JP3222840U - 重機周辺監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】死角にある障害物を検出するシステムを有しない重機であっても、障害物を容易に検出することができる重機周辺監視装置を提供する。【解決手段】重機周辺監視装置１は、重機の操縦者の死角にある障害物を監視する。重機周辺監視装置１は、複数のセンサユニット２と、ケーブル３と、を備える。複数のセンサユニット２は、重機の外部側面に取り付け可能で、検出領域内の障害物を検出する。センサユニット２同士は、可撓性のあるケーブル３で直列に接続されている。センサユニット２を操縦者から見て死角となる部分を向くように配置すれば、その検出結果により、死角となる周辺領域を監視することができる。【選択図】図１

Description

本考案は、重機周辺監視装置に関する。

建設現場又は工事現場などでは、パワーショベルやブルドーザーなどの様々な重機が活躍している。重機を扱うときに最も考慮しなければならないのがその安全性である。周辺の障害物（例えば人）の有無を把握することは、重機の安全性を高めるうえで重要となる。そこで、重機と他の障害物との接触事故を防止する重機接触事故防止システムなどが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８−４０７５３号公報

重機では、本体の後ろ側に操縦席から見て死角になる部分が多い。このため、その死角に障害物が存在するか否かを、操縦者に認識させる必要がある。しかしながら、重機では、そのタイプに応じて操縦席から見て死角となる方向がまちまちである。この場合には、ある重機ではその死角となる方向を十分にカバーできるセンサが、他の重機では死角となる方向を十分にカバーすることができないといった現象が起こり得る。

また、上記特許文献１に記載されたもののように、すでに衝突検出システムが設けられている重機については、さらにセンサを取り付ける必要はない。しかしながら、衝突検出システムが設けられていない重機についても、操縦席から見て死角となる方向に障害物が存在するか否かを検出可能とすることが求められている。

本考案は、上記の課題を解決するためになされたもので、死角にある障害物を検出するシステムを有しない重機であっても、障害物を容易に検出することができる重機周辺監視装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本考案に係る重機周辺監視装置は、
重機の操縦者の死角に障害物が存在するか否かを監視する重機周辺監視装置であって、
前記重機の外部側面に取り付け可能で、検出領域内の障害物を検出する複数のセンサユニットと、
可撓性のあるケーブルと、
を備え、
前記センサユニット同士は、前記ケーブルで直列に接続されている。

この場合、前記複数のセンサユニットの検出領域は、
前記死角の領域における前記重機を構成する回転部分が動く範囲を含んでいる、
こととしてもよい。

また、前記複数のセンサユニットは、磁石で前記重機に取り付け可能である、
こととしてもよい。

前記複数のセンサユニットからの信号を前記ケーブルを介して受信するモニタと、
前記モニタが、前記複数のセンサユニットから障害物が検出された旨の信号を受信した場合に点灯する警告ランプと、
を備える、
こととしてもよい。

前記センサユニットは、マイクロ波を出力し、その反射波により前記障害物の動きを検出するセンサである、
こととしてもよい。

本考案の構成では、可撓性のあるケーブルで接続され、それぞれが検出領域内の障害物を検出する複数のセンサユニットを備えている。これにより、重機の外部側面の形状にかかわらず、重機の死角に応じた位置に複数のセンサユニットを後付けで取り付けることができる。この結果、死角にある障害物を検出するシステムを有しない重機であっても、障害物を容易に検出することができる。

本考案の実施の形態に係る重機周辺監視装置の構成を示す斜視図である。 センサユニットによる障害物の検出の様子を示す模式図である。 図１の重機周辺監視装置が取り付けられる重機の側面図である。 重機への図１の重機周辺監視装置の取り付け位置及び検出範囲の一例を示す模式図である。 重機への図１の重機周辺監視装置の取り付け位置及び検出範囲の他の例を示す模式図である。 他の重機への図１の重機周辺監視装置の取り付け位置及び検出範囲の一例を示す模式図である。

以下、本考案の実施の形態に係る重機周辺監視装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図中、同一又は同等の部分には同一の符号を付す。

図１に示すように、重機周辺監視装置１は、重機１０（図３参照）の操縦者の死角に障害物Ｐ（図２参照）を監視する装置である。重機周辺監視装置１は、複数のセンサユニット２と、ケーブル３と、を備える。

センサユニット２は、それぞれ直方体状の電子機器である。センサユニット２は、それぞれが、検出領域で動く障害物Ｐ（例えば人）をマイクロ波Ａ（図２参照）により検出するセンサである。センサユニット２の内部には、マイクロ波Ａの発生回路及び検出回路が設けられている。また、センサユニット２には、マイクロ波Ａの送信アンテナであり、受信アンテナである送受信アンテナ２ｂが設けられている。マイクロ波Ａとは、例えば、波長１ｍから１００μｍ、周波数３００ＭＨｚから３００ＧＨｚの電磁波である。

ケーブル３は、可撓性を有するヒモ状の部材である。ケーブル３は、各センサユニット２の側面部から張り出しており、センサユニット２同士を直列に連結している。

ケーブル３の内部には、センサユニット２へ電力を供給する電力線と、センサユニット２から出力される検出信号を送るなどのデータ通信を行うデータ信号線とが収容されている。それら電力線及びデータ信号線が、絶縁ゴムで被覆されていることにより、ケーブル３が形成されている。

重機周辺監視装置１は、センサユニット２と、ケーブル３とに加え、モニタ４と、電源５と、警告ランプ６と、をさらに備える。

モニタ４は、ケーブル３を介して複数のセンサユニット２と接続されている。モニタ４は、センサユニット２の検出結果を監視する。すなわち、センサユニット２が障害物Ｐを検出すると、その検出結果が、ケーブル３を介してモニタ４に送られる。また、モニタ４を介して、センサユニット２の設定を行うことも可能である。

電源５は、ケーブル７を介してモニタ４と接続されている。電源５から供給される電力は、モニタ４及びケーブル３を介してセンサユニット２に送られている。センサユニット２は、供給された電力を用いて障害物Ｐの検出を行う。

警告ランプ６は、ケーブル８を介して、モニタ４と接続されている。センサユニット２が障害物Ｐを検出すると、その情報がケーブル３を介して、モニタ４に送られる。モニタ４は、障害物Ｐの検出情報を受信すると、ケーブル８を介して、警告ランプ６を点灯させる。

図２に示すように、センサユニット２は、所定の強度でマイクロ波Ａを送受信アンテナ２ｂから所定の検出角度θで発振出力するとともに、障害物Ｐで反射されるマイクロ波Ａの反射波Ｍを送受信アンテナ２ｂで受信し、その周波数の変化を検出することにより、障害物Ｐの動きを検出する。例えば、障害物Ｐがマイクロ波Ａの検出領域内を動いてセンサユニット２に対して近づいたり離れたりしていない場合には、マイクロ波Ａの反射波Ｍの周波数が変化しないが、障害物Ｐが、検出領域で動いておりセンサユニット２に対して近づいたり離れたりしている場合には、マイクロ波Ａの反射波Ｍの周波数が変化する。検出回路では、反射波Ｍの周波数の変化で障害物Ｐの動きを検出して、検出結果を示す検出信号を出力する。センサユニット２は、この検出信号を外部に出力する。

このように、センサユニット２は、それぞれ所定の検出角度θで障害物Ｐの検出を行う。センサユニット２は、マイクロ波Ａの出力強度を調整可能である。マイクロ波Ａの出力強度を調整することにより、センサユニット２は、障害物Ｐの検出領域の長さを短くしたり、長くしたりすることが可能である。

また、センサユニット２の裏側には磁石２ａが設けられている。図２に示すように、この磁石２ａにより、スチールで形成された重機１０の外部側面に、センサユニット２を取り付けることができる。

また、図３に示すように、センサユニット２を取り付ける高さｈは、障害物Ｐを検出する感度のよい高さとするのが望ましい。障害物Ｐが人である場合には、高さｈは、例えば１２００ｍｍ以上１５００ｍｍ以下となる。

なお、モニタ４、電源５及び警告ランプ６は、重機の操縦席１０ａ付近に設置されるのが望ましい。これにより、操縦者が、障害物が存在するのを容易に把握することができる。

ケーブル３は可撓性を有しており、曲げることができる。これにより、各センサユニット２の位置関係を可変とし、重機１０の外部側面の形状に合わせてセンサユニット２の取り付け位置をフレキシブルに調整することができる。

図３、図４に示すように、重機周辺監視装置１は、重機１０に取り付けられる。重機周辺監視装置１は、重機１０の操縦席１０ａから見て死角に存在する障害物Ｐを検出する。

５つのセンサユニット２は、磁石２ａで重機１０の後方側面に取り付けられている。具体的には、操縦席１０ａの方向を前方とすると、図４に示すように、重機１０の後方中央、右後ろ斜め方向、左後ろ斜め方向、右後ろ側側面、左後ろ側側面にそれぞれ１つずつ取り付けられている。

それぞれの検出領域をＢ１〜Ｂ５とする。検出領域Ｂ１〜Ｂ５をあわせると、図４に示すように、重機１０において、操縦席１０ａから見て死角となる領域をカバーすることができる。

例えば、検出領域Ｂ３に障害物Ｐがあった場合には、後方中央のセンサユニット２が障害物Ｐを検出する。その検出信号は、ケーブル３を介して、重機１０の操縦席１０ａにあるモニタ４に送信され、操縦席１０ａにある警告ランプ６が点灯し、操縦者が、障害物Ｐが死角に存在することを認識することができる。

５つのセンサユニット２は、重機１０の死角において、回転部分１０ｂが動く半径Ｒの範囲３０が、検出領域Ｂ１〜Ｂ５に含まれるように調整可能である。これにより、重機１０の回転部分１０ｂが動いて障害物Ｐに接触するのを事前に操縦者が知ることができる。

重機周辺監視装置１は、重機１０の死角に合わせて取り付けることができる。図５に示すように、重機１０の死角の方向が、操縦席１０ａの後方のみである場合には、センサユニット２は後方のみに取り付けられるだけでもよい。この場合、複数のセンサユニット２は、後方を検出領域とするように、例えば上下に取り付けられるようにすればよい。

また、図６に示すように、重機１０とは異なる他の重機１１において、操縦席１１ａから見たときに死角となるスペースが右側に偏っていた場合、センサユニット２を死角に合わせて配置するようにしてもよい。

以上詳細に説明したように、本実施の形態に係る重機周辺監視装置１によれば、可撓性のあるケーブル３で接続された複数のセンサユニット２を備えている。これにより、重機１０，１１の外部側面の形状にかかわらず、重機１０，１１の死角に応じた位置にセンサユニット２を後付けで取り付けることができる。この結果、死角にある障害物Ｐを検出するシステムを有しない重機１０，１１であっても、障害物Ｐを容易に検出することができる。

上記実施の形態では、センサユニット２の数を５つとした。しかしながら、本考案はこれには限られない。センサユニット２の数は、２以上であればよい。重機１０における操縦者から見た重機１０の死角が、後方だけでなく、左後方、右後方に広がっている場合には、センサユニット２の数は３つ以上であることが望ましい。

センサユニット２の数及びケーブル３の長さは、センサユニット２それぞれの検出角度θ及び検出領域Ｂ１〜Ｂ５の大きさに基づいて決定されるのがよい。例えば、センサユニット２間のケーブル３の長さは、センサユニット２それぞれの検出領域Ｂ１〜Ｂ５の間に隙間ができない程度の長さとなっているのが望ましい。さらに、センサユニット２の数は、重機１０における操縦席１０ａ等からの死角を完全にカバーできる数となっているのが望ましい。

本実施の形態では、センサユニット２の数を５つとしている。５つのセンサユニット２で操縦席１０ａ等の死角をカバーできない場合には、センサユニット２の数を増設すればよい。

上記実施の形態では、センサユニット２をマイクロ波Ａを用いたセンサとしたが、本考案はこれには限られない。重機１０等の周辺（死角）の障害物Ｐを検出可能なセンサであればあらゆるものを用いることができる。超音波、赤外線などを用いたセンサをセンサユニット２として用いることも可能である。

また、ケーブル３は、その間隔を調整可能に構成するようにしてもよい。これにより、センサユニット２同士の間隔を広げたり、狭めたりすることができる。これにより、重機周辺監視装置１を、様々な大きさの重機に取り付けることが可能である。

また、上記実施の形態では、磁石２ａによりセンサユニット２を取り付けたが、本考案はこれには限られない。吸盤など、他の手段で取り付けるようにしてもよい。

上記実施の形態では、重機周辺監視装置１で障害物Ｐが検出された場合、その検出信号が、モニタ４に伝えられ、結果的に、警告ランプ６が点灯するようにした。しかしながら、本考案はこれには限られない。例えば、重機１０に備え付けられたブザーを鳴らすようにしてもよい。また、重機１０等に警告ランプが設けられている場合には、障害物Ｐの存在が検出された場合に、その警告ランプを点灯させるようにしてもよい。

また、重機周辺監視装置１で障害物Ｐが検出された場合、その検出信号が、重機１０に伝えられ、重機１０の移動又は回転部分１０ｂの回転動作を停止させるようにしてもよい。

また、センサユニット２にそれぞれ識別番号を付与し、センサユニット２の識別番号が付与された検出信号を出力し、操縦者にその識別番号がわかるように操縦席１０ａのディスプレイ等に表示するようにすれば、どの位置に、障害物Ｐが存在するのかを把握することが可能となる。

上記実施の形態では、センサユニット２を水平方向に一列に配置したが、重機周辺監視装置１では、ケーブル３を介してセンサユニット２が接続されているために、ケーブル３を折り返して、センサユニット２を上下方向に二重に配置することも可能である。このようにすれば、上下方向の障害物Ｐの検出範囲を広げることが可能になる。

上記実施の形態では、複数のセンサユニット２は、ケーブル３を介して相互に連結されているため、個々のセンサユニット２が紛失するのを防止することができる。

この考案は、この考案の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この考案を説明するためのものであり、この考案の範囲を限定するものではない。すなわち、この考案の範囲は、実施の形態ではなく、実用新案登録請求の範囲によって示される。そして、実用新案登録請求の範囲内及びそれと同等の考案の意義の範囲内で施される様々な変形が、この考案の範囲内とみなされる。

１ 重機周辺監視装置、２ センサユニット、２ａ 磁石、２ｂ 送受信アンテナ、３ ケーブル、４ モニタ、５ 電源、６ 警告ランプ、７，８ ケーブル、１０，１１ 重機、１０ａ，１１ａ 操縦席、１０ｂ 回転部分、３０ 範囲、Ａ マイクロ波、Ｂ１〜Ｂ５ 検出領域、Ｍ 反射波、Ｐ 障害物

Claims (5)

1. 重機の操縦者の死角に障害物が存在するか否かを監視する重機周辺監視装置であって、
   前記重機の外部側面に取り付け可能で、検出領域内の障害物を検出する複数のセンサユニットと、
   可撓性のあるケーブルと、
   を備え、
   前記センサユニット同士は、前記ケーブルで直列に接続されている、
   重機周辺監視装置。
2. 前記複数のセンサユニットの検出領域は、
   前記死角の領域における前記重機を構成する回転部分が動く範囲を含んでいる、
   請求項１に記載の重機周辺監視装置。
3. 前記複数のセンサユニットは、磁石で前記重機に取り付け可能である、
   請求項１又は２に記載の重機周辺監視装置。
4. 前記複数のセンサユニットからの信号を前記ケーブルを介して受信するモニタと、
   前記モニタが、前記複数のセンサユニットから障害物が検出された旨の信号を受信した場合に点灯する警告ランプと、
   を備える、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の重機周辺監視装置。
5. 前記センサユニットは、マイクロ波を出力し、その反射波により前記障害物の動きを検出するセンサである、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の重機周辺監視装置。