JP2016115038A - 重機周りの安全管理方法及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】各重機の接近作業員と他の重機の操作作業員との誤検出を防止しながら重機周りの安全を管理する。【解決手段】作業現場Ｅ内の作業員８ａ、８ｂに、それぞれトリガーＩＤの受信に応じてそのトリガーＩＤと作業員ＩＤとを組合せた応答信号を返信するＩＤタグ３０を所持させ，作業現場内の重機１にその重機周囲の近接危険域Ｔｃを覆う強度で重機固有ＩＤをトリガーＩＤとして送出する第１のトリガー信号発信機２２とその重機の運転席範囲Ｔｄを覆う強度で運転席固有ＩＤをトリガーＩＤとして送出する第２のトリガー信号発信機２５とを搭載する。各ＩＤタグからの応答信号を受信して重機固有ＩＤを含む応答信号が検知され、かつ、その応答信号中の作業員ＩＤと運転席固有ＩＤとを組合せた応答信号が検知されないときに重機周囲の近接危険域への作業員の接近を検出する。【選択図】図１

Description

本発明は重機周りの安全管理方法及びシステムに関し，とくに作業現場で稼働させる重機と作業員との接触を防止して安全を管理する方法及びシステムに関する。

バックホウ（油圧ショベル），ホイールローダ，ブルドーザ，移動式クレーン等の土木建設機械（以下，これらをまとめて重機という）を用いる土木・建築工事現場（以下，作業現場という）では，作業の安全を図るうえで重機と作業員との接触事故を防止することが重要な課題となっている。従来から，例えば重機に赤外線センサ，光センサ等の検知手段を取り付けて周囲の作業員との距離を検出し，その検出距離に応じて重機を停止させ又は重機の操作作業員（オペレータ）に警報を発するシステムが提案されている。ただし，この方法は，周囲の環境（例えば太陽光や風，電磁ノイズ等）の影響によって誤差を生じやすく，接近作業員の誤検出を生じやすい。これに対し，無線電波又は超音波によりＩＤ信号を発信するタグ（以下，ＩＤタグということがある）を用いて重機周囲の接近作業員を検知するシステムが開発されている（特許文献１〜４参照）。

例えば特許文献２は，図５（Ａ）に示すように，作業現場の重機１に受信機２１ａと共に重機識別用のトリガーＩＤを発信する発信機２２ａを搭載し，そのトリガーＩＤに応答して作業員ＩＤを返信するＩＤタグ３０ａを作業員８ｂに携帯させたトリガーＩＤ方式の検知システムを開示している。図５（Ｂ）は，受信機２１ａと発信機２２ａと警報機２３ａとそれらの制御装置１０ａとを含み，制御装置１０ａの記憶手段１６ａに記録したトリガーＩＤを発信手段１５ａによりトリガー信号Ｓ１（図５（Ｄ）参照）に変換して発信機２２ａから発信する重機１の車載装置を示す。

また図５（Ｃ）は，トリガー信号Ｓ１を受信する受信部（アンテナ）３２と，入力した信号Ｓ１中のトリガーＩＤと記憶部３７に記録した作業員ＩＤとを組合せて応答信号Ｓ２（図５（Ｄ）参照）を生成する処理部３１と，その応答信号Ｓ２を返信する送信部３５及びアンテナ３６とを含むＩＤタグ（ＲＦＩＤタグ）３０ａの構成を示す。なお，図示例のＩＤタグ３０ａは，受信したトリガーＩＤ（重機１の識別ＩＤ）を作業員８に提示する警報出力部３３，作業員８の操作により警報を停止する停止部３４，及び電源部（電池）３８を含んでいる。

図示例のトリガーＩＤ方式の検知システムは，作業員８ｂのＩＤタグ３０ａから返信された応答信号Ｓ２を車載の受信機２１ａで受信し，制御装置１０ａの受信手段１４ａにより信号Ｓ２からトリガーＩＤ及び作業員ＩＤを抽出して検出手段１３ａへ入力する。また，検出手段１３ａにおいて応答信号Ｓ２中のトリガーＩＤと発信信号Ｓ１中のトリガーＩＤ（記憶手段１６ａに記録したトリガーＩＤ）とを対比し，両者が一致する場合に接近作業員８の存在を検知して警報機２３ａを駆動し，両者が相違する場合は警報機２３ａを駆動することなく信号Ｓ２を無視する。

すなわち，トリガーＩＤ方式の検知システムによれば，重機１ａ，１ｂ毎に識別可能なトリガーＩＤを周囲に発信して接近検知エリアＴａ，Ｔｂを形成し，各重機１ａ，１ｂのトリガーＩＤと一致する応答信号Ｓ２のみを各重機１ａ，１ｂの接近作業員として検出することができるので，例えば図６（Ａ）に示すように複数の重機１ａ，１ｂが稼動する作業現場においても重機１ａ，１ｂ毎に接近作業員を検知することができる。

また，図５（Ａ）のような作業現場において，複数の作業員８ａ，８ｂが重機１の稼働・操作作業と重機周りでの作業とを不規則に交代する場合に，重機１の操作作業員８ａのＩＤタグ３０ａがトリガーＩＤに応答して応答信号Ｓ２を返信してしまうと，重機１の周りに他の作業員８ｂが接近していないにも拘らず不要な警報が発生してしまう。そのような場合は，例えば特許文献３が開示するように，重機１の始動時に重機１の制御装置１０ａの記憶手段１６ａに操作作業員８ａが自己の作業員ＩＤを登録しておくことにより，不要な警報の発生を防止することができる。

すなわち，トリガーＩＤ方式の検知システムにおいて，各重機１の制御装置１０ａに操作作業員８ａの作業員ＩＤを登録しておき，制御装置１０ａの検出手段１３ａにおいて応答信号Ｓ２中のトリガーＩＤと発信信号Ｓ１中のトリガーＩＤとを対比すると共に，応答信号Ｓ２中の作業員ＩＤと登録された作業員ＩＤとを対比し，トリガーＩＤが一致し且つ作業員ＩＤが相違する場合にのみ警報機２３ａを駆動することにより，不要な警報の発生を防止して接近作業員検知の信頼性を高めることができる。

特開２０１１−１６３８３５号公報 特開２０１２−０５３５１５号公報 特開２０１４−０３１６６０号公報 特開２０１４−１７７７９０号公報

しかし，従来のトリガーＩＤ方式の検知システムは，例えば図６（Ｂ）に示すように複数の重機１ａ，１ｂを接近させながら稼働させた場合に，一方の重機１ａの接近検知エリアＴａに他方の重機１ｂの操作作業員８ａが入り込み，重機１ｂの操作作業員８ａを重機１ａの周りに接近する作業員８ｂと誤検出して不要な警報を発してしまう問題点がある。上述した各重機１ａ（又は１ｂ）の操作作業員８ａの場合と同様に，各重機１ａの制御装置１０ａに他の重機１ｂの操作作業員８ａの作業員ＩＤも登録しておくことができれば，他の重機１ｂの操作作業員８ａを接近する作業員８ｂと誤検出することは避けられる。ただし，複数の作業員８ａ，８ｂが各重機１の稼働・操作作業を不規則に交代するような作業現場において，各重機１の操作作業員８ａを予め把握して作業員ＩＤを登録しておくことは実際上不可能である。

図６（Ｂ）において，各作業員８ａが重機１ａ，１ｂの操作時に自己のＩＤタグ３０ａを停止する（キャンセルする）ように運用すれば，他の重機１ｂの操作作業員８ａを接近作業員８ｂであると誤って検出することを避けることができる（特許文献１参照）。しかし，このような運用は，重機１の操作を他の作業員８ｂと交代して重機周りの作業を再開する際にＩＤタグ３０ａの停止（休止状態）を解除して動作状態に戻さなければならず，ＩＤタグ３０ａを解除し忘れた作業員８の事故につながる危険性がある。複数の作業員８ａ，８ｂが複数の重機１ａ，１ｂの稼働・操作作業を不規則に交代するような作業現場において，各重機１ａ，１ｂの接近作業員８ｂを精度よく検知するためには，各重機１ａ，１ｂが相互に接近した場合でも，他の重機１ｂの操作作業員８ａを重機１ａの接近作業員８ｂであると誤って検出することを防止できる技術が必要である。

そこで本発明の目的は，各重機の接近作業員と他の重機の操作作業員との誤検出を防止できる重機周りの安全管理方法及びシステムを提供することにある。

図１の実施例及び図２の流れ図を参照するに，本発明による重機周りの安全管理方法は，作業現場Ｅ内の作業員８にそれぞれトリガーＩＤの受信に応じてそのトリガーＩＤと作業員ＩＤとを組合せた応答信号Ｓ２（図５（Ｄ）参照）を返信するＩＤタグ３０を所持させ，作業現場Ｅ内の重機１にその重機周囲の近接危険域Ｔｃを覆う強度で重機固有ＩＤをトリガーＩＤとして送出する第１発信器２２とその重機１の運転席範囲Ｔｄを覆う強度で運転席固有ＩＤをトリガーＩＤとして送出する第２発信器２５とを搭載し，各ＩＤタグ３０からの応答信号Ｓ２を受信して重機固有ＩＤを含む応答信号Ｓ２が検知され且つその応答信号Ｓ２中の作業員ＩＤと運転席固有ＩＤとを組合せた応答信号Ｓ２が検知されないときに重機１周囲の近接危険域Ｔｃへの作業員８の接近を検出してなるものである（図２の流れ図のステップＳ１０２〜Ｓ１１０参照）。或いは，重機固有ＩＤを含む応答信号が検知され且つ当該応答信号中の作業員ＩＤと運転席固有ＩＤとを組合せた応答信号が検知されたときに重機周囲の近接危険域への作業員接近の検出を回避してもよい。

また，図１の実施例を参照するに，本発明による重機周りの安全管理システムは，作業現場Ｅ内の作業員８にそれぞれ所持され且つトリガーＩＤの受信に応じて当該トリガーＩＤと作業員ＩＤとを組合せた応答信号Ｓ２（図５（Ｄ）参照）を返信するＩＤタグ３０，作業現場Ｅ内の重機１に搭載され且つその重機周囲の近接危険域Ｔｃを覆う強度で重機固有ＩＤをトリガーＩＤとして送出する第１発信器２２，重機１に搭載され且つその重機１上の運転席範囲Ｔｄを覆う強度で運転席固有ＩＤをトリガーＩＤとして送出する第２発信器２５，及び各ＩＤタグ３０からの応答信号Ｓ２を受信して重機固有ＩＤを含む応答信号Ｓ２が検知され且つその応答信号Ｓ２中の作業員ＩＤと運転席固有ＩＤとを組合せた応答信号Ｓ２が検知されないときに重機１周囲の近接危険域Ｔｃへの作業員８の接近を検出する検出器１３（図２の流れ図のステップＳ１０２〜Ｓ１１０参照）を備えてなるものである。或いは検出器１３により，重機固有ＩＤを含む応答信号が検知され且つ当該応答信号中の作業員ＩＤと運転席固有ＩＤとを組合せた応答信号が検知されたときに重機周囲の近接危険域への作業員接近の検出を回避してもよい。

好ましくは，図２の流れ図のステップＳ１０６〜Ｓ１０８に示すように，検出器１３により，各ＩＤタグ３０からの応答信号Ｓ２の受信を所定時間継続して運転席固有ＩＤを含む応答信号Ｓ２中の作業員ＩＤの数を検出する。作業現場Ｅ内の作業員が交代で稼働する複数の重機１にそれぞれ第１発信器２２及び第２発信器２５を搭載し，検出器１３により重機１毎にその重機１周囲の近接危険域Ｔｃへの作業員８の接近を検出することができる。この場合は，運転席固有ＩＤを複数の重機の共通ＩＤとすることができる。

望ましい実施例では，複数の重機１を稼働させる場合に，検出器１３を各重機１にそれぞれ搭載してその重機１周囲の近接危険域Ｔｃへの作業員の接近を検出する。更に望ましい実施例では，重機１毎に搭載する検出器１３に，その重機１周囲の近接危険域Ｔｃからの応答信号Ｓ２を受信する第１受信機２１とその重機１の運転席５からの応答信号Ｓ２を受信する第２受信機２４とを含める。

本発明による重機周りの安全管理方法及びシステムは，作業現場Ｅ内の作業員８にそれぞれトリガーＩＤの受信に応じてそのトリガーＩＤと作業員ＩＤとを組合せた応答信号Ｓ２を返信するＩＤタグ３０を所持させると共に，作業現場Ｅ内の重機１にその重機周囲の近接危険域Ｔｃを覆う強度で各重機固有ＩＤをトリガーＩＤとして送出する第１発信器２２とその重機１の運転席範囲Ｔｄを覆う強度で運転席固有ＩＤをトリガーＩＤとして送出する第２発信器２５とを搭載し，重機固有ＩＤを含む応答信号Ｓ２が検知され且つその応答信号Ｓ２中の作業員ＩＤと運転席固有ＩＤとを組合せた応答信号Ｓ２が検知されないときにその重機１周囲の近接危険域Ｔｃへの作業員８の接近を検出するので，次の効果を奏する。

（イ）各重機１にその運転席範囲Ｔｄを覆う強度で運転席固有ＩＤをトリガーＩＤとして送出する発信器２５を搭載し，各重機１の操作作業員（オペレータ）８の所持するＩＤタグ３０に運転席固有ＩＤと作業員ＩＤとを組合せた応答信号Ｓ２を返信させることにより，その運転席固有ＩＤを含む応答信号Ｓから各重機１の操作作業員８を識別することができる。
（ロ）従って，各重機１にその重機周囲の近接危険域Ｔｃを覆う強度で各重機固有ＩＤをトリガーＩＤとして送出する第１発信器２２を搭載し，その重機固有ＩＤを含む応答信号Ｓ２が検知され，且つ，その応答信号Ｓ２中の作業員ＩＤと運転席固有ＩＤとを組合せた応答信号Ｓ２が検知されないときに，その作業員ＩＤを重機１周囲の近接危険域Ｔｃに接近する作業員であると判定することができる。
（ハ）また，複数の重機１が稼働する作業現場において，重機固有ＩＤを含む応答信号Ｓ２から重機１毎の接近作業員を検出し，運転席固有ＩＤを含む応答信号から重機毎の操作作業員を検出することにより，重機１の接近作業員８と重機１の操作作業員８との誤検出を防止することができる。
（ニ）更に，従来のように各重機１の制御装置１０に操作作業員８の作業員ＩＤを登録していなくても，その運転席固有ＩＤを含む応答信号Ｓから操作作業員８の作業員ＩＤを検出することができ，各重機１の操作作業員８を接近作業員であると誤って検知することを防止することができる。

以下，添付図面を参照して本発明を実施するための形態及び実施例を説明する。
本発明による重機周りの安全管理システムの一実施例のブロック図である。 本発明による重機周りの安全管理方法を示す流れ図の一例である。 本発明で用いるＩＤタグの動作を示す流れ図の一例である。 本発明の安全管理システムを重機が隣接して稼働する作業現場に適用した実施例の説明図である。 従来の重機周りの安全管理システムの一例の説明図である。 従来の作業員検知システムを重機が隣接して稼働する作業現場に適用した実施例の説明図である。

図１（Ａ）は，複数の重機１を稼働させると共に，複数の作業員８ａ，８ｂが各重機１の操作と重機周りでの作業とを不規則に交代するような作業現場Ｅに本発明の安全管理システムを適用した実施例を示す。各重機１は必要時に何れかの作業員８ａ（又は８ｂ）が始動して操作作業員（オペレータ）となって駆動し，必要な重機作業終了後に停止して作業員８ａは周りでの作業に復帰する。図示例の重機１は，作業現場Ｅの任意場所へ移動するためのキャタピラ等の走行部２と，走行部２上に３６０度旋回可能に載置された本体部３とを有し，その旋回体３の前方に運転席５と可動腕部材６とを設けた油圧ショベル（バックホウ）である。

以下，図示例の重機１を参照して本発明を説明するが，本発明の適用可能な作業現場Ｅは図示例に限定されるものではない。例えば，単独の重機１を二人以上の作業員８ａ，８ｂが不規則に交代しながら稼働するような作業現場Ｅにおいても本発明の安全管理システムは適用可能である。とくに本発明の安全管理システムは，後述するように運転席固有ＩＤを含む応答信号Ｓから重機１を運転する操作作業員８の作業員ＩＤを検出することができ，従来技術（例えば特許文献３）のように重機１の始動（運転交代）時に操作作業員８が手間をかけて作業員ＩＤを登録する必要がないので，作業員８ａ，８ｂが重機１の運転を頻繁に交代するような作業現場Ｅにおいて有効である。

図示例の安全管理システムは，作業現場Ｅ内で稼働させる複数の重機１にそれぞれ搭載してトリガー信号を発信させるトリガーＩＤ方式の第１発信器２２及び第２発信器２５と，作業現場Ｅ内の複数の作業員８にそれぞれ所持させるＩＤタグ３０と，各ＩＤタグ３０からの応答信号を受信して各重機１の周囲の近接危険域Ｔｃへの作業員８の接近を検出する検出器１３とを有する。図示例の検出器１３は，複数の重機１にそれぞれ搭載した制御装置１０に内蔵され，各重機１においてそれぞれ重機１周囲の近接危険域Ｔｃへの作業員の接近を検出している。ただし，検出器１３は必ずしも各重機１に搭載する必要はなく，例えば各作業員８のＩＤタグ３０の応答信号が受信できる作業現場Ｅ内の適当な位置に検出器１３（又は検出器１３を内蔵した制御装置１０）を設置し，作業現場Ｅ内の複数の重機１の周囲危険域への作業員８の接近をまとめて検出することも可能である。

各作業員８に所持させるＩＤタグ３０は，トリガーＩＤを受信してそのトリガーＩＤと作業員ＩＤとを組合せた応答信号Ｓ２（図５（Ｄ）参照）を返信するトリガーＩＤ方式のものであり，必要な通信距離が確保できるパッシブ型又はアクティブ型のものを任意に選択して使用できる。望ましくは，電源（電池）を内蔵させて十分長い通信距離（例えば５〜２０ｍ程度）を確保する。好ましいＩＤタグ３０の一例は，図５（Ｃ）を参照して上述したもの同様に，受信部（アンテナ）３２と送信部３５及びアンテナ３６と作業員ＩＤを記録する記憶部３７とを有し，電源部３８が内蔵されたセミアクティブ型のＲＦＩＤタグである。

図３は，ＩＤタグ３０による応答動作の流れ図の一例を示す。図３のステップＳ２０１は，ＩＤタグ３０がトリガー信号Ｓ１（図５（Ｄ）参照）の受信により起動され，トリガー信号Ｓ１を受信するまで待機状態であることを示している。トリガー信号Ｓ１を受信すると，ステップＳ２０２において信号Ｓ１中のトリガーＩＤを抽出し，ステップＳ２０３において抽出したトリガーＩＤと記憶部３７に記録した作業員ＩＤとを組合せて応答信号Ｓ２（図５（Ｄ）参照）を生成し，ステップＳ２０４において生成した応答信号Ｓ２を返信する。

後述するように本発明において作業員ＩＤのＩＤタグ３０は，重機固有ＩＤをトリガーＩＤとする第１発信器２２からのトリガー信号Ｓ１，及び運転席固有ＩＤをトリガーＩＤとする第２発信器２５からのトリガー信号Ｓ１の何れかによって起動されるが，何れのトリガー信号Ｓ１を受信した場合も応答動作は共通であり，図３のステップＳ２０１において何れかのトリガー信号が受信されるまで待ち合わせる。また，ステップ２０３におけるトリガーＩＤと作業員ＩＤとの組合せ方法（生成方法）にとくに制限はなく，後述するように応答信号Ｓ２の受信側で両者を分離抽出することが可能である任意の方法で組み合わせることができる。

図１（Ｃ）は，各重機１に搭載する制御装置１０のブロック図を示す。図示例の制御装置１０には，重機１の周囲の近接危険域Ｔｃを覆う強度でトリガー信号Ｓ１を送出する第１発信器２２と，重機１の運転席範囲Ｔｄのみを覆う強度でトリガー信号Ｓ１を送出する第２発信器２５と，ＩＤタグ３０から応答信号Ｓ２を受信する受信機（アンテナ）２１と，重機１の運転席５に警報を発生する警報機２３とが接続されている。

図１（Ｂ）に示すように，第１発信器２２は，例えば運転席から見て死角となりうる近接危険域Ｔｃを重機１の周囲に設定できる重機１上の部位（例えば本体部３）に設置して，その近接危険域Ｔｃの全体に届く強度でトリガー信号Ｓ１を送出するようにしてもよい。また，重機の最大作業の範囲を近接危険域Ｔｃとして，その近接危険域Ｔｃ全体に届く強度でトリガー信号Ｓ１を送出するようにしてもよい。これに対して第２発信器２５は，重機１の運転席範囲Ｔｄのほぼ中心部位（例えば運転席５内の天井）に設置され，例えば運転席５を覆う強度でトリガー信号Ｓ１を送出する。運転席範囲Ｔｄは，接近危険域Ｔｃに含まれる内側領域とすることができ，例えば運転席５のみを覆う範囲として設定すれば足りるが，運転席５の外側に食み出した部分を含んでいてもよい。

また，第２発信器２５の運転席範囲Ｔｄは，第１発信器２２の近接危険域Ｔｃから若干外れていてもよい。例えば重機１が振動ローラやブルドーザの場合，重機の作業範囲は前後方向の一方向となるので，近接危険域Ｔｃは前後方向を中心にして設定されるが，運転席範囲Ｔｄは近接危険域Ｔｃの内側領域に限定されず，近接危険域Ｔｃより相対的に小さいが近接危険域Ｔｃの外側を含む領域として設定してもよい。なお，運転席５の外側へ食み出すように運転席範囲Ｔｄを広めに設定した場合は，運転席に乗席する作業員の検出漏れが少なくなる利点があるものの，逆に運転席に乗席していないが運転席に近接している作業員のＩＤタグを起動してしまうこともあり得るので，後述するような対策を施すことが有効である（図２の流れ図のステップＳ１０８〜Ｓ１０９参照）。

望ましくは，第１発信器２２の発信周期と第２発信器２５の発信周期とを相違させ，両発信器２２，２５から発信されるトリガー信号Ｓ１の干渉を防止する。後述するように本発明では，第１発信器２２からのトリガー信号と第２発信器２５からのトリガー信号との両者によって作業員ＩＤのＩＤタグ３０を起動するが，両発信器２２，２５の発信周期が重なると，ＩＤタグ３０が両発信器２２，２５からのトリガー信号を同時に受信されて応答動作が不安定になりうる。両発信器２２，２５からのトリガー信号Ｓ１の何れに対してもＩＤタグ３０から確実の応答信号Ｓ２を返信させるためには，第１発信器２２の発信周期と第２発信器２５の発信周期とを相違させ，トリガー信号の同時受信を避けることが望ましい。

また，このように両発信器２２，２５の発信周期を相違させたうえで，後述するように受信機２１による各ＩＤタグ３０からの応答信号Ｓ２の受信時に第１発信器２２及び第２発信器２４の何れの発信周期よりも長い所定時間を待ち合わせることにより，両発信器２２，２５からの応答信号Ｓ２を一層確実に受信することができる。更に望ましくは，第１発信器２２及び第２発信器２５の発信周期，及び応答信号Ｓ２を待ち合わせる受信機２１の所定受信時間（ホールド時間）を，作業現場Ｅにおいて適宜に調節可能とする。

また，図１（Ｃ）の制御装置１０は，各重機固有ＩＤ（Ｃ）及び各運転席固有ＩＤ（Ｄ）を記憶する記憶手段１６と，その重機固有ＩＤ（Ｃ）をトリガーＩＤとするトリガー信号を第１発信器２２経由で送出する発信手段１５と，その運転席固有ＩＤ（Ｄ）をトリガーＩＤとするトリガー信号を第２発信器２５経由で送出する発信手段１８と，そのトリガー信号に対するＩＤタグ３０の応答信号を受信機２１経由で受信する受信手段１４と，その応答信号により重機周囲の近接危険域Ｔｃへの作業員８の接近を検出する検出器（検出手段）１３とを有する。制御装置１０をコンピュータとした場合は，記憶手段１６をコンピュータの一次メモリ又は二次メモリとし，発信手段１５及び１８，受信手段１４，検出器１３をコンピュータの内蔵プログラムとすることができる。

重機固有ＩＤは，作業現場Ｅで稼働する重機１を識別するためのものであり，複数の重機１を稼働させる場合は各々に異なる重機固有ＩＤを付与する。また，運転席固有ＩＤ（Ｄ）は，重機１の運転席の乗員（操作作業員８）を識別するためのものであり，作業弁場Ｅ内に複数の重機１を稼働させる場合は各重機１の運転席に異なる重機固有ＩＤを付与することが望ましい。各重機１の運転席を異なる重機固有ＩＤとすることにより，各重機１を運転する操作作業員８を識別できる。また，重機固有ＩＤと共に，各重機１の運転席の定員が異なる場合は，各重機１の運転席の定員を制御装置１０の記憶手段１６に記憶しておくことが望ましい。ただし，各重機１の操作作業員８の識別を必要とせず，重機１の運転席に乗席する運転作業員８であるか否かを運転席範囲Ｔｄに送出されるトリガー信号Ｓ１により確実に過不足なく検出できるのであれば，運転席固有ＩＤを複数の重機の共通ＩＤとしてもよい。

望ましくは，図示例のように，制御装置１０に，重機１周囲の近接危険域Ｔｃから応答信号Ｓ２を受信する第１受信機（アンテナ）２１と，重機１の運転席５から応答信号Ｓ２を受信する第２受信機（アンテナ）２４とを含める。第１受信機２１は近接危険域ＴｃのＩＤタグ３０からの応答信号Ｓ２を受信するものであり，第２受信機２４は運転席範囲ＴｄのＩＤタグ３０からの応答信号Ｓ２を受信するものであり，上述したように通信距離の十分長いＩＤタグ３０を使用すれば，例えば重機１上の本体部３に設置した受信機２１のみによって近接危険域Ｔｃ及び運転席範囲ＴｄのＩＤタグ３０からの応答信号Ｓ２を共に受信することも可能であり，その場合は受信機２４を省略できる。ただし，図１（Ａ）に示すように重機１の運転席５は金属製枠体に囲まれていることがあり，運転席５のＩＤタグ３０からの応答信号Ｓ２が金属製枠体を越えて本体部３の受信機２１に届かないおそれがあるので，そのような場合は運転席５から応答信号Ｓ２を受信する第２受信機２４を併設することにより，ＩＤタグ３０からの応答信号Ｓ２の受信漏れを避けることが期待できる。

図２は，図１の制御装置１０を用いて，制御装置１０を搭載した重機１周囲の近接危険域Ｔｃへの作業員８の接近を検出する本発明の危険管理方法の流れ図を示す。以下，図２の流れ図を参照して図１のシステムの作用を説明する。図２のステップＳ１０１は，制御装置１０の検出器１５により，上述したように各重機１の発信手段１５及び第１発信器２２を介して周囲の近接危険域Ｔｃを覆う強度で重機固有ＩＤをトリガーＩＤとするトリガー信号（重機固有トリガーＩＤ）Ｓ１を所定発信周期で送出し，同時に各重機１の発信手段１８及び第２発信器２５から運転席範囲Ｔｄを覆う強度で運転席固有ＩＤをトリガーＩＤとするトリガー信号（運転席固有トリガーＩＤ）Ｓ１を所定発信周期で送出する処理を示す。両トリガー信号Ｓ１を発信しながら，ステップＳ１０３において制御装置１０の検出器１５により，重機１の受信機２１及び受信手段１４を介して，搭載重機の周囲近接危険域Ｔｃ及び運転席範囲ＴｄからＩＤタグ３０の応答信号Ｓ２が受信されるのを待ち合わせる。

図２のステップ１０３〜Ｓ１１０は，重機１の周囲近接危険域Ｔｃ及び運転席範囲Ｔｄからの応答信号Ｓ２が受信されたときの処理を示す。先ずステップＳ１０４おいて応答信号Ｓ２中のトリガーＩＤ及び作業員ＩＤを抽出し，ステップＳ１０５において受信したトリガーＩＤが記憶手段１６に記録した重機固有ＩＤと一致するか否かを判定する。両者が相違する場合は，受信した応答信号Ｓ２が搭載重機の運転席範囲Ｔｄ又は他の重機の周囲近接危険域Ｔｃ（又はその重機の運転席範囲Ｔｄ）のＩＤタグ３０から発信されたものであり，搭載重機の周囲近接危険域ＴｃのＩＤタグ３０から発信されたものではないから，応答信号Ｓ２を無視してステップＳ１０３へ戻る。

図２のステップＳ１０５において，受信したトリガーＩＤと記憶手段１６に記録した重機固有ＩＤとが一致するときはステップＳ１０６へ進み，更に所定時間にわたり応答信号Ｓ２の受信を継続し，受信した応答信号Ｓ２を例えば記憶手段１６に蓄積して記憶する。ステップＳ１０６において待ち合わせる応答信号Ｓ２は，第２発信器２５のトリガー信号Ｓ１に応答するものであるから，上述したステップＳ１０４〜Ｓ１０５と同様に，受信した応答信号Ｓ２中のトリガーＩＤ及び作業員ＩＤを抽出すると共にそのトリガーＩＤが運転席固有ＩＤと一致するか否かを判定し，トリガーＩＤが運転席固有ＩＤと相違する応答信号Ｓ２は無視して累積しなくてもよい。ただし，運転席固有ＩＤと相違する応答信号Ｓ２を累積しておいても構わない。

ステップＳ１０６において応答信号Ｓ２の受信を待ち合わる所定時間は適当に設定できるが，上述したように第１発信器２２の発信周期と第２発信器２５の発信周期とを相違させた場合は，ステップＳ１０７において両発信器２２，２４の何れの発信周期よりも長い時間待ち合わせることが望ましく，第２発信器２５のトリガー信号Ｓ１に対する応答信号Ｓ２の受信漏れを避けることができる。

図２のステップＳ１０７は，ステップＳ１０４で抽出した作業員ＩＤと記憶手段１６に記録した運転席固有ＩＤとを組み合わせた応答信号Ｓ２が受信されたか否かを判断する処理を示す。そのような応答信号Ｓ２が受信されないときは，ステップＳ１０３において受信された応答信号Ｓ２は重機１を運転する操作作業員８から返信されたものではなく，重機１の周囲の近接危険域Ｔｃの作業員８から応答されたものであると判定し，ステップＳ１１０へ進んで制御装置１０の警報機２３を駆動する。換言すると，ステップＳ１０７において，そのような応答信号Ｓ２が受信されたときは，重機１を運転する操作作業員８から返信されたものであって，重機１の周囲の近接危険域Ｔｃの作業員８から応答されたものではないと判定して警報機２３の駆動（ステップＳ１１０）を回避することができる。

図２のステップＳ１０８〜Ｓ１０９は，作業員ＩＤと運転席固有ＩＤとを組み合わせた応答信号Ｓ２が受信されたときに，それが重機１を運転する操作作業員８からの応答信号ではないことを判定・確認する処理を示す。先ずステップＳ１０８において，そのような運転席固有ＩＤを含む作業員ＩＤを検出し，その数を検出する。詳しくは，運転席固有ＩＤ毎の作業員ＩＤの数を検出する。例えば記憶手段１６に累積した運転席固有ＩＤを含む応答信号Ｓ２のうち，異なる作業員ＩＤの数を検出する。例えば，ステップＳ１０８において運転席固有ＩＤを含む作業員ＩＤの数が１名であると検出されたときは，ステップＳ１０３及びＳ１０７で検出された応答信号は重機１を運転する操作作業員８から返信されたものであると判定することでき，警報機２３を駆動する必要がないのでステップＳ１０２へ戻る。

図２のステップＳ１０９は，ステップＳ１０８で検出された運転席固有ＩＤを含む作業員ＩＤの数と重機１の運転席の定員数とを比較する処理を示す。例えば重機１の運転席が定員１名であり，ステップＳ１０８において検出された運転席固有ＩＤを含む作業員ＩＤの数も１名であるときは，ステップＳ１０３及びＳ１０７で検出された応答信号は重機１を運転する操作作業員８から返信されたものであると判定してステップＳ１０２へ戻る。他方，ステップＳ１０８において検出された運転席固有ＩＤを含む作業員ＩＤの数が２名以上であるときは，運転席の定員を超えており，重機１を運転する操作作業員８のタグだけでなく，重機１の近接危険域Ｔｃの作業員８のタグが第２発信器２５のトリガー信号Ｓ１に応答した可能性がある。そのため，重機１の近接危険域Ｔｃに作業員８が存在する可能性があると判定し，ステップＳ１１０へ進んで制御装置１０の警報機２３を駆動する。

図２のステップＳ１０９のように重機１の運転席の定員数と比較することにより，例えば重機１の運転席の定員が２名以上であっても，重機１の運転席の乗員（操作作業員８）と重機１に接近する近接危険域Ｔｃの作業員８とを区別することができる。すなわち，例えば重機１の運転席が定員２名であり，ステップＳ１０８において検出された運転席固有ＩＤを含む作業員ＩＤの数も２名以下のときは，ステップＳ１０３及びＳ１０７で検出された応答信号は重機１の操作作業員８から返信されたものであると判定し，警報機２３を駆動せずにステップＳ１０２へ戻ることができる。他方，ステップＳ１０８において検出された運転席固有ＩＤを含む作業員ＩＤの数が３名以上であるときは，運転席の定員を超えているので，重機１の近接危険域Ｔｃに作業員８が存在する可能性があると判定し，警報機２３を駆動することができる。したがって，運転席に乗席する作業員の検出漏れを無くすために，運転席範囲Ｔｄを広めに，外側に食み出した部分を含むように設定した場合であっても，運転席に近接していて，運転席には乗席していない近接危険域Ｔｃにいる作業員を確実に危険な作業員として検出して警報できる。

図２のステップＳ１１０は，制御装置１０の警報機２３を駆動して重機１の運転席５に警報を発生する処理を示す。必要に応じて，図１に示すように制御装置１０にモニタ２０を接続し，近接危険域Ｔｃへの侵入が検出された作業員８の作業員ＩＤ等を運転席５に表示することも可能である。警報等によって重機１の操作作業員８に周囲危険域Ｔｃの接近作業員８の存在を知らせることにより，重機１と接近作業員８との接触事故を未然に防止することができる。

ステップＳ１１０において警報を発生したのちステップＳ１０２へ戻り，安全管理を終了するか否かを判定する。安全処理を継続する場合は，ステップＳ１０２からステップＳ１０３へ進み，上述したステップＳ１０３〜Ｓ１１０を繰り返す。安全処理を終了する場合はステップＳ１１１へ進み，各重機１からの重機固有トリガーＩＤ信号Ｓ１の送出を停止すると共に，運転席固有トリガーＩＤ信号Ｓ１の送出を停止する。

図４（Ａ）は，図２の流れ図のステップＳ１０３〜Ｓ１１０を繰り返すことにより，図６（Ａ）を参照して上述した従来のトリガーＩＤ方式と同様に，複数の重機１ａ，１ｂが稼動する作業現場において重機１ａ，１ｂ毎にそれぞれ接近作業員８を検知することができることを示す。また，図２の流れ図によれば，各重機１の操作作業員８の所持するＩＤタグ３０に運転席固有ＩＤと作業員ＩＤとを組合せた応答信号Ｓ２を返信させ，その運転席固有ＩＤを含む応答信号Ｓから各重機１の操作作業員８を識別することができるので，図４（Ｂ）のように複数の重機１ａ，１ｂを接近させながら稼働させた場合においても，各重機１ａ，１ｂの周囲危険域Ｔｃの接近作業員８と各重機１ａ，１ｂの操作作業員８との誤検出を防止することができる。

こうして本発明の目的である「各重機の接近作業員と他の重機の操作作業員との誤検出を防止できる重機周りの安全管理方法及びシステム」の提供を達成できる。

以上，複数の作業員８ａ，８ｂが重機１の操作作業と重機１の周囲作業とを不規則に交代するような作業現場Ｅに適用した本発明の実施例について説明したが，作業員８の作業はこれらに限らず，例えば重機１以外の運搬機械（ダンプトラック等）の運転作業が含まれることがある。このような作業員８が運搬機械を運転しながら重機１の近接危険域Ｔｃを通過した場合に，運搬機械上の作業員８の返信する応答信号Ｓ２と，重機周囲で作業する作業員８の返信する応答信号Ｓ２とを識別できなければ，重機周囲の近接危険域Ｔｃに作業員８が接近していないにも拘らず，重機周囲を通過する運搬機械上の作業員８を誤検出して不要な警報を発生させる可能性がある。本発明の安全管理システム（図２の流れ図）によれば，そのような運搬機械に上述した第２発信器２５を搭載することにより，重機周囲で作業する作業員８と運搬機械上の作業員８とを識別することができる。

すなわち，ダンプトラック等の運搬機械は，安全管理上の理由から重機１のように近接危険域Ｔｃの設定を必要としないことがあり，近接危険域Ｔｃを覆う強度でトリガー信号Ｓ１を送出する第１発信器（重機固有ＩＤをトリガーＩＤとする第１発信器）２２の搭載を必要としない場合がある。しかし，そのような場合でも，運転席範囲Ｔｄを覆う強度でトリガー信号Ｓ１を送出する第２発信器（運転席固有ＩＤをトリガーＩＤとする第２発信器）２５を運搬機械に搭載しておけば，運搬機械を運転する作業員８のＩＤタグ３０から，運転席固有ＩＤを含む応答信号Ｓ２を返信させることができる。運搬機械上の作業員８が運転席固有ＩＤを含む応答信号Ｓ２を返信すれば，図２の流れ図のステップＳ１０３において運搬機械上の作業員８から重機固有ＩＤを含む応答信号Ｓ２を受信した場合であっても，ステップＳ１０５〜Ｓ１０９において重機周囲の近接危険域Ｔｃの作業員８から応答されたものではないと判定して，警報機２３の不要な駆動を回避することができる。なお，第２発信器２５と共に第１発信器２２を搭載したダンプトラック等の運搬機械は，本発明において重機１とみなすことができる。

１…重機 ２…走行部
３…本体部 ５…運転席
６…可動腕部材 ８…作業員
１０…制御装置
１３…検出手段（検出器） １４…受信手段
１５…発信手段（発信器） １６…記憶手段
１７…受信手段 １８…発信手段（発信器）
２０…モニタ ２１…応答信号受信機（受信アンテナ）
２２…トリガー信号発信機 ２３…警報機
２４…応答信号受信機（受信アンテナ） ２５…トリガー信号発信機
３０…ＩＤタグ ３１…処理部
３２…受信部 ３３…警報出力部
３４…停止部 ３５…送信部
３６…送信アンテナ ３７…記憶部
３８…電源部
Ｃ…重機固有ＩＤ Ｄ…運転席固有ＩＤ
Ｅ…作業現場
Ｔｃ…重機固有トリガーＩＤ到達範囲
Ｔｄ…運転席固有トリガーＩＤ到達範囲

Claims (11)

1. 作業現場内の作業員にそれぞれトリガーＩＤの受信に応じて当該トリガーＩＤと作業員ＩＤとを組合せた応答信号を返信するＩＤタグを所持させ，前記作業現場内の重機に当該重機周囲の近接危険域を覆う強度で重機固有ＩＤをトリガーＩＤとして送出する第１発信器と当該重機の運転席範囲を覆う強度で運転席固有ＩＤをトリガーＩＤとして送出する第２発信器とを搭載し，前記各ＩＤタグからの応答信号を受信して重機固有ＩＤを含む応答信号が検知され且つ当該応答信号中の作業員ＩＤと運転席固有ＩＤとを組合せた応答信号が検知されないときに重機周囲の近接危険域への作業員の接近を検出してなる重機周りの安全管理方法。
2. 作業現場内の作業員にそれぞれトリガーＩＤの受信に応じて当該トリガーＩＤと作業員ＩＤとを組合せた応答信号を返信するＩＤタグを所持させ，前記作業現場内の重機に当該重機周囲の近接危険域を覆う強度で重機固有ＩＤをトリガーＩＤとして送出する第１発信器と当該重機の運転席範囲を覆う強度で運転席固有ＩＤをトリガーＩＤとして送出する第２発信器とを搭載し，前記各ＩＤタグからの応答信号を受信して重機固有ＩＤを含む応答信号が検知され且つ当該応答信号中の作業員ＩＤと運転席固有ＩＤとを組合せた応答信号が検知されたときに重機周囲の近接危険域への作業員接近の検出を回避してなる重機周りの安全管理方法。
3. 請求項１又は２の方法において，前記各ＩＤタグからの応答信号の受信を所定時間継続して前記運転席固有ＩＤを含む応答信号中の作業員ＩＤの数を検出してなる重機周りの安全管理方法。
4. 請求項１から３の何れかの方法において，前記作業現場内の作業員が交代で稼働する複数の重機にそれぞれ前記第１発信器及び第２発信器を搭載し，前記重機毎に当該重機周囲の近接危険域への作業員の接近を検出してなる重機周りの安全管理方法。
5. 請求項４の方法において，前記運転席固有ＩＤを複数の重機の共通ＩＤとしてなる重機周りの安全管理方法。
6. 作業現場内の作業員にそれぞれ所持され且つトリガーＩＤの受信に応じて当該トリガーＩＤと作業員ＩＤとを組合せた応答信号を返信するＩＤタグ，前記作業現場内の重機に搭載され且つ当該重機周囲の近接危険域を覆う強度で重機固有ＩＤをトリガーＩＤとして送出する第１発信器，前記重機に搭載され且つ当該重機上の運転席範囲を覆う強度で運転席固有ＩＤをトリガーＩＤとして送出する第２発信器，及び前記各ＩＤタグからの応答信号を受信して重機固有ＩＤを含む応答信号が検知され且つ当該応答信号中の作業員ＩＤと運転席固有ＩＤとを組合せた応答信号が検知されないときに重機周囲の近接危険域への作業員の接近を検出する検出器を備えてなる重機周りの安全管理システム。
7. 請求項６のシステムにおいて，前記検出器により，前記各ＩＤタグからの応答信号の受信を所定時間継続して前記運転席固有ＩＤを含む応答信号中の作業員ＩＤの数を検出してなる重機周りの安全管理システム。
8. 請求項６又は７のシステムにおいて，前記作業現場内の作業員が交代で稼働する複数の重機にそれぞれ前記第１発信器及び第２発信器を搭載し，前記検出器により重機毎に当該重機周囲の近接危険域への作業員の接近を検出してなる重機周りの安全管理システム。
9. 請求項８のシステムにおいて，前記運転席固有ＩＤを複数の重機の共通ＩＤとしてなる重機周りの安全管理システム。
10. 請求項８又は９のシステムにおいて，前記検出器を複数の重機にそれぞれ搭載してなる重機周りの安全管理システム。
11. 請求項１０のシステムにおいて，前記検出器に，前記重機周囲の近接危険域からの応答信号を受信する第１受信機と重機運転席からの応答信号を受信する第２受信機とを含めてなる重機周りの安全管理システム。