工程机械用的提醒注意装置的制作方法

文档序号:21604245发布日期:2020-07-24 17:00阅读:189来源:国知局
工程机械用的提醒注意装置的制作方法

本发明涉及一种用于在液压挖掘机等工程机械的周围提醒作业人员等注意的提醒注意装置。



背景技术:

以往,例如专利文献1所示,已知有一种技术,在作为工程机械的液压挖掘机周围,设定与斗杆的伸长长度等对应尺寸的圆形状的危险区域,通过向该危险区域照射可见光,来提醒位于液压挖掘机周围的作业人员注意。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本发明公开公报特开2009-121053



技术实现要素:

在上述专利文献1所公开的技术中,将液压挖掘机等工程机械周围全方位地设定为危险区域。但是,在这种情况下,位于工程机械周围的作业人员可移动的范围受到过度限制,进而,容易影响工程机械在作业现场的作业性。

例如,当液压挖掘机的回转体向逆时针方向进行回转动作时,回转体右前侧的区域较之左前侧(回转方向下游侧)的区域,提醒注意的必要性相对较低。然而,在专利文献1的技术中,可见光却照射在包含该右前侧区域在内液压挖掘机周围全方位的区域上。因此,液压挖掘机周围作业人员可移动的范围受到过度限制。

本发明鉴于这样的背景而完成,其目的在于提供一种提醒注意装置,可在工程机械的周围根据危险性适当地设定提醒注意区域,使工程机械周围的人认知到该提醒注意区域。

鉴于上述背景,本发明的目的在于提供一种工程机械用提醒注意装置,包括:第1动作信息获取部,获取第1动作信息,所述第1动作信息是表示所述工程机械的回转动作以及行驶动作中至少其中一种动作的状态的信息;区域设定部,在所述工程机械的周围设定用于提醒位于所述工程机械周围的人注意的区域即提醒注意区域,所述区域设定部根据所述第1动作信息获取部所获取的所述第1动作信息来设定所述提醒注意区域;以及,显示形成部,利用可见光在所述提醒注意区域形成让位于所述工程机械周围的人视觉上认知到所述提醒注意区域的显示。

附图说明

图1是本发明的一实施方式所涉及的作为工程机械的液压挖掘机的侧视图。

图2是本发明的一实施方式所涉及的液压挖掘机所具备的控制处理系统的框图。

图3是本发明的第1实施方式中表示图2所示的控制处理系统的控制器所执行的处理的流程图。

图4a是表示回转动作时的提醒注意区域的设定例的图。

图4b是表示回转动作时的提醒注意区域的设定例的图。

图5a是表示回转动作时的提醒注意区域的设定例的图。

图5b是表示回转动作时的提醒注意区域的设定例的图。

图6a是表示行驶动作时的提醒注意区域的设定例的图。

图6b是表示行驶动作时的提醒注意区域的设定例的图。

图7a是举例表示图4a~图5b所示的角度θ1、θ2与回转速度的关系的图表。

图7b是举例表示图6a及图6b所示的距离d与行驶速度的关系的图表。

图8是本发明的第2实施方式中表示图2所示的控制处理系统的控制器所执行的处理的流程图。

图9是本发明的第3实施方式中表示图2所示的控制处理系统的控制器所执行的处理的流程图。

图10是表示本发明的第3实施方式中可见光照射在提醒注意区域中的图。

图11是用于说明本发明的变形实施方式所涉及的照射光源及反射镜功能的示意剖视图。

图12是表示图11的反射镜的旋转方向的立体图。

具体实施方式

[第1实施方式]

参照图1至图7b来说明本发明的第1实施方式。图1是本发明的一实施方式所涉及的作为工程机械的液压挖掘机1的侧视图。图2是本发明的一实施方式所涉及的液压挖掘机1具备的控制处理系统20的框图。图3是本发明的第1实施方式中,表示图2所示的控制处理系统20的控制器30所执行的处理的流程图。图4a、4b、5a及5b是液压挖掘机1在回转动作时的提醒注意区域的设定例的图。图6a及6b是液压挖掘机1在行驶动作时的提醒注意区域的设定例的图。图7a是举例表示图4a~图5b所示的角度θ1、θ2与回转速度的关系的图表。图7b是举例表示图6a及图6b所示的距离d与行驶速度的关系的图表。参照图1,本实施方式中,作为工程机械的一个例子的液压挖掘机1具备履带式的行走体2、搭载在行走体2上的回转体3、安装在回转体3上的可动式的作业装置4、驾驶室5、机械室6和回转用液压马达7。

行走体2具有左右一对履带2r、2l(图4a),履带2r、2l可分别由单独的行驶用液压马达(图示省略)驱动。

回转体3以在回转用液压马达7的驱动下可绕相对于行走体2向上下方向延伸的回转轴cz向指定的回转方向(亦称偏航方向(yaw方向))回转的方式安装于该行走体2。该回转体3的前部具备供作业人员搭乘的驾驶室5,后部具备容纳发动机、液压设备等的机械室6。

作业装置4包括:从回转体3的前部延伸设置的动臂11;从动臂11的前端部延伸设置的斗杆12;安装在斗杆12前端部的附属装置13(图中示例为铲斗);动臂用汽缸14,使动臂11相对于回转体3向指定的摆动方向(亦称俯仰方向(pitch方向)。周绕向回转体3的左右方向延伸的轴的方向)摆动;斗杆用汽缸15,使斗杆12相对于动臂11向所述俯仰方向摆动;附属装置用汽缸16,使附属装置13相对于斗杆12向所述俯仰方向摆动。

另外,图1中虽以基本结构的液压挖掘机1为例,但可运用本发明的液压挖掘机并不仅限于上述结构。例如,附属装置13不仅限于铲斗,也可以是其他类型的附属装置(破碎机、液压剪等)。

此外,动臂11不仅可以相对于回转体3向所述俯仰方向摆动,还可以是受独立于动臂用汽缸14的其他致动器驱动,能相对于回转体3向所述偏航方向摆动的,或向回转体3的左右方向移动的。

此外,液压挖掘机1中,除包含动臂11的作业装置4外,还可以安装未图示的推土装置等。此外,液压挖掘机1除液压式的致动器外,也可具备电动式的致动器。

本实施方式的液压挖掘机1还可具备如图2所示结构的控制处理系统20。该控制处理系统20包含作为本发明提醒注意装置的一个例子的功能,其中包括:回转速度检测部21,检测回转体3的回转速度;行驶速度检测部22,检测行走体2的行驶速度;作业装置姿势检测部23,检测作业装置4的姿势;操作指令检测部24,检测液压挖掘机1未图示的操纵装置发出的操作指令;物体检测部25,检测位于液压挖掘机1周围的物体(包含人);照射光源28,可在液压挖掘机1的周围照射可见光;控制器30,具有控制照射光源28的功能。

回转速度检测部21例如使用陀螺仪传感器等角速度传感器,或使用可以检测回转用液压马达7的转速的传感器(旋转编码器、解角器等),检测回转体3相对于行走体2的回转速度(绕回转轴cz的回转速度),向控制器30输出表示该回转速度的检测值的检测数据。

行驶速度检测部22例如使用gnss(globalnavigationsatellitesystem,全球导航卫星系统),或可以分别检测行走体2左右的行驶用液压马达的转速的传感器(旋转编码器、解角器等),检测行走体2的行驶速度,向控制器30输出表示该行驶速度的检测值的检测数据。

作业装置姿势检测部23分别用旋转编码器、电位计等传感器,检测动臂11相对于回转体3的位移量(围绕动臂11的摆动支点的旋转角度)、斗杆12相对于动臂11的位移量(围绕斗杆12的摆动支点的旋转角度)以及附属装置13相对于斗杆12的位移量(围绕附属装置13的摆动支点的旋转角度),向控制器30输出表示上述位移量的检测值的检测数据。

此处,液压挖掘机1通过动臂11、斗杆12及附属装置13的各位移量的组合,来规定作业装置4相对于旋转体3的整体姿势。因此,这些位移量的检测数据的组合就表示作业装置4的整体姿势。

操作指令检测部24所检测的操作指令是表示对液压挖掘机1的各致动器的动作状态的要求(对各致动器的工作方向及工作速度的要求)的信息,至少包含与回转用液压马达17的动作相关的操作指令和与行走体2左右的行驶用液压马达的动作相关的操作指令。

在本实施方式中,操作指令检测部24例如通过压力传感器,检测出随着液压挖掘机1的驾驶员对用于操纵液压挖掘机1的各致动器的操作杆(图示省略)的操作而产生的先导压(分别施加于向各致动器供给工作油用的方向切换阀的2个先导端口的先导压),作为与各致动器相关的操作指令的检测数据,向控制器30输出表示该先导压的检测值的检测数据。

此处,液压挖掘机1中,在使各致动器向目标方向工作时,向与该致动器的目标工作方向对应的方向操作用于操纵该致动器的操作杆。该情况下,在向该致动器供给工作油用的方向切换阀的2个先导端口中,与该致动器的工作方向对应的先导端口被施加先导压。

此外,这种情况下,用于操纵各致动器的操作杆的操作量越大,则施加在与该致动器对应的方向切换阀上的先导压越大,进而,通过该方向切换阀供给致动器的工作油的流量越大。结果,该致动器的工作速度增大。

因此,随着用于操纵各致动器的操作杆的操作而产生的先导压的检测值,即为表示与该致动器相关的操作指令(具体而言是对该致动器的工作方向及工作速度的要求)的检测数据。

例如,随着用于操纵回转用液压马达7的操作杆的操作而产生的先导压(以下,亦称回转先导压)的检测值,即为表示对回转用液压马达7的工作方向及工作速度的要求(进而,表示对回转体3的回转方向及回转速度的要求)的数据。

此外,随着用于操纵行走体2左右的行驶用液压马达的操作杆的操作而产生的先导压(以下,亦称行驶先导压)的检测值,即为表示对左右行驶用液压马达各自的工作方向及工作速度的要求(进而,表示对行走体2的行驶方向及行驶速度的要求)的数据。

补充说明,也可用电位计等传感器检测用于操纵各致动器的操作杆的操作量(包含操作方向),用该操作量的检测值代替上述先导压,用作与该致动器相关的操作指令的检测数据。

此外,在可以远程操纵液压挖掘机1时,或波压挖掘机1可以自动驾驶时,可将外部操纵装置(未图示)发送给液压挖掘机1的指令数据或通过自动驾驶用的控制装置生成的指令数据,用作表示与各致动器相关的操作指令(各致动器的动作目标)的数据。

物体检测部25通过tof传感器(tof:timeofflight飞行时间)、立体照相机等多个测距传感器检测位于液压挖掘机1周围的物体(地面上的设置物或人等移动的物体),将该检测数据输出给控制器30。该情况下,物体检测部25输出的检测数据中包含表示物体距离液压挖掘机1的距离和方位的数据(换言之,表示物体相对于液压挖掘机1的相对位置的数据)。另外,各测距传感器可安装在例如回转体3的周缘部等位置上。

照射光源28例如可由激光光源、投影仪等可见光的光源构成。本实施方式中,为了能大致全方位(偏航方向上的全方位)地将可见光照射在液压挖掘机1周围的地面(距离液压挖掘机1指定距离内的地面)上,如图4a等所示,将多个照射光源28安装在回转体3的周缘部。各照射光源28可在指定范围内可变地控制可见光的照射区域。为此,照射光源28为了能切换照射方向,也可以是可围绕指定轴转动地支撑在回转体3上。此外,照射光源28也可以包含沿上下方向或水平方向相邻配置的多个发光元件。

另外,在图4a等中虽然表示了具备4个照射光源28的液压挖掘机1的例子,但液压挖掘机1也可搭载更多的照射光源28。

此外,照射光源28可以是只输出蓝色、红色等单色可见光的光源,也可以是可同时或选择性地输出多色可见光的光源,或者是可输出网格、条纹等指定纹样的可见光的光源,或者是可在照射区域中局部添加文字信息或图形信息等的光源。

控制器30由包含微电脑、存储器、接口电路等的1个以上电子电路单元构成。该控制器30包括:提醒注意区域设定部31(区域设定部),作为由所安装的硬件结构及程序(软件结构)实现的功能,在液压挖掘机1的周围设定提醒注意区域;以及照射控制部32(显示形成部),控制照射光源28向所设定的提醒注意区域照射可见光。另外,控制器30还可包含进行液压挖掘机1的运转控制的功能。

补充说明,本实施方式中,操作指令检测部24相当于本发明的第1动作信息获取部。这种情况下,与回转用液压马达17的动作相关的操作指令和与行走体2左右的行驶用液压马达的动作相关的操作指令,相当于表示回转动作状态和行驶动作状态的第1动作信息。此外,与回转用液压马达17的动作相关的操作指令,相当于与回转动作的动作方向及动作速度相关的指令信息(方向信息、速度信息),与左右行驶用液压马达的动作相关的操作指令,相当于与行驶动作的动作方向及动作速度相关的指令信息(方向信息、速度信息)。这样,操作指令检测部24获取第1动作信息,即表示液压挖掘机1的回转动作及行驶动作中至少其中一种动作状态的信息。此外,所述第1动作信息包含方向信息,方向信息是关于液压挖掘机1的回转动作及行驶动作中至少其中一种动作在液压挖掘机1的动作的方向的信息。此外,所述第1动作信息包含速度信息,速度信息是关于液压挖掘机1的回转动作及行驶动作中至少其中一种动作在液压挖掘机1的动作的速度的信息。

此外,作业装置姿势检测部23相当于本发明的第2动作信息获取部。作业装置姿势检测部23获取第2动作信息,即表示液压挖掘机1搭载的可动式作业装置的动作状态的信息。该情况下,动臂11、斗杆12及附属装置13各位移量的组合相当于本发明的第2动作信息。

此外,提醒注意区域设定部31相当于本发明的区域设定部,照射控制部32及照射光源28相当于本发明的显示形成部,物体检测部25相当于本发明的物体检测部。提醒注意区域设定部31在液压挖掘机1的周围设定提醒注意区域,即提醒位于液压挖掘机1周围的人注意的区域。该情况下,提醒注意区域设定部31根据所述第1动作信息获取部获取的所述第1动作信息来设定所述提醒注意区域。提醒注意区域设定部31尤其是根据所述第1动作信息获取部获取的所述方向信息,来设定(决定)所述提醒注意区域的位置。此外,提醒注意区域设定部31根据所述第1动作信息获取部获取的所述速度信息,来设定(决定)所述提醒注意区域的大小。此外,提醒注意区域设定部31还根据所述第2动作信息获取部获取的所述第2动作信息来设定所述提醒注意区域。

此外,照射控制部32及照射光源28利用可见光在所述提醒注意区域形成显示,从视觉上使位于液压挖掘机1周围的人认知到所述提醒注意区域。

下面,对向液压挖掘机1周围照射光线的有关操作进行说明。在液压挖掘机1的运转中,控制器30按指定的控制处理周期依次执行图3的流程图所示的处理。在步骤s1中,控制器30从操作指令检测部24获取目前操作指令的检测数据。该情况下,获取的检测数据仅为回转用液压马达7及左右的行驶用液压马达的有关操作指令的检测数据即可。

接着,在步骤s2中,控制器30基于步骤s1中取得的检测数据,判断是否有回转体3回转动作(回转用液压马达7的运转)或行走体2行驶动作(左右行驶用液压马达一方或双方的运转)的要求。

该情况下,控制器30在随着用于操纵回转用液压马达7的操作杆的操作而产生的回转先导压的检测值(或该操作杆的操作量的检测值)大于指定值时,判断为有回转体3回转动作的要求(步骤s2为“是”)。

此外,控制器30在随着分别用于操纵行走体2左右行驶用液压马达的操作杆中至少一方操作杆的操作而产生的行驶先导压的检测值(或该操作杆的操作量的检测值)大于指定值时,判断为有行走体2行驶动作的要求(步骤s2为“是”)。

步骤s2的判断结果为否定(否)时(回转动作及行驶动作的要求均无时),控制器30在这次控制处理周期中结束图3的处理。

步骤s2的判断结果为肯定(是)时(有回转动作及行驶动作一方或双方的要求时),在接下来的步骤s3中,控制器30从作业装置姿势检测部23获取作业装置4目前姿势的检测数据。

接着,在步骤s4中,控制器30在液压挖掘机1的周围设定题醒注意区域。该步骤s4的处理为前述提醒注意区域设定部31的处理。

在该处理中,提醒注意区域设定部31在所述步骤s2中判断为有回转体3回转动作的要求时,根据随着用于操纵回转用液压马达7的操作杆而产生的先导压的检测值(换言之,根据该先导压所显示的对回转体3的回转方向及回转速度的要求),如图4a~图5b所示,设定提醒注意区域ar1、ar2。

此外,提醒注意区域设定部31在所述步骤s2中判断为有行走体2的行驶动作要求时,根据随着用于操纵左右行驶用液压马达的操作杆而产生的先导压的检测值(换言之,根据该先导压所显示的对行走体2的行驶方向及行驶速度的要求),如图6a及图6b所示,设定提醒注意区域ar3。

另外,在存在回转体3回转动作和行走体2行驶动作两种动作的要求时,提醒注意区域设定部31将由与回转动作相关的提醒注意区域ar1、ar2和与行驶动作相关的提醒注意区域ar3合成的区域设定为提醒注意区域。

与回转动作相关的提醒注意区域ar1、ar2在本实施方式中,以如下方式设定。有回转体3回转动作的要求时,提醒注意区域设定部31所设定的提醒注意区域ar1、ar2包含:区域ar1,用于提醒注意与和回转体3一起回转的作业装置4的接触(以下,称为第1提醒注意区域ar1);区域ar2,用于提醒注意与回转体3的接触(以下,称为第2提醒注意区域ar2)。第1提醒注意区域ar1,换言之,就是在回转体3执行回转动作时为了避免与作业装置4接触,相对于其他区域对周围人退避的要求比较高的区域,第2提醒注意区域ar12,换言之,就是在回转体3执行回转动作时为了避免与该回转体3接触,相对于其他区域对周围人退避的要求比较高的区域。

上述第1提醒注意区域ar1如图4a~图5b所示,为液压挖掘机1周围的地面中,围绕回转体3的回转轴cz半径r1的圆形区域ci1内的部分区域(以半径r1的圆弧为外侧边界线的部分区域),且设定为从和作业装置4在与回转轴cz正交的平面上的投影的延伸方向一致或基本一致的方向出发,向与回转体3的回转方向(操作指令所要求的回转方向)相同的方向,绕回转轴cz转动角度θ1的方向为止的区域。

该情况下,提醒注意区域设定部31可根据作业装置4的姿势检测数据可变地设定第1提醒注意区域ar1涉及的上述半径r1。具体面言,提醒注意区域设定部31可根据作业装置4的姿势检测数据和预先存储在控制器30中的作业装置4的动臂11、斗杆12及附属装置13的尺寸数据,计算出将作业装置4投影在与回转轴cz正交的平面上时到该作业装置4前端的距离(从回转轴cz出发的距离。以下称为作业装置突出量)。然后,提醒注意区域设定部31将该作业装置突出量的计算值或该计算值加上指定量的间隔距离后的值,设定为半径r1的值。

此外,提醒注意区域设定部31根据回转用液压马达7的操作指令的检测数据可变地设定第1提醒注意区域ar1涉及的上述角度θ1。具体而言,提醒注意区域设定部31如图7a所示,根据预先生成的图表或计算式等设定角度θ1,使根据回转用液压马达7的操作指令所要求的回转体3的回转速度的大小越大(回转先导压的检测值越大,或回转用的操作杆的操作量的检测值越大),角度θ1就越大,越逼近指定的上限值。

本实施方式中,以如上方式设定第1提醒注意区域ar1。由此,第1提醒注意区域ar1如图4a及图4b所示,根据回转用液压马达7的操作指令的检测数据可变地予以设定。

此处,图4a的第1提醒注意区域ar1是回转用液压马达7的操作指令所要求的回转体3的回转方向为该图中的箭头yt所示的逆时针方向,且所要求的回转体3的回转速度相对较小的情况的例子,图4b的第1提醒注意区域ar1是回转用液压马达7的操作指令所要求的回转体3的回转方向为该图中的箭头yt所示的逆时针方向,且所要求的回转体3的回转速度相对较大的情况的例子。另外,图4a及图4b中,作业装置突出量彼此相同。

如上述图4a及图4b所示,第1提醒注意区域ar1涉及的角度θ1,较之回转用液压马达7的操作指令所要求的回转体3的回转速度较小时(图4a),回转速度较大时(图4b)更大。这样,第1提醒注意区域ar1就设定为,回转用液压马达7的操作指令所要求的回转体3的回转速度越大,越向围绕回转轴cz的方向(偏航方向)扩大。

此外,第1提醒注意区域ar1如图5a及图5b所示,根据由作业装置4的姿势检测数据计算出的作业装置突出量可变地予以设定。

此处,图5a的第1提醒注意区域ar1是回转用液压马达7的操作指令所要求的回转体3的回转方向为该图中的箭头yt所示的逆时针方向,且作业装置突出量相对较大的情况的例子,图5b的第1提醒注意区域ar1是回转用液压马达7的操作指令所要求的回转体3的回转方向为该图中的箭头yt所示的逆时针方向,且作业装置突出量相对较小的情况的例子。另外,图5a及图5b中,操作指令所要求的回转体3的回转速度彼此相同。

如上述图5a及图5b所示,第1提醒注意区域ar1涉及的半径r1,较之作业装置突出量较小时(图5b),较大时(图5a)更大。这样,第1提醒注意区域ar1就设定和,与作业装置4的姿势相对应的作业装置突出量(作业装置4在与回转轴cz正交的方向上的突出量)越大,半径r1(换言之,从回转轴cz出发的最大距离)越大。

此外,所述第2提醒注意区域ar2如图4a~5b所示,为液压挖掘机1周围的地面中,围绕回转体3的回转轴cz半径r2的圆形区域ci2内的部分区域(以半径r2的圆弧为外侧边界线的部分区域),且设定为从回转轴cz至回转体3的后端部一带的方向出发,向与回转体3的回转方向(操作指令所要求的回转方向)相同的方向,绕回转轴cz转动角度θ2的方向为止的区域。

该情况下,第2提醒注意区域ar2涉及的上述半径r2为预先设定的固定值,例如,设定为与从回转轴cz到回转体3的后部外围的最大距离一致的值,或该最大距离加上指定量的间隔距离后的值。

此外,与第1提醒注意区域ar1涉及的上述角度θ1同样,提醒注意区域设定部31根据回转用液压马达7的操作指令的检测数据,可变地设定第2提醒注意区域ar2涉及的上述角度θ2。即,提醒注意区域设定部31如图7a所示,根据预先生成的数据表或计算式等设定角度θ2,使根据回转用液压马达7的操作指令所要求的回转体3的回转速度的大小越大(回转先导压的检测值越大,或回转用的操作杆的操作量的检测值越大),角度θ2就越大,越逼近指定的上限值。

另外,第2提醒注意区域ar2涉及的上述角度θ2也可设定为与第1提醒注意区域ar1涉及的角度θ1相同的角度。此外,在图4a~图5b所示的例子中,虽然第2提醒注意区域ar2的角度θ2的范围的起始端的方向为(回转轴cz至回转体3的后端部一带的方向)略微偏离回转体3前后方向的方向,但也可使该起始端的方向与回转体3的前后方向一致。

本实施方式中,以如上方式设定第2提醒注意区域ar2。这样,第2提醒注意区域ar2就如图4a及图4b所示设定为,回转用液压马达7的操作指令所要求的回转体3的回转速度越大,越向围绕回转轴cz的方向(偏航方向)扩大。另外,图5a及图5b中,由于回转体3的回转速度彼此相同,所以各自的第2提醒注意区域ar2为相同区域。

补充说明,本实施方式中,虽然彼此独立地设定第1提醒注意区域ar1涉及的半径r1和第2提醒注意区域ar2涉及的半径r2,但也可让上述半径r1、r2彼此一致。例如,也可将半径r1、r2设定为彼此相同的值,大于作业装置突出量和从回转轴cz到回转体3的外围的最大距离这两者中较大的值。

行走体2的行驶动作涉及的提醒注意区域ar3在本实施方式中以如下方式设定。在有杆走体2行驶动作的要求时,提醒注意区域设定部31设定的提醒注意区域ar3为在行走体2执行行驶动作时为了避免与液压挖掘机1接触而相对于其他区域对周围人退避的要求比较高的区域。

该第3提醒注意区域ar3,在本实施方式中,如图6a及图6b所示,为液压挖掘机1周围的地面中,从行走体2在行进方向前方侧的前端部出发,到该行走体2的行进方向前方拉开距离d的位置处的区域,且设定为具有与行走体2左右方向的宽度一致或基本一致的宽度(或行走体2左右方向的宽度加上指定量的间隔距离后的宽度)的区域。另外,所谓行走体2在行进方向前方侧的前端部,在行走体2的行驶方向(操作指令要求的行驶方向)为前进方向时,意味着该行走体2的前端部,在行走体2的行驶方向为后退方向时,意味着该行走体2的后端部。

该情况下,提醒注意区域设定部31根据左右的行驶用液压马达的操作指令的检测数据可变地设定第3提醒注意区域ar3涉及的上述距离d。具体而言,提醒注意区域设定部31如图7b所示,根据预先生成的图表或计算式等设定距离d,使根据左右行驶用液压马达的操作指令所要求的行走体2的行驶速度的大小越大(分别对应于左右行驶用液压马达的行驶先导压的检测值的平均值越大,或分别用于操纵左右行驶用液压马达的操作杆的操作量的检测值的平均值越大),距离d就越大,越逼近指定的上限值。

另外,行走体2的行驶方向为后退方向时,距离d设定为大于回转体3从行走体2后端部的位置向后方的突出量。另外,行走体2的行驶方向为前进方向时,距离d设定为大于作业装置4从行走体2前端部的位置向前方的突出量。

本实施方式中,以如上方式设定第3提醒注意区域ar3。此处,图6a表示行走体2以相对较小的行驶速度后退(向箭头y3的方向行走)时设定的第3提醒注意区域ar3的例子,图6b表示行走体2以相对较大的行驶速度后退(向箭头y3的方向行走)时设定的第3提醒注意区域ar3的例子。

如上述图6a及图6b所示,第3提醒注意区域ar3涉及的距离d(换言之,行走体2行进方向上第3提醒注意区域ar3的长度),较之行走体2的行驶速度较小时(图7a),较大时(图7b)更大。这样,第3提醒注意区域ar3就设定为所要求的行走体2的行驶速度越大,向行走体2的行进方向前方越长的区域。

补充说明,根据左右行驶用液压马达各自的操作指令所要求的左右履带2r、2l各自的移动速度彼此不同时(即,让行走体2进行回转移动时),第3提醒注意区域ar3的左右边界线也可为半径与左右履带2r、2l各自的移动速度相应的圆弧状的曲线。

此外,第3提醒注意区域ar3涉及的距离d也可设定为,除行走体2被要求的行驶速度外,随着回转体3的回转角度、作业装置4的姿势而变化。例如,行走体2的行驶方向为后退方向时,也可基于回转体3的回转角度的检测数据,计算回转体3从行走体2后端部的位置向后方侧的突出量,该突出量越大,将距离d设定得越大。

此外,例如,行走体2的行驶方向为前进方向时,也可基于回转体3的回转角度的检测数据和作业装置4的姿势检测数据,计算作业装置4从行走体2前端部的位置向前方侧的突出量,该突出量越大,将距离d设定得越大。

进而,第3提醒注意区域ar3的宽度(行走体2左右方向上的宽度)也可根据回转体3的回转角度、作业装置4的姿势,变化地予以设定。例如,也可基于回转体3的回转角度的检测数据和作业装置4的姿势的检测数据计算出液压挖掘机1在行走体2左右方向上的整体宽度,将第3提醒注意区域ar3的宽度设定为与该整体宽度一致,或设定为与该整体宽度加上指定量的间隔距离后的宽度相一致。

回到图3,在步骤s4中,如以上说明所述,有旋转体3回转动作的要求时,设定第1提醒注意区域ar1和第2提醒注意区域ar2,此外,有行走体3的行驶动作的要求时,设定第3提醒注意区域ar3。然后,在存在回转体3回转动作和行走体2行驶动作两种要求时,将由第1~第3提醒注意区域ar1、ar2、ar3合成的区域设定为提醒注意区域。该情况下,第3提醒注意区域ar3通常与第1提醒注意区域ar1或第2提醒注意区域合并。

接着,在步骤s5中,控制器30对照射光源28执行控制处理,在步骤s4设定的提醒注意区域中照射光线。该步骤s5的处理为前述照射控制部32的处理。

在该处理中,照射控制部32控制照射光源28,用带颜色或纹样的可见光进行照明,使人可从视觉上认知到所设定的提醒注意区域,将它与其他区域区分开。由此,照射光源28向提醒注意区域照射可见光,形成指定的显示。

该情况下,作为指定的显示,提醒注意区域还可局部添加示意该提醒注意区域为禁止入内区域的文字或图形的可见光信息。此外,为了使照射在提醒注意区域中的可见光易于识别,例如,还可使所照射的可见光的颜色、纹样等白天和夜晚有所不同。

通过如此向提醒注意区域照射光线(照明),位于液压挖掘机1周围的人p如图4a~图6b所示,可以容易地识别液压挖掘机1周围的提醒注意区域,将它与其他区域区分开。因此,可以有效预防位于液压挖掘机1周围的人进入提醒注意区域。

此外,由于所设定的提醒注意区域是根据回转体3的回转速度、行走体2的行驶速度及作业装置4的姿势在液压挖掘机1周围的整体(全方位区域)中设定的局部区域,所以可以抑制该提醒注意区域过度扩大。进而,可以防止对作业人员在液压挖掘机1周围的行动做出过度限制。此外,可使提醒注意区域的位置、大小与液压挖掘机1的动作状态相适应。

另外,本实施方式在控制器30的处理(图3的流程图的处理)中,不使用回转速度检测部21、行驶速度检测部22及物体检测部25的检测数据。因此,本实施方式可省略回转速度检测部21、行驶速度检测部22及物体检测部25。

[第2实施方式]

下面,参照图8对本发明的第2实施方式进行说明。另外,因为本实施方式主要在控制器30的一部分处理上与第1实施方式不同,故以与第1实施方式不同的事项为中心进行说明,与第1实施方式相同的事项则省略说明。

本实施方式中,在液压挖掘机1的运转中,控制器30按指定的控制处理周期依次执行图8的流程图所示的处理。步骤s11中,控制器30分别从回转速度检测部21和行驶速度检测部22获取回转体3目前的回转速度检测数据和行走体2目前的行驶速度检测数据。

接着,在步骤s12中,控制器30基于步骤s11中取得的检测数据,判断回转体3的回转动作或行走体2的行驶动作是否处于执行中。

该情况下,控制体30在回转体3回转速度的检测值脱离零附近的指定范围时,判断回转体3处于回转动作执行中(步骤s12为“是”),在行走体2行驶动作的检测值脱离零附近的指定范围时,判断行走体2处于行驶动作执行中(步骤s12为“是”)。

步骤s12的判断结果为否定(否)时(回转动作及行驶动作均不在执行中时),控制器30在这次控制处理周期中结束图3的处理。

步骤s12的判断结果为肯定(是)时(回转动作及行驶动作一方或双方处于执行中时),在接下来的步骤s13中,控制器30从作业装置姿势检测部23获取作业装置4目前姿势的检测数据。

接着,在步骤s14中,控制器30在液压挖掘机1的周围设定提醒注意区域。该情况下,在回转体3的回转动作执行中,控制器30(提醒注意区域设定部31)通过与第1实施方式相同的方法设定第1提醒注意区域ar1及第2提醒注意区域ar2。

但是,本实施方式中,第1提醒注意区域ar1涉及的角度θ1和第2提醒注意区域ar2涉及的角度θ2根据步骤s11中获取的检测数据所示的回转体3的回转速度的检测值,以图7a所示的方式设定。即,根据该回转速度的检测值设定角度θ1、θ2,使回转体3的回转速度越大,角度θ1、θ2越大。

此外,在行走体2的行驶动作执行中,控制器30(提醒注意区域设定部31)通过与第1实施方式相同的方法设定第3提醒注意区域ar3。

但是,本实施方式中,第3提醒注意区域ar3涉及的距离d根据步骤s11中获取的检测数据所示的行走体2的行驶速度的检测值,以图7b所示的方式设定。即,根据该行驶速度的检测值设定距离d,使行走体2的行驶速度越大,距离d越大。

另外,在回转体3回转动作和行走体2行驶动作两者执行中时,与第1实施方式同样,将由第1~第3提醒注意区域ar1~ar3合成的区域设定为提醒注意区域。

步骤s14中提醒注意区域的设定处理除以上说明的事项以外,其余与第1实施方式相同。

接着,在步骤s15中,控制器30通过照射控制部32对照射光源28执行控制处理,在步骤s14设定的提醒注意区域中照射光线。该步骤s15的处理与第1实施方式中步骤s5的处理相同。

本实施方式除以上说明的事项以外,其余与第1实施方式相同。补充说明,本实施方式中,回转速度检测部21及行驶速度检测部22相当于本发明的第1动作信息获取部。该情况下,包含回转体3的回转方向的回转速度检测值相当于第1动作信息,同时也相当于与回转动作的动作方向及动作速度相关的检测信息(方向信息、速度信息),包含行走体2的行驶方向的行驶速度检测值相当于第1动作信息,同时也相当于与行驶动作的动作方向及动作速度相关的检测信息(方向信息、速度信息)。

此外,与第1实施方式同样,作业装置姿势检测部23相当于本发明的第2动作信息获取部,提醒注意区域设定部31相当于本发明的区域设定部,照射控制部32及照射光源28相当于本发明的显示形成部。

以上说明的本实施方式,在回转体3的回转动作或行走体2的行驶动作执行中,如上所述地设定提醒注意区域,同时向该提醒注意区域照射光线。由此能起到与第1实施方式相同的效果。

另外,本实施方式中,第1提醒注意区域ar1及第2提醒注意区域ar2各自涉及的角度θ1、θ2根据回转体3的实际回转速度检测值设定,第3提醒注意区域ar3涉及的距离d根据行走体2的实际行驶速度检测值设定。

因此,面对回转用液压马达7、行驶用液压马达相关操作指令的变化,即使回转体3的实际回转速度、行走体2的实际行驶速度的变化延迟发生,也可以将第1提醒注意区域ar1和第2提醒注意区域ar2各自的大小实时设定为适应回转体3实际回转速度的大小,同时可将第3提醒注意区域ar3的大小实时设定为适应行走体2实际行驶速度的大小。

另外,本实施方式在控制器30的处理(图8的流程图的处理)中,不使用操作指令检测部24及物体检测部25的检测数据。因此,本实施方式可省略操作指令检测部24及物体检测部25。

[第3实施方式]

下面,参照图9及图10对本发明的第3实施方式进行说明。另外、,因为本实施方式主要在控制器30的一部分处理上与第1实施方式或第2实施方式下同,故以与第1实施方式或第2实施方式不同的事项为中心进行说明,与第1实施方式或第2实施方式相同的事项则省略说明。

本实施方式中,在液压挖掘机1的运转中,控制器30按指定的控制处理周期依次执行图9的流程图所示的处理。步骤s21中,控制器30分别从回转速度检测部21和行驶速度检测部22获取回转体3目前的回转速度检测数据和行走体2目前的行驶速度检测数据。

接着,在步骤s22中,控制器30基于步骤s21中取得的检测数据,判断回转体3的回转动作或行走体2的行驶动作是否处于执行中。该判断处理与第2实施方式中步骤s12的判断处理相同。

步骤s22的判断结果为否定(否)时(回转动作及行驶动作均不在执行中时),控制器30在这次控制处理周期中结束图9的处理。

步骤s22的判断结果为肯定(是)时(回转动作及行驶动作一方或双方处于执行中时),在接下来的步骤s23中,控制器30从作业装置姿势检测部23获取作业装置4目前姿势的检测数据,同时从所述物体检测部25获取与位于液压挖掘机1周围的物体相关的检测数据。

接着,在步骤s24中,控制器30在液压挖掘机1的周围设定提醒注意区域。该处理与第2实施方式中步骤s14的处理相同。

接着,在步骤s25中,控制器30基于从物体检测部25取得的检测数据判断所设定的提醒注意区域中是否存在人等物体。

然后,控制器30在该步骤25的判断结果为肯定和否定时,在步骤s26、s27中决定该可见光的类型,让照射在提醒注意区域中的可见光的类型不同。

具体而言,步骤s25的判断结果为肯定(是)时,步骤s26中,控制器30将照射在所设定的整个提醒注意区域中检测到物体的提醒注意区域(连续区域)上的可见光的颜色决定为可强调提醒注意该提醒注意区域的指定的强调色(例如红色)。此外,控制器30将照射在未检测到物体的提醒注意区域(与检测到物体的提醒注意区域分开的提醒注意区域)上的可见光的颜色决定为上述强调色以外的指定色(例如蓝色)。

例如,如图10所示,回转体的回转动作执行中,在步骤s24设定的第1提醒注意区域ar1及第2提醒注意区域ar2中,检测到人p进入了第1提醒注意区域ar1,且第2提醒注意区域ar2中未检测到物体时,将照射在第1提醒注意区域ar1中的可见光的颜色决定为强调色(例如红色),照射在第2提醒注意区域ar2中的可见光的颜色决定为强调色以外的颜色(例如蓝色)。即,本实施方式中,提醒注意区域设定部31可在液压挖掘机1的周围设定多个相互独立的提醒注意区域。而且,物体检测部25在所述多个提醒注意区域中的某一提醒注意区域(第1提醒注意区域ar1)内检测到物体,在所述多个提醒注意区域中的其他提醒注意区域(第2提醒注意区域ar2)内未检测到物体时,照射控制部32和照射光源28在所述的某一提醒注意区域形成第1显示(亦称为第1可见图像,以强调色照射),在所述的其他提醒注意区域形成与所述第1显示不同的第2显示(亦称为第2可见图像,以强调色以外的颜色照射)。

另外,步骤s24中设定的提醒注意区域为连续的单一区域时,步骤s26中将该提醒注意区域整体的可见光颜色决定为强调色。即,照射控制部32和照射光源28,当物体检测部25在提醒注意区域内检测到物体时,在该提醒注意区域形成第1显示(亦称为第1可见图像,以强调色照射),当物体检测部25在提醒注意区域内未检测到物体时,在该提醒注意区域形成与所述第1显示不同的第2显示(亦称为第2可见图像,以强调色以外的颜色照射)。

如上所述,通过以所述第1显示的颜色和所述第2显示的颜色彼此不同的方式形成所述第1显示和所述第2显示,进入提醒注意区域的人得以迅速认知到进入了不该进入的区域。

进一步补充说明,检测到有物体存在的提醒注意区域中可见光的颜色,例如,还可使物体存在位置附近区域和其他区域中强调色的色调有所变化(例如,越靠近物体存在位置,强调色越浓)。

此外,步骤s25的判断结果为否定(否)时,步骤s27中,控制器30将照射在整个提醒注意区域中的可见光的颜色决定为强调色以外的颜色(例如蓝色)。

接着,在步骤s28中,控制器30对照射光源28执行控制处理,在步骤s24设定的提醒注意区域中照射光线。该情况下,照射光源28受到控制,使照射在提醒注意区域中的可见光的颜色为如上所述决定的颜色,形成指定的显示(由可见光形成的图像,亦称为可见图像)。

本实施方式除以上说明的事项以外,其余与第1实施方式或第2实施方式相同。补充说明,本实施方式中,与所述第2实施方式同样,回转速度检测部21及行驶速度检测部22相当于本发明的第1动作信息获取部。此外,与第1实施方式同样,作业装置姿势检测部23相当于本发明的第2动作信息获取部,提醒注意区域设定部31相当于本发明的区域设定部,照射控制部32及照射光源28相当于本发明的显示形成部,物体检测部25相当于本发明的物体检测部。

以上说明的本实施方式,在回转体3的回转动作或行走体2的行驶动作执行中,如上所述地设走提醒注意区域,同时向该提醒注意区域照射光线。由此能起到与第1实施方式或第2实施方式相同的效果。

此外,通过使照射在检测出物体的提醒注意区域和未检测出物体的提醒注意区域上的可见光的颜色不同,液压挖掘机1周围的人进入提醒注意区域时,可以使该提醒注意区域的颜色(显示、可见图像)变化为强调色。因此,进入提醒注意区域的人得以迅速认知到进入了不该进入的区域。

另外,本实施方式中,如上所述,使检测出物体的提醒注意区域和未检测出物体的提醒注意区域上照射的可见光的颜色不同。但并不仅限于照射的可见光的颜色,在检测出物体的提醒注意区域和未检测出物体的提醒注意区域上,作为指定显示的一部分,可使可见光的强弱、可见光的纹样或文字、图形信息等所有不同。

此外,本实施方式在控制器30的处理(图9的流程图的处理)中,不使用操作指令检测部24的检测数据。因此,本实施方式可省略操作指令检测部24。

但是,也可执行与第1实施方式中步骤s1、2相同的处理,来取代所述步骤s21、s22。该情况下,可省略回转速度检测部21和行驶速度检测部22。

另外,本发明并不限定于以上说明的各实施方式,也可以采用其他实施方式。例如,本发明的工程机械不仅限为液压挖掘机1,还可为仅能进行回转动作及行驶动作中一种动作的工程机械。

此外,作业装置也可以是和包括动臂、斗杆及附属装置的结构不一样的。

此外,控制器30也可以包含回转速度检测部21或行驶速度检测部22或作业装置姿势检测部23或操作指令检测部24或物体检测部25的部分处理功能。

此外,例如,控制器30也可配置在液压挖掘机1(工程机械)的外部。

此外,工程机械例如在室内场地作业时,照射光源28也可设置在天花板等处。

此外,本发明的显示形成部并不仅限于将可见光直接照射在提醒注意区域上的结构,例如还可采用利用荧光在提醒注意区域中产生可见光的结构。此外,显示形成部还可通过其他方式在提醒注意区域形成可见光的显示。

此外,回转体3回转动作时的第1提醒注意区域ar1和第2提醒注意区域ar2涉及的角度θ1、θ2也可设定为不仅反映回转速度还反映回转的加速度。例如,也可在回转速度加速时,使角度θ1、θ2比匀速时更大,回转速度减速时,使角度θ1、θ2比匀速时更小。

同样,行走体2行驶动作时的第3提醒注意区域ar3涉及的距离d也可设定和不仅反映行驶速度还反映行驶的加速度。例如,也可在行驶速度加速时,使距离d比匀速时更大,行驶速度减速时,使距离d比匀速时更小。

此外,在先前的第1实施方式中对这样的形态进行了说明:多个照射光源28安装在回转体3的周缘部,各照射光源28可在指定范围内可变地控制可见光的照射区域。图11是用于说明本发明的变形实施方式所涉及的照射光源28a及反射镜28b(均为显示形成部)的功能的示意剖视图,图12是表示反射镜28的旋转方向的立体图。

如图11所示,本变形实施方式涉及的照射光源28a固定在回转体3上,其可见光的出射方向设定为上方。照射光源28a例如为激光光源。此外,工程机械用的提醒注意装置具备的反射镜28b可旋转地支撑在固定于回转体3的未图示的托架上。受照射控制部32(图2)控制的照射光源28a射出的可见光经由反射镜28b的反射照射在地面上。此外,照射控制部32根据提醒注意区域的位置、大小等设定(变更)反射镜28b的旋转方向(光的反射方向)。反射镜28b如图12所示,以可绕相互垂直的2个回转轴旋转的方式受到支撑。结果,可使地面上受可见光照射的区域在两个维度上发生变化,使得提醒注意区域可变。另外,较为理想的是,具备与上述相同结构的多个照射光源28a和反射镜28b分别装备在回转体3的不同位置上。

如上所述,本发明提供的工程机械用的提醒注意装置,包括:第1动作信息获取部,获取第1动作信息,所述第1动作信息是表示所述工程机械的回转动作以及行驶动作中至少其中一种动作的状态的信息;区域设定部,在所述工程机械的周围设定用于提醒位于所述工程机械周围的人注意的区域即提醒注意区域,所述区域设定部根据所述第1动作信息获取部所获取的所述第1动作信息来设定所述提醒注意区域;以及,显示形成部,利用可见光在所述提醒注意区域形成让位于所述工程机械周围的人视觉上认知到所述提醒注意区域的显示。

上述结构中较为理想的是,所述第1动作信息包含方向信息,所述方向信息是关于所述工程机械的回转动作及行驶动作中至少其中一种动作在所述工程机械的动作的方向的信息,所述区域设定部,根据所述第1动作信息获取部所获取的所述方向信息,来设定所述提醒注意区域的位置。

上述结构中较为理想的是,所述第1动作信息包含速度信息,所述速度信息是关于所述工程机械的回转动作及行驶动作中至少其中一种动作在所述工程机械的动作的速度的信息,所述区域设定部,根据所述第1动作信息获取部所获取的所述速度信息,来设定所述提醒注意区域的大小。

上述结构中较为理想的是,还包括:第2动作信息获取部,获取第2动作信息,所述第2动作信息是表示所述工程机械上搭载的可动式作业装置的动作状态的信息,其中,所述区域设定部,根据所述第1动作信息获取部所获取的所述第1动作信息和所述第2动作信息获取部所获取的所述第2动作信息,来设定所述提醒注意区域。

上述结构中较为理想的是,还包括:物体检测部,能够检测位于所述工程机械周围的物体,其中,所述显示形成部,当所述物体检测部在所述提醒注意区域内检测到物体时在所述提醒注意区域形成第1显示,当所述物体检测部在所述提醒注意区域内未检测到物体时,在所述提醒注意区域形成与所述第1显示不同的第2显示。

上述结构中较为理想的是,还包括:物体检测部,能够检测位于所述工程机械周围的物体,其中,所述区域设定部,能够在所述工程机械的周围设定多个相互独立的提醒注意区域,当所述物体检测部在所述多个提醒注意区域中的某一提醒注意区域内检测到物体并且在所述多个提醒注意区域中的其他提醒注意区域内未检测到物体时,所述显示形成部在所述某一提醒注意区域形成第1显示,在所述其他提醒注意区域形成与所述第1显示不同的第2显示。

上述结构中较为理想的是,所述显示形成部,以使所述第1显示的颜色和所述第2显示的颜色彼此不同的方式形成所述第1显示和所述第2显示。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1