JP2015108230A

JP2015108230A - 機械と高所物体との接触事故防止装置および防止方法

Info

Publication number: JP2015108230A
Application number: JP2013250723A
Authority: JP
Inventors: 雄一郎黒田; Yuichiro Kuroda
Original assignee: UNIT SAFETY SIGN CO Ltd
Current assignee: UNIT SAFETY SIGN CO Ltd
Priority date: 2013-12-04
Filing date: 2013-12-04
Publication date: 2015-06-11

Abstract

【課題】水平軸回りに回動する回動部分７を有する機械６と高所に存在する物体２３との接触事故を防止する接触事故防止装置および防止方法において、同一の接触事故防止装置を種々の機械６に取り付けて使用可能とし、かつ機械６全体が傾いている場合にも機械６各部の位置を誤認識して接触事故が生じることがないようにする。【解決手段】送信部１と受信部を分離して設ける。送信部１は回動部分７に磁石で装着するようにし、かつ重力の方向を基準として傾斜角度を検出する傾斜センサと警報発生角度設定部とを搭載し、回動部分７の傾斜角度が設定された警報発生角度以上になったとき、警報信号を無線信号として出力するようにする。受信部は、送信部１から警報信号を入力すると、警報を発生するようにする。警報発生角度として、回動部分７の傾斜角度の上限とすべき角度を設定することにより、接触事故を防止できる。【選択図】図４

Description

本発明は、油圧ショベルその他のショベル系掘削機、ダンプトラック、クレーン等の水平軸回りに回動する回動部分を有する機械と架空線（空中に張り渡された電線）、歩道橋、橋桁、標識、信号機等の高所に存在する物体との接触事故を防止する防止装置および防止方法に関する。

ショベル系掘削機、ダンプトラック、クレーン等の水平軸回りに回動する回動部分を有する機械に関しては、作業中に前記回動部分を上昇側に回動させ過ぎてしまうことにより、機械の一部が、架空線、歩道橋、橋桁、標識、信号機等の高所に存在する物体に誤って接触し、当該物体を損傷してしまう事故が多発している。

このため従来より、このような事故を防止する装置が種々提案されている（例えば、特許文献１および２）。

特開平９−７１９６５号公報特開平２０１１−１５０４７１号公報

しかしながら、従来のこの種の接触事故防止装置は、例えば特許文献１に開示されているもののように、機械の複数部分の角度や位置を検出し、機械の動作を複雑に制御するものが多く、機械の種類毎に、さらには同一種類の機械でも仕様・設計等が異なる機種毎に、その機械に適合するように接触事故防止装置を構成する必要があるという問題があった。

また、前記検出している角度は機械の所定の部分間の相対的角度であったため、機械が傾斜面上にある等により機械全体が傾いている場合には、機械各部の位置を正確に把握できず、接触事故が生じてしまう虞があるという問題もあった。

また、例えば特許文献２に開示されているもののように、物体への近接を検出するセンサを機械の適当な部分に取り付け、前記センサが高所に存在する物体に所定距離接近したときに警報を発生させる接触事故防止装置は、同一の接触事故防止装置を種類や仕様・設計等が異なる種々の機械に使用可能になるが、センサの誤検出による誤動作を生じ易いという問題があった。

本発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたもので、本発明の目的の一つは、同一の接触事故防止装置を種類や仕様・設計等が異なる種々の機械に取り付けて使用可能な機械と高所物体との接触事故防止装置および防止方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、機械が傾斜面上にある等により機械全体が傾いている場合も、機械の水平軸回りに回動する回動部分の傾斜角度検出を正確に行い、事故発生を防止することができる機械と高所物体との接触事故防止装置および防止方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、センサの誤検出による誤動作を生じにくく、信頼性の高い機械と高所物体との接触事故防止装置および防止方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、以下の説明から明らかになろう。

本発明による機械と高所物体との接触事故防止装置は、
水平軸回りに回動する回動部分を有する機械と高所に存在する物体との接触事故を防止する機械と高所物体との接触事故防止装置において、
送信部と、この送信部とは分離されている受信部とを有してなり、
前記送信部は、送信部筐体と、この送信部筐体に取り付けられており、前記回動部分に吸着されることにより前記送信部筐体を前記回動部分に装着する設置用磁石と、地球の重力の方向を基準として前記送信部筐体の傾斜角度ひいては前記回動部分の傾斜角度を検出する傾斜センサと、任意の警報発生角度を設定できる警報発生角度設定部と、前記傾斜センサの出力が示す前記回動部分の傾斜角度と前記警報発生角度設定部により設定された前記警報発生角度とを比較し、前記傾斜センサの出力が示す前記回動部分の傾斜角度が前記警報発生角度以上になったとき警報信号を出力する比較部と、前記警報信号を無線信号として出力する無線信号出力部とを有し、
前記受信部は、前記送信部の前記無線信号出力部から送られてくる無線信号とされた前記警報信号を入力する無線信号入力部と、この無線信号入力部が無線信号とされた前記警報信号を入力したとき警報を発生させる警報発生部とを有するものである。

また、本発明による機械と高所物体との接触事故防止方法は、
水平軸回りに回動する回動部分を有する機械と高所に存在する物体との接触事故を防止する機械と高所物体との接触事故防止方法において、
送信部と、この送信部とは分離されている受信部とを有してなり、前記送信部は、送信部筐体と、この送信部筐体に取り付けられており、前記回動部分に吸着されることにより前記送信部筐体を前記回動部分に装着する設置用磁石と、地球の重力の方向を基準として前記送信部筐体の傾斜角度ひいては前記回動部分の傾斜角度を検出する傾斜センサと、任意の警報発生角度を設定できる警報発生角度設定部と、前記傾斜センサの出力が示す前記回動部分の傾斜角度と前記警報発生角度設定部により設定された前記警報発生角度とを比較し、前記傾斜センサの出力が示す前記回動部分の傾斜角度が前記警報発生角度以上になったとき警報信号を出力する比較部と、前記警報信号を無線信号として出力する無線信号出力部とを有し、前記受信部は、前記送信部の前記無線信号出力部から送られてくる無線信号とされた前記警報信号を入力する無線信号入力部と、この無線信号入力部が無線信号とされた前記警報信号を入力したとき警報を発生させる警報発生部とを有する接触事故防止装置を用意する段階と、
前記設置用磁石を前記機械の前記回動部分に吸着させることにより、前記回動部分に前記送信部を装着する段階と、
前記警報発生角度設定部により、前記警報発生角度として、前記回動部分の傾斜角度の上限とすべき角度を設定する段階とを有してなるものである。

なお、本発明において、「水平軸」とは、勿論常に水平方向に延びている軸という意味ではなく、機械が水平面上にある場合に水平方向に延びることとなる軸という意味である。

本発明によれば、機械の回動部分（例えばショベル系掘削機の場合はブーム、ダンプトラックの場合は荷台）が所定の上限回動角度に回動されて来ると、送信部の傾斜センサの出力が示す回動部分の傾斜角度と警報発生角度設定部により設定された警報発生角度とが同じになるので、比較部が警報信号を発生させる。すると、無線信号出力部が警報信号を無線信号として出力し、この無線信号を受信部の無線信号入力部が入力するので、警報発生装置が警報を発生させる。これにより、機械と高所に存在する物体との接触事故を防止できる。

そして、本発明の接触事故防止装置は、機械の水平軸回りに回動する回動部分の傾斜角度のみを検出し、この傾斜角度が設定した警報発生角度になったとき警報を発生するというシンプルな構成であること、送信部と受信部とは分離されており、送信部は設置用磁石により送信部に簡単に装着できること、および送信部と受信部とは有線ではなく無線により接続されることから、同一の接触事故防止装置を種類や仕様・設計等が異なる種々の機械に容易に取り付けて使用可能である。

また、本発明においては、送信部と受信部とは無線により接続されるので、従来の有線接続の装置の場合にしばしば起こっていた断線事故による故障を生じる虞がない。

また、本発明においては、従来のように機械の所定の部分間の相対的角度を検出するのではなく、地球の重力の方向を基準として回動部分の傾斜角度を検出するので、機械が傾斜面上にある等により機械全体が傾いている場合にも、回動部分の傾斜角度検出を正確に行うことができる。したがって、従来のように、機械全体が傾いていることにより、機械の各部の位置を誤認識して接触事故を生じさせてしまうことがない。

また、本発明においては、センサは物体への近接を検出するのではなく、回動部分の傾斜角度を検出するので、センサの誤検出による誤動作を生じにくい。

本発明の機械と高所物体との接触事故防止装置および防止方法は、
（イ）同一の接触事故防止装置を種類や仕様・設計等が異なる種々の機械に容易に取り付けて使用可能である、
（ロ）送信部と受信部とは無線により接続されるので、断線事故による故障を生じる虞がない、
（ハ）機械が傾斜面上にある等により機械全体が傾いていても、機械各部の位置を誤認識して接触事故を生じさせてしまうことがない、
（ニ）センサは物体への近接を検出するのではなく、回動部分の傾斜角度を検出するので、センサの誤検出による誤動作を生じにくい
等の優れた効果を得られるものである。

本発明による接触事故防止装置の一実施例における送信部を示す斜視図である。前記送信部を示す底面図である。前記送信部の電子回路を示すブロック図である。前記送信部を機械に装着し、警報発生角度の設定を行う状態を示す図である（一点鎖線の円内は前記送信部を示す平面図である）。前記実施例における受信部を示す斜視図である。前記受信部の電子回路を示すブロック図である。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

図１〜６は本発明の接触事故防止装置および防止方法の一実施例を示している。前記接触事故防止装置は、互いに分離されている送信部１と受信部２とを有してなる。

図１，２および図４（一点鎖線の円内）は、送信部１の外観を示している。この送信部１は大略四角い箱状をなす送信部筐体３を有しており、この送信部筐体３の裏面部には設置用磁石４が取り付けられている（図２参照）。前記送信部筐体３の二つの側面部には太陽電池５が取り付けられている。前記送信部筐体３は接触事故を防止すべき機械６の回動部分７に設置用磁石４を用いて取り付けられるようになっている。図４は、前記機械６がショベル系掘削機、前記回動部分７がブームである場合を示している。前記送信部筐体３の一つの側面部には、該筐体３外において、警報発生角度設定つまみ８が回動可能に設けられている。前記送信部筐体３の表側の面には、送信部側チャンネル切替スイッチ９が設けられている。

前記送信部筐体３内には、次に説明する図３に示されるブロック図を構成する電子回路が収容されており、この電子回路は太陽電池５から電源を供給されるようになっている。図３を参照して説明すると、傾斜センサ１０は、従来公知の地球の重力を利用して傾斜角度の検出を行う一般的な傾斜センサからなり、地球の重力の方向を基準として自己の傾斜角度、ひいては送信部筐体３の傾斜角度、ひいては回動部分７の傾斜角度を検出するようになっている。この傾斜センサ１０の出力は増幅器１１で増幅されて比較部１２の一方の入力に入力される。警報発生角度設定部１３は、警報発生角度設定つまみ８を回転することにより、警報発生角度（警報を発生すべき傾斜角度）を任意に設定できるようになっている。比較部１２は増幅器１１を通して入力される傾斜センサ１０の出力が示す回動部分７の傾斜角度と警報発生角度設定部１３により設定された警報発生角度とを比較し、傾斜センサ１０の出力が示す回動部分７の傾斜角度が警報発生角度以上になったとき警報信号を出力するようになっている。無線信号出力部１４は、比較部１２から出力された前記警報信号を無線信号に変換して出力するようになっている。なお、無線信号出力部１４から出力される無線信号のチャンネルは、送信部側チャンネル切替スイッチ９により、３つのチャンネルのうちの所望の１つに切り替えられるようになっている。

図５は、受信部２の外観を示しており、大略四角い箱状をなす受信部筐体１５の前面には、受信部側チャンネル切替スイッチ１６および警報信号検知ＬＥＤ１７が設けられている。

前記受信部筐体１５内には、次に説明する図６に示されるブロック図を構成する電子回路が収容されている。図６を参照して説明すると、前記受信部２は、送信部１の無線信号出力部１４から送られてくる無線信号とされた前記警報信号を入力する無線信号入力部１８と、この無線信号入力部１８の出力に警報装置駆動部１９を介して接続されたブザーまたはスピーカー等からなる警報音発生装置２０および前記警報信号検知ＬＥＤ１７とを有している。そして、前記無線信号とされた警報信号を無線信号入力部１８が入力すると、警報装置駆動部１９が警報音発生装置２０に警報音を発生させるとともに警報信号検知ＬＥＤ１７を点灯させるようになっている。ここにおいて、警報音発生装置２０および警報信号検知ＬＥＤ１７は本実施例における警報発生装置２１を構成しており、警報装置駆動部１９および警報発生装置２１は本実施例における警報発生部２２を構成している。

なお、無線信号入力部１８は受信する無線チャンネルを、受信部側チャンネル切替スイッチ１６により、３つのチャンネルのうちの所望の１つに切り替えられるようになっている。

前記受信部２の電子回路は、電源を機械６の運転室のシガーソケットから供給されるようにしてもよいし、送信部１の太陽電池５とは別途の太陽電池を機械６側に設けて該太陽電池から供給されるようにしてもよいし、乾電池や蓄電池から供給されるようにしてもよい。

次に、本実施例における接触事故防止方法を接触事故防止装置の作動とともに説明する。

受信部２は機械６の運転室内等に設置する。送信部１は、図４に示されるように、設置用磁石４により機械６（本実施例の場合、ショベル系掘削機）の回動部分７（ブーム）の適当な場所に装着する。また、送信部１の無線チャンネルと受信部２の無線チャンネルとを送信部側チャンネル切替スイッチ９および受信部側チャンネル切替スイッチ１６により合わせる。

次に、図４に示されるように、高所に存在する物体２３から十分な余裕Ｌをとるようにして、機械６のうちの最も位置の高くなる部分が所望の上限上昇位置Ａに達するまで実際に機械６の回動部分７を回動させた状態とする。これにより、機械６の回動部分７を所望の上限とすべき角度まで回動させた状態となる。

続いて、警報発生角度設定つまみ８を最大側から小さくなる方向に回転して行き、警報音発生装置２０が警報音を発生するとともに警報信号検知ＬＥＤ１７が点灯したところで停止させる（これは、言い換えれば、警報発生角度設定部１３により警報発生角度を最大側から小さくなる方向に変化させて行き、受信部２の警報発生装置２１が警報を発生したところで前記変化を停止するということである）。これにより、警報発生角度として、回動部分７の傾斜角度の上限とすべき角度が設定されることになる。

そして、実際の作業時に、回動部分７が上限回動角度すなわち警報発生角度に回動されて来ると、送信部１の傾斜センサ１０の出力が示す回動部分７の傾斜角度と警報発生角度設定部１３により設定された警報発生角度とが同じになるので、比較部１２が警報信号を発生させる。すると、無線信号出力部１４が警報信号を無線信号として出力し、この無線信号を受信部２の無線信号入力部１８が入力するので、警報装置駆動部１９が警報発生装置２１に音と光の警報を発生させる。すなわち、警報音発生装置２０に警報音を発生させるとともに警報信号検知ＬＥＤを点灯させる。これにより、機械６と高所に存在する物体２３との接触事故を防止できる。

そして、この接触事故防止装置は、機械６の水平軸回りに回動する回動部分７の傾斜角度のみを検出し、この傾斜角度が設定した警報発生角度になったとき警報を発生するというシンプルな構成であること、送信部１と受信部２とは分離されており、送信部１は設置用磁石４により送信部１に簡単に装着できること、および送信部１と受信部２とは有線ではなく無線により接続されることから、同一の接触事故防止装置を種類や仕様・設計等が異なる種々の機械６に容易に取り付けて使用可能である。

また、送信部１と受信部２とは無線により接続されるので、従来の有線接続の装置の場合にしばしば起こっていた断線事故による故障を生じる虞がない。

また、従来のように機械６の所定の部分間の相対的角度を検出するのではなく、地球の重力の方向を基準として回動部分７の傾斜角度を検出するので、機械６が傾斜面上にある等により機械６全体が傾いている場合にも、回動部分７の傾斜角度検出を正確に行うことができる。したがって、従来のように、機械６全体が傾いていることにより、機械６のうちの高所に存在する物体２３に接触する虞がある部分の位置を誤認識して接触事故を生じさせてしまうことがない。

また、本発明においては、センサは物体２３への近接を検出するのではなく、回動部分７の傾斜角度を検出するので、センサの誤検出による誤動作を生じにくい。

また、本実施例では、複数チャンネルの無線を使用できるので、一つの現場で複数台の機械６、複数台の接触事故防止装置を使用しても、複数台の接触事故防止装置が互いに干渉してしまうのを防止できる。

なお、前記実施例では、水平軸回りに回動する回動部分７を有する機械６をショベル系掘削機としているが、本発明においては、水平軸回りに回動する回動部分を有する機械はダンプトラック、クレーン等のショベル系掘削機以外のものであってもよい。

以上のように本発明による機械と高所物体との接触事故防止装置および防止方法は、ショベル系掘削機、ダンプトラック、クレーン等の水平軸回りに回動する回動部分を有する機械と架空線、歩道橋、橋桁、標識、信号機等の高所に存在する物体との接触事故の防止に有用である。

１送信部
２受信部
３送信部筐体
４設置用磁石
６機械
７回動部分
８警報発生角度設定つまみ
１０傾斜センサ
１２比較部
１３警報発生角度設定部
１４無線信号出力部
１７警報信号検知ＬＥＤ
１８無線信号入力部
１９警報装置駆動部
２０警報音発生装置
２１警報発生装置
２２警報発生部
２３高所に存在する物体
Ａ上限上昇位置

Claims

水平軸回りに回動する回動部分を有する機械と高所に存在する物体との接触事故を防止する機械と高所物体との接触事故防止装置において、
送信部と、この送信部とは分離されている受信部とを有してなり、
前記送信部は、送信部筐体と、この送信部筐体に取り付けられており、前記回動部分に吸着されることにより前記送信部筐体を前記回動部分に装着する設置用磁石と、地球の重力の方向を基準として前記送信部筐体の傾斜角度ひいては前記回動部分の傾斜角度を検出する傾斜センサと、任意の警報発生角度を設定できる警報発生角度設定部と、前記傾斜センサの出力が示す前記回動部分の傾斜角度と前記警報発生角度設定部により設定された前記警報発生角度とを比較し、前記傾斜センサの出力が示す前記回動部分の傾斜角度が前記警報発生角度以上になったとき警報信号を出力する比較部と、前記警報信号を無線信号として出力する無線信号出力部とを有し、
前記受信部は、前記送信部の前記無線信号出力部から送られてくる無線信号とされた前記警報信号を入力する無線信号入力部と、この無線信号入力部が無線信号とされた前記警報信号を入力したとき警報を発生させる警報発生部とを有する、
機械と高所物体との接触事故防止装置。
水平軸回りに回動する回動部分を有する機械と高所に存在する物体との接触事故を防止する機械と高所物体との接触事故防止方法において、
送信部と、この送信部とは分離されている受信部とを有してなり、前記送信部は、送信部筐体と、この送信部筐体に取り付けられており、前記回動部分に吸着されることにより前記送信部筐体を前記回動部分に装着する設置用磁石と、地球の重力の方向を基準として前記送信部筐体の傾斜角度ひいては前記回動部分の傾斜角度を検出する傾斜センサと、任意の警報発生角度を設定できる警報発生角度設定部と、前記傾斜センサの出力が示す前記回動部分の傾斜角度と前記警報発生角度設定部により設定された前記警報発生角度とを比較し、前記傾斜センサの出力が示す前記回動部分の傾斜角度が前記警報発生角度以上になったとき警報信号を出力する比較部と、前記警報信号を無線信号として出力する無線信号出力部とを有し、前記受信部は、前記送信部の前記無線信号出力部から送られてくる無線信号とされた前記警報信号を入力する無線信号入力部と、この無線信号入力部が無線信号とされた前記警報信号を入力したとき警報を発生させる警報発生部とを有する接触事故防止装置を用意する段階と、
前記設置用磁石を前記機械の前記回動部分に吸着させることにより、前記回動部分に前記送信部を装着する段階と、
前記警報発生角度設定部により、前記警報発生角度として、前記回動部分の傾斜角度の上限とすべき角度を設定する段階とを有してなる、
機械と高所物体との接触事故防止方法。
前記警報発生角度として、前記回動部分の傾斜角度の上限とすべき角度を設定する段階は、前記高所に存在する物体に前記機械が接触しない範囲内において、実際に前記機械の前記回動部分を所望の上限とすべき角度まで回動させた状態で、前記警報発生角度設定部により前記警報発生角度を最大側から小さくなる方向に変化させて行き、前記受信部の警報発生部が警報を発生したところで前記変化を停止することにより行う請求項２記載の機械と高所物体との接触事故防止方法。