建設機械
【課題】作業機の誤操作を抑制可能な建設機械を提供する。
【解決手段】建設機械１００は、シートベルトセンサ２２０と制御部３５０とを備える。シートベルトセンサ２２０は、シートベルト２００ｂがオペレータＰの胴体部に装着されているか否かを検出する。制御部３５０は、シートベルト２００ｂがオペレータＰの胴体部に装着されていない場合、操作具１６０による作業機６０の操作を実行不能とする。
【解決手段】建設機械１００は、シートベルトセンサ２２０と制御部３５０とを備える。シートベルトセンサ２２０は、シートベルト２００ｂがオペレータＰの胴体部に装着されているか否かを検出する。制御部３５０は、シートベルト２００ｂがオペレータＰの胴体部に装着されていない場合、操作具１６０による作業機６０の操作を実行不能とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機を備える建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、油圧ショベルなどの建設機械は、作業機と、作業機の誤操作防止装置とを備えている。
例えば、特許文献１では、オペレータが運転席に着座しているか否かを判別する接触式センサを備える誤操作防止装置が提案されている。接触式センサは、運転席の座部内に設けられており、座部上にかかる重みを検出する。この誤操作防止装置によれば、作業機がロックされている場合であっても、オペレータの着座に応じてロックが自動解除されるので、ロックを手動で解除する必要がない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２４１９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、座部上にかかる重みに応じてロックが自動解除されるので、作業機が誤操作するおそれがある。例えば、オペレータが後向きで座部に乗って作業する場合であっても作業機のロックが解除されるので、オペレータが誤って操作具に触れることによって作業機の誤操作が発生する。
本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、作業機の誤操作を抑制可能な建設機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の発明に係る建設機械は、作業機を備える建設機械であって、キャブと、キャブ内に設けられる運転席と、キャブ内に設けられ、運転席に着座するオペレータの胴体部に装着されるシートベルトと、シートベルトがオペレータに装着されているか否かを検出するシートベルトセンサと、シートベルトがオペレータに装着されていることが検出されない場合に、操作具による作業機の操作を実行不能とする制御部とを備える。
第１の発明に係る建設機械によれば、オペレータがシートベルトを装着したことをもって、オペレータに作業機を操作する意思が有ると判別される。そのため、オペレータがシートベルトを装着せずに他の作業を行う場合であっても、オペレータに作業機を操作する意思が無いことを認識することができる。その結果、作業機の誤操作を抑制することができる。
【０００６】
第２の発明に係る建設機械は、頭部センサを備える。頭部センサは、キャブ内に設けられ、操作具を操作するオペレータの頭部が位置すべき第１空間に頭部が位置することを、頭部に接触せずに検出する。制御部は、頭部が第１空間に位置することが検出されない場合に、操作具による作業機の操作を実行不能とする。
第２の発明に係る建設機械によれば、頭部センサが非接触式であるので、頭部が第１空間に位置するか否かを検出できる。また、制御部は、頭部が第１空間に位置しないことをもって、オペレータに作業機を操作する意思が無いものと判別する。そのため、オペレータが運転席に後向きで乗って作業している場合や、オペレータが作業機を視認できないほど前後左右を覗き込んでいる場合などにおいても、オペレータに作業機を操作する意思が無いことを認識することができる。その結果、作業機の誤操作をより抑制することができる。
【０００７】
第３の発明に係る建設機械は、足先部センサを備える。足先部センサは、キャブ内に設けられ、オペレータの足先部が位置すべき第２空間に足先部が位置することを、足先部に接触せずに検出する。制御部は、足先部が第２空間に位置することが検出されない場合に、操作具による作業機の操作を実行不能とする。
第３の発明に係る建設機械によれば、足先部センサが非接触式であるので、足先部が第２空間に位置するか否かを検出できる。また、制御部は、足先部が第２空間に位置しないことをもって、オペレータに作業機を操作する意思が無いものと判別する。そのため、オペレータが運転席の座部に足を上げて休憩している場合などにおいても、オペレータに作業機を操作する意思が無いことを認識することができる。その結果、作業機の誤操作をより抑制することができる。
【０００８】
第４の発明に係る建設機械は、操作具の操作量に応じて、パイロット油圧を出力するパイロットバルブと、パイロット油圧に応じて、作業機に供給される作動油の量を制御するコントロールバルブと、パイロットバルブとコントロールバルブとに作動油を供給する油圧ポンプと、油圧ポンプとパイロットバルブとに連通する油圧回路内に設けられ、制御部から送信される信号に応じて、油圧回路の開放と前記油圧回路の遮断とを切り替える油圧ロック電磁弁とを備える。制御部は、シートベルトがオペレータに装着されていることが検出されない場合、油圧回路の遮断を指示する信号を油圧ロック電磁弁に送信する。
第４の発明に係る建設機械によれば、油圧ロック電磁弁に信号を送信することによって、作業機への作動油の供給を簡便に遮断することができる。
【０００９】
第５の発明に係る建設機械は、作業機を備える建設機械であって、キャブと、キャブ内に設けられる運転席と、キャブ内に設けられ、作業機を操作するための操作具と、キャブ内に設けられ、運転席に着座するオペレータの胴体部に装着されるシートベルトと、操作具の操作量に応じて、パイロット油圧の大きさを制御するパイロットバルブと、パイロット油圧に応じて、作業機に供給される作動油の量を制御するコントロールバルブと、パイロットバルブとコントロールバルブとに作動油を供給する油圧ポンプと、油圧ポンプとパイロットバルブとに連通する油圧回路内に設けられており、電源と電気的に接続されることによって油圧回路を開放し、電源と電気的に切断されることによって油圧回路を遮断する油圧ロック電磁弁と、電源と油圧ロック電磁弁との間に設けられており、シートベルトがオペレータに装着されている場合に電源と油圧ロック電磁弁とを電気的に接続し、シートベルトがオペレータに装着されていない場合に電源と油圧ロック電磁弁とを電気的に切断するスイッチとを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、作業機の誤操作を抑制可能な建設機械を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る建設車両１００の構成を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係るキャブ７０の内部構成を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態に係るキャブ７０の内部構成を示す側面図である。
【図４】第１実施形態に係る油圧回路及び制御回路の構成を示すブロック図である。
【図５】第２実施形態に係るキャブ７０の内部構成を示す斜視図である。
【図６】第２実施形態に係るキャブ７０の内部構成を示す側面図である。
【図７】第２実施形態に係るキャブ７０の内部構成を示す平面図である。
【図８】第２実施形態に係る油圧回路及び制御回路の構成を示すブロック図である。
【図９】第２実施形態に係る制御部３５０の動作を示すフローチャートである。
【図１０】その他の実施形態に係る油圧回路及び制御回路の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なっている場合がある。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１３】
[第１実施形態]
（建設車両１００の構成）
本実施形態に係る建設車両１００の構成について、図面を参照しながら説明する。本実施形態では、建設車両１００の一例として、油圧ショベルについて説明する。図１は、本実施形態に係る建設車両１００の構成を示す斜視図である。
【００１４】
図１に示すように、建設車両１００は、下部走行体１０、旋回台２０、カウンタウェイト３０、ポンプ室４０、機器室５０、作業機６０及びキャブ７０を備える。
下部走行体１０は、車幅方向に設けられる一対の履帯１１，１２を回転させる。これによって、建設車両１００は、前後左右方向に走行する。
旋回台２０は、下部走行体１０上に搭載される。旋回台２０は、下部走行体１０によって旋回可能に支持される。旋回台２０上には、カウンタウェイト３０、ポンプ室４０、機器室５０、作業機６０、及びキャブ７０が配置される。
【００１５】
カウンタウェイト３０は、旋回台２０の後端部上に設けられる。カウンタウェイト３０は、例えば、鋼板によって組み立てられた箱の中に屑鉄やコンクリート等を入れることによって形成される。カウンタウェイト３０は、作業機６０の動きに応じた車体バランスの保持に利用される。
ポンプ室４０は、作動油を循環させる油圧ポンプ３００（図４参照）などを収容する。
機器室５０は、作動油を収容する作動油タンク３１０及び作動油を作業機６０に供給するコントロールバルブ３３０（図４参照）などを収容する。
【００１６】
作業機６０は、機器室５０の前方に設けられる。作業機６０は、ブーム６１と、ブーム６１の先端に取り付けられるアーム６２と、アーム６２の先端に取り付けられるバケット６３とを有する。ブーム６１、アーム６２及びバケット６３は、アクチュエータ６１ａ，６２ａ，６３ａによって上下に駆動される。アクチュエータ６１ａ，６２ａ，６３ａは、作動油が循環する油圧回路の一部を構成する。油圧回路の構成については後述する。
キャブ７０は、建設車両１００のオペレータが乗る運転室である。キャブ７０は、オペレータが作業機６０の動きを見渡せるように、機器室５０の前方、かつ、作業機６０の側方に設けられる。キャブ７０の内部構成については後述する。
【００１７】
（キャブ７０の内部構成）
次に、本実施形態に係るキャブ７０の内部構成について、図面を参照しながら説明する。図２は、本実施形態に係るキャブ７０の内部構成を示す斜視図である。図３は、本実施形態に係るキャブ７０の内部構成を示す平面図である。なお、図２及び図３において、乗降用ドアや窓などは省略されている。
キャブ７０内には、フロアパネル１１０、運転席１２０、ロックレバー１２５、コンソール１３０、右側操作具１６０Ｒ、左側操作具１６０Ｌ、走行ペダル１７０、走行レバー１８０、リヤコンソール１９０、シートベルト装置２００、係止部２１０及びシートベルトセンサ２２０が設けられる。
フロアパネル１１０は、キャブ７０内に設けられる床板である。オペレータＰは、フロアパネル１１０上を移動できる。
【００１８】
運転席１２０は、フロアパネル１１０上に設けられる。オペレータＰは、運転席１２０に着座した状態で作業機６０の操作を実行する。
ロックレバー１２５は、作業機６０の誤作動防止を目的として、キャブ７０の乗降口に設けられる。ロックレバー１２５の位置は、乗降口を開放する鉛直位置と、乗降口を遮断する水平位置（図３参照）とに切り替え可能である。オペレータＰは、ロックレバー１２５の位置を切り替えることによって、作業機６０の操作の可否状態を決定できる。具体的に、ロックレバー１２５を鉛直位置から水平位置へ切り替えることによって、作業機６０を操作可能な状態へ切り替えることができる。一方で、ロックレバー１２５を水平位置から鉛直位置へ切り替えることによって、作業機６０を操作不能な状態へ切り替えることができる。
【００１９】
コンソール１３０は、運転席１２０の右前において、キャブ７０の内壁に取り付けられる。コンソール１３０は、モニタ１３０ａを有する。モニタ１３０ａには、作業機６０の操作状況や建設車両１００の走行状況などが表示される。特に、作業機６０の操作が実行不能となった場合、モニタ１３０ａには、その理由が表示される。
右側操作具１６０Ｒは、運転席１２０の右側に設けられる。左側操作具１６０Ｌは、運転席１２０の左側に設けられる。右側操作具１６０Ｒ及び左側操作具１６０Ｌ（以下、適宜「操作具１６０」と総称する。）は、作業機６０を操作するためのレバーである。操作具１６０の操作量に応じてアクチュエータ６１ａ，６２ａ，６３ａに作動油が供給されることによって、作業機６０が作動する。
【００２０】
走行ペダル１７０及び走行レバー１８０は、コンソール１３０の左側において、フロアパネル１１０上に設けられる。走行ペダル１７０及び走行レバー１８０は、下部走行体１０を操作するためのツールである。
リヤコンソール１９０は、運転席１２０の後方に設けられる。リヤコンソール１９０は、図示しないヒューズボックスや制御部３５０などを収容する。
【００２１】
シートベルト装置２００は、運転席１２０の左側に取り付けられる。シートベルト装置２００は、巻取り部２００ａ、シートベルト２００ｂ及び被係止プレート２００ｃによって構成される。
巻取り装置２００ａは、シートベルト２００ｂの非装着時に、シートベルト２００ｂを巻取る。シートベルト２００ｂは、オペレータＰの胴体部に装着される。被係止プレート２００ｃは、シートベルト２００ｂの先端に設けられる。被係止プレート２００ｃは、係止部２１０に係止される。
【００２２】
係止部２１０は、運転席１２０の右側に取り付けられる。係止部２１０は、被係止プレート２００ｃが挿入された場合に、被係止プレート２００ｃを係止する。
シートベルトセンサ２２０は、係止部２１０の内部に設けられる。シートベルトセンサ２２０は、シートベルト２００ｂがオペレータＰの胴体部に装着されているか否かを検出する。具体的に、シートベルトセンサ２２０は、被係止プレート２００ｃが係止部２１０に係止されているか否かを検出する。
【００２３】
（油圧回路及び制御回路の構成）
次に、本実施形態に係る油圧回路及び制御回路の構成について、図面を参照しながら説明する。図４は、本実施形態に係る油圧回路及び制御回路の構成を示すブロック図である。図４において、油圧回路は破線によって図示されており、制御回路は実線によって図示されている。
【００２４】
本実施形態に係る油圧回路は、油圧ポンプ３００、作動油タンク３１０、パイロットバルブ３２０、コントロールバルブ３３０、油圧ロック電磁弁３４０及びアクチュエータ６１ａ，６２ａ，６３ａによって構成される。
油圧ポンプ３００は、作動油タンク３１０に収容されている作動油をパイロットバルブ３２０及びコントロールバルブ３３０に供給する。パイロットバルブ３２０は、操作具１６０の操作量に応じて、パイロット油圧をコントロールバルブ３３０に出力する。コントロールバルブ３３０は、パイロットバルブ３２０から入力されるパイロット油圧に応じて、作動油をアクチュエータ６１ａ，６２ａ，６３ａに供給する。これによって、作業機６０は作動する。
【００２５】
油圧ロック電磁弁３４０は、油圧ポンプ３００とパイロットバルブ３２０とに連通する油圧回路内に設けられる。油圧ロック電磁弁３４０は、電源３６０と電気的に接続されている。
ここで、油圧ロック電磁弁３４０は、制御部３５０から送信される信号に応じて、油圧回路の開放と油圧回路の遮断とを切り替える。油圧回路が遮断されている場合、操作具１６０による作業機６０の操作は実行不能となる。
【００２６】
本実施形態に係る制御回路は、ロックレバー１２５、シートベルトセンサ２２０及び制御部３５０によって構成される。
制御部３５０は、ロックレバー１２５が水平位置（図３参照）に切り替えられたことを検出する。制御部３５０は、ロックレバー１２５の位置の検出結果と、シートベルトセンサ２２０の検出結果とに基づいて、油圧ロック電磁弁３４０に送信する信号を決定する。
具体的に、制御部３５０は、シートベルト２００ｂがオペレータＰに装着されていることがシートベルトセンサ２２０によって検出されない場合に、油圧回路の遮断を指示する信号を油圧ロック電磁弁３４０に送信する。その結果、油圧ロック電磁弁３４０によって油圧回路が遮断されるので、操作具１６０による作業機６０の操作は実行不能となる。
【００２７】
また、制御部３５０は、シートベルト２００ｂがオペレータＰに装着されていることがシートベルトセンサ２２０によって検出される場合には、油圧回路の開放を指示する信号を油圧ロック電磁弁３４０に送信する。その結果、油圧ロック電磁弁３４０によって油圧回路が開放されるので、操作具１６０による作業機６０の操作は実行可能となる。
なお、制御部３５０は、ロックレバー１２５が鉛直位置（図２参照）に切り替えられた場合にも、油圧回路の遮断を指示する信号を油圧ロック電磁弁３４０に送信するので、操作具１６０による作業機６０の操作は実行不能となる。
【００２８】
（作用及び効果）
第１実施形態に係る建設機械１００は、シートベルトセンサ２２０と制御部３５０とを備える。シートベルトセンサ２２０は、シートベルト２００ｂがオペレータＰの胴体部に装着されているか否かを検出する。制御部３５０は、シートベルト２００ｂがオペレータＰの胴体部に装着されていない場合、操作具１６０による作業機６０の操作を実行不能とする。
従って、オペレータＰがシートベルト２００ｂを装着したことをもって、オペレータＰに作業機６０を操作する意思が有ると判別される。そのため、オペレータＰがシートベルト２００ｂを装着せずに他の作業を行う場合であっても、オペレータＰに作業機６０を操作する意思が無いことを認識することができる。その結果、作業機６０の誤操作を抑制することができる。
【００２９】
[第２実施形態]
以下において、第２実施形態に係る建設機械１００について説明する。ただし、以下においては、第１実施形態との相違点について主として説明する。
（キャブ７０の内部構成）
図５は、本実施形態に係るキャブ７０の内部構成を示す斜視図である。
本実施形態において、キャブ７０内には、頭部センサ１４０及び足先部センサ１５０が設けられる。
頭部センサ１４０は、コンソール１３０上に取り付けられる。頭部センサ１４０は、検出エリアに存在する人体に接触することなく検出可能な非接触式センサである。このような非接触型センサとしては、赤外線タイプ、超音波タイプ、三次元画像処理タイプなどの周知の人感センサを用いることができる。頭部センサ１４０の検出エリアについては後述する。
【００３０】
足先部センサ１５０は、コンソール１３０の側面に取り付けられる。足先部センサ１５０は、検出エリアに存在する人体に接触することなく検出可能な非接触式センサである。このような非接触型人感センサとしては、赤外線タイプ、超音波タイプ、三次元画像処理タイプなどの周知の人感センサを用いることができる。足先部センサ１５０の検出エリアについては後述する。
【００３１】
（検出エリア）
次に、頭部センサ１４０及び足先部センサ１５０による検出エリアについて、図面を参照しながら説明する。図６は、本実施形態に係るキャブ７０の内部構成を示す側面図である。図７は、本実施形態に係るキャブ７０の内部構成を示す平面図である。なお、図６及び図７では、着座状態のオペレータＰが図示されている。
頭部センサ１４０の検出エリアは、キャブ７０の内部に設定される第１空間Ｒ1である。
【００３２】
第１空間Ｒ1は、着座状態のオペレータＰが作業機６０を操作する際に、オペレータＰの頭部Ｐａが位置すべき三次元領域である。具体的に、第１空間Ｒ1は、運転席１２０のヘッドレスト前方の２０ｃｍ〜５０ｃｍ四方のエリアであればよい。頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置する場合、オペレータＰは作業機６０を視認することができる。本実施形態において、第１空間Ｒ1は、頭部センサ１４０を基準として距離ｘ1から距離ｘ2までの空間として定義されている。
【００３３】
頭部センサ１４０は、頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置することを頭部Ｐａに接触せずに検出する。頭部センサ１４０は、距離ｘ1以内に頭部Ｐａが位置する場合（すなわち、オペレータＰが前に屈んでいる場合）や、距離ｘ1以内にオペレータＰの上体部が位置する場合（すなわち、オペレータＰが立っている場合）などには反応しない。なお、頭部センサ１４０の検出角ｒ1や中心軸などは、頭部センサ１４０の取り付け位置などに応じて、適宜設定することができる。
【００３４】
また、足先部センサ１５０の検出エリアは、キャブ７０の内部に設定される第２空間Ｒ2である。
第２空間Ｒ2は、着座状態のオペレータＰが作業機６０を操作する際に、オペレータＰの足先部Ｐｂが位置すべき三次元領域である。具体的に、第２空間Ｒ2は、走行ペダル１７０周辺の２０ｃｍ〜５０ｃｍ四方のエリアであればよい。本実施形態において、第２空間Ｒ2は、足先部センサ１５０からフロアパネル１１０までの空間のうち検出角ｒ2によってカバーされる空間として定義されている。すなわち、第２空間Ｒ2は、第１空間Ｒ1とは異なり、足先部センサ１５０からの距離によっては定義されていない。
【００３５】
足先部センサ１５０は、足先部Ｐｂが第２空間Ｒ2に位置することを足先部Ｐｂに接触せずに検出する。
なお、足先部センサ１５０の検出角ｒ2や中心軸などは、足先部センサ１５０の取り付け位置などに応じて、適宜設定することができる。また、人体のうち第２空間Ｒ2で検出されるのは足先部Ｐｂである可能性が高いので、足先部センサ１５０は、検出した対象物が足先部Ｐｂであることまで判別する必要はない。
【００３６】
（制御回路の構成）
次に、本実施形態に係る制御回路の構成について、図面を参照しながら説明する。図８は、本実施形態に係る制御回路の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る制御回路は、ロックレバー１２５、シートベルトセンサ２２０及び制御部３５０に加えて、頭部センサ１４０及び足先部センサ１５０によって構成される。
制御部３５０は、シートベルトセンサ２２０の検出結果に加えて、頭部センサ１４０及び足先部センサ１５０の検出結果に基づいて、油圧ロック電磁弁３４０に送信する信号を決定する。
具体的に、制御部３５０は、頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置すること、及び足先部Ｐｂが第２空間Ｒ2に位置することが検出されない場合に、油圧回路の遮断を指示する信号を油圧ロック電磁弁３４０に送信する。その結果、油圧ロック電磁弁３４０によって油圧回路が遮断されるので、操作具１６０による作業機６０の操作は実行不能となる。
【００３７】
（制御部３５０の動作）
以下において、本実施形態に係る制御部３５０の動作について、図面を参照しながら説明する。図９は、本実施形態に係る制御部３５０の動作を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、ロックレバー１２５が水平位置に切り替えられているものとする。
ステップＳ１０において、制御部３５０は、シートベルト２００ｂがオペレータＰに装着されていることが検出されたか否かを判定する。シートベルト２００ｂの装着が検出された場合、処理はステップＳ２０に進む。シートベルト２００ｂの装着が検出されない場合、処理はステップＳ５０に進む。
【００３８】
ステップＳ２０において、制御部３５０は、頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置することが検出されたか否かを判定する。頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置することが検出された場合、処理はステップＳ３０に進む。頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置することが検出されない場合、処理はステップＳ５０に進む。
ここで、頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置することが検出されない場合とは、例えば、着座状態のオペレータＰが作業機６０を視認できないほど前後左右を覗き込んでいる場合などである。このような場合には、オペレータＰに作業機６０を操作する意思が無いものと判断することができる。
【００３９】
ステップＳ３０において、制御部３５０は、足先部Ｐｂが第２空間Ｒ2に位置することが検出されたか否かを判定する。足先部Ｐｂが第２空間Ｒ2に位置することが検出された場合、処理はステップＳ４０に進む。足先部Ｐｂが第２空間Ｒ2に位置することが検出されない場合、処理はステップＳ５０に進む。
ここで、頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置することが検出されたにもかかわらず、足先部Ｐｂが第２空間Ｒ2に位置することが検出されない場合とは、例えば、オペレータＰが運転席１２０の座部に足を上げて休憩している場合などである。このような場合には、オペレータＰに作業機６０を操作する意思が無いものと判断することができる。
【００４０】
ステップＳ４０において、制御部３５０は、操作具１６０による作業機６０の操作を実行可能とする。具体的に、制御部３５０は、油圧回路の開放を指示する信号を油圧ロック電磁弁３４０に送信することによって、油圧回路を開放する。
ステップＳ５０において、制御部３５０は、操作具１６０による作業機６０の操作を実行不能とする。具体的に、制御部３５０は、油圧回路の遮断を指示する信号を油圧ロック電磁弁３４０に送信することによって、油圧回路を遮断する。
【００４１】
（作用及び効果）
（１）第２実施形態に係る建設機械１００は、オペレータＰの頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置することを、頭部Ｐａに接触せずに検出する頭部センサ１４０を備える。制御部３５０は、頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置することが検出されない場合に、操作具１６０による作業機６０の操作を実行不能とする。
このように、頭部センサ１４０が非接触式であるので、頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置するか否かを検出できる。また、制御部３５０は、頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置しないことをもって、オペレータＰに作業機６０を操作する意思が無いものと判別する。そのため、オペレータＰが作業機６０を視認できないほど前後左右を覗き込んでいる場合などにおいても、オペレータＰに作業機６０を操作する意思が無いことを認識することができる。その結果、作業機６０の誤操作をより抑制することができる。
【００４２】
（２）第２実施形態に係る建設機械１００は、オペレータＰの足先部Ｐｂが第２空間Ｒ2に位置することを、足先部Ｐｂに接触せずに検出する足先部センサ１５０を備える。制御部３５０は、足先部Ｐｂが第２空間Ｒ2に位置することが検出されない場合に、操作具１６０による作業機６０の操作を実行不能とする。
このように、足先部センサ１５０が非接触式であるので、足先部Ｐｂが第２空間Ｒ2に位置するか否かを検出できる。また、制御部３５０は、足先部Ｐｂが第２空間Ｒ2に位置しないことをもって、オペレータＰに作業機６０を操作する意思が無いものと判別する。そのため、オペレータＰが運転席１２０の座部に足を上げて休憩している場合などにおいても、オペレータＰに作業機６０を操作する意思が無いことを認識することができる。その結果、作業機６０の誤操作をより抑制することができる。
【００４３】
（その他の実施形態）
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
（Ａ）上記実施形態において、シートベルト装置２００は、２点支持タイプであることとしたが、これに限られるものではない。シートベルト装置２００は、３点支持タイプや６点支持タイプであってもよい。
（Ｂ）上記実施形態では特に触れていないが、第１空間Ｒ1及び第２空間Ｒ2は、オペレータＰごとに設定可能である。
【００４４】
（Ｃ）上記実施形態において、頭部センサ１４０及び足先部センサ１５０は、コンソール１３０周辺に取り付けられることとしたが、これに限られるものではない。頭部センサ１４０及び足先部センサ１５０は、コンソール１３０と一体化されていてもよい。また、頭部センサ１４０及び足先部センサ１５０は、フロアパネル１１０やキャブ７０の天井に設けられていてもよい。
（Ｄ）上記実施形態において、制御部３５０は、油圧回路を遮断することによって、作業機６０の操作を実行不能としているが、これに限られるものではない。例えば、制御部３５０は、操作具１６０を物理的に固定することによって、作業機６０の操作を実行不能としてもよい。
【００４５】
（Ｅ）上記実施形態では特に触れていないが、制御部３５０は、頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置することが、所定時間以上継続して検出された場合に、操作具１６０による作業機６０の操作を実行可能としてもよい。これによって、オペレータＰに作業機６０を操作する意思が有ることをより精度良く判別することができる。
（Ｆ）上記実施形態では特に触れていないが、頭部センサ１４０及び足先部センサ１５０として三次元画像処理タイプの人感センサを用いる場合には、人間の顔を認識する機能を備えさせてもよい。これによって、オペレータＰの顔の位置及び向きを検出できるので、オペレータＰに作業機６０を操作する意思が有ることをより精度良く判別することができる。
（Ｇ）上記実施形態では特に触れていないが、建設車両１００は、制御部３５０を備えなくても、油圧ロック電磁弁３４０による油圧回路の開放と遮断とを適切に切り替えることができる。
具体的には、建設車両１００は、図１０に示すように、シートベルト２００ｂに連動する第１スイッチＳ１と、ロックレバー１２５に連動する第２スイッチＳ２を備えていればよい。
【００４６】
第１スイッチＳ１は、シートベルト２００ｂがオペレータＰに装着されている場合、電源３６０と油圧ロック電磁弁３４０とを電気的に接続する。第１スイッチＳ１は、シートベルト２００ｂがオペレータＰに装着されていない場合、電源３６０と油圧ロック電磁弁３４０とを電気的に切断する。第２スイッチＳ２は、ロックレバー１２５が垂直位置に切り替えられた場合、電源３６０と油圧ロック電磁弁３４０とを電気的に接続する。第２スイッチＳ２は、ロックレバー１２５が鉛直位置に切り替えられた場合、電源３６０と油圧ロック電磁弁３４０とを電気的に接続する。これによって、オペレータＰがシートベルト２００ｂを装着したことをもって、オペレータＰに作業機６０を操作する意思が有ると判別されるので、作業機６０の誤操作を抑制することができる。
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００４７】
１００…建設車両、１０…下部走行体、１１，１２…履帯、２０…旋回台、３０…カウンタウェイト、４０…ポンプ室、５０…機器室、６０…作業機、６１…ブーム、６２…アーム、６３…バケット、６１ａ，６２ａ，６３ａ…アクチュエータ、７０…キャブ、１１０…フロアパネル、１２０…運転席、１２５…ロックレバー、１３０…コンソール、１４０…頭部センサ、１５０…足先部センサ、１６０Ｒ…右側操作具、１６０Ｌ…左側操作具、１７０…走行ペダル、１８０…走行レバー、１９０…リヤコンソール、２００…シートベルト装置、２００ａ…巻取り部、２００ｂ…シートベルト、２００ｃ…被係止プレート、２１０…係止部、２２０…シートベルトセンサ、３００…油圧ポンプ、３１０…作動油タンク、３２０…パイロットバルブ、３３０…コントロールバルブ、３４０…油圧ロック電磁弁、３５０…制御部、Ｒ1…第１空間、Ｒ2…第２空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機を備える建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、油圧ショベルなどの建設機械は、作業機と、作業機の誤操作防止装置とを備えている。
例えば、特許文献１では、オペレータが運転席に着座しているか否かを判別する接触式センサを備える誤操作防止装置が提案されている。接触式センサは、運転席の座部内に設けられており、座部上にかかる重みを検出する。この誤操作防止装置によれば、作業機がロックされている場合であっても、オペレータの着座に応じてロックが自動解除されるので、ロックを手動で解除する必要がない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２４１９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、座部上にかかる重みに応じてロックが自動解除されるので、作業機が誤操作するおそれがある。例えば、オペレータが後向きで座部に乗って作業する場合であっても作業機のロックが解除されるので、オペレータが誤って操作具に触れることによって作業機の誤操作が発生する。
本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、作業機の誤操作を抑制可能な建設機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の発明に係る建設機械は、作業機を備える建設機械であって、キャブと、キャブ内に設けられる運転席と、キャブ内に設けられ、運転席に着座するオペレータの胴体部に装着されるシートベルトと、シートベルトがオペレータに装着されているか否かを検出するシートベルトセンサと、シートベルトがオペレータに装着されていることが検出されない場合に、操作具による作業機の操作を実行不能とする制御部とを備える。
第１の発明に係る建設機械によれば、オペレータがシートベルトを装着したことをもって、オペレータに作業機を操作する意思が有ると判別される。そのため、オペレータがシートベルトを装着せずに他の作業を行う場合であっても、オペレータに作業機を操作する意思が無いことを認識することができる。その結果、作業機の誤操作を抑制することができる。
【０００６】
第２の発明に係る建設機械は、頭部センサを備える。頭部センサは、キャブ内に設けられ、操作具を操作するオペレータの頭部が位置すべき第１空間に頭部が位置することを、頭部に接触せずに検出する。制御部は、頭部が第１空間に位置することが検出されない場合に、操作具による作業機の操作を実行不能とする。
第２の発明に係る建設機械によれば、頭部センサが非接触式であるので、頭部が第１空間に位置するか否かを検出できる。また、制御部は、頭部が第１空間に位置しないことをもって、オペレータに作業機を操作する意思が無いものと判別する。そのため、オペレータが運転席に後向きで乗って作業している場合や、オペレータが作業機を視認できないほど前後左右を覗き込んでいる場合などにおいても、オペレータに作業機を操作する意思が無いことを認識することができる。その結果、作業機の誤操作をより抑制することができる。
【０００７】
第３の発明に係る建設機械は、足先部センサを備える。足先部センサは、キャブ内に設けられ、オペレータの足先部が位置すべき第２空間に足先部が位置することを、足先部に接触せずに検出する。制御部は、足先部が第２空間に位置することが検出されない場合に、操作具による作業機の操作を実行不能とする。
第３の発明に係る建設機械によれば、足先部センサが非接触式であるので、足先部が第２空間に位置するか否かを検出できる。また、制御部は、足先部が第２空間に位置しないことをもって、オペレータに作業機を操作する意思が無いものと判別する。そのため、オペレータが運転席の座部に足を上げて休憩している場合などにおいても、オペレータに作業機を操作する意思が無いことを認識することができる。その結果、作業機の誤操作をより抑制することができる。
【０００８】
第４の発明に係る建設機械は、操作具の操作量に応じて、パイロット油圧を出力するパイロットバルブと、パイロット油圧に応じて、作業機に供給される作動油の量を制御するコントロールバルブと、パイロットバルブとコントロールバルブとに作動油を供給する油圧ポンプと、油圧ポンプとパイロットバルブとに連通する油圧回路内に設けられ、制御部から送信される信号に応じて、油圧回路の開放と前記油圧回路の遮断とを切り替える油圧ロック電磁弁とを備える。制御部は、シートベルトがオペレータに装着されていることが検出されない場合、油圧回路の遮断を指示する信号を油圧ロック電磁弁に送信する。
第４の発明に係る建設機械によれば、油圧ロック電磁弁に信号を送信することによって、作業機への作動油の供給を簡便に遮断することができる。
【０００９】
第５の発明に係る建設機械は、作業機を備える建設機械であって、キャブと、キャブ内に設けられる運転席と、キャブ内に設けられ、作業機を操作するための操作具と、キャブ内に設けられ、運転席に着座するオペレータの胴体部に装着されるシートベルトと、操作具の操作量に応じて、パイロット油圧の大きさを制御するパイロットバルブと、パイロット油圧に応じて、作業機に供給される作動油の量を制御するコントロールバルブと、パイロットバルブとコントロールバルブとに作動油を供給する油圧ポンプと、油圧ポンプとパイロットバルブとに連通する油圧回路内に設けられており、電源と電気的に接続されることによって油圧回路を開放し、電源と電気的に切断されることによって油圧回路を遮断する油圧ロック電磁弁と、電源と油圧ロック電磁弁との間に設けられており、シートベルトがオペレータに装着されている場合に電源と油圧ロック電磁弁とを電気的に接続し、シートベルトがオペレータに装着されていない場合に電源と油圧ロック電磁弁とを電気的に切断するスイッチとを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、作業機の誤操作を抑制可能な建設機械を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る建設車両１００の構成を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係るキャブ７０の内部構成を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態に係るキャブ７０の内部構成を示す側面図である。
【図４】第１実施形態に係る油圧回路及び制御回路の構成を示すブロック図である。
【図５】第２実施形態に係るキャブ７０の内部構成を示す斜視図である。
【図６】第２実施形態に係るキャブ７０の内部構成を示す側面図である。
【図７】第２実施形態に係るキャブ７０の内部構成を示す平面図である。
【図８】第２実施形態に係る油圧回路及び制御回路の構成を示すブロック図である。
【図９】第２実施形態に係る制御部３５０の動作を示すフローチャートである。
【図１０】その他の実施形態に係る油圧回路及び制御回路の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なっている場合がある。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１３】
[第１実施形態]
（建設車両１００の構成）
本実施形態に係る建設車両１００の構成について、図面を参照しながら説明する。本実施形態では、建設車両１００の一例として、油圧ショベルについて説明する。図１は、本実施形態に係る建設車両１００の構成を示す斜視図である。
【００１４】
図１に示すように、建設車両１００は、下部走行体１０、旋回台２０、カウンタウェイト３０、ポンプ室４０、機器室５０、作業機６０及びキャブ７０を備える。
下部走行体１０は、車幅方向に設けられる一対の履帯１１，１２を回転させる。これによって、建設車両１００は、前後左右方向に走行する。
旋回台２０は、下部走行体１０上に搭載される。旋回台２０は、下部走行体１０によって旋回可能に支持される。旋回台２０上には、カウンタウェイト３０、ポンプ室４０、機器室５０、作業機６０、及びキャブ７０が配置される。
【００１５】
カウンタウェイト３０は、旋回台２０の後端部上に設けられる。カウンタウェイト３０は、例えば、鋼板によって組み立てられた箱の中に屑鉄やコンクリート等を入れることによって形成される。カウンタウェイト３０は、作業機６０の動きに応じた車体バランスの保持に利用される。
ポンプ室４０は、作動油を循環させる油圧ポンプ３００（図４参照）などを収容する。
機器室５０は、作動油を収容する作動油タンク３１０及び作動油を作業機６０に供給するコントロールバルブ３３０（図４参照）などを収容する。
【００１６】
作業機６０は、機器室５０の前方に設けられる。作業機６０は、ブーム６１と、ブーム６１の先端に取り付けられるアーム６２と、アーム６２の先端に取り付けられるバケット６３とを有する。ブーム６１、アーム６２及びバケット６３は、アクチュエータ６１ａ，６２ａ，６３ａによって上下に駆動される。アクチュエータ６１ａ，６２ａ，６３ａは、作動油が循環する油圧回路の一部を構成する。油圧回路の構成については後述する。
キャブ７０は、建設車両１００のオペレータが乗る運転室である。キャブ７０は、オペレータが作業機６０の動きを見渡せるように、機器室５０の前方、かつ、作業機６０の側方に設けられる。キャブ７０の内部構成については後述する。
【００１７】
（キャブ７０の内部構成）
次に、本実施形態に係るキャブ７０の内部構成について、図面を参照しながら説明する。図２は、本実施形態に係るキャブ７０の内部構成を示す斜視図である。図３は、本実施形態に係るキャブ７０の内部構成を示す平面図である。なお、図２及び図３において、乗降用ドアや窓などは省略されている。
キャブ７０内には、フロアパネル１１０、運転席１２０、ロックレバー１２５、コンソール１３０、右側操作具１６０Ｒ、左側操作具１６０Ｌ、走行ペダル１７０、走行レバー１８０、リヤコンソール１９０、シートベルト装置２００、係止部２１０及びシートベルトセンサ２２０が設けられる。
フロアパネル１１０は、キャブ７０内に設けられる床板である。オペレータＰは、フロアパネル１１０上を移動できる。
【００１８】
運転席１２０は、フロアパネル１１０上に設けられる。オペレータＰは、運転席１２０に着座した状態で作業機６０の操作を実行する。
ロックレバー１２５は、作業機６０の誤作動防止を目的として、キャブ７０の乗降口に設けられる。ロックレバー１２５の位置は、乗降口を開放する鉛直位置と、乗降口を遮断する水平位置（図３参照）とに切り替え可能である。オペレータＰは、ロックレバー１２５の位置を切り替えることによって、作業機６０の操作の可否状態を決定できる。具体的に、ロックレバー１２５を鉛直位置から水平位置へ切り替えることによって、作業機６０を操作可能な状態へ切り替えることができる。一方で、ロックレバー１２５を水平位置から鉛直位置へ切り替えることによって、作業機６０を操作不能な状態へ切り替えることができる。
【００１９】
コンソール１３０は、運転席１２０の右前において、キャブ７０の内壁に取り付けられる。コンソール１３０は、モニタ１３０ａを有する。モニタ１３０ａには、作業機６０の操作状況や建設車両１００の走行状況などが表示される。特に、作業機６０の操作が実行不能となった場合、モニタ１３０ａには、その理由が表示される。
右側操作具１６０Ｒは、運転席１２０の右側に設けられる。左側操作具１６０Ｌは、運転席１２０の左側に設けられる。右側操作具１６０Ｒ及び左側操作具１６０Ｌ（以下、適宜「操作具１６０」と総称する。）は、作業機６０を操作するためのレバーである。操作具１６０の操作量に応じてアクチュエータ６１ａ，６２ａ，６３ａに作動油が供給されることによって、作業機６０が作動する。
【００２０】
走行ペダル１７０及び走行レバー１８０は、コンソール１３０の左側において、フロアパネル１１０上に設けられる。走行ペダル１７０及び走行レバー１８０は、下部走行体１０を操作するためのツールである。
リヤコンソール１９０は、運転席１２０の後方に設けられる。リヤコンソール１９０は、図示しないヒューズボックスや制御部３５０などを収容する。
【００２１】
シートベルト装置２００は、運転席１２０の左側に取り付けられる。シートベルト装置２００は、巻取り部２００ａ、シートベルト２００ｂ及び被係止プレート２００ｃによって構成される。
巻取り装置２００ａは、シートベルト２００ｂの非装着時に、シートベルト２００ｂを巻取る。シートベルト２００ｂは、オペレータＰの胴体部に装着される。被係止プレート２００ｃは、シートベルト２００ｂの先端に設けられる。被係止プレート２００ｃは、係止部２１０に係止される。
【００２２】
係止部２１０は、運転席１２０の右側に取り付けられる。係止部２１０は、被係止プレート２００ｃが挿入された場合に、被係止プレート２００ｃを係止する。
シートベルトセンサ２２０は、係止部２１０の内部に設けられる。シートベルトセンサ２２０は、シートベルト２００ｂがオペレータＰの胴体部に装着されているか否かを検出する。具体的に、シートベルトセンサ２２０は、被係止プレート２００ｃが係止部２１０に係止されているか否かを検出する。
【００２３】
（油圧回路及び制御回路の構成）
次に、本実施形態に係る油圧回路及び制御回路の構成について、図面を参照しながら説明する。図４は、本実施形態に係る油圧回路及び制御回路の構成を示すブロック図である。図４において、油圧回路は破線によって図示されており、制御回路は実線によって図示されている。
【００２４】
本実施形態に係る油圧回路は、油圧ポンプ３００、作動油タンク３１０、パイロットバルブ３２０、コントロールバルブ３３０、油圧ロック電磁弁３４０及びアクチュエータ６１ａ，６２ａ，６３ａによって構成される。
油圧ポンプ３００は、作動油タンク３１０に収容されている作動油をパイロットバルブ３２０及びコントロールバルブ３３０に供給する。パイロットバルブ３２０は、操作具１６０の操作量に応じて、パイロット油圧をコントロールバルブ３３０に出力する。コントロールバルブ３３０は、パイロットバルブ３２０から入力されるパイロット油圧に応じて、作動油をアクチュエータ６１ａ，６２ａ，６３ａに供給する。これによって、作業機６０は作動する。
【００２５】
油圧ロック電磁弁３４０は、油圧ポンプ３００とパイロットバルブ３２０とに連通する油圧回路内に設けられる。油圧ロック電磁弁３４０は、電源３６０と電気的に接続されている。
ここで、油圧ロック電磁弁３４０は、制御部３５０から送信される信号に応じて、油圧回路の開放と油圧回路の遮断とを切り替える。油圧回路が遮断されている場合、操作具１６０による作業機６０の操作は実行不能となる。
【００２６】
本実施形態に係る制御回路は、ロックレバー１２５、シートベルトセンサ２２０及び制御部３５０によって構成される。
制御部３５０は、ロックレバー１２５が水平位置（図３参照）に切り替えられたことを検出する。制御部３５０は、ロックレバー１２５の位置の検出結果と、シートベルトセンサ２２０の検出結果とに基づいて、油圧ロック電磁弁３４０に送信する信号を決定する。
具体的に、制御部３５０は、シートベルト２００ｂがオペレータＰに装着されていることがシートベルトセンサ２２０によって検出されない場合に、油圧回路の遮断を指示する信号を油圧ロック電磁弁３４０に送信する。その結果、油圧ロック電磁弁３４０によって油圧回路が遮断されるので、操作具１６０による作業機６０の操作は実行不能となる。
【００２７】
また、制御部３５０は、シートベルト２００ｂがオペレータＰに装着されていることがシートベルトセンサ２２０によって検出される場合には、油圧回路の開放を指示する信号を油圧ロック電磁弁３４０に送信する。その結果、油圧ロック電磁弁３４０によって油圧回路が開放されるので、操作具１６０による作業機６０の操作は実行可能となる。
なお、制御部３５０は、ロックレバー１２５が鉛直位置（図２参照）に切り替えられた場合にも、油圧回路の遮断を指示する信号を油圧ロック電磁弁３４０に送信するので、操作具１６０による作業機６０の操作は実行不能となる。
【００２８】
（作用及び効果）
第１実施形態に係る建設機械１００は、シートベルトセンサ２２０と制御部３５０とを備える。シートベルトセンサ２２０は、シートベルト２００ｂがオペレータＰの胴体部に装着されているか否かを検出する。制御部３５０は、シートベルト２００ｂがオペレータＰの胴体部に装着されていない場合、操作具１６０による作業機６０の操作を実行不能とする。
従って、オペレータＰがシートベルト２００ｂを装着したことをもって、オペレータＰに作業機６０を操作する意思が有ると判別される。そのため、オペレータＰがシートベルト２００ｂを装着せずに他の作業を行う場合であっても、オペレータＰに作業機６０を操作する意思が無いことを認識することができる。その結果、作業機６０の誤操作を抑制することができる。
【００２９】
[第２実施形態]
以下において、第２実施形態に係る建設機械１００について説明する。ただし、以下においては、第１実施形態との相違点について主として説明する。
（キャブ７０の内部構成）
図５は、本実施形態に係るキャブ７０の内部構成を示す斜視図である。
本実施形態において、キャブ７０内には、頭部センサ１４０及び足先部センサ１５０が設けられる。
頭部センサ１４０は、コンソール１３０上に取り付けられる。頭部センサ１４０は、検出エリアに存在する人体に接触することなく検出可能な非接触式センサである。このような非接触型センサとしては、赤外線タイプ、超音波タイプ、三次元画像処理タイプなどの周知の人感センサを用いることができる。頭部センサ１４０の検出エリアについては後述する。
【００３０】
足先部センサ１５０は、コンソール１３０の側面に取り付けられる。足先部センサ１５０は、検出エリアに存在する人体に接触することなく検出可能な非接触式センサである。このような非接触型人感センサとしては、赤外線タイプ、超音波タイプ、三次元画像処理タイプなどの周知の人感センサを用いることができる。足先部センサ１５０の検出エリアについては後述する。
【００３１】
（検出エリア）
次に、頭部センサ１４０及び足先部センサ１５０による検出エリアについて、図面を参照しながら説明する。図６は、本実施形態に係るキャブ７０の内部構成を示す側面図である。図７は、本実施形態に係るキャブ７０の内部構成を示す平面図である。なお、図６及び図７では、着座状態のオペレータＰが図示されている。
頭部センサ１４０の検出エリアは、キャブ７０の内部に設定される第１空間Ｒ1である。
【００３２】
第１空間Ｒ1は、着座状態のオペレータＰが作業機６０を操作する際に、オペレータＰの頭部Ｐａが位置すべき三次元領域である。具体的に、第１空間Ｒ1は、運転席１２０のヘッドレスト前方の２０ｃｍ〜５０ｃｍ四方のエリアであればよい。頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置する場合、オペレータＰは作業機６０を視認することができる。本実施形態において、第１空間Ｒ1は、頭部センサ１４０を基準として距離ｘ1から距離ｘ2までの空間として定義されている。
【００３３】
頭部センサ１４０は、頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置することを頭部Ｐａに接触せずに検出する。頭部センサ１４０は、距離ｘ1以内に頭部Ｐａが位置する場合（すなわち、オペレータＰが前に屈んでいる場合）や、距離ｘ1以内にオペレータＰの上体部が位置する場合（すなわち、オペレータＰが立っている場合）などには反応しない。なお、頭部センサ１４０の検出角ｒ1や中心軸などは、頭部センサ１４０の取り付け位置などに応じて、適宜設定することができる。
【００３４】
また、足先部センサ１５０の検出エリアは、キャブ７０の内部に設定される第２空間Ｒ2である。
第２空間Ｒ2は、着座状態のオペレータＰが作業機６０を操作する際に、オペレータＰの足先部Ｐｂが位置すべき三次元領域である。具体的に、第２空間Ｒ2は、走行ペダル１７０周辺の２０ｃｍ〜５０ｃｍ四方のエリアであればよい。本実施形態において、第２空間Ｒ2は、足先部センサ１５０からフロアパネル１１０までの空間のうち検出角ｒ2によってカバーされる空間として定義されている。すなわち、第２空間Ｒ2は、第１空間Ｒ1とは異なり、足先部センサ１５０からの距離によっては定義されていない。
【００３５】
足先部センサ１５０は、足先部Ｐｂが第２空間Ｒ2に位置することを足先部Ｐｂに接触せずに検出する。
なお、足先部センサ１５０の検出角ｒ2や中心軸などは、足先部センサ１５０の取り付け位置などに応じて、適宜設定することができる。また、人体のうち第２空間Ｒ2で検出されるのは足先部Ｐｂである可能性が高いので、足先部センサ１５０は、検出した対象物が足先部Ｐｂであることまで判別する必要はない。
【００３６】
（制御回路の構成）
次に、本実施形態に係る制御回路の構成について、図面を参照しながら説明する。図８は、本実施形態に係る制御回路の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る制御回路は、ロックレバー１２５、シートベルトセンサ２２０及び制御部３５０に加えて、頭部センサ１４０及び足先部センサ１５０によって構成される。
制御部３５０は、シートベルトセンサ２２０の検出結果に加えて、頭部センサ１４０及び足先部センサ１５０の検出結果に基づいて、油圧ロック電磁弁３４０に送信する信号を決定する。
具体的に、制御部３５０は、頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置すること、及び足先部Ｐｂが第２空間Ｒ2に位置することが検出されない場合に、油圧回路の遮断を指示する信号を油圧ロック電磁弁３４０に送信する。その結果、油圧ロック電磁弁３４０によって油圧回路が遮断されるので、操作具１６０による作業機６０の操作は実行不能となる。
【００３７】
（制御部３５０の動作）
以下において、本実施形態に係る制御部３５０の動作について、図面を参照しながら説明する。図９は、本実施形態に係る制御部３５０の動作を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、ロックレバー１２５が水平位置に切り替えられているものとする。
ステップＳ１０において、制御部３５０は、シートベルト２００ｂがオペレータＰに装着されていることが検出されたか否かを判定する。シートベルト２００ｂの装着が検出された場合、処理はステップＳ２０に進む。シートベルト２００ｂの装着が検出されない場合、処理はステップＳ５０に進む。
【００３８】
ステップＳ２０において、制御部３５０は、頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置することが検出されたか否かを判定する。頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置することが検出された場合、処理はステップＳ３０に進む。頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置することが検出されない場合、処理はステップＳ５０に進む。
ここで、頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置することが検出されない場合とは、例えば、着座状態のオペレータＰが作業機６０を視認できないほど前後左右を覗き込んでいる場合などである。このような場合には、オペレータＰに作業機６０を操作する意思が無いものと判断することができる。
【００３９】
ステップＳ３０において、制御部３５０は、足先部Ｐｂが第２空間Ｒ2に位置することが検出されたか否かを判定する。足先部Ｐｂが第２空間Ｒ2に位置することが検出された場合、処理はステップＳ４０に進む。足先部Ｐｂが第２空間Ｒ2に位置することが検出されない場合、処理はステップＳ５０に進む。
ここで、頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置することが検出されたにもかかわらず、足先部Ｐｂが第２空間Ｒ2に位置することが検出されない場合とは、例えば、オペレータＰが運転席１２０の座部に足を上げて休憩している場合などである。このような場合には、オペレータＰに作業機６０を操作する意思が無いものと判断することができる。
【００４０】
ステップＳ４０において、制御部３５０は、操作具１６０による作業機６０の操作を実行可能とする。具体的に、制御部３５０は、油圧回路の開放を指示する信号を油圧ロック電磁弁３４０に送信することによって、油圧回路を開放する。
ステップＳ５０において、制御部３５０は、操作具１６０による作業機６０の操作を実行不能とする。具体的に、制御部３５０は、油圧回路の遮断を指示する信号を油圧ロック電磁弁３４０に送信することによって、油圧回路を遮断する。
【００４１】
（作用及び効果）
（１）第２実施形態に係る建設機械１００は、オペレータＰの頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置することを、頭部Ｐａに接触せずに検出する頭部センサ１４０を備える。制御部３５０は、頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置することが検出されない場合に、操作具１６０による作業機６０の操作を実行不能とする。
このように、頭部センサ１４０が非接触式であるので、頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置するか否かを検出できる。また、制御部３５０は、頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置しないことをもって、オペレータＰに作業機６０を操作する意思が無いものと判別する。そのため、オペレータＰが作業機６０を視認できないほど前後左右を覗き込んでいる場合などにおいても、オペレータＰに作業機６０を操作する意思が無いことを認識することができる。その結果、作業機６０の誤操作をより抑制することができる。
【００４２】
（２）第２実施形態に係る建設機械１００は、オペレータＰの足先部Ｐｂが第２空間Ｒ2に位置することを、足先部Ｐｂに接触せずに検出する足先部センサ１５０を備える。制御部３５０は、足先部Ｐｂが第２空間Ｒ2に位置することが検出されない場合に、操作具１６０による作業機６０の操作を実行不能とする。
このように、足先部センサ１５０が非接触式であるので、足先部Ｐｂが第２空間Ｒ2に位置するか否かを検出できる。また、制御部３５０は、足先部Ｐｂが第２空間Ｒ2に位置しないことをもって、オペレータＰに作業機６０を操作する意思が無いものと判別する。そのため、オペレータＰが運転席１２０の座部に足を上げて休憩している場合などにおいても、オペレータＰに作業機６０を操作する意思が無いことを認識することができる。その結果、作業機６０の誤操作をより抑制することができる。
【００４３】
（その他の実施形態）
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
（Ａ）上記実施形態において、シートベルト装置２００は、２点支持タイプであることとしたが、これに限られるものではない。シートベルト装置２００は、３点支持タイプや６点支持タイプであってもよい。
（Ｂ）上記実施形態では特に触れていないが、第１空間Ｒ1及び第２空間Ｒ2は、オペレータＰごとに設定可能である。
【００４４】
（Ｃ）上記実施形態において、頭部センサ１４０及び足先部センサ１５０は、コンソール１３０周辺に取り付けられることとしたが、これに限られるものではない。頭部センサ１４０及び足先部センサ１５０は、コンソール１３０と一体化されていてもよい。また、頭部センサ１４０及び足先部センサ１５０は、フロアパネル１１０やキャブ７０の天井に設けられていてもよい。
（Ｄ）上記実施形態において、制御部３５０は、油圧回路を遮断することによって、作業機６０の操作を実行不能としているが、これに限られるものではない。例えば、制御部３５０は、操作具１６０を物理的に固定することによって、作業機６０の操作を実行不能としてもよい。
【００４５】
（Ｅ）上記実施形態では特に触れていないが、制御部３５０は、頭部Ｐａが第１空間Ｒ1に位置することが、所定時間以上継続して検出された場合に、操作具１６０による作業機６０の操作を実行可能としてもよい。これによって、オペレータＰに作業機６０を操作する意思が有ることをより精度良く判別することができる。
（Ｆ）上記実施形態では特に触れていないが、頭部センサ１４０及び足先部センサ１５０として三次元画像処理タイプの人感センサを用いる場合には、人間の顔を認識する機能を備えさせてもよい。これによって、オペレータＰの顔の位置及び向きを検出できるので、オペレータＰに作業機６０を操作する意思が有ることをより精度良く判別することができる。
（Ｇ）上記実施形態では特に触れていないが、建設車両１００は、制御部３５０を備えなくても、油圧ロック電磁弁３４０による油圧回路の開放と遮断とを適切に切り替えることができる。
具体的には、建設車両１００は、図１０に示すように、シートベルト２００ｂに連動する第１スイッチＳ１と、ロックレバー１２５に連動する第２スイッチＳ２を備えていればよい。
【００４６】
第１スイッチＳ１は、シートベルト２００ｂがオペレータＰに装着されている場合、電源３６０と油圧ロック電磁弁３４０とを電気的に接続する。第１スイッチＳ１は、シートベルト２００ｂがオペレータＰに装着されていない場合、電源３６０と油圧ロック電磁弁３４０とを電気的に切断する。第２スイッチＳ２は、ロックレバー１２５が垂直位置に切り替えられた場合、電源３６０と油圧ロック電磁弁３４０とを電気的に接続する。第２スイッチＳ２は、ロックレバー１２５が鉛直位置に切り替えられた場合、電源３６０と油圧ロック電磁弁３４０とを電気的に接続する。これによって、オペレータＰがシートベルト２００ｂを装着したことをもって、オペレータＰに作業機６０を操作する意思が有ると判別されるので、作業機６０の誤操作を抑制することができる。
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００４７】
１００…建設車両、１０…下部走行体、１１，１２…履帯、２０…旋回台、３０…カウンタウェイト、４０…ポンプ室、５０…機器室、６０…作業機、６１…ブーム、６２…アーム、６３…バケット、６１ａ，６２ａ，６３ａ…アクチュエータ、７０…キャブ、１１０…フロアパネル、１２０…運転席、１２５…ロックレバー、１３０…コンソール、１４０…頭部センサ、１５０…足先部センサ、１６０Ｒ…右側操作具、１６０Ｌ…左側操作具、１７０…走行ペダル、１８０…走行レバー、１９０…リヤコンソール、２００…シートベルト装置、２００ａ…巻取り部、２００ｂ…シートベルト、２００ｃ…被係止プレート、２１０…係止部、２２０…シートベルトセンサ、３００…油圧ポンプ、３１０…作動油タンク、３２０…パイロットバルブ、３３０…コントロールバルブ、３４０…油圧ロック電磁弁、３５０…制御部、Ｒ1…第１空間、Ｒ2…第２空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機を備える建設機械であって、
キャブと、
前記キャブ内に設けられる運転席と、
前記キャブ内に設けられ、前記作業機を操作するための操作具と、
前記キャブ内に設けられ、前記運転席に着座するオペレータの胴体部に装着されるシートベルトと、
前記シートベルトが前記オペレータに装着されているか否かを検出するシートベルトセンサと、
前記シートベルトが前記オペレータに装着されていることが検出されない場合に、前記操作具による前記作業機の操作を実行不能とする制御部と、
を備える建設機械。
【請求項２】
前記キャブ内に設けられ、前記操作具を操作するオペレータの頭部が位置すべき第１空間に前記頭部が位置することを、前記頭部に接触せずに検出する頭部センサを備え、
前記制御部は、前記頭部が前記第１空間に位置することが検出されない場合に、前記操作具による前記作業機の操作を実行不能とする、
請求項１に記載の建設機械。
【請求項３】
前記キャブ内に設けられ、前記オペレータの足先部が位置すべき第２空間に前記足先部が位置することを、前記足先部に接触せずに検出する足先部センサを備え、
前記制御部は、前記足先部が前記第２空間に位置することが検出されない場合に、前記操作具による前記作業機の操作を実行不能とする、
請求項１又は２に記載の建設機械。
【請求項４】
前記操作具の操作量に応じて、パイロット油圧を出力するパイロットバルブと、
前記パイロット油圧に応じて、前記作業機に供給される作動油の量を制御するコントロールバルブと、
前記パイロットバルブと前記コントロールバルブとに作動油を供給する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプと前記パイロットバルブとに連通する油圧回路内に設けられ、前記制御部から送信される信号に応じて、前記油圧回路の開放と前記油圧回路の遮断とを切り替える油圧ロック電磁弁と、
を備え、
前記制御部は、前記シートベルトが前記オペレータに装着されていることが検出されない場合、前記油圧回路の遮断を指示する信号を前記油圧ロック電磁弁に送信する、
請求項１乃至３のいずれかに記載の建設機械。
【請求項５】
作業機を備える建設機械であって、
キャブと、
前記キャブ内に設けられる運転席と、
前記キャブ内に設けられ、前記作業機を操作するための操作具と、
前記キャブ内に設けられ、前記運転席に着座するオペレータの胴体部に装着されるシートベルトと、
前記操作具の操作量に応じて、パイロット油圧の大きさを制御するパイロットバルブと、
前記パイロット油圧に応じて、前記作業機に供給される作動油の量を制御するコントロールバルブと、
前記パイロットバルブと前記コントロールバルブとに作動油を供給する油圧ポンプと、
油圧ポンプと前記パイロットバルブとに連通する油圧回路内に設けられており、電源と電気的に接続されることによって前記油圧回路を開放し、前記電源と電気的に切断されることによって前記油圧回路を遮断する油圧ロック電磁弁と、
前記電源と前記油圧ロック電磁弁との間に設けられており、前記シートベルトが前記オペレータに装着されている場合に前記電源と前記油圧ロック電磁弁とを電気的に接続し、前記シートベルトが前記オペレータに装着されていない場合に前記電源と前記油圧ロック電磁弁とを電気的に切断するスイッチと、
を備える建設機械。
【請求項１】
作業機を備える建設機械であって、
キャブと、
前記キャブ内に設けられる運転席と、
前記キャブ内に設けられ、前記作業機を操作するための操作具と、
前記キャブ内に設けられ、前記運転席に着座するオペレータの胴体部に装着されるシートベルトと、
前記シートベルトが前記オペレータに装着されているか否かを検出するシートベルトセンサと、
前記シートベルトが前記オペレータに装着されていることが検出されない場合に、前記操作具による前記作業機の操作を実行不能とする制御部と、
を備える建設機械。
【請求項２】
前記キャブ内に設けられ、前記操作具を操作するオペレータの頭部が位置すべき第１空間に前記頭部が位置することを、前記頭部に接触せずに検出する頭部センサを備え、
前記制御部は、前記頭部が前記第１空間に位置することが検出されない場合に、前記操作具による前記作業機の操作を実行不能とする、
請求項１に記載の建設機械。
【請求項３】
前記キャブ内に設けられ、前記オペレータの足先部が位置すべき第２空間に前記足先部が位置することを、前記足先部に接触せずに検出する足先部センサを備え、
前記制御部は、前記足先部が前記第２空間に位置することが検出されない場合に、前記操作具による前記作業機の操作を実行不能とする、
請求項１又は２に記載の建設機械。
【請求項４】
前記操作具の操作量に応じて、パイロット油圧を出力するパイロットバルブと、
前記パイロット油圧に応じて、前記作業機に供給される作動油の量を制御するコントロールバルブと、
前記パイロットバルブと前記コントロールバルブとに作動油を供給する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプと前記パイロットバルブとに連通する油圧回路内に設けられ、前記制御部から送信される信号に応じて、前記油圧回路の開放と前記油圧回路の遮断とを切り替える油圧ロック電磁弁と、
を備え、
前記制御部は、前記シートベルトが前記オペレータに装着されていることが検出されない場合、前記油圧回路の遮断を指示する信号を前記油圧ロック電磁弁に送信する、
請求項１乃至３のいずれかに記載の建設機械。
【請求項５】
作業機を備える建設機械であって、
キャブと、
前記キャブ内に設けられる運転席と、
前記キャブ内に設けられ、前記作業機を操作するための操作具と、
前記キャブ内に設けられ、前記運転席に着座するオペレータの胴体部に装着されるシートベルトと、
前記操作具の操作量に応じて、パイロット油圧の大きさを制御するパイロットバルブと、
前記パイロット油圧に応じて、前記作業機に供給される作動油の量を制御するコントロールバルブと、
前記パイロットバルブと前記コントロールバルブとに作動油を供給する油圧ポンプと、
油圧ポンプと前記パイロットバルブとに連通する油圧回路内に設けられており、電源と電気的に接続されることによって前記油圧回路を開放し、前記電源と電気的に切断されることによって前記油圧回路を遮断する油圧ロック電磁弁と、
前記電源と前記油圧ロック電磁弁との間に設けられており、前記シートベルトが前記オペレータに装着されている場合に前記電源と前記油圧ロック電磁弁とを電気的に接続し、前記シートベルトが前記オペレータに装着されていない場合に前記電源と前記油圧ロック電磁弁とを電気的に切断するスイッチと、
を備える建設機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２１３６２（Ｐ２０１２−２１３６２Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６１６９１（Ｐ２０１０−１６１６９１）
【出願日】平成２２年７月１６日（２０１０．７．１６）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１６日（２０１０．７．１６）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
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