上に位置する測距センサ３は使用しない。そして、コントローラ４は、「０」と「１」との検出結果の並びから、梯子状部材３０の縦材３１を検出した測距センサ３を特定する（ステップＳ５）。
【００５９】
次に、コントローラ４は、所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ６）。ここで、所定時間は、上述した一定のサンプリング周期である。ステップＳ６において、所定時間が経過していないと判定した場合には（Ｓ６：ＮＯ）、コントローラ４は、ステップＳ６を繰り返す。一方、ステップＳ６において、所定時間が経過したと判定した場合には（Ｓ６：ＹＥＳ）、コントローラ４は、各測距センサの出力電圧を取り込む（ステップＳ７）。ここで、走行クローラ１５の直上に位置する測距センサ３は使用しない。
【００６０】
次に、コントローラ４は、ステップＳ５で特定した測距センサ３の出力電圧が変化したか否かを判定する（ステップＳ８）。ステップＳ８において、ステップＳ５で特定した測距センサ３の出力電圧が変化したと判定した場合には（Ｓ８：ＹＥＳ）、警告装置５に警告を発生させる（ステップＳ９）。
【００６１】
一方、ステップＳ８において、ステップＳ５で特定した測距センサ３の出力電圧が変化していないと判定した場合には（Ｓ８：ＮＯ）、コントローラ４は、警告発生中であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０において、警告発生中であると判定した場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、コントローラ４は、警告装置５による警告を停止させる（ステップＳ１１）。
【００６２】
ステップＳ９の後、または、ステップＳ１１の後、あるいは、ステップＳ１０において、警告発生中でないと判定した場合には（Ｓ１０：ＮＯ）、コントローラ４は、状態検出を終了するか否かを判定する（ステップＳ１２）。状態検出の終了、即ち、フローの終了は、キャブ１６にいる作業者などによって入力指示される。ステップＳ１２において、状態検出を終了しないと判定した場合には（Ｓ１２：ＮＯ）、コントローラ４は、ステップＳ６に戻る。これにより、一定のサンプリング周期で判定が繰り返されることになる。
【００６３】
一方、ステップＳ１２において、状態検出を終了すると判定した場合には（Ｓ１２：ＹＥＳ）、コントローラ４は、フローを終了する。
【００６４】
（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係る走行状態検出装置１によれば、走行クローラ１５が梯子状部材３０の上を走行する際に、一対のセンサ２の各々において、複数の測距センサ３のいずれかが梯子状部材３０の縦材３１を検出可能である場合に、測距センサ３の各々が出力する電圧値に基づいて、梯子状部材３０の縦材３１を検出した測距センサ３を特定する。そして、特定した測距センサ３が出力する電圧値の変化に基づいて、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があるか否かを判定する。すなわち、梯子状部材３０の縦材３１を検出した測距センサ３が出力する電圧値が変化しない場合には、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性がないと判定し、梯子状部材３０の縦材３１を検出した測距センサ３が出力する電圧値が変化する場合には、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があると判定する。よって、上部旋回体１２が旋回して、梯子状部材３０と走行クローラ１５、上部旋回体１２の位置関係が変化したとしても、梯子状部材３０の縦材３１を検出した測距センサ３を特定すれば、特定した測距センサ３が出力する電圧値の変化から、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があるか否かを判定することができる。そして、その判定結果に基づいて、梯子状部材３０を踏み外さないように走行クローラ１５を走行させることで、梯子状部材３０の上で作業機械１０を安全に走行させることができる。
【００６５】
また、走行クローラ１５が梯子状部材３０の上を走行する際に、上部旋回体１２の旋回角度が、一対のセンサ２の各々において、複数の測距センサ３の一部が走行クローラ１５の直上に位置しない旋回角度である場合に、走行クローラ１５の直上に位置していない測距センサ３のみを用いて、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があるか否かを判定する。上部旋回体１２の旋回角度によっては、一対のセンサ２の少なくとも一方において、複数の測距センサ３の全てが走行クローラ１５の直上に位置する場合がある。そして、走行クローラ１５の直上に位置する測距センサ３は、走行クローラ１５を検出するので、梯子状部材３０の縦材３１の検出には利用できない。よって、このような場合、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があるか否かを判定することができない。一方、上部旋回体１２の旋回角度が、一対のセンサ２の各々において、複数の測距センサ３の一部が走行クローラ１５の直上に位置しない旋回角度であれば、梯子状部材３０の縦材３１を検出した測距センサ３が出力する電圧値の変化から、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があるか否かを好適に判定することができる。
【００６６】
また、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性がある場合に、警告装置５に警告を発生させる。これにより、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す前に、走行方向を修正したり走行を停止させたりするなどの対応を行うことができる。
【００６７】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態の走行状態検出装置について、図面を参照しつつ説明する。なお、第１実施形態と共通する構成およびそれにより奏される効果については説明を省略し、主に、第１実施形態と異なる点について説明する。なお、第１実施形態と同じ部材については、第１実施形態と同じ符号を付している。
【００６８】
（走行状態検出装置の構成）
第１実施形態の走行状態検出装置１では、梯子状部材３０の縦材３１を検出した測距センサ３（図４では、図中右側のセンサ２の左から３番目の測距センサ３と、図中左側のセンサ２の右から３番目の測距センサ３）の検出結果が「１」で変化しない場合に、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性がないと判定している。
【００６９】
これに対して、本実施形態の走行状態検出装置では、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外さない程度に、測距センサ３の検出結果の変化に余裕を持たせている。なお、本実施形態では、左右のセンサ２の各々において、測距センサ３の数は、３個以上である。
【００７０】
例えば、図４において、走行クローラ１５が梯子状部材３０の上を真っ直ぐに走行していない場合であって、図中右側のセンサ２の左から３番目の測距センサ３の検出結果と、図中左側のセンサ２の右から３番目の測距センサ３の検出結果とが、「１」から「０」に変化した場合を考える。
【００７１】
このとき、図中右側のセンサ２の左から２番目の測距センサ３の検出結果と、図中左側のセンサ２の右から４番目の測距センサ３の検出結果とが、「０」から「１」に変化した場合には、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性がないと判定する。即ち、隣り合う測距センサ３の１個分、検出結果がずれただけでは、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性がないと判定して、走行を継続させる。
【００７２】
一方、上記の場合において、図中右側のセンサ２の左から１番目の測距センサ３の検出結果と、図中左側のセンサ２の右から５番目の測距センサ３の検出結果とが、「０」から「１」に変化した場合には、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があると判定する。即ち、隣り合う測距センサ３の２個分、検出結果がずれた場合には、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があると判定して、警告を発生させる。
【００７３】
このように、検出結果が大きくずれた場合にのみ、警告を発生させるので、警告が過剰に行われるのを抑制することができる。また、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す前に、走行方向を修正したり走行を停止させたりするなどの対応を行うことができる。
【００７４】
なお、本実施形態では、左右両方のセンサ２において、隣り合う測距センサ３の２個分、検出結果がずれた場合に、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があると判定しているが、これに限定されない。左右どちらかのセンサ２において、隣り合う測距センサ３の１個分、検出結果がずれた場合や、左右の一方のセンサ２において、隣り合う測距センサ３の１個分、検出結果がずれ、且つ、他方のセンサ２において、隣り合う測距センサ３の２個分、検出結果がずれた場合に、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があると判定してもよい。また、検出結果のずれ量は上記に限らない。
【００７５】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態の走行状態検出装置について、図面を参照しつつ説明する。なお、第１実施形態と共通する構成およびそれにより奏される効果については説明を省略し、主に、第１実施形態と異なる点について説明する。なお、第１実施形態と同じ部材については、第１実施形態と同じ符号を付している。
【００７６】
（走行状態検出装置の構成）
第１実施形態の走行状態検出装置１では、下部走行体１１に対する上部旋回体１２の旋回角度から、走行クローラ１５の直上に位置しない測距センサ３を特定していた。これに対して、本実施形態の走行状態検出装置では、各測距センサ３の出力電圧値から、走行クローラ１５の直上に位置する測距センサ３、および、走行クローラ１５の直上に位置しない測距センサ３を特定している。
【００７７】
即ち、まず、コントローラ４は、すべての測距センサ３の出力電圧値を取り込む。そして、コントローラ４は、各測距センサ３の出力電圧を、閾値より大きい値と、閾値より小さい値とに、分別する。
【００７８】
ここで、上記の閾値は、第１実施形態で用いた閾値とは異なる。便宜上、第１実施形態で用いた閾値を第１閾値とし、ここでの閾値を第２閾値とする。
【００７９】
第２閾値は、測距センサ３の誤差を考慮に入れて、走行クローラ１５の上面から測距センサ３までの距離より数％長い距離に対応する電圧値に設定されている。コントローラ４は、測距センサ３の出力電圧値が第２閾値より大きい、即ち、第２閾値で設定した電圧値に対応する距離よりも近い位置に検出物があるときに、この測距センサ３が走行クローラ１５を検出した（即ち、走行クローラ１５の直上に位置する）と判定する。また、コントローラ４は、測距センサ３の出力電圧値が第２閾値より小さい、即ち、第２閾値で設定した電圧値に対応する距離よりも遠い位置に検出物があるときに、この測距センサ３が走行クローラ１５を検出しなかった（即ち、走行クローラ１５の直上に位置していない）と判定する。
【００８０】
次に、コントローラ４は、走行クローラ１５を検出した測距センサ３を除いた測距センサ３の各々が出力する電圧値に基づいて、梯子状部材３０の縦材３１を検出した測距センサ３を特定する。この特定には、第１閾値を用いる。即ち、走行クローラ１５の直上に位置していない測距センサ３の各々の検出結果を「０」と「１」とに２値化することで、梯子状部材３０の縦材３１を検出した測距センサ３を特定する。あとは、第１実施形態と同様に、特定した測距センサ３が出力する電圧値の変化に基づいて、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があるか否かを判定する。
【００８１】
（作業機械の構成）
また、図２に示すように、作業機械１０は、走行クローラ１５を駆動させる走行モータ（走行駆動手段）１７を有している。走行モータ１７は、走行クローラ１５に設けられている。
【００８２】
また、図５に示すように、作業機械１０は、走行モータ１７の駆動を制御するメインコントローラ（駆動制御手段）１８を有している。メインコントローラ１８は、コントローラ４が、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があると判定した場合に、走行モータ１７に走行クローラ１５の駆動を停止させる。これにより、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す恐れを低減させることができる。
【００８３】
（走行状態検出装置の動作）
次に、走行状態検出制御のフローチャートである図９を用いて、第２実施形態の走行状態検出装置の動作を説明する。
【００８４】
まず、走行状態検出装置１のコントローラ４は、すべての測距センサの出力電圧を取り込む（ステップＳ１３）。そして、コントローラ４は、第２閾値による分別により、走行クローラ１５の直上に位置しない測距センサ３を特定する（ステップＳ１４）。図６の場合、図中右側のセンサ２の、左から１〜５番目の測距センサ３と、図中左側のセンサ２の、右から１〜３番目の測距センサ３とを、走行クローラ１５の直上に位置しない測距センサ３として特定する。
【００８５】
その後のステップＳ３からステップＳ１２は、第１実施形態と同じであるので、その説明を省略する。ステップＳ９において、警告装置５から警告が発生するのと同時に、メインコントローラ１８は、走行モータ１７に走行クローラ１５の駆動を停止させることになる。
【００８６】
（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係る走行状態検出装置によれば、まず、測距センサ３の各々が出力する電圧値に基づいて、走行クローラ１５を検出した測距センサ３を特定する。次に、走行クローラ１５を検出した測距センサ３を除いた測距センサ３の各々が出力する電圧値に基づいて、梯子状部材３０の縦材３１を検出した測距センサ３を特定する。そして、特定した測距センサ３が出力する電圧値の変化に基づいて、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があるか否かを判定する。このように、走行クローラ１５を検出した測距センサ３を除いた測距センサ３だけを用いることで、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があるか否かを好適に判定することができる。
【００８７】
また、本実施形態に係る作業機械１０によれば、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性がある場合に、走行モータ１７に走行クローラ１５の駆動を停止させる。これにより、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す恐れを低減させることができる。
【００８８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【００８９】
例えば、一対のセンサ２の各々は、帯状の拡がりを持ったレーザを照射するラインセンサであってもよい。これであれば、複数の測距センサ３を並べたのと同じ検出結果を得ることができる。そして、検出結果が「０」との境目である「１」の座標を、梯子状部材３０の縦材３１の位置であると特定し、この座標での検出結果の変化から、走行クローラ１５が梯子状部材３０を踏み外す可能性があるか否かを判定することができる。
【符号の説明】
【００９０】
１  走行状態検出装置
２  センサ
３  測距センサ
４  コントローラ（判定手段、警告制御手段）
５  警告装置（警告手段）
６  旋回角度検出器（旋回角度検出手段）
７  メモリ（記憶手段）
１０  作業機械
１１  下部走行体
１２  上部旋回体
１３  アタッチメント
１４  ブレード
１５  走行クローラ
１６  キャブ
１７  走行モータ（走行駆動手段）
１８  メインコントローラ（駆動制御手段）
２０  トラック
２１  荷台
３０  梯子状部材
３１  縦材
３２  横材
３３  隙間
【図１】
2019127731.tif 000003
【図２】
2019127731.tif 000004
【図３】
2019127731.tif 000005
【図４】
2019127731.tif 000006
【図５】
2019127731.tif 000007
【図６】
2019127731.tif 000008
【図７】
2019127731.tif 000009
【図８】
2019127731.tif 000010
【図９】
2019127731.tif 000011