WO2022070561A1 - 作業機械および作業機械の制御方法 - Google Patents

Abstract

ホイールローダ（１０）は、車両本体（１）と、後方検出部（７１）と、コントローラ（２６）と、を備える。車両本体（１）は、車体フレーム（２）、フロントタイヤ（４）、およびリアタイヤ（７）と、車体フレーム（２）の前方に配置された作業機（３）と、を有する。後方検出部（７１）は、車体フレーム（２）、フロントタイヤ（４）、およびリアタイヤ（７）の駆動による後方への走行の際に障害物（Ｓ）を検出する。コントローラ（２６）は、障害物（Ｓ）の検出と、後方への走行状態と、作業機（３）による掻き上げ作業状態により第１制御の有効または無効を決定し、第１制御の無効時に、掻き上げ作業状態に基づいて、第１制御を有効にする。

Description

作業機械および作業機械の制御方法

　本発明は、作業機械および作業機械の制御方法に関する。

　作業機械の一例であるホイールローダにおいて、後進時に後方の障害物を検出し衝突を抑制する衝突抑制システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

　たとえば、特許文献１では、障害物までの距離に基づいて車両本体の減速を行ったり、警報を発している。

実用新案登録第３２１９００５号

　ホイールローダでは傾斜地の上方に土砂を押し上げる掻き上げ作業が行われることがある。このような場合、従来の衝突抑制システムでは後進時に地面を障害物として検出して障害物警報を出力するためオペレータにとって煩わしい。

　これを回避するために、掻き上げ作業を判定し、掻き上げ作業時には障害物警報の出力を停止するように設定することが考えられる。

　しかしながら、掻き上げ作業の離脱を考慮していないため、掻き上げ作業後に土砂の山から降りるときに地面を障害物として誤検出し、障害物警報を出力する場合があった。

　本開示は、掻き上げ作業の離脱を考慮して警報を行うことが可能な作業機械および作業機械の制御方法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）

　本態様に係る作業機械は、車両本体と、後方検出部と、制御部と、を備える。車両本体は、走行体と、走行体の前方に配置された作業機と、を有する。後方検出部は、走行体の駆動による後方への走行の際に物体を検出する。制御部は、物体の検出と、後方への走行状態と、作業機による掻き上げ作業状態により第１制御の有効または無効を決定し、第１制御の無効時に、掻き上げ作業状態に基づいて、第１制御を有効にする。

　本態様の作業機械の制御方法は、制御決定ステップと、制御有効ステップと、を備える。制御決定ステップは、走行体と作業機を有する車両本体の走行体の駆動による後方への走行の際における物体の検出と、後方への走行状態と、作業機による掻き上げ作業状態により第１制御の有効または無効を決定する。制御有効ステップは、第１制御の無効時に、掻き上げ作業状態に基づいて、第１制御を有効にする。
（発明の効果）

　本開示によれば、掻き上げ作業の離脱を考慮して警報を行うことが可能な作業機械および作業機械の制御方法を提供することができる。

本開示にかかる実施の形態１のホイールローダの側面図。 図１のホイールローダの駆動系、制動系、操作系、報知系、および検出系の構成を示すブロック図。 図２のコントローラの構成を示すブロック図。 図１のホイールローダの作業状態の遷移を示す図。 図１のホイールローダにおける障害物検出による自動ブレーキ機能を説明するための側面図。 図１のホイールローダによる掻き上げ作業を説明するための側面図。 図１のホイールローダの制御動作を説明するためのフロー図。 本開示にかかる実施の形態２のホイールローダの駆動系、制動系、操作系、報知系、および検出系の構成を示すブロック図。 図８のホイールローダの傾斜角に対する第１制御の無効と無効から有効への復帰の関係を示す図。 図１のホイールローダが山から降りている途中の状態を示す側面図。 本開示にかかる実施の形態の変形例におけるホイールローダの駆動系、制動系、操作系、および報知系の構成を示すブロック図。

　本開示にかかる作業機械の一例としてのホイールローダについて図面を参照しながら以下に説明する。

　＜構成＞
　（ホイールローダの概要）
　図１は、本実施の形態のホイールローダ１０（作業機械の一例）の構成を示す模式図である。本実施の形態のホイールローダ１０は、車両本体１に、車体フレーム２と、作業機３と、一対のフロントタイヤ４（車輪の一例）、キャブ５、エンジンルーム６、一対のリアタイヤ７（車輪の一例）、およびステアリングシリンダ９と、を備えている。なお、以下の説明において、「前」、「後」、「右」、「左」、「上」、及び「下」とは運転席から前方を見た状態を基準とする方向を示す。また、「車幅方向」と「左右方向」は同義である。図１では、前後方向をＸで示し、前方向を示すときはＸｆ、後方向を示すときはＸｂで示す。また、車体フレーム２、フロントタイヤ４、およびリアタイヤ７は、走行体の一例に相当する。

　ホイールローダ１０は、作業機３を用いて土砂積み込み作業などを行う。

　車体フレーム２は、いわゆるアーティキュレート式であり、フロントフレーム１１とリアフレーム１２と、連結軸部１３と、を有している。フロントフレーム１１は、リアフレーム１２の前方に配置されている。連結軸部１３は、車幅方向の中央に設けられており、フロントフレーム１１とリアフレーム１２を互いに揺動可能に連結する。一対のフロントタイヤ４は、フロントフレーム１１の左右に取り付けられている。また、一対のリアタイヤ７は、リアフレーム１２の左右に取り付けられている。

　作業機３は作業機ポンプ３５ｂ（図２参照）からの作動油によって駆動される。作業機３は、フロントフレーム１１の前部に揺動可能に取り付けられている。作業機３は、ブーム１４と、バケット１５と、リフトシリンダ１６（ブームシリンダの一例）と、バケットシリンダ１７（アクチュエータの一例）と、ベルクランク１８（サブリンクの一例）と、を有する。

　ブーム１４の基端は、ブームピン１４ａによってフロントフレーム１１の前部に回動可能に取り付けられている。ブーム１４の先端は、バケット１５の後部に回動可能に取り付けられている。バケット１５の後部は、開口１５ｂの反対側である。ブーム１４の基端と先端の間には、リフトシリンダ１６のシリンダロッド１６ａの先端が回動可能に取り付けられている。リフトシリンダ１６のシリンダ本体は、フロントフレーム１１に回動可能に取り付けられている。

　ベルクランク１８は、一方の端部がバケットシリンダ１７のシリンダロッド１７ａの先端に回動可能に取り付けられている。ベルクランク１８の他方の端部は、バケット１５の後部に回動可能に取り付けられている。ベルクランク１８は、両端部の間においてブーム１４の中央近傍のベルクランクサポート１４ｄに回動可能に支持されている。バケットシリンダ１７のシリンダ本体は、フロントフレーム１１に回動可能に取り付けられている。バケットシリンダ１７の伸縮力は、ベルクランクによって回転運動に変換されてバケット１５に伝達される。

　バケット１５は、前方に向かって開口するようにブーム１４の先端にバケットピン１５ａによって回動可能に取り付けられている。バケットシリンダ１７の伸縮によって、バケット１５はブーム１４に対して回動し、チルト動作（矢印Ｊ参照）およびダンプ動作（矢印Ｋ参照）を行う。ここで、バケット１５のチルト動作とは、バケット１５の開口１５ｂおよび爪１５ｃがキャブ５に向かって回動することにより傾く動作である。バケット１５のダンプ動作とは、チルト動作とは反対であって、バケット１５の開口１５ｂおよび爪１５ｃがキャブ５から遠ざかるように回動することにより傾く動作である。

　キャブ５は、リアフレーム１２上に載置されており、内部には、ステアリング操作のためのハンドルや、作業機３を操作するためのレバー、各種の表示装置等が配置されている。エンジンルーム６は、キャブ５の後側であってリアフレーム１２上に配置されており、エンジン３１（図２参照）が収納されている。

　（ホイールローダの制御に関する構成）
　図２は、ホイールローダ１０の制御に関する構成を示すブロック図である。

　ホイールローダ１０は、駆動系２１と、制動系２２と、操作系２３と、報知系２４と、検出系２５と、コントローラ２６（制御部の一例）と、を有する。

　駆動系２１は、ホイールローダ１０の駆動を行う。制動系２２は、ホイールローダ１０の走行中において制動を行う。操作系２３は、オペレータによって操作が行われる。オペレータによる操作系２３の操作に基づいて駆動系２１および制動系２２が動作する。報知系２４は、操作系２３の操作または検出系２５による検出結果に基づいて、オペレータに対する報知を行う。検出系２５は、走行状態の検出、作業機３の状態の検出、および車両本体１の後方の障害物（物体の一例）の検出を行う。コントローラ２６（制御部の一例）は、操作系２３に対するオペレータの操作および検出系２５による検出に基づいて、駆動系２１、制動系２２、および報知系２４の操作を行う。

　（駆動系２１）
　駆動系２１は、エンジン３１と、ＨＳＴ３２と、トランスファ３３と、アクスル３４と、フロントタイヤ４およびリアタイヤ７と、シリンダ駆動部３５と、を有する。

　エンジン３１は、例えばディーゼル式のエンジンであり、エンジン３１で発生した駆動力がＨＳＴ（Hydro Static Transmission）３２のポンプ３２ａを駆動する。

　ＨＳＴ３２は、ポンプ３２ａと、モータ３２ｂと、ポンプ３２ａとモータ３２ｂを接続する油圧回路３２ｃと、を有する。ポンプ３２ａは、斜板式可変容量型のポンプであって斜板の角度をソレノイド３２ｄによって変更することができる。ポンプ３２ａがエンジン３１によって駆動されることにより作動油を吐出する。吐出された作動油は、油圧回路３２ｃを通ってモータ３２ｂに送られる。モータ３２ｂは、斜板式であって、斜板の角度をソレノイド３２ｅによって変更することができる。油圧回路３２ｃは、第１駆動回路３２ｃ１と、第２駆動回路３２ｃ２と、を有する。作動油が、ポンプ３２ａから第１駆動回路３２ｃ１を介してモータ３２ｂに供給されることにより、モータ３２ｂが一方向（例えば、前進方向）に駆動される。作動油が、ポンプ３２ａから第２駆動回路３２ｃ２を介してモータ３２ｂに供給されることにより、モータ３２ｂが他方向（例えば、後進方向）に駆動される。なお、作動油の第１駆動回路３２ｃ１若しくは第２駆動回路３２ｃ２への吐出方向はソレノイド３２ｄによって変更することができる。

　トランスファ３３は、エンジン３１からの出力を前後のアクスル３４に分配する。

　前側のアクスル３４には一対のフロントタイヤ４が接続されており、分配されたエンジン３１からの出力で回転する。また、後側のアクスル３４には一対のリアタイヤ７が接続されており、分配されたエンジン３１からの出力で回転する。

　シリンダ駆動部３５は、動力取り出し部３５ａと、作業機ポンプ３５ｂと、制御弁３５ｃと、を有している。動力取り出し部３５ａは、ＰＴＯ（Power Take Off）であり、例えば車両本体１を停止させた状態で、エンジン３１からの出力を取り出し、作業機ポンプ３５ｂに伝達する。作業機ポンプ３５ｂは、エンジン３１の動力による駆動し、制御弁３５ｃに作動油を吐出する。制御弁３５ｃは、作業機ポンプ３５ｂから供給された作動油を、コントローラ２６からの指令に基づいてリフトシリンダ１６（ブームシリンダの一例）およびバケットシリンダ１７に供給する。

　（制動系２２）
　制動系２２は、ブレーキ弁４１と、サービスブレーキ４２と、パーキングブレーキ４３と、を有する。

　ブレーキ弁４１は、例えばＥＰＣ（Electric Proportional Valve）弁であり、開度を調整することによってサービスブレーキ４２に送る作動油の量を調整することができる。

　サービスブレーキ４２は、アクスル３４に設けられている。サービスブレーキ４２は、油圧式のブレーキであり、例えばブレーキ弁４１の開度が大きいときには制動力が強くなり、ブレーキ弁４１の開度が小さいときには制動力が弱くなる。

　自動ブレーキの機能として、後述するブレーキペダル５４が操作されていない場合でもブレーキ弁４１がコントローラ２６からの指示によって駆動され、サービスブレーキ４２が作動する。

　パーキングブレーキ４３は、トランスファ３３に設けられている。パーキングブレーキ４３としては、制動状態と非制動状態に切り替え可能な湿式多段式のブレーキや、ディスクブレーキなどを用いることができる。

　（操作系２３）
　操作系２３は、アクセル５１と、ＦＮＲレバー５２（操作部材の一例）と、パーキングスイッチ５３と、ブレーキペダル５４と、復帰スイッチ５５と、自動ブレーキ解除スイッチ５６と、エンジンキー部５７と、を有する。

　アクセル５１は、キャブ５内に設けられている。オペレータは、アクセル５１を操作してスロットル開度を設定する。アクセル５１は、アクセル操作量を示す開度信号を生成してコントローラ２６へ送信する。コントローラ２６は、送信される信号に基づいてエンジン３１の回転速度を制御する。

　なお、アクセル５１をオフ状態にすると、エンジン３１への燃料供給が停止され、ポンプ３２ａとモータ３２ｂの斜板が走行の抵抗となるように制御され、内部慣性がはたらくため制動力（後述する弱いブレーキ力）が発生する。

　ＦＮＲレバー５２は、キャブ５に設けられている。ＦＮＲレバー５２は、前進、ニュートラル、または後進の位置をとることができる。ＦＮＲレバー５２の位置を示す操作信号がコントローラ２６に送信され、コントローラ２６は、ソレノイド３２ｄを制御して前進または後進を切り替える。

　パーキングスイッチ５３は、キャブ５内に設けられており、オン・オフに状態を切り替え可能なスイッチであり、その状態を示す信号をコントローラ２６に送信する。コントローラ２６は、送信される信号に基づいてパーキングブレーキ４３を制動状態または非制動状態にする。

　ブレーキペダル５４は、キャブ５内に設けられている。ブレーキペダル５４は、ブレーキ弁４１の開度を調整する。また、ブレーキペダル５４は、操作量をコントローラ２６に送信する。

　復帰スイッチ５５は、後述する自動ブレーキによって車両本体１が停止した後、停止状態から復帰するためにオペレータによって操作される。

　自動ブレーキ解除スイッチ５６は、自動ブレーキの機能を解除し、自動ブレーキの機能が働かないように設定する。

　エンジンキー部５７は、キーを回転させることにより、エンジンのスタート位置と、ＡＣＣ電源オンの位置と、エンジンのオフ位置の３つの位置をとる。エンジンキー部５７の位置情報はコントローラ２６に送信される。

　（報知系２４）
　報知系２４は、警報装置６１（第１報知部の一例）と、機能ＯＦＦ通知ランプ６２（第２報知部の一例）と、自動ブレーキ作動通知ランプ６３と、を有する。

　警報装置６１は、後述する検出系２５の後方検出部７１の検出に基づいて車両本体１の後方に障害物を検出した場合にオペレータに警報を行う。警報装置６１は、例えば、ランプを有し、ランプを点灯させてもよい。また、ランプに限らず、警報装置６１がスピーカを有し、音を鳴らしても良い。また、モニター等の表示パネルなどに警報を表示させてもよい。

　機能ＯＦＦ通知ランプ６２は、コントローラ２６の判断によって自動ブレーキの機能が抑制または停止されている場合に、例えば点灯しオペレータに報知する。また、機能ＯＦＦ通知ランプ６２は、オペレータの判断によって自動ブレーキ解除スイッチ５６が操作され自動ブレーキの機能がオフ状態になっている場合に例えば点灯し、オペレータに報知する。また、機能ＯＦＦ通知ランプ６２が消灯している場合には、自動ブレーキの機能を作動することが可能な状態であることを示す。また、機能ＯＦＦ通知ランプ６２は、ランプに限らなくてもよく、音を鳴らしても良い。また、モニター等の表示パネルなどに通知を表示させてもよい。

　自動ブレーキ作動通知ランプ６３は、自動ブレーキが作動している状態であることをオペレータに通知し、復帰スイッチ５５による復帰動作が必要なことを通知する。なお、復帰スイッチ５５が操作され自動ブレーキが解除されると、自動ブレーキ作動通知ランプ６３が消灯する。

　なお、自動ブレーキ作動通知ランプ６３は、ランプに限らなくてもよく、音を鳴らしても良い。また、モニター等の表示パネルなどに通知を表示させてもよい。

　上述のように報知系２４によるオペレータに対する情報の報知の手段は、ランプ、音、モニター等適宜選択することができる。

　（検出系２５）
　検出系２５は、図２に示すように、後方検出部７１と、走行状態検出部７２と、作業機状態検出部７３と、を有する。

　後方検出部７１は、車両本体１の後方の障害物を検出する。後方検出部７１は、例えば、図１に示すように車両本体１の後端に取り付けられているが、後端に限らなくても良い。

　後方検出部７１は、例えばミリ波レーダを有している。送信アンテナから発したミリ波帯の電波が障害物の表面で反射して戻ってくる様子を受信アンテナで検出し、物体までの距離を測定することができる。後方検出部７１による検出結果がコントローラ２６に送信され、コントローラ２６は、後進時に所定範囲内に障害物が存在することを検出できる。なお、ミリ波レーダに限らなくてもよく、例えばカメラなどであってもよい。

　走行状態検出部７２は、車両本体１の走行状態を検出する。走行状態検出部７２は、走行方向センサ７２ａ、車速センサ７２ｂを有している。

　走行方向センサ７２ａは、フロントタイヤ４またはリアタイヤ７の回転方向を検出し、車両本体１が前進または後進状態であるか検出する。走行方向センサ７２ａは、例えばアクスル３４等に配置できるが、車両本体１の走行状態を検出できさえすれば駆動系２１のいずれの構成に配置されていてもよい。また、走行方向センサ７２ａに代えて、または走行方向センサ７２ａとともにＦＮＲレバー５２の位置に基づいて前進または後進を判断してもよい。この場合、ＦＮＲレバー５２も走行状態検出部７２に含まれる。

　作業機状態検出部７３は、作業機３の状態を検出する。作業機状態検出部７３は、ブーム角度センサ７３ａ（作業機高さ検出部の一例）と、ブームボトム圧センサ７３ｂと、を有している。

　ブーム角度センサ７３ａは、ブーム１４の角度を検出し、コントローラ２６（制御部の一例）に検出値を出力する。ブーム角度センサ７３ａは、ポテンショメータで構成することができ、例えばブームピン１４ａに配置される。

　ブーム１４の角度は、図１に示すように、ブームピン１４ａの中心から前方に延びる水平線Ｌｈに対する、ブームピン１４ａの中心からバケットピン１５ａの中心に向かう方向に延びる直線Ｌｂの角度θである。直線Ｌｂが水平である場合をブーム角度が０°とする。直線Ｌｂが水平線Ｌｈよりも上方にある場合のブーム１４の角度θを正の値とする。直線Ｌｂが水平線Ｌｈよりも下方にある場合のブーム１４の角度θを負の値とする。

　なお、ブーム角度センサ７３ａは、リフトシリンダ１６に設けられたストロークセンサであってもよい。

　ブームボトム圧センサ７３ｂは、リフトシリンダ１６のボトム側に取り付けられている。リフトシリンダ１６のボトム側に圧力が加えられ、この圧力でシリンダが伸長しブーム１４が上昇する。ブームボトム圧センサ７３ｂは、リフトシリンダ１６のシリンダボトム側の油室内の作動油の圧力（ボトム圧）を検出する。ブームボトム圧センサ７３ｂは、検出したボトム圧をコントローラ２６に送信する。

　（コントローラ２６）
　コントローラ２６は、プロセッサと、記憶装置を含む。プロセッサは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。或いは、プロセッサは、ＣＰＵと異なるプロセッサであってもよい。プロセッサは、プログラムに従ってホイールローダ１０の制御のための処理を実行する。記憶装置は、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような不揮発性メモリおよびＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリを含む。記憶装置は、ハードディスク、あるいはＳＳＤ（Solid State Drive）などの補助記憶装置を含んでいてもよい。記憶装置は、非一時的な（non-transitory）コンピュータで読み取り可能な記録媒体の一例である。記憶装置は、ホイールローダ１０を制御するためのプログラムおよびデータを記憶している。記憶装置は、例えば、後述する閾値のデータを記憶している
　図３は、コントローラ２６の構成を示すブロック図である。

　コントローラ２６は、制御実行決定部８１と、ブレーキ指示部８２と、報知指示部８３と、を有する。なお、コントローラ２６は、一つに限らず複数設けられてもよく、制御実行決定部８１と、ブレーキ指示部８２と、報知指示部８３の各機能も複数のコントローラに分かれて設けられていてもよい。

　制御実行決定部８１は、報知系２４と制動系２２の制御の実行の決定を行う。制御実行決定部８１は、障害物判定部９１と、掻き上げ判定部９２と、決定部９３と、制御復帰決定部９４と、を有する。

　障害物判定部９１は、後進時に障害物が存在するか否かを判定する。障害物判定部９１は、走行方向センサ７２ａの検出によってフロントタイヤ４もしくはリアタイヤ７が後方に向かって回転していること、またはＦＮＲレバー５２が後進位置であることのいずれかによって後進が行われていることを検出する。障害物判定部９１は、後進を検出している状態において、検出系２５の後方検出部７１から所定範囲内における障害物の検出情報を受け取ると、障害物が存在すると判定する。

　掻き上げ判定部９２は、前進時にホイールローダ１０の作業内容が掻き上げ作業であるか否かを判定する。

　詳しくは、掻き上げ判定部９２は、前進時に掘削作業状態であるか否かを判定し、掘削作業状態の判定が保たれたうえで、掻き上げ作業状態であるか否かを判定する。

　図４は、作業内容の状態遷移を示す図である。掻き上げ判定部９２は、掘削作業状態Ｗ１と掘削作業以外の状態Ｗ２を判定する。

　掻き上げ判定部９２は、前進時に、条件Ａと条件Ｂが成立した場合に掘削作業状態Ｗ１であると判定する。

　掻き上げ判定部９２は、フロントタイヤ４もしくはリアタイヤ７が前方に向かって回転していること、またはＦＮＲレバー５２が前進位置であること、によって車両本体１が前方に走行している（前進状態）ことを判定する。

　条件（Ａ）は、ブームボトム圧センサ７３ｂによる検出値であるブームボトム圧が、第１閾値以上を満たすことである。第１閾値は、コントローラ２６に記憶されている。ブームボトム圧が所定閾値以上となることで、リフトシリンダ１６に圧力がかかったことが分かる。すなわち、掘削等の際には、バケット１５に土砂を積み込んだりすることで、リフトシリンダ１６に圧力が付与されるため、ブームボトム圧を検出することによって掘削作業状態であるか否かを判定できる。

　条件（Ｂ）は、ブーム角度センサ７３ａによる検出値であるブーム１４の角度θが第２閾値以下を満たすことである。掘削の際は、ブーム１４の角度θが水平状態よりも下方に位置するため、第２閾値は、負の値であることが好ましい。第２閾値は、コントローラ２６に記憶されている。

　すなわち、リフトシリンダ１６に所定の第１閾値以上の圧が負荷され、ブーム１４の角度θが所定の第２閾値以下に低くなったときに、ホイールローダ１０の状態が掘削作業状態Ｗ１であると判定される。掻き上げ判定部９２は、掘削作業状態Ｗ１であると判定すると、掘削フラグをＯＮに設定し、ブーム圧低下フラグをＯＦＦに設定する。

　次に、掻き上げ判定部９２は、掘削作業状態Ｗ１において、掻き上げ作業状態Ｗ３か、掻き上げ作業以外の状態Ｗ４であるかを判定する。掻き上げ判定部９２は、掘削フラグがＯＮの状態で、条件（Ｃ）を満たした場合に、掻き上げ作業状態Ｗ３であると判定し、条件（Ｃ）を満たさない場合には、掻き上げ作業以外の状態Ｗ４であると判定する。

　条件（Ｃ）は、ブーム角度センサ７３ａによる検出値であるブーム１４の角度θが第３閾値より大きい状態を満たすことである。第３閾値は、例えば負の値である。第３閾値は、第２閾値よりも大きく設定されている。第３閾値は、コントローラ２６に記憶されている。なお、第２閾値は、バケット１５の位置がタイヤ接地面に近い時を示す。第２閾値は、例えば－４０°に設定することができる。また、第３閾値は、ブーム１４が水平状態と第２閾値の状態との中間程度に位置する時を示す。第３閾値は、例えば－２０°に設定することができる。第３閾値におけるブーム１４が、第２閾値におけるブーム１４よりも上方に回動した状態となるように第３閾値および第２閾値は設定されている。

　なお、条件（Ｂ）および条件（Ｃ）は、ブーム１４の角度の大小に基づいて設定されているが、これに限らず、バケット１５の位置を検出し、その高さに基づいて設定されていてもよい。バケット１５の位置は、例えばキャブ５等に設けられたカメラによって検出することができる。また、第３閾値におけるバケット１５の高さは、第２閾値におけるバケット１５の高さよりも高くなるように第３閾値および第２閾値は設定されている。

　このように、作業機３の高さに基づいて、条件（Ｂ）と条件（Ｃ）を設定し、第３閾値における作業機３の高さを、第２閾値における作業機３の高さよりも高く設定してもよい。

　掻き上げ判定部９２は、掻き上げ作業状態Ｗ３であると判定すると、掻き上げフラグを立てる。また、掻き上げ判定部９２は、掘削フラグがＯＮの状態で条件（Ｃ）を満たさないと判定した場合、掻き上げフラグをＯＦＦに設定する。

　通常の掘削時と比べて掻き上げの際にはブーム１４が上方に位置するため、掘削作業状態Ｗ１において、ブーム１４の角度θを検出することによって、掻き上げ作業状態Ｗ３と掻き上げ作業以外の状態Ｗ４を判別することができる。

　なお、掻き上げ判定部９２は、掘削フラグがＯＮの状態において、条件（Ｄ）または条件（Ｅ）を満たした場合、ホイールローダ１０が掘削作業以外の状態Ｗ２であるとして掘削フラグをＯＦＦに設定する。

　条件（Ｄ）は、ブームボトム圧低下フラグがＯＮの状態になっていることである。ブーム１４の角度θに基づいて予め設定された閾値としてのブームボトム圧よりも、ブームボトム圧センサ７３ｂによる検出値が所定時間の間小さい場合に、ブームボトム圧低下フラグがＯＮに設定される。ここで、ブーム１４の角度θに基づいて予め設定された閾値としてのブームボトム圧は、コントローラ２６に記憶されている。

　このように、掻き上げ判定部９２は、ブームボトム圧がブーム角度に基づいて設定される閾値よりも所定時間の間小さくなった場合に、ブーム圧低下フラグをＯＮに設定し、掘削作業以外の状態Ｗ２に遷移したと判定して、掘削フラグをＯＦＦに設定する。

　条件（Ｅ）は、ＦＮＲレバー５２の位置が、前進（Ｆ）以外の位置（後進（Ｎ）かニュートラル（Ｎ））に配置されていることである。掻き上げ判定部９２は、前進していない場合、掘削作業以外の状態Ｗ２であると判定し、掘削フラグをＯＦＦに設定する。

　以上のように、掻き上げ判定部９２は、条件（Ａ）と条件（Ｂ）を満たして掘削作業状態Ｗ１であると判定した場合、その判定が保たれている状態において、さらに条件（Ｃ）を満たしたときに、ホイールローダ１０が掻き上げ作業状態Ｗ３であると判定し、掻き上げフラグをＯＮに設定する。

　決定部９３は、掻き上げ判定部９２の判定結果に基づいて、報知系２４と制動系２２の制御を決定する。

　決定部９３は、掻き上げ判定部９２によって掻き上げ作業ではない（図４では、掘削作業以外の状態Ｗ２および掻き上げ作業以外の状態Ｗ４）と判定された場合、報知系２４と制動系２２の制御として第１制御を有効にする。

　第１制御は、障害物判定部９１が後進時に障害物が存在すると判定したときに、後述する図５に示すように、自動ブレーキを作動させ且つ障害物の存在を知らせる警報を発する（物体の検出に対応することの一例）。これは、ホイールローダ１０が掻き上げ作業を行っておらず、障害物の検出が誤検出ではないと判断できるためである。

　また、決定部９３は、掻き上げ判定部９２によって掻き上げ作業状態Ｗ３であると判定された場合、報知系２４と制動系２２の制御として第２制御を有効にする。第２制御は、障害物判定部９１が後進時に障害物が存在すると判定するか否かにかかわらず、自動ブレーキを作動させず且つ警報も発生させない。なお、第２制御が有効にされている場合は、第１制御は無効にされている。

　これは、後述する図５に示すように、ホイールローダ１０が掻き上げ作業を行っており、地面を障害物と誤検出すると判断できるためである。

　ブレーキ指示部８２は、決定部９３の第１制御または第２制御のうち有効な制御に基づいて自動ブレーキの制御を行う。本明細書における自動ブレーキとは、障害物判定部９１の判定結果と掻き上げ判定部９２の判定結果に基づいて、自動で車両本体１に制動力を作動させることであり、後述するようにサービスブレーキ４２による制動力だけに限られるものではない。

　決定部９３が第１制御を有効にした場合、障害物判定部９１が後進時に障害物が存在すると判定したとき、ブレーキ指示部８２は、アクセル５１をオフすることによってエンジン３１への燃料供給を停止する。そして、ブレーキ指示部８２は、ブレーキ弁４１を操作することによってサービスブレーキ４２を駆動して車両本体１を停止させる。一方、決定部９３が第２制御を有効にした場合、自動ブレーキの機能を停止し、ブレーキ指示部８２は、ブレーキ弁４１の操作を行わず制動力を付与しない。すなわち、第２制御では、仮に障害物判定部９１が後進時に障害物が存在すると判定したとしても制動力を付与しない。

　報知指示部８３は、決定部９３の第１制御または第２制御のうち有効な制御に基づいて、警報装置６１または機能ＯＦＦ通知ランプ６２に動作指示を行う。

　決定部９３が第１制御を有効にした状態では、障害物判定部９１が後進時に障害物が存在すると判定したとき、報知指示部８３は、警報装置６１を作動し、障害物の存在および自動ブレーキの作動をオペレータに報知する。

　一方、決定部９３が第２制御を有効にすると、報知指示部８３は、警報装置６１の機能を停止し、機能ＯＦＦ通知ランプ６２を点灯し、オペレータに自動ブレーキの機能が停止していることを報知する。すなわち、第２制御では、仮に障害物判定部９１が後進時に障害物が存在すると判定したとしても警報が行われない。

　図５は、後進時に障害物Ｓを検出し、車両本体１を停止させた状態を示す図である。第１制御では、障害物Ｓの手前で車両本体１が停止するように予め設定された設定ブレーキ力（制動力ともいえる）でサービスブレーキ４２を作動させて車両本体１を停車させる。図５では、停止した車両本体１が二点鎖線で示されている。

　なお、設定ブレーキ力による自動ブレーキは、上記のようにサービスブレーキ４２によって車両本体１を制動させなくてもよく、パーキングブレーキ４３を作動させてもよい。この場合、決定部９３が報知系２４と制動系２２の制御として第１制御を有効にし、後進時に障害物Ｓを検出すると、ブレーキ指示部８２は、アクセル５１をオフすることによってエンジン３１への燃料供給を停止する。そして、ブレーキ指示部８２は、パーキングブレーキ４３を制御して、車両本体１を制動する。

　図６は、ホイールローダ１０が掻き上げ作業を行っている状態を示す図である。図６に示すように、地面Ｇに土砂の山Ｍが形成されており、その斜面ｉにホイールローダ１０が配置されている。傾斜角θは、例えば、フロントタイヤ４の軸とリアタイヤ７の軸を結ぶ線Ｌと水平線Ｈとの成す角度となる。

　掻き上げ作業後には、ホイールローダ１０は斜面ｉを降りるため、後進の際に地面Ｇを障害物Ｓとして検出する。そのため、本実施の形態では、掻き上げ作業状態Ｗ３であると判定した場合、報知系２４と制動系２２の制御として第２制御が有効にされる。第２制御では、自動ブレーキの機能および警報装置６１の機能を停止し、機能ＯＦＦ通知ランプ６２を点灯し、自動ブレーキおよび警報装置６１を作動させない。

　なお、第２制御の際には、後方検出部７１自体の機能をＯＦＦ状態としてもよいし、後方検出部７１による検出は行うが、コントローラ２６が検出結果を使用しなくてもよいし、または、後方検出部７１による検出結果を用いて障害物判定部９１による判定が行われるが、判定結果を使用しなくてもよい。

　制御復帰決定部９４は、掻き上げ作業状態に関する情報に基づいて、第１制御の無効から有効への復帰を判定する。掻き上げ作業状態に関する情報は、車速、ＦＮＲレバー５２（操作部材の一例）の位置、走行距離、パーキングブレーキの制動状態、またはキーの位置を含む。

　制御復帰決定部９４は、車速センサ７２ｂから送信される検出値によって車速を取得する。制御復帰決定部９４は、ＦＮＲレバー５２（操作部材の一例）の位置を、ＦＮＲレバー５２から送信される操作情報で取得する。制御復帰決定部９４は、走行距離を、車速センサ７２ｂからコントローラ２６に送信される車速信号とコントローラ２６に含まれるタイマーとを用いた演算によって取得する。制御復帰決定部９４は、パーキングブレーキ４３の制動状態を、パーキングスイッチ５３から送信されるＯＮ・ＯＦＦ信号によって取得する。制御復帰決定部９４は、キーの位置を、エンジンキー部５７から送信される位置情報によって取得する。

　制御復帰決定部９４は、取得した情報に基づいて、以下の条件（１）～（６）のいずれか１つでも満たした場合に、第１制御の有効への復帰を決定する。

　（１）車速が所定速度以上且つＦＮＲレバー５２が後進位置に配置されていること
　（２）ＦＮＲレバー５２が後進位置に配置されてから所定時間以上経過したこと
　（３）ＦＮＲレバー５２が後進位置に配置されてから所定距離以上走行したこと
　（４）ＦＮＲレバー５２が後進位置から中立位置に移動若しくは後進位置から前進位置に移動したこと
　（５）パーキングブレーキが制動したこと
　（６）キーがＯＦＦ状態になったこと
　上記条件（１）～（３）のいずれかを満たした場合、ホイールローダ１０が掻き上げ作業後に土砂の山から降りた状態であると考えられるため、制御復帰決定部９４は、報知系２４と制動系２２の制御として第２制御の代わりに第１制御を有効へ復帰することを決定する。また、条件（４）～（６）のいずれかを満たした場合、何かの理由によってホイールローダ１０を停止したと考えられるため、制御復帰決定部９４は、報知系２４と制動系２２の制御として第２制御の代わりに第１制御の有効への復帰を決定する。

　制御復帰決定部９４によって第１制御の有効への復帰が決定された場合、決定部９３は、報知系２４と制動系２２の制御として第２制御に代えて第１制御を有効にする。

　このように、掻き上げ作業状態と判定して第１制御を無効にした後に、第１制御の有効への復帰を、掻き上げ作業状態の判定とは別の条件に基づいて決定することによって、掻き上げ作業後に山を下りる際に地面を障害物と誤検知することを防ぐことができる。

　＜動作＞
　次に、本実施の形態のホイールローダ１０の制御動作について説明する。

　図７は、本実施の形態のホイールローダ１０の制御動作を示すフロー図である。

　はじめに、ステップＳ１０（制御決定ステップの一例）において、コントローラ２６の決定部９３が、報知系２４と制動系２２の制御として第１制御を有効にする。第１制御では、障害物判定部９１が後進時に障害物が存在すると判定したときに、自動ブレーキを作動させ且つ警報を発する。

　次に、ステップＳ２０（掻き上げ判定ステップの一例）において、コントローラ２６の掻き上げ判定部９２が、車両本体１が掻き上げ作業状態Ｗ３であるか否かを判定する。ステップＳ２０において掻き上げ作業状態ではないと判定された場合は、制御はステップＳ１０に戻り、第１制御の有効が維持される。

　一方、ステップＳ２０において掻き上げ作業状態Ｗ３であると判定された場合は、制御はステップＳ３０に進む。

　ステップＳ３０（停止ステップの一例）において、決定部９３は、報知系２４と制動系２２の制御として第１制御を無効にして、第２制御を有効にする。第２制御が有効にされている状態では、自動ブレーキの機能および警報装置６１の機能を停止し、機能ＯＦＦ通知ランプ６２を点灯する。このため、仮に後進時に障害物が存在すると判定したとしても、自動ブレーキおよび警報装置６１を作動させない。

　次に、ステップＳ４０において、制御復帰決定部９４が、掻き上げ作業状態に関する情報に基づいて、上述した条件（１）～条件（６）のいずれかを満たすか否かを判定し、報知系２４と制動系２２の制御として第１制御を有効へ復帰するか否かの判定を行う。

　ステップＳ４０において、条件（１）～条件（６）のいずれも満たさず第１制御を有効へ復帰しないと判定された場合、条件（１）～条件（６）のいずれかを満たすまでステップＳ４０が繰り返される。ステップＳ４０において、制御復帰決定部９４が、条件（１）～条件（６）のいずれか１つを満たしたと判定した場合、制御はステップＳ５０に進む。

　そして、ステップＳ５０において、決定部９３は、報知系２４と制動系２２の制御として第１制御を有効へ復帰する。

　これにより、掻き上げ作業後に斜面を降りるときも、自動ブレーキの機能および警報装置６１の機能を停止し、地面Ｇを障害物として誤検出を低減することができる。

　また、自動ブレーキの機能を停止することが可能となるため、掻き上げ作業後に地面を検出し、土砂の山Ｍから下りられなくなることを防ぐことができる。

　（実施の形態２）
　次に、本開示にかかる実施の形態２のホイールローダ１０について説明する。

　実施の形態１のホイールローダ１０では、作業機状態検出部７３による検出に基づいて掻き上げ作業状態であるか否かを判定しているが、本実施の形態２のホイールローダ１０では、車両本体１の傾斜状態に基づいて掻き上げ作業状態であるか否かを判定する。また、実施の形態１のホイールローダ１０で第１制御の有効への復帰を決定した条件と異なり、本実施の形態２のホイールローダ１０では、車両本体１の傾斜状態に基づいて第１制御の有効への復帰を決定する。

　図８は、本実施の形態２のホイールローダ１０の駆動系２１、制動系２２、操作系２３、報知系２４、および検出系１２５の構成を示すブロック図である。本実施の形態２のホイールローダ１０の検出系１２５には、実施の形態１の検出系２５と比較して、走行状態検出部７２および作業機状態検出部７３が設けられておらず、車体角度センサ７４（傾斜状態検出部の一例）が設けられている。

　車体角度センサ７４は、車両本体１の傾斜状態を検出する。車体角度センサ７４は、車両本体１の角度を検出することによって、車両本体１が傾斜状態であるか否かを検出する。なお、車体角度センサ７４の代わりにＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）を用いても良く、車体内外に設置されるカメラの検出画像に基づきホイールローダ１０の傾斜状態を決定してもよい。また、ホイールローダ１０の傾斜状態を検出可能な構成であればよく、これらの構成に限定されなくてもよい。

　本実施の形態２では、掻き上げ判定部９２は、車体角度センサ７４の検出値に基づいて、掻き上げ作業状態であるか否かを判定する。掻き上げ判定部９２は、車体角度センサ７４による傾斜角が所定閾値θ１（第４閾値の一例、例えば、２０°）以上の場合、掻き上げ作業状態であると判定する。なお、傾斜角θ（図５参照）は、水平に対してホイールローダ１０のフロント側が持ち上がった角度である。

　本実施の形態２では、制御復帰決定部９４は、車体角度センサ７４による傾斜角が所定閾値θ２（第５閾値の一例、例えば、１０°）以下の場合、第１制御の有効への復帰を決定する。これは、車両本体１が掻き上げ作業を行うような傾斜面から降りた状態であると考えられるためである。なお、所定閾値θ２は、所定閾値θ１よりも小さく設定されている。

　図９は、傾斜角に対する第１制御の無効と有効への復帰の関係を示す図である。図９に示すように、掻き上げ作業を終了し山を降りたと判定して第１制御の有効への復帰を決定するための閾値θ２は、掻き上げ作業状態と判定して第１制御を無効にするための閾値θ１よりも小さく設定されている。

　例えば、閾値θ１と閾値θ２を同じ値とすると、図１０に示すように、掻き上げ作業後に山から降りる途中で第１制御の設定が復帰されることになるため、地面Ｇを障害物と誤検知する。

　このため、閾値θ２を閾値θ１よりも小さく設定することによって誤検知を低減することができる。

　なお、本実施の形態２のホイールローダ１０の制御動作について図７を用いて説明すると、ステップＳ２０において、掻き上げ判定部９２は、車体角度センサ７４による傾斜角が所定閾値θ１以上の場合、掻き上げ作業状態であると判定し、制御はステップＳ３０に進む。一方、傾斜角が所定閾値θ１未満の場合、掻き上げ作業状態ではないと判定し、制御はステップＳ１０に戻る。

　また、ステップＳ４０において、制御復帰決定部９４は、車体角度センサ７４による傾斜角が所定閾値θ２以下の場合、復帰条件を満たしたとして第１制御の有効への復帰を決定し、制御はステップＳ５０に進む。一方、車体角度センサ７４による傾斜角が所定閾値θ２より大きい場合、復帰条件を満たしていないとしてステップＳ４０の制御が繰り返され、復帰条件を満たすまでステップＳ４０が繰り返される。

　＜特徴＞
　（１）
　本実施の形態のホイールローダ１０（作業機械の一例）は、車両本体１と、後方検出部７１と、コントローラ２６（制御部の一例）と、を備える。車両本体１は、車体フレーム２、フロントタイヤ４、およびリアタイヤ７（走行体の一例）と、車体フレーム２の前方に配置された作業機３と、を有する。後方検出部７１は、車体フレーム２、フロントタイヤ４、およびリアタイヤ７の駆動による後方への走行の際に障害物（物体の一例）を検出する。コントローラ２６は、障害物の検出と、後方への走行状態と、作業機３による掻き上げ作業状態により第１制御の有効または無効を決定し、第１制御の無効時に、掻き上げ作業状態に基づいて、第１制御を有効にする。

　これによって、障害物を検出した際に衝突軽減のための対応を行う第１制御を、掻き上げ作業状態との判定によって無効にし、第１制御の無効を行う必要がなくなった場合に第１制御を無効から有効へ復帰することができる。

　このため、掻き上げ作業後に土砂の山から降りる場合でも、第１制御が有効にされていないため、地面Ｇを障害物と検知することを防ぎ、誤検知による警報を低減することができる。

　（２）
　本実施の形態のホイールローダ１０（作業機械の一例）は、警報装置６１（第１報知部の一例）を更に備える。警報装置６１は、後方検出部７１によって車両本体１の後方に障害物を検出したことを報知する。コントローラ２６は、第１制御の無効時に第２制御を有効にする。第１制御は、警報装置６１による報知を実行する。第２制御は、警報装置６１による報知の変更を実行する。報知の変更は、報知の停止、報知の音量の抑制、または報知の出力形態を変更することを含む。

　これにより、第１制御の無効の際に、警報を発すること停止、または警報の大きさの抑制、音声からランプへの変更等を行うことが可能となる。

　（３）
　本実施の形態のホイールローダ１０（作業機械の一例）では、掻き上げ作業状態に関する情報は、車速、ＦＮＲレバー５２（操作部材の一例）の位置、走行距離を含む。コントローラ２６は、第１制御の無効時に、車速が所定速度以上且つＦＮＲレバー５２が後進位置に配置されている場合、ＦＮＲレバー５２が後進位置に配置されてから所定時間以上経過した場合、ＦＮＲレバー５２が後進位置に配置されてから所定距離以上走行した場合のいずれかの場合に第１制御を有効にする。

　これによって、掻き上げ作業後に土砂の山から降りた状態であることがわかるため、障害物の検出に対応する第１制御を有効へ復帰することができる。

　（４）
　本実施の形態のホイールローダ１０（作業機械の一例）では、掻き上げ作業状態に関する情報は、ＦＮＲレバー５２（操作部材の一例）の位置、パーキングブレーキ４３の制動状態、またはエンジンキー部５７（キーの一例）のＯＮ・ＯＦＦ状態を含む。コントローラ２６は、第１制御の無効時に、ＦＮＲレバー５２が後進位置から中立位置に移動若しくは後進位置から前進位置に移動した場合、パーキングブレーキ４３が制動した場合、またはエンジンキー部５７がＯＦＦ状態になった場合のいずれかの場合に第１制御を有効にする。

　これによって、何かの理由によって作業車両を停止したことがわかるため、障害物の検出に対応する第１制御を有効へ復帰することができる。

　（５）
　本実施の形態のホイールローダ１０（作業機械の一例）は、走行状態検出部７２と、作業機状態検出部７３と、を備える。走行状態検出部７２は、車両本体１の走行状態を検出する。作業機状態検出部７３は、作業機３の状態を検出する。掻き上げ作業状態に関する情報は、走行状態、および作業機３の状態を含む。コントローラ２６は、前進時に作業機３の状態に基づいて、掻き上げ作業状態であるか否かを判定する。

　これによって、車両本体１の走行状態と作業機３の状態から掻き上げ作業状態であるか否かを判定することができる。

　（６）
　本実施の形態のホイールローダ１０（作業機械の一例）では、作業機３は、ブーム１４と、バケット１５と、リフトシリンダ１６（ブームシリンダの一例）と、を有する。ブーム１４は、車体フレーム２の前部に動作可能に取り付けられている。バケット１５は、前方に向かって開口が配置されるようにブーム１４に接続され、ブーム１４に対して駆動する。リフトシリンダ１６は、ブーム１４を駆動する。作業機状態検出部７３は、ブームボトム圧センサ７３ｂと、ブーム角度センサ７３ａと、を備える。ブームボトム圧センサ７３ｂは、リフトシリンダ１６のボトム圧を検出する。ブーム角度センサ７３ａは、ブーム１４の角度を検出する。コントローラ２６は、リフトシリンダ１６のボトム圧とブーム１４の角度に基づいて、掻き上げ作業状態であるか否かの判定を行う。

　このように、ブーム１４の角度θと、リフトシリンダ１６のボトム圧を検出することで、ホイールローダ１０が掻き上げ作業状態であるか否かを判定することができる。

　（７）
　本実施の形態のホイールローダ１０（作業機械の一例）では、コントローラ２６は、リフトシリンダ１６のボトム圧が第１閾値以上、且つブーム１４の角度が第２閾値以下の場合に掘削作業状態であると判定し、掘削作業状態との判定中にブーム１４の角度が第３閾値より大きいとき、掻き上げ作業状態であると判定する。第３閾値は、第２閾値よりも上方に位置する。

　このように、ブーム１４の角度と、リフトシリンダ１６のボトム圧を検出することで、ホイールローダ１０が掘削作業状態であるか否かを判定し、掘削作業状態であると判定されたうえで、ブーム１４の角度に基づいて、その掘削作業が掻き上げ作業であるか否かを判定することができる。これは、通常の掘削時と比べて掻き上げの際にはブーム１４が上方に位置するため、掘削作業状態において、掻き上げ作業状態と掻き上げ作業以外の状態を判別することができるためである。

　（８）
　本実施の形態のホイールローダ１０（作業機械の一例）では、走行状態検出部７２は、車両本体１に設けられたフロントタイヤ４またはリアタイヤ７の回転方向、または車両本体１の前進または後進を設定可能なＦＮＲレバー５２が設定された位置を検出する。コントローラ２６は、走行状態検出部７２の検出に基づいて前進を判定する。

　これにより、車両本体１が前進している際に掻き上げ作業状態であるか否かの判定を行うことができる。

　（９）
　本実施の形態のホイールローダ１０（作業機械の一例）は、車体角度センサ７４（傾斜状態検出部の一例）を更に備える。車体角度センサ７４は、車両本体１の傾斜状態を検出する。掻き上げ作業状態に関する情報は、傾斜状態を含む。コントローラ２６は、車両本体１の傾斜角度が第４閾値以上の場合に、掻き上げ状態であると判定する。

　掻き上げ作業の際には車両本体１が土砂の山等の傾斜した場所に配置されているため、傾斜を検出することによって、掻き上げ作業状態であるか否かを判定することができる。

　（１０）
　本実施の形態のホイールローダ１０（作業機械の一例）では、掻き上げ作業状態に関する情報は、傾斜状態を含む。コントローラ２６は、第１制御の無効時に、車両本体１の傾斜角度が第４閾値よりも小さい第５閾値以下の場合に、第１制御を有効にする。

　このように、掻き上げ作業状態であるか否かの判定に用いる傾斜角度の第４閾値と、衝突軽減のための動作を行う第１制御を復帰させる傾斜角度の第５閾値の大きさを変え、第５の閾値を第４の閾値よりも小さく設定することにより、山を降りる途中における誤検出を低減することができる。

　（１１）
　本実施の形態のホイールローダ１０（作業機械の一例）は、車両本体１の走行状態を検出する走行状態検出部７２を更に備える。コントローラ２６は、車両本体１の後方の物体の検出を後進時に実行する。走行状態検出部７２は、車両本体１に設けられたフロントタイヤ４またはリアタイヤ７の回転方向、または車両本体１の前進または後進を設定可能なＦＮＲレバー５２が設定された位置を検出する。コントローラ２６は、走行状態検出部７２の検出に基づいて後進を判定する。

　これによって、車両本体１が後進していることを検出することができる。

　（１２）
　本実施の形態のホイールローダ１０（作業機械の一例）では、コントローラ２６は、第１制御の無効時に第２制御を有効にする。第１制御は、車両本体１を自動的に制動するために自動ブレーキの駆動を実行する。第２制御は、自動ブレーキの制動力の抑制、または自動ブレーキの停止を実行する。

　これにより、例えば掻き上げ作業で車両本体１が傾斜した場所に配置されている場合に、自動ブレーキが作動して車両本体１を停止させることを防ぐことができる。

　（１３）
　本実施の形態のホイールローダ１０（作業機械の一例）は、自動ブレーキの制動力の抑制または自動ブレーキの停止を報知する機能ＯＦＦ通知ランプ６２（第２報知部の一例）を更に備える。コントローラ２６は、自動ブレーキの制動力の抑制または自動ブレーキの停止を行った場合、機能ＯＦＦ通知ランプ６２によってオペレータに報知を行う。

　これにより、オペレータは、自動ブレーキの抑制または停止が行われていることを認識することができる。

　（１４）
　本実施の形態のホイールローダ１０（作業機械の一例）では、作業機３は、ブーム１４と、バケット１５と、バケットシリンダ１７（アクチュエータの一例）と、ベルクランク１８（サブリンクの一例）と、を備える。ブーム１４は、車体フレーム２の前部に揺動可能に取り付けられている。バケット１５は、前方に向かって開口が配置されるようにブーム１４に接続され、ブーム１４に対して駆動する。バケットシリンダ１７は、バケット１５を駆動する。ベルクランク１８は、ブーム１４に取り付けられ、バケットシリンダ１７の駆動力をバケット１５へ伝達する。

　これにより、フロントローディング構成を有するホイールローダ１０において、掻き上げ作業および掻き上げ作業後に、地面Ｇを障害物Ｓと誤検出することによって警報装置６１が作動する誤検出による警報を低減することができる。

　（１５）
　本実施の形態のホイールローダ１０（作業機械の一例）の制御方法は、ステップＳ１０、ステップＳ３０（制御決定ステップの一例）と、ステップＳ４０、Ｓ５０（制御有効ステップの一例）と、を備える。ステップＳ１０、Ｓ３０は、車体フレーム２、フロントタイヤ４、およびリアタイヤ７（走行体の一例）と作業機３を有する車両本体１の走行体の駆動による後方への走行の際における物体の検出と、後方への走行状態と、作業機３による掻き上げ作業状態により第１制御の有効または無効を決定する。ステップＳ４０、Ｓ５０は、第１制御の無効時に、掻き上げ作業状態に基づいて、第１制御を有効にする。

　これによって、障害物を検出した際に衝突軽減のための対応を行う第１制御を、掻き上げ作業状態との判定によって無効にし、第１制御の無効を行う必要がなくなった場合に第１制御を無効から有効へ復帰することができる。

　このため、掻き上げ作業後に土砂の山から降りる場合でも、第１制御が有効にされていないため、地面Ｇを障害物と検知することを防ぎ、誤検知による警報を低減することができる。

　＜他の実施形態＞
　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

　（Ａ）
　上記実施の形態では、第２制御において自動ブレーキの機能を停止していたが、停止に限らなくても良く、第１制御のときよりもブレーキ弁４１の開度を小さく設定して自動ブレーキのときよりも弱いブレーキ力が作動するように制御してもよい。この弱いブレーキが、自動ブレーキの抑制の一例に対応する。このとき、自動ブレーキの抑制を、機能ＯＦＦ通知ランプ６２で通知してもよい。

　なお、弱いブレーキ力はブレーキ弁４１の開度を調整する代わりにオペレータがアクセル５１をオフにした際の制御を行うことによって生じさせてもよい。オペレータがアクセル５１をオフすることによって、エンジン３１への燃料供給が停止され、ポンプ３２ａとモータ３２ｂの斜板が走行の抵抗となるように制御され、弱いブレーキ力が作動される。すなわち、ブレーキ指示部８２が、エンジン３１への燃料供給を停止し、ポンプ３２ａとモータ３２ｂの斜板を走行の抵抗となるように制御してもよい。

　また、アクセルをオフした場合の制御だけでなく、ニュートラルの位置になるようにＦＮＲレバー５２を操作した際の制御を行うことによって弱いブレーキ力を作動させてもよい。ＦＮＲレバー５２がニュートラルの位置の場合、コントローラ２６は、ソレノイド３２ｄ、３２ｅを制御し、ポンプ３２ａとモータ３２ｂの斜板が走行の抵抗となるように移動する。すなわち、ブレーキ指示部８２が、エンジン３１への燃料供給を停止し、ポンプ３２ａとモータ３２ｂの斜板を走行の抵抗となるように制御してもよい。

　これによって、制動力が働き弱いブレーキ力が発生する。なお、ニュートラルの方がアクセル５１をオフするだけよりも大きいブレーキ力を得ることができる。

　（Ｂ）
　上記実施の形態では、駆動系２１にＨＳＴ３２を用いているが、ＨＳＴに限らなくても良く、トルクコンバータであってもよい。図１１は、駆動系２１にトルクコンバータ１３２とトランスミッション１３３が設けられた構成を示すブロック図である。図１１は、実施の形態２の構成の変形例として記載しているが、駆動系２１にトルクコンバータ１３２とトランスミッション１３３が設けられた構成を実施の形態１に適用してもよい。

　エンジン３１からの駆動力はトルクコンバータ１３２を介してトランスミッション１３３に伝達される。トランスミッション１３３は、トルクコンバータ１３２を介して伝達されるエンジン３１の回転駆動力を変速してアクスル３４に伝達する。トランスミッション１３３には、パーキングブレーキ４３が設けられている。

　トルクコンバータの場合、上記（Ａ）で述べた弱いブレーキ力を生じさせるためには、上記と同様にブレーキ弁４１の開度を小さく設定してもよい。また、ＨＳＴに比較してブレーキ力が弱くなるが、アクセル５１をオフ状態にする制御を行うだけでもよい。なお、設定ブレーキ力を生じさせる場合は、上記実施の形態と同様に、ブレーキ弁４１の開度を大きくするか、パーキングブレーキ４３を用いればよい。

　さらに、ＨＳＴに限らず、ＨＭＴ（Hydro Mechanical Transmission）が用いられても良い。

　（Ｃ）
　上記実施の形態では、第２制御において、自動ブレーキを作動させず、警報装置６１も作動させていないが、例えば警報装置６１のみ動作させてもよい。また、自動ブレーキのみ作動させてもよく、自動ブレーキおよび警報装置６１の双方を作動させてもよい。双方を作動させる場合は、第１制御と異なるように、第２制御では、自動ブレーキの制動力の抑制や、警報装置６１の警報の大きさの抑制等が行ってもよい。

　（Ｄ）
　上記実施の形態のホイールローダ１０は、自動ブレーキの機能を有しているが、自動ブレーキの機能を有していなくてもよい。この場合、第１制御では、自動ブレーキが作動せず、警報装置６１が作動する。また、第２制御では、警報装置６１の作動は行われない。

　また、第１制御において、車両本体１から障害物までの距離に応じて警報の音量を変更してもよい。

　（Ｅ）
　上記実施の形態では、警報装置６１の報知の変更の一例として第２制御において、警報装置６１による警報を停止させているが、これに限らず、警報の音量を抑制してもよく、警報の出力形態を変更してもよい。警報の出力形態を変更するとは、例えば、音による報知を光による報知に変更することである。

　（Ｆ）
　なお、制動力の制御は、サービスブレーキ４２、パーキングブレーキ４３、他に制動力を変更する手段を適宜適用できる。

　（Ｇ）
　上記実施の形態１における掻き上げ作業状態の判定条件と、実施の形態２における復帰条件を組み合わせてもよく、逆に、実施の形態２における掻き上げ作業状態の判定条件と、実施の形態１における復帰条件を組み合わせてもよい。

　また、実施の形態１と実施の形態２における掻き上げ作業状態の判定条件を組み合わせてもよいし、実施の形態１と実施の形態２における復帰条件を組み合わせてもよい。例えば、復帰条件として条件（１）～（６）に、条件（７）として傾斜角が閾値θ２以下であるという条件を加え、条件（１）～（７）のいずれかを満たした場合に復帰条件を満たすとしてもよい。

　（Ｈ）
　上記実施の形態では、第２制御において機能ＯＦＦ通知ランプ６２を常時点灯させているが、後進時に障害物を検出したときにのみ機能ＯＦＦ通知ランプ６２を点灯させていてもよい。

　（Ｉ）
　上記実施の形態のホイールローダはオペレータが搭乗して操作してもよいし、無人で操作されてもよい。

　（Ｊ）
　上記実施の形態では、作業機械の一例としてホイールローダを用いて説明したが、これに限られるものではなく、ブルドーザ、フォークリフト等であってもよい。

　本開示の作業機械および作業機械の制御方法によれば、掻き上げ作業の離脱を考慮して警報を行うことが可能な効果を発揮し、ホイールローダ等として有用である。

１　　　　：車両本体
２　　　　：車体フレーム
３　　　　：作業機
４　　　　：フロントタイヤ
７　　　　：リアタイヤ
２６　　　：コントローラ
７１　　　：後方検出部

Claims (15)

1. 　走行体と、前記走行体の前方に配置された作業機と、有する車両本体と、
   　前記走行体の駆動による後方への走行の際に物体を検出する後方検出部と、
   　前記物体の検出と、前記後方への走行状態と、前記作業機による掻き上げ作業状態により第１制御の有効または無効を決定し、
   　前記第１制御の無効時に、前記掻き上げ作業状態に基づいて、前記第１制御を有効にする制御部と、を備えた、
   作業機械。
2. 　前記後方検出部によって前記車両本体の後方に物体を検出したことを報知する第１報知部を更に備え、
   　前記制御部は、前記第１制御の無効時に第２制御を有効にし、
   　前記第１制御は、前記第１報知部による報知を実行し、
   　前記第２制御は、前記第１報知部による報知の変更を実行し、
   　前記報知の変更は、報知の停止、報知の音量の抑制、または報知の出力形態を変更することを含む、
   請求項１に記載の作業機械。
3. 　前記掻き上げ作業状態に関する情報は、車速、操作部材の位置、または走行距離を含み、
   　前記制御部は、前記第１制御の無効時に、前記車速が所定速度以上且つ前記操作部材が後進位置に配置されている場合、前記操作部材が後進位置に配置されてから所定時間以上経過した場合、または前記操作部材が後進位置に配置されてから所定距離以上走行した場合のいずれかの場合に前記第１制御を有効にする、
   請求項１または２に記載の作業機械。
4. 　前記掻き上げ作業状態に関する情報は、操作部材の位置、パーキングブレーキの制動状態、またはキーのＯＮ・ＯＦＦ状態を含み、
   　前記制御部は、前記第１制御の無効時に、前記操作部材が後進位置から中立位置に移動若しくは後進位置から前進位置に移動した場合、前記パーキングブレーキが制動した場合、または前記キーが前記ＯＦＦ状態になった場合のいずれかの場合に前記第１制御を有効にする、
   請求項１または２に記載の作業機械。
5. 　前記車両本体の走行状態を検出する走行状態検出部と、
   　前記作業機の状態を検出する作業機状態検出部と、を更に備え、
   　前記掻き上げ作業状態に関する情報は、前記走行状態、および前記作業機の状態を含み、
   　前記制御部は、前進時に前記作業機の状態に基づいて、前記掻き上げ作業状態であるか否かを判定する、
   請求項１～４のいずれか１項に記載の作業機械。
6. 　前記作業機は、
   　前記走行体の前部に動作可能に取り付けられたブームと、
   　前方に向かって開口が配置されるように前記ブームに接続され、前記ブームに対して駆動するバケットと、
   　前記ブームを駆動するブームシリンダと、を有し、
   　前記作業機状態検出部は、
   　前記ブームシリンダのボトム圧を検出するブームボトム圧センサと、
   　前記ブームの角度を検出するブーム角度センサと、を更に備え、
   　前記制御部は、前記ブームシリンダのボトム圧と前記ブームの角度に基づいて、前記掻き上げ作業状態であるか否かの判定を行う、
   　請求項５に記載の作業機械。
7. 　前記制御部は、
   　前記ブームシリンダのボトム圧が第１閾値以上、且つ前記ブームの角度が第２閾値以下の場合に掘削作業状態であると判定し、前記掘削作業状態との判定中に前記ブームの角度が第３閾値より大きいとき、前記掻き上げ作業状態であると判定し、
   　前記第３閾値は、前記第２閾値よりも上方に位置する、
   請求項６に記載の作業機械。
8. 　前記走行状態検出部は、前記車両本体に設けられた車輪の回転方向、または前記車両本体の前進または後進を設定可能な操作部材が設定された位置を検出し、
   　前記制御部は、前記走行状態検出部の検出に基づいて前進を判定する、
   請求項５～７のいずれか１項に記載の作業機械。
9. 　前記車両本体の傾斜状態を検出する傾斜状態検出部を更に備え、
   　前記掻き上げ作業状態に関する情報は、前記傾斜状態を含み、
   　前記制御部は、前記車両本体の傾斜角度が第４閾値以上の場合に、前記掻き上げ作業状態であると判定する、
   請求項１に記載の作業機械。
10. 　前記掻き上げ作業状態に関する情報は、前記傾斜状態を含み、
    　前記制御部は、前記第１制御の無効時に、前記車両本体の傾斜角度が前記第４閾値よりも小さい第５閾値以下の場合に、前記第１制御を有効にする、
    請求項９に記載の作業機械。
11. 　前記車両本体の走行状態を検出する走行状態検出部を更に備え、
    　前記制御部は、前記車両本体の後方の物体の検出を後進時に実行し、
    　前記走行状態検出部は、前記車両本体に設けられた車輪の回転方向、または前記車両本体の前進または後進を設定可能な操作部材が設定された位置を検出し、
    　前記制御部は、前記走行状態検出部の検出に基づいて後進を判定する、
    請求項１に記載の作業機械。
12. 　前記制御部は、前記第１制御の無効時に第２制御を有効にし、
    　前記第１制御は、前記車両本体を自動的に制動するために自動ブレーキの駆動を実行し、
    　前記第２制御は、前記自動ブレーキの制動力の抑制、または前記自動ブレーキの停止を実行する、
    請求項１に記載の作業機械。
13. 　前記自動ブレーキの制動力の抑制または前記自動ブレーキの停止を報知する第２報知部を更に備え、
    　前記制御部は、前記自動ブレーキの制動力の抑制または前記自動ブレーキの停止を行った場合、前記第２報知部によってオペレータに報知を行う、
    請求項１２に記載の作業機械。
14. 　前記作業機械は、ホイールローダであって、
    　前記作業機は、
    　前記走行体の前部に揺動可能に取り付けられたブームと、
    　前方に向かって開口が配置されるように前記ブームに接続され、前記ブームに対して駆動するバケットと、
    　前記バケットを駆動するアクチュエータと、
    　前記ブームに取り付けられ、前記アクチュエータの駆動力を前記バケットへ伝達するサブリンクと、を備えた、請求項１～５および９～１１のいずれか１項に記載の作業機械。
15. 　走行体と作業機を有する車両本体の走行体の駆動による後方への走行の際における物体の検出と、後方への走行状態と、前記作業機による掻き上げ作業状態により第１制御の有効または無効を決定する制御決定ステップと、
    　前記第１制御の無効時に、前記掻き上げ作業状態に基づいて、前記第１制御を有効にする制御有効ステップと、を備えた、
    作業機械の制御方法。

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