CN110494613B - 工作机械 - Google Patents

Abstract

本发明具备模式选择装置(16a)，选择液压挖掘机(1)的工作模式；工作判定部(230)，根据先导压力传感器(9a～9b)的检测结果，判定液压挖掘机(1)的工作内容是否是选择的工作模式以外的工作内容；最小报告区域决定部(240)，根据模式选择装置(16a)的选择结果和工作判定部(230)的判定结果，从预先设定在液压挖掘机(1)的周边的多个最小报告区域中决定一个；报告判定部(280)，在由障碍物位置计算部(270)计算出的障碍物的相对位置是被设定得包含由最小报告区域决定部(240)决定的最小报告区域的报告区域的内侧的情况下，向蜂鸣器(15b)输出报告信号。由此，通过抑制操作者的负担增大，能够对存在于工作机械的周围的障碍物进行无过多和不足的适当的控制同时抑制工作效率的降低。

Description

工作机械

技术领域

本发明涉及工作机械。

背景技术

在液压挖掘机等工作机械中，为了防止碰触事故，有时安装有周围监视装置，其检测存在于工作机械的周围的人或物体等障碍物，向工作机械的操作者报告其存在，或者根据检测结果进行限制工作机械的动作的控制。但是，在实际的工作现场，在知道工作人员在工作机械的近旁工作的同时有意地使工作机械动作的情况也很多。在这样的环境下，与知道工作人员位于近旁无关地，会通过周围监视装置进行其报告、工作机械的动作限制。

作为试着解决这样的问题的装置之一，例如有专利文献1记载的装置。该装置在工作车辆的周围设定的禁止侵入区域内检测到工作人员等侵入物时，在进行工作车辆的停止控制时，能够根据侵入物的工作内容来设定侵入禁止区域，由此抑制不必要的停止控制的介入，谋求防止工作效率降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-105807号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在上述现有技术中，虽然能够根据侵入物的工作内容来设定侵入禁止区域，但在工作机械的工作变化的情况下，每次都必须由操作者设定进入禁止区域，因此，在频繁地切换工作的状况下，操作者的工作负荷会增大。可以认为这样的操作者的工作负荷的增大会造成工作效率的降低。

另外，伴随着操作者的工作负荷增大，也会对侵入禁止区域的设定操作产生厌烦，因此，有可能像在忘记设定侵入禁止区域或工作机械的工作变化了的情况下还将侵入禁止区域保持固定地使工作机械动作而未进行本来设想的运用。在这样的设想外的运用中，可以认为不必要的报告、工作机械的动作限制的抑制不充分，作为结果而造成工作效率的降低。

本发明鉴于上述情况而制成，其目的在于提供一种工作机械，其通过抑制操作者的负担增大，而能够对存在于工作机械的周围的障碍物进行没有过多和不足的适当的控制，同时抑制工作效率的降低。

解决问题的方案

本申请包括解决上述问题的多个办法，但如果列举其一个例子，则是一种工作机械，其具备：车辆主体；工作机，其安装在上述车辆主体；操作信号检测装置，其检测用于驱动上述工作机的操作信号；控制装置，其具备障碍物位置计算部，该障碍物位置计算部检测存在于具备上述车辆主体和上述工作机的工作机械的周围的障碍物并对检测出的上述障碍物相对于上述工作机械的相对位置进行计算，上述工作机械具备：工作模式选择装置，其选择上述工作机械的工作模式，上述控制装置具备：工作判定部，其根据上述操作信号检测装置的检测结果，判定是否正在实施上述工作机械的工作内容与通过上述工作模式选择装置选择出的工作模式的工作内容不同的工作内容的工作；最小报告区域决定部，其根据上述工作模式选择装置的选择结果和上述工作判定部的判定结果，从预先设定在上述工作机械的周边的多个最小报告区域中选择一个；报告判定部，其在通过上述障碍物位置计算部计算出的上述障碍物相对于上述工作机械的相对位置是被设定得包含通过上述最小报告区域决定部决定的最小报告区域的报告区域的内侧的情况下，向报告装置输出报告信号。

发明效果

根据本发明，通过抑制操作者的负担增大，能够对存在于工作机械的周围的障碍物进行没有过多和不足的适当的控制，同时抑制工作效率的降低。

附图说明

图1是概要地表示本发明的一个实施方式的工作机械的一个例子即液压挖掘机的结构的图。

图2是表示液压挖掘机的周围监视装置的处理功能的一部分以及关联结构的功能框图。

图3是表示视野特性计算部的处理的流程的图。

图4是表示液压挖掘机工作时的姿势的一个例子的侧面图。

图5是表示图4的姿势下的液压挖掘机的周围的直接视野区域、间接视野区域、以及死角区域的一个例子的图。

图6是表示动态特性计算部的处理的流程的图。

图7是表示工作判定部的处理的流程的图。

图8是表示最小报告区域决定部的处理的流程的图。

图9是表示与动态特性数据对应的动态特性水平的决定例子的图。

图10是表示报告区域决定部的处理的流程的图。

图11是表示显示在触摸屏监视器上的报告区域的一个例子的图。

图12是概要地表示作为工作机械的液压挖掘机1与进行各工作的位置的关系的图。

图13是表示标准模式时的最小报告区域的一个例子的图。

图14是表示行驶姿势的一个例子的侧面图。

图15是表示土量测量模式时的最小报告区域的一个例子的图。

图16是表示MG模式时的最小报告区域的一个例子的图。

图17是表示MG模式时的追加报告区域的一个例子的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

图1是概要地表示本发明的一个实施方式的工作机械的一个例子即液压挖掘机的结构的图。

在图1中，作为工作机械的液压挖掘机1具备履带式的下部行驶体1e、可转动地安装在下部行驶体1e的上部而与下部行驶体1e一起构成工作机械的车辆主体1B的上部转动体1d。下部行驶体1e被左右的行驶液压电动机3e(在图1中只图示一个)驱动。上部转动体1d被转动液压电动机(未图示)所产生的转矩驱动，向左右方向转动。

在上部转动体1d上设置有驾驶室1f，在上部转动体1d的前方的驾驶室1f的侧面安装有进行目标地形等的形成工作的多关节型的前部工作装置1A(工作装置)。

前部工作装置1A(工作装置)将分别在垂直方向上旋转的起重臂(boom)1a、吊臂(arm)1b、以及铲斗(bucket)1c连结起来而构成，分别被起重臂缸体3a、吊臂缸体3b、以及铲斗缸体3c驱动。在起重臂1a、吊臂1b、铲斗1c、以及上部转动体1d上，设置有检测相对角度作为各自的姿势信息的角度传感器8a、8b、8c、8d(姿势信息取得装置)。此外，也可以构成为使用测量角速度和加速度的IMU(Inertial Measurement Unit：惯性测量装置)来代替角度传感器8a、8b、8c、8d，根据其测量值求出相对角度。

在驾驶室1f中配置有：操作杆(未图示)，其用于根据操作方向和操作量而产生用于驱动起重臂缸体3a、吊臂缸体3b、铲斗缸体3c、行驶液压电动机3e、以及转动液压电动机(未图示)的操作信号(在液压驱动方式的情况下，是先导压力(pilot pressure))，根据该操作信号使起重臂1a、吊臂1b、铲斗1c、上部转动体1d、以及下部行驶体1e动作；触摸屏监视器15a(参照后面的图2)，其用于向操作者进行信息显示或操作者进行的各种设定(输入)；模式选择装置16a(参照后面的图2)，其用于选择工作模式并进行切换；蜂鸣器15b(报告装置：参照后面的图2)，其用于向操作者报告在液压挖掘机的周围检测出障碍物；作为控制装置的信息处理控制器200(参照后面的图2)，其控制液压挖掘机1的整体的动作。在操作杆上，设置有用于检测操作者从操作杆输出的操作信号(在此为先导压力)的先导压力传感器9a、9b、9c、9d(操作信号检测装置)。此外，模式选择装置16a既可以由设置在驾驶室1f内的开关等构成，另外也可以构成为通过向触摸屏监视器15a的输入而选择工作模式，由此实现模式选择装置16a的功能。

在上部转动体1d的后方、右侧方、左侧方、以及前方，分别设置有用于进行各方向的动画的摄影的立体照相机13a、13b、13c、13d。

图2是表示液压挖掘机的周围监视装置的处理功能的一部分以及关联结构的功能框图。

在图2中，周围监视装置安装在信息处理控制器200中。信息处理控制器200与液压挖掘机1的各设备连接，按照固定的周期重复进行处理动作。

作为周围监视装置的处理功能，信息处理控制器200具备视野特性计算部210、动态特性计算部220、工作判定部230、最小报告区域决定部240、报告区域决定部250、存储部260A、障碍物位置计算部270、以及报告判定部280，在设定于液压挖掘机1的周边的报告区域的内侧检测到工作人员等障碍物的情况下，向报告装置(例如蜂鸣器15b)输出报告信号，由此向操作者报告障碍物的接近。

视野特性计算部210根据前部工作装置1A(起重臂1a、吊臂1b、以及铲斗1c)的姿势，计算在液压挖掘机1的周围操作者能够从驾驶室1f识别的区域(直接视野区域、间接视野区域)。如图1所示，在本实施方式中作为工作机械的一个例子所示的液压挖掘机1从驾驶室1f向右前方配置有前部工作装置1A，因此操作者能够从驾驶室1f识别的区域根据前部工作装置1A的姿势而变化。因此，为了求出液压挖掘机1的视野特性，必须考虑到前部工作装置1A的姿势。

图3是表示视野特性计算部的处理的流程的图。

在图3中，视野特性计算部210首先根据来自角度传感器8a～8c的检测结果(输出值)及预先存储在存储部260A的信息存储部261中的前部工作装置1A(起重臂1a、吊臂1b、铲斗1c)的前部形状数据211，生成具有车体坐标系(针对上部转动体1d设定的坐标系)中的起重臂1a、吊臂1b、铲斗1c各自的位置和大小的信息的计算用的前部工作装置1A的模型(步骤212)。接着，根据规定的计算方法(例如根据ISO确定的标准位置)决定液压挖掘机1的操作杆装置的操作时的操作者的头部位置(步骤213)，以该操作者的头部位置为原点，在地表面上决定任意的代表点(步骤214)，确定朝向决定出的代表点的三维向量(操作者的视线向量)(步骤215)。在此，通过进行与前部工作装置1A的模型的交叉判定，来判定驾驶室1f的操作者是否能够识别右前方区域(即前部工作装置1A方向的区域)的代表点(步骤216)。在此，到针对地表面的全部代表点进行步骤214～216的处理为止重复实施(步骤217)，如果针对全部的代表点结束了步骤214～步骤216的处理，则通过对得到的结果进行整合(Integration)，来决定在液压挖掘机1的外部从驾驶室1f成为操作者的死角的区域等的与操作者的视野有关的信息即视野特性数据(步骤218)。通过视野特性计算部210计算出的视野特性数据被输出到最小报告区域决定部240。

此外，对于操作者的头部位置的计算方法，并不具体限定于上述方法，还能够通过使用任意的测量方法而高精度地计算头部位置，实施更高精度的识别判定。

另外，针对对前部工作装置1A的姿势没有影响的区域的视野特性，预先进行存储，与通过视野特性计算部210的处理而计算出的视野特性数据一起，分类为能够通过操作者的直接观察而识别的直接视野区域、能够通过镜子、监视器(即立体照相机13a～13d的摄像)而识别的间接视野区域、无法识别的死角区域的3种区域，作为表示各个区域的点群数据而向最小报告区域决定部240输出。此外，在图4中，表示液压挖掘机1的工作时的姿势的一个例子，在图5中，表示图4的姿势下的液压挖掘机1的周围的直接视野区域401、间接视野区域402、死角区域403的一个例子。

动态特性计算部220计算最短冲撞预测时间。最短冲撞预测时间是指预测液压挖掘机1的至少一部分到达液压挖掘机1的周围的各区域的最短时间，是液压挖掘机1从该时刻的姿势以最大速度并且最短路径动作的情况下到达成为该目的的区域的时间。

图6是表示动态特性计算部的处理的流程的图。

在图6中，动态特性计算部220首先根据来自角度传感器8a～8c的检测结果(输出值)和预先存储在存储部260A的信息存储部261中的前部工作装置1A(起重臂1a、吊臂1b、铲斗1c)的前部形状数据211，计算车体坐标系中的铲斗1c的前端位置(步骤221)。接着，根据在步骤221中得到的铲斗1c的前端位置(以后称为铲斗前端位置)，生成包含前部工作装置1A和车辆主体1B的液压挖掘机1整体的模型车体模型(步骤222)。接着，使用预先存储在存储部260A的信息存储部261中的基本特性数据226，计算以当前的铲斗前端位置为初始位置时的最短冲撞预测时间(步骤223)。基本动态特性数据505例如存储有最大动作速度(最大转动角速度、最大行驶速度等)作为各执行器的基本动态特性，根据单独地使起重臂缸体3a、吊臂缸体3b、铲斗缸体3c、转动电动机(未图示)、以及左右的行驶液压电动机3e(只图示了一个)向各动作方向工作时的最大速度，计算最短冲撞预测时间。此外，实际上各执行器的动态特性根据前部工作装置1A的初始姿势或工作油温度、复合动作的有无而变化，但在此设想各个执行器以最大动作速度进行动作的情况。接着，整合步骤223中的计算结果，生成动态特性数据(步骤224)。通过动态特性计算部220生成的动态特性数据被输出到最小报告区域决定部240。

工作判定部230判定是否正在实施在针对液压挖掘机1而选择的工作模式下设想的工作、换言之是否正在实施与通过模式选择装置16a选择出的工作模式的工作内容不同的工作内容的工作。

图7是表示工作判定部的处理的流程的图。

在图7中，工作判定部230首先识别通过模式选择装置16a当前选择的工作模式(步骤232)，判定当前选择的工作模式是否是标准模式(步骤233)。

在此，说明在本实施方式中定义的标准模式、MG模式、土量测量模式的3个工作模式。

标准模式是进行基本的工作的情况下的工作模式。在标准模式下，在进行通常的挖掘填土工作、行驶操作等的情况下被选择。液压挖掘机1的动作大致可以分类为起重臂动作、吊臂动作、铲斗动作、转动动作、行驶动作的5个动作。在标准模式下，以挖掘填土或行驶为基本，设想与工作内容对应地要求进行各种动作，因此上述的5个动作的任意一个都有可能进行。

MG模式(机器引导模式，machine guidance mode)是主要在调平工作(levelingwork)的情况下选择的工作模式。在MG模式下，在设置于驾驶室1f内的触摸屏监视器15a等显示装置上，显示作为目标的地表面与铲斗1c的前端的相对位置的信息。操作者根据显示在显示装置(例如触摸屏监视器15a)上的信息，进行操作使得铲斗1c的前端位置与目标面对齐，由此与一边直接观察铲斗1c的前端一边进行操作相比，能够更容易地进行铲斗1c的位置对齐。此外，在MG模式下，调平工作成为中心，因此设想作为液压挖掘机1的动作，主要进行起重臂动作、吊臂动作、铲斗动作，转动动作、行驶动作等动作的频度、动作量都小。

土量测量模式是用于测量挖掘的土的重量的模式，在将挖掘的土堆积到自卸车时等，操作者一边确认监控显示的堆积量不会超载，一边进行工作。在土量测量模式下，挖掘堆积工作成为中心，因此主要设想进行起重臂动作、吊臂动作、铲斗动作、转动动作。

此外，正在实施与所选择的工作模式的工作内容不同的工作内容的工作的状态也可以认为是选择了通过模式选择装置16a选择的3个工作模式以外的工作模式，因此，该状态也可以认为是工作模式的一个。

在步骤233中的判定结果是否的情况下，即在当前设定的工作模式是标准模式以外的情况下，根据当前的工作模式，来决定用于判定液压挖掘机1的当前的动作是否是作为当前设定的工作模式(例如MG模式、土量测定模式)而进行的动作以外、即是否正在实施与所选择的工作模式的工作内容不同的工作内容的工作的判定条件(步骤234)。

预先对工作模式的每个种类设定在步骤234中使用的判定条件，并存储在存储部260A的信息存储部261中。例如，对于MG模式，将转动动作持续一定时间以上作为判定条件，另外，对于土量测量模式，将进行行驶动作的情况、转动动作没有进行一定时间以上等作为判定条件。

工作判定部230与步骤232的工作模式的识别并行地，根据先导压力传感器9a～9d的检测结果(输出值)进行动作识别(步骤231)。在液压挖掘机1中，通过由操作者操作操作杆装置而使先导压力变化(即生成操作信号)，控制用于驱动起重臂缸体3a、吊臂缸体3b、铲斗缸体3c、转动电动机(未图示)、以及左右行驶液压电动机3e(只图示了一个)的各执行器的油的流量，因此能够根据先导压力(操作信号)识别机械的动作内容。在本实施方式中，如上述那样，作为识别对象的动作的一个例子，分类为起重臂动作、吊臂动作、铲斗动作、转动动作、行驶动作的5个动作来定义。

判定在步骤231中识别出的液压挖掘机1的动作与在步骤234中决定的判定条件是否一致(步骤236)，在判定结果是否的情况、即不一致的情况下，设为正在实施与所选择的工作模式的工作内容不同的工作内容的工作，将工作标志设为假(False)(步骤237)，将工作标志(假)作为工作判定部230的输出而输出到最小报告区域决定部240。

另外，在步骤236中的判定结果为是的情况、即在液压挖掘机1的动作与判定条件一致的情况下，将工作标志设为真(True)(步骤236)，作为工作判定部230的输出，向最小报告区域决定部240输出工作标志(真)。

另外，在步骤233中的判定结果为是的情况、即在当前设定的工作模式是标准模式的情况下，将工作标志设为假(False)(步骤237)，作为工作判定部230的输出，向最小报告区域决定部240输出工作标志(假)。这样，在工作模式是标准模式的情况下，难以推定液压挖掘机的动作，另外不需要判定(工作判定)是否正在实施与所选择的工作模式的工作内容不同的工作内容的工作，因此与判定为正在实施与所选择的工作模式的工作内容不同的工作内容的工作的情况同样地，将工作标志设为假。

图8是表示最小报告区域决定部的处理的流程的图。

最小报告区域决定部240根据视野特性计算部210和动态特性计算部220的计算结果、工作判定部230的判定结果、通过模式选择装置16a选择出的工作模式等，计算设定在液压挖掘机1的周边的最小报告区域。最小报告区域是指对与各工作模式对应的报告区域分别设定的后述的不能由操作者等变更的区域。

在图8中，最小报告区域决定部240首先根据通过视野特性计算部210计算出的液压挖掘机1的视野特性数据，计算相对于液压挖掘机1的周围的区域的识别性水平(步骤241)。在此，识别性水平是表示从操作者的观察容易度的指标，识别性水平越高的区域则表示越容易从操作者观察，识别性水平越低的区域则表示越难以从操作者观察。视野特性数据是液压挖掘机1的周围的直接视野区域、间接视野区域、以及死角区域的各区域的信息，在步骤241中，对于直接视野区域将水平3决定(计算)为识别性水平，对于间接视野区域将水平2决定(计算)为识别性水平，对于死角区域将水平1决定(计算)为识别性水平。

另外，与步骤241的识别性水平的计算并行地，根据通过动态特性计算部220计算出的液压挖掘机1的动态特性数据，计算液压挖掘机1的动态特性水平(步骤242)。如上述那样，动态特性数据表示液压挖掘机1的周围区域中的最短冲撞预测时间，在步骤241中，根据最短冲撞预测时间的长度来决定(计算)动态特性水平。

图9是表示与动态特性数据对应的动态特性水平的决定例子的图。

在图9中，针对设定动态特性水平的液压挖掘机1的周围区域900，对于最短冲撞时间为1s以下的区域901将水平1决定(计算)为动态特性水平，对于最短冲撞时间为1～3s以下的区域902将水平2决定(计算)为动态特性水平，对于最短冲撞时间为3s以上的区域903将水平3决定(计算)为动态特性水平。

接着，根据在步骤241中计算出的识别性水平和在步骤242中计算出的动态特性水平，进行综合水平的计算。在此，综合水平例如是指根据识别性水平和动态特性水平的积计算出的结果，综合水平越低则表示向操作者报告工作人员等障碍物的侵入的必要性越高。在利用了上述计算方法的情况下，例如在成为综合水平的计算对象的区域的识别性水平是水平2，并且动态特性水平是水平3的情况下，将该区域的综合水平决定为水平6。

此外，识别性水平、动态特性水平、以及综合水平的各水平的决定方法并不限于以上所示的例子，能够考虑到成为本申请发明的应用对象的工作机械的种类、其工作环境等因素而适当地进行变更。

接着，根据在步骤243中计算出的综合水平，首先从存储部260A的信息存储部261读出工作模式是标准模式的情况下的最小报告区域并进行设定(步骤244)。根据识别性水平和动态特性水平的积而求出的综合水平越低，则表示越难以从驾驶室1f的操作者看到，是到冲撞为止的时间越短的区域，因此，设定为最小报告区域的必要性高。此外，在本实施方式中，将综合水平为1的区域设定为最小报告区域，但通过此处的阈值设定来决定操作者能够任意地决定的追加报告区域(后述)的范围，因此也可以根据管理者等的判断而用任意的阈值来运用。

接着，根据模式选择装置16a的选择结果，判定当前的工作模式是否是标准模式(步骤245)，在是标准模式以外的工作模式的情况下，根据工作判定部230的判定结果，确认是否正在实施与所选择的工作模式的工作内容不同的工作内容的工作、即工作标志是否是假(步骤246)。在步骤246中工作标志不是假的情况(即工作标志是真的情况)、即正在实施所选择的工作模式的工作内容的工作的情况下，从存储部260A的信息存储部261读出与工作模式对应的最小报告区域并进行设定(步骤247)，将所设定的最小报告区域输出到报告区域决定部250。

考虑到各工作模式下的特性地设定最小报告区域。例如，在MG模式下，前部工作装置1A的操作为主，因此以铲斗1c的前端位置为中心，针对其近旁的区域设定最小报告区域，考虑到进行行驶操作的频度低，将车体(车辆主体1B)后方的最小报告区域设定得比标准模式窄。同样，在土量测量模式下，转动操作为主，因此放大与前部工作装置1A的转动方向和车体主体1B的后端的转动方向对应的最小报告区域，另外伴随着行驶频度/距离的降低，缩小向车辆主体1B的后方的最小报告区域的这样的运用是有效的。另外，设想在MG模式、土量测量模式等下操作者一边注视监视器一边进行操作的运用，因此担心与确保了直接视野的区域无关地操作者没有注意到物体的存在的情况。因此，在伴随着向监视器的显示那样的工作模式下，与直接视野的有无无关地针对车体(车辆主体1B)近旁的区域设定为最小报告区域那样的运用是有效的。

另外，在步骤245中的判定结果为是的情况、即工作模式是标准模式的情况下，将在步骤244中设定的最小报告区域(标准模式)输出到报告区域决定部250。

另外，在步骤246中的判定结果为是的情况、即来自工作判定部230的工作标志是假而判定为正在实施与所选择的工作模式的工作内容不同的工作内容的工作的情况下，也将在步骤244中设定的最小报告区域(标准模式)输出到报告区域决定部250。即，在正在实施与所选择的工作模式的工作内容不同的工作内容的工作时，难以推定作为工作机械的液压挖掘机1的动作，因此应用标准模式时的最小报告区域。

图10是表示报告区域决定部的处理的流程的图。

报告区域决定部250针对通过最小报告区域决定部240对当前的工作模式(标准模式、MG模式、土量测量模式、表示与所选择的工作模式的工作内容不同的工作内容的工作的工作模式(模式外工作)等)决定的最小报告区域，计算设定在液压挖掘机1的周边的报告区域。报告区域是组合了对每个工作模式设定的最小报告区域和由操作者等分别对每个工作模式设定的追加报告区域所得的区域。即，在变更了包含与所选择的工作模式的工作内容不同的工作内容的工作的工作模式的情况(即变更了最小报告区域的情况)下，与工作模式匹配地切换报告区域。此外，在本实施方式中，如图8所示，示例了在正在实施与选择为标准模式的工作模式的工作内容不同的工作内容的工作的情况下使用相同的最小报告区域的情况。

在图10中，报告区域决定部250首先判定是否变更了最小报告区域(步骤251)，在判定结果为是的情况下，从报告区域设定存储部260读出报告区域(追加报告区域)的上次设定值(步骤252)，向触摸屏监视器15a输出包含来自最小报告区域决定部240的最小报告区域和追加报告区域的上次设定值的报告区域(步骤253)。另外，在判定结果是否的情况下，直接向触摸屏监视器15a输出最小报告区域和追加报告区域(步骤253)。

图11是表示显示在触摸屏监视器上的报告区域的一个例子的图。

如图11所示，在触摸屏监视器15a上，以作为工作机械的液压挖掘机1为中心，显示出最小报告区域1101和任意地设定的追加报告区域1102，操作者通过触摸操作进行形成追加报告区域1102的可变点1103的追加、删除、位置的变更等，由此将追加报告区域1102设定为任意的范围。此外，在正在实施与所选择的工作模式的工作内容不同的工作内容的工作的情况下，与报告当前设定的工作模式的显示1104一起，显示用于通知由于正在实施与操作者所选择的工作模式的工作内容不同的工作内容的工作而切换了报告区域的显示1104a。

判定操作者是否对在步骤253中输出到触摸屏监视器15a的报告区域进行了设定、即是否进行了追加报告区域的变更(步骤254)，在判定结果是否的情况下，作为报告区域决定部250的决定结果，将所设定的报告区域(最小报告区域1101和追加报告区域1102)输出到报告判定部280。

另外，在步骤254中的判定结果是是的情况、即进行了追加报告区域的变更的情况下，将报告区域的设定(最小报告区域1101和追加报告区域1102、或只有追加报告区域1102)输出到报告区域设定存储部260并存储为上次设定值(步骤255)，再次将报告区域显示到触摸屏监视器15a上(步骤253)。

在报告区域设定存储部260中，存储操作者所设定的各工作模式下的报告区域，在由于工作模式的变更(包含转移到与所选择的工作模式的工作内容不同的工作内容的工作)而发生了报告范围的切换时，作为上次设定值而输出。通过进行这样的处理，即使在频繁地切换工作模式那样的环境下，也能够减少每次操作者重新设定报告范围的麻烦。

障碍物位置计算部270根据通过立体照相机13a～13d分别取得的2个图像，通过图像处理而检测工作人员等障碍物的存在，并计算其位置。首先，针对通过立体照相机13a～13d取得的图像进行特征点的抽出，根据预先存储的学习数据，进行工作人员的检测。接着，基于根据2个图像生成检测出的工作人员等障碍物在图像上的位置所得的视差图像，变换为立体照相机坐标系的三维坐标。障碍物位置计算部270预先存储有车体坐标系上的安装有立体照相机13a～13d的位置和角度，将检测出的工作人员的位置从立体照相机坐标系变换为车体坐标系，由此掌握液压挖掘机1与工作人员的相对位置。此外，在本实施例中，表示出利用立体照相机13a～13d进行的工作人员检测的形式，但只要能够测量作为工作机械的液压挖掘机1与工作人员的相对位置即可，因此也可以构成为使用LIDAR(Laser ImagingDetection and Ranging：激光成像检测和测距)、GNSS(Global Navigation SatelliteSystem：全球导航卫星系统)。

报告判定部280根据来自报告区域决定部250和障碍物位置计算部270的输出，判定在报告区域内是否存在工作人员等障碍物，在存在障碍物的情况下，向报告装置(例如蜂鸣器15b)输出报告信号。

说明以上那样构成的本实施方式的动作。

图12是概要地表示作为工作机械的液压挖掘机1与进行各工作的位置的关系的图。

在图12中，设想以下这样的一连串工作，即液压挖掘机1从停车地点A移动到进行挖掘堆积工作的工作地点B进行工作，然后，移动到坡度修整(平整)工作的工作地点C进行工作，然后返回到停车地点A。

在从停车地点A到工作地点B的移动中，在标准模式下行驶、移动。这时，液压挖掘机1采取图14所示那样的行驶姿势。在行驶姿势时，液压挖掘机1的右前方成为从驾驶室1f的死角，因此自动地将该区域设定为最小报告区域。这时，例如如图13所示的最小报告区域1301那样设定最小报告区域。

在到达工作地点B后，如果操作者为了进行挖掘堆积操作而将工作模式设定为土量测量模式，则决定适合于土量测量模式的最小报告区域。图15表示出土量测量模式时的最小报告区域的一个例子。在图15中，示例了设定有最小报告区域1501的情况。如上述那样，在土量测量模式下，转动操作成为中心，因此将在转动操作时变得危险的区域设定为最小报告区域，操作者不需要自己进行报告区域设定，能够减少设定操作的麻烦。

在此，在工作地点B处的挖掘堆积工作结束后，在向工作地点C移动时，操作者忘记了操作模式的切换而直接开始了行驶操作的情况下，工作标志成为真，因此最小报告区域切换为与标准模式时相同的最小报告区域。此外，对于报告区域，在报告区域设定存储部260中存储有上次设定值，因此如果操作者事前任意地设定了标准模式时的报告区域(追加报告区域)，则反映这时的报告区域设定。

在到达工作地点C时，如果操作者将工作模式切换为MG模式，则最小报告区域自动地切换为适合于MG模式的范围。图16是表示MG模式时的最小报告区域的一个例子的图。在工作地点C处的工作中，一边使工作机械向右方向移动，一边重复进行平整工作。因此，操作者如图17那样将与右方向对应的报告区域(即追加报告区域)设定得广，进行工作。这样，在预定的工作的报告区域的设定只是最小报告区域而不充分的情况下，操作者任意地设定追加报告区域而进行工作。

在工作地点C处的工作结束后，操作者将工作模式切换为标准模式，到停车地点A为止进行行驶操作。

这样，由于成为以下这样的运用，即操作者只通过工作模式的切换就能够设定适合于基本工作内容的报告区域，进而只在判断为需要广范围的报告区域的情况下，才通过对最小报告区域任意地设定追加报告区域，来设定报告区域，因此能够减少操作者进行的设定的麻烦。

在如以上那样构成的本实施方式中，对每个工作模式规定最小报告区域，并且在作为工作机械的液压挖掘机1中自动地切换为适合于所选择的工作模式的最小报告区域，因此，能够减少操作者对每个工作重新设定报告区域的麻烦。

总结如以上那样构成的本实施方式的特征。

(1)在上述中，液压挖掘机1具备：车体主体1B；安装在车体主体1B的前部工作装置1A(工作机)；先导压力传感器9a～9b(操作信号检测装置)，其检测用于驱动前部工作装置1A的操作信号；信息处理控制器200，其具备障碍物位置计算部270，该障碍物位置计算部270检测存在于具备车辆主体1B和前部工作装置1A的液压挖掘机1(工作机械)的周围的障碍物，并对检测出的上述障碍物相对于液压挖掘机1的相对位置进行计算，液压挖掘机1具备：工作模式选择装置16a，其选择液压挖掘机1的工作模式，信息处理控制器200具备：工作判定部230，其根据先导压力传感器9a～9b的检测结果，判定是否正在实施液压挖掘机1的工作内容与通过模式选择装置16a选择出的工作模式的工作内容不同的工作内容的工作；最小报告区域决定部240，其根据模式选择装置16a的选择结果和工作判定部230的判定结果，从预先设定在液压挖掘机1的周边的多个最小报告区域中决定一个；报告判定部280，其在通过障碍物位置计算部270计算出的障碍物相对于液压挖掘机1的相对位置是被设定得包含通过最小报告区域决定部240决定的最小报告区域的报告区域的内侧的情况下，向蜂鸣器15b(报告装置)输出报告信号。

通过这样的结构，抑制操作者的负担增大，由此能够在针对存在于工作机械的周围的障碍物进行没有过多和不足的适当的控制的同时，抑制工作效率的降低。

(2)在上述(1)的工作机械中，具备：报告区域决定部250，其由操作者将包含通过最小报告区域决定部240决定的最小报告区域的任意的区域决定为报告区域。

由此，在预定的工作的报告区域的设定只是最小报告区域而不充分的情况下，操作者能够任意地设定追加报告区域，因此能够进行更适合于工作内容的障碍物检测的报告。

(3)在上述(2)的工作机械中，具备：报告区域设定存储部260，其对每个最小报告区域存储通过报告区域决定部250决定出的报告区域，报告区域决定部250根据通过最小报告区域决定部240决定出的最小报告区域，从报告区域设定存储部260读出报告区域。

(4)在上述(1)的工作机械中，具备：角度传感器8a～8b(机械姿势取得装置)，其取得液压挖掘机1的姿势信息；视野特性计算部210，其根据通过角度传感器8a～8b取得的姿势信息，计算液压挖掘机1的操作者的视野特性，最小报告区域决定部240根据通过视野特性计算部210计算出的液压挖掘机1的视野特性，分别设定多个最小报告区域。

由此，能够根据操作者的视野、液压挖掘机1的工作内容，设定更适当的最小报告区域，因此能够进行更适合于工作内容的障碍物检测的报告。

<其他>

此外，本发明并不限于上述实施方式，包含不脱离其主要内容的范围内的各种变形例子。例如，本发明并不限于具备在上述实施方式中说明的全部结构，还包含删除了该结构的一部分的结构。另外，能够针对其他实施方式的结构追加或置换某实施方式的结构的一部分。

另外，以上列举了液压挖掘机为例子进行了说明，但只要是具备有可能遮挡操作者从驾驶室的视野的工作装置的工作机械(例如轮式装载机、起重机)，就能够运用本发明。

另外，也可以通过硬件(例如用集成电路设计执行各功能的逻辑等)，来实现上述信息处理控制器(控制装置)200的各结构、该各结构的功能和执行处理等的一部分或全部。另外，上述信息处理控制器200的结构也可以为通过由运算处理装置(例如CPU)读出/执行而实现该信息处理控制器200的结构的各功能的程序(软件)。例如可以将该程序的信息存储到半导体存储器(快闪存储器、SSD等)、磁存储装置(硬盘驱动器等)、以及记录介质(磁盘、光盘等)等。

另外，在上述各实施方式的说明中，表示出被认为该实施方式的说明所需要的控制线、信息线，但并不限于一定表示出产品的全部控制线、信息线。实际上也可以考虑将几乎全部的结构相互连接起来。

附图标记说明

1：液压挖掘机；1a：起重臂；1A：前部工作装置；1b：吊臂；1B：车辆主体；1c：铲斗；1d：上部转动体；1e：下部行驶体；1f：驾驶室；3a：起重臂缸体；3b：吊臂缸体；3c：铲斗缸体；3e：行驶液压电动机；8a～8d：角度传感器；9a～9d：先导压力传感器；13a～13d：立体照相机；15a：触摸屏监视器；15b：蜂鸣器；16a：模式选择装置；200：信息处理控制器(控制装置)；210：视野特性计算部；211：前部形状数据；220：动态特性计算部；226：基本特性数据；230：工作判定部；240：最小报告区域决定部；250：报告区域决定部；260：报告区域设定存储部；260A：存储部；261：信息存储部；270：障碍物位置计算部；280：报告判定部；401：直接视野区域；402：间接视野区域；403：死角区域；505：基本动态特性数据；900～903：区域；1101：最小报告区域；1102：追加报告区域；1103：可变点；1301、1501：最小报告区域。

Claims (4)

1.一种工作机械，其具备：

车辆主体；

工作机，其安装在上述车辆主体；

操作信号检测装置，其检测用于驱动上述工作机的操作信号；

控制装置，其具备障碍物位置计算部，该障碍物位置计算部检测存在于具备上述车辆主体和上述工作机的工作机械的周围的障碍物，并对检测出的上述障碍物相对于上述工作机械的相对位置进行计算，

该工作机械的特征在于，

上述工作机械具备：工作模式选择装置，其选择上述工作机械的工作模式，上述工作模式包括作为进行基本的工作的模式而设定的标准模式，

上述控制装置具备：

工作判定部，其根据上述操作信号检测装置的检测结果，判定是否正在实施上述工作机械的工作内容与通过上述工作模式选择装置选择出的工作模式的工作内容不同的工作内容的工作；

最小报告区域决定部，其在由上述工作判定部判定为正在实施由上述工作模式选择装置选择出的工作模式的工作内容的工作时，从预先设定在上述工作机械的周边的多个最小报告区域中选择与由上述工作模式选择装置选择出的工作模式对应的报告区域，在由上述工作判定部判定为正在实施与由上述工作模式选择装置选择出的工作模式的工作不同的工作内容的工作时，从上述多个最小报告区域中选择与上述标准模式对应的报告区域；

报告判定部，其在通过上述障碍物位置计算部计算出的上述障碍物相对于上述工作机械的相对位置是被设定得包含通过上述最小报告区域决定部决定的最小报告区域的报告区域的内侧的情况下，向报告装置输出报告信号。

2.根据权利要求1所述的工作机械，其特征在于，

上述工作机械具备报告区域决定部，该报告区域决定部由操作者将包含通过上述最小报告区域决定部决定的最小报告区域的任意的区域决定为上述报告区域。

3.根据权利要求2所述的工作机械，其特征在于，

上述工作机械具备报告区域设定存储部，该报告区域设定存储部对每个上述最小报告区域存储通过上述报告区域决定部决定出的上述报告区域，

上述报告区域决定部根据通过上述最小报告区域决定部决定出的上述最小报告区域，从上述报告区域设定存储部读出上述报告区域。

4.根据权利要求1所述的工作机械，其特征在于，具备：

机械姿势取得装置，其取得上述工作机械的姿势信息；

视野特性计算部，其根据通过上述机械姿势取得装置取得的姿势信息，计算上述工作机械的操作者的视野特性，

上述最小报告区域决定部根据通过上述视野特性计算部计算出的上述工作机械的视野特性，分别设定多个上述最小报告区域。

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