JP2012203677A

JP2012203677A - 安全管理システム

Info

Publication number: JP2012203677A
Application number: JP2011068090A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Tanaka; 靖之田中; Toshiyuki Asakawa; 敏以浅川
Original assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Current assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2012-10-22

Abstract

【課題】撮影手段で建設工事領域を全て撮影するようにし、該撮影して得られた映像を専用ソフトで処理して、建設機械のエリア、及び作業員のエリアを特定し、これらエリア同士が接触したとき或は作業エリアから逸脱した場合には警報を発してターゲット同士の接触を防止するシステムを提供する。
【解決手段】安全管理システムは、建設工事現場よりも高所に設置され建設工事現場全体を撮影することができる撮影手段１１と、前記撮影手段で撮影した映像から建設工事を行う作業エリアを設定する作業エリア設定手段１８と、前記撮影手段１１で撮影した映像から前記作業エリア内の建設機械及び作業員の輪郭を捉えてターゲットのエリアを設定するターゲットエリア設定手段１９と、前記設定されたターゲットのエリアが互いに接触したとき或は前記作業エリアから逸脱したときに報知する報知手段２１と、を備えたことである。
【選択図】図２

Description

本発明は、安全管理システムに関し、詳しくは、重機等の建設機械及び作業者が比較的狭い作業領域での作業において、作業領域内の建設機械及び作業者を撮影し、その撮影した映像から建設機械及び作業者の輪郭エリアを特定し、この特定した輪郭エリアが相互に接触したときに警報を発令するようにした安全管理システムに関する。

従来技術における所謂安全管理システムは、建設工事において狭く、閉鎖された空間内で建設機械と作業員が並行作業を行なう場合、専任の監視員を置き作業を進める手法が一般的である。
また、監視員を置く手法に加えて、レーザーや超音波、電磁波等のセンサーを用いて、常時建設機械及び作業員の動きを監視し、センサーで得られた建設機械や作業員の作業区域が予め設定されている範囲内に接近するようだと警報を発して、未然に接触等を防止するようにした安全管理システムも存在する。

特開２００９−１９３４９４号公報

しかし、従来技術で説明した、建設工事において、狭く、閉鎖された空間内で重機である建設機械と作業員が並行作業を行なう場合、現状は専任の監視員を置き作業を進めるが、人員による監視には限界があり、特に決められた狭い空間内ではその監視には限界があり、完全なる安全性を保障するに至っていないという問題がある。
又、レーザーや超音波、電磁波等のセンサーを使用するにしても狭い環境ゆえに十分機能しないという問題もある。

従って、建設工事において、特に狭い領域での工事においては、監視員等による監視をしなくとも建設現場で駆動する重機や作業員が安全に作業が行えるように、実際に駆動している重機や作業している作業員を撮影し、その撮影した画像情報に基づいて重機同士の異常接近や重機と作業員の異常接近或は予め定まった特定領域から逸脱した重機を検出したときに、何らかの報知をするシステムに解決しなければならない課題を有する。

上記課題を解決するために、本願発明の安全管理システムは、次に示す構成にしたことである。

（１）安全管理システムは、建設工事現場よりも高所に設置され建設工事現場全体を撮影することができる撮影手段と、前記撮影手段で撮影した映像から建設工事を行う作業エリアを設定する作業エリア設定手段と、前記撮影手段で撮影した映像から前記作業エリア内の建設機械及び作業員の輪郭を捉えてターゲットのエリアを設定するターゲットエリア設定手段と、前記設定されたターゲットのエリアが互いに接触したとき或は前記作業エリアから逸脱したときに報知する報知手段と、を備えたことである。
（２）前記ターゲットエリア設定手段で設定されたターゲットのエリアは、ターゲットの輪郭に沿った危険エリアと、該危険エリアの外周の警戒エリアとからなる（１）に記載の安全管理システム。
（３）前記危険エリアでの接触と、前記警戒エリアでの接触とで前記報知手段による警報を異なるようにしたことを特徴とする（２）に記載の安全管理システム。

本発明の安全管理システムは、建設工事において、ある程度の限られた作業領域全体を撮影手段で撮影し、その撮影した映像から建設機械や作業員を識別し、それら識別したターゲットの輪郭を捉えてエリアを設定する。この設定したエリア同士が接触した場合或はターゲットのエリアが作業エリアから逸脱した場合には警報を発することで未然にターゲット同士の接触を防止したり、未然に危険状態を報知することにより、安全性を確保することができる。

本願発明に係る安全管理システムのカメラを設置する場所を示す説明図である。同、安全管理システムの構成を示すブロック図である。同、撮影手段で撮影した映像から作業エリアを特定する様子を示す説明図である。同、撮影手段で撮影したターゲットの危険エリア及び警戒エリアを設定する様子を示す説明図である。同、安全管理システムにおける操作を示すフローチャートである。

次に、本願発明に係る安全管理システムの実施形態について、図面を参照して以下説明する。

本願発明の安全管理システムは、建設工事において、建設工事領域が狭く且つ閉鎖された領域での作業であっても安全に工事が行なえるようにしたもので、具体的には建設工事現場全体を撮影手段で撮影し、その撮影した映像から建設工事を行う作業エリアを設定する。次に設定された作業エリア内の建設機械及び作業員を識別し、その識別したターゲットの輪郭を捉えてターゲットのエリアを設定する。設定されたターゲットのエリアが作業工程に従って移動するときにエリア同士が接触したとき或は作業エリアからターゲットのエリアが逸脱したときに、警報等で報知するというものである。
建設工事自体が狭く且つ閉鎖された空間内とは、例えば、深礎工法による地中への掘削工事や地中タンク工事等であり、この限られた空間をＣＣＤカメラ等の撮影手段で撮影し、撮影された映像の視野内に作業エリアを設定する。

図１に示すものは、ＣＣＤカメラ等の撮影手段１１を建設工事現場よりも高所のヤグラ１２の上部に設置したものであり、撮影手段１１は建設工事現場１３全体を撮影できる構成になっている。

そして、その建設工事現場１３における重機等の建設機械１４ａ、１４ｂ及びそこにいる作業員を撮影することができる構成になっている。
図２は、安全管理システムを具現化するためのブロック図であり、ＣＣＤカメラからなる撮影手段１１と、この撮影手段１１で得られた画像情報を入力して様々なエリアの設定等を行う画像処理コントローラ１５と、音や光による警報を発する報知手段である警報装置２１と、画像処理コントローラ１５で処理するための様々な初期設定値を入力するための入力装置１６と、建設機械である重機に搭載する監視モニター２３、現場事務所に設置する監視モニター２４とから大略構成されている。

撮影手段１１は、上述したように、ＣＣＤカメラで構成され、建設工事現場全体が撮影できる高所に取付けられている。或は、工事の種類にもよるが深礎工法での深礎杭工事においては地下の工事現場を地上に設置したＣＣＤカメラで撮影することで建設工事現場全体を撮影することができる。

画像処理コントローラ１５は、撮影手段１１で撮影した画像データを取込み作業エリア１７の設定や建設機械の重機等のターゲットのエリアを設定するもので、ＣＣＤカメラで撮影した映像を基に建設工事を行う作業エリア１７を設定する作業エリア設定手段１８と、撮影手段１１で撮影した映像から作業エリア１７内の建設機械及び作業員の輪郭を捉えてターゲットのエリアを設定するターゲットエリア設定手段１９と、からなる。

作業エリア設定手段１８は、図３に示すように、撮影手段１１で撮影した映像から建設工事を行う作業エリア１７を設定する。
例えば、作業エリア１７を設定する際には工事現場を囲む壁であったり、地下掘削の場合には側壁等を基準にして作業エリア１７を設定する。
この作業エリア１７の設定は、手動で行い撮影手段１１からの画像上にタッチペン等で任意に設定を行う。
また、設定された作業エリア１７には、盛土や残土或は廃土等をおく場所や、発電機等の施工機械といった一時的で動かないものをおく場所を警告ゾーン１７ａ或は警報ゾーンとして手動で設定することができる。しかし、工事の進展や何らかの都合により変更が必要な場合は随時手動での変更設定も可能である。

ターゲットエリア設定手段１９は、図３及び図４に示すように、撮影手段１１で撮影した映像から作業エリア１７内に存在する重機である建設機械１４ａ、１４ｂ及び作業員の輪郭を捉えて危険エリア２５を設定する。そして、この危険エリア２５の外周のエリアを警戒エリア２６として設定する。このように、エリアを危険エリア２５と警戒エリア２６の二重のエリアに設定することで、警戒エリア２６に接触したときには警報を緩やかに発令し、その後、危険エリア２５に接近して接触すれば緊急性の高い警報を発令することで建設機械及び作業員の安全を守る。
このように、重機等の移動ターゲットを選定するには、撮影手段１１で撮影した画像から移動ターゲットを選別するのであるが、この選別のしかたは各移動ターゲットの輪郭を画像内の変位量（移動変位）から特定する。その後、予め登録してある色データに基づき各移動ターゲットに設置した色ボードを識別して特定する。
また、これも予め登録してある数字の形状データを基に色分けした後の個別ターゲットの色ボードに書かれた番号を識別するようにしてもよい。これは、画面上から自動で行うことも可能だが手動で個別ターゲットを識別することもできる。各ターゲットに対する警告ゾーン１７ａや警報ゾーンは予め用意してある基本設定値によりターゲットを確定した時点で自動設定される。しかし、何らかの都合により変更が必要な場合は手動での設定も可能である。

報知手段である警報装置２１は、具体的には、建設現場で作業している重機のエリアに他のエリア、例えば作業員のエリアが接触したときにパトライトを駆動させたり、ブザーをならす等する。このパトライトやブザーは建設現場に設置し、有線或は無線の両方の選択が可能である。
具体的には、警戒エリア２６に接触したときにはパトライトの色を青色で発光させ、ブザーは不連続音を発生させる。危険エリア２５に接触したときにはパトライトの色を赤色で発光させ、ブザーは連続音を発生させる。
また、作業エリア１７に対してターゲットのエリアが逸脱した場合には警報を発する。即ち、例えば重機を駆動中に作業エリア１７から外れた場合には、近くに設置してあるパトライトを駆動させたり、ブザーを鳴らす等して、逸脱したことを重機を操作している操作者に知らせる。
操作者は、逸脱したことが音や光の状態で判別でき、即座に作業エリア１７内に入るように操作することで、安全性を図ることができる。

次に、上記構成からなる安全管理システムについての操作につき、図５に示すフローチャートに基づいて説明する。

先ず、入力装置１６による初期設定を行うと共に、撮影手段１１（図１参照）であるＣＣＤカメラ自体を建設工事現場よりも高所の位置に設置して建設工事現場全体が撮影できるようにする（ステップＳＴ１１）。
次に、カメラで撮影した建設工事現場全体の映像から工事に必要な領域である作業エリア１７（図３参照）を設定する（ステップＳＴ１２）。

次に、カメラで撮影している映像から作業エリア１７内の重機１４ａ、１４ｂ、作業員等のターゲットを捉えて、その輪郭を自動登録する（ステップＳＴ１３）。この自動登録は手動でもよく、要は目的とするターゲットを把握できればよい。
そして、捉えたターゲットに対して緩衝帯としての危険エリア２５を設定する（ステップＳＴ１４）。この危険エリア２５の設定は、例えば、重機１４ａ、１４ｂの場合は、０．５ｍ〜２ｍ、車両の場合は、３ｍ〜５ｍ、作業員の場合は、０．５ｍ〜２ｍである。

次に、危険エリア２５を設定したターゲットに対して、危険エリア２５よりも外周に設定される警戒エリア２６を設定する（ステップＳＴ１５）。この警戒エリア２６の設定は、重機１４ａ、１４ｂの場合は、１ｍ〜５ｍ、車両の場合は、５ｍ〜８ｍ、作業員の場合は、１ｍ〜３ｍである。

次に、報知手段である警報装置２１を建設現場の適宜位置に設置する（ステップＳＴ１６）。ブザーによる音での警報においては、危険エリア２５に接触したときには連続音を発生させ、警戒エリア２６に接触した場合には不連続音を発生させて警告する。パトライトによる光の警報であるときには、危険エリア２５に接触したときには赤色の光を発光させ、警戒エリア２６に接触した場合には青色の光を発光させる。

最後に現場事務所等に監視モニター２４を設置する（ステップＳＴ１７）。この監視モニター２４は警報の設置の有無を確認することができ、また、監視モニター２３は重機の運転室に取付けるようにしてもよい。

特に狭い空間においての建設工事において、建設工事領域が全て見渡せる環境であることを条件として、撮影手段で建設工事領域を全て撮影するようにし、該撮影して得られた映像を専用ソフトで処理して、建設機械のエリア、及び作業員のエリアを特定し、これらエリア同士が接触したときには警報を発してターゲット同士の接触の防止を図るシステムを提供する。

１１撮影手段
１２ヤグラ
１３建設工事現場
１４ａ建設機械
１４ｂ建設機械
１５画像処理コントローラ
１６入力装置
１７作業エリア
１７ａ警告ゾーン
１８作業エリア設定手段
１９ターゲットエリア設定手段
２１警報装置
２３監視モニター
２４監視モニター
２５危険エリア
２６警戒エリア

Claims

建設工事現場よりも高所に設置され建設工事現場全体を撮影することができる撮影手段と、
前記撮影手段で撮影した映像から建設工事を行う作業エリアを設定する作業エリア設定手段と、
前記撮影手段で撮影した映像から前記作業エリア内の建設機械及び作業員の輪郭を捉えてターゲットのエリアを設定するターゲットエリア設定手段と、
前記設定されたターゲットのエリアが互いに接触したとき或は前記作業エリアから逸脱したときに報知する報知手段と、
を備えたことを特徴とする安全管理システム。
前記ターゲットエリア設定手段で設定されたターゲットのエリアは、ターゲットの輪郭に沿った危険エリアと、該危険エリアの外周の警戒エリアとからなる請求項１に記載の安全管理システム。
前記危険エリアでの接触と、前記警戒エリアでの接触とで前記報知手段による警報を異なるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の安全管理システム。