作业机械制造技术

本发明专利技术在对作业机械周围进行所需足够监视的同时提高作业效率。作业机械将具备前置作业机的上部回转体(131)回转自如地设置于下部行驶体(132)，并具备监视周围的周围监视装置(200)，其中，周围监视装置(200)具有：信息控制器(161)，其使用从对作业机械的前置作业机的作业状态进行检测的传感器接收到的作业状态和地形数据来设定作业区域，针对在检测作业机械周围的障碍物的障碍物传感器中检测出的作业机械周围的每个障碍物，使用所设定的作业区域以及该障碍物与作业机械的相对位置来计算接近度，输出与接近度相应的控制指示。

Operation machinery

The invention can monitor the surrounding of the working machine sufficiently and improve the working efficiency at the same time. The working machine rotates the upper rotating body (131) with the front-end working machine freely to the lower traveling body (132), and has a peripheral monitoring device (200), wherein the peripheral monitoring device (200) has an information controller (161), which uses the working state and terrain data received from the sensor which detects the working state of the front-end working machine of the working machine Fixed operation area: for each obstacle around the operation machine detected in the obstacle sensor that detects the obstacle around the operation machine, use the set operation area and the relative position of the obstacle and the operation machine to calculate the proximity, and output the control indication corresponding to the proximity.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】作业机械
本专利技术涉及一种作业机械周围的监视技术。
技术介绍
在作业机械中必须进行周围监视。作为周围监视技术的一例，例如在专利文献1中公开了以下一种技术：进行周围监视，并进行控制以便液压挖掘机的铲斗前端不被障碍物干扰。在专利文献1所公开的技术中“控制为根据机体主体的当前位置、上部回转体的方位、动臂、臂、铲斗的旋转角检测值来运算铲斗前端位置的坐标，在该运算坐标进入到预先设定的干扰避免范围的情况下，降低铲斗前端的上下方向和水平方向的移动速度，从障碍物到达预先设定的距离后停止(摘要摘录)”。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-307436号公报
技术实现思路
在专利文献1所公开的技术中，并未考虑到作业机械、障碍物、周围地形的关系。因此，实际上即使在与障碍物的接触可能性低的情况下，也在作业机械与障碍物的距离接近的情况下，输出警报或进行回避控制。本专利技术是鉴于上述情形而完成的，其目的在于，提供一种对作业机械周围进行所需足够的监视的同时提高作业效率的技术。本专利技术的作业机械将具备前置作业机的上部回转体设置为相对于下部行驶体回转自如，并具备监视周围的周围监视装置，其特征在于，上述周围监视装置具有：信息控制器，其使用从对上述作业机械的上述前置作业机的作业状态进行检测的传感器接收到的作业状态和地形数据来设定作业区域，针对在检测上述作业机械周围的障碍物的障碍物传感器中检测出的上述作业机械周围的每个障碍物，使用所设定的上述作业区域以及该障碍物与上述作业机械的相对位置来计算接近度，输出与上述接近度相应的控制指示。根据本专利技术，对作业机械周围进行所需足够的监视的同时能够提高作业效率。通过用于实施专利技术的方式更加明确上述以外的课题和效果。附图说明图1是用于说明本专利技术的实施方式的作业机械的一例的液压挖掘机的概要的说明图。图2是用于说明本专利技术的实施方式的液压挖掘机的控制系统的概要的说明图。图3是用于说明本说明书中所使用的车体坐标系的说明图。图4的(a)和(b)是用于说明液压挖掘机的动作场景的示例的说明图。图5的(a)和(b)是用于说明液压挖掘机的动作场景的其它例子的说明图。图6的(a)和(b)是用于说明液压挖掘机的动作场景的另外例子的说明图。图7是本专利技术的实施方式的周围监视装置的功能框图。图8是本专利技术的实施方式的位置关系判别处理的流程图。图9是用于说明本专利技术的实施方式的变换后障碍物信息的一例的说明图。图10是用于说明本专利技术的实施方式的变换后地形信息的一例的说明图。图11是用于说明本专利技术的实施方式的可靠性地图计算处理的说明图。图12是本专利技术的实施方式的可靠性地图计算处理的流程图。图13是用于说明本专利技术的实施方式的作业区域设定处理的说明图。图14是本专利技术的实施方式的作业区域设定处理的流程图。图15是用于说明本专利技术的实施方式的作业区域设定处理中的周边处理的说明图。图16是本专利技术的实施方式的作业区域设定处理中的周边处理的流程图。图17是用于说明本专利技术的实施方式的作业区域地图的一例的说明图。图18是本专利技术的实施方式的接近度计算处理的流程图。图19的(a)是用于说明本专利技术的实施方式的动作数据库的一例的说明图，(b)是用于说明本专利技术的实施方式的显示在监视器中的显示画面例的说明图。图20是本专利技术的实施方式的指示输出处理的流程图。具体实施方式以下，使用附图说明本专利技术的实施方式。此外，只要没有特别说明，在用于说明本实施方式的所有图中对具有相同功能的部分附加相同的附图标记，有时省略该重复的说明。在本实施方式中，考虑到作业机械周围的地形信息，按该作业机周围的每个障碍物将其接近度分为等级，从而进行与等级相应的警告和控制。以下，在本实施方式中，作为作业机械举例说明了液压挖掘机。此外，作业机械并不限定于液压挖掘机。例如也可以是推土机、装载机。[结构]首先，说明本实施方式的液压挖掘机100的概要结构。图1是表示本实施方式的液压挖掘机100的概要的图。液压挖掘机100具备多关节型前置作业机110和车体130。多关节型前置作业机110具备动臂111、臂112以及铲斗113。动臂111、臂112以及铲斗113分别通过动臂缸121、臂缸122以及铲斗缸123的各致动器进行驱动，进行挖掘以及搬运砂土。车体130具备上部回转体131和下部行驶体132。上部回转体131和下部行驶体132通过回转电动机124的驱动进行回转，通过左右行驶电动机125、126的驱动在前后方向上行驶和旋转行驶。另外，上部回转体131具备驾驶室151。在驾驶室151中设置有操作杆152、输出装置(例如监视器153、蜂鸣器154(参照图2)等)。并且，动臂111、臂112、铲斗113以及上部回转体131具备检测各转动角的角度检测器181、182、183以及184。另外，液压挖掘机100具备获取障碍物信息的外部识别传感器156(参照图2)。外部识别传感器156例如为照相机、雷达、激光扫描仪等。[控制系统]接着，说明本实施方式的液压挖掘机100的、控制系统的概要。图2是表示液压挖掘机100的控制系统的一例的图。液压挖掘机100还具备发动机143、液压泵142、控制阀141、控制器162以及信息控制器161。液压泵142通过发动机143的动力进行动作。当操作员对操作杆152进行操作时，其操作信息在控制器162中变换为控制信号。控制信号被发送到液压泵142和控制阀141，控制液压泵142的输出和控制阀141的电磁阀。由此，驱动回转电动机124、行驶电动机125、126、动臂缸121、臂缸122以及铲斗缸123。信息控制器161与控制器162、蜂鸣器154、监视器153以及存储介质155相连接。信息控制器161进行经由蜂鸣器154和监视器153向操作员的信息提示、向控制器162的控制阀141的控制指示的输出、使用障碍物、地形信息的运算处理。另外，信息控制器161也可以具备与液压挖掘机100的外部进行数据的发送接收的通信功能。在本实施方式中，在存储介质155中存储有障碍物数据库(DB)310、地形DB320以及动作DB330。障碍物DB310保持液压挖掘机100周围的障碍物信息。所保持的障碍物信息例如通过外部识别传感器156等获取。此外，障碍物信息例如也可以通过设置于液压挖掘机100的外部的传感器获取，通过无线通信发送到信息控制器161。另外，也可以是由外部识别传感器156获取的信息与所发送的信息的组合。障碍物DB310所保持的障碍物信息以规定时间间隔从外部识别传感器156等发送并更新。以下，在本说明书中，障碍物是指液压挖掘机100并不作为作业对象的物体或结构物。地形DB320保持液压挖掘机100的周围的地图信息(地形信息)。所保持的地形信息与障碍本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种作业机械，其将具备前置作业机的上部回转体设置为相对于下部行驶体回转自如，并具备监视周围的周围监视装置，其特征在于，/n上述周围监视装置具有：信息控制器，其使用从对上述作业机械的上述前置作业机的作业状态进行检测的传感器接收到的作业状态和地形数据来设定作业区域，针对在检测上述作业机械周围的障碍物的障碍物传感器中检测出的上述作业机械周围的每个障碍物，使用所设定的上述作业区域以及该障碍物与上述作业机械的相对位置来计算接近度，输出与上述接近度相应的控制指示。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170824 JP 2017-1616001.一种作业机械，其将具备前置作业机的上部回转体设置为相对于下部行驶体回转自如，并具备监视周围的周围监视装置，其特征在于，
上述周围监视装置具有：信息控制器，其使用从对上述作业机械的上述前置作业机的作业状态进行检测的传感器接收到的作业状态和地形数据来设定作业区域，针对在检测上述作业机械周围的障碍物的障碍物传感器中检测出的上述作业机械周围的每个障碍物，使用所设定的上述作业区域以及该障碍物与上述作业机械的相对位置来计算接近度，输出与上述接近度相应的控制指示。


2.根据权利要求1所述的作业机械，其特征在于，
上述信息控制器将上述前置作业机维持上述作业状态的状态下上述上部回转体回转时能够到达的区域内部设定为作业区域，
在上述障碍物为上述作业区域内的情况下，根据上述相对位置来计算上述接近度。


3.根据权利要求2所述的作业机械，其特征在于，
上述作业状态包括上述前置作业机的前端部的水平面上的位置，
上述信息控制器还具备对上述地形数据的可靠性进行评价的可靠性评价部，在以上述水平面上的、上述作业机械的回转中心为中心，而将从该中心至上述前端部的位置为止的线段设为半径的圆周内，将上述可靠性未达到规定的区域设定为作业区域候选。


4.根据权利要求3所述的作业机械，其特征在于，
上述地形数据包括上述作业机械周围的地形高度，
...

【专利技术属性】
技术研发人员：西泽匡士，坂本博史，中拓久哉，
申请(专利权)人：日立建机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP