JP3161937U - 重機後方確認装置 - Google Patents

Abstract

【課題】油圧ショベル等の建設用重機の後方の所定範囲に人や物体等の監視すべき対象物が侵入した際、モニターテレビの目視ではなく、光や音等の手段によって危険を感知することにより、作業中における後方の安全確認を確実に遂行することができるようにした重機後方確認装置を提供する。【解決手段】レーザ発光部からレーザ光線を所定範囲に発光し、そのレーザ光線の反射光を受光することによって監視すべき対象物を検知するようにしたレーザスキャナ１を重機（油圧ショベル３）の後部に設置すると共に、このレーザスキャナ１のレーザ発光部から重機の後方へ照射されたレーザ光線が、所定範囲に存在する対象物に当って反射した反射光をレーザスキャナ１に設けられたレーザ受光部で受光すると共に、このレーザ受光部で検出された電圧出力を音又は光に変換して重機のオペレータ室４に設けられた警報出力インターフェース２から警告音又は警告光として出力する。【選択図】図１

Description

本考案は、油圧ショベル等の建設用重機の後方に人や物体等の監視対象物が存在するか否かの確認を行う重機後方確認装置に関する。

建設用重機の操作中においては、人的な被害やその他の事故等が発生しないように種々の安全確認を行いながら作業を遂行する必要がある。なかでも油圧ショベルは、アームの先端に設けられたアタッチメントを取り換えることによって多様な建設工事に適用することが可能であり、他の作業員と接近した位置で稼動することが多い。しかも、アームとブームを伸ばした際の回転半径が広いため、オペレータは周囲に対して十分に注意をする必要がある。

ところが、オペレータはオペレータ室にいて、作業中は主に前方に視線を向けるため、特に重機の後方に対して他の作業員や他の機器等が監視すべき範囲内に侵入したか否かの安全確認を行うことが困難な状況となる。そこで、このような事態を解消するため、特許文献１に記載されているように、オペレータ室に監視用のモニターテレビを設置することによって後方への安全確認を支援する装置が開発されている。

即ち、上記の特許文献１の後方監視装置は、油圧ショベルの旋回体の後方に設けられたカウンタウエイトの後面部又は側面部の切欠き部に監視カメラを設け、この監視カメラによって撮影される映像をオペレータ室に設けられたモニターテレビに映し出すものである。

従って、オペレータは、オペレータ室にてモニターテレビを目視することによって後方の確認を行うことになるが、作業中は、視認作業が前方に集中するため、モニターテレビの監視を怠りがちであって、十分な後方確認ができないというのが実情であった。

また、上記の後方監視装置は、監視カメラに死角が生じるおそれがあり、オペレータ室にてオペレータがモニターテレビを目視しているにも拘らず、後方の監視すべき範囲に人や物体が存在していることを感知できないという極めて不都合な事態を招くおそれがある。

特開平１０−１４０６１９号公報

本考案は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、油圧ショベル等の建設用重機の後方の所定範囲に人や物体等の監視すべき対象物が侵入した際、モニターテレビの目視ではなく、光や音等の手段によって危険を感知することにより、作業中における後方の安全確認を確実に遂行することができるようにした重機後方確認装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本考案における請求項１の重機後方確認装置は、レーザ発光部からレーザ光線を所定範囲に発光し、そのレーザ光線の反射光を受光することによって監視すべき対象物を検知するようにしたレーザスキャナを重機の後部に設置すると共に、このレーザスキャナのレーザ発光部から重機の後方へ照射されたレーザ光線が、所定範囲に存在する対象物に当って反射した反射光をレーザスキャナに設けられたレーザ受光部で受光すると共に、このレーザ受光部で検出された電圧出力を音又は光に変換して重機のオペレータ室に設けられた警報出力インターフェースから警告音又は警告光として出力するようにしたことを特徴とする。

また、本考案の請求項２の重機後方確認装置は、請求項１において、レーザスキャナは、レーザ発光部からの異なる距離によって測定範囲が設定される少なくとも２つのスイッチングフィールドを有し、夫々の異なるスイッチングフィールドに対象物が存在することによって異なる警告音又は警告光として出力するようにしたことを特徴とする。

さらに、本考案の請求項３の重機後方確認装置は、請求項１又は２において、重機は油圧ショベルであって、該油圧ショベルの後部の所定高さにレーザスキャナの筐体をネジ止め又はマグネットで固定する一方、警報出力インターフェースをオペレータ室に設置したことを特徴とする。

本考案の重機後方確認装置は、上記のように、重機の後部に人や物体等の監視すべき対象物を検知するレーザスキャナを設置する一方、重機のオペレータ室に警報出力インターフェースを設けた構成としている。従って、重機の後部に設置したレーザスキャナのレーザ発光部から重機の後方へ照射されたレーザ光線が、所定範囲に存在する人や物体等の対象物に当って反射した反射光をレーザ受光部で受光し、このレーザ受光部で検出された電圧出力を音又は光に変換してオペレータ室に設けられた警報出力インターフェースから警告音又は警告光として出力することができる。

これによって、従来のモニターテレビによる後方監視とは異なり、重機の運転中において前方に視線を集中しているときでも、オペレータは、オペレータ室に居て、重機の後方における人や物体等の対象物の有無を警告音又は警告光によって感知することが可能である。

また、本考案において、レーザスキャナは、レーザ発光部からの異なる測定距離によって設定される少なくとも２つのスイッチングフィールドを有する構成とされ、いずれのスイッチングフィールドに対象物が存在するかによって、警報出力インターフェースから異なる警告音又は警告光が発せられる。これによってオペレータは、オペレータ室に居て、警告音又は警告光のいずれが発せられたかによって、人や物体等の対象物がいかなるスイッチングフィールドに存在するかを感知することができ、監視すべき対象物の接近状況を異なる２つの範囲で知ることが可能となる。

さらに、本装置は、重機として油圧ショベルの後部の所定高さにレーザスキャナの筐体をネジ止め又はマグネットによって容易に取付ける一方、警報出力インターフェースをオペレータ室に設置することによって、オペレータは、オペレータ室で油圧ショベルの操作に集中しながら、油圧ショベルの後方に対する人や物体等の監視すべき対象物の有無を感知することが可能となる。

本考案におけるレーザスキャナを油圧ショベルの後部に取付けた状況における２つのスイッチングフィールドを示す平面図である。 本考案におけるレーザスキャナを油圧ショベルの後部に取付けた状況を示す油圧ショベルの斜視図である。 本考案による重機後方確認装置の全体構成を示す概略図である。 本考案による重機後方確認装置の構成及び作動を示すブロック図である。

以下、本考案の実施例について図面を参照しながら説明する。

本考案の重機後方確認装置は、図３に示すように、レーザ光線を発光するレーザ発光部とレーザ光線の反射光を受光するレーザ受光部とを有するレーザスキャナ１と、このレーザスキャナ１のレーザ受光部で検出された電圧出力を音又は光に変換する警報出力インターフェース２とを有する。そして、図１に示すように、レーザスキャナ１は重機（本実施例では油圧ショベル３）の後部に設けられ、警報出力インターフェース２は重機（油圧ショベル３）のオペレータ室４に設けられた構成とされている。なお、図３又は図４に示すように、警報出力インターフェース２には電源５が接続され、この電源５はレーザスキャナ１にも供給される。

また、上記のレーザスキャナ１は、レーザ発光部から発射されたレーザ光線をレンズ系によって放射することにより、レーザ発光部を中心として平行且つ放射状に拡散したレーザバリアを発生させるものである。その構成は、周知のレーザ距離計よりレーザ光線を発射し、スキャニングすることによってレーザバリアを発生させ、このレーザバリアに接触した物体を検知するようにしたものである。

より具体的には、レーザ通信に使用されているレーザ発信機をレーザ発光部として用いる一方、レーザ受信機をレーザ受光部として用い、レーザ発信機から発信されたレーザ光線が人や物体に当たり反射されてきた反射光をレーザ受信機で受信することによって対象物の有無を検出するようにしてもよい。

また、上記の構成において、レーザ送信機から発射されたレーザ光線を不図示の回転式反射体の多面体の面上で反射することによって拡散し、一定平面上をスキャンすることによって、レーザバリアを発生させる構成としてもよい。

上記のような構成を有するレーザスキャナとしては、例えばジック株式会社製レーザスキャナＳ１００のように、フィールド設定として２スイッチングフィールドを有し、スイッチングフィールド範囲最大１０ｍ、スキャニング角度２７０°であって、１６通りのフィールドを切替える機能を有するものがある。このレーザスキャナでは、図４に示すように、外部からパソコン（ＰＣ）で設定することによって、スイッチングフィールド最大範囲、２スイッチングフィールドの各範囲、スキャンニング角度、スキャンニング形状等の変更を行うことが可能とされている。

また、本考案においては、図３、図４に示すように、レーザスキャナのレーザ受光部で検出された電圧出力を音又は光に変換して重機のオペレータ室４に設けられた警報出力インターフェース２から警告音又は警告光として出力するように構成されている。

また、本考案において、レーザスキャナ１は、レーザ発光部を中心とする異なる距離によって測定範囲が設定される少なくとも２つのスイッチングフィールドを有する構成とすることができる。なお、スイッチングフィールドとは、レーザ発光部から発光されるレーザ光線による測距範囲を切り替え可能とした監視フィールド或は検出フィールドを云う。

また、図１に示すように、２つのスイッチングフィールドＱ１、Ｑ２を有するように、レーザ発光部から発射されたレーザ光線をプリズム等のレンズ系によって２光路の平行光として放射することにより、２つの測定範囲を設定するようにしてもよい。

その２つのスイッチングフィールドＱ１、Ｑ２の設定方法は、図１に示すように、レーザスキャナ１のレーザ発光部を中心とするレーザ光線の測定範囲として、例えば最大半径１０ｍを設定すると共に、その内部のスイッチングフィールドＱ２をレーザ発光部から例えば半径８ｍとし、その差２ｍの範囲をスイッチングフィールドＱ１とするものである。

なお、このスイッチングフィールドＱ１、Ｑ２の設定範囲は、重機の種別によって設定することができる。例えば、重機として油圧ショベル３を使用した場合、図１に示すように、アーム７を伸長した際のアタッチメント８の回転半径等の関係から判断し、監視すべき範囲を危険度の度合いによって軽度の監視範囲と重度の監視範囲として、スイッチングフィールドＱ１、Ｑ２の夫々を設定する。

このようなスイッチングフィールドＱ１、Ｑ２によって、油圧ショベル３の後部に設置されたレーザスキャナ１のレーザ発光部から放射状に２つの測定範囲が設定され、人や物体等の対象物がスイッチングフィールドＱ１に侵入した場合に、オペレータ室４に設けた警報出力インターフェース２のランプからそのランプ光を警告光として発することができる。また、さらに人や物体等の対象物が、その内部のスイッチングフィールドＱ２に侵入したとき、警報出力インターフェース２から上記の警告光に加えてブザー音で警告音として発することができる。

このような構成により、オペレータは、オペレータ室４に居て、いずれの警告音又は警告光が発せられたかによって、人や物体等の対象物がいずれのスイッチングフィールドに存在するかを感知することができる。このように、侵入範囲の相違によって軽度の警告として警告光を発し、重度の警告として警告音を発することにより、監視すべき対象物の接近距離を２つの範囲で知ることが可能となる。

また、図１又は図２に示すように、本考案に係る重機として油圧ショベル３を用いた場合、油圧ショベル３の後部にレーザスキャナ１を設置し、このレーザスキャナ１のレーザ発光部から油圧ショベル３の後方へ照射されたレーザ光線が、所定範囲に存在する対象物に当って反射した反射光をレーザスキャナ１のレーザ受光部で受光し、このレーザ受光部で検出された電圧出力を音又は光に変換してオペレータ室４に設けられた警報出力インターフェース２から警告音又は警告光として出力することができる。

これによって、従来のモニターテレビによる後方監視とは異なり、油圧ショベル３の運転中において前方に視線を集中しているときでも、オペレータは、オペレータ室４に居て、油圧ショベル３の後方における対象物の有無を警告音又は警告光によって感知することが可能となる。

従って、オペレータは、従来のモニターテレビを目視で監視する場合のような危険状況の見落としを防止することができ、油圧ショベル３等の重機の後方に対する安全確認を的確に行うことによって、従来の作業中の事故を極力回避することが可能となる。

また、本考案において、レーザスキャナ１は、レーザ発光部からの異なる測定距離によって設定される少なくとも２つのスイッチングフィールドＱ１、Ｑ２を有する構成とされ、いずれのスイッチングフィールドに対象物が存在するかによって、警報出力インターフェース２から異なる警告音又は警告光が発せられる。これによって、オペレータは、油圧ショベル３のオペレータ室４に居て、いずれの警告音又は警告光が発せられたかによって、対象物がいずれのスイッチングフィールドＱ１、Ｑ２に存在するかを感知することが可能となる。

また、本実施例に用いた油圧ショベル３の後部の所定高さにレーザスキャナ１の筐体をネジ止め又はマグネットによって容易に取付ける際、図２に示すように、レーザスキャナ１の筐体にブラケット６を回動自在に設け、このブラケット６をネジ止め又はマグネットによって油圧ショベル３の後部に取り付けることにより、レーザスキャナ１を上下動することができ、レーザスキャナ１のレーザ発光部から発射されるレーザ光線の照射高さを調整することが可能となる。

なお、本考案においては、上記のように重機として油圧ショベル３を具体例にあげているが、他の重機の後部にレーザスキャナ１を設け、その重機のオペレータ室４に警報出力インターフェース２を設置するようにしてもよい。

本考案の重機後方確認装置は、油圧ショベル等の建設用重機の後方の所定範囲に人や物体等の監視すべき対象物が侵入した際、モニターテレビの目視ではなく、光や音等の手段によって危険を感知することにより、作業中における後方の安全確認を確実に遂行することができるようにした重機後方確認装置として利用可能である。

１ レーザスキャナ
２ 警報出力インターフェース
３ 油圧ショベル
４ オペレータ室
５ 電源
６ ブラケット
７ アーム
８ アタッチメント
Ｑ１、Ｑ２ スイッチングフィールド

Claims (3)

1. レーザ発光部からレーザ光線を所定範囲に発光し、そのレーザ光線の反射光を受光することによって監視すべき対象物を検知するようにしたレーザスキャナを重機の後部に設置すると共に、このレーザスキャナのレーザ発光部から重機の後方へ照射されたレーザ光線が、所定範囲に存在する対象物に当って反射した反射光をレーザスキャナに設けられたレーザ受光部で受光すると共に、このレーザ受光部で検出された電圧出力を音又は光に変換して重機のオペレータ室に設けられた警報出力インターフェースから警告音又は警告光として出力するようにしたことを特徴とする重機後方確認装置。
2. レーザスキャナは、レーザ発光部からの異なる距離によって測定範囲が設定される少なくとも２つのスイッチングフィールドを有し、夫々の異なるスイッチングフィールドに対象物が存在することによって異なる警告音又は警告光として出力するようにしたことを特徴とする請求項１記載の重機後方確認装置。
3. 重機は油圧ショベルであって、該油圧ショベルの後部の所定高さにレーザスキャナの筐体をネジ止め又はマグネットで固定する一方、警報出力インターフェースをオペレータ室に設置したことを特徴とする請求項１又は２記載の重機後方確認装置。