JP7747563B2 - Work vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、上下方向に動作する作業装置を備える作業車両に関する。 The present invention relates to a work vehicle equipped with a work implement that moves in the vertical direction.
従来より、自走可能な車体と、車体に支持されて上下方向に動作する作業装置とを備える作業車両が知られている。このような作業車両は作業装置が死角を作るので、周辺の障害物を障害物検知センサで検知し、検知した障害物に対する回避制御を行う技術が知られている(例えば、特許文献1、2を参照)。 Conventionally, work vehicles equipped with a self-propelled vehicle body and a work implement supported on the vehicle body and capable of moving up and down are known. Because the work implement creates blind spots on such work vehicles, known technologies use obstacle detection sensors to detect nearby obstacles and perform avoidance control for the detected obstacles (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
特許文献1のクレーン車は、作業装置の高さ制限値を予め設定し、設定した高さで作業装置を停止させる。また、特許文献2のフォークリフトは、作業装置の姿勢に応じて検知高さを設定し、検知高さ未満の障害物を検知した場合に車体を制動する。 The crane vehicle in Patent Document 1 sets a height limit value for the working equipment in advance and stops the working equipment at the set height. Meanwhile, the forklift in Patent Document 2 sets a detection height according to the posture of the working equipment and brakes the vehicle body if it detects an obstacle below the detection height.
しかしながら、作業装置の高さを変えながら走行する作業機械において、特許文献1の技術では障害物を回避するために過剰な制御が行われる場合があり、特許文献2の技術では障害物の検知が不十分な場合がある。 However, in a work machine that travels while changing the height of the work implement, the technology in Patent Document 1 may perform excessive control to avoid obstacles, while the technology in Patent Document 2 may not detect obstacles sufficiently.
本発明は、上記した実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、作業装置の姿勢に応じて障害物の存在を適切に報知することが可能な作業車両を提供することにある。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide a work vehicle that can appropriately alert the driver to the presence of an obstacle depending on the attitude of the work implement.
上記目的を達成するために、本発明は、自走可能な車体と、前記車体に支持されて上下方向に動作する作業装置と、前記車体の位置を検知する測位センサと、前記作業装置の姿勢を検知する姿勢センサと、情報を報知する報知装置と、前記測位センサ及び前記姿勢センサの検知結果に基づいて、前記報知装置を制御するコントローラとを備える作業車両において、障害物の下を前記作業車両が通過可能な高さである高さ制限値と、当該障害物が存在する位置を含む範囲である高さ制限値適用範囲とが対応付けられたマップデータを記憶するメモリを備え、前記メモリは、前記作業車両の走行範囲内で最も低い前記高さ制限値である最低高さ制限値を記憶し、前記コントローラは、前記姿勢センサによって検知された前記作業装置の姿勢に基づいて前記作業車両の車高を算出すると共に、前記測位センサによる測位誤差が閾値未満である場合には、前記車高が、前記マップデータに登録された前記高さ制限値適用範囲のうち前記測位センサによって検知された前記車体が存在する位置に対応付けられた前記高さ制限値以上であるときに、前記報知装置を作動させ、前記測位センサによる測位誤差が閾値以上である場合には、前記マップデータに登録された前記高さ制限値適用範囲のうち前記測位センサによって検知された前記車体が存在する位置に対応付けられた前記高さ制限値の大きさに関わらず、前記車高が前記最低高さ制限値以上であるときに、前記報知装置を作動させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a work vehicle comprising a self-propelled vehicle body, a working implement supported on the vehicle body and movable in the vertical direction, a positioning sensor that detects the position of the vehicle body, an attitude sensor that detects the attitude of the working implement, an alarm device that issues information, and a controller that controls the alarm device based on the detection results of the positioning sensor and the attitude sensor, the work vehicle further comprising a memory that stores map data that associates a height limit value, which is the height at which the work vehicle can pass under an obstacle, with a height limit value application range, which is a range that includes the position of the obstacle, the memory stores a minimum height limit value, which is the lowest height limit value within the travel range of the work vehicle, and the controller detects the height limit value based on the attitude sensor. and if the positioning error by the positioning sensor is less than a threshold value, the alarm device is activated when the vehicle height is equal to or greater than the height limit value associated with the position of the vehicle body detected by the positioning sensor within the height limit value application range registered in the map data, and if the positioning error by the positioning sensor is equal to or greater than the threshold value, the alarm device is activated when the vehicle height is equal to or greater than the minimum height limit value, regardless of the magnitude of the height limit value associated with the position of the vehicle body detected by the positioning sensor within the height limit value application range registered in the map data.
本発明によれば、作業装置の姿勢に応じて障害物の存在を適切に報知することができる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 This invention makes it possible to appropriately notify the user of the presence of an obstacle depending on the posture of the work device. Issues, configurations, and advantages other than those described above will become clear from the description of the following embodiments.
以下、図面を参照して、本発明に係る作業車両の一例であるホイールローダ10について説明する。なお、本明細書中の前後左右は、特に断らない限り、ホイールローダ10に搭乗して操作する作業者の視点を基準としている。また、作業車両の具体例はホイールローダ10に限定されず、ダンプトラック、油圧ショベル、フォークリフト、クレーン車などでもよい。 The following describes a wheel loader 10, an example of a work vehicle according to the present invention, with reference to the drawings. Note that, unless otherwise specified, the terms front, back, left, and right in this specification refer to the viewpoint of the operator who is riding and operating the wheel loader 10. Specific examples of work vehicles are not limited to wheel loaders 10, and may include dump trucks, hydraulic excavators, forklifts, and crane trucks.
図1は、本実施形態に係るホイールローダ10の側面図である。図1に示すように、ホイールローダ10は、前フレーム11と後フレーム12とで構成される。前フレーム11と後フレーム12とは、センタピン13によって、左右方向に回転可能に連結されている。また、前フレーム11と後フレーム12とは、左右一対のステアリングシリンダ(図示省略)によって接続されている。一対のステアリングシリンダは、油圧ポンプ(図示省略)から作動油の供給を受けて伸縮する。 Figure 1 is a side view of a wheel loader 10 according to this embodiment. As shown in Figure 1, the wheel loader 10 is made up of a front frame 11 and a rear frame 12. The front frame 11 and the rear frame 12 are connected by a center pin 13 so that they can rotate left and right. The front frame 11 and the rear frame 12 are also connected by a pair of left and right steering cylinders (not shown). The pair of steering cylinders extend and retract when supplied with hydraulic oil from a hydraulic pump (not shown).
一対のステアリングシリンダのうち一方を伸長、他方を縮退させることにより、センタピン13を中心として前フレーム11が後フレーム12に対して左右方向に屈曲する。これにより、前フレーム11と後フレーム12との相対的な取付角度が変化し、車体が屈曲して換向する。すなわち、このホイールローダ10は、センタピン13を中心に前フレーム11と後フレーム12とが屈曲されるアーティキュレート式である。 By extending one of the pair of steering cylinders and retracting the other, the front frame 11 bends left and right relative to the rear frame 12 around the center pin 13. This changes the relative mounting angle between the front frame 11 and the rear frame 12, causing the vehicle body to bend and change direction. In other words, this wheel loader 10 is an articulated type in which the front frame 11 and the rear frame 12 bend around the center pin 13.
前フレーム11は、左右一対の前タイヤ15L、15Rと、フロント作業機16とを支持している。フロント作業機16は、リフトアーム17と、バケット18と、一対のリフトアームシリンダ19と、バケットシリンダ20と、ベルクランク21とを有する。 The front frame 11 supports a pair of left and right front tires 15L, 15R and a front work implement 16. The front work implement 16 has a lift arm 17, a bucket 18, a pair of lift arm cylinders 19, a bucket cylinder 20, and a bell crank 21.
リフトアーム17は、前後方向に延設されている。より詳細には、リフトアーム17は、前端がバケット18に回動可能に連結され、後端が前フレーム11に回動可能に連結されている。そして、リフトアーム17は、一対のリフトアームシリンダ19の伸縮によって上下方向に回動(俯仰動)する。 The lift arm 17 extends in the fore-and-aft direction. More specifically, the front end of the lift arm 17 is rotatably connected to the bucket 18, and the rear end is rotatably connected to the front frame 11. The lift arm 17 rotates vertically (moves up and down) by the extension and contraction of a pair of lift arm cylinders 19.
バケット18は、荷物(土砂など)を収容可能な凹形状の空間を有する。また、バケット18は、リフトアーム17の前端において、回動(チルトまたはダンプ)可能に支持されている。より詳細には、バケット18は、バケットシリンダ20の伸縮に伴ってベルクランク21が回動することによって、上下方向に回動する。 The bucket 18 has a concave space capable of accommodating cargo (such as soil and sand). The bucket 18 is supported at the front end of the lift arm 17 so that it can rotate (tilt or dump). More specifically, the bucket 18 rotates up and down as the bell crank 21 rotates in conjunction with the extension and retraction of the bucket cylinder 20.
後フレーム12は、左右一対の後タイヤ22L、22Rと、キャブ23(運転室)とを支持している。キャブ23には、ホイールローダ10を操作する作業者が搭乗する内部空間が形成されている。キャブ23の内部には、作業者が着席するシート(図示省略)と、シートに着席した作業者が操作する操作装置(図示省略)とが配置されている。キャブ23に搭乗した作業者が操作装置を操作することによって、ホイールローダ10が走行し、フロント作業機16が動作する。 The rear frame 12 supports a pair of left and right rear tires 22L, 22R and a cab 23 (operator's compartment). The cab 23 has an interior space where an operator who operates the wheel loader 10 sits. Inside the cab 23, there is a seat (not shown) where the operator sits, and an operating device (not shown) that the operator operates while seated in the seat. When the operator in the cab 23 operates the operating device, the wheel loader 10 travels and the front work implement 16 operates.
前フレーム11、後フレーム12、前タイヤ15L、15R、後タイヤ22L、22R、及びキャブ23は、車体の一例である。また、フロント作業機16は、車体に支持されて上下方向に動作する作業装置の一例である。 The front frame 11, rear frame 12, front tires 15L, 15R, rear tires 22L, 22R, and cab 23 are an example of a vehicle body. The front work implement 16 is an example of a work device that is supported on the vehicle body and moves in the vertical direction.
図2は、本実施形態に係るホイールローダ10のブロック図である。図2に示すように、ホイールローダ10は、測距センサ31と、測位センサ32と、姿勢センサ33と、報知装置34と、コントローラ40とを主に備える。 Figure 2 is a block diagram of the wheel loader 10 according to this embodiment. As shown in Figure 2, the wheel loader 10 mainly comprises a distance measurement sensor 31, a positioning sensor 32, an attitude sensor 33, an alarm device 34, and a controller 40.
測距センサ31は、車体の最も高い位置(例えば、図1に示すようにキャブ23の上面)に取り付けられている。測距センサ31は、車体の上方に位置する障害物との上下方向の高さを検知する。そして、測距センサ31は、検知した高さを示す距離信号をコントローラ40に出力する。測距センサ31の検知範囲は、例えば図4に示すように、上方に向かって広がる円錐形状の範囲である。測距センサ31は、例えば、ミリ波レーダ、LiDAR、ステレオカメラ等である。 The distance measurement sensor 31 is attached to the highest position on the vehicle body (for example, on the top surface of the cab 23 as shown in Figure 1). The distance measurement sensor 31 detects the vertical height of an obstacle located above the vehicle body. The distance measurement sensor 31 then outputs a distance signal indicating the detected height to the controller 40. The detection range of the distance measurement sensor 31 is a cone-shaped range that widens upward, as shown in Figure 4, for example. The distance measurement sensor 31 may be, for example, a millimeter-wave radar, LiDAR, or stereo camera.
測位センサ32は、ホイールローダ10の位置を検知する。そして、測位センサ32は、検知した位置を示す位置信号をコントローラ40に出力する。測位センサ32は、例えば、GPS(Global Positioning System)、GNSS(Global Navigation Satellite System)等である。測位センサ32は、例えば、衛星からの電波を受信するためにキャブ23の上面に取り付けられたアンテナと、アンテナで受信した電波に基づいて位置信号を生成する測位コントローラとを備える。 The positioning sensor 32 detects the position of the wheel loader 10. The positioning sensor 32 then outputs a position signal indicating the detected position to the controller 40. The positioning sensor 32 is, for example, a GPS (Global Positioning System) or a GNSS (Global Navigation Satellite System). The positioning sensor 32 includes, for example, an antenna attached to the top surface of the cab 23 to receive radio waves from satellites, and a positioning controller that generates a position signal based on the radio waves received by the antenna.
位置信号は、例えば、ホイールローダ10の位置を示す位置座標と、位置座標の精度を示す測位誤差(例えば、位置座標を中心とする円の半径)とを含む。より詳細には、位置座標は、測位センサ32のアンテナの設置位置の座標(以下、「測位位置座標」と表記する。)である。本明細書において、「xx座標」とは、地球上の絶対的な位置(例えば、緯度及び経度)を指す。一方、「xx位置」とは、車体内における位置を指す。 The position signal includes, for example, position coordinates indicating the position of the wheel loader 10 and a positioning error (e.g., the radius of a circle centered on the position coordinates) indicating the accuracy of the position coordinates. More specifically, the position coordinates are the coordinates of the installation position of the antenna of the positioning sensor 32 (hereinafter referred to as "positioning position coordinates"). In this specification, "xx coordinates" refers to an absolute position on Earth (e.g., latitude and longitude). On the other hand, "xx position" refers to a position within the vehicle body.
姿勢センサ33は、フロント作業機16の姿勢を検知する。そして、姿勢センサ33は、検知した姿勢を示す姿勢信号をコントローラ40に出力する。姿勢信号は、地上からバケット18の先端までの高さを特定するための情報を含む。姿勢センサ33は、例えば、前フレーム11に対するリフトアーム17の角度を検知するアーム角度センサと、リフトアーム17に対するバケット18の角度を検知するバケット角度センサとを含む。 The attitude sensor 33 detects the attitude of the front work implement 16. The attitude sensor 33 then outputs an attitude signal indicating the detected attitude to the controller 40. The attitude signal includes information for determining the height from the ground to the tip of the bucket 18. The attitude sensor 33 includes, for example, an arm angle sensor that detects the angle of the lift arm 17 relative to the front frame 11, and a bucket angle sensor that detects the angle of the bucket 18 relative to the lift arm 17.
報知装置34は、キャブ23内に設置されている。報知装置34は、キャブ23に搭乗したオペレータに対して情報を報知する。報知装置34は、例えば、ディスプレイ、LEDランプ、スピーカ、またはこれらの組み合わせである。 The notification device 34 is installed inside the cab 23. The notification device 34 notifies information to the operator inside the cab 23. The notification device 34 is, for example, a display, an LED lamp, a speaker, or a combination of these.
コントローラ40は、ホイールローダ10全体の動作を制御する。コントローラ40は、不図示のCPU(Central Processing Unit)と、メモリ41とを有する。メモリ41は、例えば、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、またはこれらの組み合わせで構成される。 The controller 40 controls the overall operation of the wheel loader 10. The controller 40 has a CPU (Central Processing Unit) (not shown) and memory 41. The memory 41 is configured, for example, with ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), HDD (Hard Disk Drive), or a combination of these.
但し、コントローラ40の具体的な構成はこれに限定されず、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)などのハードウェアによって実現されてもよい。 However, the specific configuration of the controller 40 is not limited to this, and it may be realized by hardware such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or FPGA (Field-Programmable Gate Array).
コントローラ40は、メモリ41に格納されたプログラムコードをCPUが読み出して実行することによって、機能ブロックであるマップデータ生成部42、車体情報算出部43、及び報知処理部44を実現する。また、メモリ41は、マップデータ41aと、車体データ41bとを記憶している。 The controller 40 implements the functional blocks of a map data generation unit 42, a vehicle body information calculation unit 43, and a notification processing unit 44 by having the CPU read and execute program code stored in memory 41. The memory 41 also stores map data 41a and vehicle body data 41b.
マップデータ生成部42は、測距センサ31から出力される距離信号と、測位センサ32から出力される位置信号と、メモリ41に記憶された車体データ41bとに基づいて、マップデータ41aを生成する。車体情報算出部43は、測位センサ32から出力される位置信号と、メモリ41に記憶された車体データ41bとに基づいて、現在位置範囲及び車高を算出する。報知処理部44は、メモリ41に記憶されたマップデータ41aと、車体情報算出部43によって算出された現在位置範囲及び車高とに基づいて、報知装置34を制御する。 The map data generation unit 42 generates map data 41a based on the distance signal output from the distance measurement sensor 31, the position signal output from the positioning sensor 32, and the vehicle body data 41b stored in the memory 41. The vehicle body information calculation unit 43 calculates the current position range and vehicle height based on the position signal output from the positioning sensor 32 and the vehicle body data 41b stored in the memory 41. The notification processing unit 44 controls the notification device 34 based on the map data 41a stored in the memory 41 and the current position range and vehicle height calculated by the vehicle body information calculation unit 43.
マップデータ41aは、ホイールローダ10が過去に走行した場所で検知した障害物の位置及び高さをマッピングしたデータである。マップデータ41aには、高さ制限値及び高さ制限値適用範囲のセットが1以上登録されている。マップデータ41aは、後述するマップデータ生成処理によって、ホイールローダ10の走行時に生成される。 Map data 41a is data that maps the positions and heights of obstacles detected in locations where the wheel loader 10 has previously traveled. Map data 41a registers one or more sets of height limit values and height limit value application ranges. Map data 41a is generated while the wheel loader 10 is traveling by the map data generation process described below.
車体データ41bは、ホイールローダ10の構成部品の位置や寸法を示すデータである。車体データ41bは、例えば、地上から測距センサ31の設置位置までの高さである「測距高さ」、水平方向における測距センサ31の設置位置である「測距位置」、水平方向における測位センサ32のアンテナの設置位置である「測位位置」、水平方向におけるホイールローダ10の「中心位置」、水平方向におけるホイールローダ10全体を含む最小の円の半径である「車体半径」、地上から車体の最も高い位置(例えば、キャブ23の上面)までの高さである「車体高さ」、リフトアーム17及びバケット18の寸法などを含む。 Vehicle body data 41b is data that indicates the positions and dimensions of the components of the wheel loader 10. Vehicle body data 41b includes, for example, the "distance measurement height," which is the height from the ground to the installation position of the distance measurement sensor 31, the "distance measurement position," which is the installation position of the distance measurement sensor 31 in the horizontal direction, the "positioning position," which is the installation position of the antenna of the positioning sensor 32 in the horizontal direction, the "center position" of the wheel loader 10 in the horizontal direction, the "vehicle body radius," which is the radius of the smallest circle that includes the entire wheel loader 10 in the horizontal direction, the "vehicle body height," which is the height from the ground to the highest point of the vehicle body (for example, the top surface of the cab 23), and the dimensions of the lift arm 17 and bucket 18.
図3及び図4を参照して、マップデータ生成部42の処理を説明する。図3は、本実施形態に係るマップデータ生成処理のフローチャートである。図4は、マップデータ41aに含まれる高さ制限値及び高さ制限値適用範囲を示す概略図である。コントローラ40は、ホイールローダ10が走行している間に、図3に示すマップデータ生成処理を所定の時間間隔で繰り返し実行する。 The processing of the map data generation unit 42 will be described with reference to Figures 3 and 4. Figure 3 is a flowchart of the map data generation processing according to this embodiment. Figure 4 is a schematic diagram showing the height limit values and height limit value application ranges included in the map data 41a. The controller 40 repeatedly executes the map data generation processing shown in Figure 3 at predetermined time intervals while the wheel loader 10 is traveling.
まず、マップデータ生成部42は、測距センサ31によって障害物が検知されたか否かを判定する(S11)。マップデータ生成部42は、測距センサ31からミリ波を出力し、障害物で反射された反射波を受信したことに応じて、障害物が検知されたと判定する。そして、マップデータ生成部42は、測距センサ31によって障害物が検知されていないことに応じて(S11:No)、ステップS12以降の処理を実行せずに、マップデータ生成処理を終了する。 First, the map data generation unit 42 determines whether an obstacle has been detected by the distance measurement sensor 31 (S11). The map data generation unit 42 outputs millimeter waves from the distance measurement sensor 31 and determines that an obstacle has been detected in response to receiving the reflected waves reflected by the obstacle. Then, if an obstacle has not been detected by the distance measurement sensor 31 (S11: No), the map data generation unit 42 terminates the map data generation process without performing the processes from step S12 onwards.
次に、マップデータ生成部42は、測距センサ31によって障害物が検知されたことに応じて(S11:Yes)、測距センサ31から出力された距離信号に基づいて、高さ制限値を算出する(S12)。高さ制限値とは、ステップS11で検知した障害物の下をホイールローダ10が通過可能な高さである。 Next, in response to the detection of an obstacle by the distance measurement sensor 31 (S11: Yes), the map data generation unit 42 calculates a height limit value based on the distance signal output from the distance measurement sensor 31 (S12). The height limit value is the height at which the wheel loader 10 can pass under the obstacle detected in step S11.
図4に示すように、距離信号で示される検知高さは、測距センサ31の設置位置から障害物の下端までの高さである。すなわち、地上から障害物の下端までの高さである障害物高さは、測距センサ31によって検知された検知高さと、車体データ41bに登録された測距高さとの和で表される。そして、高さ制限値は、障害物高さ未満の値に設定される。マップデータ生成部42は、例えば、障害物高さに係数α(<1)を乗じて、高さ制限値を算出する。 As shown in Figure 4, the detected height indicated by the distance signal is the height from the installation position of the distance sensor 31 to the bottom of the obstacle. In other words, the obstacle height, which is the height from the ground to the bottom of the obstacle, is expressed as the sum of the detected height detected by the distance sensor 31 and the measured height registered in the vehicle body data 41b. The height limit value is set to a value less than the obstacle height. The map data generation unit 42 calculates the height limit value, for example, by multiplying the obstacle height by a coefficient α (< 1).
次に、マップデータ生成部42は、測距センサ31によって障害物が検知された時点で測位センサ32から出力された位置信号に基づいて、高さ制限値適用範囲を算出する(S13)。高さ制限値適用範囲とは、水平面上において、測距センサ31の設置位置の座標(以下、「測距位置座標」と表記する。)を中心とする円形の範囲である。 Next, the map data generator 42 calculates the height limit value application range based on the position signal output from the positioning sensor 32 at the time an obstacle is detected by the distance measurement sensor 31 (S13). The height limit value application range is a circular range on a horizontal plane centered on the coordinates of the installation position of the distance measurement sensor 31 (hereinafter referred to as the "distance measurement position coordinates").
マップデータ生成部42は、例えば、測位位置座標と、ホイールローダ10に搭載された方位磁石で示されるフロント作業機16の向きと、車体データ41bに登録された測距位置及び測位位置とに基づいて、測距位置座標を特定する。そして、マップデータ生成部42は、測距位置座標を中心とし、測位誤差で示される半径の円を高さ制限値適用範囲として算出する。また、マップデータ生成部42は、測位誤差で示される半径に係数β(>1)を乗じて、高さ制限値適用範囲を算出してもよい。 The map data generation unit 42 identifies the measured position coordinates based on, for example, the positioning position coordinates, the orientation of the front work implement 16 indicated by a compass mounted on the wheel loader 10, and the measured position and positioning position registered in the vehicle body data 41b. The map data generation unit 42 then calculates a circle with the measured position coordinates as its center and the radius indicated by the positioning error as the height limit application range. The map data generation unit 42 may also calculate the height limit application range by multiplying the radius indicated by the positioning error by a coefficient β (>1).
但し、高さ制限値適用範囲の具体例は、前述の例に限定されない。他の例として、測距位置及び測位位置の間の距離が無視できるほどに小さい場合、マップデータ生成部42は、測位位置座標を中心とし、測位誤差で示される半径の円を高さ制限値適用範囲として算出してもよい。 However, specific examples of the height limit value application range are not limited to the above examples. As another example, if the distance between the ranging position and the positioning position is small enough to be ignored, the map data generation unit 42 may calculate the height limit value application range as a circle centered on the positioning position coordinates and with a radius indicated by the positioning error.
次に、マップデータ生成部42は、ステップS12で算出した高さ制限値と、ステップS13で算出した高さ制限値適用範囲とを、対応付けてメモリ41のマップデータ41aに登録する(S14)。すなわち、マップデータ41aには、高さ制限値及び高さ制限値適用範囲の1以上のセットが登録される。また、ホイールローダ10の走行距離の増加に伴って、マップデータ41aに登録される高さ制限値及び高さ制限値適用範囲のセット数が増加する。 Next, the map data generation unit 42 associates the height limit value calculated in step S12 with the height limit value application range calculated in step S13 and registers them in the map data 41a of the memory 41 (S14). That is, one or more sets of height limit values and height limit value application ranges are registered in the map data 41a. Furthermore, as the travel distance of the wheel loader 10 increases, the number of sets of height limit values and height limit value application ranges registered in the map data 41a increases.
図5~図7を参照して、車体情報算出部43及び報知処理部44の処理を説明する。図5は、本実施形態に係る障害物報知処理のフローチャートである。図6は、現在位置範囲を示す図である。図7は、報知装置34が作動する状況を示す図である。コントローラ40は、ホイールローダ10が走行している間に、図5に示す障害物報知処理を所定の時間間隔で繰り返し実行する。 The processing of the vehicle body information calculation unit 43 and the notification processing unit 44 will be described with reference to Figures 5 to 7. Figure 5 is a flowchart of the obstacle notification processing according to this embodiment. Figure 6 is a diagram showing the current position range. Figure 7 is a diagram showing the circumstances under which the notification device 34 operates. The controller 40 repeatedly executes the obstacle notification processing shown in Figure 5 at predetermined time intervals while the wheel loader 10 is traveling.
車体情報算出部43は、測位センサ32から出力される位置信号に基づいて、現在位置範囲を算出する(S21)。現在位置範囲とは、ホイールローダ10が存在し得る範囲である。図6に示すように、現在位置範囲は、水平面上において、ホイールローダ10の中心位置の座標(以下、「中心位置座標」と表記する。)を中心とする円形の範囲である。なお、測位位置及び中心位置の間の距離が無視できるほどに小さい場合、測位位置を中心とする円形の範囲を現在位置範囲としてもよい。 The vehicle body information calculation unit 43 calculates the current position range based on the position signal output from the positioning sensor 32 (S21). The current position range is the range in which the wheel loader 10 may be located. As shown in FIG. 6, the current position range is a circular range on a horizontal plane centered on the coordinates of the center position of the wheel loader 10 (hereinafter referred to as "center position coordinates"). Note that if the distance between the measured position and the center position is small enough to be ignored, the current position range may be a circular range centered on the measured position.
車体情報算出部43は、測位位置座標と、ホイールローダ10に搭載された方位磁石で示されるフロント作業機16の向きと、車体データ41bに登録された測位位置及び中心位置とに基づいて、中心位置座標を特定する。そして、車体情報算出部43は、中心位置座標を中心とし、車体半径R0及び測位誤差で示される円の半径R1、R2のうちの大きい方を半径とする円を、現在位置範囲として算出する。換言すれば、車体情報算出部43は、中心位置座標を中心とする車体半径R0の円を最小の現在位置範囲とし、測位誤差が大きいほど現在位置範囲を大きくする。 The vehicle body information calculation unit 43 determines the center position coordinates based on the positioning position coordinates, the orientation of the front work implement 16 indicated by the compass mounted on the wheel loader 10, and the positioning position and center position registered in the vehicle body data 41b. The vehicle body information calculation unit 43 then calculates, as the current position range, a circle centered on the center position coordinates and having the larger of the vehicle body radius R0 and the radii R1 and R2 of the circle indicated by the positioning error. In other words, the vehicle body information calculation unit 43 sets the circle with vehicle body radius R0 centered on the center position coordinates as the minimum current position range, and increases the current position range as the positioning error increases.
次に、車体情報算出部43は、姿勢センサ33から出力される姿勢信号と、車体データ41bとに基づいて、ホイールローダ10の車高を算出する(S22)。車高は、フロント作業機16の現在の姿勢にける地上からホイールローダ10の最も高い位置までの高さである。車体情報算出部43は、姿勢センサ33から出力される姿勢信号と、車体データ41bに登録されたリフトアーム17及びバケット18の寸法とに基づいて、地上からバケット18の先端までの高さである作業装置高さを算出する。そして、車体情報算出部43は、算出した作業装置高さと、車体データ41bに登録された車体高さとのうちの高い方を、車高として算出する。 Next, the vehicle body information calculation unit 43 calculates the vehicle height of the wheel loader 10 based on the attitude signal output from the attitude sensor 33 and the vehicle body data 41b (S22). The vehicle height is the height from the ground to the highest point of the wheel loader 10 in the current attitude of the front work implement 16. The vehicle body information calculation unit 43 calculates the work implement height, which is the height from the ground to the tip of the bucket 18, based on the attitude signal output from the attitude sensor 33 and the dimensions of the lift arm 17 and bucket 18 registered in the vehicle body data 41b. The vehicle body information calculation unit 43 then calculates the vehicle height as the higher of the calculated work implement height or the vehicle body height registered in the vehicle body data 41b.
次に、報知処理部44は、ステップS21で算出した現在位置範囲と、マップデータ41aに登録された高さ制限値適用範囲とが重なるか否かを判定する(S23)。次に、報知処理部44は、現在位置範囲と高さ制限値適用範囲とが重なることに応じて(S23:Yes)、ステップS22で算出した車高と、現在位置範囲と重なる高さ制限値適用範囲に対応付けられた高さ制限値とを比較する(S24)。なお、現在位置範囲が複数の高さ制限値適用範囲と重なる場合、報知処理部44は、複数の高さ制限値適用範囲それぞれに対応付けられた高さ制限値のうち、最小の高さ制限値と車高とを比較する。 Next, the notification processing unit 44 determines whether the current location range calculated in step S21 overlaps with the height limit value application range registered in the map data 41a (S23). Next, if the current location range overlaps with the height limit value application range (S23: Yes), the notification processing unit 44 compares the vehicle height calculated in step S22 with the height limit value associated with the height limit value application range that overlaps with the current location range (S24). Note that if the current location range overlaps with multiple height limit value application ranges, the notification processing unit 44 compares the vehicle height with the smallest height limit value among the height limit values associated with each of the multiple height limit value application ranges.
次に、報知処理部44は、車高が高さ制限値以上であることに応じて(S24:Yes)、報知装置34を作動させる(S25)。これにより、ホイールローダ10が障害物に接触する可能性があることが、報知装置34を通じてキャブ23に搭乗するオペレータに報知される。報知の方法は特に限定されないが、例えば、ディスプレイにメッセージを表示する、LEDを点灯(または点滅)させる、スピーカから警告音を出力する、またはこれらの組み合わせである。 Next, if the vehicle height is equal to or greater than the height limit (S24: Yes), the notification processing unit 44 activates the notification device 34 (S25). This notifies the operator in the cab 23 via the notification device 34 that there is a possibility that the wheel loader 10 will come into contact with an obstacle. The method of notification is not particularly limited, but examples include displaying a message on a display, turning on (or blinking) an LED, outputting a warning sound from a speaker, or a combination of these.
一方、報知処理部44は、現在位置範囲が高さ制限値範囲と重ならいことに応じて(S23:No)、ステップS24以降の処理を実行せずに、障害物報知処理を終了する。また、報知処理部44は、車高が高さ制限値未満であることに応じて(S24:No)、ステップS25の処理を実行せずに、障害物報知処理を終了する。 On the other hand, if the current position range does not overlap with the height limit range (S23: No), the notification processing unit 44 terminates the obstacle notification processing without executing the processing from step S24 onwards. Also, if the vehicle height is less than the height limit (S24: No), the notification processing unit 44 terminates the obstacle notification processing without executing the processing of step S25.
上記の実施形態によれば、予めメモリ41に記憶されたマップデータ41aと、各種センサ32、33の検知結果とに基づいて算出された現在位置範囲及び車高とを比較することによって、ホイールローダ10が障害物に接触する可能性があることを報知する。これにより、過剰な報知による作業効率の低下と、報知不足による障害物との接触との両方を抑制して、適切なタイミングで報知を行うことができる。 In the above embodiment, a warning is given that the wheel loader 10 may come into contact with an obstacle by comparing the map data 41a stored in advance in the memory 41 with the current position range and vehicle height calculated based on the detection results of the various sensors 32, 33. This prevents both a decrease in work efficiency due to excessive warnings and contact with an obstacle due to insufficient warnings, and allows warnings to be given at the appropriate time.
また、上記の実施形態によれば、現在位置範囲(面)と高さ制限値適用範囲(面)とが重なるか否かによって、高さ制限値適用範囲内にホイールローダ10が存在するか否かを推定する。これにより、測位誤差による推定の誤りを防止することができる。但し、報知処理部44は、ステップS23において、高さ制限値適用範囲内に測距位置座標(または、測位位置座標)が含まれることによって、高さ制限値適用範囲内にホイールローダ10が存在すると推定してもよい。 Furthermore, according to the above embodiment, whether the wheel loader 10 is present within the height limit value application range is estimated based on whether the current position range (surface) and the height limit value application range (surface) overlap. This makes it possible to prevent estimation errors due to positioning errors. However, in step S23, the notification processing unit 44 may also estimate that the wheel loader 10 is present within the height limit value application range based on the fact that the ranging position coordinates (or positioning position coordinates) are included within the height limit value application range.
また、上記の実施形態によれば、測位センサ32の測位誤差が大きいほど、現在位置範囲及び高さ制限値適用範囲を大きくすることによって、推定の誤りをさらに効果的に防止することができる。但し、現在位置範囲及び高さ制限値適用範囲は、予め定められた大きさ(半径)の範囲でもよい。また、現在位置範囲及び高さ制限値適用範囲は、真円形状に限定されない。例えば、現在位置範囲は、ホイールローダ10の前方側が後方側より広く設定されてもよい。 Furthermore, according to the above embodiment, the larger the positioning error of the positioning sensor 32, the larger the current position range and height limit value application range can be, thereby more effectively preventing estimation errors. However, the current position range and height limit value application range may be ranges of a predetermined size (radius). Furthermore, the current position range and height limit value application range are not limited to a perfect circle shape. For example, the current position range may be set wider at the front side of the wheel loader 10 than at the rear side.
なお、オペレータは、初めて走行する場所では障害物の存在を注意深くチェックしながらホイールローダ10を走行させるものの、何度も走行している場所では注意が散漫になりやすい。そこで上記の実施形態のように、図3に示すマップデータ生成処理と、図5に示す障害物報知処理とを並行して実行することによって、最初に障害物の近くを走行したタイミングでマップデータ41aが生成され、次に障害物の近くを走行すると報知が実施される。これにより、ホイールローダ10の作業効率の低下防止と、適切なタイミングでの報知とを両立させることができる。 When driving the wheel loader 10 in a place for the first time, the operator will carefully check for the presence of obstacles, but will easily become distracted in places where the operator has driven many times. Therefore, as in the above embodiment, by executing the map data generation process shown in Figure 3 and the obstacle notification process shown in Figure 5 in parallel, map data 41a is generated the first time the vehicle passes near an obstacle, and a notification is issued the next time the vehicle passes near an obstacle. This makes it possible to prevent a decrease in the working efficiency of the wheel loader 10 while also providing notifications at the appropriate times.
但し、図3に示すマップデータ生成処理と、図5に示す障害物報知処理とは、並行して実行されなくてもよい。他の例として、コントローラ40は、ホイールローダ10の実作業(土砂の運搬など)の前に、ホイールローダ10を走行させて図3に示すマップデータ生成処理を実行してもよい。そして、コントローラ40は、マップデータ41aを生成した後に、ホイールローダ10による実作業と並行して、図5に示す障害物報知処理を実行してもよい。 However, the map data generation process shown in FIG. 3 and the obstacle notification process shown in FIG. 5 do not have to be executed in parallel. As another example, the controller 40 may run the wheel loader 10 and execute the map data generation process shown in FIG. 3 before the wheel loader 10 performs actual work (such as transporting earth and sand). Then, after generating the map data 41a, the controller 40 may execute the obstacle notification process shown in FIG. 5 in parallel with the wheel loader 10 performing actual work.
また、コントローラ40は、図3に示すマップデータ生成処理を実行しなくてもよい。他の例として、図3に示すマップデータ生成処理は、他の車両によって実行されてもよい。そして、コントローラ40は、他の車両が生成したマップデータ41aを通信ネットワーク経由で受信し、受信したマップデータ41aを用いて図5に示す障害物報知処理を実行してもよい。 Furthermore, the controller 40 does not have to execute the map data generation process shown in FIG. 3. As another example, the map data generation process shown in FIG. 3 may be executed by another vehicle. The controller 40 may then receive map data 41a generated by the other vehicle via a communications network and execute the obstacle notification process shown in FIG. 5 using the received map data 41a.
[変形例1]
次に、図8及び図9を参照して、変形例1に係るコントローラ40の処理を説明する。図8は、変形例1に係るマップデータ生成処理のフローチャートである。図9は、変形例1に係る障害物報知処理のフローチャートである。なお、上記の実施形態との共通点の詳細な説明は省略し、相違点を中心に説明する。
[Modification 1]
Next, the processing of the controller 40 according to Modification 1 will be described with reference to Figures 8 and 9. Figure 8 is a flowchart of map data generation processing according to Modification 1. Figure 9 is a flowchart of obstacle notification processing according to Modification 1. Note that a detailed description of commonalities with the above embodiment will be omitted, and differences will be mainly described.
図8に示すマップデータ生成処理は、ステップS15~S17が追加された点で、図3に示すマップデータ生成処理と相違する。また、図9に示す障害物報知処理は、ステップS26~S27が追加された点で、図5に示す障害物報知処理と相違する。さらに、変形例1に係るメモリ41には、最低高さ制限値が記憶される。最低高さ制限値は、ホイールローダ10の走行範囲内で最も低い高さ制限値である。 The map data generation process shown in Figure 8 differs from the map data generation process shown in Figure 3 in that steps S15 to S17 have been added. Furthermore, the obstacle notification process shown in Figure 9 differs from the obstacle notification process shown in Figure 5 in that steps S26 to S27 have been added. Furthermore, a minimum height limit value is stored in the memory 41 according to variant 1. The minimum height limit value is the lowest height limit value within the travel range of the wheel loader 10.
図8に示すように、変形例1に係るマップデータ生成部42は、ステップS12、S13の間において、測位センサ32の測位誤差が閾値以上か否かを判定する(S15)。そして、マップデータ生成部42は、測位誤差が閾値未満であることに応じて(S15:No)、ステップS13以降の処理を実行する。一方、マップデータ生成部42は、測位誤差が閾値以上であることに応じて(S15:Yes)、ステップS13~S14の処理を実行せずに、ステップS15以降の処理を実行する。すなわち、マップデータ生成部42は、測位誤差が閾値以上のときに検知した障害物の高さ制限値及び高さ制限値適用範囲を、マップデータ41aに登録しない。 As shown in FIG. 8 , the map data generator 42 according to Variation 1 determines whether the positioning error of the positioning sensor 32 is equal to or greater than a threshold value between steps S12 and S13 (S15). If the positioning error is less than the threshold value (S15: No), the map data generator 42 executes the processes from step S13 onward. On the other hand, if the positioning error is equal to or greater than the threshold value (S15: Yes), the map data generator 42 executes the processes from step S15 onward without executing the processes from steps S13 to S14. In other words, the map data generator 42 does not register the height limit value and height limit value application range of an obstacle detected when the positioning error is equal to or greater than the threshold value in the map data 41a.
次に、マップデータ生成部42は、ステップS12で算出した高さ制限値と、メモリ41に記憶された最低高さ制限値とを比較する(S16)。そして、マップデータ生成部42は、高さ制限値が最低高さ制限値未満であることに応じて(S16:Yes)、ステップS12で算出した高さ制限値で、メモリ41に記憶された最低高さ制限値を上書きする(S17)。一方、マップデータ生成部42は、高さ制限値が最低高さ制限値以上であることに応じて(S16:No)、ステップS17の処理を実行せずに、マップデータ生成処理を終了する。すなわち、最低高さ制限値には、繰り返し実行するマップデータ生成処理で算出した1以上の高さ制限値のうちの最小値が設定される。 Next, the map data generation unit 42 compares the height limit value calculated in step S12 with the minimum height limit value stored in memory 41 (S16). If the height limit value is less than the minimum height limit value (S16: Yes), the map data generation unit 42 overwrites the minimum height limit value stored in memory 41 with the height limit value calculated in step S12 (S17). On the other hand, if the height limit value is equal to or greater than the minimum height limit value (S16: No), the map data generation unit 42 terminates the map data generation process without executing the process of step S17. In other words, the minimum height limit value is set to the smallest value of one or more height limit values calculated in the repeatedly executed map data generation process.
また、図9に示すように、変形例1に係る報知処理部44は、ステップS22、S23の間において、測位センサ32の測位誤差が閾値以上か否かを判定する(S26)。そして、報知処理部44は、測位誤差が閾値未満であることに応じて(S26:No)、ステップS23以降の処理を実行する。一方、マップデータ生成部42は、測位誤差が閾値以上であることに応じて(S26:Yes)、ステップS23~S24の処理に代えて、ステップS22で算出した車高と、メモリ41に記憶された最低高さ制限値とを比較する(S27)。 Also, as shown in FIG. 9, the notification processor 44 according to Variation 1 determines whether the positioning error of the positioning sensor 32 is equal to or greater than a threshold value between steps S22 and S23 (S26). If the positioning error is less than the threshold value (S26: No), the notification processor 44 executes the processing from step S23 onward. On the other hand, if the positioning error is equal to or greater than the threshold value (S26: Yes), the map data generator 42 compares the vehicle height calculated in step S22 with the minimum height limit value stored in memory 41 instead of performing the processing of steps S23 to S24 (S27).
次に、報知処理部44は、車高が最低高さ制限値以上であることに応じて(S27:Yes)、ステップS25の処理を実行する。一方、報知処理部44は、車高が最低高さ制限値未満であることに応じて(S27:No)、ステップS25の処理を実行せずに、障害物報知処理を終了する。すなわち、報知処理部44は、測位誤差が閾値未満の場合に(S26:No)、マップデータ41aに基づいて報知を行うか否かを決定する(S23~S25)。一方、報知処理部44は、測位誤差が閾値以上の場合に(S26:Yes)、最低高さ制限値に基づいて報知を行うか否かを決定する(S27、S25)。 Next, if the vehicle height is equal to or greater than the minimum height limit (S27: Yes), the notification processing unit 44 executes the process of step S25. On the other hand, if the vehicle height is less than the minimum height limit (S27: No), the notification processing unit 44 does not execute the process of step S25 and terminates the obstacle notification process. That is, if the positioning error is less than the threshold (S26: No), the notification processing unit 44 determines whether to issue a notification based on the map data 41a (S23 to S25). On the other hand, if the positioning error is equal to or greater than the threshold (S26: Yes), the notification processing unit 44 determines whether to issue a notification based on the minimum height limit (S27, S25).
変形例1によれば、測位センサ32の測位誤差が閾値以上の場合に、現在位置範囲が信用できないと判定して、最低高さ制限値と車高とを比較する。これにより、例えば、山間部や屋内などの電波環境の悪い場所でも、ホイールローダ10が障害物に接触する可能性を適切に報知することができる。 According to variant 1, if the positioning error of the positioning sensor 32 is equal to or greater than a threshold, the current position range is determined to be unreliable, and the minimum height limit value is compared with the vehicle height. This makes it possible to appropriately warn of the possibility of the wheel loader 10 coming into contact with an obstacle, even in places with poor radio wave environments, such as mountainous areas or indoors.
[その他の変形例]
次に、図10及び図11を参照して、その他の変形例を説明する。図10は、ホイールローダ10のブロック図の変形例である。図11は、測距センサ31の検知範囲及び除外範囲を示す模式図である。なお、上記の実施形態及び変形例1との共通点の詳細な説明は省略し、相違点を中心に説明する。
[Other Modifications]
Next, other modified examples will be described with reference to Figures 10 and 11. Figure 10 is a modified example of a block diagram of the wheel loader 10. Figure 11 is a schematic diagram showing the detection range and exclusion range of the distance measurement sensor 31. Note that a detailed description of the commonalities with the above embodiment and modified example 1 will be omitted, and the description will focus on the differences.
図10に示すように、ホイールローダ10は、操作装置35をさらに備えてもよい。操作装置35は、オペレータによる入力操作を受け付ける。操作装置35は、例えば、ディスプレイに重畳されたタッチパネル、押しボタン、レバー、スイッチ、またはこれらの組み合わせである。そして、コントローラ40は、除外範囲を指定する入力操作を操作装置35を通じて受け付けてもよい。 As shown in FIG. 10, the wheel loader 10 may further include an operation device 35. The operation device 35 accepts input operations by the operator. The operation device 35 is, for example, a touch panel superimposed on the display, a push button, a lever, a switch, or a combination of these. The controller 40 may then accept an input operation to specify an exclusion range through the operation device 35.
図11に示すように、除外範囲とは、測距センサ31の検知範囲のうちの一部の範囲である。また、除外範囲とは、測距センサ31の検知範囲のうち、図3及び図8のステップS11で検知した物体を障害物と見做さない範囲である。すなわち、コントローラ40は、図3及び図8のステップS11において、除外範囲と異なる範囲で測距センサ31によって障害物が検知された場合に、ステップS12以降の処理を実行すればよい。 As shown in FIG. 11, the exclusion range is a portion of the detection range of the distance measurement sensor 31. The exclusion range is also a range within the detection range of the distance measurement sensor 31 in which an object detected in step S11 of FIGS. 3 and 8 is not considered to be an obstacle. In other words, if an obstacle is detected by the distance measurement sensor 31 in a range different from the exclusion range in step S11 of FIGS. 3 and 8, the controller 40 executes the processing from step S12 onwards.
例えば図11に示すように、測距センサ31の検知範囲の前方側には、フロント作業機16が侵入する可能性がある。そのため、フロント作業機16を障害物と誤認して、不適切な高さ制限値及び高さ制限値適用範囲がマップデータ41aに登録される可能性がある。そこで、このような範囲を除外範囲に指定することによって、障害物の存在をさらに適切に報知することができる。 For example, as shown in Figure 11, there is a possibility that the front working implement 16 may intrude into the front side of the detection range of the distance measurement sensor 31. As a result, the front working implement 16 may be mistaken for an obstacle, and an inappropriate height limit value and height limit value application range may be registered in the map data 41a. Therefore, by specifying such a range as an exclusion range, the presence of an obstacle can be more appropriately notified.
また、図10に示すように、コントローラ40は、マップデータ削除部45をさらに備えてもよい。そして、マップデータ削除部45は、マップデータ41aの削除を指示する入力操作を操作装置35を通じて受け付けたことに応じて、メモリ41からマップデータ41aを削除してもよい。なお、マップデータ削除部45は、マップデータ41a全体の削除の他、マップデータ41aに登録された一部の高さ制限値及び高さ制限値適用範囲の削除、複数のマップデータ41aの一部の削除が可能である。 As shown in FIG. 10, the controller 40 may further include a map data deletion unit 45. The map data deletion unit 45 may delete map data 41a from the memory 41 in response to receiving an input operation via the operation device 35 instructing the deletion of map data 41a. In addition to deleting all of the map data 41a, the map data deletion unit 45 can also delete some of the height limit values and height limit value application ranges registered in the map data 41a, and delete some of the multiple map data 41a.
これにより、作業現場の障害物が事後的に除去された場合、またはホイールローダ10が別の作業現場に移動された場合でも、障害物の存在を適切に報知することができる。 This allows the presence of an obstacle to be properly reported even if the obstacle is subsequently removed from the work site or if the wheel loader 10 is moved to another work site.
上述した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。 The above-described embodiments are illustrative examples of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention to these embodiments. Those skilled in the art may implement the present invention in various other forms without departing from the spirit of the present invention.
10 ホイールローダ(作業車両)
11 前フレーム(車体)
12 後フレーム(車体)
13 センタピン
15L,15R 前タイヤ
16 フロント作業機(作業装置)
17 リフトアーム
18 バケット
19 リフトアームシリンダ
20 バケットシリンダ
21 ベルクランク
22L,22R 後タイヤ
23 キャブ
31 測距センサ
32 測位センサ
33 姿勢センサ
34 報知装置
35 操作装置
40 コントローラ
41 メモリ
41a マップデータ
41b 車体データ
42 マップデータ生成部
43 車体情報算出部
44 報知処理部
45 マップデータ削除部
10. Wheel loader (work vehicle)
11 Front frame (body)
12 Rear frame (body)
13 Center pin 15L, 15R Front tire 16 Front work machine (working device)
17 Lift arm 18 Bucket 19 Lift arm cylinder 20 Bucket cylinder 21 Bell cranks 22L, 22R Rear tires 23 Cab 31 Distance measurement sensor 32 Positioning sensor 33 Attitude sensor 34 Notification device 35 Operation device 40 Controller 41 Memory 41a Map data 41b Vehicle body data 42 Map data generation unit 43 Vehicle body information calculation unit 44 Notification processing unit 45 Map data deletion unit
Claims (7)
前記車体に支持されて上下方向に動作する作業装置と、
前記車体の位置を検知する測位センサと、
前記作業装置の姿勢を検知する姿勢センサと、
情報を報知する報知装置と、
前記測位センサ及び前記姿勢センサの検知結果に基づいて、前記報知装置を制御するコントローラと
を備える作業車両において、
障害物の下を前記作業車両が通過可能な高さである高さ制限値と、当該障害物が存在する位置を含む範囲である高さ制限値適用範囲とが対応付けられたマップデータを記憶するメモリを備え、
前記メモリは、
前記作業車両の走行範囲内で最も低い前記高さ制限値である最低高さ制限値を記憶し、
前記コントローラは、
前記姿勢センサによって検知された前記作業装置の姿勢に基づいて前記作業車両の車高を算出すると共に、
前記測位センサによる測位誤差が閾値未満である場合には、前記車高が、前記マップデータに登録された前記高さ制限値適用範囲のうち前記測位センサによって検知された前記車体が存在する位置に対応付けられた前記高さ制限値以上であるときに、前記報知装置を作動させ、
前記測位センサによる測位誤差が閾値以上である場合には、前記マップデータに登録された前記高さ制限値適用範囲のうち前記測位センサによって検知された前記車体が存在する位置に対応付けられた前記高さ制限値の大きさに関わらず、前記車高が前記最低高さ制限値以上であるときに、前記報知装置を作動させる
ことを特徴とする作業車両。 A self-propelled vehicle,
a working device supported on the vehicle body and movable in a vertical direction;
a positioning sensor that detects the position of the vehicle body;
an attitude sensor that detects the attitude of the working device;
an alarm device that notifies information;
a controller that controls the notification device based on detection results of the positioning sensor and the attitude sensor,
a memory for storing map data in which a height limit value, which is a height at which the work vehicle can pass under an obstacle, is associated with a height limit value application range, which is a range including the position where the obstacle is present;
The memory includes:
a minimum height limit value that is the lowest height limit value within the travel range of the work vehicle is stored;
The controller
Calculating the vehicle height of the work vehicle based on the attitude of the work implement detected by the attitude sensor;
If the positioning error by the positioning sensor is less than a threshold value, when the vehicle height is equal to or greater than the height limit value associated with the position of the vehicle body detected by the positioning sensor within the height limit value application range registered in the map data, the notification device is activated;
When the positioning error by the positioning sensor is equal to or greater than a threshold value, the alarm device is activated when the vehicle height is equal to or greater than the minimum height limit value, regardless of the magnitude of the height limit value associated with the position of the vehicle body detected by the positioning sensor within the height limit value application range registered in the map data.
前記コントローラは、
前記測位センサによって検知された前記車体の位置を含む現在位置範囲と、前記マップデータに登録された前記高さ制限値適用範囲とが重なる場合に、前記高さ制限値適用範囲内に前記車体が存在すると推定する
ことを特徴とする作業車両。 The work vehicle according to claim 1,
The controller
A work vehicle characterized in that, when a current position range including the position of the vehicle detected by the positioning sensor overlaps with the height limit value application range registered in the map data, it is estimated that the vehicle is present within the height limit value application range.
前記コントローラは、
前記測位センサによる測位誤差が大きいほど、前記現在位置範囲を大きくする
ことを特徴とする作業車両。 The work vehicle according to claim 2,
The controller
A work vehicle characterized in that the current position range is increased as the positioning error by the positioning sensor increases.
前記車体に支持されて上下方向に動作する作業装置と、
前記車体の位置を検知する測位センサと、
前記作業装置の姿勢を検知する姿勢センサと、
情報を報知する報知装置と、
前記測位センサ及び前記姿勢センサの検知結果に基づいて、前記報知装置を制御するコントローラと
を備える作業車両において、
障害物の下を前記作業車両が通過可能な高さである高さ制限値と、当該障害物が存在する位置を含む範囲である高さ制限値適用範囲とが対応付けられたマップデータを記憶するメモリと、
前記車体の上方に位置する障害物との上下方向の距離を検知する測距センサと、
を備え、
前記コントローラは、
前記測距センサによって検知された障害物の上下方向の距離に基づいて、前記高さ制限値を算出し、
前記測距センサによって障害物が検知された時点で前記測位センサによって検知された前記車体の位置に基づいて、前記高さ制限値適用範囲を算出し、
算出した前記高さ制限値及び前記高さ制限値適用範囲を、対応付けて前記マップデータに登録し、
前記測位センサによって検知された前記車体の位置が前記マップデータに登録された前記高さ制限値適用範囲内である場合には、前記姿勢センサによって検知された前記作業装置の姿勢に基づいて算出された前記作業車両の車高が、前記高さ制限値適用範囲のうち前記即位センサによって検知された前記車体が存在する位置に対応付けられた前記高さ制限値以上であるときに、前記報知装置を作動させる
ことを特徴とする作業車両。 A self-propelled vehicle,
a working device supported on the vehicle body and movable in a vertical direction;
a positioning sensor that detects the position of the vehicle body;
an attitude sensor that detects the attitude of the working device;
an alarm device that notifies information;
a controller that controls the notification device based on detection results of the positioning sensor and the attitude sensor;
In a work vehicle equipped with
a memory for storing map data in which a height limit value, which is a height at which the work vehicle can pass under an obstacle, is associated with a height limit value application range, which is a range that includes the location of the obstacle; and
a distance measuring sensor that detects a vertical distance to an obstacle located above the vehicle body;
Equipped with
The controller
calculating the height limit value based on the vertical distance of the obstacle detected by the distance measuring sensor;
calculating the height limit value application range based on the position of the vehicle body detected by the positioning sensor at the time when the obstacle is detected by the distance measuring sensor;
The calculated height limit value and the height limit value application range are associated with each other and registered in the map data;
When the position of the vehicle body detected by the positioning sensor is within the height limit value application range registered in the map data, the alarm device is activated when the vehicle height of the work vehicle calculated based on the attitude of the work implement detected by the attitude sensor is equal to or greater than the height limit value associated with the position of the vehicle body detected by the attitude sensor within the height limit value application range .
前記コントローラは、
前記測位センサによる測位誤差が大きいほど、前記高さ制限値適用範囲を大きくする
ことを特徴とする作業車両。 The work vehicle according to claim 4 ,
The controller
A work vehicle characterized in that the greater the positioning error by the positioning sensor, the wider the height limit value application range.
入力操作を受け付ける操作装置を備え、
前記コントローラは、
前記測距センサの検知範囲のうち、検知した物体を障害物と見做さない除外範囲を指定する入力操作を前記操作装置を通じて受け付け、
前記除外範囲と異なる範囲で前記測距センサによって検知された障害物の上下方向の距離に基づいて、前記高さ制限値を算出する
ことを特徴とする作業車両。 The work vehicle according to claim 4 ,
An operation device for receiving an input operation is provided,
The controller
receiving, via the operation device, an input operation for specifying an exclusion range within the detection range of the distance measuring sensor, within which a detected object is not regarded as an obstacle;
A work vehicle, characterized in that the height limit value is calculated based on the vertical distance of an obstacle detected by the distance measuring sensor in a range different from the exclusion range.
入力操作を受け付ける操作装置を備え、
前記コントローラは、
前記マップデータの削除を指示する入力操作を前記操作装置を通じて受け付けたことに応じて、前記メモリから前記マップデータを削除する
ことを特徴とする作業車両。 The work vehicle according to claim 1 ,
An operation device for receiving an input operation is provided,
The controller
A work vehicle characterized in that the map data is deleted from the memory in response to receiving an input operation via the operation device instructing deletion of the map data.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022046808A JP7747563B2 (en) | 2022-03-23 | 2022-03-23 | Work vehicles |
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|---|---|---|---|
| JP2022046808A JP7747563B2 (en) | 2022-03-23 | 2022-03-23 | Work vehicles |
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|---|---|
| JP2023140790A JP2023140790A (en) | 2023-10-05 |
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Family Applications (1)
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|---|---|
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Citations (3)
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| JP2009013633A (en) | 2007-07-03 | 2009-01-22 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Safety device of construction machine |
| JP2011163907A (en) | 2010-02-09 | 2011-08-25 | Clarion Co Ltd | Vehicle-mounted device |
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-
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- 2022-03-23 JP JP2022046808A patent/JP7747563B2/en active Active
Patent Citations (3)
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| US20200353916A1 (en) | 2019-05-06 | 2020-11-12 | Caterpillar Inc. | Geofence body height limit with hoist prevention |
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