JP2020030167A - 接近検知システム - Google Patents

Abstract

【課題】作業者等（人又は物体）が移動機器に接近したときに、どの方向に位置するのかを把握可能であると共にＲＦＩＤタグを持っていない作業者等についても接近を検知可能であり、しかも不必要な接近検知を抑制できる、接近検知システムを提供する。【解決手段】選択移動機器Ｘに、誘導磁界発信部と、ＲＦＩＤタグから発信される電波を受信する電波受信部と、超音波センサとを設け、電波受信部がＲＦＩＤタグからの電波を受信し、かつ超音波センサが人又は物体を検知したときに、人又は物体が接近していることを示す第１の接近情報を出力し、電波受信部がＲＦＩＤタグからの電波を受信し、かつ超音波センサが人又は物体を検知しなかったときに、接近していることを示す第２の接近情報を出力し、電波受信部がＲＦＩＤタグからの電波を受信せず、かつ超音波センサが人又は物体を検知したときに、接近していることを示す第３の接近情報を出力する。【選択図】図１

Description

本発明は、例えばフォークリフトやブルドーザなどの移動機器が往来する作業現場において、当該移動機器と作業者（人）、あるいは当該移動機器と他の移動機器（物体）とが接近したことを検知する接近検知システムに関する。

かかる接近検知システムとして、誘導磁界（電磁誘導波）と電波を用いたものが知られており、本願出願人は特許文献１において、移動機器側に取り付けられた距離検知制御装置と作業者側に取り付けられた磁界検知機能付きＲＦＩＤタグ（以下、単に「ＲＦＩＤタグ」という。）との距離により警報のレベルを変えることを可能とし、更に警報を出力する距離を移動機器側で設定可能とした接近検知システムを開示した。
この特許文献１の接近検知システムは、移動機器（距離検知制御装置）と作業者（ＲＦＩＤタグ）との距離により警報のレベルを変えることで、作業者が移動機器に対してどの程度の距離まで接近しているかを把握することができる点で特にメリットがあり、実用化の実績も複数ある。

本願発明者らは、実用化した特許文献１の接近検知システムのユーザより、移動機器に接近した作業者が当該移動機器に対してどの方向にいるのかを把握したいというニーズを得た。しかし、このニーズに対しては特許文献１の接近検知システムでは対応できない。なぜなら、特許文献１の接近検知システムにおいて誘導磁界は全方位に発信されるからである。
また、特許文献１の接近検知システムにおいては、作業者の接近を検知する前提条件として作業者がＲＦＩＤタグを持つ必要があり、ＲＦＩＤタグを持っていない作業者については接近を検知することができないという問題もある。

一方、従前より、超音波センサを用いた接近検知システムも知られている（例えば特許文献２）。超音波センサを用いればＲＦＩＤタグを持っていない作業者についても接近を検知することはできる。しかし、移動機器が往来する作業現場には、棚や固定機器など接近検知を必要としない物が多く存在する作業現場もあり、このような作業現場では、超音波センサが、棚や固定機器など接近検知を必要としない物についても検知してしまい、本来、必要のない接近情報（接近警報）が出力されるという問題がある。

特許第５８３５５７７号公報 特許第４０９７０６０号公報

本発明が解決しようとする課題は、作業者等（人又は物体）が移動機器に接近したときに、その作業者等が当該移動機器に対してどの方向に位置するのかを把握可能であると共にＲＦＩＤタグを持っていない作業者等についても接近を検知可能であり、しかも不必要な接近検知を抑制できる、接近検知システムを提供することにある。

本発明の一観点によれば、次の接近検知システムが提供される。
移動機器と人又は物体との接近を検知する接近検知システムであって、
前記移動機器は、誘導磁界を全方位に発信する誘導磁界発信部と、前記誘導磁界を検知したＲＦＩＤタグから発信される電波を受信する電波受信部と、超音波を特定方位に発信して人又は物体を検知する超音波センサと、これらを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記電波受信部がＲＦＩＤタグからの電波を受信し、かつ前記超音波センサが人又は物体を検知したときに、前記特定方位において人又は物体が接近していることを示す第１の接近情報を出力する第１の機能と、
前記電波受信部がＲＦＩＤタグからの電波を受信し、かつ前記超音波センサが人又は物体を検知しなかったときに、いずれかの方位において人又は物体が接近していることを示す第２の接近情報を出力する第２の機能と、
前記電波受信部がＲＦＩＤタグからの電波を受信せず、かつ前記超音波センサが人又は物体を検知したときに、前記特定方位において人又は物体が接近していることを示す第３の接近情報を出力する第３の機能と、を実行可能であり、
前記第３の機能を実行するか否かを選択する選択手段を備えている、接近検知システム。

本発明の接近検知システムは、超音波を特定方位に発信して人又は物体を検知する超音波センサを備えていることから、作業者等（人又は物体）が移動機器に接近したときに、その作業者等が当該移動機器に対してどの方向に位置するのかを把握可能であると共にＲＦＩＤタグを持っていない作業者等についても接近を検知可能である。
また、本発明の接近検知システムは、超音波センサのみが作業者等を検知したときに第３の接近情報を出力する第３の機能を実行するか否かを選択する選択手段を備えていることから、棚や固定機器など接近検知を必要としない物が多くある作業現場等では、第３の機能を実行しないように選択することができる。これにより、不必要な接近検知を抑制できる

本発明の一実施形態である接近検知システムの全体構成を示す概念図。 図１の接近検知システムにおける移動機器の構成を示すブロック図。 図１の接近検知システムにおけるＲＦＩＤタグの構成を示すブロック図。 本発明の他の実施形態である接近検知システムの全体構成を示す概念図。

図１に本発明の一実施形態である接近検知システムの全体構成を概念的に示し、図２及び図３にこの接近検知システムにおける移動機器及びＲＦＩＤタグの構成をそれぞれブロック図として示している。

この実施形態は、図１に示しているように移動機器Ｘと作業者Ａ〜Ｃとの接近を検知するものである。なお、図１において作業者ＡはＲＦＩＤタグａを持ち、作業者ＢはＲＦＩＤタグｂを持ち、作業者ＣはＲＦＩＤタグを持っていない。また、図１において矢印方向が移動機器Ｘの移動方向である（後述する図４においても同様である。）。

この実施形態において移動機器Ｘはフォークリフトやブルドーザであり、作業者Ａ〜Ｃがいる作業現場を走行する。この移動機器Ｘは、図２に示しているように、誘導磁界を全方位に発信する誘導磁界発信部と、誘導磁界を検知したＲＦＩＤタグａ又はｂ（図１及び図３参照）から発信される電波を受信する電波受信部と、超音波を特定方位に発信して人又は物体を検知する超音波センサと、接近情報を出力する接近情報出力部と、これらを制御する制御部とを備えている。なお、誘導磁界発信部からの誘導磁界の発信範囲は図１において実線（楕円）で概念的に示している。また、超音波センサからの超音波の発信範囲は図１において破線（楕円）で概念的に示している。すなわち、この超音波センサ（第１の超音波センサ）は超音波を移動機器Ｘの移動方向後方に発信する。

一方、ＲＦＩＤタグａ，ｂは、図３に示しているように、移動機器Ｘから発信された誘導磁界を検知する磁界センサ部と、この磁界センサ部が誘導磁界を検知したときに誘導磁界を検知した旨の情報及び自己の固有ＩＤ情報を含む電波を発信する電波発信部と、これらを制御するタグ制御部とを備え、更に直流電源としてバッテリを備えている。

この実施形態において移動機器Ｘの制御部は、以下の第１〜３の機能を実行する。
＜第１の機能＞
電波受信部がＲＦＩＤタグからの電波を受信し、かつ超音波センサが人又は物体を検知したときに、超音波センサが超音波を発信する特定方位において人又は物体が接近していることを示す第１の接近情報を出力する。図１ではこの第１の機能により、作業者Ａが、移動機器Ｘの移動方向後方に接近していることが検知され、その旨の第１の接近情報が出力される。

＜第２の機能＞
電波受信部がＲＦＩＤタグからの電波を受信し、超音波センサが人又は物体を検知しなかったときに、いずれかの方位において人又は物体が接近していることを示す第２の接近情報を出力する。図１ではこの第２の機能により、作業者Ｂが接近していることが検知され、その旨の第２の接近情報が出力される。なお、図１のように移動機器Ｘの移動方向後方（超音波センサが超音波を発信する特定方位）において、誘導磁界の発信範囲と超音波の発信範囲とが概ね一致している場合、この第２の機能により、作業者Ｂが、移動機器Ｘの移動方向後方（超音波センサが超音波を発信する特定方位）以外の方位において接近していることが検知され、その旨の第２の接近情報が出力される。

＜第３の機能＞
電波受信部がＲＦＩＤタグからの電波を受信せず、かつ超音波センサが人又は物体を検知したときに、超音波センサが超音波を発信する特定方位において人又は物体が接近していることを示す第３の接近情報を出力する。図１ではこの第３の機能により、ＲＦＩＤタグを持っていない作業者Ｃが、移動機器Ｘの移動方向後方に接近していることが検知され、その旨の第３の接近情報が出力される。なお、この第３の接近情報と前述の第１の接近情報とは、超音波センサが超音波を発信する特定方位において人又は物体が接近していることを示す点においては同様であるが、第１の接近情報は電波受信部がＲＦＩＤタグからの電波を受信した場合に出力される接近情報（図１の作業者Ａの接近検知）であるのに対し、第３の接近情報は電波受信部がＲＦＩＤタグからの電波を受信しない場合に出力される接近情報（図１の作業者Ｃの接近検知）であり、両者は実質的に区別されるものである。

また、この実施形態の接近検知システムは、この第３の機能を実行するか否かを選択する選択手段（図２参照）を備えている。この選択手段は、例えば切替スイッチとすることができる

このようにこの実施形態の接近検知システムは、超音波を移動機器Ｘの移動方向後方（特定方位）に発信して人又は物体を検知する超音波センサを備えていることから、図１に示しているように作業者Ａ，Ｃが移動機器Ｘの移動方向後方（特定方位）おいてに接近したときに、その作業者Ａ，Ｃが移動機器Ｘの移動方向後方（特定方位）に位置することを把握可能であると共にＲＦＩＤタグを持っていない作業者Ｃについても接近を検知可能である。
また、この実施形態の接近検知システムは、前述の第３の機能を実行するか否かを選択する選択手段を備えていることから、棚や固定機器など接近検知を必要としない物が多くある作業現場等では、第３の機能を実行しないように選択することができる。これにより、不必要な接近検知を抑制できる。

図４に、本発明の他の実施形態である接近検知システムの全体構成を概念的に示している。図１に示した先の実施形態は単一の超音波センサを備えるものであったが、この実施形態は複数（３つ）の超音波センサを備えるものである。すなわちこの実施形態は、超音波を移動機器Ｘの移動方向後方に発信して人又は物体を検知する第１の超音波センサ１と、超音波を移動機器Ｘの移動方向右側方に発信して人又は物体を検知する第２の超音波センサ２と、超音波を移動機器の移動方向左側方に発信して人又は物体を検知する第３の超音波センサ３とを備えている。

このように複数の超音波センサを備えている場合においても、制御部（図２参照）は、前述の第１〜３の機能を実行可能であるが、第１又は第３の機能を実行するとき制御部は、人又は物体を検知した超音波センサに応じて、前述の特定方位を特定する。すなわち、第１の超音波センサ１が人又は物体を検知した場合、特定方位は移動機器Ｘの移動方向後方、第２の超音波センサ２が人又は物体を検知した場合、特定方位は移動機器Ｘの移動方向右側方、第３の超音波センサ３が人又は物体を検知した場合、特定方位は移動機器Ｘの移動方向左側方ということである。

また、このように複数の超音波センサを備えている場合、制御部は、人又は物体を検知した超音波センサが超音波を発信する特定方位に応じて異なる種類の接近警報を出力する、又は、特定の特定方位の場合にのみ接近警報を出力するようにすることができる。例えば、特定方位が移動機器Ｘの移動方向後方の場合と、特定方位が移動機器Ｘの移動方向右側方又は移動方向左側方の場合とで、異なる種類の接近警報を出力することができ、また、特定方位が移動機器Ｘの移動方向後方の場合、すなわち第１の超音波センサ１が人又は物体を検知した場合にのみ接近警報を出力するようにすることができる。

また、このように３つの超音波センサを移動機器Ｘの移動方向の後方、右側方、左側方に設けると、前述の第２の機能において、電波受信部がＲＦＩＤタグからの電波を受信し、第１〜３の超音波センサがいずれも人又は物体を検知しなかった場合、制御部は、人又は物体が移動機器Ｘの移動方向前方において接近していると判断することができる。すなわち、第１〜３の超音波センサがいずれも人又は物体を検知しなかったということにより、消去法的に移動機器Ｘの移動方向前方であると判断することができる。

なお、以上の実施形態は、単一の誘導磁界発信部を備えるものであったが、複数の誘導磁界発信部を備えるものとすることもできる。

Ｘ 移動機器
Ａ〜Ｃ 作業者
ａ，ｂ ＲＦＩＤタグ
１ 第１の超音波センサ
２ 第２の超音波センサ
３ 第３の超音波センサ

Claims (4)

1. 移動機器と人又は物体との接近を検知する接近検知システムであって、
   前記移動機器は、誘導磁界を全方位に発信する誘導磁界発信部と、前記誘導磁界を検知したＲＦＩＤタグから発信される電波を受信する電波受信部と、超音波を特定方位に発信して人又は物体を検知する超音波センサと、これらを制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記電波受信部がＲＦＩＤタグからの電波を受信し、かつ前記超音波センサが人又は物体を検知したときに、前記特定方位において人又は物体が接近していることを示す第１の接近情報を出力する第１の機能と、
   前記電波受信部がＲＦＩＤタグからの電波を受信し、かつ前記超音波センサが人又は物体を検知しなかったときに、いずれかの方位において人又は物体が接近していることを示す第２の接近情報を出力する第２の機能と、
   前記電波受信部がＲＦＩＤタグからの電波を受信せず、かつ前記超音波センサが人又は物体を検知したときに、前記特定方位において人又は物体が接近していることを示す第３の接近情報を出力する第３の機能と、を実行可能であり、
   前記第３の機能を実行するか否かを選択する選択手段を備えている、接近検知システム。
2. 超音波を特定方位に発信して人又は物体を検知する超音波センサを複数備え、各超音波センサは超音波をそれぞれ異なる特定方位に発信して人又は物体を検知し、
   前記制御部は、人又は物体を検知した超音波センサに応じて前記特定方位を特定する、請求項１に記載の接近検知システム。
3. 前記各超音波センサとして、超音波を前記移動機器の移動方向後方に発信して人又は物体を検知する第１の超音波センサと、超音波を前記移動機器の移動方向右側方に発信して人又は物体を検知する第２の超音波センサと、超音波を前記移動機器の移動方向左側方に発信して人又は物体を検知する第３の超音波センサとを備える、請求項２に記載の接近検知システム。
4. 前記制御部は、人又は物体を検知した超音波センサが超音波を発信する特定方位に応じて異なる種類の接近警報を出力する、又は、特定の特定方位の場合にのみ接近警報を出力する、請求項２又は３に記載の接近検知システム。

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