JP2903349B2 - Work machine alarm system - Google Patents

Work machine alarm system

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JP2903349B2
JP2903349B2 JP4082780A JP8278092A JP2903349B2 JP 2903349 B2 JP2903349 B2 JP 2903349B2 JP 4082780 A JP4082780 A JP 4082780A JP 8278092 A JP8278092 A JP 8278092A JP 2903349 B2 JP2903349 B2 JP 2903349B2
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work machine
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耕三 小野
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、油圧ショベル、クレ
ーン等のように上部旋回体を持つ土木・建設機械等の作
業機械に使用される警報システムに関し、詳しくは、電
波、超音波等を用い、接近対象物に対して個々にかつ作
業機械の形態、動作状態に応じて警報を発生し、ダイナ
ミックに安全管理をすることができる警報システムに関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an alarm system used for a working machine such as a civil engineering or construction machine having an upper revolving structure such as a hydraulic shovel, a crane, etc. The present invention relates to an alarm system capable of generating an alarm individually for an approaching object and according to the form and operation state of a work machine and dynamically managing safety.

【0002】[0002]

【従来の技術】建設現場や道路舗装現場、土木作業現場
などでは、建設機械と作業員とが交錯する作業形態が多
くある。また、場所によっては一般の人も訪れ、あるい
は作業に付随して使用される各種機械の搬入や搬出、さ
らには障害物などもある。そして、これら作業員や一般
人、障害物などが作業車両等の運転者の視覚を遮る後方
や対角方向にいたりすると、事故になる危険性が非常に
高い。そこで、従来から各種の安全システムが提案され
ている。その1つに超音波エコー方式がある。超音波エ
コー方式は、超音波を反射する対象物からのエコーを捉
えて、警報エリアにある物に対して警報を発生するシス
テムである。
2. Description of the Related Art At construction sites, road pavement sites, and civil engineering work sites, there are many types of work in which construction machines and workers intersect. Also, depending on the location, ordinary people visit or carry in and out various machines used in connection with the work, and there are also obstacles. Then, when these workers, ordinary people, obstacles, and the like are behind or diagonally obstruct the driver's vision of the work vehicle or the like, there is a very high risk of an accident. Therefore, various safety systems have been conventionally proposed. One of them is an ultrasonic echo method. The ultrasonic echo system is a system that captures an echo from an object reflecting ultrasonic waves and generates an alarm for an object in an alarm area.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】超音波エコー方式を利
用する従来の警報システムは、作業員以外のもの、例え
ば、草や木といった障害物、警報を発生してはいけない
作業設備や機器などにも反応して警報を発生してしまう
欠点があって、警報過敏なために実用的なものではな
い。このような欠点を解決するために超音波を用いる警
報システムとしてトランスポンダ方式が提案されてい
る。トランスポンダ方式は、運転者と作業員とを主局と
従局とに分けて情報交換を行う。従局となる作業員は、
主局となる車両側から発信される超音波を受信する機器
を装着していて車両からの超音波を受信することで従局
の警報を鳴らし、送受信の切換を行って受信周波数と異
なる周波数で主局に発信する。一方、主局となる車両
は、従局からの信号を検知エリア内で受信し、従局から
の信号が受信されたときに作業員に対して車両側から警
報を発するシステムである。このように主局の周波数と
異なる周波数で従局からの応答を受けることにより無関
係な障害物からの反射(周波数が主局の発信と同じも
の)と従局(作業員等からの異なる周波数応答)からの
ものと区別することができる。
A conventional alarm system using the ultrasonic echo method is applied to a system other than a worker, for example, obstacles such as grass and trees, work equipment and equipment which should not generate an alarm. However, there is a drawback that an alarm is generated in response to the alarm, and the alarm is too sensitive to be practical. In order to solve such a drawback, a transponder system has been proposed as an alarm system using ultrasonic waves. In the transponder system, a driver and a worker are divided into a master station and a slave station to exchange information. The slave worker
A device that receives ultrasonic waves transmitted from the vehicle serving as the master station is installed, and the ultrasonic waves from the vehicle are received, the slave station's alarm is sounded, the transmission and reception are switched, and the main station is switched to a different frequency from the reception frequency. Call the station. On the other hand, a vehicle serving as a master station is a system that receives a signal from a slave station in a detection area and issues a warning to a worker from the vehicle side when a signal from the slave station is received. By receiving a response from the slave station at a frequency different from the frequency of the master station, reflection from an unrelated obstacle (having the same frequency as that of the master station) and a slave station (different frequency response from workers, etc.) Can be distinguished.

【0004】しかし、このようなトランスポンダ方式を
用いても、より高い安全性を確保するために検知エリア
を拡大するとそれだけ超音波の反射波受信領域が拡大し
て周囲にある無関係な障害物でも警報を発生する危険性
が増加し、また、検知エリアを限定すると安全性が低下
する問題がある。そこで、このような問題を解決するた
めに、この発明者等は、複数の仮想危険度ポテンシャル
ゾーンを作業機械の周囲に設定して危険度を判定する作
業機械の警報システムを提案し、この出願人は、これに
ついて特願平3−205366号として出願済みであ
る。この方式は、設定したどの仮想危険度ポテンシャル
ゾーンに検出対象物(人を含む)が入っているかを判定
することを基本とする。この判定の処理は速ければそれ
だけ警報発生までの時間が短くでき、より高い安全性が
確保できる。しかし、作業機械は、作業中アームやブー
ム、アタッチメントの他、旋回体もその姿勢を変えるの
で、それに応じてポテンシャルゾーンを設定するとなる
と、前記の判定処理に時間がかかる。一方、この判定時
間をできるだけ短縮して瞬間的に判定ができるような要
請が強くある。さらに、検出対象物が人であるか、構造
物や設備などの物であるかを区別して警報を発するよう
な要望もある。しかし、物と人とが区別できたとして
も、人の場合にはさらに作業員であるのか、そうでない
のか、など、きめ細かな安全管理をしなければ実際上あ
まり意味がない。この発明は、このような要請に応え、
かつ、前記の従来技術の問題点を解決するものであっ
て、接近対象物に対して作業機械の動作状態(静止状態
を含めて)に応じてダイナミックに対象を識別して安全
管理をすることが可能であり、ポテンシャルゾーンの設
定が容易でゾーンと検出対象物との関係についての判定
を高速に行うことができる作業機械の警報システムを提
供することを目的とする。
However, even if such a transponder method is used, if the detection area is enlarged in order to ensure higher safety, the reflected wave receiving area of the ultrasonic wave is expanded accordingly, and even an irrelevant obstacle in the surroundings is warned. However, there is a problem that the risk of occurrence of an error increases, and if the detection area is limited, the security decreases. In order to solve such a problem, the present inventors have proposed an alarm system for a working machine which determines a risk by setting a plurality of virtual risk potential zones around the working machine. One has already filed an application for this in Japanese Patent Application No. 3-205366. This method is based on determining which of the set virtual risk potential zones contains a detection target (including a person). The faster this determination process is, the shorter the time until an alarm is generated, and higher security can be secured. However, the work machine also changes its posture in addition to the arm, the boom, the attachment, and the revolving structure. Therefore, if the potential zone is set accordingly, the above-described determination process takes time. On the other hand, there is a strong demand that the determination time can be shortened as much as possible so that the determination can be performed instantaneously. Further, there is also a demand for issuing an alarm while distinguishing whether a detection target is a person or a structure or equipment. However, even if a person can be distinguished from an object, in the case of a person, it is practically meaningless without careful safety management, such as whether the worker is a worker or not. The present invention responds to such a demand,
Another object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to dynamically identify an object to be approached in accordance with the operation state (including a stationary state) of a work machine to perform safety management. It is an object of the present invention to provide an alarm system for a working machine that can easily set a potential zone and can quickly determine a relationship between a zone and an object to be detected.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るこの発明の作業機械の警報システムは、作業機械に主
局として搭載され、主局送信子と主局受信子と、主局送
信子からの信号の送信から主局受信子の所定の信号の受
信までの時間を計測する時間計測回路とを有し、所定の
信号に対応する情報を発生する第1の送受信装置と、主
局送信子からの信号を受信する従局受信子とその局固有
の前記所定の信号を発生する従局送信子と、従局受信子
が前記主局送信子からの信号を受信したときに従局送信
子を駆動する制御回路とを有する従局としての第2の送
受信装置と、作業機械の周囲に前記作業機械に近くなる
につれて危険度が高くなる複数の仮想危険度ポテンシャ
ルゾーンを設定するポテンシャルゾーン設定手段と、時
間計測回路により計測された時間値を得て作業機械に対
する検出対象物の位置を検出する位置検出手段と、この
位置検出手段により検出された検出対象物の位置が複数
の仮想危険度ポテンシャルゾーンのいずれかのゾーンに
入っているかを判定する判定手段と、検出対象物に対応
して第1の送受信装置から得られる従局固有の所定の情
報に応じて判定手段により判定された検出対象物の仮想
危険度ポテンシャルゾーンが示す危険度に重み付けをす
る重み付け手段と、この重み付け手段により重み付けさ
れた危険度に応じた内容の警報を発生する警報手段とを
備えるものである。
A work machine alarm system according to the present invention for achieving the above object is mounted on a work machine as a master station, and includes a master station transmitter, a master station receiver, and a master station transmitter. A first transmission / reception device for generating a time corresponding to a predetermined signal, comprising: a time measurement circuit for measuring a time from transmission of a signal from the base station to reception of a predetermined signal of the main station receiver; A slave receiver that receives a signal from the slave, a slave transmitter that generates the predetermined signal unique to the station, and a slave transmitter that drives the slave transmitter when the slave receiver receives a signal from the master transmitter. A second transmission / reception device as a slave station having a control circuit; potential zone setting means for setting a plurality of virtual risk potential zones in which the risk increases as the work machine approaches the work machine; time measurement By circuit Position detection means for obtaining the measured time value to detect the position of the detection target with respect to the work machine; and detecting the position of the detection target detected by the position detection means in any one of a plurality of virtual risk potential zones. Determining means for determining whether or not the detection target is included, and a virtual danger potential zone of the detection target determined by the determination means in accordance with predetermined information specific to the slave station obtained from the first transceiver corresponding to the detection target. And weighting means for weighting the degree of risk indicated by, and alarm means for generating an alarm having a content corresponding to the degree of risk weighted by the weighting means.

【0006】[0006]

【作用】このように、主局側が送信してから受信するま
での時間で距離を管理するとともに、従局側送受信装置
として、例えば、超音波を用いた場合にはその局固有の
所定の信号として所定の中心周波数の超音波を割り当
て、主局側では中心周波数の異なる超音波受信子を個別
的に設けて従局側からの信号を受けるようにする。もち
ろん、送受信信号としてマイクロ波等の電波信号を用い
るときには、周波数やコード信号等を従局固有の信号と
して用いればよい。このような固有の信号を受けたとき
にそれぞれについて送信から受信までの時間を計測する
ことにより同時に複数の対象物からの距離が計測でき、
複数の従局側送受信装置があってもそれぞれを中心周波
数別(あるいはコード別)に個別に警報対象を認識する
ことができる。また、同じ仮想危険度ポテンシャルゾー
ンを設定して、作業員と設備などの異なる検出対象に対
して重み付け手段により危険度に重み付けすることによ
り異なる警報レベルを算出することができる。そこで、
それぞれに対応する危険度管理が可能になり、危険度判
定処理の処理時間が短縮でき、それぞれの監視対象に対
して警報発生までの応答性がよくなる。その結果、効率
よく対象に応じた警報を発生することができ、作業機械
の安全性の向上と作業の効率化が実現できる。
As described above, the distance is managed by the time from when the master station transmits to when it receives, and when the ultrasonic wave is used as the slave transmitting / receiving device, for example, the signal is transmitted as a predetermined signal unique to the station. Ultrasonic waves having a predetermined center frequency are allocated, and the ultrasonic wave receivers having different center frequencies are individually provided on the master station side to receive signals from the slave station side. Of course, when a radio signal such as a microwave is used as a transmission / reception signal, a frequency, a code signal, or the like may be used as a signal unique to the slave station. By measuring the time from transmission to reception for each such unique signal, the distance from multiple objects can be measured at the same time,
Even if there are a plurality of slave transmission / reception devices, the alarm target can be individually recognized for each center frequency (or code). In addition, different alarm levels can be calculated by setting the same virtual danger potential zone and weighting danger levels by weighting means for different detection targets such as workers and equipment. Therefore,
The risk management corresponding to each can be performed, the processing time of the risk determination processing can be shortened, and the responsiveness of each monitoring target until an alarm is generated is improved. As a result, it is possible to efficiently generate an alarm corresponding to the target, and it is possible to improve the safety of the work machine and increase the work efficiency.

【0007】[0007]

【実施例】図1は、この発明の作業機械の警報システム
を油圧ショベルに適用した場合の一実施例の説明図であ
り、図2は、油圧ショベルの全体的な構成の説明図、図
3は、その受信センサと超音波発生ホーンの取付関係の
説明図、図4は、その仮想危険度ポテンシャルゾーンの
説明図、図5は、ポテンシャルデータテーブルの説明
図、図6は、油圧ショベルの動作に応じて設定される仮
想危険度ポテンシャルゾーンの説明図、図7は、作業状
態にあるときに移動先を予測して設定される仮想危険度
ポテンシャルゾーンの説明図、図8は、仮想危険度ポテ
ンシャルゾーンの危険度設定関数の説明図、図9は、図
1に示す実施例において検出対象物を識別するのための
送受信システムのブロック図、そして、図10は、監視
対象テーブルの説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view of an embodiment in which an alarm system for a working machine according to the present invention is applied to a hydraulic excavator. FIG. 2 is an explanatory view of the overall configuration of the hydraulic excavator, and FIG. Is an explanatory view of the mounting relationship between the receiving sensor and the ultrasonic generating horn, FIG. 4 is an explanatory view of the virtual risk potential zone, FIG. 5 is an explanatory view of the potential data table, and FIG. 6 is an operation of the hydraulic excavator. FIG. 7 is an explanatory diagram of a virtual risk potential zone set in accordance with the above, FIG. 7 is an explanatory diagram of a virtual risk potential zone set by predicting a destination in a working state, and FIG. FIG. 9 is a block diagram of a transmission / reception system for identifying a detection target in the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 10 is a description of a monitoring target table. It is.

【0008】図2において、20は、バックホウフロン
トアタッチメントを有する油圧ショベルであり、その上
部旋回体1には、ブーム2,アーム3及びバケット4か
らなる作業用のフロントアタッチメントが取付けられて
いる。5は、旋回体1の下部に設けられている走行体で
ある。6は、油圧ショベル20に搭載されている演算制
御部であり、マイクロプロセッサ(MPU)とメモリ等
を有していて旋回体1の旋回角θに対応してブーム2な
どの作業範囲やフロントアタッチメントにおける各作業
部材の姿勢(角度α1,α2 ,α3 )等の制御を行う。
また、駆動制御部8を制御して各作業部材の駆動と停止
等の制御を行う。7は、警報部であって、ブザーや音声
合成装置を備えていて作業の状態をブザーで知らせると
とも、近接物や近接者に対して種々の警報を発する。な
お、図中、d1 は、ブーム2の角度α1 (図示せず)を
設定する制御量であり、d2 は、アーム3の角度α2
(図示せず)を設定する制御量であり、d3 は、バケッ
ト4(あるいはフロントアタッチメント)の角度α3
(図示せず)を設定する制御量である。
In FIG. 2, reference numeral 20 denotes a hydraulic excavator having a backhoe front attachment, and a work front attachment comprising a boom 2, an arm 3, and a bucket 4 is attached to the upper swing body 1. Reference numeral 5 denotes a traveling body provided below the revolving superstructure 1. Reference numeral 6 denotes an arithmetic control unit mounted on the hydraulic excavator 20, which has a microprocessor (MPU), a memory, and the like, and has a work range such as the boom 2 and a front attachment corresponding to the swing angle θ of the swing body 1. , The postures (angles α 1 , α 2 , α 3 ) of the respective working members are controlled.
In addition, the drive control unit 8 is controlled to control driving and stopping of each work member. Reference numeral 7 denotes an alarm unit, which is provided with a buzzer and a voice synthesizing device. The buzzer informs the user of the work status and issues various alarms to a nearby object or a nearby person. In the drawing, d 1 is a control amount for setting the angle α 1 (not shown) of the boom 2, and d 2 is the angle α 2 of the arm 3
(Not shown), and d 3 is an angle α 3 of the bucket 4 (or front attachment).
(Not shown).

【0009】油圧ショベル20の運転席の上部の車体部
分と右側車体部分には、図3の部分拡大平面図に示すよ
うに、3つの受信センサ17a,17b,17cと90
度配置された4つの超音波発生ホーン18a,18b,
18d,18eとが設けられている。これら受信センサ
17a,17b,17cは、旋回体1の回転中心Oを中
心とする円周上に120度の間隔で設置されている。な
お、それぞれの受信センサの受信指向性は、前後180
度の切換えが可能な2個のセンサが内蔵されていて切換
により360度の指向性を有する。そして、受信センサ
17a,17bは、油圧ショベル20の前後に対して指
向性切換えができるようにその指向性が前後に向くよう
に取付けられ、受信センサ17cは、油圧ショベル20
の左右に対して指向性切換えができるように取付けられ
ている。一方、超音波発生ホーン18a,18b,18
d,18eは、送信回路18により同時に駆動されて3
60度、全周に亙って超音波を発射する。
As shown in a partially enlarged plan view of FIG. 3, three receiving sensors 17a, 17b, 17c and 90 are provided on the vehicle body portion above the driver's seat and the right vehicle body portion of the excavator 20.
Four ultrasonic generating horns 18a, 18b,
18d and 18e are provided. These receiving sensors 17a, 17b, 17c are arranged at intervals of 120 degrees on a circumference centered on the rotation center O of the revolving unit 1. The receiving directivity of each receiving sensor is 180
Two sensors capable of switching degrees are built in, and have a directivity of 360 degrees by switching. The receiving sensors 17a and 17b are mounted so that the directivity of the excavator 20 can be switched to the front and rear of the excavator 20 so that the directivity thereof is directed to the front and rear.
It is mounted so that directivity can be switched to the left and right of the camera. On the other hand, the ultrasonic generating horns 18a, 18b, 18
d and 18e are simultaneously driven by the transmission circuit 18 and 3
Ultrasonic waves are emitted over the entire circumference at 60 degrees.

【0010】このようなことから、旋回体1の回転状態
に応じて旋回体1に対してその前後の受信対象について
はその指向性切換えにより受信センサ17a,17bに
より受信した信号を位置計測信号として受け、旋回体1
に対して右側の位置では後側に指向性を切換えた受信セ
ンサ17aと右側に指向性を切換えた受信センサ17c
により受信した信号を位置計測信号として受け、逆に左
側については後側に指向性を切換えた受信センサ17b
と左側に指向性を切換えた受信センサ17cにより受信
した信号を位置計測信号として受ける。これらセンサ
は、演算制御部6により受信検出回路16,セレクタ1
5を介して接続されていて、時分割でセンサの選択と受
信検出回路16の検出記の選択とが制御され、セレクタ
15を介して演算制御部6に選択に対応する信号が受信
検出割込み信号として入力される。
For this reason, the signals received by the receiving sensors 17a and 17b by the directivity switching of the receiving object before and after the revolving structure 1 in accordance with the rotational state of the revolving structure 1 are used as position measurement signals. Receiver, revolving structure 1
In the position on the right side, the receiving sensor 17a whose directivity is switched to the rear side and the receiving sensor 17c whose directivity is switched to the right side
The reception sensor 17b receives the signal received as a position measurement signal, and switches the directivity to the rear side on the left side.
Then, a signal received by the receiving sensor 17c whose directivity is switched to the left is received as a position measurement signal. These sensors are controlled by the arithmetic and control unit 6 into the reception detection circuit 16 and the selector 1.
5, the selection of the sensor and the selection of the detection by the reception detection circuit 16 are controlled in a time-division manner, and the signal corresponding to the selection is transmitted to the arithmetic control unit 6 via the selector 15 by the reception detection interrupt signal. Is entered as

【0011】ところで、超音波発生ホーン18a,18
b,18d,18eにより発生する超音波は、例えば、
30kHzであり、受信センサ17a,17b,17c
が受信する周波数は、例えば、20kHzであって、送
信信号と受信信号との周波数が相違している。この相違
は、検出対象物となる作業員等の側で携帯する警報装置
(検出対象物19)が30kHzの超音波を受信した場
合に受信応答信号として20kHzの超音波を送信する
ようになっているからである。したがって、ここでは、
いわゆる油圧ショベル20側が主局となり、作業員等の
側が従局となるトランスポンダ方式を採用している。そ
こで、演算制御部6により送信回路18の制御により超
音波発生ホーン18a,18b,18d,18eは、3
0kHzの超音波を、例えば、0.1sec 〜0.3sec
で周期的に発生し、20kHzの超音波を受信検出回路
16を介して受信するまでの時間を受信信号を受けた演
算制御部6が計測する。これによりそれぞれのセンサか
ら作業員側携帯警報装置(従局)までの距離が算出でき
る。
Incidentally, the ultrasonic generating horns 18a, 18
The ultrasonic waves generated by b, 18d and 18e are, for example,
30 kHz, receiving sensors 17a, 17b, 17c
Is 20 kHz, for example, and the transmission signal and the reception signal have different frequencies. The difference is that when an alarm device (detection target 19) carried by a worker or the like as a detection target receives an ultrasonic wave of 30 kHz, an ultrasonic wave of 20 kHz is transmitted as a reception response signal. Because there is. Therefore, here
A so-called hydraulic excavator 20 is used as a master station, and a worker or the like is used as a slave station. Therefore, the ultrasonic wave generating horns 18a, 18b, 18d, and 18e are controlled by
0 kHz ultrasonic wave, for example, 0.1 sec to 0.3 sec
The arithmetic and control unit 6 having received the reception signal measures the time until the ultrasonic wave of 20 kHz is received via the reception detection circuit 16 periodically. Thereby, the distance from each sensor to the worker-side portable alarm device (slave station) can be calculated.

【0012】図1は、このような処理を行う演算制御部
6の内部構成であり、特に、この発明に関係する部分を
主体とした主要部分を示している。図2の旋回体1の旋
回に応じて回転位置検出センサから得られる回転位置信
号とフロントアタッチメントの各種作業部材のロータリ
エンコーダ等からの信号、駆動制御部8、受信センサ1
7a,17b,17cからの信号は、それぞれA/D変
換回路を含むインタフェース14を介して演算制御部6
のMPU10に取込まれる。また、警報部7は、このイ
ンタフェース14を介してMPU10により制御され、
駆動される。MPU10は、先に説明した油圧ショベル
20の作業についての全体の制御を行うとともに、次に
説明する構成によりこの発明特有の制御と判定、警報部
の駆動等の処理を行う。
FIG. 1 shows the internal configuration of the arithmetic and control unit 6 for performing such processing, and particularly shows a main part mainly including a part related to the present invention. A rotation position signal obtained from a rotation position detection sensor according to the rotation of the revolving structure 1 in FIG. 2 and signals from rotary encoders and the like of various working members of the front attachment, the drive control unit 8, the reception sensor 1
Signals from 7a, 17b, and 17c are supplied to the operation control unit 6 via an interface 14 including an A / D conversion circuit.
Is taken into the MPU 10. The alarm unit 7 is controlled by the MPU 10 via the interface 14,
Driven. The MPU 10 controls the entire operation of the hydraulic excavator 20 described above, and performs control and determination unique to the present invention, processing of an alarm unit, and the like with the configuration described below.

【0013】さて、バス13には、インタフェース14
やMPU10のほかに、各種プログラムやデータを記憶
したメモリ9、操作パネル11、ディスプレイ12等が
接続されている。そして、メモリ9には仮想的な危険度
を設定するポテンシャルゾーンのグループの中心位置を
作業状態に応じて算出する中心位置算出プログラム9a
と対象検出・距離算出プログラム9b、危険度判定プロ
グラム9c、警報処理プログラム9d等が格納されてい
る。さらに、メモリ9にはポテンシャル等のデータテー
ブル9e,監視対象テーブル9f等が設けられている。
ここで、図4に示すような同心円状に設定される同心円
で形成される隣接円との間の各ゾーンは、仮想的なポテ
ンシャルゾーンに対応していて、ポテンシャルデータテ
ーブル9eは、中心からの距離(半径)により各ゾーン
を管理する。そして、監視対象テーブル9fには検出対
象物19に関するデータが記憶される。対象を識別して
監視する場合のこのテーブルの一例が図12である。
The bus 13 has an interface 14
A memory 9 storing various programs and data, an operation panel 11, a display 12, and the like are connected in addition to the MPU 10 and the MPU 10. The memory 9 stores a center position calculation program 9a for calculating the center position of a group of potential zones for setting a virtual risk according to the work state.
And an object detection / distance calculation program 9b, a risk determination program 9c, an alarm processing program 9d, and the like. Further, the memory 9 is provided with a data table 9e such as a potential, a monitoring target table 9f, and the like.
Here, each zone between adjacent circles formed by concentric circles set as concentric circles as shown in FIG. 4 corresponds to a virtual potential zone, and the potential data table 9e stores Each zone is managed by distance (radius). Then, data on the detection target 19 is stored in the monitoring target table 9f. FIG. 12 shows an example of this table when an object is identified and monitored.

【0014】図5は、ポテンシャルデータテーブル9e
の内容を示している。これには、図4のそれぞれの円の
半径データがそれぞれゾーン設定中心PA,PB,P
C,PDに対応してテーブル化されている。すなわち、
ポテンシャルデータテーブ9eは、ゾーン設定中心P
A,PB,PC,PDについて旋回体1の回転中心O
(原点)に対する座標値を発生する関数が各作業部材の
姿勢を設定する作業制御量(θを設定する制御量d,ブ
ーム2の角度α1 を設定する制御量d1 ,アーム3の角
度α2 を設定する制御量d2 ,バケット4の角度α3
設定する制御量d3 ,図2参照)との関係において、f
pa(d,d1 ,d2 ,d3 ),fpb(d,d1),fpd
(d)として設けられている。なお、ゾーン設定中心の
うちPCについては、原点Oにあるので座標算出の必要
はない。したがって、関数は不要である。ポテンシャル
データテーブル9eは、前記関数により作業状態に応じ
て算出される同心円の中心について原点Oに対する現在
座標Xo ,Yo が設けられ、各円についてその半径(r
i )とその半径の円に内側の危険度(レベルPi (後
述))とのペアの配列rn /Pn ,dn-1 /Pn-1 ,・
・・,r1 /P1 ,r0 /P0 のデータが危険度高い内
側の円の半径から順に設けられている。なお、nは、各
ゾーンに応じて選択される任意の整数である。
FIG. 5 shows a potential data table 9e.
Is shown. For this, the radius data of each circle in FIG.
It is tabulated for C and PD. That is,
The potential data table 9e has the zone setting center P
Rotation center O of revolving unit 1 for A, PB, PC, PD
Control amount function that generates the coordinate value for the (origin) to set the work control amount (theta for setting the posture of the working member d, the control amount d 1 to set the angle alpha 1 of the boom 2, the angle of the arm 3 alpha control amount d 2 to set 2, the control amount d 3 to set the angle alpha 3 of the bucket 4, in relation to reference FIG. 2), f
pa (d, d 1, d 2, d 3), fpb (d, d 1), fpd
(D). Note that it is not necessary to calculate the coordinates of the PC among the zone setting centers since the PC is at the origin O. Therefore, no function is required. The potential data table 9e is provided with the current coordinates Xo, Yo with respect to the origin O at the center of the concentric circle calculated according to the working state by the function, and the radius (r
i) and an array of pairs rn / Pn, dn-1 / Pn-1,... of a pair of the risk (level Pi (described later)) inside the circle of the radius.
.., R 1 / P 1 , and r 0 / P 0 are provided in order from the radius of the inner circle with high risk. Note that n is an arbitrary integer selected according to each zone.

【0015】中心位置算出プログラム9aは、定期的な
割り込み処理でこのポテンシャルデータテーブル9eを
参照してfpa(d,d1 ,d2 ,d3 ),fpb(d,d
1 ),fpd(d)に従ってそれぞれのポテンシャルゾー
ンPA,PB,PDの中心の現在位置を算出して現在座
標Xo ,Yo の値をポテンシャルデータテーブル9eに
所定の周期で定期的に書込む。
The center position calculating program 9a is, fpa with reference to this potential data table 9e at regular interrupt processing (d, d 1, d 2 , d 3), fpb (d, d
1 ) According to fpd (d), the current position of the center of each potential zone PA, PB, PD is calculated, and the values of the current coordinates Xo, Yo are periodically written to the potential data table 9e at a predetermined cycle.

【0016】図4においては、中心位置算出プログラム
9aにより生成された各ポテンシャルゾーン中心位置に
対応して設定される同心円状の仮想危険度ポテンシャル
ゾーンの図形が示されている。これら円のうちゾーン設
定中心に対して最内周の円は、ブーム2,アーム3及び
バケット4のそれぞれが一番小さな姿勢あるいは基本姿
勢を採ったときにそれぞれがカバーされるように、その
ときの姿勢を囲むような半径で設けられている。また、
各同心円のポテンシャルゾーンは、前記関数によりこれ
らゾーンの中心が定期的に算出されることで、ブーム
2,アーム3及びバケット4からなる作業用のフロント
アタッチメントの姿勢、そして旋回体1の回転に応じて
移動し、あるいは、回転する。ここでは、特に、ポテン
シャルゾーンがドーナッツ状(円)であるので、危険度
の低いポテンシャルゾーンから高いポテンシャルゾーン
へ対象物が移動したときには、移動中、あるいは移動方
向にある対象物は、同心円の中心に向かって相対移動す
ることになる。そこで、たとえ、対象物が移動していな
くてもブーム2,アーム3及びバケット4からなる作業
用のフロントアタッチメントの姿勢が対象物に接近した
ことを捉えることができ、危険度の判定をより確実に行
うことができる。
FIG. 4 shows a concentric virtual risk potential zone set in correspondence with the center position of each potential zone generated by the center position calculation program 9a. Of these circles, the innermost circle with respect to the zone setting center is then covered so that each of the boom 2, the arm 3, and the bucket 4 is covered when it takes the smallest posture or the basic posture. Is provided with a radius that surrounds the posture. Also,
The potential zones of each concentric circle are calculated according to the posture of the work front attachment including the boom 2, the arm 3 and the bucket 4, and the rotation of the revolving unit 1 by periodically calculating the centers of these zones by the function. Move or rotate. Here, in particular, since the potential zone has a donut shape (circle), when the target moves from the low-risk potential zone to the high-potential zone, the moving object or the object in the moving direction is positioned at the center of the concentric circle. Will move relative to. Therefore, even if the object is not moving, it can be grasped that the posture of the work front attachment including the boom 2, the arm 3, and the bucket 4 has approached the object, and the determination of the degree of danger can be more reliably performed. Can be done.

【0017】このようなことから、ここでは、危険度の
低いポテンシャルゾーンから高いポテンシャルゾーンへ
移動した対象物を捉える。そして、移動した高いポテン
シャルゾーンがあらかじめ定められた危険度以上のポテ
ンシャルゾーンであるときに警報を発生する。なお、図
において、同心円の形状が旋回体1とブーム2,アーム
3及びバケット4のそれぞれに異なっている。これは、
それぞれの危険度管理が異なるからである。特に、バケ
ット4については他よりも多数の円が設定されるべきで
ある。その理由は、旋回体1が旋回しているとき、ブー
ム2を移動しているとき、あるいはアーム3が移動して
いるとき、これら複数のものが動作しているときには、
単独の動作状態のときより危険度が高くなるので、より
細かな管理が必要になるからである。
In view of the above, an object that has moved from a low-risk potential zone to a high-potential zone is captured here. Then, an alarm is generated when the moved high potential zone is a potential zone having a predetermined risk or higher. In the drawing, the shape of the concentric circle is different between the revolving superstructure 1, the boom 2, the arm 3, and the bucket 4. this is,
This is because each risk management is different. In particular, the bucket 4 should have more circles than others. The reason is that when the revolving superstructure 1 is revolving, when the boom 2 is moving, or when the arm 3 is moving, when these plural things are operating,
This is because the degree of risk is higher than in the case of a single operation state, so that more detailed management is required.

【0018】危険度は、それぞれを独立に移動したとき
のそれぞれのゾーンにおける危険度をレベルPで管理
し、その一番外側の枠を危険度が一番低い、レベルP=
0、中心に一番近い円を一番高いレベルnとしてn段階
に区分けして管理する。また、旋回体1が旋回している
ときとブーム2を移動しているときと、アーム3が移動
しているとき、そしてこれら複数のものが移動している
ときとでは、前記レベルPの危険度は、その動作に応じ
て危険度が高くなる。そこで、最初の単独のレベルに対
してレベルPに対して補正する。この補正としては、最
初のレベルPの値に対してある数値Q(ただし、1以上
の数)が乗算されて判定対象となる危険度(レベルP)
が算出され、あるいはある加算値Qが特別に付加されて
算出されることによる。
The degree of risk is determined by managing the level of risk in each zone at the time of independent movement at the level P, and setting the outermost frame at the level P =
0, the circle closest to the center is managed as the highest level n, divided into n stages. In addition, when the revolving superstructure 1 is revolving, when the boom 2 is moving, when the arm 3 is moving, and when a plurality of these are moving, there is a risk of the level P. The degree of danger increases in accordance with the operation. Thus, the level P is corrected for the first single level. As this correction, the value of the initial level P is multiplied by a certain numerical value Q (however, a number equal to or greater than 1), and the risk level (level P) to be determined is
Is calculated, or a certain addition value Q is specially added and calculated.

【0019】対象検出・距離算出プログラム9bは、受
信検出回路16が受信信号を検出して割込み信号をMP
U10に送出したときにMPU10により起動される。
このプログラム9bは、受信センサ17a,17b,1
7cの指向性を時分割で切換えて前後、左右の位置デー
タ信号を順次これら受信センサから得て、各受信センサ
間の距離と受信対象までの距離とに基づき、いわゆる三
角法による演算処理により油圧ショベル20の中心(回
転中心)を原点Oとした検出対象物19(従業員側警報
装置)の位置を算出する。また、後述するように対象を
識別する識別信号も生成し、それをメモリ9に記憶す
る。その後、MPU10は危険度判定プログラム9cを
起動し、実行する。
The object detection / distance calculation program 9b detects that the reception detection circuit 16 detects a reception signal and outputs an interrupt signal to the MP.
It is started by the MPU 10 when it is sent to U10.
The program 9b includes the receiving sensors 17a, 17b, 1
7c is time-divisionally switched to obtain front / rear, left / right position data signals from these receiving sensors sequentially, and based on the distance between each receiving sensor and the distance to the receiving object, the hydraulic pressure is calculated by a so-called trigonometric operation. The position of the detection target 19 (employee side alarm device) with the center O (center of rotation) of the shovel 20 as the origin O is calculated. In addition, an identification signal for identifying an object is generated as described later, and the identification signal is stored in the memory 9. Thereafter, the MPU 10 activates and executes the risk determination program 9c.

【0020】三角法による距離算出の一例を図3により
説明すると、例えば、検出対象物19が油圧ショベル2
0の前方にある場合を例に採れば、受信センサ17aと
17bとの距離L1 が既知であり、受信センサ17aと
検出対象物19との距離L2と受信センサ17bと検出
対象物19との距離L3 とが計測され、各受信センサ1
7a,17bと検出対象物19で形成される三角形にお
ける三辺が既知である場合に、検出対象物19と受信セ
ンサ17a−17bとのなす角である∠αが算出され
る。また、センサが作る三角形の内角のうち受信センサ
17aの内角である∠β=30度で既知であるので、検
出対象物19と油圧ショベル20の回転中心(原点O)
との距離Lと角度γとを算出し、これにより回転中心に
座標の原点Oを持つ場合の検出対象物19の座標(X,
Y)が算出されるものである。対象検出・距離算出プロ
グラム9bは、算出した座標(X,Y)をメモリ9に記
憶する。
An example of the calculation of the distance by the trigonometric method will be described with reference to FIG.
Taking as an example the case in front of 0, a known distance L 1 between the receiving sensors 17a and 17b, the distance L 2 between the receiving sensor 17a and the detection object 19 and the receiving sensor 17b and the detection target 19 Is measured and the distance L 3 is measured.
When three sides of a triangle formed by 7a, 17b and the detection target 19 are known, ∠α, which is an angle formed by the detection target 19 and the reception sensors 17a to 17b, is calculated. Also, since the internal angle of the receiving sensor 17a among the internal angles of the triangle formed by the sensor is known as ∠β = 30 degrees, the rotation center (origin O) of the detection target 19 and the excavator 20
Is calculated, and the coordinates (X, X) of the detection target 19 in the case of having the origin O of the coordinates at the rotation center are calculated.
Y) is calculated. The object detection / distance calculation program 9b stores the calculated coordinates (X, Y) in the memory 9.

【0021】危険度判定プログラム9cが起動され、M
PU10により実行されると、MPU10は、ポテンシ
ャルデータテーブル9eを参照して中心位置算出プログ
ラム9aにより定期的に算出された各ポテンシャルゾー
ン中心の現在座標Xo ,Yoを得る。そして、これと先
の対象検出・距離算出プログラム9bにより算出された
座標(X,Y)とに基づき各ポテンシャルゾーンPA,
PB,PDの中心位置と検出対象物19との距離Loを
算出する。次に、中心側からみてこの距離Loがどの円
の範囲に入ったかを、ポテンシャルデータテーブル9e
の配列rn /Pn ,dn-1 /Pn-1 ,・・・,r1 /P
1 ,r0 /P0 を参照して大小比較して得て、その円に
対応する危険度(レベルPi )をそれぞれのゾーンP
A,PB,PC,PDについて得る。そして、いずれか
の円の範囲内に入ったときのその対象物を監視対象とし
てその座標と危険度(レベルPの値)とを監視対象テー
ブル9fの識別情報に対応した対象記憶領域91(図1
2参照)に登録する。なお、識別情報は、検出対象に応
じて対象検出・距離算出プログラム9bにより生成され
たものである。また、ポテンシャルゾーンPDについて
は、検出対象物19までの検出距離Lがそのまま用いら
れる。
The risk determination program 9c is started, and M
When executed by the PU 10, the MPU 10 obtains the current coordinates Xo, Yo of the center of each potential zone periodically calculated by the center position calculation program 9a with reference to the potential data table 9e. Then, based on this and the coordinates (X, Y) calculated by the target detection / distance calculation program 9b, each potential zone PA,
The distance Lo between the center position of PB and PD and the detection target 19 is calculated. Next, the potential data table 9e determines which range of the circle this distance Lo is viewed from the center side.
Array rn / Pn, dn-1 / Pn-1 of, ···, r 1 / P
1 , r 0 / P 0, which are obtained by comparing the sizes, and the degree of risk (level Pi) corresponding to the circle is determined for each zone P
Obtain for A, PB, PC, PD. Then, the coordinates and the degree of danger (the value of the level P) are set as the target storage area 91 corresponding to the identification information of the monitoring target table 9f (FIG. 1
2). The identification information is generated by the target detection / distance calculation program 9b according to the detection target. For the potential zone PD, the detection distance L to the detection target 19 is used as it is.

【0022】前記の登録後に、危険度判定プログラム9
cは、監視対象テーブル9fの対象記憶領域91の内容
を順次参照して検出対象としてすでに記憶されているも
のがあるか否かを、前記の登録座標を中心に所定の範囲
(この範囲は、同一対象の判定範囲であり、作業機械の
移動速度等に応じて適宜決定する。)において検出し、
同一検出対象物19であるか否かの判定を行う。それが
あるときには、既登録対象と新規登録対象とは同じ対象
物であるとして既登録の検出対象物19の危険度を読出
してレベルPを比較判定する。これにより、危険度(P
=ポテンシャル値)が過去のものに対して増加している
か否かを判定する。危険度が同じか増加しているときに
は、その監視対象について新規に登録した座標値のデー
タとともにそれにフラグ“1”の情報が付加されて記憶
される。このフラグ“1”が立てられたものものについ
ては、以後危険度の判定が優先して行われる。また、危
険度が所定以上、例えば、3ランク以上に低下したもの
については、新規に登録した座標値のデータとともにそ
れにフラグ“0”の情報が付加される。そして既登録の
検出対象物の座標と危険度は削除される。このとき、先
の同一対象判定範囲内に既登録検出対象が存在しない場
合には、新規に登録した座標値のデータとともにそれに
フラグ“0”の情報が付加されて登録される。このよう
にフラグ“0”が立てられている座標データは、適当な
タイミングあるいは次の監視時において新規の対象物を
登録する前に削除されて監視対象から除外される。
After the above registration, the risk determination program 9
c is a predetermined range centered on the registered coordinates (whether or not there is any already stored as a detection target) by sequentially referring to the contents of the target storage area 91 of the monitoring target table 9f (this range is This is a determination range of the same object, which is appropriately determined according to the moving speed of the work machine, and the like.)
It is determined whether or not they are the same detection target 19. If there is, the registered object and the newly registered object are determined to be the same object, and the risk level of the registered object 19 is read and the level P is determined. Thus, the risk (P
= Potential value) is increased with respect to the past. When the degree of risk is the same or increasing, the information of the flag "1" is added to the data of the coordinate value newly registered for the monitoring target and stored. For those for which the flag “1” has been set, the determination of the degree of danger is performed with priority thereafter. If the degree of risk has dropped to a predetermined level or more, for example, three or more ranks, information of the flag “0” is added to the newly registered coordinate value data. Then, the coordinates and danger of the registered detection target are deleted. At this time, if there is no registered detection target within the same target determination range, the information of the flag “0” is added to the newly registered coordinate value data and registered. The coordinate data with the flag “0” set in this way is deleted at a suitable timing or at the next monitoring before registering a new target, and is removed from the monitoring target.

【0023】このことでノイズ等は排除される。すなわ
ち、危険度が同じか増加したデータのみが監視対象とな
り、監視対象テーブル9fに残され、それ以外が削除さ
れる。なお、監視対象テーブル9fを参照して監視対象
が存在したときの危険度判定においては、作業機械の旋
回体1、ブーム2,アーム3及びバケット4のいずれか
を制御中のときには、制御中のものについてのポテンシ
ャルゾーンを優先し、それぞれが制御中のときには、バ
ケット4,アーム3及びブーム2、旋回体1の順に優先
する。
This eliminates noise and the like. That is, only the data with the same or increased risk becomes a monitoring target, is left in the monitoring target table 9f, and the others are deleted. In the risk determination when the monitoring target exists with reference to the monitoring target table 9f, when any one of the revolving unit 1, the boom 2, the arm 3, and the bucket 4 of the work machine is being controlled, the control is being performed. Priority is given to the potential zones of the objects, and when each is under control, priority is given to the bucket 4, the arm 3, the boom 2, and the revolving unit 1 in this order.

【0024】この判定により危険度ポテンシャル値が増
加した場合には、監視対象としてメモリ9の監視対象テ
ーブル9fに残留する。そしてその後にMPU10によ
り警報処理プログラム9dが起動される。MPU10が
警報処理プログラム9dを起動すると、MPU1は、識
別情報対応に監視対象テーブル9fの対象記憶領域91
を参照してフラグ“1”の立っている対象についてレベ
ルPの値を得て、それについて監視対象テーブル9fの
重み関数情報欄92の重み関数情報W(図12の欄92
のW1 ,W2 ,W3 ,・・・・参照)に従って重み付け
された後の警報レベル値Mi (=W×レベルP)を算出
する。警報レベル値Mi は、各警報メッセージに対応す
る危険度レベルであって、これに応じて警報メッセージ
テーブル94がアクセスされて実際の警報情報が生成さ
れる。
If the risk potential value increases as a result of this determination, it remains in the monitoring target table 9f of the memory 9 as a monitoring target. After that, the MPU 10 starts the alarm processing program 9d. When the MPU 10 activates the alarm processing program 9d, the MPU 1 sets the target storage area 91 of the monitoring target table 9f corresponding to the identification information.
, The value of the level P is obtained for the target for which the flag “1” is set, and the value of the level P is obtained for the target, and the weight function information W (the column 92 in FIG.
, W 1 , W 2 , W 3 ,...) Are calculated, and the alarm level value Mi (= W × level P) after weighting is calculated. The warning level value Mi is a risk level corresponding to each warning message, and the warning message table 94 is accessed in accordance with the warning level value to generate actual warning information.

【0025】その動作としては、例えば、ゾーンPA,
PB,PC,PDについて警報レベル値Mi をそれぞれ
7段階に採ったとすると、旋回体1、ブーム2,アーム
3及びバケット4のそれぞれについて、警報レベル値M
i が“0”は警報発生せず。警報レベル値Mi が“0
<”から“1”までは警報ブザーのみの発生、警報レベ
ル値Mi が“1<”から“2”までは“危険です。”の
音声の発生、警報レベル値Mi が“2<”から“3”ま
では、“接近物あり、危険ですので注意”、警報レベル
値Mi が“3<”から“4”までは“危険!,危険
!”、警報レベル値Mi が“4<”から“5”までは
“あぶない!,回避せよ!”、警報レベル値Miが“5
<”から“6”までは作業機械の動作の低速化、警報レ
ベル値Mi が“6<”から“7”までは作業機械の動作
の停止などである。そして、これらの警報レベル値Mi
を算出する重み関数情報Wが、例えば、人や作業員と設
備、建築物とで異なっていて、人や作業員と設備、建築
物の順に重み関数の値が小さくなっている。これは、重
み関数を単なる倍数値に設定したときに、人や作業員を
識別情報Aとし、設備を識別情報Bとし、建築物を識別
情報Cとした場合に、重み関数情報Wが識別情報Aで
は、W1 =1.5 、識別情報Bでは、W2 =1.2 、識別情
報Cでは、W2 =1.0 というように人や作業員は、建築
物に対して警報レベル値Mi の選択が1.5 倍の値で変化
するように設定されている。また、旋回体1、ブーム
2,アーム3及びバケット4とが複合で動作していると
きには、さらに重みの高い重み関数情報が選択されるよ
うにしてもよい。この場合には、そのような重み関数情
報Waを重み関数情報欄92に前記の重み関数情報Wと
は別に記憶しておいてもよい。
As the operation, for example, the zones PA,
Assuming that the alarm level values Mi for PB, PC, and PD are respectively set to seven levels, the alarm level values M for each of the revolving unit 1, the boom 2, the arm 3, and the bucket 4 are set.
When i is "0", no alarm is generated. When the alarm level value Mi is "0"
Only the alarm buzzer is generated from <> to “1”, and it is “dangerous” when the alarm level Mi is “1 <” to “2”. When the warning level value Mi is "2 <" to "3", it is "attention because there is an approaching object and it is dangerous", and when the warning level value Mi is "3 <" to "4", it is "dangerous". ! ,Danger! ", And the alarm level value Mi is from" 4 <"to" 5 ". , Avoid it! "And the alarm level value Mi is" 5
From <> to "6", the operation of the work machine is slowed down, and when the alarm level value Mi is from "6 <" to "7", the operation of the work machine is stopped, etc. These alarm level values Mi
Is different between, for example, a person or a worker and a facility or a building, and the value of the weight function is smaller in the order of a person or a worker, a facility and a building. This is because when the weighting function is set to a simple multiple value, when the person or worker is the identification information A, the equipment is the identification information B, and the building is the identification information C, the weighting function information W is the identification information. In A, W 1 = 1.5, in identification information B, W 2 = 1.2, and in identification information C, W 2 = 1.0. It is set to change with the value of. When the revolving superstructure 1, the boom 2, the arm 3, and the bucket 4 are operating in combination, weight function information having a higher weight may be selected. In this case, such weight function information Wa may be stored separately from the weight function information W in the weight function information column 92.

【0026】ところで、以上の説明は、仮想危険度ポテ
ンシャルゾーンの関係が固定された形態のものである
が、油圧ショベル20が前進や後退、そしてフロントア
タッチメントが作業中には、図6に示すように各円の中
心位置を作業方向にシフトさせてポテンシャルゾーンが
作業方向に広くなる単なる多重円にしてもよい。また、
各ポテンシャルゾーンの同心円の中心を移動方向にシフ
トさせて到達する予測位置にあらかじめ中心を設定して
演算を行ってもよい。その状態を示すのが図7の点線に
対して実線の円である。
In the above description, the relationship between the virtual risk potential zones is fixed. However, when the excavator 20 moves forward and backward and the front attachment is working, as shown in FIG. Alternatively, the center position of each circle may be shifted in the working direction to form a simple multiple circle in which the potential zone is widened in the working direction. Also,
The calculation may be performed by shifting the center of the concentric circle of each potential zone in the movement direction and setting the center in advance at a predicted position to be reached. This state is indicated by a solid-line circle with respect to the dotted line in FIG.

【0027】以上の仮想危険度ポテンシャルゾーンの説
明は一例であって、ポテンシャルゾーンは、円でなくて
もよい。この実施例のように円の場合として設定する場
合には、円の大きさと数は、作業機械の複合動作に対応
させることができる。特に、アタッチメントが交換され
るような場合には交換される作業部材に合わせて基本図
形パターンを用意するとよい。各仮想危険度ポテンシャ
ルゾーンの危険度の設定の仕方は、図8に示すよな対数
的に増加する、いわゆるエックスポネンシャルカーブに
従って決定することができ、そのゾーン密度も作業機械
に応じて設定すればよい。また、以上の場合は、仮想危
険度ポテンシャルゾーンを検出対象物が移動する場合を
例にしているが、仮想危険度ポテンシャルゾーンを高密
度に採って検出対象物が危険度を増す速度により危険度
を判定してもよい。これは、危険度の増加率を時間の関
数で採取すればよい。
The above description of the virtual risk potential zone is an example, and the potential zone need not be a circle. In the case of setting as the case of a circle as in this embodiment, the size and number of the circle can correspond to the combined operation of the work machine. In particular, when the attachment is replaced, it is preferable to prepare a basic graphic pattern according to the work member to be replaced. The manner of setting the risk of each virtual risk potential zone can be determined according to a so-called exponential curve that increases logarithmically as shown in FIG. 8, and the zone density is also set according to the work machine. do it. In the above case, the case where the detection target moves in the virtual risk potential zone is taken as an example, but the risk is determined by the speed at which the detection target increases the risk by taking the virtual risk potential zone at high density. May be determined. This can be achieved by collecting the increase rate of the risk as a function of time.

【0028】次に検出対象19が作業員あるいは一般
人、特定障害物、設備等である場合にそれぞれに応じて
適切な警報を発生させるための構成と対象識別処理につ
いて図9に基づいて説明する。油圧ショベル20は、こ
こでは、主局を搭載する車両となり、主局超音波送受信
装置の役割を果たす。20a,20b,・・・20n
は、主局となる油圧ショベル20に対して従局となる作
業員あるいは一般人、特定障害物、設備等の検出対象物
19に装着される従局超音波送受信装置(以下従局送受
信装置)である。
Next, a configuration for generating an appropriate alarm in accordance with a case where the detection target 19 is a worker or a general person, a specific obstacle, equipment, or the like and a target identification process will be described with reference to FIG. Here, the hydraulic excavator 20 is a vehicle on which the main station is mounted, and plays a role of the main station ultrasonic transmitting and receiving device. 20a, 20b, ... 20n
Is a slave ultrasonic transmission / reception device (hereinafter referred to as a slave transmission / reception device) attached to a detection target 19 such as a worker or a general person, a specific obstacle, or equipment serving as a slave to the hydraulic excavator 20 serving as a master.

【0029】油圧ショベル20に搭載されている受信セ
ンサ17a,17b,17cのそれぞれは、個別周波数
受信素子として超音波送受信子170a,170b,・
・・170nとを搭載している。超音波発生ホーン18
a,18b,18c,18dの発信周波数は、例えば、
その中心周波数が30kHzであって、これは狭帯域で
超音波を発生する。超音波送受信子170a,170
b,・・・170nは、その中心周波数が10kHz,
14kHz,18kHz,・・・というように他の超音
波送受信子と重ならない狭帯域の中心周波数の特性を持
ち、その固有周波数で超音波の送受信を行う。
Each of the receiving sensors 17a, 17b, 17c mounted on the hydraulic excavator 20 is an ultrasonic transceiver 170a, 170b,.
.. 170n. Ultrasonic generation horn 18
The transmission frequencies of a, 18b, 18c, and 18d are, for example,
Its center frequency is 30 kHz, which generates ultrasound in a narrow band. Ultrasonic transceiver 170a, 170
, 170n have a center frequency of 10 kHz,
It has the characteristic of a narrow band center frequency that does not overlap with other ultrasonic transceivers, such as 14 kHz, 18 kHz,..., And transmits and receives ultrasonic waves at its natural frequency.

【0030】160a,160b,・・・160nは、
超音波送受信子170a,170b,・・・170nに
対応してそれぞれの各固有周波数に対応する中心周波数
を持つ狭帯域のフィルタであり、受信検出回路16に設
けられている。また、161a,161b,・・・16
1nは、超音波送受信子170a,170b,・・・1
70nに対応して受信検出回路16に設けられた距離デ
ータ発生回路である。そして、先の送信回路18は、超
音波発生ホーン18a,18b,18c,18dを駆動
するとともに、ここでは、超音波送受信子170a,1
70b,・・・170nのうちいずれか1つを選択して
駆動する。
160n, 160a, 160b,.
It is a narrow band filter having a center frequency corresponding to each natural frequency corresponding to each of the ultrasonic transceivers 170a, 170b,... 170n, and is provided in the reception detection circuit 16. 161a, 161b,... 16
1n is an ultrasonic transceiver 170a, 170b,... 1
70n is a distance data generation circuit provided in the reception detection circuit 16 corresponding to 70n. Then, the transmitting circuit 18 drives the ultrasonic wave generating horns 18a, 18b, 18c, 18d, and here, the ultrasonic transmitter / receivers 170a, 170a, 1
.. 170n are selected and driven.

【0031】演算制御部6は、例えば、0.1〜0.3
sec 程度の所定の測定周期で送信回路18に対して駆動
する送信子(送受信子)の選択信号を送出し、まずは、
選択信号を超音波発生ホーン18a,18b,18c,
18dとして送信回路18を駆動して所定時間後に各距
離データ発生回路161a,161b,・・・161n
を順次アクセスして対象物までの距離を表す時間データ
(計測された時間値データ)を採取し、それをメモリ9
の各距離データ発生回路に割当てられている記憶領域に
順次記憶していく。なお、この時間データの採取は、次
に送信回路18を駆動する手前のタイミングで行われ
る。
The arithmetic control unit 6 has, for example, 0.1 to 0.3
A transmitter (transmitter / receiver) selection signal is transmitted to the transmission circuit 18 at a predetermined measurement cycle of about sec.
The selection signal is transmitted to the ultrasonic generation horns 18a, 18b, 18c,
.. 161n after a predetermined time after driving the transmission circuit 18 as 18d.
Are sequentially accessed to collect time data (measured time value data) representing the distance to the object, and store it in the memory 9.
Are sequentially stored in the storage areas allocated to the respective distance data generating circuits. The sampling of the time data is performed at a timing before driving the transmission circuit 18 next.

【0032】警報部7は、音声合成回路7aとアンプ7
b、そしてスピーカ7cとで構成されている。音声合成
回路7aは、MPU10から制御信号を受けて制御信号
の内容に応じて音声合成回路7aの内部ROMの所定の
アドレスをアクセスして必要な音声信号を生成し、アン
プ7cに加えて制御信号により指定された音声をスピー
カ7cより発生させる。
The alarm unit 7 includes a voice synthesizing circuit 7a and an amplifier 7
b and a speaker 7c. The voice synthesizing circuit 7a receives a control signal from the MPU 10, accesses a predetermined address of an internal ROM of the voice synthesizing circuit 7a according to the content of the control signal, generates a necessary voice signal, and adds the control signal to the amplifier 7c. Is generated from the speaker 7c.

【0033】従局送受信装置20a,20b,・・・2
0nは、主局に対しての発信周波数がそれぞれで異なる
他は、内部構成が同様であるので、従局送受信装置20
aをもってその内部構成を説明し、他のものについては
割愛する。従局送受信装置20aは、通常、作業員や障
害物等に装着するものであって、名刺程度の小型の装置
である。この装置は、その中心周波数が30kHzの超
音波を受信する狭帯域特性の超音波受信子21、従局送
受信装置20a固有に割当てられた10kHzの中心周
波数(他の従局送受信装置はこれ以外の中心周波数を持
つ)で送受信する超音波送受信子22と、その中心周波
数が30kHzと10kHzの狭帯域バンドパスのフィ
ルタ23、フィルタ23を介して超音波受信子21と超
音波送受信子22の受信信号を受信する制御回路24、
そして超音波送受信子22の受信信号に応じて制御回路
24により駆動されるブザー(警報器)25とを備えて
いる。
.. Slave stations 20a, 20b,.
0n has the same internal configuration except that the transmission frequencies to the master station are different from each other.
The internal configuration will be described using a, and other components will be omitted. The slave station transmitting / receiving device 20a is usually mounted on a worker or an obstacle, and is a small device such as a business card. This device has an ultrasonic receiver 21 having a narrow band characteristic for receiving an ultrasonic wave having a center frequency of 30 kHz, and a center frequency of 10 kHz uniquely assigned to the slave transceiver device 20 a (other slave transceiver devices have other center frequencies). ), And receives signals of the ultrasonic receiver 21 and the ultrasonic transmitter / receiver 22 via the filter 23 having a narrow band-pass having a center frequency of 30 kHz and 10 kHz. Control circuit 24,
A buzzer (alarm) 25 driven by the control circuit 24 in accordance with a received signal from the ultrasonic transceiver 22 is provided.

【0034】ここで、制御回路24は、内部に、受信さ
れた超音波の電気変換信号を増幅して検波し、波形整形
するレシーバと超音波送受信子をパルス駆動するパルサ
を有している。この回路は、超音波受信子21、超音波
送受信子22のいずれかから所定レベル以上の信号がレ
シーバで受信されたときに先のパルサを介して超音波送
受信子22を駆動して主局である車両側にそれに割当て
られた固有周波数の超音波で応答送信信号を発生する制
御をする。また、超音波送受信子22から所定レベル以
上の信号をレシーバで受信したときには、一定期間、一
定の周期で警報器25を駆動する。
Here, the control circuit 24 has therein a receiver for amplifying and detecting a received ultrasonic electric conversion signal and performing waveform shaping, and a pulser for pulse-driving the ultrasonic transmitter / receiver. This circuit drives the ultrasonic transceiver 22 via the preceding pulser when a signal of a predetermined level or more is received by the receiver from one of the ultrasonic receiver 21 and the ultrasonic transceiver 22, and drives the ultrasonic transceiver 22 at the main station. Control is performed to generate a response transmission signal on the side of a certain vehicle using ultrasonic waves having a natural frequency assigned to the vehicle. When a signal of a predetermined level or more is received from the ultrasonic transmitter / receiver 22 by the receiver, the alarm device 25 is driven at a constant period for a predetermined period.

【0035】なお、以上の場合の超音波の送信波は、パ
ルサによるパルサ駆動となることからこれに対する受信
側での受信波は、割り当てられた固有周波数の波長を中
心とする正弦波に近いものが得られる。そこで、従局送
受信装置の超音波受信側では、受信波信号を増幅検波
し、波形整形することで検出信号を得てパルサを駆動す
ることになる。一方、主局送受信装置の超音波受信側で
は、増幅検波した信号からさらにそのピークを検出す
る。これにより距離データ発生回路161a,161
b,・・・161nが対象物までの距離を時間値に換え
て計測する。
Since the ultrasonic transmission wave in the above case is driven by the pulsar by the pulsar, the reception wave on the receiving side is close to a sine wave centered on the wavelength of the assigned natural frequency. Is obtained. Therefore, on the ultrasonic receiving side of the slave station transmitting and receiving apparatus, the received wave signal is amplified and detected, and the waveform is shaped to obtain a detection signal and drive the pulser. On the other hand, the ultrasonic receiving side of the main station transmitting and receiving apparatus further detects the peak from the amplified and detected signal. Thereby, the distance data generation circuits 161a, 161
.. 161n measure the distance to the object by converting the distance to the time value.

【0036】まず、距離データ発生回路161aによる
時間の計測値は、MPU10によってインタフェース1
4を介してメモリ9の距離データ発生回路161aに対
応した記憶領域に格納される。このようにして距離デー
タ発生回路161aに限らず、各距離データ発生回路1
61a,161b,・・・161nの時間計測回路16
7の計測値は、メモリ9のそれぞれに割当てられた領域
に記憶される結果、メモリ9の計測値の各記憶領域は、
そのそれぞれが距離データ発生回路161a,161
b,・・・161nの識別情報となる。この記憶領域情
報は、超音波送受信子170a,170b,・・・17
0nのうち従局から受信がされた個別の超音波送受信子
を特定する情報として利用され、さらには従局送受信装
置20a,20b,・・・20nを識別する情報にもな
る。なお、メモリ9には、各距離データ発生回路161
a,161b,・・・161nの時間計測回路167の
計測値を記憶する領域が各受信センサ17a,17b,
17cに対応してそれぞれ設けられている。また、対象
物が何であるかを従局送受信装置(対象物)に割当てら
れた固有周波数に対応する主局の個別超音波送受信子
(170a,170b,・・・170n)のいずれかが
受信することで演算制御部6で判定してもよい。
First, the measured value of the time by the distance data generating circuit 161a is transmitted to the interface 1 by the MPU 10.
4 is stored in a storage area of the memory 9 corresponding to the distance data generation circuit 161a. In this way, not only the distance data generation circuit 161a but also each distance data generation circuit 1
61a, 161b,... 161n
7 are stored in areas allocated to the respective memories 9, so that each storage area of the measured values of the memory 9 is
Each of them is a distance data generation circuit 161a, 161
.. 161n. This storage area information is stored in the ultrasonic transceivers 170a, 170b,.
0n, the information is used as information for specifying an individual ultrasonic transceiver transmitted and received from the slave station, and is also information for identifying the slave transceiver apparatuses 20a, 20b,... 20n. It is to be noted that the distance data generation circuit 161 is stored in the memory 9.
, 161b,... 161n store the measurement values of the time measurement circuit 167 in the receiving sensors 17a, 17b,.
17c. In addition, any of the individual ultrasonic transceivers (170a, 170b,... 170n) of the master station corresponding to the eigenfrequency assigned to the slave station transmission / reception device (object) receives what the object is. May be determined by the arithmetic and control unit 6.

【0037】演算制御部6は、対象検出・距離算出プロ
グラム9bを起動して各受信センサ17a,17b,1
7cに対応して設けられたメモリ9のそれぞれの距離デ
ータ発生回路161a,161b,・・・161nを参
照してゼロでない計測値(ノイズによる最低のカウント
値がある場合にはそのカウント値以上)を記憶した領域
から時間計測値を得る。さらに、この時間値が記憶され
た領域のアドレス値を対象識別情報を生成するために記
憶する。これらにより超音波送受信子170a,170
b,・・・170nのうち駆動すべき超音波送受信子を
選択する情報と従局送受信装置20a,20b,・・・
20nのうち警報を発する管理対象となる従局送受信装
置の識別情報とを生成する。生成した識別情報はメモリ
9の所定の領域に記憶する。その後、危険度判定プログ
ラム9cを起動する。
The arithmetic control unit 6 activates the object detection / distance calculation program 9b to execute the reception sensors 17a, 17b, 1
.. 161n of the memory 9 provided corresponding to the memory 7c, the measured value is not zero (if there is a minimum count value due to noise, it is equal to or greater than the count value). The time measurement value is obtained from the area where is stored. Further, the address value of the area where the time value is stored is stored in order to generate the target identification information. By these, the ultrasonic transceivers 170a, 170
b,... 170n, information for selecting an ultrasonic transceiver to be driven, and slave station transmitting / receiving apparatuses 20a, 20b,.
20n, and the identification information of the slave transmission / reception device to be managed that issues an alarm. The generated identification information is stored in a predetermined area of the memory 9. Thereafter, the risk determination program 9c is started.

【0038】危険度判定プログラム9cは、メモリ9の
所定の領域に記憶された識別情報を参照して、管理対象
となる従局送受信装置の識別情報から図10に示す監視
対象テーブル9fを検索して、先に述べたように警報対
象があるか否かの判定と管理をする。さらに、作業員や
設備等の警報対象に応じて適切な警報を選択するために
重み付けした警報レベル値Mi を算出する。監視対象テ
ーブル9fは、その最初の欄に識別情報の検索欄90が
設けられ、その次には、対象記憶領域91が設けらてい
て、ここには、検出対象となった対象物の座標(x,
y)とレベルP,フラグFとが(x,y)/P/Fの形
で複数個記憶できるようになっている。なお、対象物の
座標(x,y)とレベルP,フラグFとを記憶するテー
ブルの位置は、別に配置され、その位置を示すポインタ
が対象記憶領域91に記憶されてもよい。次の欄92
は、危険度を示すレベルPに重み付けをする重み関数情
報Wを得る欄である。
The risk determining program 9c refers to the identification information stored in a predetermined area of the memory 9 and searches the monitoring target table 9f shown in FIG. 10 from the identification information of the slave transmission / reception device to be managed. As described above, it is determined whether or not there is an alarm target and management is performed. Further, a weighted alarm level value Mi is calculated in order to select an appropriate alarm according to an alarm target such as a worker or equipment. In the monitoring target table 9f, a search column 90 for identification information is provided in the first column, and a target storage area 91 is provided next to the search column 90. The coordinates of the target storage area 91 are provided here. x,
y), a plurality of levels P and flags F can be stored in the form of (x, y) / P / F. The position of the table for storing the coordinates (x, y) of the target, the level P, and the flag F may be separately arranged, and a pointer indicating the position may be stored in the target storage area 91. Next field 92
Is a column for obtaining weight function information W for weighting the level P indicating the degree of risk.

【0039】前記したように、警報すべき対象物がある
場合には、警報処理プログラム9dがMPU10により
起動される。MPU10は、警報処理プログラム9dを
実行することにより、検出対象物の識別情報に応じてこ
の監視対象テーブル9fを検索して対象記憶領域91を
参照し、そこに記憶されている検出対象物があるか否か
を判定し、検出対象物があって、そのフラグが“1”の
とき、それを監視対象として検出してそのレベルPの値
を得る。そして、欄92から識別情報に応じた重み関数
情報Wを得て、レベルPとこのWとにより算出された警
報レベル値Miにより警報情報の検索テーブル94が検
索され、実際の警報情報についての情報列(例えば、a
1 ,a2 ,・・・)を得る。そして、得た情報列を順次
を警報部7へ送出する。
As described above, when there is an object to be warned, the MPU 10 starts the warning processing program 9d. By executing the alarm processing program 9d, the MPU 10 searches the monitoring target table 9f according to the identification information of the detection target, refers to the target storage area 91, and has the detection target stored therein. It is determined whether or not there is an object to be detected, and when the flag is “1”, it is detected as a monitoring object and the value of the level P is obtained. Then, weight function information W corresponding to the identification information is obtained from the column 92, and the alarm information search table 94 is searched by the level P and the alarm level value Mi calculated based on the level P, and information about the actual alarm information is obtained. Column (eg, a
1 , a 2 ,...). Then, the obtained information sequence is sequentially transmitted to the alarm unit 7.

【0040】ところで、このような警報発生は、複数の
検出対象が監視対象テーブル9fに記憶されているとき
には、それらに対して順次シリアルに行われるが、レベ
ルPの値の高いものを優先して警報を発生するような判
定処理を加えてもよい。
Incidentally, when a plurality of detection targets are stored in the monitoring target table 9f, such an alarm is generated in a serial manner sequentially for the plurality of detection targets. A determination process for generating an alarm may be added.

【0041】以上説明してきたが、実施例では、従局送
受信装置は、送受信形態を採っているが、各従局送受信
装置に割当てられた固有周波数で送受信する超音波送受
信子は、送信専用の超音波送信子であってもよい。同様
に主局送受信装置の固有周波数の超音波送受信子も単に
受信専用のものであってもよい。主局は、これにより個
別に受信信号を受けて警報対象を監視できるからであ
る。主局送受信装置は、各従局送受信装置のうち1つが
危険度“0”を越えて危険度監視レベルに入ったときに
は、その従局送受信装置と送受信する個別監視状態と従
局送受信装置を監視対象とする監視レベルとを交互に行
うようにしてもよい。なお、従局送受信装置が装着され
るものとしては、実施例に上げた作業員や各種障害物等
や設備のほかにも監視が必要な人や物に対して装備して
もよく、これらが混在してもそれぞれの危険度に合わせ
て監視することができる。
As described above, in the embodiment, the slave station transmitting / receiving apparatus adopts the transmission / reception mode. However, the ultrasonic transmitter / receiver that transmits / receives at the natural frequency assigned to each slave station transmitting / receiving apparatus is a transmission-only ultrasonic transceiver. It may be a sender. Similarly, the ultrasonic transmitter / receiver of the natural frequency of the main station transmission / reception device may be simply for reception only. This is because the master station can individually receive the received signal and monitor the alarm target. When one of the slave transmission / reception devices exceeds the risk level “0” and enters the risk monitoring level, the master transmission / reception device monitors the individual monitoring state for transmission / reception with the slave transmission / reception device and the slave transmission / reception device. The monitoring level and the monitoring level may be alternately performed. The slave transmission / reception device may be mounted not only on the workers and various obstacles and the equipment described in the embodiment but also on persons and objects requiring monitoring. Even in this case, monitoring can be performed according to each risk level.

【0042】ところで、警報処理プログラム9dは、こ
の発明の危険度の重み付けをする重み付け手段となって
いるが、危険度に重み付けをするものとして危険度判定
プログラム9cを利用し、このプログラムにより算出さ
れた各中心から対象物までの距離Lo に1以下の数値を
掛けてみかけ上、監視対象物がより中心に近いところの
ポテンシャルゾーンに侵入したように管理してもよい。
The alarm processing program 9d is a weighting means for weighting the risk according to the present invention. The risk determination program 9c is used as a means for weighting the risk, and is calculated by this program. The distance Lo from each center to the target object may be multiplied by a numerical value of 1 or less, and then the monitored object may be managed as if it has entered a potential zone closer to the center.

【0043】実施例では、時間計測で距離を計測する距
離データ発生回路を個別周波数で送受信する各超音波送
受信子対応に設けているが、これは、独立に時間計測の
結果さえ得られれば共通の時間計測回路として設けられ
ていてもよい。また、以上の実施例では、超音波を送受
信の信号として用いているが、電波信号を用いてもよい
ことはもちろんである。マイクロ波等の電波信号を利用
する場合には、周波数自体を従局固有の送信信号コード
としてもよく、また、所定の周波数のキャリア信号に対
してその従局に割り当てられたコード信号を用いて変調
し、伝送して主局側でそれを復調によりそのコードをデ
コードしてもよい。
In the embodiment, the distance data generating circuit for measuring the distance by time measurement is provided for each ultrasonic transmitter / receiver for transmitting / receiving at an individual frequency. However, this is common if only the result of time measurement can be obtained independently. May be provided as a time measurement circuit. Further, in the above embodiment, the ultrasonic wave is used as a signal for transmission and reception, but it is a matter of course that a radio signal may be used. When using a radio signal such as a microwave, the frequency itself may be used as a transmission signal code specific to the slave station, or a carrier signal of a predetermined frequency may be modulated using a code signal assigned to the slave station. , And the master station may decode the code by demodulating it.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上の説明から理解できるように、この
発明にあっては、対象物を識別して検出するために、作
業機械側を主局とし、主局側が送信してから受信するま
での時間で距離を管理するとともに、それぞれの従局固
有の信号が割り当てられた送信子からの信号を従局側か
ら受けるようにしているので、時間計測により同時に複
数の対象物からの距離が計測でき、複数の従局側送受信
装置があってもそれぞれ個別に警報対象を認識すること
ができる。さらに、同じ仮想危険度ポテンシャルゾーン
を設定して、作業員と設備などの異なる検出対象に対し
て重み付け手段により危険度に重み付けすることにより
異なる警報レベルを算出することができる。そこで、そ
れぞれに対応する危険度管理が可能になり、危険度判定
処理の処理時間が短縮でき、それぞれの監視対象に対し
て警報発生までの応答性がよくなる。同じ仮想危険度ポ
テンシャルゾーンを設定して、例えば、作業員と設備な
どの異なる検出対象に対して重み付け手段により異なる
警報レベルを算出することにより、それぞれに対応する
危険度管理が可能になり、危険度判定処理の処理時間が
短縮でき、それぞれの監視対象に対して警報発生までの
応答性がよくなる。
As can be understood from the above description, according to the present invention, in order to identify and detect an object, the work machine is used as a master station, and from the time when the master station transmits to the time when the master station receives it. In addition to managing the distance with the time, and receiving the signal from the transmitter to which the signal unique to each slave is assigned from the slave, the distance from multiple objects can be measured simultaneously by time measurement, Even if there are a plurality of slave transmission / reception devices, the alarm target can be individually recognized. Furthermore, different alarm levels can be calculated by setting the same virtual danger potential zone and weighting the danger by the weighting means for different detection targets such as workers and equipment. Therefore, the risk management corresponding to each can be performed, the processing time of the risk determination processing can be shortened, and the responsiveness of each monitoring target until an alarm is generated is improved. By setting the same virtual danger potential zone and calculating different alarm levels by weighting means for different detection targets such as workers and equipment, it becomes possible to manage the danger levels corresponding to each. The processing time of the degree determination processing can be shortened, and the responsiveness of each monitoring target until an alarm is generated is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1は、この発明の作業機械の警報システム
を油圧ショベルに適用した場合の一実施例の説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment in which the alarm system for a working machine according to the present invention is applied to a hydraulic shovel.

【図2】 図2は、油圧ショベルの全体的な構成の説明
図図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of an overall configuration of a hydraulic shovel.

【図3】 図3は、その受信センサと超音波発生ホーン
の取付関係の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view of a mounting relationship between the receiving sensor and the ultrasonic generating horn.

【図4】 図4は、その仮想危険度ポテンシャルゾーン
の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the virtual risk potential zone.

【図5】 図5は、ポテンシャルデータテーブルの説明
図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a potential data table.

【図6】 図6は、油圧ショベルの動作に応じて設定さ
れる仮想危険度ポテンシャルゾーンの説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a virtual risk potential zone set according to the operation of the excavator.

【図7】 図7は、作業状態にあるときに移動先を予測
して設定される仮想危険度ポテンシャルゾーンの説明図
である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a virtual risk potential zone set by estimating a destination in a working state.

【図8】 図8は、仮想危険度ポテンシャルゾーンの危
険度設定関数の説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a risk setting function of a virtual risk potential zone.

【図9】 図9は、図1に示す実施例において検出対象
物を識別するのための送受信システムのブロック図であ
る。
FIG. 9 is a block diagram of a transmitting / receiving system for identifying a detection target in the embodiment shown in FIG. 1;

【図10】 図12は監視対象テーブルの説明図であ
る。
FIG. 12 is an explanatory diagram of a monitoring target table.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…上部旋回体、2…ブーム、3…アーム、4…バケッ
ト、5…走行体、6…演算制御部、7…警報部、8…駆
動制御部、9…メモリ、9a…中心位置算出プログラ
ム、9b…対象検出・距離算出プログラム、9c…危険
度判定プログラム、9d…警報処理プログラム、9e…
監視対象テーブル、9f…ポテンシャルパターン記憶領
域、10…マイクロプロセッサ(MPU)、11…ビデ
オRAM(V−RAM)、12…ディスプレイ、13…
バス、14…インタフェース、15…セレクタ、16…
受信検出回路、17a,17b,17c…受信センサ、
18a,18b,18d,18e…超音波発生ホーン、
20…油圧ショベル、170a,170b,170n…
超音波送受信子、161a,161b,161n…距離
データ発生回路、162…受信回路、163…バッファ
回路(バッファアンプ)、164…ゲート回路、165
…ピークホールド回路。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Top revolving superstructure, 2 ... Boom, 3 ... Arm, 4 ... Bucket, 5 ... Traveling body, 6 ... Operation control part, 7 ... Warning part, 8 ... Drive control part, 9 ... Memory, 9a ... Center position calculation program , 9b: an object detection / distance calculation program, 9c: a risk determination program, 9d: an alarm processing program, 9e ...
Monitor target table 9f Potential pattern storage area 10 Microprocessor (MPU) 11 Video RAM (V-RAM) 12 Display 13
Bus, 14 interface, 15 selector, 16
Reception detection circuit, 17a, 17b, 17c ... reception sensor,
18a, 18b, 18d, 18e ... ultrasonic generating horn,
20 ... Excavator, 170a, 170b, 170n ...
Ultrasound transceivers, 161a, 161b, 161n: distance data generation circuit, 162: reception circuit, 163: buffer circuit (buffer amplifier), 164: gate circuit, 165
... Peak hold circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−112977(JP,A) 特開 平4−34137(JP,A) 特開 平5−112976(JP,A) 特開 平1−271534(JP,A) 実開 平4−15663(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E02F 9/26 G08B 21/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-5-112977 (JP, A) JP-A-4-34137 (JP, A) JP-A-5-112976 (JP, A) JP-A-1- 271534 (JP, A) Japanese Utility Model Application Hei 4-15663 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) E02F 9/26 G08B 21/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】作業機械に主局として搭載され、主局送信
子と主局受信子と、前記主局送信子からの信号の送信か
ら前記主局受信子の所定の信号の受信までの時間を計測
する時間計測回路とを有し、前記所定の信号に対応する
情報を発生する第1の送受信装置と、 前記主局送信子からの信号を受信する従局受信子とその
局固有の前記所定の信号を発生する従局送信子と、前記
従局受信子が前記主局送信子からの信号を受信したとき
に前記従局送信子を駆動する制御回路とを有する従局と
しての第2の送受信装置と、 前記作業機械の周囲に前記作業機械に近くなるにつれて
危険度が高くなる複数の仮想危険度ポテンシャルゾーン
を設定するポテンシャルゾーン設定手段と、 前記時間計測回路により計測された時間値を得て前記作
業機械に対する検出対象物の位置を検出する位置検出手
段と、 この位置検出手段により検出された前記検出対象物の位
置が複数の前記仮想危険度ポテンシャルゾーンのいずれ
かのゾーンに入っているかを判定する判定手段と、 前記検出対象物に対応して第1の送受信装置から得られ
る前記従局固有の所定の情報に応じて前記判定手段によ
り判定された前記検出対象物の仮想危険度ポテンシャル
ゾーンが示す危険度に重み付けをする重み付け手段と、 この重み付け手段により重み付けされた危険度に応じた
内容の警報を発生する警報手段と、を備える作業機械の
警報システム。
1. A master station mounted on a work machine, a master station transmitter, a master station receiver, and a time from transmission of a signal from the master station transmitter to reception of a predetermined signal of the master station receiver. A first transmission / reception device for generating information corresponding to the predetermined signal, a slave receiver for receiving a signal from the master transmitter, and the station-specific predetermined signal. A second transmitter / receiver as a slave having a control circuit that drives the slave transmitter when the slave receiver receives a signal from the master transmitter; and Potential zone setting means for setting a plurality of virtual risk potential zones in which the risk increases as the work machine gets closer to the work machine, and the work machine obtains a time value measured by the time measurement circuit. Against Position detecting means for detecting the position of the output target; determining means for determining whether the position of the detection target detected by the position detecting means is included in any of the plurality of virtual risk potential zones And the danger indicated by the virtual danger potential zone of the detection target determined by the determination unit in accordance with the slave station-specific predetermined information obtained from the first transmitting / receiving device corresponding to the detection target. An alarm system for a work machine, comprising: weighting means for weighting; and alarm means for generating an alarm having a content corresponding to the degree of risk weighted by the weighting means.
【請求項2】前記判定手段の判定結果に応じて前記検出
対象物が複数の前記仮想危険度ポテンシャルゾーンのう
ち低い危険度から高い危険度のゾーンへ移動した前記検
出対象物について前記重み付け手段により重み付けをし
て重み付けされた危険度に応じた内容の警報を発生する
請求項1記載の作業機械の警報システム。
2. A method according to claim 1, wherein said detecting object moves from a low risk level to a high risk level zone among said plurality of virtual risk potential zones in accordance with a result of said judgment by said weighting means. The alarm system for a work machine according to claim 1, wherein the alarm is generated by weighting and generating an alarm having a content corresponding to the weighted risk.
【請求項3】 作業機械はアームを有し、仮想危険度ポ
テンシャルゾーンは、前記アームの先端部の周囲に平面
上半径の異なる多重円により形成される内側に向かって
危険度が高くなるゾーンとして複数設定される請求項1
記載の作業機械の警報システム。
3. The work machine has an arm, and the virtual danger potential zone is a zone in which the danger increases toward the inside formed by multiple circles having different radii on a plane around the tip of the arm. Claim 1 that is set multiple times
A work machine alarm system as described.
【請求項4】 各円は同心円であり、アームはブームに
結合され、ポテンシャルゾーン設定手段は、前記アーム
の先端部と、前記ブームと前記アームとの結合部分とを
中心にそれぞれの周囲に仮想危険度ポテンシャルゾーン
を設定するものである請求項3記載の作業機械の警報シ
ステム。
4. Each of the circles is a concentric circle, the arm is coupled to the boom, and the potential zone setting means is imaginary around the tip of the arm and the joint between the boom and the arm. The alarm system for a work machine according to claim 3, wherein a danger potential zone is set.
【請求項5】 主局送信子は第1の中心周波数を持つ超
音波送信子であり、主局受信子はそれぞれが第2から第
n+1の中心周波数(ただしnは2以上の整数)を持つ
第1から第nまでのn個の超音波受信子であり、時間計
測回路は、前記主局送信子からの超音波の送信から前記
n個の主局受信子の1つが超音波を受信までの時間を計
測するものであり、 従局送信子は前記主局送信子からの超音波を受信する超
音波従局受信子であり、従局送信子は前記第1から第n
の中心周波数のいずれか1つと同じ周波数を自局固有の
信号として主局受信子に対して送信信号を送出する超音
波送信子である請求項4記載の作業機械の警報システ
ム。
5. The main station transmitter is an ultrasonic transmitter having a first center frequency, and the main station receivers each have a second to (n + 1) th center frequency (where n is an integer of 2 or more). The first to n-th ultrasonic receivers, and the time measurement circuit is configured to perform processing from transmission of ultrasonic waves from the main station transmitter to reception of ultrasonic waves by one of the n main station receivers. The slave transmitter is an ultrasonic slave receiver that receives an ultrasonic wave from the master transmitter, and the slave transmitters are the first to n-th slave transmitters.
5. The alarm system for a work machine according to claim 4, wherein the ultrasonic transmitter transmits a transmission signal to the main receiver as a signal unique to the own station, using the same frequency as any one of the center frequencies of the above.
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