JP2024044525A - Obstacle Detection Device - Google Patents

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JP2024044525A JP2022150092A JP2022150092A JP2024044525A JP 2024044525 A JP2024044525 A JP 2024044525A JP 2022150092 A JP2022150092 A JP 2022150092A JP 2022150092 A JP2022150092 A JP 2022150092A JP 2024044525 A JP2024044525 A JP 2024044525A
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健 羽根田
達也 市川
雅紀 千野
伸 寺内
村田 理
強 大堀
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Hazama Ando Corp
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Abstract

【課題】 本願発明の課題は、従来技術が抱える問題を解決することであり、すなわち、容易に高所作業を実施することができ、しかも従来技術に比して広い範囲で障害物を検知することができる障害物検知装置を提供することである。【解決手段】 本願発明の障害物検知装置は、上昇中の高所作業車等の昇降バケットの上部の障害物を検知する装置であって、レーザ測距手段と座標算出手段、出力制御手段、出力手段を備えたものである。このうちレーザ測距手段は、略鉛直面内に放射状にレーザを照射することによって計測対象物までの距離を計測する手段である。なお出力制御手段は、水平離隔があらかじめ定めた水平範囲にあって、しかも鉛直離隔があらかじめ定めた接近鉛直範囲にあるときに、出力手段に接近警報を出力させる。【選択図】図1[Problem] The object of the present invention is to solve the problems of the prior art, that is, to provide an obstacle detection device that allows easy work at height and can detect obstacles over a wider range than the prior art. [Solution] The obstacle detection device of the present invention is a device that detects obstacles above the lifting bucket of a vehicle for high-altitude work or the like during ascent, and is equipped with a laser distance measuring means, a coordinate calculation means, an output control means, and an output means. Of these, the laser distance measuring means measures the distance to the object to be measured by irradiating a laser radially within a substantially vertical plane. The output control means causes the output means to output a proximity alarm when the horizontal distance is within a predetermined horizontal range and the vertical distance is within a predetermined vertical approach range. [Selected Figure] Figure 1

Description

本願発明は、高所作業車や橋梁点検車の昇降バケット内で作業を行う者の安全を図る技術に関するものであり、より具体的には、昇降バケットが上昇する際に不測の障害物から作業者を保護することができる障害物検知装置に関するものである。 The present invention relates to a technology for ensuring the safety of people working inside the lifting bucket of an aerial work vehicle or a bridge inspection vehicle. This invention relates to an obstacle detection device that can protect people.

労働安全衛生法では、地上2mメートル以上の高さで行う作業のことを「高所作業」と定義しており、この高所作業を行う際には転落防止をはじめ作業者の安全措置を講じるよう規定している。そして建設現場では頻繁に高所作業が行われ、例えば橋梁の主桁の構築やトンネル掘削における天端付近の作業では高所作業は避けられず、高層ビルの建設にあっては工事中あらゆる場所で高所作業が行われる。また高所作業は、構造物の建設に限らず、供用中の構造物の点検や補修工事、電線の架設、オフィスビルの窓清掃など様々な状況で実施される。 The Industrial Safety and Health Act defines "work at heights" as work performed at a height of 2m or more above the ground, and when performing work at heights, safety measures for workers, including fall prevention, must be taken. It is stipulated that Work at heights is frequently carried out at construction sites. For example, work at heights is unavoidable when constructing the main girder of a bridge or working near the top of a tunnel excavation, and when constructing a high-rise building, work at heights can be carried out at any location during construction. Work at heights is carried out. Work at heights is also carried out in a variety of situations, including not only the construction of structures, but also inspections and repair work of structures in service, erection of electric cables, and window cleaning of office buildings.

中でも比較的高い位置で行われる高所作業や橋梁点検(以下、「高所作業等」という。)は、仮設としての足場を設置することがある。足場を設置すれば、いつでも高所作業等を行うことができ、しかも安全に作業を行うことができる。反面、足場を組むためには相当の労力と時間を要し、また足場をばらすときにも同様の労力と時間が必要となり、足場材料の損料などを併せて考えるとそれなりの予算を確保しなければならない。したがって、ある程度の期間継続して高所作業等が行われるときに足場が採用される傾向にある。 Among these, temporary scaffolding may be installed for high-altitude work and bridge inspections (hereinafter referred to as ``high-place work, etc.'') that are performed at relatively high positions. By setting up scaffolding, you can work at heights at any time and do so safely. On the other hand, it takes a considerable amount of effort and time to erect scaffolding, and the same amount of effort and time is required to dismantle the scaffolding, and considering the cost of scaffolding materials, it is necessary to secure a certain budget. It won't happen. Therefore, there is a tendency for scaffolding to be used when work at high places is to be carried out for a certain period of time.

他方、一時的あるいはごく短期間で高所作業が行われるケースでは、高所作業車を採用することが多く、また橋梁点検を実施するケースでは、橋梁点検車が利用されることが多い。高所作業車や橋梁点検車など(以下、「高所作業車等」という。)は、昇降バケットに乗った作業者を高い位置まで押し上げる建設機械であり、作業用途や作業環境に応じて多様な機種のものが利用されている。高所作業車等の機種はその着目点によって分類が異なり、例えば動力に着目するとエンジン式やバッテーリー式、バイエナジー式などに分類され、走行に着目するとトラック式や自走式、クローラ式、タイヤ式などに分類される。また昇降機構に着目すると、パンタグラフ構造を利用して昇降するシザース式や、マストに沿って昇降する垂直マスト式、何段かのブームの伸縮によって昇降する直進ブーム式、伸縮に加えブームが屈折したり旋回したりする屈折ブーム式などに分類することができる。 On the other hand, when work at height is performed temporarily or for a very short period of time, aerial work vehicles are often used, and when bridge inspection is performed, bridge inspection vehicles are often used. Aerial work vehicles and bridge inspection vehicles (hereinafter referred to as "aerial work vehicles, etc.") are construction machines that push workers in lifting buckets up to high positions, and various models are used depending on the work purpose and work environment. Aerial work vehicles and other models are classified differently depending on the focus. For example, when focusing on the power source, they are classified into engine type, battery type, bi-energy type, etc., and when focusing on the driving, they are classified into track type, self-propelled type, crawler type, tire type, etc. In addition, when focusing on the lifting mechanism, they can be classified into scissors type that uses a pantograph structure to lift and lower, vertical mast type that lifts and lowers along a mast, straight boom type that lifts and lowers by extending and retracting several stages of the boom, and bending boom type that bends and rotates in addition to extending and retracting.

ところで、作業者を載せた昇降バケットが上昇する際に、その上方に想定されていない障害物(例えば、構造梁やダクト、ラックなど)が配置されていることもある。もちろん、早めにその障害物を把握することができれば問題ないものの、その存在に気付くことなく昇降バケットの上昇を継続すると、作業者がその障害物にぶつかったり、あるいは作業者が昇降バケットと障害物との間に挟まれたりすることがあり、すなわち労働災害を引き起こすおそれがある。 Incidentally, when a lifting bucket carrying a worker is lifted, unexpected obstacles (for example, structural beams, ducts, racks, etc.) may be placed above it. Of course, there is no problem if the obstacle can be recognized early, but if the operator continues to raise the lifting bucket without noticing its existence, the worker may collide with the obstacle, or the worker may run into the obstacle between the lifting bucket and the obstacle. This can lead to work-related accidents.

そこで、昇降バケットが上昇する際にその周囲の障害物を検知する種々の技術がこれまでにも提案されている。代表的な対策としては、距離センサ方式と、特許文献1で提案される物理センサ方式を挙げることができる。 Therefore, various techniques have been proposed to detect obstacles around the elevating bucket as it ascends. Typical countermeasures include a distance sensor method and a physical sensor method proposed in Patent Document 1.

特開2006-131370号公報Japanese Patent Application Publication No. 2006-131370

特許文献1に開示される物理センサ方式は、昇降バケットの側面にポール状のセンサを取り付け、そのセンサが障害物に接触するとアラートを発するものである。一方、従来の距離センサは、昇降バケットの手摺や操作盤に上向きの距離センサを設置し、その距離センサによって計測された距離が一定以上になるとアラートを発するものである。 The physical sensor method disclosed in Patent Document 1 involves attaching a pole-shaped sensor to the side of the lift bucket, which issues an alert when the sensor comes into contact with an obstacle. On the other hand, conventional distance sensors are installed on the handrails or control panel of the lift bucket, facing upward, and issue an alert when the distance measured by the distance sensor exceeds a certain level.

しかしながら、従来の物理センサ方式と距離センサ方式は、いずれも問題を指摘することができる。物理センサ方式は、設置されたポール状センサが高所作業等の障害になるうえ、ポール状センサが配置されているところでは障害物を検知することができるものの、ポール状センサから外れた位置にある障害物は検知することができないという問題がある。また距離センサ方式も同様に、距離センサが配置されているところでは障害物を検知することができるものの、距離センサから外れた位置にある障害物は検知することができないという問題がある。さらに物理センサ方式、距離センサ方式ともに、作業者が昇降バケットと障害物との間に挟まれたことを通知する機能を備えていないため、救助や治療が遅れてしまうといったおそれすらある。 However, problems can be pointed out with both the conventional physical sensor method and the distance sensor method. The physical sensor method has the problem that the installed pole-shaped sensor becomes an obstacle when working at height, and while it can detect obstacles where the pole-shaped sensor is installed, it cannot detect obstacles that are in a position that is far from the pole-shaped sensor. Similarly, the distance sensor method has the problem that it can detect obstacles where the distance sensor is installed, but cannot detect obstacles that are in a position that is far from the distance sensor. Furthermore, both the physical sensor method and the distance sensor method are not equipped with a function to notify a worker that he or she has been caught between the lifting bucket and an obstacle, which may even delay rescue or treatment.

本願発明の課題は、従来技術が抱える問題を解決することであり、すなわち、容易に高所作業等を実施することができ、しかも従来技術に比して広い範囲で障害物を検知することができる障害物検知装置を提供することである。 The objective of the present invention is to solve the problems of the conventional technology, that is, to provide an obstacle detection device that can easily perform work at height, and can detect obstacles over a wider range than conventional technology.

本願発明は、レーザ測距手段を利用するとともに、放射状に照射されたレーザによっていわば面状で障害物を検知する、という点に着目してなされたものであり、これまでにない発想に基づいて行われた発明である。 The present invention was made by focusing on the point that obstacles are detected in a so-called planar form using laser distance measuring means and radially irradiated laser, and is based on an unprecedented idea. This is an invention made.

本願発明の障害物検知装置は、上昇中の高所作業車等(高所作業車や橋梁点検車など)の昇降バケットの上部の障害物を検知する装置であって、レーザ測距手段と座標算出手段、出力制御手段、出力手段を備えたものである。このうちレーザ測距手段は、略鉛直面(鉛直面を含む)内に放射状にレーザを照射することによって計測対象物までの距離を計測する手段であり、座標算出手段は、計測対象物までの距離とレーザの照射方向に基づいて水平離隔(レーザ測距手段から計測対象物までの水平距離)と鉛直離隔(レーザ測距手段から計測対象物までの鉛直距離)を算出する手段である。また出力制御手段は、座標算出手段による算出結果に応じて接近警報(障害物が接近したことを知らせる情報)を出力させる手段であり、出力手段は、出力制御手段の制御に応じて接近警報を出力する手段である。なお出力制御手段は、水平離隔があらかじめ定めた水平範囲にあって、しかも鉛直離隔があらかじめ定めた接近鉛直範囲にあるときに、出力手段に接近警報を出力させる。また水平範囲は、レーザ測距手段からの下限水平距離と上限水平距離によって設定され、接近鉛直範囲は、レーザ測距手段からの下限鉛直距離と上限鉛直距離によって設定される。 The obstacle detection device of the present invention is a device for detecting obstacles above the lifting bucket of a vehicle for high-altitude work (such as a vehicle for high-altitude work or a bridge inspection vehicle) during ascent, and is equipped with a laser distance measuring means, a coordinate calculation means, an output control means, and an output means. The laser distance measuring means measures the distance to the object by radiating a laser in a substantially vertical plane (including the vertical plane), and the coordinate calculation means calculates the horizontal distance (horizontal distance from the laser distance measuring means to the object) and the vertical distance (vertical distance from the laser distance measuring means to the object) based on the distance to the object and the direction of laser irradiation. The output control means outputs a proximity alarm (information notifying the approach of an obstacle) according to the calculation result by the coordinate calculation means, and the output means outputs the proximity alarm according to the control of the output control means. The output control means causes the output means to output a proximity alarm when the horizontal distance is within a predetermined horizontal range and the vertical distance is within a predetermined vertical approach range. The horizontal range is set by the lower limit horizontal distance and upper limit horizontal distance from the laser distance measuring means, and the approach vertical range is set by the lower limit vertical distance and upper limit vertical distance from the laser distance measuring means.

本願発明の障害物検知装置は、昇降バケットが具備する手摺にレーザ測距手段を設置したものとすることもできる。この場合、レーザ測距手段は手摺を含む略鉛直面(鉛直面を含む)内にレーザを照射する。また出力制御手段は、水平離隔が水平範囲にあって、しかも鉛直離隔があらかじめ定めた危険鉛直範囲にあるときに、危険警報(手摺と障害物との間に作業者が挟まれたことを知らせる情報)を出力させ、出力手段は、出力制御手段の制御に応じて危険警報を出力する。なお危険鉛直範囲は、レーザ測距手段からの下限鉛直距離と上限鉛直距離によって設定され、危険鉛直範囲に係る上限鉛直距離は接近鉛直範囲に係る下限鉛直距離より小さい値で設定される。 The obstacle detection device of the present invention may also be one in which a laser distance measuring means is installed on the handrail of the lifting bucket. In this case, the laser distance measuring means irradiates a laser within a substantially vertical plane (including the vertical plane) including the handrail. The output control means outputs a danger alarm (information notifying the operator that he or she is caught between the handrail and an obstacle) when the horizontal distance is within the horizontal range and the vertical distance is within a predetermined dangerous vertical range, and the output means outputs the danger alarm according to the control of the output control means. The dangerous vertical range is set by a lower limit vertical distance and an upper limit vertical distance from the laser distance measuring means, and the upper limit vertical distance of the dangerous vertical range is set to a value smaller than the lower limit vertical distance of the approach vertical range.

本願発明の障害物検知装置は、所定の状況(水平離隔が水平範囲にあって、しかも鉛直離隔があらかじめ定めた危険鉛直範囲にある状況)があらかじめ定めた継続時間閾値を超えて継続したときに危険警報を出力させるものとすることもできる。 The obstacle detection device of the present invention detects when a predetermined situation (a situation where the horizontal separation is within the horizontal range and the vertical separation is within the predetermined dangerous vertical range) continues beyond a predetermined duration threshold. It is also possible to output a danger warning.

本願発明の障害物検知装置は、出力手段によって接近警報が出力された後、あらかじめ定めた経過時間閾値が経過する前に所定の状況(水平離隔が前記水平範囲にあって、しかも鉛直離隔が危険鉛直範囲となる状況)となったときに危険警報を出力させるものとすることもできる。 The obstacle detection device of the present invention can also be configured to output a danger alarm when a specified situation occurs (a situation in which the horizontal distance is within the horizontal range and the vertical distance is within the dangerous vertical range) before a predetermined elapsed time threshold has elapsed after a proximity alarm has been output by the output means.

本願発明の障害物検知装置は、上昇判定手段をさらに備えたものとすることもできる。この上昇判定手段は、繰り返し計測されるレーザ測距手段の結果に基づいて昇降バケットの上昇を判定する手段であり、レーザ測距手段による繰り返し計測に伴って鉛直離隔が減少しているときに昇降バケットが上昇していると判定する。この場合、出力制御手段は、上昇判定手段が昇降バケットの上昇を判定しているときに、接近警報を出力させる。 The obstacle detection device of the present invention may further include a rise determination means. This rise determination means is a means for determining the rise of the elevating bucket based on the results of the repeated measurements by the laser distance measuring means. It is determined that the bucket is rising. In this case, the output control means outputs an approach warning while the rise determination means is determining whether the lifting bucket has risen.

本願発明の障害物検知装置は、レーザ測距手段による繰り返し計測に基づいて昇降バケットの上昇速度を算出するものとすることもできる。この場合、上昇判定手段は、昇降バケットの上昇速度があらかじめ定めた速度閾値を上回るときに、昇降バケットが上昇していると判定する。 The obstacle detection device of the present invention may also calculate the rising speed of the lifting bucket based on repeated measurements by the laser distance measuring means. In this case, the ascent determining means determines that the elevating bucket is ascending when the ascending speed of the elevating bucket exceeds a predetermined speed threshold.

本願発明の障害物検知装置は、昇降バケットの床体の一部がスライドすることによってその床面が拡張するケースでは、床面状態設定手段をさらに備えたものとすることもできる。この床面状態設定手段は、通常状態(床体の一部がスライドする前の状態)と拡張状態(床体の一部がスライドした後の状態)のいずれかを設定することができる手段である。この場合、床面状態設定手段によって拡張状態が設定されると、通常状態に係る上限水平距離よりも大きい値で設定される上限水平距離に基づいて水平範囲が設定される。 The obstacle detection device of the present invention may further include floor condition setting means in a case where the floor surface of the lifting bucket expands by sliding a portion of the floor body. This floor state setting means is a means that can set either a normal state (a state before a part of the floor body slides) or an extended state (a state after a part of the floor body slides). be. In this case, when the expanded state is set by the floor surface state setting means, the horizontal range is set based on the upper limit horizontal distance that is set to a larger value than the upper limit horizontal distance related to the normal state.

本願発明の障害物検知装置は、昇降バケットが最上端の手摺よりも低い位置にレーザ測距手段が設置されたものとすることもできる。 The obstacle detection device of the present invention may also be one in which the laser distance measuring means is installed at a position where the lift bucket is lower than the topmost handrail.

本願発明の障害物検知装置には、次のような効果がある。
(1)放射状に照射されたレーザによって面状で障害物を検知することから、従来技術に比して障害物の検知漏れを低減することができる。
(2)従来技術のポール状センサなどとは異なり、比較的コンパクトなレーザ測距手段を設置することから、昇降バケット内での作業を障害なく容易に実施することができる。
(3)上昇判定手段を備えることによって、作業者の頭上にある障害物のみを検知してアラートを発報することができ、すなわちアラートの誤発報を抑制することができる。
(4)接近警報に加え危険警報を出力する仕様にすることによって、万が一に作業者が挟まれた際にもアラートを発報し、迅速に救助や治療を行うことができる。
The obstacle detection device of the present invention has the following effects.
(1) Since obstacles are detected in a planar manner using a radially irradiated laser, failure to detect obstacles can be reduced compared to conventional techniques.
(2) Unlike conventional pole-shaped sensors, a relatively compact laser distance measuring means is installed, so work within the lifting bucket can be easily carried out without any hindrance.
(3) By providing the elevation determination means, it is possible to detect only obstacles above the worker's head and issue an alert, that is, it is possible to suppress false alarms.
(4) By making it possible to output a danger warning in addition to an approach warning, an alert can be issued in the unlikely event that a worker is trapped, allowing for prompt rescue and treatment.

高所作業車の昇降バケットに取り付けられたレーザ測距手段がレーザを照射している状況を模式的に示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing a schematic state in which a laser distance measuring means attached to a lifting bucket of a vehicle for working at height irradiates a laser. 本願発明の障害物検知装置の主な構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a main configuration of an obstacle detection device according to the present invention; レーザ測距手段を模式的に示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view schematically showing a laser ranging means. レーザ測距手段を基準とした対象物座標を説明するモデル図。FIG. 4 is a model diagram illustrating object coordinates based on a laser ranging means. 接近領域と危険領域を説明するモデル図。A model diagram explaining approach areas and danger areas. 出力制御手段が接近状況を判定する際の基本的な処理を示すフロー図。FIG. 3 is a flow diagram showing basic processing when the output control means determines the approach situation. 出力制御手段が上昇判定手段を利用して接近状況を判定する処理を示すフロー図。11 is a flowchart showing a process in which the output control means uses the rise determination means to determine an approaching situation. 出力制御手段が危険状況を判定する際の基本的な処理を示すフロー図。FIG. 3 is a flow diagram showing basic processing when the output control means determines a dangerous situation. 危険領域内の障害物が継続して検知されたときに出力制御手段が危険状況を判定する処理を示すフロー図。6 is a flow diagram showing a process in which the output control means determines a dangerous situation when an obstacle in a danger area is continuously detected; FIG. 経過時間閾値の経過前に危険領域内の障害物が検知されたときに出力制御手段が危険状況を判定する処理を示すフロー図。13 is a flow diagram showing a process in which an output control means determines a dangerous situation when an obstacle is detected in a danger area before an elapsed time threshold has elapsed. FIG. 接近情報や危険警報、計測結果、対象物座標などが表示された端末機器を模式的に示すモデル図。A model diagram schematically showing a terminal device that displays approach information, danger warnings, measurement results, target object coordinates, etc. (a)は床体の一部がスライドしていない状態の昇降バケットを模式的に示す側面図、(b)は床体の一部がスライドした状態の昇降バケットを模式的に示す側面図。1A is a side view showing a schematic diagram of the lift bucket when a portion of the floor body is not slid, and FIG. 1B is a side view showing a schematic diagram of the lift bucket when a portion of the floor body is slid. 本願発明の障害物検知装置を使用して接近警報や危険警報を出力する処理の流れを示すフロー図。4 is a flowchart showing a process for outputting an approach warning or a danger warning using the obstacle detection device of the present invention.

本願発明の障害物検知装置の例を図に基づいて説明する。 An example of an obstacle detection device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

1.全体概要
本願発明は、「上方作業用機械」の昇降バケットが上昇する際、その上方に位置する障害物を事前に検知することができるものである。ここで上方作業用機械とは、高所作業車や橋梁点検車のように上昇可能な昇降バケットを有する建設機械であり、移動可能な場合はトラック式やホイール式、クローラ式とすることもできるし、また伸縮ブームや屈折ブーム、混合ブーム、垂直昇降型とすることもできるし、エンジン式やバッテーリー式、バイエナジー式などとすることもでき、従来用いられている種々の形式や種類とすることができる。なお便宜上ここでは、上方作業用機械が高所作業車の例で説明することとする。図1は、高所作業車HV(上方作業用機械)の昇降バケットBCに取り付けられたレーザ測距手段101が、レーザLSを照射している状況を模式的に示す斜視図である。この図に示すようにレーザ測距手段101は、昇降バケットBCの上方に向かって放射状にレーザLSを照射し、つまり昇降バケットBC上方の略鉛直面(鉛直面を含む)に計測範囲を形成しており、その結果、昇降バケットBCの上方にある障害物をいわば面状に探索している。このように面状に探索することによって、上昇中の昇降バケットBCの上方にある障害物を漏れなく検知することができるわけである。
1. Overall Overview The present invention is capable of detecting obstacles located above the lifting bucket of an "upward working machine" in advance when the lifting bucket is rising. Here, the upward work machine is a construction machine that has a lifting bucket that can be lifted, such as an aerial work vehicle or a bridge inspection vehicle, and if it is movable, it can be a truck type, wheel type, or crawler type. However, it can also be a telescopic boom, a retractable boom, a mixed boom, a vertical lift type, an engine type, a battery type, a bi-energy type, etc. be able to. For convenience, the explanation will be given here using an example in which the machine for upward work is an aerial work vehicle. FIG. 1 is a perspective view schematically showing a situation in which a laser distance measuring means 101 attached to a lifting bucket BC of an aerial work vehicle HV (an overhead work machine) is irradiating a laser LS. As shown in this figure, the laser distance measuring means 101 irradiates the laser LS radially above the lifting bucket BC, that is, forms a measurement range on a substantially vertical plane (including the vertical plane) above the lifting bucket BC. As a result, obstacles above the lifting bucket BC are searched in a so-called planar manner. By performing a planar search in this manner, it is possible to detect all obstacles above the lifting bucket BC that is being raised.

図1の例では、昇降バケットBCを構成する手摺HDのうち上から2段目の水平部材にレーザ測距手段101を取り付けており、そしてこの手摺HDを含む略鉛直面(鉛直面を含む)と同一の(あるいは接近した)略鉛直面にレーザを照射している。この場合、当然ながら手摺HDの上方に位置する障害物を事前に検知することができ、これにより昇降バケットBCに乗った作業者(例えば、腕や手指など)が手摺HDと障害物の間に挟まれることを未然に防ぐこともできる。なおレーザ測距手段101は、昇降バケットBCの上方に照射することができれば、図1の位置に限らず任意の位置に取り付けることができる。また図1の例では、シザース式の高所作業車HVを示しているが、これに限らず垂直昇降型の高所作業車HVや、伸縮ブーム式の高所作業車HV、屈折ブーム式の高所作業車HV、混合ブーム式の高所作業車HVなど、種々の高所作業車HVで本願発明を実施することができる。 In the example of FIG. 1, the laser distance measuring means 101 is attached to the second-highest horizontal member of the handrail HD that constitutes the lift bucket BC, and the laser is irradiated to the same (or close) approximately vertical plane as the approximately vertical plane (including the vertical plane) including the handrail HD. In this case, it is possible to detect obstacles located above the handrail HD in advance, and this can prevent the worker (e.g., arms, fingers, etc.) riding on the lift bucket BC from being pinched between the handrail HD and the obstacle. Note that the laser distance measuring means 101 can be attached to any position, not limited to the position in FIG. 1, as long as it can be irradiated above the lift bucket BC. In addition, the example of FIG. 1 shows a scissor-type high-altitude work vehicle HV, but the present invention can be implemented with various high-altitude work vehicles HV, such as vertical lift type high-altitude work vehicles HV, telescopic boom type high-altitude work vehicles HV, bending boom type high-altitude work vehicles HV, and mixed boom type high-altitude work vehicles HV.

2.障害物検知装置
本願発明の障害物検知装置について詳しく説明する。図2は、本願発明の障害物検知装置100の主な構成を示すブロック図である。この図に示すように本願発明の障害物検知装置100は、レーザ測距手段101と座標算出手段102、出力制御手段103、出力手段104を含んで構成され、さらに上昇判定手段105や床面状態設定手段106、制限領域記憶手段107、後述する表示手段などを含んで構成することもできる。
2. Obstacle Detection Device The obstacle detection device of the present invention will now be described in detail. Fig. 2 is a block diagram showing the main components of the obstacle detection device 100 of the present invention. As shown in this figure, the obstacle detection device 100 of the present invention is configured to include a laser distance measuring means 101, a coordinate calculation means 102, an output control means 103, and an output means 104, and may further include an ascent determination means 105, a floor surface state setting means 106, a restricted area storage means 107, a display means to be described later, and the like.

障害物検知装置100を構成する主な要素のうち座標算出手段102と出力制御手段103、上昇判定手段105、床面状態設定手段106は、専用のものとして製造することもできるし、汎用的なコンピュータ装置を利用することもできる。このコンピュータ装置は、CPU等のプロセッサ、ROMやRAMといったメモリ、マウスやキーボード等の入力手段やディスプレイを具備するもので、パーソナルコンピュータ(PC)やサーバー、iPad(登録商標)といったタブレット型PC、スマートフォンを含む携帯端末などによって構成することができる。ディスプレイを具備したコンピュータ装置を利用する場合は、そのディスプレイを出力手段104として利用することもできる。 Of the main elements constituting the obstacle detection device 100, the coordinate calculation means 102, output control means 103, rise determination means 105, and floor surface state setting means 106 can be manufactured as dedicated components, or a general-purpose computer device can be used. This computer device is equipped with a processor such as a CPU, memory such as ROM and RAM, input means such as a mouse and keyboard, and a display, and can be configured from a personal computer (PC), a server, a tablet PC such as an iPad (registered trademark), or a mobile terminal including a smartphone. When a computer device equipped with a display is used, the display can also be used as the output means 104.

また制限領域記憶手段107は、汎用的コンピュータの記憶装置を利用することもできるし、データベースサーバーに構築することもできる。データベースサーバーに構築する場合、ローカルなネットワーク(LAN:Local Area Network)に置くこともできるし、インターネット経由で保存するクラウドサーバーとすることもできる。 Further, the restricted area storage means 107 can use a storage device of a general-purpose computer, or can be constructed in a database server. When building a database server, it can be placed on a local network (LAN: Local Area Network), or it can be a cloud server that stores it via the Internet.

以下、本願発明の障害物検知装置100を構成する主な要素ごとに詳しく説明する。 Hereinafter, each main element constituting the obstacle detection device 100 of the present invention will be explained in detail.

(レーザ測距手段)
レーザ測距手段101は、計測対象物に対して照射したレーザLSの反射信号を受けて計測する測距手段であり、略鉛直面(鉛直面を含む)内で照射方向を変えながら(つまり、首を振りながら、あるいは回転しながら)照射するものである。このように照射方向を変えながらレーザLSを照射することによって、レーザLSが放射状に照射され、すなわち略鉛直面に計測範囲を形成することができるわけである。なおレーザLSの照射方向(3次元空間における照射角度)は、レーザ測距手段101によって取得される。照射されたレーザLSが計測対象物で反射すると、レーザ測距手段101はその反射信号を受信し、レーザLSの照射時刻と受信時刻から計測対象物までの距離(以下、「計測距離」という。)を求めることができる。
(Laser distance measuring means)
The laser distance measuring means 101 is a distance measuring means that receives a reflected signal of a laser LS irradiated to a measurement object and measures the distance, and irradiates the laser LS while changing the irradiation direction (i.e., while shaking or rotating) within a substantially vertical plane (including a vertical plane). By irradiating the laser LS while changing the irradiation direction in this way, the laser LS is irradiated radially, that is, a measurement range can be formed on a substantially vertical plane. The irradiation direction of the laser LS (irradiation angle in three-dimensional space) is acquired by the laser distance measuring means 101. When the irradiated laser LS is reflected by the measurement object, the laser distance measuring means 101 receives the reflected signal, and can obtain the distance to the measurement object from the irradiation time and reception time of the laser LS (hereinafter referred to as the "measured distance").

図3は、レーザ測距手段101を模式的に示す斜視図である。この図に示すレーザ測距手段101は、ケース内に収められており、ケース上部に設けられたスリットを開口部としてレーザLSが照射されている。また、このケースには出力手段104としての警報ブザーも収容され、さらに座標算出手段102や出力制御手段103、上昇判定手段105、床面状態設定手段106などが構成された小型のコンピュータPCも収容されている。したがって、この図に示すケースを昇降バケットBCなどに取り付けると、レーザ測距手段101が設置されるうえ、出力手段104と座標算出手段102、出力制御手段103、上昇判定手段105、床面状態設定手段106も併せて設置される。 FIG. 3 is a perspective view schematically showing the laser distance measuring means 101. The laser distance measuring means 101 shown in this figure is housed in a case, and a laser LS is irradiated with a slit provided at the top of the case as an opening. This case also accommodates an alarm buzzer as an output means 104, and also accommodates a small computer PC that includes a coordinate calculation means 102, an output control means 103, an elevation determination means 105, a floor condition setting means 106, etc. has been done. Therefore, when the case shown in this figure is attached to the lifting bucket BC, etc., the laser distance measuring means 101 is installed, as well as the output means 104, the coordinate calculation means 102, the output control means 103, the elevation determination means 105, and the floor condition setting. Means 106 is also installed.

既述したとおりレーザ測距手段101は、昇降バケットBCの上方に向かってレーザLSを照射することができれば、任意の位置に取り付けることができる。また、1体のみのレーザ測距手段101を昇降バケットBCなどに取り付けることもできるし、図1や図3に示すように2体のレーザ測距手段101を1セットとして取り付けることも、あるいは3体以上のレーザ測距手段101を1セットとして取り付けることもできる。2体のレーザ測距手段101を取り付ける場合、図1に示すように、対向する手摺HDに取り付けるとよい。これにより、異なる2つの略鉛直面内にそれぞれ計測範囲が形成され、すなわち対向する手摺HDの上方をそれぞれ面状に計測することができる。 As mentioned above, the laser distance measuring means 101 can be installed in any position as long as it can irradiate the laser LS toward the upper part of the lifting bucket BC. Also, only one laser distance measuring means 101 can be installed on the lifting bucket BC, or two laser distance measuring means 101 can be installed as a set as shown in Figures 1 and 3, or three or more laser distance measuring means 101 can be installed as a set. When installing two laser distance measuring means 101, it is recommended to install them on opposing handrails HD as shown in Figure 1. This forms a measurement range within two different approximately vertical planes, meaning that the areas above the opposing handrails HD can be measured in a planar manner.

(座標算出手段)
座標算出手段102は、レーザ測距手段101によって得られる計測結果(計測距離と照射方向)から、計測対象物の位置、すなわちレーザ測距手段101(特に照射点)を基準とした相対的な座標(以下、「対象物座標」という。)を算出する手段である。図4に示すように対象物座標は、レーザ測距手段101(照射点)から計測対象物OJまでの水平距離(以下、「水平離隔DH」という。)と、レーザ測距手段101から計測対象物OJまでの鉛直距離(以下、「鉛直離隔DV」という。)によって規定することができる。この水平離隔DHは、計測距離DS(照射点から計測対象物OJまでの距離)の余弦長として求められ、また鉛直離隔DVは、計測距離DSの正弦長として求められる。放射状に照射されるレーザLSは鉛直面を形成し、故に計測された計測対象物OJはその鉛直面内に位置するはずである。したがって対象物座標は、レーザLSによる鉛直面上の2次元座標(水平離隔DH,鉛直離隔DV)として規定することができるわけである。
(Coordinate calculation means)
The coordinate calculation means 102 calculates the position of the object to be measured, that is, the relative coordinates with respect to the laser distance measurement means 101 (in particular, the irradiation point) from the measurement results (measured distance and irradiation direction) obtained by the laser distance measurement means 101. (hereinafter referred to as "object coordinates"). As shown in FIG. 4, the object coordinates are the horizontal distance from the laser distance measuring means 101 (irradiation point) to the measuring object OJ (hereinafter referred to as "horizontal distance DH"), and the horizontal distance from the laser distance measuring means 101 to the measuring object OJ. It can be defined by the vertical distance to the object OJ (hereinafter referred to as "vertical distance DV"). The horizontal distance DH is determined as the cosine length of the measurement distance DS (distance from the irradiation point to the object to be measured OJ), and the vertical distance DV is determined as the sine length of the measurement distance DS. The radially irradiated laser LS forms a vertical plane, and therefore the measured object OJ should be located within the vertical plane. Therefore, the object coordinates can be defined as two-dimensional coordinates (horizontal distance DH, vertical distance DV) on the vertical plane by the laser LS.

(出力制御手段)
出力制御手段103は、座標算出手段102によって得られる対象物座標に基づいて、上昇中の作業者にとって計測対象物OJが障害物に該当するか否か、つまり障害物が作業者に接近している状況(以下、「接近状況」という。)を判定する手段である。そして接近状況として判定した場合、出力制御手段103は障害物が接近したことを知らせる情報(以下、「接近警報」という。)を出力手段104が出力するように制御する。また出力制御手段103は、手摺HDと障害物との間に作業者が挟まれた状況(以下、「危険状況」という。)を判定するとともに、危険状況として判定した場合、手摺HDと障害物との間に作業者が挟まれたことを知らせる情報(以下、「危険警報」という。)を出力手段104が出力するように制御することもできる。
(Output control means)
The output control means 103 is a means for determining whether or not the measurement object OJ corresponds to an obstacle for the ascending worker based on the object coordinates obtained by the coordinate calculation means 102, that is, a situation in which an obstacle is approaching the worker (hereinafter referred to as an "approaching situation"). If it is determined that the obstacle is approaching, the output control means 103 controls the output means 104 to output information notifying that an obstacle is approaching (hereinafter referred to as an "approaching warning"). The output control means 103 also determines a situation in which the worker is caught between the handrail HD and an obstacle (hereinafter referred to as a "dangerous situation"), and, if it is determined that the situation is dangerous, can also control the output means 104 to output information notifying that the worker is caught between the handrail HD and an obstacle (hereinafter referred to as a "dangerous warning").

出力制御手段103は、計測対象物OJ(対象物座標)が「接近領域」にあるときに接近状況として判定し、また計測対象物OJ(対象物座標)が「危険領域」にあるときに危険状況として判定する。図5は、接近領域と危険領域を説明するモデル図である。なおこの図では、レーザ測距手段101(照射点)を原点とし、横軸方向は左側が正となるように、縦軸方向は上側が正となるように2次元(鉛直面上)の座標系を設定している。この図に示すように接近領域は、水平範囲WHと接近鉛直範囲WV1によって設定される。そして、水平範囲WHはレーザ測距手段101(照射点)からの下限水平距離HLと上限水平距離HUによって設定され、接近鉛直範囲WV1は、レーザ測距手段101(照射点)からの接近下限鉛直距離VL1と接近上限鉛直距離VU1によって設定される。図5では、下限水平距離HLが負の値となる例を示しているが、もちろん0以上の値で下限水平距離HLを設定してもよい。 The output control means 103 determines that it is an approaching situation when the measurement object OJ (object coordinates) is in the "approach area", and determines that it is a dangerous situation when the measurement object OJ (object coordinates) is in the "danger area". Determine it as a situation. FIG. 5 is a model diagram illustrating the approach area and the dangerous area. In this figure, the origin is the laser ranging means 101 (irradiation point), and the two-dimensional (on the vertical plane) coordinates are set so that the left side is positive in the horizontal axis direction and the upper side is positive in the vertical axis direction. The system is set. As shown in this figure, the approach area is set by a horizontal range WH and an approach vertical range WV1. The horizontal range WH is set by the lower limit horizontal distance HL and the upper limit horizontal distance HU from the laser distance measuring means 101 (irradiation point), and the approach vertical range WV1 is the lower limit vertical distance from the laser distance measuring means 101 (irradiation point). It is set by distance VL1 and approach upper limit vertical distance VU1. Although FIG. 5 shows an example in which the lower limit horizontal distance HL is a negative value, it is of course possible to set the lower limit horizontal distance HL to a value of 0 or more.

一方の危険領域は、水平範囲WHと危険鉛直範囲WV2によって設定される。そして、危険鉛直範囲WV2は、レーザ測距手段101(照射点)からの危険下限鉛直距離VL2と危険上限鉛直距離VU2によって設定される。なお、下限水平距離HLと上限水平距離HU(つまり、水平範囲WH)、接近下限鉛直距離VL1と接近上限鉛直距離VU1(つまり、接近鉛直範囲WV1)、危険下限鉛直距離VL2と危険上限鉛直距離VU2(つまり、危険鉛直範囲WV2)は、それぞれあらかじめ設定しておくとよい。ただし図5に示すように、危険上限鉛直距離VU2は接近下限鉛直距離VL1よりも小さい値(つまり、低い位置)で設定される。事前に設定された水平範囲WHと接近鉛直範囲WV1、危険鉛直範囲WV2は、制限領域記憶手段107に記憶される(図2)。 One danger area is set by a horizontal range WH and a danger vertical range WV2. The danger vertical range WV2 is set by the danger lower limit vertical distance VL2 and the danger upper limit vertical distance VU2 from the laser distance measuring means 101 (irradiation point). The lower limit horizontal distance HL and the upper limit horizontal distance HU (i.e., the horizontal range WH), the approach lower limit vertical distance VL1 and the approach upper limit vertical distance VU1 (i.e., the approach vertical range WV1), the danger lower limit vertical distance VL2 and the danger upper limit vertical distance VU2 (i.e., the danger vertical range WV2) should be set in advance. However, as shown in FIG. 5, the danger upper limit vertical distance VU2 is set at a value smaller than the approach lower limit vertical distance VL1 (i.e., a lower position). The horizontal range WH, approach vertical range WV1, and danger vertical range WV2 set in advance are stored in the restricted area storage means 107 (FIG. 2).

以下、図6を参照しながら、出力制御手段103が接近状況として判定する主な手順について説明する。図6は、出力制御手段103が接近状況を判定する際の基本的な処理を示すフロー図である。この図に示すように、座標算出手段102によって対象物座標が求められると(図6のStep201)、出力制御手段103が水平離隔DHと水平範囲WHを照らし合わせる(図6のStep211)。そして、水平離隔DHが水平範囲WHに含まれているとき(図6のStep211のYes)は後続の処理(図6のStep212)に進み、水平離隔DHが水平範囲WHに含まれていないとき(図6のStep211のNo)は作業者(昇降バケットBC)の上方に障害物OBがない状況(常態)であると判定する(図6のStep214)。 Below, referring to FIG. 6, the main steps by which the output control means 103 determines an approaching situation will be described. FIG. 6 is a flow diagram showing the basic processing by the output control means 103 when determining an approaching situation. As shown in this figure, when the object coordinates are calculated by the coordinate calculation means 102 (Step 201 in FIG. 6), the output control means 103 checks the horizontal distance DH against the horizontal range WH (Step 211 in FIG. 6). Then, when the horizontal distance DH is included in the horizontal range WH (Yes in Step 211 in FIG. 6), the process proceeds to the subsequent process (Step 212 in FIG. 6), and when the horizontal distance DH is not included in the horizontal range WH (No in Step 211 in FIG. 6), it is determined that there is no obstacle OB above the operator (lift bucket BC) (normal state) (Step 214 in FIG. 6).

水平離隔DHが水平範囲WHに含まれると判定されると、出力制御手段103は鉛直離隔DVと接近鉛直範囲WV1を照らし合わせる(図6のStep212)。そして、鉛直離隔DVが接近鉛直範囲WV1に含まれているとき(図6のStep212のYes)は接近状況として判定し(図6のStep213)、鉛直離隔DVが接近鉛直範囲WV1に含まれていないとき(図6のStep212のNo)は常態であると判定する(図6のStep214)。接近状況として判定した場合、出力制御手段103は、出力手段104が接近警報を出力するように制御する(図6のStep215)。なお出力手段104は、音を出力するブザーやスピーカーを利用することもできるし、回転灯(パトランプ)や表示板、振動装置など、人が感知することができる情報を出力する種々の機器を利用することができる。さらに接近状況として判定した場合、接近警報の出力に加え、高所作業車HVによる昇降バケットBCの上昇を停止するように出力制御手段103が制御する仕様とすることもできる。 When it is determined that the horizontal separation DH is included in the horizontal range WH, the output control means 103 checks the vertical separation DV against the approach vertical range WV1 (Step 212 in FIG. 6). Then, when the vertical separation DV is included in the approach vertical range WV1 (Yes in Step 212 in FIG. 6), it is determined that the situation is approaching (Step 213 in FIG. 6), and when the vertical separation DV is not included in the approach vertical range WV1 (No in Step 212 in FIG. 6), it is determined that the situation is normal (Step 214 in FIG. 6). When it is determined that the situation is approaching, the output control means 103 controls the output means 104 to output an approach alarm (Step 215 in FIG. 6). The output means 104 can be a buzzer or speaker that outputs sound, or various devices that output information that can be sensed by humans, such as a rotating light (patrol lamp), a display board, or a vibration device, can be used. Furthermore, if an approaching situation is determined, in addition to outputting an approach warning, the output control means 103 can also be configured to stop the lifting of the lift bucket BC by the aerial work vehicle HV.

図6に示す手順では、昇降バケットBCが降下している、あるいは停止しているときであっても、出力手段104が接近警報を出力するケースがあり、このようなケースにおける接近警報は誤報となることが多い。そこで、昇降バケットBCが上昇しているときに限って、出力制御手段103が接近状況として判定する、つまり出力手段104が接近警報を出力する仕様とすることもできる。この場合、昇降バケットBCが上昇していることを判定する上昇判定手段105が利用される。 In the procedure shown in FIG. 6, there are cases where the output means 104 outputs a proximity warning even when the lifting bucket BC is descending or stopping, and the proximity warning in such a case is considered to be a false alarm. It often happens. Therefore, the output control means 103 may determine the approaching situation only when the lifting bucket BC is rising, that is, the output means 104 may output an approach warning. In this case, a rise determination means 105 is used that determines that the lifting bucket BC is raised.

レーザ測距手段101は、極めて短い時間間隔でレーザLSを照射し、すなわち計測距離DSが繰り返し取得される。そして時間とともに計測距離DSが漸減しているときは、昇降バケットBCが上昇していると考えられる。したがって上昇判定手段105は、レーザ測距手段101によって繰り返し計測された計測距離DSを取得し、その計測距離DSが漸減しているときに昇降バケットBCが上昇していると判定する仕様とすることができる。また上昇判定手段105は、レーザ測距手段101によって取得された計測距離DSと、その計測距離DSに係る計測時刻を取得することによって、昇降バケットBCの上昇速度を求めることもできる。その上方に障害物OBがあるときの昇降バケットBCの上昇速度は、昇降バケットBCに乗った作業者が障害物OBに接近する速度であり、換言すれば障害物OBが作業者に接近する速度である。 The laser distance measuring means 101 emits a laser LS at extremely short time intervals, i.e., the measured distance DS is repeatedly obtained. When the measured distance DS gradually decreases over time, it is considered that the lifting bucket BC is rising. Therefore, the ascent determination means 105 can be configured to obtain the measured distance DS repeatedly measured by the laser distance measuring means 101, and determine that the lifting bucket BC is rising when the measured distance DS gradually decreases. The ascent determination means 105 can also determine the ascent speed of the lifting bucket BC by obtaining the measured distance DS obtained by the laser distance measuring means 101 and the measurement time related to the measured distance DS. The ascent speed of the lifting bucket BC when there is an obstacle OB above it is the speed at which the worker riding on the lifting bucket BC approaches the obstacle OB, or in other words, the speed at which the obstacle OB approaches the worker.

図7は、出力制御手段103が上昇判定手段105を利用して接近状況を判定する処理を示すフロー図である。この図に示すように、昇降バケットBCの上昇時に接近状況の判定を行うケースでは、座標算出手段102が対象物座標を求める(図7のStep201)とともに、上昇判定手段105が昇降バケットBCの上昇速度を求める(図7のStep216)。次いで、水平離隔DHが水平範囲WHに含まれ(図7のStep211のYes)、しかも鉛直離隔DVが接近鉛直範囲WV1に含まれているとき(図7のStep212のYes)は、上昇判定手段105が繰り返し取得される計測距離DSの状況を評価する(図7のStep217)。そして、計測距離DSが漸減しているとき(図7のStep217のYes)は後続の処理(図7のStep218)に進み、計測距離DSが漸減していないとき(図7のStep217のNo)は常態であると判定する(図7のStep214)。 Figure 7 is a flow diagram showing the process in which the output control means 103 uses the ascent determination means 105 to determine the approaching situation. As shown in this figure, in the case where the approaching situation is determined when the lift bucket BC is rising, the coordinate calculation means 102 determines the object coordinates (Step 201 in Figure 7) and the ascent determination means 105 determines the ascent speed of the lift bucket BC (Step 216 in Figure 7). Next, when the horizontal separation DH is included in the horizontal range WH (Yes in Step 211 in Figure 7) and the vertical separation DV is included in the approaching vertical range WV1 (Yes in Step 212 in Figure 7), the ascent determination means 105 evaluates the situation of the measured distance DS that is repeatedly acquired (Step 217 in Figure 7). If the measured distance DS is gradually decreasing (Yes in Step 217 in FIG. 7), the process proceeds to the subsequent process (Step 218 in FIG. 7); if the measured distance DS is not gradually decreasing (No in Step 217 in FIG. 7), the state is determined to be normal (Step 214 in FIG. 7).

計測距離DSが漸減していると判定されると、上昇判定手段105は昇降バケットBCの上昇速度とあらかじめ定めた閾値(以下、「速度閾値」という。)を照らし合わせる(図7のStep218)。そして、昇降バケットBCの上昇速度が速度閾値を上回る(あるいは、以上となる)とき(図7のStep218のYes)は昇降バケットBCが上昇していると判定し、出力制御手段103が接近状況として判定(図6のStep213)する。一方、昇降バケットBCの上昇速度が速度閾値を下回る(あるいは、以下となる)とき(図7のStep218のNo)は昇降バケットBCが上昇してないと判定し、出力制御手段103が常態であると判定する(図7のStep214)。なお、昇降バケットBCの上昇速度が速度閾値を照らし合わせることなく、すなわち計測距離DSが漸減していることをもって昇降バケットBCが上昇していると判定し、そのまま出力制御手段103が接近状況として判定(図6のStep213)する仕様とすることもできる。この場合、昇降バケットBCの上昇速度の算出処理(図7のStep216)や、昇降バケットBCの上昇速度と速度閾値の照合処理(図7のStep218)は省略することもできる。 When it is determined that the measured distance DS is gradually decreasing, the rise determination means 105 compares the rising speed of the lifting bucket BC with a predetermined threshold value (hereinafter referred to as "speed threshold value") (Step 218 in FIG. 7). When the rising speed of the lifting bucket BC exceeds (or exceeds) the speed threshold (Yes in Step 218 in FIG. 7), it is determined that the lifting bucket BC is rising, and the output control means 103 determines that the approaching situation is A determination is made (Step 213 in FIG. 6). On the other hand, when the rising speed of the lifting bucket BC is less than (or becomes less than) the speed threshold (No in Step 218 in FIG. 7), it is determined that the lifting bucket BC is not rising, and the output control means 103 is in a normal state. (Step 214 in FIG. 7). Note that without comparing the rising speed of the lifting bucket BC with the speed threshold value, that is, when the measured distance DS is gradually decreasing, it is determined that the lifting bucket BC is rising, and the output control means 103 determines it as an approaching situation. (Step 213 in FIG. 6). In this case, the process of calculating the rising speed of the lifting bucket BC (Step 216 in FIG. 7) and the process of comparing the rising speed of the lifting bucket BC with the speed threshold (Step 218 in FIG. 7) can be omitted.

続いて、図8を参照しながら、出力制御手段103が危険状況として判定する主な手順について説明する。図8は、出力制御手段103が危険状況を判定する際の基本的な処理を示すフロー図である。この図に示すように、座標算出手段102によって対象物座標が求められると(図8のStep201)、出力制御手段103が水平離隔DHと水平範囲WHを照らし合わせる(図8のStep221)。そして、水平離隔DHが水平範囲WHに含まれているとき(図8のStep221のYes)は後続の処理(図8のStep222)に進み、水平離隔DHが水平範囲WHに含まれていないとき(図8のStep221のNo)は常態であると判定する(図8のStep224)。 Next, with reference to FIG. 8, the main procedures by which the output control means 103 determines a dangerous situation will be explained. FIG. 8 is a flowchart showing basic processing when the output control means 103 determines a dangerous situation. As shown in this figure, when the coordinates of the object are determined by the coordinate calculation means 102 (Step 201 in FIG. 8), the output control means 103 compares the horizontal distance DH with the horizontal range WH (Step 221 in FIG. 8). Then, when the horizontal distance DH is included in the horizontal range WH (Yes in Step 221 in FIG. 8), the process proceeds to the subsequent process (Step 222 in FIG. 8), and when the horizontal distance DH is not included in the horizontal range WH ( No in Step 221 of FIG. 8) is determined to be normal (Step 224 of FIG. 8).

水平離隔DHが水平範囲WHに含まれると判定されると、出力制御手段103は鉛直離隔DVと危険鉛直範囲WV2を照らし合わせる(図8のStep222)。そして、鉛直離隔DVが危険鉛直範囲WV2に含まれているとき(図8のStep222のYes)は危険状況として判定し(図8のStep223)、鉛直離隔DVが危険鉛直範囲WV2に含まれていないとき(図8のStep222のNo)は常態であると判定する(図8のStep224)。危険状況として判定した場合、出力制御手段103は、出力手段104が危険警報を出力するように制御する(図8のStep225)。なお出力手段104は、接近警報の出力と同様、音を出力するブザーやスピーカーを利用することもできるし、回転灯(パトランプ)や表示板、振動装置など、人が感知することができる情報を出力する種々の機器を利用することができる。また出力手段104は、接近警報と危険警報のブザーの音量を変えて出力したり、接近警報を回転灯で出力し危険警報をブザーで出力したりするなど、接近警報と危険警報が区別できるようにそれぞれ異なる種類の情報で出力することもできる。さらに危険状況として判定した場合、危険警報の出力に加え、高所作業車HVによる昇降バケットBCの上昇を停止するように出力制御手段103が制御する仕様とすることもできる。 When it is determined that the horizontal distance DH is included in the horizontal range WH, the output control means 103 compares the vertical distance DV with the dangerous vertical range WV2 (Step 222 in FIG. 8). Then, when the vertical distance DV is included in the dangerous vertical range WV2 (Yes in Step 222 in FIG. 8), it is determined that the situation is dangerous (Step 223 in FIG. 8), and when the vertical distance DV is not included in the dangerous vertical range WV2 (No in Step 222 in FIG. 8), it is determined that the situation is normal (Step 224 in FIG. 8). When it is determined that the situation is dangerous, the output control means 103 controls the output means 104 to output a danger alarm (Step 225 in FIG. 8). Note that the output means 104 can use a buzzer or speaker that outputs sound, as in the case of outputting a proximity alarm, or can use various devices that output information that can be sensed by humans, such as a rotating light (patrol lamp), a display board, or a vibration device. The output means 104 can also output different types of information so that the approach warning and the danger warning can be distinguished from each other, such as by changing the volume of the buzzer for the approach warning and the danger warning, or by outputting the approach warning with a rotating light and the danger warning with a buzzer. Furthermore, when a dangerous situation is determined, in addition to outputting a danger warning, the output control means 103 can also be designed to control the lifting bucket BC to stop being raised by the aerial work vehicle HV.

図8に示す手順では、危険領域内の障害物OBが極めて短時間だけ検知されるときであっても、出力手段104が危険警報を出力するケースがあり、このようなケースにおける危険警報は誤報となることが多い。そこで、危険領域内の障害物OBが一定程度だけ継続して検知されるときに限って、出力制御手段103が危険状況として判定する、つまり出力手段104が危険警報を出力する仕様とすることもできる。 In the procedure shown in FIG. 8, there are cases where the output means 104 outputs a danger alarm even when an obstacle OB in the danger area is detected for an extremely short period of time, and the danger alarm in such cases is often a false alarm. Therefore, it is possible to configure the output control means 103 to determine that a dangerous situation exists, i.e., the output means 104 outputs a danger alarm, only when an obstacle OB in the danger area is continuously detected for a certain period of time.

図9は、危険領域内の障害物OBが継続して検知されたときに出力制御手段103が危険状況を判定する処理を示すフロー図である。この図に示すように、障害物OBの継続検知を考慮するケースでは、水平離隔DHが水平範囲WHに含まれ(図9のStep221のYes)、しかも鉛直離隔DVが危険鉛直範囲WV2に含まれているとき(図9のStep222のYes)、出力制御手段103がひとまず暫定的に危険状況であると判定する。そして、その暫定的な危険状況があらかじめ定めた閾値(以下、「継続時間閾値」という。)を超えて(あるいは、継続時間閾値以上)継続すると(図9のStep226のYes)、出力制御手段103が最終的に危険状況であると判定する。一方、暫定的な危険状況が継続時間閾値を超えない(あるいは、以下となる)とき(図9のStep226のNo)は、出力制御手段103が常態であると判定する(図9のStep224)。 FIG. 9 is a flowchart showing a process in which the output control means 103 determines a dangerous situation when an obstacle OB in a dangerous area is continuously detected. As shown in this figure, in the case where continuous detection of the obstacle OB is considered, the horizontal distance DH is included in the horizontal range WH (Yes in Step 221 in FIG. 9), and the vertical distance DV is included in the dangerous vertical range WV2. (Yes in Step 222 in FIG. 9), the output control means 103 temporarily determines that the situation is dangerous. Then, when the temporary dangerous situation continues beyond a predetermined threshold (hereinafter referred to as "duration threshold") (or more than the duration threshold) (Yes in Step 226 in FIG. 9), the output control means 103 is ultimately determined to be a dangerous situation. On the other hand, when the temporary dangerous situation does not exceed (or becomes less than) the duration threshold (No in Step 226 in FIG. 9), it is determined that the output control means 103 is in a normal state (Step 224 in FIG. 9).

ここまで説明したように、接近警報の出力に関わらず、換言すれば接近状況の判定とは独立して、危険状況を判定し、危険警報を出力する仕様とすることができる。他方、手摺HDと障害物OBとの間に作業者が挟まれた危険状況は、多くの場合、接近領域内の障害物OBが検知された後に発生する。そこで、接近警報の出力後、一定期間(以下、「経過時間閾値」という。)が経過する前に諸条件が満たされたときに限って、出力制御手段103が危険状況として判定する、つまり出力手段104が危険警報を出力する仕様とすることもできる。 As explained so far, it is possible to determine a dangerous situation and output a danger alarm regardless of the output of a proximity alarm, in other words, independently of the determination of the approach situation. On the other hand, a dangerous situation in which a worker is trapped between the handrail HD and an obstacle OB often occurs after an obstacle OB is detected in the approach area. Therefore, it is also possible to have the output control means 103 determine that a dangerous situation exists, i.e., the output means 104 outputs a danger alarm, only when various conditions are met before a certain period of time (hereinafter referred to as the "elapsed time threshold") has elapsed after the output of the proximity alarm.

図10は 経過時間閾値の経過前に危険領域内の障害物OBが検知されたときに出力制御手段103が危険状況を判定する処理を示すフロー図である。この図に示すように、接近警報出力後の経過時間を考慮するケースでは、接近警報が出力された(図10のStep215)後、水平離隔DHが水平範囲WHに含まれ(図10のStep221のYes)、しかも鉛直離隔DVが危険鉛直範囲WV2に含まれているとき(図10のStep222のYes)、出力制御手段103がひとまず暫定的に危険状況であると判定する。そして、その暫定的な危険状況の判定が接近警報の出力後の経過時間閾値を経過する前であるとき(図10のStep227のYes)、出力制御手段103が最終的に危険状況であると判定する。一方、暫定的な危険状況の判定が接近警報の出力後の経過時間閾値を経過しているとき(図10のStep227のNo)は、出力制御手段103が常態であると判定する(図10のStep224)。 Figure 10 is a flow diagram showing the process in which the output control means 103 judges a dangerous situation when an obstacle OB in the danger area is detected before the elapse of the elapsed time threshold. As shown in this figure, in the case where the elapsed time after the approach warning output is taken into consideration, after the approach warning is output (Step 215 in Figure 10), when the horizontal distance DH is included in the horizontal range WH (Yes in Step 221 in Figure 10) and the vertical distance DV is included in the dangerous vertical range WV2 (Yes in Step 222 in Figure 10), the output control means 103 provisionally judges that the situation is dangerous. Then, when the provisional judgment of the dangerous situation is before the elapse of the elapsed time threshold after the output of the approach warning (Yes in Step 227 in Figure 10), the output control means 103 finally judges that the situation is dangerous. On the other hand, if the provisional dangerous situation determination has exceeded the elapsed time threshold after the output of the approach warning (No in Step 227 of FIG. 10), the output control means 103 determines that the situation is normal (Step 224 of FIG. 10).

障害物検知装置100は、出力手段104とは異なる態様で情報を出力する端末機器TEを備えたものとすることもできる。この端末機器TEは、接近情報や危険警報のほか、レーザ測距手段101によって得られる計測結果、座標算出手段102によって得られる対象物座標などを視覚情報として表示する手段であり、例えば図11に示すようにタブレット型PCなどを端末機器TEとして利用することができる。もちろん、タブレット型PCに限らず、スマートフォンやパーソナルコンピュータ、あるいはモニターやディスプレイと称される表示装置などを、端末機器TEとして利用することもできる。この場合、座標算出手段102や出力制御手段103、上昇判定手段105、床面状態設定手段106などが構成されたコンピュータPCと、端末機器TEとの間で通信可能な構成とし、コンピュータPCが取得した(あるいは、計算した)情報を端末機器TEでも表示可能にするとよい。これにより、地上で待機している作業者が端末機器TEを通じて昇降バケットBCの状況を把握することが可能となり、さらに管理事務所や監督員詰め所といった現地から離れた場所でも昇降バケットBCの状況を把握することができる。 The obstacle detection device 100 may also include a terminal device TE that outputs information in a manner different from that of the output means 104. This terminal device TE is a means for displaying, as visual information, measurement results obtained by the laser ranging means 101, object coordinates obtained by the coordinate calculating means 102, etc., in addition to approach information and danger warnings. For example, as shown in FIG. As shown, a tablet PC or the like can be used as the terminal device TE. Of course, not only a tablet PC but also a smartphone, a personal computer, a display device called a monitor or a display, etc. can be used as the terminal device TE. In this case, the computer PC, which is configured with the coordinate calculation means 102, the output control means 103, the elevation determination means 105, the floor condition setting means 106, etc., is configured to be able to communicate with the terminal equipment TE, and the computer PC acquires the information. It is preferable that the calculated (or calculated) information can also be displayed on the terminal device TE. This makes it possible for workers waiting on the ground to grasp the status of the lifting bucket BC through the terminal device TE, and also to monitor the status of the lifting bucket BC in locations far away from the site, such as the management office or supervisor's office. can be grasped.

(床面状態設定手段)
図12に示すように高所作業車HVによっては、昇降バケットBCの床体FLの一部がスライド(図では左方向へスライド)することによってその床面が拡張するものもある。図12は、床体FLの一部がスライドする昇降バケットBCを模式的に示す側面図であり、(a)は床体FLの一部がスライドしていない状態(以下、「通常状態」という。)を示し、(b)は床体FLの一部がスライドした状態(以下、「拡張状態」という。)を示している。
(Floor condition setting means)
As shown in FIG. 12, in some aerial work vehicles HV, the floor surface of the lifting bucket BC is expanded by sliding a portion of the floor body FL of the lifting bucket BC (sliding to the left in the figure). FIG. 12 is a side view schematically showing the lifting bucket BC in which a part of the floor body FL slides, and (a) shows a state in which a part of the floor body FL does not slide (hereinafter referred to as "normal state"). ), and (b) shows a state in which a part of the floor body FL is slid (hereinafter referred to as the "expanded state").

床体FLの一部がスライドする高所作業車HVを利用する場合、通常状態と拡張状態では水平範囲WHを変えることが望ましく、すなわち通常状態と拡張状態では接近領域や危険領域を異なる領域として設定することが望ましい。つまり、通常状態の水平範囲WHと、拡張状態の水平範囲WHをそれぞれ別の領域として設定するとよい。より具体的には、下限水平距離HLに関しては通常状態と拡張状態で共通した値とするものの、上限水平距離HUに関しては通常状態と拡張状態でそれぞれ異なる値として設定し、これにより通常状態の水平範囲WHと拡張状態の水平範囲WHを別に設定する。ただし、拡張状態の上限水平距離HUは、通常状態の上限水平距離HUよりも大きな(長い)値で設定される。事前に設定された通常状態の水平範囲WH(通常状態の上限水平距離HU)と拡張状態の水平範囲WH(拡張状態の上限水平距離HU)は、それぞれ制限領域記憶手段107に記憶される(図2)。 When using a high-altitude work vehicle HV in which part of the floor body FL slides, it is desirable to change the horizontal range WH in the normal state and the expanded state, that is, it is desirable to set the approach area and the danger area as different areas in the normal state and the expanded state. In other words, it is advisable to set the horizontal range WH in the normal state and the horizontal range WH in the expanded state as separate areas. More specifically, the lower limit horizontal distance HL is set to a common value in the normal state and the expanded state, but the upper limit horizontal distance HU is set to a different value in the normal state and the expanded state, thereby setting the horizontal range WH in the normal state and the horizontal range WH in the expanded state separately. However, the upper limit horizontal distance HU in the expanded state is set to a value larger (longer) than the upper limit horizontal distance HU in the normal state. The horizontal range WH in the normal state (upper limit horizontal distance HU in the normal state) and the horizontal range WH in the expanded state (upper limit horizontal distance HU in the expanded state) that are set in advance are stored in the restricted area storage means 107 (Figure 2).

床面状態設定手段106は、昇降バケットBCの状態(通常状態/拡張状態)を受け付けるとともに、その状態を出力制御手段103に伝達する手段である。例えば床面状態設定手段106は、オペレータの操作によって昇降バケットBCの状態を受け付ける仕様とすることができる。つまり、昇降バケットBCの状態を目視したオペレータが通常状態と拡張状態のいずれかを判断し、その判断結果を床面状態設定手段106に入力するわけである。あるいは、床体FLの一部がスライドしたことを検知するセンサを利用することもできる。この場合、センサが検知した信号を伝達すると床面状態設定手段106が拡張状態として判定し、センサの信号が伝達されていないときは床面状態設定手段106が通常状態として判定する仕様とすることができる。 The floor condition setting means 106 is a means for receiving the state (normal state/expanded state) of the lifting bucket BC and transmitting the state to the output control means 103. For example, the floor condition setting means 106 can be configured to accept the condition of the lifting bucket BC through an operation by an operator. In other words, the operator who visually observes the state of the lifting bucket BC determines whether it is in the normal state or the extended state, and inputs the result of the determination into the floor state setting means 106. Alternatively, it is also possible to use a sensor that detects that a part of the floor body FL has slid. In this case, when a signal detected by the sensor is transmitted, the floor condition setting means 106 determines the expanded state, and when no sensor signal is transmitted, the floor state setting means 106 determines the state to be the normal state. Can be done.

障害物検知装置100が床面状態設定手段106を備える場合、出力制御手段103は次の手順で判定処理を実行する。すなわち、床面状態設定手段106から昇降バケットBCが通常状態であることを伝達されたとき、出力制御手段103は、制限領域記憶手段107から通常状態の水平範囲WHを読み出したうえで、水平離隔DHと水平範囲WHを照らし合わせる。一方、床面状態設定手段106から昇降バケットBCが拡張状態であることを伝達されたとき、出力制御手段103は、制限領域記憶手段107から拡張状態の水平範囲WHを読み出したうえで、水平離隔DHと水平範囲WHを照らし合わせる。 When the obstacle detection device 100 includes the floor condition setting means 106, the output control means 103 executes the determination process according to the following procedure. That is, when the floor condition setting means 106 transmits that the lifting bucket BC is in the normal state, the output control means 103 reads the horizontal range WH of the normal state from the restricted area storage means 107, and then adjusts the horizontal separation. Compare DH with horizontal range WH. On the other hand, when it is transmitted from the floor condition setting means 106 that the lifting bucket BC is in the expanded state, the output control means 103 reads the horizontal range WH of the expanded state from the restricted area storage means 107, and then Compare DH with horizontal range WH.

(使用例)
図13を参照しながら、本願発明の障害物検知装置100を使用する例について説明する。図13は、本願発明の障害物検知装置100を使用して接近警報や危険警報を出力する主な処理の流れを示すフロー図である。なおこの図では、中央の列に実施する処理を示し、左列にはその処理に必要な情報等を、右列にはその処理から生ずる情報等を示している。
(Example of use)
An example of using the obstacle detection device 100 of the present invention will be described with reference to Fig. 13. Fig. 13 is a flow diagram showing the flow of main processes for outputting an approach warning or a danger warning using the obstacle detection device 100 of the present invention. In this figure, the central column shows the processes to be performed, the left column shows information necessary for the processes, and the right column shows information resulting from the processes.

接近警報や危険警報を出力するにあたっては、図13に示すようにまずレーザ測距手段101による計測を開始する(図13のStep301)。これに伴ってレーザ測距手段101は極めて短い時間間隔でレーザLSの照射を続け、すなわち計測距離DSが繰り返し取得されていく。計測距離DSが取得されると、その都度(あるいは、適宜間引きながら)、座標算出手段102が対象物座標(水平離隔DH,鉛直離隔DV)を算出する(図13のStep302)。 In order to output an approach warning or a danger warning, first, as shown in FIG. 13, measurement by the laser distance measuring means 101 is started (Step 301 in FIG. 13). Along with this, the laser distance measuring means 101 continues to irradiate the laser LS at extremely short time intervals, that is, the measured distance DS is repeatedly acquired. When the measured distance DS is acquired, the coordinate calculating means 102 calculates the object coordinates (horizontal distance DH, vertical distance DV) each time (or while thinning out as appropriate) (Step 302 in FIG. 13).

一方、上昇判定手段105は、昇降バケットBCの上昇速度を求める(図13のStep303)とともに、昇降バケットBCが上昇しているか否かを判定する(図13のStep304)。具体的には、計測距離DSが漸減している状況にあって、しかも昇降バケットBCの上昇速度か速度閾値を上回るときに昇降バケットBCが上昇していると判定する。 Meanwhile, the ascent determination means 105 obtains the ascent speed of the lift bucket BC (Step 303 in FIG. 13) and determines whether the lift bucket BC is rising or not (Step 304 in FIG. 13). Specifically, when the measured distance DS is gradually decreasing and the ascent speed of the lift bucket BC exceeds a speed threshold, it is determined that the lift bucket BC is rising.

上昇判定手段105によって昇降バケットBCの上昇が判定されると、出力制御手段103が接近状況の判定処理を実行する(図13のStep305)。具体的には、計測対象物OJ(対象物座標)が接近領域にあるときに接近状況として判定し、計測対象物OJが接近領域にないときは常態(昇降バケットBCの上方に障害物OBがない状況)として判定する。そして、出力制御手段103によって接近状況が判定されると、出力手段104によって接近警報が出力される(図13のStep306)。 When the rise determination means 105 determines that the lifting bucket BC has risen, the output control means 103 executes an approach situation determination process (Step 305 in FIG. 13). Specifically, when the measurement object OJ (object coordinates) is in the approach area, it is determined as an approaching situation, and when the measurement object OJ is not in the approach area, it is determined as a normal situation (an obstacle OB is above the lifting bucket BC). It is judged as a situation where there is no situation). Then, when the output control means 103 determines the approach situation, the output means 104 outputs an approach warning (Step 306 in FIG. 13).

出力制御手段103によって接近状況の判定処理が行われると、出力制御手段103が危険状況の判定処理を実行する(図13のStep307)。具体的には、計測対象物OJ(対象物座標)が危険領域にあるときに危険状況として判定し、計測対象物OJが危険領域にないときは常態として判定する。そして、出力制御手段103によって危険状況が判定されると、出力手段104によって危険警報が出力される(図13のStep308)。 When the approach situation determination process is performed by the output control means 103, the output control means 103 executes the dangerous situation determination process (Step 307 in FIG. 13). Specifically, when the object to be measured OJ (object coordinates) is in the dangerous area, it is determined as a dangerous situation, and when the object to be measured OJ is not in the dangerous area, it is determined to be in a normal state. When the dangerous situation is determined by the output control means 103, a danger warning is outputted by the output means 104 (Step 308 in FIG. 13).

本願発明の障害物検知装置は、橋梁の主桁の構築やトンネル掘削における天端付近の作業、高層ビルの建設のほか、供用中の構造物の点検や補修工事、電線の架設、オフィスビルの窓清掃など様々な高所作業で好適に利用することができる。本願発明によれば安全に高所作業を行うことができ、換言すれば労働災害の軽減に寄与することを考えると、産業上利用できるばかりでなく社会的にも大きな貢献を期待し得る発明といえる。 The obstacle detection device of the present invention can be used effectively in a variety of high-altitude work, including the construction of bridge girders, work near the top of tunnels, construction of high-rise buildings, inspection and repair of structures in service, installation of electric wires, and cleaning of office building windows. The present invention allows high-altitude work to be performed safely, which in turn contributes to reducing industrial accidents, making it an invention that can be expected to not only be used industrially, but also to make a significant contribution to society.

100 本願発明の障害物検知装置
101 (障害物検知装置の)レーザ測距手段
102 (障害物検知装置の)座標算出手段
103 (障害物検知装置の)出力制御手段
104 (障害物検知装置の)出力手段
105 (障害物検知装置の)上昇判定手段
106 (障害物検知装置の)床面状態設定手段
107 (障害物検知装置の)制限領域記憶手段
BC (高所作業車の)昇降バケット
FL (昇降バケットの)床体
HD (昇降バケットの)手摺
HV 高所作業車
LS レーザ
OB 障害物
OJ 計測対象物
PC (障害物検知装置の)コンピュータ
TE (障害物検知装置の)端末機器
100 Obstacle detection device of the present invention 101 Laser ranging means (of the obstacle detection device) 102 Coordinate calculation means (of the obstacle detection device) 103 Output control means (of the obstacle detection device) 104 (of the obstacle detection device) Output means 105 Elevation determination means (of the obstacle detection device) 106 Floor condition setting means (of the obstacle detection device) 107 Restricted area storage means (of the obstacle detection device) BC Lifting bucket (of the aerial work vehicle) FL ( Floor body (of the lifting bucket) HD Handrail (of the lifting bucket) HV Aerial work vehicle LS Laser OB Obstacle OJ Measurement object PC Computer (of the obstacle detection device) TE Terminal equipment (of the obstacle detection device)

Claims (7)

上昇中の昇降バケットの上部の障害物を検知する装置であって、
鉛直面又は略鉛直面内に放射状にレーザを照射することによって、計測対象物までの距離を計測するレーザ測距手段と、
前記計測対象物までの距離と、レーザの照射方向と、に基づいて、前記レーザ測距手段から該計測対象物までの水平距離である水平離隔と鉛直距離である鉛直離隔と、を算出する座標算出手段と、
前記座標算出手段による算出結果に応じて、前記障害物が接近したことを知らせる接近警報を出力させる出力制御手段と、
前記出力制御手段の制御に応じて、前記接近警報を出力する出力手段と、を備え、
前記出力制御手段は、前記水平離隔があらかじめ定めた水平範囲にあり、かつ前記鉛直離隔があらかじめ定めた接近鉛直範囲にあるとき、前記出力手段に前記接近警報を出力させ、
前記水平範囲は、前記レーザ測距手段からの下限水平距離と上限水平距離によって設定され、前記接近鉛直範囲は、該レーザ測距手段からの下限鉛直距離と上限鉛直距離によって設定される、
ことを特徴とする障害物検知装置。
A device for detecting an obstacle above a lifting bucket while it is rising,
A laser distance measuring means that measures the distance to a measurement target by irradiating a laser radially in a vertical plane or a substantially vertical plane;
Coordinates for calculating a horizontal distance, which is a horizontal distance, and a vertical distance, which is a vertical distance, from the laser distance measuring means to the measurement object based on the distance to the measurement object and the laser irradiation direction. calculation means,
output control means for outputting an approach warning to notify that the obstacle has approached, according to the calculation result by the coordinate calculation means;
output means for outputting the approach warning according to control of the output control means;
The output control means causes the output means to output the approach warning when the horizontal separation is within a predetermined horizontal range and the vertical separation is within a predetermined approach vertical range;
The horizontal range is set by a lower limit horizontal distance and an upper limit horizontal distance from the laser ranging means, and the approach vertical range is set by a lower limit vertical distance and an upper limit vertical distance from the laser ranging means.
An obstacle detection device characterized by:
前記レーザ測距手段は、前記昇降バケットが具備する手摺に設置されるとともに、該手摺を含む鉛直面又は略鉛直面内にレーザを照射し、
前記出力制御手段は、前記水平離隔が前記水平範囲にあり、かつ前記鉛直離隔があらかじめ定めた危険鉛直範囲にあるとき、前記手摺と前記障害物との間に作業者が挟まれたことを知らせる危険警報を出力させ、
前記出力手段は、前記出力制御手段の制御に応じて、前記危険警報を出力し、
前記危険鉛直範囲は、前記レーザ測距手段からの下限鉛直距離と上限鉛直距離によって設定されるとともに、該危険鉛直範囲に係る上限鉛直距離が前記接近鉛直範囲に係る下限鉛直距離より小さい値で設定される、
ことを特徴とする請求項1記載の障害物検知装置。
The laser distance measuring means is installed on a handrail of the lifting bucket, and irradiates a laser within a vertical plane or a substantially vertical plane including the handrail,
the output control means outputs a danger alarm notifying a worker that he or she is caught between the handrail and the obstacle when the horizontal distance is within the horizontal range and the vertical distance is within a predetermined dangerous vertical range,
The output means outputs the danger alarm in response to control by the output control means,
the danger vertical range is set by a lower limit vertical distance and an upper limit vertical distance from the laser distance measuring means, and the upper limit vertical distance of the danger vertical range is set to a value smaller than the lower limit vertical distance of the approach vertical range;
2. The obstacle detection device according to claim 1.
前記出力制御手段は、前記水平離隔が前記水平範囲にあり、かつ前記鉛直離隔があらかじめ定めた前記危険鉛直範囲にある状況が、あらかじめ定めた継続時間閾値を超えて継続したときに前記危険警報を出力させる、
ことを特徴とする請求項2記載の障害物検知装置。
the output control means outputs the danger alarm when a state in which the horizontal distance is within the horizontal range and the vertical distance is within a predetermined danger vertical range continues for a period of time exceeding a predetermined duration threshold.
3. The obstacle detection device according to claim 2.
前記出力制御手段は、前記出力手段による前記接近警報の出力後、あらかじめ定めた経過時間閾値が経過する前に、前記水平離隔が前記水平範囲にありかつ前記鉛直離隔が前記危険鉛直範囲にあるときに前記危険警報を出力させる、
ことを特徴とする請求項2又は請求項3記載の障害物検知装置。
the output control means outputs the danger warning when the horizontal distance is within the horizontal range and the vertical distance is within the danger vertical range before a predetermined elapsed time threshold elapses after the output of the proximity warning by the output means.
4. The obstacle detection device according to claim 2 or 3.
繰り返し計測される前記レーザ測距手段の結果に基づいて、前記昇降バケットの上昇を判定する上昇判定手段を、さらに備え、
前記上昇判定手段は、前記レーザ測距手段による繰り返し計測に伴って前記鉛直離隔が減少しているときに、前記昇降バケットの上昇を判定し、
前記出力制御手段は、前記上昇判定手段が前記昇降バケットの上昇を判定しているときに、前記接近警報を出力させる、
ことを特徴とする請求項1記載の障害物検知装置。
The apparatus further includes an ascent determination means for determining ascent of the lift bucket based on the results of the laser distance measurement means which are repeatedly measured,
the ascent determination means determines ascent of the lift bucket when the vertical separation is decreasing as a result of repeated measurements by the laser distance measuring means,
The output control means outputs the approach warning when the ascent determination means determines that the lift bucket is ascent.
2. The obstacle detection device according to claim 1.
前記上昇判定手段は、前記レーザ測距手段による繰り返し計測に基づいて前記昇降バケットの上昇速度を算出するとともに、該昇降バケットの該上昇速度があらかじめ定めた速度閾値を上回るときに、前記昇降バケットの上昇を判定する、
ことを特徴とする請求項5記載の障害物検知装置。
The ascent determination means calculates the ascent speed of the elevating bucket based on repeated measurements by the laser distance measuring means, and calculates the ascent speed of the elevating bucket when the ascent speed of the elevating bucket exceeds a predetermined speed threshold. determine the rise,
The obstacle detection device according to claim 5, characterized in that:
前記昇降バケットの床体の一部がスライドすることによって、該昇降バケットの床面が拡張し、
前記床体の一部がスライドする前の通常状態と、該床体の一部がスライドした後の拡張状態と、のいずれかを設定する床面状態設定手段と、をさらに備え、
前記床面状態設定手段によって前記拡張状態が設定されると、前記通常状態に係る上限水平距離よりも大きい値で設定される上限水平距離に基づいて、前記水平範囲が設定される、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の障害物検知装置。
By sliding a part of the floor body of the lifting bucket, the floor surface of the lifting bucket expands,
further comprising a floor state setting means for setting either a normal state before the part of the floor body slides or an expanded state after the part of the floor body slides,
When the extended state is set by the floor state setting means, the horizontal range is set based on an upper limit horizontal distance that is set to a larger value than the upper limit horizontal distance related to the normal state.
The obstacle detection device according to claim 1 or 2, characterized in that:
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