WO2021085503A1 - 作業機械 - Google Patents

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WO2021085503A1
WO2021085503A1 PCT/JP2020/040512 JP2020040512W WO2021085503A1 WO 2021085503 A1 WO2021085503 A1 WO 2021085503A1 JP 2020040512 W JP2020040512 W JP 2020040512W WO 2021085503 A1 WO2021085503 A1 WO 2021085503A1
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detection
detection range
work machine
operator
lower traveling
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直樹 萩原
溝口　和彦
圭一郎 穴原
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日立建機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a work machine.
  • Patent Document 1 describes a traveling body, a swivel body mounted on the traveling body, an imaging means for imaging a predetermined range around the swivel body, and a first range included in the predetermined range.
  • a shovel provided with an object detecting means for detecting a predetermined object.
  • Patent Document 2 describes a potential zone setting means for setting a plurality of virtual risk potential zones whose risk increases as they approach the work machine around the work machine, and a position of a detection target with respect to the work machine.
  • the alarm means is driven by detecting that the detection object has moved from the low risk zone to the high risk zone among the plurality of virtual risk potential zones according to the determination result of the determination means.
  • An alarm system for a work machine that generates an alarm is disclosed.
  • the present invention has been made in view of the above, and it is intended to improve the detection accuracy by setting the detection range according to the operating range of the work machine and reduce the influence of an excessive alarm on the operator performing the work.
  • the purpose is to provide a work machine that can be used.
  • the present application includes a plurality of means for solving the above problems, and to give an example thereof, a vehicle body composed of a lower traveling body and an upper rotating body provided so as to be rotatable with respect to the lower traveling body.
  • an operation device that outputs an operation signal for operating the lower traveling body and the upper turning body based on the operation of the operator
  • a sensor that detects an object around the vehicle body, and the vehicle body.
  • a safety support device having at least one of a restriction device for restricting operation and an alarm device for giving an alarm to the operator, and a control device for controlling the safety support device based on a detection signal of the sensor.
  • the detection range of the sensor is composed of a first detection range determined based on the traveling performance of the lower traveling body and a second detection range determined along the turning radius of the rear end of the upper rotating body. And.
  • the present invention by setting the detection range according to the operating range of the work machine, it is possible to improve the detection accuracy and reduce the influence of an excessive alarm on the operator performing the work.
  • FIGS. 1 to 11 a hydraulic excavator will be described as an example of a work machine, but the present invention can be applied to other work machines such as cranes and road machines such as wheel loaders. is there.
  • FIG. 1 and 2 are views schematically showing the appearance of a hydraulic excavator which is an example of a work machine according to the present embodiment
  • FIG. 1 is a side view
  • FIG. 2 is a top view
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional perspective view showing the driver's cab extracted.
  • the hydraulic excavator 100 includes a vehicle body composed of a crawler-type lower traveling body 1 and an upper rotating body 2 provided so as to be rotatable with respect to the lower traveling body 1, and a front side of the upper rotating body 2. It is roughly composed of a front work machine 3 provided so as to be able to move up and down. In FIG. 2, a part of the front working machine 3 is omitted for the sake of simplicity of illustration.
  • the front working machine 3 is configured by connecting a plurality of driven members (boom 3a, arm 3b, and bucket 3c) that rotate in each vertical direction.
  • the base end of the boom 3a is rotatably supported by the front portion of the upper swing body 2.
  • one end of the arm 3b is rotatably connected to the tip of the boom 3a
  • the bucket 3c is rotatably connected to the other end (tip) of the arm 3b.
  • the boom 3a, arm 3b, and bucket 3c are driven by the boom cylinder 3d, the arm cylinder 3e, and the bucket cylinder 3f, which are hydraulic actuators, respectively.
  • the lower traveling body 1 is a traveling hydraulic actuator as a hydraulic actuator that drives a pair of crawlers 1e and 1f hung on a pair of left and right crawler frames 1c and 1d, respectively, and a reduction mechanism (not shown) for the crawlers 1e and 1f. It is composed of motors 1a and 1b.
  • FIG. 1 for each configuration of the lower traveling body 1, only one of the pair of left and right configurations is illustrated and assigned a reference numeral, and for the other configuration, only the reference numerals in parentheses are shown in the drawings. Illustration is omitted.
  • the upper swivel body 2 is configured by arranging each member on a swivel frame as a base, and the swivel frame is swiveled with respect to the lower traveling body 1 by a swivel hydraulic motor 10 which is a hydraulic actuator.
  • the upper swivel body 2 can swivel with respect to the lower traveling body 1.
  • a turning angle sensor for detecting the relative angle of the upper turning body 2 with respect to the lower running body 1 is provided at the connecting portion between the lower running body 1 and the upper turning body 2.
  • a driver's cab 4 for an operator to board and operate the hydraulic excavator 100 is arranged, and the engine 25 which is a prime mover and the flood control driven by the engine 25
  • a hydraulic circuit system for driving the pump 26, the pilot pump 27, and each hydraulic actuator (running hydraulic motors 1a, 1b, swivel hydraulic motor 10, boom cylinder 3d, arm cylinder 3e, bucket cylinder 3f) is installed (rear). See FIG. 4).
  • a control device 20 for controlling the overall operation of the hydraulic excavator 100 is arranged on the upper swing body 2.
  • a plurality of sensors 14, 15 and 16 for detecting objects around the upper swivel body 2 are mounted on the left, right, left and right and rear of the upper swivel body 2.
  • the sensors 14, 15 and 16 form a part of a surrounding monitoring system (described later) that monitors the surroundings as an operation support for the operator of the hydraulic excavator 100.
  • the plurality of sensors 14, 15 and 16 are referred to as a right side sensor 14, a rear sensor 15, and a left side sensor 16, respectively, depending on their arrangement.
  • the plurality of sensors 14, 15 and 16 are provided behind the driver's cab 4 on the left side of the upper swivel body 2 and have a detection range of the front side and the left side of the upper swivel body 2 and the upper swivel body 2.
  • a right-side sensor 14 provided on the right side of the body 2 and having a detection range in front of and on the right side of the upper swing body 2, and left and right sides and rear of the upper swing body 2 provided behind the upper swing body 2. It is configured to have a rear sensor 15 having a detection range of.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing a part of a hydraulic circuit system applied to a hydraulic excavator, together with related configurations.
  • FIG. 4 shows a configuration related to the swivel hydraulic motor 10 as a representative of the plurality of hydraulic actuators of the hydraulic excavator 100, the traveling hydraulic motors 1a and 1b, the boom cylinder 3d, the arm cylinder 3e, and the bucket cylinder The same is true for 3f.
  • the hydraulic circuit system includes an engine 25 which is a prime mover, a hydraulic pump 26 and a pilot pump 27 driven by the engine 25, and a plurality of hydraulic actuators driven by pressure oil discharged from the hydraulic pump 26 (here). Then, only the swing hydraulic motor 10 is shown) and a plurality of direction switching valves (here, the direction switching valve 28 related to the swing hydraulic motor 10) for controlling the flow of the pressure oil supplied from the hydraulic pump 26 to the plurality of hydraulic actuators. Only shown) and a plurality of hydraulic pilot type operating devices (here, operating devices related to turning operation) that instruct the operation of a plurality of hydraulic actuators and generate a pilot pressure (operation signal) for switching a plurality of direction switching valves. Only 4b is shown).
  • the direction switching valve 28 is a center bypass type and has a center bypass passage located on the center bypass line 28a.
  • the center bypass passage is connected in series with the center bypass line 28a, and when the spool of the directional control valve 28 is in the neutral position, the center bypass passage is communicated with the center bypass line 28a, and the spool of the directional switching valve 28 is shown in the figure.
  • the center bypass passage is cut off from the center bypass line 28a.
  • the upstream side of the center bypass line 28a is connected to the discharge line 26a of the hydraulic pump 26, and the downstream side of the center bypass line 28a is connected to the pressure oil tank 29 via the tank line 29a.
  • the direction switching valve 28 is switched by the pilot pressure (operation signal) from the operation device 4b.
  • the operating device 4b has a pair of pilot valves that generate a pilot pressure using the discharge pressure of the pilot pump 27 as the original pressure according to the amount of operation. Therefore, for example, when the operation device 4b is operated from the neutral position in the direction corresponding to the left turn (for example, the left side), the pilot pressure generated by one of the pilot valves according to the operation amount is used as an operation signal for the direction switching valve 28.
  • the output is output to the pressure receiving unit on the right side in FIG. 4, whereby the direction switching valve 28 is switched to the switching position on the right side in FIG. 4, the swivel hydraulic motor 10 rotates, and the upper swivel body 2 with respect to the lower traveling body 1.
  • the pilot pressure generated by the other pilot valve according to the amount of operation is used as an operation signal for the direction switching valve 28.
  • the direction switching valve 28 is switched to the switching position on the left side in FIG. 4, the swivel hydraulic motor 10 rotates, and the upper swivel body 2 with respect to the lower traveling body 1. It is designed to turn to the right.
  • Solenoid valves 23a and 23b are provided in the pipelines from the operating device 4b to the two pressure receiving portions of the direction switching valve 28, respectively.
  • the solenoid valves 23a and 23b constitute a limiting device that limits the pilot pressure (operation signal) output from the operating device 4b to the direction switching valve 28, and the solenoid valve current (command signal) from the control device 20 described later. ), By limiting the pilot pressure (operation signal), the operating speed of the swing hydraulic motor 10 which is a hydraulic actuator is limited.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the relationship between the solenoid valve current output from the control device to the solenoid valve and the actuator speed.
  • the horizontal axis shows the ratio of the solenoid valve current output from the control device 20 to the solenoid valves 23a and 23b to a predetermined value.
  • a case where the value of the solenoid valve current at which the solenoid valves 23a and 23b are fully closed is set to 100% is illustrated.
  • the vertical axis illustrates the case where the speed of the hydraulic actuator is V1 when the pilot pressure output from the operating device 4b to the direction switching valve 28 is not limited. That is, in FIG.
  • the hydraulic actuator when the solenoid valve current is 0 (zero)%, the hydraulic actuator operates at a speed V1 corresponding to the pilot pressure output from the operating device 4b, and the solenoid valve current increases in advance.
  • the specified ratio for example, A%
  • the speed of the hydraulic actuator decreases as the solenoid valve current increases, and when the solenoid valve current reaches 50%, the speed of the hydraulic actuator is limited to V2 ( ⁇ V1). It is shown that the speed of the hydraulic actuator is limited to 0 (zero) when the solenoid valve current reaches 100%.
  • the discharge line 27a of the pilot pump 27 is provided with a pilot relief valve (not shown) that keeps the discharge pressure of the pilot pump 27 constant. Further, a lock valve 27b is provided on the discharge line 27a of the pilot pump 27, and the lock valve 27b is switched according to the operation of the gate lock lever 4f.
  • the gate lock lever 4f has a position switch (not shown) that is closed when the gate lock lever 4f is in the unlocked position (lowering position) and opened when the gate lock lever 4f is in the locked position (rising position). There is. For example, when the gate lock lever 4f is operated to the machining position and the position switch is closed, the solenoid portion of the lock valve 27b is energized via the position switch, and the lock valve 27b is switched to the communication position.
  • the discharge line 27a of the pilot pump 27 is communicated with each other, and the discharge pressure of the pilot pump 27 is introduced into the operating device 4b and the like. That is, the pilot pressure can be generated by operating the operating device 4b or the like, and the hydraulic actuator can be operated (workable state).
  • the gate lock lever 4f is operated to the raised position and the position switch is opened, the lock valve 27b is switched to the shutoff position.
  • the discharge line 27a of the pilot pump 27 is cut off. That is, even if the operating device 4b or the like is operated, the pilot pressure is not generated, and the hydraulic actuator does not operate (work impossible state).
  • the left and right traveling hydraulic motors 1a, 1b, boom cylinder 3d, arm cylinder 3e, and bucket cylinder 3f, which are not shown in FIG. 4, also have substantially the same configuration.
  • At least electromagnetic valves 24a and 24b are provided in the pipelines from the operating devices 4d and 4e related to the traveling operation to the two pressure receiving portions of the direction switching valves (not shown) of the traveling hydraulic motors 1a and 1b, respectively. It is provided and limits the operating speed of the traveling hydraulic motors 1a and 1b, which are hydraulic actuators, by limiting the pilot pressure (operation signal) based on the solenoid valve current (command signal) from the control device 20.
  • the hydraulic excavator 100 of the present embodiment configured as described above has a peripheral monitoring system that assists the operator in driving by monitoring the surroundings of the hydraulic excavator 100 based on the detection results of the sensors 14, 15 and 16. ing.
  • FIG. 5 is a functional block diagram schematically showing a configuration related to the surrounding monitoring system of the hydraulic excavator according to the present embodiment.
  • the ambient monitoring system includes a plurality of sensors 14, 15 and 16, electromagnetic valves 23a, 23b, 24a and 24b as limiting devices, and a plurality of first buzzer 30 and second buzzer 31 as alarm devices.
  • a command signal to the electromagnetic valves 23a, 23b, 24a, 24b and a command signal to the first buzzer 30 and the second buzzer 31 are generated and output based on the detection results (detection signals) of the sensors 14, 15 and 16 of the above. It is composed of a control device 20 and a control device 20.
  • the limiting device (solenoid valves 23a, 23b, 24a, 24b) and the alarm device (first buzzer 30 and second buzzer 31) are a part of the safety support device that assists the operator in driving in the surrounding monitoring system. It is configured.
  • the limiting device assists the operator in driving by limiting the traveling operation and the turning operation of the hydraulic excavator 100 according to the detection results of the sensors 14, 15 and 16.
  • the alarm device assists the operator in driving by issuing an alarm to the operator according to the detection results of the sensors 14, 15 and 16.
  • the safety support device of the surrounding monitoring system provides driving support by restricting the operation of the work machine or issuing an alarm to the operator, but other than providing the operator's driving support. Function may be added to the surrounding monitoring system and configured.
  • the sensors 14, 15 and 16 detect the distance and direction from the sensors 14, 15 and 16 to the object, and output the position of the detected object in the three-dimensional coordinate system as a detection result.
  • a detection result For example, an infrared depth sensor. Is. Since the relative mounting positions of the sensors 14, 15 and 16 with respect to the upper swivel body 2 are predetermined by design information and the like, the upper swivel of the detected object is based on the design information and the detection results of the sensors 14, 15 and 16. The relative position with respect to the body 2 (relative position in the three-dimensional coordinate system) can be specified.
  • FIG. 7 is a diagram showing the detectable range of the sensor, and shows a cross section in a vertical plane including the sensor in the detectable range.
  • the detectable range of the right side sensor 14 among the sensors 14, 15 and 16 is shown as a representative.
  • FIG. 8 is a top view showing a detectable range of the sensor and a detection range set around the vehicle body.
  • the detectable range 40 of the sensor 14 is a cone-shaped space having the sensor 14 at the apex, and is vertically oriented with respect to the vehicle body (lower traveling body 1 and upper turning body 2). And from the position along the front-back direction to a predetermined distance. The same applies to the sensors 15 and 16.
  • the first detection range TR and the second detection range SW are set so as to be included in the detectable range 40 of the sensors 14, 15 and 16. ..
  • the first detection range TR is set based on the running performance of the lower traveling body 1 of the hydraulic excavator 100. Specifically, first, the distance from the initial position that the vehicle body can reach (reachable distance) is calculated assuming that the lower traveling body 1 has traveled at the maximum traveling speed. Subsequently, as boundaries that determine the outer circumference of the first detection range TR, a boundary extending in the front-rear direction along the left and right side surfaces of the upper swivel body 2 and a boundary extending in the left-right direction along the rear end surface. To determine. At this time, each boundary of the first detection range TR is set so as to be a reachable distance from the upper swing body 2. The inside of the boundary (vehicle body side) set in this way is defined as the first detection range TR.
  • the shape of the first detection range TR is a polygon formed by a straight line along the side surface and the rear end of the upper swivel body 2 has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and for example, The shape of the first detection range TR may be changed based on the detection result of the turning angle sensor.
  • the second detection range SW is set based on the turning range of the upper swing body 2.
  • the boundary of the second detection range SW is defined along the locus (turning radius) at the rear end of the upper swing body 2 during the turning operation, and the inside of this boundary (vehicle body side) is referred to as the second detection range SW.
  • the boundary of the second detection range SW may be set to a position having a certain distance from the rear end of the upper swing body 2 to the outside.
  • the control device 20 has a detection position determination unit 20a, an operation restriction determination unit 20b, and an alarm control unit 20c as functional units related to the surrounding monitoring system.
  • the detection position determination unit 20a determines whether the detection position of the detected object is the first detection range TR or the second detection range SW based on the detection results of the sensors 14, 15 and 16, and determines the determination result. Is output to the operation restriction determination unit 20b and the alarm control unit 20c.
  • the detection position determination unit 20a has information on the first detection range TR and the second detection range SW, and the detection results (position information) of the sensors 14, 15 and 16 and the first detection range TR and the second detection range. By comparing with the SW, it is possible to determine which position of the detected object is in the first detection range TR or the second detection range SW.
  • the operation restriction determination unit 20b is based on the determination result of the detection position determination unit 20a, that is, whether the position of the detected object is the first detection range TR or the second detection range SW, and the operation devices 4b, 4c.
  • the solenoid valves 23a, 23b, 24a, 24b as a limiting device for limiting the operation signals output from, 4d, 4e, the traveling operation of the lower traveling body 1 and the traveling operation of the upper rotating body 2 with respect to the lower traveling body 1 Limit at least one of the turning motions.
  • the alarm control unit 20c has the first buzzer 30 and the first buzzer 30 depending on the determination result of the detection position determination unit 20a, that is, whether the position of the detected object is the first detection range TR or the second detection range SW. By controlling the two buzzers 31, different types of alarms are issued to the operator.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the processing contents of the detection position determination unit. Further, FIG. 10A is a flowchart showing the processing contents of the operation restriction determination unit, and FIG. 11 is a flowchart showing the processing contents of the alarm control unit.
  • the detection position determination unit 20a first determines whether or not the object is detected in the first detection range TR or the second detection range SW based on the detection results from the sensors 14, 15 and 16. (Step S100). If the determination result in step S100 is NO, the process of step S100 is repeated until an object is detected.
  • step S100 it is determined whether or not the position where the object is detected is in the second detection range SW (step S110), and if the determination result is YES, it is set as a detection flag.
  • the Fsw is output to the operation restriction determination unit 20b and the alarm control unit 20c (step S111), and the process ends.
  • step S110 is NO, that is, when the detection position of the object is the first detection range TR
  • Ftr is output as a detection flag to the operation restriction determination unit 20b and the alarm control unit 20c. (Step S112), the process ends.
  • the operation restriction determination unit 20b determines whether or not the detection flag output from the detection position determination unit 20a is Fsw (step S200), and if the determination result is YES, the operation restriction determination unit 20b determines whether or not the detection flag is Fsw.
  • Traveling operation is restricted by setting the solenoid valve current output to the turning solenoid valves 23a and 23b to 100% and the solenoid valve current output to the traveling solenoid valves 24a and 24b to 0 (zero)%. Instead, the speed of the turning operation is limited (stopped) (step S201), and the process ends.
  • step S200 when the determination result is NO, that is, when the detection flag output from the detection position determination unit 20a is Ftr, the solenoid valve currents output to the solenoid valves 23a and 23b for turning are transmitted.
  • the solenoid valve currents output to the solenoid valves 24a and 24b for traveling are transmitted.
  • Step S202 the process is terminated. That is, when an object (for example, an operator) is detected in the first detection range TR determined based on the traveling performance of the lower traveling body 1, the turning speed is maintained and the traveling operation is restricted (stopped).
  • an object for example, an operator
  • the alarm control unit 20c determines whether or not the detection flag output from the detection position determination unit 20a is Fsw (step S300), and if the determination result is YES, the third An instruction signal is output to the first buzzer 30 and the second buzzer 31 so as to sound in the buzzer pattern (Bsw) (step S301), and the process ends. Further, when the determination result in step S300 is NO, that is, when the detection position of the object is the first detection range TR, the first buzzer 30 and the second buzzer 31 are sounded in a buzzer pattern (Btr). An instruction signal is output to (step S302), and the process ends.
  • the ringing method of the first buzzer 30 and the second buzzer 31 in each buzzer pattern can be arbitrarily set.
  • the first buzzer is set in the buzzer pattern (Bsw). It is conceivable to set the 30 and the second buzzer 31 to ring intermittently, and to set the first buzzer 30 and the second buzzer 31 to repeatedly ring and stop at regular intervals in the buzzer pattern (Btr). ..
  • a buzzer (first buzzer 30 and second buzzer 31) that emits an alarm sound has been illustrated as an alarm device, but the alarm device only needs to be able to issue an alarm to the operator.
  • a device that issues an alarm to the operator by a sound other than a buzzer sound, a melody, light, vibration, an image display, or a combination thereof may be used.
  • the vehicle body composed of the lower traveling body 1 and the upper rotating body 2 provided so as to be able to turn with respect to the lower traveling body 1 and the upper swinging body 2 are raised and lowered on the front side.
  • Devices 4b, 4c, 4d, 4e, sensors 14, 15 and 16 that detect objects around the vehicle body, safety support devices that assist the operator in driving, and safety based on the detection results of the sensors 14, 15 and 16.
  • the control device 20 includes a control device 20 that controls the support device, and when an object is detected by the sensors 14, 15 and 16, the detection position of the object is predetermined based on the running performance of the lower traveling body 1.
  • the safety support device is controlled based on which of the first detection range TR and the second detection range SW predetermined based on the turning range of the upper swing body 2 inside the first detection range TR.
  • the turning speed is maintained and the traveling operation is restricted (stopped).
  • the operation restriction determination unit 20b determines whether or not the detection flag output from the detection position determination unit 20a is Fsw (step S200), and if the determination result is YES, the operation restriction determination unit 20b determines whether or not the detection flag is Fsw.
  • Traveling operation is restricted by setting the solenoid valve current output to the turning solenoid valves 23a and 23b to 100% and the solenoid valve current output to the traveling solenoid valves 24a and 24b to 0 (zero)%. Instead, the speed of the turning operation is limited (stopped) (step S201), and the process ends.
  • step S200 when the determination result is NO, that is, when the detection flag output from the detection position determination unit 20a is Ftr, the solenoid valve currents output to the solenoid valves 23a and 23b for turning are transmitted.
  • the solenoid valve current By setting the solenoid valve current to be 100% and the solenoid valve current output to the traveling solenoid valves 24a and 24b to 100%, the turning operation and the traveling operation are restricted (stopped) (step S202A), and the process is completed. That is, when an object (for example, an operator) is detected in the first detection range TR determined based on the traveling performance of the lower traveling body 1, the turning operation and the traveling operation are restricted (stopped) to reduce the hydraulic pressure. The contact between the excavator 100 and the object (operator) can be appropriately prevented.
  • the detectable range 40 It shows the case where the whole is the target range for detecting an object.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the processing contents of the detection position determination unit according to the present embodiment. Is. In the figure, the same members as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the detection position determination unit 20a first determines whether or not an object is detected in the detectable range 40 based on the detection results from the sensors 14, 15 and 16 (step S100A). If the determination result in step S100 is NO, the process of step S100 is repeated until the object is detected in the detectable range 40.
  • step S100 determines whether or not the position where the object is detected is in the second detection range SW (step S110), and if the determination result is YES, Fsw is used as a detection flag. Is output to the operation restriction determination unit 20b and the alarm control unit 20c (step S111), and the process ends.
  • step S110 determines whether the detection position is in the first detection range TR (step S120), and if the determination result is YES, Ftr is restricted as a detection flag. Output to the determination unit 20b and the alarm control unit 20c (step S112), and the process ends.
  • step S120 determines whether the detection position of the object is neither the first detection range TR nor the second detection range SW.
  • the case where the control device 20 determines the detection position based on the detection results of the sensors 14, 15 and 16 has been described as an example.
  • the present embodiment has the sensor 14 as an example.
  • 15 and 16 respectively show the case where the detection position is determined.
  • FIG. 13 is a functional block diagram schematically showing a configuration related to the surrounding monitoring system of the hydraulic excavator according to the present embodiment.
  • the same members as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the ambient monitoring system includes a plurality of sensors 14A, 15A, 16A, electromagnetic valves 23a, 23b, 24a, 24b as limiting devices, a first buzzer 30 and a second buzzer 31 as alarm devices, and a plurality of sensors.
  • a control device that generates and outputs a command signal to the electromagnetic valves 23a, 23b, 24a, 24b and a command signal to the first buzzer 30 and the second buzzer 31 based on the detection flags from the sensors 14, 15 and 16 of the above. It is composed of 20A.
  • the limiting device (solenoid valves 23a, 23b, 24a, 24b) and the alarm device (first buzzer 30 and second buzzer 31) are a part of the safety support device that assists the operator in driving in the surrounding monitoring system. It is configured.
  • the limiting device assists the operator in driving by limiting the traveling operation and the turning operation of the hydraulic excavator 100 according to the detection results of the sensors 14, 15 and 16.
  • the alarm device assists the operator in driving by issuing an alarm to the operator according to the detection results of the sensors 14, 15 and 16.
  • the sensors 14A, 15A, 16A are the object detection unit 141, 151, 161 that detects the distance and direction from the sensors 14A, 15A, 16A to the object, and the object detection unit 141, 151, 161 respectively. It has detection position determination units 142, 152, 162 that determine whether the position is the first detection range TR or the second detection range SW. In FIG. 13, the sensors 14A, 15A, and 16A are represented by one block.
  • the object detection unit 141, 151, 161 detects the distance and direction from the sensors 14A, 15A, 16A to the object, and detects the position of the detected object in the three-dimensional coordinate system.
  • an infrared depth sensor is used. is there. Since the relative mounting positions of the sensors 14A, 15A, and 16A with respect to the upper swing body 2 are predetermined by design information and the like, the detected object can be obtained from the design information and the detection results of the object detection units 141, 151, 161.
  • the relative position (relative position in the three-dimensional coordinate system) with respect to the upper swivel body 2 can be specified.
  • the object detection unit 141, 151, 161 outputs the detection result to the detection position determination units 142, 152, 162.
  • the detection position determination units 142, 152, 162 determine whether the detection position of the detected object is the first detection range TR or the second detection range SW based on the detection results of the object detection units 141, 151, 161. Is determined, and the determination result is output to the control device 20A.
  • the detection position determination units 142, 152, 162 have information on the first detection range TR and the second detection range SW, and the detection results (position information) of the object detection units 141, 151, 161 and the first detection range. By comparing the TR and the second detection range SW, it is possible to determine which position of the detected object is in the first detection range TR or the second detection range SW.
  • the detection position determination units 142, 152, 162 perform processing as shown in the flowchart of FIG. 12, for example. That is, the detection position determination units 142, 152, 162 determine whether or not the object is detected in the detectable range 40 based on the detection results from the object detection units 141, 151, 161. If the object is detected in the detectable range 40, then whether the position where the object is detected is the first detection range TR, the second detection range SW, or another area. Is determined, and when the detection position is the second detection range SW, Fsw is output to the control device 20A as a detection flag. When the detection position is the first detection range TR, Ftr is output to the control device 20A as a detection flag. If the detection position is in another area, the process ends.
  • the control device 20A has an operation restriction determination unit 20b and an alarm control unit 20c as functional units related to the surrounding monitoring system.
  • the operation restriction determination unit 20b determines that the positions of the detected objects are the first detection range TR and the second detection according to the contents of the received detection flags.
  • the solenoid valves 23a, 23b, 24a, 24b as a limiting device for limiting the operating signals output from the operating devices 4b, 4c, 4d, 4e based on which of the range SWs, the lower traveling At least one of the traveling motion of the body 1 and the turning motion of the upper swinging body 2 with respect to the lower traveling body 1 is restricted.
  • the alarm control unit 20c When the alarm control unit 20c receives the detection flags from the sensors 14A, 15A, 16A, the position of the detected object is the first detection range TR and the second detection range according to the contents of the received detection flags. By controlling the first buzzer 30 and the second buzzer 31 according to which of the SWs, different types of alarms are issued to the operator.
  • a work machine for example, a hydraulic excavator 100 having a vehicle body composed of a lower traveling body 1 and an upper rotating body 2 provided so as to be rotatable with respect to the lower traveling body (for example, a hydraulic excavator 100).
  • the operating devices 4b, 4c, 4d, 4e that output operation signals for operating the lower traveling body 1 and the upper rotating body 2 based on the operator's operation, and the vehicle body (for example, the lower traveling body 1).
  • sensors 14, 15 and 16 that detect objects around the upper swivel body 2), and limiting devices (for example, electromagnetic valves 23a, 23b, 24a, 24b) that limit the operation of the vehicle body or an alarm to the operator.
  • a safety support device having at least one of the alarm devices to be performed and a control device 20 for controlling the safety support device based on the detection signal of the sensor are provided, and the detection range of the sensor is the traveling of the lower traveling body. It is composed of a first detection range TR determined based on the performance and a second detection range SW determined along the turning range of the rear end of the upper swing body.
  • the safety support device limits the operation of the vehicle body 1B (for example, the solenoid valve 23a, 23b, 24a, 24b), the control device 20 travels the lower traveling body 1 when the position of the object detected by the sensors 14, 15 and 16 is within the first detection range TR.
  • the limiting device for example, solenoid valves 23a, 23b, 24a, 24b limits the operation and limits the turning operation of the upper rotating body 2 with respect to the lower traveling body 1 when it is within the second detection range. Was to be controlled.
  • the sensors 14, 15, and 16 are rearward, left side, and left side of the upper swing body 2. It was assumed that they were placed on the right side.
  • the safety support device issues an alarm to the operator (for example, the first buzzer 30 and the alarm device).
  • the control device 20 has a second buzzer 31), and the control device 20 determines whether the position of the object detected by the sensors 14, 15 or 16 is the first detection range TR or the second detection range SW.
  • the alarm device is controlled so as to issue a different type of alarm to the operator.
  • the first detection range TR corresponds to the maximum speed in the traveling operation of the lower traveling body 1. It was supposed to be set.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications and combinations within a range that does not deviate from the gist thereof. Further, the present invention is not limited to the one including all the configurations described in the above-described embodiment, and includes the one in which a part of the configurations is deleted. Further, each of the above configurations, functions and the like may be realized by designing a part or all of them by, for example, an integrated circuit. Further, each of the above configurations, functions, and the like may be realized by software by the processor interpreting and executing a program that realizes each function.
  • Control device 20a, 142, 152, 162 ... Detection position determination unit, 20b ... Operation limit determination Unit, 20c ... Alarm control unit, 23a, 23b, 24a, 24b ... Electromagnetic valve, 25 ... Engine, 26 ... Hydraulic pump, 26a ... Discharge line, 27 ... Pilot pump, 27a ... Discharge line, 27b ... Lock valve, 28 ... Direction switching valve, 28a ... Center bypass line, 30 ... First buzzer, 31 ... Second buzzer, 29 ... Pressure oil tank, 29a ... Tank line, 100 ... Hydraulic excavator, TR ... First detection range, SW ... Second detection Range, 141, 151, 161 ... Object detection unit

Landscapes

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Abstract

油圧ショベル１００において、下部走行体１、上部旋回体２、及び、フロント作業機３を操作する操作信号をオペレータの操作に基づいて出力する操作装置４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅと、操作装置４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅから出力される操作信号を制限する電磁弁２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂと、車体の周囲の物体を検知するセンサ１４，１５，１６の検知信号に基づいて電磁弁２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂを制御する制御装置２０とを備える。センサ１４，１５，１６の検知範囲は、下部走行体１の走行性能に基づいて定められる第一検知範囲ＴＲと、上部旋回体２の後端の旋回半径に沿って定められる第二検知範囲ＳＷとで構成される。これにより、作業機械の動作範囲に応じて検知範囲を設定することで検知精度を向上しつつ、作業を行うオペレータへの過剰な警報による影響を低減することができる。

Description

作業機械
　本発明は、作業機械に関する。
　油圧ショベルなどの作業機械においては、運転支援に関する技術として、車体に設けたカメラで得られる画像を運転室のモニタに表示することで、オペレータによる作業機械の周囲監視を補助するものが知られている。
　例えば、特許文献１には、走行体と、前記走行体に搭載された旋回体と、前記旋回体の周囲の所定の範囲を撮像する撮像手段と、前記所定の範囲に含まれる第１の範囲において所定の物体を検知する物体検知手段とを備えるショベルが開示されている。
　また、特許文献２には、作業機械の周囲に前記作業機械に近くなるにつれて危険度が高くなる複数の仮想危険度ポテンシャルゾーンを設定するポテンシャルゾーン設定手段と、前記作業機械に対する検出対象物の位置を検出する位置検出手段と、この位置検出手段により検出された位置が複数の前記仮想危険度ポテンシャルゾーンのいずれかのゾーンに入っているかを判定する判定手段と、警報を発生する警報手段とを備え、前記判定手段の判定結果に応じて前記検出対象物が複数の前記仮想危険度ポテンシャルゾーンのうち低い危険度から高い危険度のゾーンへ移動したことを検出して前記警報手段を駆動し、警報を発生する作業機械の警報システムが開示されている。
特開２０１７－２０６９５２号公報 特開平５－０２８３８２号公報
　油圧ショベルのような作業機械においては、フロント作業機の動作だけではなく、旋回動作や走行動作などの種々の動作を行うことで作業を行う。このため、油圧ショベルの各部の動作範囲に応じて検知範囲を設定し周囲監視を行う必要がある。しかしながら、上記従来技術においては、作業機械の動作範囲を考慮した場合に非常に広い検知範囲を設定する必要があるため、検知が不要な範囲まで対象物を検知してしまい、過剰な警報によってオペレータの作業を阻害してしまうことが考えられる。
　本発明は上記に鑑みてなされたものであり、作業機械の動作範囲に応じて検知範囲を設定することで検知精度を向上しつつ、作業を行うオペレータへの過剰な警報による影響を低減することができる作業機械を提供することを目的とする。
　本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、下部走行体、及び、前記下部走行体に対して旋回可能に設けられた上部旋回体により構成された車体を備えた作業機械において、前記下部走行体、及び、前記上部旋回体を操作する操作信号をオペレータの操作に基づいて出力する操作装置と、前記車体の周囲の物体を検知するセンサと、前記車体の動作を制限する制限装置または前記オペレータへの警報を行う警報装置の少なくとも何れか一方を有する安全支援装置と、前記センサの検知信号に基づいて前記安全支援装置を制御する制御装置とを備え、前記センサの検知範囲は、前記下部走行体の走行性能に基づいて定められる第一検知範囲と、前記上部旋回体の後端の旋回半径に沿って定められる第二検知範囲と、で構成されるものとする。
　本発明によれば、作業機械の動作範囲に応じて検知範囲を設定することで検知精度を向上しつつ、作業を行うオペレータへの過剰な警報による影響を低減することができる。
作業機械の一例である油圧ショベルの外観を概略的に示す側面図である。 作業機械の一例である油圧ショベルの外観を概略的に示す上面図である。 運転室を抜き出して示す部分断面斜視図である。 油圧ショベルに適用される油圧回路システムの一部を関連構成とともに抜き出して模式的に示す図である。 油圧ショベルの周囲監視システムに係る構成を抜き出して模式的に示す機能ブロック図である。 制御装置から電磁弁に出力される電磁弁電流とアクチュエータ速度との関係の一例を示す図である。 センサの検知可能範囲を示す図である。 センサの検知可能範囲と車体の周囲に設定された検知範囲とを示す上面図である。 検知位置判定部の処理内容を示すフローチャートである。 第１の実施の形態に係る動作制限判定部の処理内容を示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る動作制限判定部の処理内容を示すフローチャートである。 警報制御部の処理内容を示すフローチャートである。 第３の実施の形態に係る検知位置判定部の処理内容を示すフローチャートである。 油圧ショベルの周囲監視システムに係る構成を抜き出して模式的に示す機能ブロック図である。
　＜第１の実施の形態＞
  以下、本発明の一実施の形態を図１～図１１を参照しつつ説明する。なお、本実施の形態では、作業機械の一例とし、油圧ショベルを示して説明するが、クレーンのような他の作業機械やホイールローダのような道路機械にも本発明を適用することが可能である。
　図１及び図２は、本実施の形態に係る作業機械の一例である油圧ショベルの外観を概略的に示す図であり、図１は側面図、図２は上面図である。また、図３は、運転室を抜き出して示す部分断面斜視図である。
　図１及び図２において、油圧ショベル１００は、クローラ式の下部走行体１及び下部走行体１に対して旋回可能に設けられた上部旋回体２により構成された車体と、上部旋回体２の前側に俯仰動可能に設けられたフロント作業機３とから概略構成されている。なお、図２においては、図示の簡単のため、フロント作業機３の一部を省略して示す。
　フロント作業機３は、垂直方向にそれぞれ回動する複数の被駆動部材（ブーム３ａ、アーム３ｂ、及びバケット３ｃ）を連結して構成されている。ブーム３ａの基端は上部旋回体２の前部に回動可能に支持されている。また、ブーム３ａの先端にはアーム３ｂの一端が回動可能に連結されており、アーム３ｂの他端（先端）にはバケット３ｃが回動可能に連結されている。ブーム３ａ、アーム３ｂ、及びバケット３ｃは、油圧アクチュエータであるブームシリンダ３ｄ、アームシリンダ３ｅ、及び、バケットシリンダ３ｆによってそれぞれ駆動される。
　下部走行体１は、左右一対のクローラフレーム１ｃ，１ｄにそれぞれ掛け回された一対のクローラ１ｅ，１ｆと、クローラ１ｅ，１ｆを図示しない減速機構等を介してそれぞれ駆動する油圧アクチュエータとしての走行油圧モータ１ａ，１ｂとから構成されている。なお、図１において、下部走行体１の各構成については、左右一対の構成のうちの一方のみを図示して符号を付し、他方の構成については図中に括弧書きの符号のみを示して図示を省略する。
　上部旋回体２は、基部となる旋回フレーム上に各部材を配置して構成されており、旋回フレームが油圧アクチュエータである旋回油圧モータ１０により下部走行体１に対して旋回駆動されることにより、上部旋回体２が下部走行体１に対して旋回可能となっている。また、図示しないが、下部走行体１と上部旋回体２の連結部には、下部走行体１に対する上部旋回体２の相対角度を検出する旋回角度センサが設けられている。
　上部旋回体２の旋回フレーム上の前側には、オペレータが搭乗して油圧ショベル１００の操作を行うための運転室４が配置されているほか、原動機であるエンジン２５、エンジン２５により駆動される油圧ポンプ２６及びパイロットポンプ２７、各油圧アクチュエータ（走行油圧モータ１ａ，１ｂ、旋回油圧モータ１０、ブームシリンダ３ｄ、アームシリンダ３ｅ、バケットシリンダ３ｆ）を駆動するための油圧回路システムが搭載されている（後の図４参照）。また、上部旋回体２には、油圧ショベル１００の全体の動作を制御する制御装置２０が配置されている。
　図３に示すように、運転室４内には、オペレータが着座する座席４ａ、フロント作業機３の駆動操作や上部旋回体２の旋回操作、下部走行体１の走行操作などを行う操作装置４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ、ゲートロックレバー４ｆ、及び、座席４ａに着座したオペレータが見やすい位置であって外部視野の妨げにならない位置に配置されたモニタ４ｇが設けられている。
　上部旋回体２の上部の左右および後方には、上部旋回体２の周囲の物体を検知するための複数のセンサ１４，１５，１６が搭載されている。センサ１４，１５，１６は、油圧ショベル１００におけるオペレータの運転支援として周囲監視を行う周囲監視システム（後述）の一部を構成している。複数のセンサ１４，１５，１６は、その配置に応じて、それぞれ、右側方センサ１４、後方センサ１５、及び、左側方センサ１６と称する。すなわち、複数のセンサ１４，１５，１６は、上部旋回体２の左側の運転室４の後方に設けられて上部旋回体２の前方及び左側方を検知範囲とする左側方センサ１６と、上部旋回体２の右側方に設けられて上部旋回体２の前方及び右側方を検知範囲とする右側方センサ１４と、上部旋回体２の後方に設けられて上部旋回体２の左右の側方及び後方を検知範囲とする後方センサ１５とを有して構成されている。
　図４は、油圧ショベルに適用される油圧回路システムの一部を関連構成とともに抜き出して模式的に示す図である。なお、図４においては、油圧ショベル１００の複数の油圧アクチュエータの代表として旋回油圧モータ１０に係る構成を示しているが、走行油圧モータ１ａ，１ｂ、ブームシリンダ３ｄ、アームシリンダ３ｅ、及び、バケットシリンダ３ｆについても同様に構成されている。
　図４において、油圧回路システムは、原動機であるエンジン２５と、エンジン２５によって駆動される油圧ポンプ２６及びパイロットポンプ２７と、油圧ポンプ２６から吐出された圧油により駆動される複数の油圧アクチュエータ（ここでは、旋回油圧モータ１０のみを図示）と、油圧ポンプ２６から複数の油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する複数の方向切換弁（ここでは、旋回油圧モータ１０に係る方向切換弁２８のみを図示）と、複数の油圧アクチュエータの動作を指示し、複数の方向切換弁を切り換えるパイロット圧（操作信号）を生成する油圧パイロット式の複数の操作装置（ここでは、旋回操作に係る操作装置４ｂのみを図示）とを備えている。
　方向切換弁２８は、センタバイパス型であり、センタバイパスライン２８ａ上に位置するセンタバイパス通路を有している。センタバイパス通路は、センタバイパスライン２８ａに直列に接続されており、方向切換弁２８のスプールが中立位置にあるときはセンタバイパス通路をセンタバイパスライン２８ａと連通し、方向切換弁２８のスプールが図４中左側又は右側の切換位置に切り換えられるとセンタバイパス通路をセンタバイパスライン２８ａから遮断するようになっている。センタバイパスライン２８ａの上流側は油圧ポンプ２６の吐出ライン２６ａに接続され、センタバイパスライン２８ａの下流側はタンクライン２９ａを介して圧油タンク２９に接続されている。
　方向切換弁２８は、操作装置４ｂからのパイロット圧（操作信号）によって切り換えられる。操作装置４ｂは、操作量に応じてパイロットポンプ２７の吐出圧を元圧としてパイロット圧を生成する一対のパイロット弁を有している。したがって、例えば、操作装置４ｂを中立位置から左旋回に対応する方向（例えば左側）に操作すると、その操作量に応じて一方のパイロット弁で生成されたパイロット圧が操作信号として方向切換弁２８の図４中右側の受圧部へ出力され、これによって方向切換弁２８が図４中右側の切換位置に切り換えられ、旋回油圧モータ１０が回転して、上部旋回体２が下部走行体１に対して左方向に旋回するようになっている。一方、例えば、操作装置４ｂを中立位置から右旋回に対応する方向（例えば右側）に操作すると、その操作量に応じて他方のパイロット弁で生成されたパイロット圧が操作信号として方向切換弁２８の図４中左側の受圧部へ出力され、これによって方向切換弁２８が図４中左側の切換位置に切り換えられ、旋回油圧モータ１０が回転して、上部旋回体２が下部走行体１に対して右方向に旋回するようになっている。
　操作装置４ｂから方向切換弁２８の２つの受圧部への管路には、それぞれ、電磁弁２３ａ，２３ｂが設けられている。電磁弁２３ａ，２３ｂは、操作装置４ｂから方向切換弁２８に出力されるパイロット圧（操作信号）を制限する制限装置を構成するものであり、後述する制御装置２０からの電磁弁電流（指令信号）に基づいてパイロット圧（操作信号）を制限することにより油圧アクチュエータである旋回油圧モータ１０の動作速度を制限する。
　図６は、制御装置から電磁弁に出力される電磁弁電流とアクチュエータ速度との関係の一例を示す図である。図６において、横軸は制御装置２０から電磁弁２３ａ，２３ｂに出力される電磁弁電流の予め定めた値に対する割合を示している。ここでは、電磁弁２３ａ，２３ｂが全閉となる電磁弁電流の値を１００％とする場合を例示している。また、図６において、縦軸は操作装置４ｂから方向切換弁２８に出力されるパイロット圧が制限されない場合の油圧アクチュエータの速度をＶ１とする場合を例示している。すなわち、図６においては、電磁弁電流が０（ゼロ）％の場合には、操作装置４ｂから出力されるパイロット圧に応じた速度Ｖ１で油圧アクチュエータが動作し、電磁弁電流が増加して予め定めた割合（例えば、Ａ％）を超えると油圧アクチュエータの速度が電磁弁電流の増加に伴って減少し、電磁弁電流が５０％になると油圧アクチュエータの速度がＶ２（＜Ｖ１）まで制限され、電磁弁電流が１００％になると油圧アクチュエータの速度が０（ゼロ）に制限されることを示している。
　パイロットポンプ２７の吐出ライン２７ａには、パイロットポンプ２７の吐出圧を一定に保持するパイロットリリーフ弁（図示せず）が設けられている。また、パイロットポンプ２７の吐出ライン２７ａにはロック弁２７ｂが設けられており、このロック弁２７ｂは、ゲートロックレバー４ｆの操作に応じて切り換えられる。ゲートロックレバー４ｆは、ゲートロックレバー４ｆがロック解除位置（下降位置）にある場合に閉じ状態、ロック位置（上昇位置）にある場合に開き状態となるポジションスイッチ（図示せず）を有している。例えば、ゲートロックレバー４ｆが加工位置に操作されてポジションスイッチが閉じ状態になると、ポジションスイッチを介してロック弁２７ｂのソレノイド部が通電され、ロック弁２７ｂが連通位置に切り換えられる。これにより、パイロットポンプ２７の吐出ライン２７ａが連通されて、パイロットポンプ２７の吐出圧が操作装置４ｂなどに導入される。すなわち、操作装置４ｂなどの操作によるパイロット圧の生成が可能となり、油圧アクチュエータを作動させることができる（作業可能状態）。一方、ゲートロックレバー４ｆが上昇位置に操作されてポジションスイッチが開き状態になると、ロック弁２７ｂが遮断位置に切り換えられる。これにより、パイロットポンプ２７の吐出ライン２７ａが遮断される。すなわち、操作装置４ｂなどを操作してもパイロット圧が生成されない状態となり、油圧アクチュエータが作動しないようになっている（作業不可状態）。
　なお、図４に図示しない左右の走行油圧モータ１ａ，１ｂ、ブームシリンダ３ｄ、アームシリンダ３ｅ、及び、バケットシリンダ３ｆに係る油圧回路システムもほぼ同様の構成を備えている。
　また、少なくとも走行操作に係る操作装置４ｄ，４ｅから走行油圧モータ１ａ，１ｂのそれぞれの方向切換弁（図示せず）の２つの受圧部への管路には、それぞれ、電磁弁２４ａ，２４ｂが設けられており、制御装置２０からの電磁弁電流（指令信号）に基づいてパイロット圧（操作信号）を制限することにより油圧アクチュエータである走行油圧モータ１ａ，１ｂの動作速度を制限する。
　以上のように構成した本実施の形態の油圧ショベル１００は、センサ１４，１５，１６の検知結果に基づいて油圧ショベル１００の周囲監視を行うことでオペレータの運転支援を行う周囲監視システムを有している。
　図５は、本実施の形態に係る油圧ショベルの周囲監視システムに係る構成を抜き出して模式的に示す機能ブロック図である。
　図５において、周囲監視システムは、複数のセンサ１４，１５，１６と、制限装置としての電磁弁２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂと、警報装置としての第一ブザー３０及び第二ブザー３１と、複数のセンサ１４，１５，１６の検知結果（検知信号）に基づいて電磁弁２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂへの指令信号と第一ブザー３０及び第二ブザー３１への指令信号とを生成して出力する制御装置２０とから構成されている。
　ここで、制限装置（電磁弁２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ）及び警報装置（第一ブザー３０及、第二ブザー３１）は、周囲監視システムにおいてオペレータの運転支援を行う安全支援装置の一部を構成している。制限装置は、センサ１４，１５，１６の検知結果に応じて油圧ショベル１００の走行動作や旋回動作を制限することでオペレータの運転支援を行う。また、警報装置は、センサ１４，１５，１６の検知結果に応じてオペレータに警報を発することでオペレータの運転支援を行う。なお、本実施の形態においては、周囲監視システムの安全支援装置において作業機械の動作の制限やオペレータへの警報等の発報によって運転支援を行う場合を例示したが、オペレータの運転支援を行う他の機能を周囲監視システムに追加して構成しても良い。
　センサ１４，１５，１６は、センサ１４，１５，１６から物体までの距離および方向を検知し、検知した物体の３次元座標系における位置を検知結果として出力するものであり、例えば、赤外線深度センサである。センサ１４，１５，１６の上部旋回体２に対する相対的な取り付け位置は設計情報などにより予め定められているので、設計情報とセンサ１４，１５，１６の検知結果とから、検知した物体の上部旋回体２に対する相対位置（３次元座標系における相対位置）を特定することができる。
　図７は、センサの検知可能範囲を示す図であり、検知可能範囲のセンサを含む垂直平面における断面を示している。図７では、センサ１４，１５，１６のうち右側方センサ１４の検知可能範囲を代表して示している。また、図８は、センサの検知可能範囲と車体の周囲に設定された検知範囲とを示す上面図である。
　図７及び図８に示すように、センサ１４の検知可能範囲４０は、センサ１４を頂点とする錐体状の空間となっており、車体（下部走行体１及び上部旋回体２）に上下方向および前後方向に沿う位置から所定の距離までを含んでいる。センサ１５，１６についても同様である。
　図８に示すように、油圧ショベル１００の車体の周囲には、第一検知範囲ＴＲと第二検知範囲ＳＷとがセンサ１４，１５，１６の検知可能範囲４０に含まれるように設定されている。
　第一検知範囲ＴＲは、油圧ショベル１００の下部走行体１の走行性能に基づいて設定されている。具体的には、まず、下部走行体１が最大走行速度で走行したと想定した場合に車体が到達可能な初期位置からの距離（到達可能距離）を算出する。続いて、第一検知範囲ＴＲの外周を定める境界として、上部旋回体２の左右側面にそれぞれ沿うように前後方向に延在する境界と、後端面に沿うように左右方向に延在する境界とを定める。このとき、第一検知範囲ＴＲの各境界は、上部旋回体２から到達可能距離となるように設定する。このようにして設定した境界の内側（車体側）を第一検知範囲ＴＲとする。
　なお、本実施の形態では第一検知範囲ＴＲの形状を上部旋回体２の側面及び後端に沿う直線で構成した多角形とする場合を例示して説明したが、これに限られず、例えば、第一検知範囲ＴＲの形状を旋回角度センサの検出結果に基づいて変更するように構成してもよい。
　また、第二検知範囲ＳＷは、上部旋回体２の旋回範囲に基づいて設定されている。具体的には、上部旋回体２の後端の旋回動作時における軌跡（旋回半径）に沿って第二検知範囲ＳＷの境界を定め、この境界の内側（車体側）を第二検知範囲ＳＷとする。このとき、第二検知範囲ＳＷの境界は、上部旋回体２の後端から外側に一定の距離をもつ位置となるように設定しても良い。
　制御装置２０は、周囲監視システムに係る機能部として、検知位置判定部２０ａと、動作制限判定部２０ｂと、警報制御部２０ｃとを有している。
　検知位置判定部２０ａは、センサ１４，１５，１６の検知結果に基づいて、検知された物体の検知位置が第一検知範囲ＴＲと第二検知範囲ＳＷの何れであるかを判定し、判定結果を動作制限判定部２０ｂ及び警報制御部２０ｃに出力する。検知位置判定部２０ａは、第一検知範囲ＴＲと第二検知範囲ＳＷの情報を有しており、センサ１４，１５，１６の検知結果（位置情報）と第一検知範囲ＴＲ及び第二検知範囲ＳＷとを比較することで、検知された物体が第一検知範囲ＴＲ及び第二検知範囲ＳＷの何れの位置にあるかを判定することができる。
　動作制限判定部２０ｂは、検知位置判定部２０ａの判定結果、すなわち、検知された物体の位置が第一検知範囲ＴＲと第二検知範囲ＳＷの何れであるかに基づいて、操作装置４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅから出力される操作信号を制限する制限装置としての電磁弁２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂを制御することにより、下部走行体１の走行動作と上部旋回体２の下部走行体１に対する旋回動作との少なくとも何れか一方を制限する。
　警報制御部２０ｃは、検知位置判定部２０ａの判定結果、すなわち、検知された物体の位置が第一検知範囲ＴＲと第二検知範囲ＳＷの何れであるかに応じて、第一ブザー３０及び第二ブザー３１を制御することにより、オペレータに異なる種類の警報を発する。
　図９は、検知位置判定部の処理内容を示すフローチャートである。また、図１０Ａは、動作制限判定部の処理内容を示すフローチャートであり、図１１は警報制御部の処理内容を示すフローチャートである。
　図９に示すように、検知位置判定部２０ａは、まず、センサ１４，１５，１６からの検知結果に基づいて物体が第一検知範囲ＴＲ又は第二検知範囲ＳＷにおいて検知されたか否かを判定する（ステップＳ１００）。ステップＳ１００での判定結果がＮＯの場合には、物体が検知されるまでステップＳ１００の処理を繰り返す。
　また、ステップＳ１００での判定結果がＹＥＳである場合には、物体を検知した位置が第二検知範囲ＳＷであるかどうかを判定し（ステップＳ１１０）、判定結果がＹＥＳの場合には検知フラグとしてＦｓｗを動作制限判定部２０ｂ及び警報制御部２０ｃに出力し（ステップＳ１１１）、処理を終了する。また、ステップＳ１１０での判定結果がＮＯの場合、すなわち、物体の検知位置が第一検知範囲ＴＲである場合には、検知フラグとしてＦｔｒを動作制限判定部２０ｂ及び警報制御部２０ｃに出力して（ステップＳ１１２）、処理を終了する。
　図１０Ａに示すように、動作制限判定部２０ｂは、検知位置判定部２０ａから出力された検知フラグがＦｓｗであるか否かを判定し（ステップＳ２００）、判定結果がＹＥＳである場合には、旋回用の電磁弁２３ａ，２３ｂに出力する電磁弁電流を１００％にするとともに、走行用の電磁弁２４ａ，２４ｂに出力する電磁弁電流を０（ゼロ）％とすることで、走行動作を制限せずに、旋回動作の速度を制限（停止）し（ステップＳ２０１）、処理を終了する。すなわち、上部旋回体２の旋回範囲に基づいて定めた第二検知範囲ＳＷで物体（例えば、作業者）が検知された場合には、走行動作を位置しつつ旋回動作を停止することで、作業効率の低下を抑制しつつ、油圧ショベル１００の物体（作業者）との接触を適切に防止することができる。
　また、ステップＳ２００において、判定結果がＮＯである場合、すなわち、検知位置判定部２０ａから出力された検知フラグがＦｔｒである場合には、旋回用の電磁弁２３ａ，２３ｂに出力する電磁弁電流を０（ゼロ）％とするとともに、走行用の電磁弁２４ａ，２４ｂに出力する電磁弁電流を１００％とすることで、旋回動作の動作速度を維持するとともに、走行動作を制限（停止）し（ステップＳ２０２）、処理を終了する。すなわち、下部走行体１の走行性能に基づいて定めた第一検知範囲ＴＲで物体（例えば、作業者）が検知された場合には、旋回速度を維持するとともに、走行動作を制限（停止）することで、作業効率の低下を抑制しつつ、油圧ショベル１００の物体（作業者）との接触を適切に防止することができる。
　図１１に示すように、警報制御部２０ｃは、検知位置判定部２０ａから出力された検知フラグがＦｓｗであるか否かを判定し（ステップＳ３００）、判定結果がＹＥＳである場合には、第一ブザー３０及び第二ブザー３１にブザーパターン（Ｂｓｗ）で鳴動するように指示信号を出力し（ステップＳ３０１）、処理を終了する。また、ステップＳ３００での判定結果がＮＯの場合、すなわち、物体の検知位置が第一検知範囲ＴＲである場合には、第一ブザー３０及び第二ブザー３１にブザーパターン（Ｂｔｒ）で鳴動するように指示信号を出力し（ステップＳ３０２）、処理を終了する。なお、各ブザーパターン（ブザーパターン（Ｂｔｒ）及び（Ｂｓｗ））における第一ブザー３０及び第二ブザー３１の鳴動方法は任意に設定可能であるが、例えば、ブザーパターン（Ｂｓｗ）においては第一ブザー３０及び第二ブザー３１が途切れなく断続的に鳴動するよう設定し、ブザーパターン（Ｂｔｒ）においては一定間隔で第一ブザー３０及び第二ブザー３１が鳴動と停止を繰り返すよう設定することが考えられる。
　なお、本実施の形態においては、警報装置として警報音を発するブザー（第一ブザー３０及び第二ブザー３１）を例示して説明したが、警報装置はオペレータに対して警報を発することができれば良く、例えば、ブザー音以外の音声やメロディ、光、振動、画像表示、或いは、これらの組み合わせによってオペレータに警報を発する装置を用いても良い。
　以上のように構成した本実施の形態における効果を説明する。
　油圧ショベルのような作業機械においては、フロント作業機の動作だけではなく、旋回動作や走行動作などの種々の動作を行うことで作業を行う。このため、油圧ショベルの各部の動作範囲に応じて検知範囲を設定し周囲監視を行う必要がある。しかしながら、従来技術においては、作業機械のフロント作業機の動作範囲をもとにセンサからの検知距離を設定するので検知範囲が広範囲となり、オペレータの注意が及ぶ範囲まで対象物を検知してしまい、過剰な警報によってオペレータの作業を阻害してしまう。
　これに対して本実施の形態においては、下部走行体１、及び、下部走行体１に対して旋回可能に設けられた上部旋回体２により構成された車体と、上部旋回体２の前側に俯仰動可能に設けられたフロント作業機３とを備えた油圧ショベル１００において、下部走行体１、上部旋回体２、及び、フロント作業機３を操作する操作信号をオペレータの操作に基づいて出力する操作装置４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅと、車体の周囲の物体を検知するセンサ１４，１５，１６と、オペレータの運転支援を行う安全支援装置と、センサ１４，１５，１６の検知結果に基づいて安全支援装置を制御する制御装置２０とを備え、制御装置２０は、センサ１４，１５，１６により物体が検知された場合に、物体の検知位置が、下部走行体１の走行性能に基づいて予め定めた第一検知範囲ＴＲと、第一検知範囲ＴＲの内側に上部旋回体２の旋回範囲に基づいて予め定めた第二検知範囲ＳＷの何れであるかに基づいて、安全支援装置を制御するように構成したので、作業機械の動作範囲に応じて検知範囲を設定することで検知精度を向上しつつ、作業を行うオペレータへの過剰な警報による影響を低減することができる。
　＜第２の実施の形態＞
  本発明の第２の実施の形態を図１０Ｂを参照しつつ説明する。
　第１の実施の形態は、第一検知範囲ＴＲで物体（例えば、作業者）が検知された場合に、旋回速度を維持するとともに走行動作を制限（停止）するものであるが、本実施の形態は、旋回動作及び走行動作を制限（停止）するものである。
　図１０Ｂに示すように、動作制限判定部２０ｂは、検知位置判定部２０ａから出力された検知フラグがＦｓｗであるか否かを判定し（ステップＳ２００）、判定結果がＹＥＳである場合には、旋回用の電磁弁２３ａ，２３ｂに出力する電磁弁電流を１００％にするとともに、走行用の電磁弁２４ａ，２４ｂに出力する電磁弁電流を０（ゼロ）％とすることで、走行動作を制限せずに、旋回動作の速度を制限（停止）し（ステップＳ２０１）、処理を終了する。すなわち、上部旋回体２の旋回範囲に基づいて定めた第二検知範囲ＳＷで物体（例えば、作業者）が検知された場合には、走行動作を位置しつつ旋回動作を停止することで、作業効率の低下を抑制しつつ、油圧ショベル１００の物体（作業者）との接触を適切に防止することができる。
　また、ステップＳ２００において、判定結果がＮＯである場合、すなわち、検知位置判定部２０ａから出力された検知フラグがＦｔｒである場合には、旋回用の電磁弁２３ａ，２３ｂに出力する電磁弁電流を１００％とするとともに、走行用の電磁弁２４ａ，２４ｂに出力する電磁弁電流を１００％とすることで、旋回動作及び走行動作を制限（停止）し（ステップＳ２０２Ａ）、処理を終了する。すなわち、下部走行体１の走行性能に基づいて定めた第一検知範囲ＴＲで物体（例えば、作業者）が検知された場合には、旋回動作及び走行動作を制限（停止）することで、油圧ショベル１００と物体（作業者）との接触を適切に防止することができる。
　その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
　以上のように構成した本実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
　＜第３の実施の形態＞
  本発明の第３の実施の形態を図１２を参照しつつ説明する。
　第１の実施の形態では、第一検知範囲ＴＲ及び第二検知範囲ＳＷのみを物体の検知を行う対象範囲とした場合を例示して説明したが、本実施の形態では、検知可能範囲４０の全体を物体の検知を行う対象範囲とした場合を示すものである。
　図１２は、本実施の形態に係る検知位置判定部の処理内容を示すフローチャートである。である。図中、第１の実施の形態と同様の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。
　図１２に示すように、検知位置判定部２０ａは、まず、センサ１４，１５，１６からの検知結果に基づいて物体が検知可能範囲４０において検知されたか否かを判定する（ステップＳ１００Ａ）。ステップＳ１００での判定結果がＮＯの場合には、物体が検知可能範囲４０において検知されるまでステップＳ１００の処理を繰り返す。
　また、ステップＳ１００での判定結果がＹＥＳの場合には、物体を検知した位置が第二検知範囲ＳＷであるかどうかを判定し（ステップＳ１１０）、判定結果がＹＥＳの場合には検知フラグとしてＦｓｗを動作制限判定部２０ｂ及び警報制御部２０ｃに出力し（ステップＳ１１１）、処理を終了する。
　また、ステップＳ１１０での判定結果がＮＯの場合には、検知位置が第一検知範囲ＴＲであるかどうかを判定し（ステップＳ１２０）、判定結果がＹＥＳの場合には検知フラグとしてＦｔｒを動作制限判定部２０ｂ及び警報制御部２０ｃに出力し（ステップＳ１１２）、処理を終了する。
　また、ステップＳ１２０での判定結果がＮＯの場合、すなわち、物体の検知位置が第一検知範囲ＴＲ及び第二検知範囲ＳＷの何れでもない場合には、処理を終了する。
　その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
　以上のように構成した本実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
　＜第４の実施の形態＞
  本発明の第４の実施の形態を図１３を参照しつつ説明する。
　第１～第３の実施の形態では、センサ１４，１５，１６の検知結果に基づいて制御装置２０で検知位置の判定を行う場合を例示して説明したが、本実施の形態は、センサ１４，１５，１６のそれぞれにおいて検知位置の判定を行う場合を示すものである。
　図１３は、本実施の形態に係る油圧ショベルの周囲監視システムに係る構成を抜き出して模式的に示す機能ブロック図である。図中、第１の実施の形態と同様の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。
　図１３において、周囲監視システムは、複数のセンサ１４Ａ，１５Ａ，１６Ａと、制限装置としての電磁弁２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂと、警報装置としての第一ブザー３０及び第二ブザー３１と、複数のセンサ１４，１５，１６からの検知フラグに基づいて電磁弁２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂへの指令信号と第一ブザー３０及び第二ブザー３１への指令信号とを生成して出力する制御装置２０Ａとから構成されている。
　ここで、制限装置（電磁弁２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ）及び警報装置（第一ブザー３０及、第二ブザー３１）は、周囲監視システムにおいてオペレータの運転支援を行う安全支援装置の一部を構成している。制限装置は、センサ１４，１５，１６の検知結果に応じて油圧ショベル１００の走行動作や旋回動作を制限することでオペレータの運転支援を行う。また、警報装置は、センサ１４，１５，１６の検知結果に応じてオペレータに警報を発することでオペレータの運転支援を行う。
　センサ１４Ａ，１５Ａ，１６Ａは、それぞれ、センサ１４Ａ，１５Ａ，１６Ａから物体までの距離および方向を検知する物体検知部１４１，１５１，１６１と、物体検知部１４１，１５１，１６１で検知された物体の位置が第一検知範囲ＴＲと第二検知範囲ＳＷの何れであるかを判定する検知位置判定部１４２，１５２，１６２とを有している。なお、図１３においては、センサ１４Ａ，１５Ａ，１６Ａを１つのブロックで代表して示している。
　物体検知部１４１，１５１，１６１は、センサ１４Ａ，１５Ａ，１６Ａから物体までの距離および方向を検知し、検知した物体の３次元座標系における位置を検知するものであり、例えば、赤外線深度センサである。センサ１４Ａ，１５Ａ，１６Ａの上部旋回体２に対する相対的な取り付け位置は設計情報などにより予め定められているので、設計情報と物体検知部１４１，１５１，１６１の検知結果とから、検知した物体の上部旋回体２に対する相対位置（３次元座標系における相対位置）を特定することができる。物体検知部１４１，１５１，１６１は、検知結果を検知位置判定部１４２，１５２，１６２に出力する。
　検知位置判定部１４２，１５２，１６２は、物体検知部１４１，１５１，１６１の検知結果に基づいて、検知された物体の検知位置が第一検知範囲ＴＲと第二検知範囲ＳＷの何れであるかを判定し、判定結果を制御装置２０Ａに出力する。検知位置判定部１４２，１５２，１６２は、第一検知範囲ＴＲと第二検知範囲ＳＷの情報を有しており、物体検知部１４１，１５１，１６１の検知結果（位置情報）と第一検知範囲ＴＲ及び第二検知範囲ＳＷとを比較することで、検知された物体が第一検知範囲ＴＲ及び第二検知範囲ＳＷの何れの位置にあるかを判定することができる。
　検知位置判定部１４２，１５２，１６２は、例えば、図１２のフローチャートで示すような処理を行う。すなわち、検知位置判定部１４２，１５２，１６２は、物体検知部１４１，１５１，１６１からの検知結果に基づいて物体が検知可能範囲４０において検知されたかどうかを判定する。物体が検知可能範囲４０において検知された場合には、続いて、物体を検知した位置が第一検知範囲ＴＲであるか、第二検知範囲ＳＷであるか、或いは、その他の領域であるかどうかを判定し、検知位置が第二検知範囲ＳＷである場合には検知フラグとしてＦｓｗを制御装置２０Ａに出力する。また、検知位置が第一検知範囲ＴＲである場合には検知フラグとしてＦｔｒを制御装置２０Ａに出力する。また、検知位置がその他の領域である場合には、処理を終了する。
　制御装置２０Ａは、周囲監視システムに係る機能部として、動作制限判定部２０ｂと、警報制御部２０ｃとを有している。
　動作制限判定部２０ｂは、センサ１４Ａ，１５Ａ，１６Ａからの検知フラグを受信した場合、受信した検知フラグの内容に応じて、すなわち、検知された物体の位置が第一検知範囲ＴＲと第二検知範囲ＳＷの何れであるかに基づいて、操作装置４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅから出力される操作信号を制限する制限装置としての電磁弁２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂを制御することにより、下部走行体１の走行動作と上部旋回体２の下部走行体１に対する旋回動作との少なくとも何れか一方を制限する。
　警報制御部２０ｃは、センサ１４Ａ，１５Ａ，１６Ａからの検知フラグを受信した場合、受信した検知フラグの内容に応じて、すなわち、検知された物体の位置が第一検知範囲ＴＲと第二検知範囲ＳＷの何れであるかに応じて、第一ブザー３０及び第二ブザー３１を制御することにより、オペレータに異なる種類の警報を発する。
　以上のように構成した本実施の形態の特徴を説明する。
　（１）上記の実施の形態では、下部走行体１、及び、前記下部走行体に対して旋回可能に設けられた上部旋回体２により構成された車体を備えた作業機械（例えば、油圧ショベル１００）において、前記下部走行体１、及び、前記上部旋回体２を操作する操作信号をオペレータの操作に基づいて出力する操作装置４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅと、前記車体（例えば、下部走行体１及び上部旋回体２）の周囲の物体を検知するセンサ１４，１５，１６と、前記車体の動作を制限する制限装置（例えば、電磁弁２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ）または前記オペレータへの警報を行う警報装置の少なくとも何れか一方を有する安全支援装置と、前記センサの検知信号に基づいて前記安全支援装置を制御する制御装置２０とを備え、前記センサの検知範囲は、前記下部走行体の走行性能に基づいて定められる第一検知範囲ＴＲと、前記上部旋回体の後端の旋回範囲に沿って定められる第二検知範囲ＳＷと、で構成されるものとした。
　これにより、作業機械の動作範囲に応じて検知範囲を設定することで検知精度を向上しつつ、作業を行うオペレータへの過剰な警報による影響を低減することができる。
　（２）また、上記の実施の形態では、上記（１）の作業機械（例えば、油圧ショベル１００）において、前記安全支援装置は前記車体１Ｂの動作を制限する制限装置（例えば、電磁弁２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ）を有し、前記制御装置２０は、前記センサ１４，１５，１６により検知された前記物体の位置が前記第一検知範囲ＴＲである場合には前記下部走行体１の走行動作を制限し、前記第二検知範囲である場合には前記上部旋回体２の前記下部走行体１に対する旋回動作を制限するように前記制限装置（例えば、電磁弁２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ）を制御するものとした。
　（３）また、上記の実施の形態では、上記（１）の作業機械（例えば、油圧ショベル１００）において、前記センサ１４，１５，１６は、前記上部旋回体２の後方、左側方、及び、右側方にそれぞれ配置されたものとした。
　（４）また、上記の実施の形態では、上記（１）の作業機械（例えば、油圧ショベル１００）において、前記安全支援装置は前記オペレータに警報を発する警報装置（例えば、第一ブザー３０及、第二ブザー３１）を有し、前記制御装置２０は、前記センサ１４，１５，１６により検知された前記物体の位置が前記第一検知範囲ＴＲと前記第二検知範囲ＳＷの何れであるかに応じて、前記オペレータに異なる種類の警報を発するように前記警報装置を制御するものとした。
　（５）また、上記の実施の形態では、上記（１）の作業機械（例えば、油圧ショベル１００）において、前記第一検知範囲ＴＲは、前記下部走行体１の走行動作における最大速度に応じて設定されるものとした。
　＜付記＞
  なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内の様々な変形例や組み合わせが含まれる。また、本発明は、上記の実施の形態で説明した全ての構成を備えるものに限定されず、その構成の一部を削除したものも含まれる。また、上記の各構成、機能等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。
　１…下部走行体、１ａ，１ｂ…走行油圧モータ、１ｃ，１ｄ…クローラフレーム、１ｅ，１ｆ…クローラ、２…上部旋回体、３…フロント作業機、３ａ…ブーム、３ｂ…アーム、３ｃ…バケット、３ｄ…ブームシリンダ、３ｅ…アームシリンダ、３ｆ…バケットシリンダ、４…運転室、４ａ…座席、４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ…操作装置、４ｆ…ゲートロックレバー、４ｇ…モニタ、１０…旋回油圧モータ、１４，１４Ａ…右側方センサ、１５，１５Ａ…後方センサ、１６，１６Ａ…左側方センサ、２０，２０Ａ…制御装置、２０ａ，１４２，１５２，１６２…検知位置判定部、２０ｂ…動作制限判定部、２０ｃ…警報制御部、２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ…電磁弁、２５…エンジン、２６…油圧ポンプ、２６ａ…吐出ライン、２７…パイロットポンプ、２７ａ…吐出ライン、２７ｂ…ロック弁、２８…方向切換弁、２８ａ…センタバイパスライン、３０…第一ブザー、３１…第二ブザー、２９…圧油タンク、２９ａ…タンクライン、１００…油圧ショベル、ＴＲ…第一検知範囲、ＳＷ…第二検知範囲、１４１，１５１，１６１…物体検知部

Claims (5)

  1. 　下部走行体、及び、前記下部走行体に対して旋回可能に設けられた上部旋回体により構成された車体を備えた作業機械において、
    　前記下部走行体、及び、前記上部旋回体を操作する操作信号をオペレータの操作に基づいて出力する操作装置と、
    　前記車体の周囲の物体を検知するセンサと、
    　前記車体の動作を制限する制限装置または前記オペレータへの警報を行う警報装置の少なくとも何れか一方を有する安全支援装置と、
    　前記センサの検知信号に基づいて前記安全支援装置を制御する制御装置とを備え、
    　前記センサの検知範囲は、前記下部走行体の走行性能に基づいて定められる第一検知範囲と、前記上部旋回体の後端の旋回半径に沿って定められる第二検知範囲と、で構成されることを特徴とする作業機械。
  2. 　請求項１記載の作業機械において、
    前記安全支援装置は前記車体の動作を制限する制限装置を有し、
    　前記制御装置は、前記センサにより検知された前記物体の位置が前記第一検知範囲である場合には前記下部走行体の走行動作を制限し、前記第二検知範囲である場合には前記上部旋回体の前記下部走行体に対する旋回動作を制限するように前記制限装置を制御することを特徴とする作業機械。
  3. 　請求項１記載の作業機械において、
    　前記センサは、前記上部旋回体の後方、左側方、及び、右側方にそれぞれ配置されたことを特徴とする作業機械。
  4. 　請求項１記載の作業機械において、
    前記安全支援装置は前記オペレータに警報を発する警報装置を有し、
    　前記制御装置は、前記センサにより検知された前記物体の位置が前記第一検知範囲と前記第二検知範囲の何れであるかに応じて、前記オペレータに異なる種類の警報を発するように前記警報装置を制御することを特徴とする作業機械。
  5. 　請求項１記載の作業機械において、
    　前記第一検知範囲は、前記下部走行体の走行動作における最大速度に応じて設定されることを特徴とする作業機械。
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