JP2892883B2 - 超音波安全装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作業車両と作業員との
間で超音波の送受信を行うことで作業員の安全を確保す
る超音波安全装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば油圧ショベル等の作業車両
は、主に上部旋回体の後方部に超音波送受信器を設置し
て一定周期毎に超音波信号を送信し、この超音波信号に
反応する作業員側の超音波送受信器からの超音波信号の
返信を受信した時、後方部付近に作業員がいて危険であ
ることをオペレータに対し警告するという超音波安全装
置を装備している。このような超音波安全装置を図によ
り説明する。

【０００３】図２、及び図３は従来の超音波安全装置の
使用形態の概略を説明する説明図である。これら各図
で、符号１は油圧ショベルを示し、２は下部走行体、３
は運転室４を有する上部旋回体である。５ａ，５ｂ，５
ｃは上部旋回体３の後方部に設置された超音波送受信器
であり、一定周期毎に超音波信号を図に一点鎖線で示す
ように出力し、また逆に超音波信号を受信した時にはこ
れを電気信号に変換して運転室４内の図示しない警報手
段から警報を発生させる。６は作業員、７は作業員６が
装着するヘルメットを示す。８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄは
ヘルメット７に装着された超音波送受信器であり、油圧
ショベル１側の超音波送受信器５ａ，５ｂ，５ｃからの
超音波信号を受信した時これを電気信号に変換し、かつ
この電気信号に対する所要の処理が行われた後必要に応
じて超音波信号を送信する。尚、油圧ショベル１側から
送信される超音波信号にはある程度指向性があるので、
当該超音波信号を受信するのは超音波送受信器８ａ〜８
ｄのうち１つであることが多い。

【０００４】図４は従来の作業員側の超音波安全装置の
ブロック図である。この図で、図３に示した部分と同一
部分には同一符号を付して説明を省略する。符号１０は
信号増幅器であり、各超音波送受信器８ａ，８ｂ，８
ｃ，８ｄが油圧ショベル１側からの超音波信号を受信し
て出力した電気信号を増幅する。１１は発信回路であ
り、所定周波数の信号を発信する。１２は電力増幅器で
あり、発信回路１１が発信した出力信号を各超音波送受
信器８ａ〜８ｄを駆動するのに十分なレベルまで増幅す
る。１３はスイッチ回路であり、導通時に電力増幅器１
２が出力する電気信号を各超音波送受信器８ａ，８ｂ，
８ｃ，８ｄに同時に供給し、各超音波送受信器８ａ，８
ｂ，８ｃ，８ｄそれぞれから超音波信号を送信させる。
１４は制御装置であり、信号増幅器１１から入力される
電気信号を予め設定された基準レベルと比較し、当該電
気信号が基準レベルを超えた時、上記電力増幅器１２を
所定期間（例えば０．０３秒間）駆動させ、かつ、上記
スイッチ回路１３を上記所定期間導通させる。

【０００５】この超音波安全装置では、例えば超音波送
受信器８ｂが油圧ショベル１側の超音波送受信器５ｂか
らの超音波信号を受信して電気信号を出力した場合、信
号増幅器１１は当該電気信号を増幅して制御装置１４に
入力する。ここで制御装置１４は当該電気信号を基準レ
ベルと比較する。当該電気信号が基準レベルを超えた
時、電力増幅器１２に対し駆動信号を出力して電力増幅
器１２を駆動させ、かつ、スイッチ回路１３に対し切換
信号を出力してスイッチ回路１３を導通側に切換える。
このため、電力増幅器１２は発信回路１１から発信され
る出力信号を増幅してスイッチ回路１３に入力し、スイ
ッチ回路１３は電力増幅器１２が増幅した電気信号を各
超音波送受信器８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄに対し同時に入
力する。この結果、各超音波送受信器８ａ，８ｂ，８
ｃ，８ｄからそれぞれ超音波信号が送信され、このう
ち、超音波送受信器８ｂから油圧ショベル１側に向けて
送信された超音波信号は油圧ショベル１側の超音波送受
信器５ｂに受信される。この超音波送受信器５ｂは受信
した超音波信号を電気信号に変換して運転室４内の警報
手段から警報を発生させる。前記所定期間が経過する
と、制御手段１４からの駆動信号及び切換信号の出力は
停止され、各超音波送受信器８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの
超音波信号の送信は停止される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術の超
音波安全装置では、油圧ショベル１からの超音波信号を
受信した際には、全ての超音波送受信器８ａ，８ｂ，８
ｃ，８ｄから超音波信号を送信するため、各超音波送受
信器８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの指向性により、油圧ショ
ベル１に対向していない超音波送受信器からの超音波信
号は無駄になるばかりでなく、各超音波送受信器８ａ，
８ｂ，８ｃ，８ｄは超音波信号を送信する際に大きな電
力を必要とするので、電源電池の消耗が激しく、また、
これにより電源電池の頻繁な交換を必要とし、非常に煩
わしく不便であるという欠点があった。

【０００７】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決し、消費電力を節減することができる超音波安全装置
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、作業車両側に設けられて超音波の送受信
を行う複数の作業車両側送受信器と、作業者側に設けら
れ前記各車両側超音波送受信器から送信される超音波信
号を受信すると共に電力供給手段から電力を供給されて
超音波を出力する複数の作業者側超音波送受信器とで構
成される超音波安全装置において、前記各作業者側超音
波送受信器の受信信号を所定の基準レベルと比較する比
較手段と、この比較手段により前記基準レベル以上と判
断された受信信号を受信した前記作業者側超音波送受信
器のみを前記電力供給手段に接続する接続手段とを設け
たことを特徴とする。

【０００９】

【作用】作業車両側送受信器から送信された超音波信号
をある特定の作業者側送受信器が受信すると、この作業
者側超音波送受信器から出力される電気信号は比較手段
で基準レベルと比較される。基準レベルを超えると、接
続手段が作動して超音波信号を受信した前記作業者側超
音波送受信器のみを電力供給手段に接続する。この結
果、超音波信号を受信した超音波送受信器からのみ超音
波信号が送信され、これが作業車両側に受信される。こ
のように作業車両側からの超音波信号を受信した超音波
送受信器のみ駆動するので、電力消費量は大幅に低減さ
れる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図１は本発明の実施例に係る作業員側の超音波安
全装置のブロック図である。この図で、図３に示した部
分と同一部分には同一符号を付す。符号２１〜２４は信
号増幅器であり、各々従来の信号増幅器１０と同様の構
成である。各信号増幅器２１〜２４はそれぞれの信号入
力側が対応する各超音波送受信器８ａ〜８ｄに接続され
ると共に出力側が後述する制御装置に接続される。２５
〜２８はスイッチ回路であり、各々従来のスイッチ回路
１３と同様の構成である。各スイッチ回路２５〜２８は
それぞれの信号入力側が共通に電力増幅器１２に接続さ
れると共に出力側が対応する各超音波送受信器８ａ〜８
ｄに接続されている。２９は制御装置であり、各信号増
幅器２１〜２４から入力される各電気信号を予め設定さ
れた基準レベルと比較する比較手段と、この比較手段で
基準レベルを超える電気信号が検出された時に電力増幅
器１２に対し所定期間の間（例えば従来と同様に０．０
３秒間）駆動を指令する駆動指令手段と、上記比較手段
で基準レベルを超えると判断された電気信号がどの信号
増幅器（ひいてはどの超音波送受信器）から伝送された
のかを識別する識別手段と、この識別手段で識別された
超音波送受信器に対応するスイッチ回路に対し、上記と
同じ所定時間導通側への切換えを指令する切換指令手段
とを備えている。

【００１１】この超音波安全装置にあっては、例えば超
音波の指向性の関係で超音波送受信器８ａに油圧ショベ
ル１側から高レベルの超音波信号が受信され、他の超音
波送受信器８ｂ〜８ｄは微弱または零であった場合、こ
の超音波送受信器８ａは超音波信号を電気信号に変換し
て信号増幅器２１に入力し、信号増幅器２１は当該電気
信号を増幅して制御装置２９に入力する。ここで制御装
置１４内においてまず比較手段は各信号増幅器２１〜２
４から入力される各電気信号と基準レベルとを順次比較
し、増幅器２１からの電気信号が基準レベルを超え、他
の電気信号が基準レベル以下と判断すると、駆動指令手
段が作動して電力増幅器１２に対し駆動信号を出力して
電力増幅器１２を駆動させ、発信回路１１から発信され
る出力信号を増幅させる。増幅後の電気信号は各スイッ
チ回路２５〜２８へと供給される。一方、比較手段によ
り上記の判断がなされると識別手段が作動し、比較手段
で基準レベルを超えると判断された上記電気信号が信号
増幅器２１からの出力であること、即ち超音波信号を受
信したのは超音波送受信器８ａであることを識別する。
これにより切換指令手段が作動し、超音波送受信器８に
対応したスイッチ回路２５に対してのみ切換信号を出力
し、スイッチ回路２５のみを導通状態とする。かくして
電力増幅器１２で増幅された電気信号は導通側に切換え
られたスイッチ回路２５のみを介して超音波送受信器８
ａにのみ供給される。この結果超音波送受信器８ａから
のみ超音波信号が送信され、これが油圧ショベル１側の
超音波送受信器に受信される。受信後には運転室４内の
警報手段から警報が発生される。前述の所定期間が経過
すると、駆動指令手段からの駆動信号及び切換指令手段
からの切換信号の出力はなくなり、各超音波送受信器８
ａからの超音波信号の送信は停止される。以下同様に、
例えば作業員が向きを変え、他の超音波送受信器が油圧
ショベル１側からの超音波信号を受信した時にも、制御
装置２９及び対応するスイッチ回路の働きで当該超音波
信号を受信した超音波送受信器からのみ超音波信号が油
圧ショベル１側の超音波送受信器へ送信される。

【００１２】このように本実施例では、各超音波送受信
器８ａ〜８ｄのそれぞれを各信号増幅器２１〜２４を介
して制御装置２９に接続にすると共に、各超音波送受信
器８ａ〜８ｄのそれぞれと電力増幅器１２との間にスイ
ッチ回路２５〜２８を介在させ、制御装置２９において
各信号増幅器２１〜２４の出力信号と基準レベルとを比
較することにより、どの超音波送受信器の受信信号が基
準レベルを超えているかを判断し、その超音波送受信器
に対応するスイッチ回路のみを切換えるようにしたの
で、作業車両側からの超音波信号を受信した超音波送受
信器からのみ超音波信号を送信させることができ、従っ
て従来のような無駄な送信を省いて電力消費量を大幅に
減少することができる。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、複数の作業者側超音波
送受信器のうち、作業車両側超音波送受信器からの超音
波信号の受信が基準レベル以上であるものからのみ超音
波信号を送信させるようにしたので、従来のような無駄
な送信を省いて電力消費量を大幅に削減することができ
る。また、これにより電池交換の頻度も少なくすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る作業員側の超音波安全装
置のブロック図である。

【図２】従来の超音波安全装置の使用形態の概略を説明
する側面図である。

【図３】従来の超音波安全装置の使用形態の概略を説明
する上面図である。

【図４】従来の作業員側の超音波安全装置のブロック図
である。

【符号の説明】

８ａ〜８ｄ 超音波送受信器 １１ 発信回路 １２ 電力増幅器 ２５〜２８ スイッチ回路 ２９ 制御装置

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業車両側に設けられて超音波の送受信
   を行う複数の作業車両側送受信器と、作業者側に設けら
   れ前記各車両側超音波送受信器から送信される超音波信
   号を受信すると共に電力供給手段から電力を供給されて
   超音波を出力する複数の作業者側超音波送受信器とで構
   成される超音波安全装置において、前記各作業者側超音
   波送受信器の受信信号を所定の基準レベルと比較する比
   較手段と、この比較手段により前記基準レベル以上と判
   断された受信信号を受信した前記作業者側超音波送受信
   器のみを前記電力供給手段に接続する接続手段とを設け
   たことを特徴とする超音波安全装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記接続手段は、そ
   の接続を所定時間だけ継続することを特徴とする超音波
   安全装置。