JP2014105434A - コンベア巻き込まれ防止機能を有する舗装機械 - Google Patents

Abstract

【課題】 ホッパ内部を監視するためにモニタを注視し続けることで作業効率を損ねることなく、安全に舗装作業を行うことが可能な舗装機械を提供する。
【解決手段】 カメラ１４Ｌ，１４Ｒ、およびコントロールボックス１０内に構成された演算処理手段は人検知手段を構成し、撮影画像中の動くものの大きさおよび動きを算出し、算出した大きさおよび過去数秒間の動きに基づいて、ホッパ６の内部に人がいるか否かを判別する。また、演算処理手段は、稼動禁止手段も構成し、人検知手段によって人が検知された場合に、コンベア７Ｌ，７Ｒの稼動を禁止する。また、演算処理手段は、警告手段も構成し、人検知手段によって人が検知された場合に、運転者に警告を発する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ダンプトラックから供給される舗装材を収容してコンベアへ搬出する舗装機械に関するものである。

従来、この種の舗装機械としては、例えば特許文献１に開示されたアスファルトフィニッシャがある。一般的にアスファルトフィニッシャは、ダンプトラックの荷台からアスファルト合材（以下、舗装材という）の供給を受け、車体前部に設けられたホッパに収容する。ホッパに収容された舗装材はコンベアにより後方へ搬送されて路面に落下し、スクリュスプレッダによって路面に撒き拡げられる。路面に撒かれた舗装材はスクリードプレートで敷き均され、平滑に仕上げられる。

同文献のアスファルトフィニッシャには、操縦室の前側に、ホッパの左外側周辺を撮影可能な左側監視カメラと、ホッパの右外側周辺を撮影可能な右側監視カメラと、ホッパ内を撮影可能な合材監視カメラとが設けられている。これら監視カメラで撮影された映像は、運転者がモニタを通して運転席に座ったままの姿勢で見ることが出来る。このため、運転者は、運転者の死角となる、左右へ開閉されるホッパの外側周辺部およびホッパ内部を、運転席に座ったままの姿勢でモニタを通して確認することが出来る。従って、運転者の作業負担が軽減されると共に、舗装作業の作業性および安全性が向上する。

特許第４７０５６１１号公報

アスファルトフィニッシャでは、ホッパ内部の壁面や隅部に舗装材がよく付着する。また、ホッパ内部の一部分にコンベアによって搬送されずに舗装材が残る場合もある。このような場合、ホッパの両側壁を構成する翼部を素速く開閉させて振動を起こし、付着した舗装材をコンベアへ落下させる。しかし、付着した舗装材の粘性が高い場合には、このようなホッパの開閉操作によっても落下しないことがある。このような場合、作業者がホッパ内部に入り込み、こびりついた舗装材をスコップなどで掻き落とすことで、コンベアへ投入する。従って、作業者がこのような作業をしているときにコンベアが稼働していると、舗装材を搬送するコンベアに作業者が巻き込まれるおそれがあり、危険である。このため、上記従来のアスファルトフィニッシャにおいては、合材監視カメラによってモニタに映し出される映像を常に注視しておき、ホッパ内部に作業者がいるかいないかを監視し続ける必要がある。しかしながら、アスファルトフィニッシャの運転者は、路面の舗装状況を確認したり、周囲の作業者をひいてしまったりしないように、常に周囲に注意を払っておく必要もある。このため、上記従来のアスファルトフィニッシャでは、ホッパ内部に作業者がいるかいないか、モニタに映し出される映像を常に監視し続けることが、運転者に過大な作業負担を与えてしまい、舗装作業の作業効率を損ねる結果となる。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、
ダンプトラックから供給される舗装材を収容する、車体の前部に設けられたホッパと、このホッパに収容された舗装材を車体の後方へ搬送するコンベアとを備えて構成される舗装機械において、
ホッパ内部にいる人を検知する人検知手段と、この人検知手段によって人が検知された場合にコンベアの稼動を禁止する稼動禁止手段とを備えたことを特徴とする。

人検知手段は、ホッパ内部を撮影する撮影手段と、この撮影手段によって撮影された画像の中から動くものを検出し、検出したものの大きさおよび動きに基づいて人を検知する画像処理手段とから構成される。また、ホッパ内部を撮影する撮影手段と、この撮影手段によって撮影された画像の中から人の特徴を抽出して人を検知する画像認識手段とからも、構成される。また、人の体温を検知する熱センサからも、構成される。

このような構成によれば、人検知手段によってホッパ内部に人が検知された場合には、稼動禁止手段によってコンベアの稼動が自動的に禁止され、コンベアが停止しているときにはコンベアの起動が禁止され、コンベアが稼動しているときにはコンベアの稼動が停止される。このため、舗装機械の運転者は、ホッパ内部に作業者がいるかいないか、従来の舗装機械のようにモニタを注視し続ける必要がなくなる。この結果、運転者に過大な作業負担を与えてしまうことがなくなり、作業効率を損ねることなく、安全に舗装作業を行うことが可能になる。

また、本発明は、人検知手段によって人が検知された場合に運転者に警告を発する警告手段を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、人検知手段によってホッパ内部に人が検知され、稼動禁止手段によってコンベアの稼動が自動的に禁止された場合には、同時に警告手段によって運転者に警告が発せられる。このため、舗装作業を行っている運転者は、人の検知によってコンベアの稼動が禁止されたことを迅速に知ることが出来、必要な対処を迅速にとることが可能になる。

本発明によるコンベア巻き込まれ防止機能を有する舗装機械によれば、ホッパ内部を監視するためにモニタを注視し続けることで作業効率を損ねることなく、安全に舗装作業を行うことが可能になる。

（ａ）は本発明の一実施形態によるアスファルトフィニッシャの平面図、（ｂ）はその左側面図である。 図１に示すアスファルトフィニッシャのコントロールボックス内に構成された演算処理手段によって行われる人検知処理を示すフローチャートである。

次に、本発明によるコンベア巻き込まれ防止機能を有する舗装機械をアスファルトフィニッシャに適用した場合における、本発明を実施するための一形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態によるアスファルトフィニッシャ１を示しており、同図（ａ）はその平面図、同図（ｂ）はその左側面図である。

アスファルトフィニッシャ１は、左右一対のクローラ２Ｌ，２Ｒによって進行方向である同図左方に走行し、車体３の両側に前端部が回動自在に取り付けられたレベリングアーム４Ｌ，４Ｒによってスクリード装置５を牽引する。このアスファルトフィニッシャ１の車体３の前部には、ホッパ６が設けられている。ホッパ６の底には、ホッパ６に供給されたアスファルト加熱混合物を舗装材として車体３の後方へ搬送する２本のコンベア７Ｌ，７Ｒが、機械中心線Ｃを中心に左右対称に設けられている。ホッパ６は、これらコンベア７Ｌ，７Ｒを挟んで車体３の幅方向に側壁６Ｌ，６Ｒが拡開可能に設けられている。アスファルトフィニッシャ１は、ダンプトラックの左右後輪をプッシュローラ８Ｌ，８Ｒで押しながら、側壁６Ｌ，６Ｒが図示するように開いた状態で、ダンプトラックの荷台から舗装材の供給を受け、これをホッパ６に収容する。舗装材の供給を受ける際、ダンプトラックの荷台後端はホッパ６の内部にほぼ定速度で進入する。

コンベア７Ｌ，７Ｒの後方の車体３下部には、スクリュスプレッダ９が設けられている。スクリュスプレッダ９は、スクリュ軸９ａの外周にスクリュ羽根９ｂが形成されており、スクリュ軸９ａが定速回転するのに伴いスクリュ羽根９ｂが旋回し、コンベア７Ｌ，７Ｒから供給されて路面Ｒ上に落下した舗装材を路面Ｒの幅方向に撒き拡げる。車体３のさらに後方に設けられたスクリード装置５は、撒き拡げられた舗装材を敷き均して舗装面を平滑に仕上げる。

また、車体３の上部には、アスファルトフィニッシャ１を操るコントロールボックス１０、および運転者１１が着座する運転席１２Ｌ，１２Ｒが設けられている。コントロールボックス１０の上面には、運転者１１がアスファルトフィニッシャ１の走行方向を前後左右に操作するための操作レバー、ならびにエンジンやアクチュエータ等を操作するための操作スイッチ、操作ダイヤル、および計器などが複数設けられている。また、コントロールボックス１０の背後にはフード１３が設けられている。このフード１３は、運転者１１によって手前に回動させられることによりコントロールボックス１０の操作面を覆い、未使用時にコントロールボックス１０の操作面を塵や埃から保護する。

また、ホッパ６後方のホッパ６内を見渡せる位置の車体３には、左カメラ１４Ｌおよび右カメラ１４Ｒが２箇所に設けられている。各カメラ１４Ｌ，１４Ｒの平面撮影範囲は、同図（ａ）の斜線部に示すようにそれぞれホッパ６先端の左右両端を少なくともカバーする範囲、立面撮影範囲は、同図（ｂ）の斜線部に示すようにそれぞれアスファルトフィニッシャ１の正面前方およびホッパ６の底面を少なくともカバーする範囲になっている。カメラ１４Ｌ，１４Ｒはホッパ６内部を撮影する撮影手段を構成し、カメラ１４Ｌ，１４Ｒで撮影された画像はコントロールボックス１０へ送られ、コントロールボックス１０内に構成された演算処理手段に受信される。

この演算処理手段は、マイクロコンピュータ等からなる電子回路によって形成され、画像処理手段を構成する。画像処理手段は、予め作成されたプログラムに従い、後述するように、受信した撮影画像の中から動くものを検出し、検出したものの大きさおよび動きに基づいて人を検知する。カメラ１４Ｌ，１４Ｒおよび画像処理手段は、ホッパ６の内部にいる人を検知する人検知手段を構成する。また、演算処理手段は、稼動禁止手段も構成し、人検知手段によって人が検知された場合に、コンベア７Ｌ，７Ｒを駆動するモータが停止しているときはモータへの通電を許可せず、モータが動いているときは通電を断ち、コンベア７Ｌ，７Ｒの稼動を禁止する。また、演算処理手段は、警告手段も構成し、人検知手段によって人が検知された場合に、図示しないスピーカから警告音を発生させると共に図示しない赤色灯を点灯させて、運転者に警告を発する。

図２は、コントロールボックス１０内に構成された演算処理手段によって行われる人検知処理を示すフローチャートである。

この人検知処理では、まず、ステップ（以下、Ｓと記す）１において、カメラ１４Ｌ，１４Ｒで撮影された画像が演算処理手段に取り込まれる。次に、Ｓ２において、取り込まれた撮影画像の中に動くものがあるか否か、つまり、ホッパ６内に物体の進入があるか否かが、演算処理手段によって判別される。撮影画像の中に動くものがない場合、演算処理手段は処理をＳ１に戻し、上記の処理を繰り返す。一方、撮影画像の中に動くものがある場合、Ｓ３において、そのものが人であるか否かが判別される。

そのものが人であるか否かは、そのものの大きさおよび動きを算出し、算出した大きさおよび過去数秒間の動きに基づいて、判別される。つまり、検出されたものがダンプトラックの荷台程度の大きさであり、かつ、過去数秒間の動きがダンプトラックの荷台がホッパ６内に進入する際の定速度に近似する場合には、そのものは人でないと、判別される。また、検出されたものの大きさがダンプトラックの荷台と異なって人の大きさ程度で、かつ、過去数秒間の動きがダンプトラックの荷台が進入する定速度でない場合には、そのものは人であると、判別される。

Ｓ３の判別で、撮影画像中の動くものが人でないと判別された場合には、演算処理手段は処理をＳ１に戻し、上記の処理を繰り返す。一方、撮影画像中の動くものが人であると判別された場合には、Ｓ４において、コンベア７Ｌ，７Ｒの稼動が演算処理手段によって禁止され、Ｓ５において、聴覚および視覚的に運転者１１に警告が発せられる。この警告に気付いた運転者１１は、ホッパ６内を確認し、必要な対処をとることとなる。

このような本実施形態によるアスファルトフィニッシャ１によれば、上記のように、Ｓ３で、人検知手段によってホッパ６の内部に人が検知された場合には、Ｓ４において、稼動禁止手段によってコンベア７Ｌ，７Ｒの稼動が自動的に禁止される。このため、アスファルトフィニッシャ１の運転者１１は、ホッパ６内部に作業者がいるかいないか、従来の舗装機械のようにモニタを注視し続ける必要がなくなる。この結果、運転者１１に過大な作業負担を与えてしまうことがなくなり、作業効率を損ねることなく、安全に舗装作業を行うことが可能になる。

また、本実施形態によるアスファルトフィニッシャ１では、Ｓ３で、人検知手段によってホッパ６内部に人が検知され、Ｓ４で、稼動禁止手段によってコンベア７Ｌ，７Ｒの稼動が自動的に禁止された場合には、Ｓ５で、同時に警告手段によって運転者１１に警告が発せられる。このため、舗装作業を行っている運転者１１は、人の検知によってコンベア７Ｌ，７Ｒの稼動が禁止されたことを迅速に知ることが出来、必要な対処を迅速にとることが可能になる。このため、ホッパ６内部にいる作業者がコンベア７Ｌ，７Ｒに巻き込まれて怪我等をすることを効果的に防止することが出来る。

なお、上記の実施形態では、撮影手段として２台のカメラ１４Ｌ，１４Ｒを設けた場合について説明したが、カメラは３台以上設けてもよく、また、ホッパ６の内部を見渡せる画角で撮影が可能であれば、１台でもよい。

また、上記の実施形態では、撮影画像中の動くものの大きさおよび動きに基づいて演算処理手段が人の検知を行った場合について説明したが、人を検知する手段はこれに限られることはない。

例えば、ホッパ６内部を撮影する撮影手段と、この撮影手段によって撮影された画像の中から人の特徴を抽出して人を検知する画像認識手段とからも、人検知手段を構成することが出来る。この場合も、撮影手段は上記の実施形態と同様に１台または複数台のカメラによって構成し、画像認識手段はコントロールボックス１０内の演算処理手段によって構成することが出来る。この際、画像認識手段は、人の性質を表す模様（テクスチャ）、形状、色などの特徴の度合いを表す特徴量をメモリに記憶しておき、カメラで撮影された画像の中からこの特徴量を抽出することで、撮影画像中に人がいるか否かを判別する。このような人を検出する画像認識技術は近年数多く提案されており、例えば、以下の文献Ａ，Ｂ，Ｃに一例が示される。

文献Ａ．伊藤誠也、外４名、２０１１年度精密工学会秋期大会学術講演会講演論文集、９２０，９２１頁、「Smart Window Transformとエッジベース識別器に基づく人検出」、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.vision.cs.chubu.ac.jp/04/pdf/PIA81.pdf＞

文献Ｂ．山内悠嗣、外３名、２００７年７月、画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2007)、「アピアランスと時空間特徴の共起に基づく人検出」、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.vision.cs.chubu.ac.jp/04/pdf/pia12.pdf＞

文献Ｃ．山下亮、外２名、２０１１年７月、画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2011)、「ＡＲＣＯによる顔検出を併用した人誤検出の棄却について」、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.me.cs.scitec.kobe-u.ac.jp/~takigu/pdf/2011/IS2-17.pdf＞

また、人を検知する人検出手段は、撮影画像を用いなくても、人の体温を検知する熱センサによっても構成することが出来る。この場合、ホッパ６内のものの温度を検知できる位置の車体３に熱センサを設けておき、この熱センサで人の体温を検知することで、ホッパ６内における人の有無を検知することが出来る。

このような各人検知手段によっても、運転者１１は、ホッパ６内部に作業者がいるかいないか、従来の舗装機械のようにモニタを注視し続ける必要がなくなり、上記の実施形態によるアスファルトフィニッシャ１と同様な作用効果が奏される。

上記の実施形態においては、本発明によるコンベア巻き込まれ防止機能を有する舗装機械をアスファルトフィニッシャに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、リミキサやリペーバといった路上表層再生機などの舗装機械に本発明を適用することも可能である。

１…アスファルトフィニッシャ
３…車体
６…ホッパ
６Ｌ，６Ｒ…ホッパ６の側壁
７Ｌ，７Ｒ…コンベア
１０…コントロールボックス
１１…運転者
１４Ｌ，１４Ｒ…カメラ

Claims (5)

1. ダンプトラックから供給される舗装材を収容する、車体の前部に設けられたホッパと、このホッパに収容された舗装材を車体の後方へ搬送するコンベアとを備えて構成される舗装機械において、
   前記ホッパ内部にいる人を検知する人検知手段と、この人検知手段によって人が検知された場合に前記コンベアの稼動を禁止する稼動禁止手段とを備えたことを特徴とするコンベア巻き込まれ防止機能を有する舗装機械。
2. 前記人検知手段によって人が検知された場合に運転者に警告を発する警告手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のコンベア巻き込まれ防止機能を有する舗装機械。
3. 前記人検知手段は、前記ホッパ内部を撮影する撮影手段と、この撮影手段によって撮影された画像の中から動くものを検出し、検出したものの大きさおよび動きに基づいて人を検知する画像処理手段とから構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンベア巻き込まれ防止機能を有する舗装機械。
4. 前記人検知手段は、前記ホッパ内部を撮影する撮影手段と、この撮影手段によって撮影された画像の中から人の特徴を抽出して人を検知する画像認識手段とから構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンベア巻き込まれ防止機能を有する舗装機械。
5. 前記人検知手段は、人の体温を検知する熱センサから構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンベア巻き込まれ防止機能を有する舗装機械。

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