JP2021033412A - Ｉｃタグ - Google Patents

Abstract

【課題】重機の周りで作業する作業者にとって、自分がどの程度危険な位置にいるのかを知ることが容易なＩＣタグを提供する。【解決手段】ＩＣタグ１０は、磁界強度を検知する磁界強度検知手段と、磁界強度検知手段が検知した磁界強度が所定の閾値以上か否かを判定する判定手段と、判定手段が、磁界強度が、所定の閾値以上であると判定したとき、判定した磁界強度に応じてブザー音の鳴らし方を変える、ブザー音変更手段とを含む。【選択図】図２

Description

この発明は、ＩＣタグに関し、特に、重機を用いた作業時に、その近傍に人がいる場合に警報が可能な、ＩＣタグに関する。

従来、建設機械の近傍で作業する作業者の安全を確保するために、建設機械の作業者検知装置が知られている。このような作業者検知装置が例えば、国際公開第２００９／１５８４７号（特許文献１）に開示されている。同公報には、作業者用の個人用の警報装置としての警報器付ヘルメットが開示され、作業者が重機等の近傍で作業する場合に、重機が近接したことを、磁場を検知して報知している。

国際公開第２００９／１５８４７号

従来の作業者検知装置は上記のように構成されていた。このようなヘルメットを作業者が保持して重機の周囲で作業をする場合、ヘルメットは作業者が、危険領域にあるかいないかを報知可能である。

しかしながら、特許文献１に記載された警報装置では、自分がどの程度危険な位置にいるかどうかは分からなかった。

この発明は上記した問題点に鑑みてなされたものであり、重機の周りで作業する作業者にとって、自分がどの程度危険な位置にいるのかを知ることが容易なＩＣタグを提供することを目的とする。

この発明に係るＩＣタグは、磁界強度を検知する磁界強度検知手段と、磁界強度検知手段が検知した磁界強度が所定の閾値以上か否かを判定する判定手段と、判定手段が、磁界強度が、所定の閾値以上であると判定したとき、判定した磁界強度に応じてブザー音の鳴らし方を変える、ブザー音変更手段とを含む。

好ましくは、磁界ＩＤを検知する磁界ＩＤ検知手段を含む。

さらに好ましくは、ブザー音変更手段のブザー音を停止するブザー音停止手段を含む。

この発明の一つの局面においては、ＩＣタグは電池で駆動され、電池の容量を検知する電池容量検知手段を含む。

この発明のＩＣタグは、磁界強度が所定の閾値以上か否かを判定し、所定値以上であれば、ＩＣタグがトリガー発生装置に対して、どのような位置にあるのかをブザー音の鳴らし方を変えて知らせるため、作業者は、重機に対する自己の位置の危険度を認識できる。

その結果、重機の周りで作業する作業者にとって、自分がどの程度危険な位置にいるのかを知ることが容易な警報装置を提供できる。

この発明の実施の形態に係る、ＩＣタグが使用される重機まわりのブロック図である。 ＩＣタグを示す図である。 ＩＣタグのブザー鳴動を示す図である。 ＩＣタグのブザー鳴動を示すフローチャートである。 ＩＣタグのキャンセルモードを示す図である。 ＩＣタグのキャンセルモードを示すフローチャートである。 ＩＣタグのキャンセル自動解除モードを示す図である。 ＩＣタグ電池残量確認モードを示す図である。 ＩＣタグ電池残量確認モードを示すフローチャートである。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実施の形態に係る、ＩＣタグを使用する重機周りの機器の構成を示すブロック図である。図１を参照して、タイヤローラなどの重機２０は、重機用の制御ユニット２１と、制御ユニット２１に中継ボックス２３を介して接続された、電源２２および警報器２４と、所定のトリガー信号を送信するトリガー送信ユニット２８と、図示のない、外部に設けられたＩＣタグからの信号を受信する受信アンテナ２５ａ，２５ｂと、を含む。トリガー送信ユニット２８は、複数のトリガー送信ユニット２８ａ，２８ｂを含む。

ここで、複数のトリガー送信ユニット２８ａ，２８ｂからは、重機２０を特定する、同一のトリガーＩＤを有するトリガー信号が、磁界の形で送信され、それによって、後に説明するＩＣタグがトリガー信号を受信する検知エリアを生成する。検知エリアは、トリガー送信ユニット２８に設けられた図示のないボリュームを調整することによって、大、中、小の３段階等に検知エリアを調整可能である。

なお、電源２２は重機２０本体から供給され、警報器２４は図示の無いＩＣタグが磁界を検知したときに警報を発して、重機の運転者に警告する。

次に、作業者が保持するＩＣタグ１０について説明する。図２は、ＩＣタグ１０の平面図(図２（Ａ）)および側面図(図２（Ｂ）)と、その構成を示すブロック(図２（Ｃ）)図である。図２（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、ＩＣタグ１０は、縦×横×厚さが、例えば、９０ｍｍ×４４ｍｍ×１６ｍｍ程度の携帯可能な直方体状である。ＩＣタグ１０は警報キャンセル機能付きであり、その正面には、キャンセルボタン１１と、ＬＥＤ１２と、ブザー１３とが設けられている。また、ＩＣタグ１０は、ＩＣタグ１０全体を制御する処理ＩＣ（ＣＰＵ）１５と、処理ＩＣ１５に接続され、周囲のトリガー信号の磁界強度を検知する検知部１６と、検知したトリガーＩＤを含むタグデータを送信する送信部１７と、上記した、キャンセルボタン１１と、ＬＥＤ１２と、ブザー１３とを含む。なお、ブザー１３は、図中点線等で示すように、実際は内部に収容されているため、以下のＩＣタグ１０を示す図では、図示を省略する。

次に、ＩＣタグ１０の動作について説明する。図３は図１に示した重機２０の制御ユニット２１からのトリガーエリアである検知エリア３１と、その周囲に位置する作業者が有するＩＣタグ１０ａ、１０ｂ、および１０ｃを示す図であり、図４は、作業者の保持するＩＣタグ１０ａ、１０ｂ、および１０ｃの処理ＩＣ１５の動作を示すフローチャートである。

図３を参照して、ＩＣタグ１０ａは、重機２０の近くに位置し、ＩＣタグ１０ｂは検知エリア３１の境界位置の内部に位置し、ＩＣタグ１０ｃは、検知エリア３１の外部に位置するものとする。

次に図３および図４を参照して、ＩＣタグ１０ａ〜１０ｃの動作について説明する。ＩＣタグ１０は、通常、通常動作モード（図４でＳ１１）で作動している。ここで、通常モードとは、磁界検知を行っているモードである。通常動作モードにおいて磁界を検知すると（Ｓ１２でＹＥＳ）、処理ＩＣ１５を起動する。例えば、図３のＩＣタグ１０ａ、１０ｂはトリガー信号の検知エリア（ここでは、トリガーＩＤを１とする）に入っているため、磁界を検知する。したがって、処理ＩＣ１５は、磁界強度を検知する磁界強度検知手段、磁界強度が所定の閾値以上か否かを判定する判定手段、として作動する。

処理ＩＣは磁界強度を判定する。ここでは、磁界強度が所定の閾値以上か否かを判定する（Ｓ１４）。所定の閾値以上であれば（Ｓ１４でＹＥＳ）、短い間隔でブザーを鳴動する（Ｓ１５）。所定の閾値以上でなければ（Ｓ１４でＮＯ）、長い間隔でブザーを鳴動する（Ｓ１６）。すなわち、ＩＣタグ１０ａは、短い間隔でブザーを鳴動し、ＩＣタグ１０ｂは、長い間隔でブザーを鳴動する。したがって、処理ＩＣ１５はブザー音変更手段として作動する。

なお、このとき、ＬＥＤ１２も、同様に、所定の閾値以上であれば、短い間隔でＬＥＤを点滅し、所定の閾値以上でなければ、長い間隔でＬＥＤを点滅する。

次いで、処理ＩＣはトリガーＩＤを判定する（Ｓ１７）。トリガーＩＤの判定ができれば（Ｓ１７でＹＥＳ）、そのトリガーＩＤを記憶し（Ｓ１８）、自身のタグＩＤとトリガーＩＤとを外部へ送信し（Ｓ１９）、通常動作モードに戻る（Ｓ１１）。

したがって、処理ＩＣ１５は、磁界ＩＤを検知する磁界ＩＤ検知手段として作動する。

Ｓ１７で、トリガー信号にノイズが含まれたり、波形のゆがみ等でトリガーＩＤの判定ができないときは（Ｓ１７でＮＯ）、そのまま、通常動作モードに戻る（Ｓ１１）。

なお、ＩＣタグ１０ｃはトリガー信号の検知エリア外にあるため、磁界を検知することはできない。

また、ここで、短い間隔でのブザー鳴動やＬＥＤの点滅は、例えば、ピ、ピ、ピ、ピ、と連続した鳴動や、連続した点滅をいい、長い間隔でのブザー鳴動は、例えば、ピー、ピー、ピー、ピー、と連続した鳴動や、一定時間の点灯が連続した点滅をいう。このように、ブザーの鳴動の方法を変えることにより、作業者は、自分が重機の近くの危険な位置にいるのか、重機から比較的離れた安全な位置にいるのかを判断できる。

ここで、例えば、安全な位置を５ｍとしたときに、危険な位置とは、例えば、トリガー送信ユニット２８を重機の中心（キャビン内、運転席上等）から３ｍ以内のような範囲である。これは、このような範囲であれば、重機の運転者にとって、起動時に死角となりうるような範囲であり、作業者にとって危険な範囲であるためである。

次に、ＩＣタグ１０のキャンセルモードについて説明する。図５はキャンセルモードを設定できる場所を説明する図であり、図６は、その場合の処理ＩＣ１５の動作を示すフローチャートである。図５および図６を参照して、キャンセルモードは図２のキャンセルボタン１１を押すことによって、設定される。

キャンセルモードは、ＩＣタグ１０がトリガー磁界の検知中にのみ設定できる。すなわち、トリガー磁界の検知エリア３１内の、設定された閾値以上の場所でキャンセルモードに設定できる。

また、キャンセルモードの遷移には、トリガー磁界の検知中で、且つ設定された閾値でキャンセルボタンの長押しが、例えば３秒以上で設定される。

ここで、キャンセルするのに閾値を設けたのは、トリガー送信ユニット２８を上記のように重機の中心に設置した場合、トリガー送信ユニット２８から離れた重機のアーム部分のエリアは磁界強度が弱くなるため、磁界の弱いエリアは危険個所として、キャンセルできないようにするのがよいためである。

図５および図６を参照して、通常モードにおいて（Ｓ２１）、キャンセルボタン１１を押し（Ｓ２２）、トリガー磁界を検知すると（Ｓ２３でＹＥＳ）、ボタンの押し下げ時間によって、長押しか否かが判断される。長押しであれば（例えば、２秒以上であれば）（Ｓ２４でＹＥＳ）、検出されるトリガーＩＤが単一であるか否かを、例えば、同一トリガーＩＤを連続して５回以上検知したか否かで判断し（Ｓ２５）、５回以上連続して検知したときは（Ｓ２５でＹＥＳ）、トリガーＩＤを記憶し（Ｓ２６）、キャンセルモードへ移行し、スリープ状態になる（Ｓ２７）。

なお、Ｓ２３で磁界を検知しなかったり（Ｓ２３でＮＯ）、ボタンの押し下げ時間が短ければ（Ｓ２４でＮＯ）、通常動作モード（Ｓ２１）へ戻る。

以後、定期的にスリープ状態から復帰し、記憶されたトリガーＩＤの検知を確認した場合、再度スリープ状態となり、この処理を記憶されたトリガーＩＤを検知している限り続ける。具体的には、２秒後に復帰し、４秒間監視し（Ｓ２８）、記憶されたトリガーＩＤを検知し（Ｓ２９）、検知したときは（Ｓ２９でＹＥＳ）、ボタンの押し下げが２秒以上か否か（長押しか否か）を判断し（Ｓ３０）、２秒以上であれば（Ｓ３０でＹＥＳ）、ＬＥＤを３回点滅し、ブザーを３回鳴動し、通常動作モードになる（Ｓ３１，Ｓ３２）。

したがって、処理ＩＣ１５は、ブザー音変更手段のブザー音を停止するブザー音停止手段として作動する。

Ｓ２９でトリガーＩＤを検知しなかったときは（Ｓ２９でＮＯ）、Ｓ３１へ進む。

Ｓ３０でボタンの押し下げが２秒以上でなければ（Ｓ３０でＮＯ）、Ｓ２７へ戻る。

Ｓ２５で、同一トリガーＩＤの連続検知が５回以上でなければ（Ｓ２５でＮＯ）、ＬＥＤを５回点滅し、ブザーを５回鳴動し（Ｓ３３）、通常動作モードへ戻る（Ｓ２１）。すなわち、異なるＩＤのトリガー信号を検知したときは、キャンセルモードへの移行はない。

なお、ここでの時間や回数は、全て一例である。

なお、トリガーＩＤごとに、ブザー音の鳴動やデータ送信をさせたり止めたりできるようにしてもよい。

この場合、注意しなければならない重機や移動機械のみに注意を集中できる。

Ｓ２９で記憶されたトリガーＩＤを検知している、重機を操作している間は、いずれのトリガーＩＤにも反応しない。操作を終了すると、他の重機に搭載のトリガーＩＤに反応してブザー音などのタグ側での注意喚起機能が動作するようになる。

次に、キャンセルモードの自動解除について説明する。図７は、この場合を説明するための図である。図７を参照して、作業者が移動してＩＣタグ１０が、検知エリア３１内から外に図中矢印で示すように移動したとき、ＩＣタグ１０は、トリガー磁界を検知しなくなる。するとキャンセルモードが自動的に解除され、ＩＣタグ１０は通常動作モードに復帰する。このとき、ＬＥＤが３回点滅し、ブザーが３回鳴動する。

なお、キャンセルモードの解除は、作業者が、自身の乗る重機の電源をオフしたときにも設定される。

また、キャンセルモード中にボタン長押しされたときにも（図６のＳ３０）設定される。

次に、電池残量確認モードについて説明する。図８は、このモードの作動状態を示す図であり、図９は、この場合の処理ＩＣ１５の行う動作を示すフローチャートである。

図８の左側に示すように、作業者の有するＩＣタグ１０が、所定のトリガー磁界内にあるときは、このモードは作動せず、図８の右側に示すように、作業者の有するＩＣタグ１０が磁界のない場所にあるときのみに作動する。これは、トリガー磁界検知中は重機等が移動している可能性もあり、危険が予測されるためである。

図８および図９を参照して、電池残量確認モードは、スリープモードにあるときに（Ｓ４１）、電池残量確認ボタンを押すことで行われる（Ｓ４２）。ここで、電池残量確認ボタンは、キャンセルボタン１１である。電池残量確認ボタンを押すと、磁界の検知が行われ（Ｓ４３）、磁界が検知されると（Ｓ４３でＹＥＳ）、スリープモードに移行する（Ｓ４１）。Ｓ４３で、磁界が検知されないと（Ｓ４３でＮＯ）、電池のチェックが行われる（Ｓ４４）。

したがって、処理ＩＣ１５は、電池の容量を検知する電池容量検知手段として作動する。

Ｓ４４で電池の残量が十分であれば（Ｓ４４でＯＫ）、ＬＥＤ１２を、例えば１秒間点灯する（Ｓ４５）。Ｓ４４で電池の残量が不十分であれば（Ｓ４１でＮＧ）、例えば、ＬＥＤ１２の１秒間の点滅を行い、いずれの場合もスリープモードに移行する（Ｓ４１）。

上記実施の形態においては、警報として、ブザーの鳴動回数や、ＬＥＤの点灯回数等について、一例を挙げたが、これに限らず、作業者の注意を引ければ、任意の回数鳴動や点灯でも良いし、振動、風圧、温冷感等、接触刺激、音色、音圧変動、鳴動周期やテンポ等聴覚刺激、嗅覚刺激、視覚刺激、または外部機器と接続するための信号出力などでもよい。

また、ブザーとＬＥＤの点滅とを併用した場合について説明したが、いずれか一方だけでもよい。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示する実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

１０ ＩＣタグ、１１ キャンセルボタン、１２ ＬＥＤ、１３ ブザー、１５ 処理ＩＣ（ＣＰＵ）、１６ 検知部、２０ 重機、２１ 制御ユニット、２２ 電源、２３ 中継ボックス、２４ 警報器、２５ 受信アンテナ、２８ トリガー送信ユニット、３１ 検知エリア。

Claims (4)

1. 磁界強度を検知する磁界強度検知手段と、
   磁界強度検知手段が検知した磁界強度が所定の閾値以上か否かを判定する判定手段と、
   判定手段が、磁界強度が、所定の閾値以上であると判定したとき、判定した磁界強度に応じてブザー音の鳴らし方を変える、ブザー音変更手段とを含む、ＩＣタグ。
2. 磁界ＩＤを検知する磁界ＩＤ検知手段を含む、請求項１に記載のＩＣタグ。
3. ブザー音変更手段のブザー音を停止するブザー音停止手段を含む、請求項１または２に記載のＩＣタグ。
4. 前記ＩＣタグは電池で駆動され、前記電池の容量を検知する電池容量検知手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載のＩＣタグ。