JP5976442B2 - 重機周りの接近作業員検知方法及びシステム - Google Patents

Description

本発明は重機周りの作業員検知方法及びシステムに関し、とくに複数の作業員が交代しながら操作する重機の周りの接近作業員を検知する方法及びシステムに関する。

バックホウ（油圧ショベル）、ホイールローダ、ブルドーザ、移動式クレーン等の土木建設機械（以下、重機という）を用いる土木・建築工事現場（以下、作業現場という）では、作業の安全を図るうえで重機と作業員との接触事故を防止することが重要な課題となっている。従来から、例えば重機に赤外線センサ、光センサ等の検知手段を取り付けて周囲の作業員との距離を検出し、その検出距離に応じて重機を停止させ又は重機の操作作業員（オペレータ）に警報を発するシステムが提案されている。ただし、この方法は周囲の環境（例えば太陽光や風、電磁ノイズ等）の影響によって誤差を生じやすく、接近作業員の誤検知を生じやすい問題点がある。これに対し、無線電波又は超音波によりＩＤ信号を発信するタグ（以下、ＩＤ発信タグということがある）を用いて重機周囲の接近作業員を検知するシステムが開発されている（特許文献１〜３参照）。

例えば特許文献１は、作業現場の複数の作業員にそれぞれ所定通信距離のＲＦＩＤタグ（無線電波で作業員ＩＤを発信するＩＣ回路及びアンテナが内蔵されたタグ）を携帯させ、作業現場内の重機上にアンテナ付き受信機を搭載し、その受信機で作業員ＩＤを読み取ることにより重機周囲の所定距離内への接近作業員を検知して警報を発するシステムを開示している。ＩＤ発信タグを用いて接近作業員を検知すれば、タグ毎の固有ＩＤを検出することで周囲環境の影響を小さく抑えることができ、検知の信頼性を高めることができる。

また特許文献３は、図４（Ａ）に示すように、作業現場の重機１に受信機２１ａと共に重機識別用のトリガーＩＤを発信する発信機２２ａを搭載し、そのトリガーＩＤに応答して作業員ＩＤを返信するＩＤ発信タグ３０ａを作業員８に携帯させたトリガーＩＤ方式の接近作業員検知システムを開示している。図４（Ｂ）は、受信機２１ａと発信機２２ａと警報機２３ａとそれらの制御装置１０ａとを含み、制御装置１０ａの記憶手段１６ａに記録したトリガーＩＤを発信手段１５ａによりトリガー信号Ｓ１（図４（Ｄ）参照）に変換して発信機２２ａから発信する重機１の車載装置を示す。また図４（Ｃ）は、トリガー信号Ｓ１を受信する受信部３２と、入力した信号Ｓ１中のトリガーＩＤと記憶部３７に記録した作業員ＩＤとを組合せて応答信号Ｓ２（図４（Ｄ）参照）を作成する処理部３１と、その応答信号Ｓ２を返信する送信部３５及びアンテナ３６とを含むＩＤ発信タグ（ＲＦＩＤタグ）３０ａの構成を示す。なお、図示例のＩＤ発信タグ３０ａは、受信したトリガーＩＤ（重機１の識別ＩＤ）を作業員８に提示する警報出力部３３、作業員８の操作により警報を停止する停止部３４、及び電源部（電池）３８を含んでいる。

図４（Ａ）のトリガーＩＤ方式は、ＩＤ発信タグ３０ａから返信された応答信号Ｓ２を車載の受信機２１ａで受信し、制御装置１０ａの受信手段１４ａにより信号Ｓ２をトリガーＩＤ及び作業員ＩＤに変換して警報処理手段１３ａへ入力する。警報処理手段１３ａにおいて応答信号Ｓ２中の受信トリガーＩＤと発信信号Ｓ１中の発信トリガーＩＤ（記憶手段１６ａに記録したトリガーＩＤ）とを対比し、両者が一致する場合に接近作業員８の存在を検知して警報機２３ａを駆動し、両者が相違する場合は警報機２３ａを駆動することなく信号Ｓ２を無視する。

すなわちトリガーＩＤ方式によれば、重機毎に識別可能なトリガーＩＤを周囲に発信して接近検知エリア（磁気エリア）を形成し、各重機において自身のトリガーＩＤと一致する応答信号Ｓ２のみを接近作業員として検出し、自身のトリガーＩＤと相違する応答信号Ｓ２は無視することができるので、例えば複数の重機が稼動する作業現場においても重機毎に接近作業員を検知することが可能となる。また、電波又は超音波を用いるＩＤ発信タグは乱反射によって誤検知を生じる可能性もあるが、トリガーＩＤ方式によればトリガーＩＤの一致しない乱反射信号を無視できるので、誤検知を抑制して検知の信頼性を高めることが期待できる。

特開２００９−１３８３７５号公報 特開２０１１−１６３８３５号公報 特開２０１２−０５３５１５号公報

しかし、従来のＩＤ発信タグを用いた接近作業員検知システムは、例えば複数の作業員が重機の操作・運転と重機周りでの作業とを不規則的に交代するような作業現場に適用すると、重機を操作する作業員と周りの接近作業員とを区別できなくなり、不要な警報を発生する問題点がある。例えば図４（Ａ）において、作業現場の複数の作業員８ａ、８ｂのうち何れか（図示例では作業員８ａ）が重機１を操作するときは、重機１の始動時にトリガーＩＤを含む信号Ｓ１が発信機２２ａから発信され、その信号Ｓ１が重機１の操作作業員８ａのＩＤ発信タグ３０ａに検出されて応答信号Ｓ２が返信されるので、重機１の周りに他の作業員８ｂが接近していないにも拘らず作業員８ａの存在によって不要な警報が発生してしまう。

図４（Ａ）のシステムにおいて不要な警報が発生したときは、作業員８ａが安全を確認したうえでＩＤ発信タグ３０ａの停止部３４を操作することにより、トリガーＩＤと作業員ＩＤと警報停止信号とが含まれる信号Ｓ３（図４（Ｄ）参照）を処理部３１で作成して送信部３５及びアンテナ３６から送信し、重機１の警報機２３ａを停止することができる。重機１の操作作業員８ａのＩＤ発信タグ３０ａを停止すれば、通常通り重機１へ接近する他の作業員８ｂのみを検知することが可能となる。しかし、この場合に作業員８ａは、重機１の操作を他の作業員８ｂと交代して重機周りの作業を再開する際にＩＤ発信タグ３０ａの停止（休止状態）を解除して動作状態に戻さなければならず、ＩＤ発信タグ３０ａを解除し忘れると事故につながる危険性がある。

図４のシステムにおいて、事故を避けるためにＩＤ発信タグ３０ａが休止状態のまま所定時間経過すると自動的に動作状態へ戻る構造とすることもできるが（特許文献３参照）、ＩＤ発信タグ３０ａが動作状態へ戻ったときに作業員８ａが重機１の操作中であると、再び他の接近作業員８ｂがいないにも拘らず所定時間毎に不要な警報が発生してしまう。不要な警報は作業の効率的な進捗を妨げる原因になり、システムの信頼性を損なう原因ともなるので、複数の作業員８が重機１の操作と重機周りの作業とを不規則的に交代するような作業現場においても、ヒューマンエラーに基づく事故を防ぎつつ不要な警報が発生しないシステムの開発が望まれている。

そこで本発明の目的は、複数の作業員が重機の操作と周囲の作業とを交代する作業現場に適した重機周りの接近作業員検知方法及びシステムを提供することにある。

図１の実施例及び図２の流れ図を参照するに，本発明による重機周りの接近作業員検知方法は，作業現場Ｅ内の複数の作業員８ａ，８ｂにそれぞれＩＤ発信タグ３０を所持させ，作業現場Ｅで稼動する重機１に受信機２１と警報機２３と制御装置１０とを搭載し，何れかの作業員８ａによる重機１の始動時に制御装置１０により重機１の運転席５の操作作業員ＩＤを接触式又は非接触式で読み取って制御装置１０に自動的に登録し（図２のステップＳ１０２〜Ｓ１０３），作業員ＩＤの登録に連動して警報機２３を起動し，制御装置１０により受信機２１の受信作業員ＩＤが登録作業員ＩＤと相違するときに警報機２３を駆動してなるものである（図２のステップＳ１０７〜Ｓ１１０）。

また，図１のブロック図を参照するに，本発明による重機周りの接近作業員検知システムは，作業現場Ｅ内の複数の作業員８ａ，８ｂにそれぞれ所持させるＩＤ発信タグ３０，及び作業現場Ｅで稼動する重機１に搭載する受信機２１と警報機２３と制御装置１０とを備え，制御装置１０に，何れかの作業員８ａによる重機１の始動時にその重機１の運転席５の操作作業員ＩＤを接触式又は非接触式で読み取って制御装置１０に自動的に登録するＩＤ登録手段１２と，作業員ＩＤの登録に連動して警報機２３を起動する警報起動手段１８ｂと，受信機２１の受信作業員ＩＤが登録作業員ＩＤと相違するときに警報機２３を駆動する警報処理手段１３とを設けてなるものである。

好ましくは、制御装置１０を重機１の始動に連動して起動されるものする。警報起動手段１８ｂにより、作業員ＩＤの登録との連動に代えて、作業員ＩＤの登録後の重機エンジン起動に連動して警報機２３を起動してもよい。更に好ましくは、重機１に識別用トリガーＩＤ信号を発信する発信機２２を搭載し、発信タグ３０をトリガーＩＤの受信に応答してそのトリガーＩＤと作業員ＩＤとの組合せ信号（図４（Ｄ）参照）を発信するＲＦＩＤタグとし、制御装置１０の警報処理手段１３により受信機２１の受信トリガーＩＤが発信トリガーＩＤと一致し且つ受信作業員ＩＤが登録作業員ＩＤと相違するときに警報機２３を駆動する。望ましくは、図３に示すように、重機１上の死角全体が臨める部位に死角内の作業員８が写り込む高さｈの下向き魚眼レンズ２５付きカメラ２４を搭載し、警報機２３にカメラ画像Ｇ（図１（Ｄ）参照）を表示するモニタ２０を含める。

本発明による重機周りの接近作業員検知方法及びシステムは，作業現場Ｅで稼動する重機１上に受信機２１と警報機２３と制御装置１０とを搭載し，作業現場Ｅ内の複数の作業員８ａ，８ｂにそれぞれＩＤ発信タグ３０を所持させ，何れかの作業員８ａによる重機１の始動時に制御装置１０により重機１の運転席５の操作作業員ＩＤを接触式又は非接触式で読み取って制御装置１０に自動的に登録すると共に，作業員ＩＤの登録に連動して警報機２３を起動し，起動後の制御装置１０によって受信機２１の受信作業員ＩＤが登録作業員ＩＤと相違するときに警報機２３を駆動するので，次の有利な効果を奏する。

（イ）重機１の操作作業員８ａのＩＤ登録に連動して警報機２３を起動し、受信機２１の受信作業員ＩＤが登録作業員ＩＤと相違するときに警報機２３を駆動するので、操作作業員８ａの所持するＩＤ発信タグ３０によって不要な警報が発生することを防止できる。
（ロ）重機１の操作作業員８ａのＩＤ発信タグ３０を停止（休止）させる必要はなく、重機１の操作から周囲の作業へ戻る際にＩＤ発信タグ３０の停止を解除する必要もないので、ＩＤ発信タグ３０ａの操作ミスによる事故を避けることができる。
（ハ）従って、複数の作業員８ａ、８ｂが重機１の操作と重機周りの作業とを交代するような作業現場Ｅでも、作業員８ａによる重機１の操作時は他の作業員８ｂの接近に応じて警報を発し、作業員８ｂによる重機１の操作時は他の作業員８ａの接近に応じて警報を発するシステムが実現できる。
（ニ）ＩＤ発信タグ３０をトリガーＩＤ方式とすることにより、電波又は超音波の乱反射による誤検知を抑制すると共に、重機１の下部も含めて接近作業員８の検知死角の少ないシステムとすることができる。
（ホ）また、重機１上の死角全体が臨める部位に魚眼レンズ２５付きカメラ２４を搭載し、そのカメラ画像Ｇを警報機２３の警報と共にモニタ表示することにより、単なる接近作業員８の有無だけでなく接近作業員８の位置が判別できる警報を発することができる。

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態及び実施例を説明する。
本発明による接近作業員検知システムの一実施例のブロック図である。 本発明による接近作業員検知方法を示す流れ図の一例である。 本発明で用いる魚眼レンズ付きカメラの一実施例の説明図である。 従来の重機周りの作業員検知システムの一例の説明図である。

図１（Ａ）は、複数の作業員８ａ、８ｂが重機１の操作と重機周りでの作業とを不規則的に交代するような作業現場Ｅに本発明の接近作業員検知システムを適用した実施例を示す。図示例の重機１は、作業現場Ｅの任意場所へ移動するためのキャタピラ等の走行部２と、走行部２上に３６０度旋回可能に載置された本体部３とを有し、その旋回体３の前方に運転席５と可動腕部材６とを設けた油圧ショベル（バックホウ）である。以下、図示例の重機１を参照して本発明を説明するが、本発明の適用可能な重機１は図示例に限定されるものではない。

図示例の重機１は必要時に何れかの作業員８ａ（又は８ｂ）が始動して操作作業員（オペレータ）となって運転し、必要な重機作業終了後に停止して作業員８ａは周りでの作業に復帰する。１回当たりの重機運転時間は比較的短く、重機１の始動・停止が頻繁に繰り返される場合もある。図示例のシステムは、重機１に搭載する車載装置と、各作業員８ａ、８ｂにそれぞれ所持させるＩＤ発信タグ３０とで構成されており、何れかの作業員８ａ（又は８ｂ）が重機１の操作作業員となったときに他の作業員８ｂ（又は８ａ）の重機周りへの接近を検知して警報を発するものである。

図１（Ｂ）は、重機１の本体部３に搭載する車載装置のブロック図を示す。図示例の車載装置は、ＩＤ発信タグ３０からＩＤ信号を受信する受信機２１と、重機操作員以外の作業員８ｂの接近時に警報を発生する警報機２３と、それらの制御装置１０とを含んでいる。図示例の制御装置１０は、例えば重機１の始動スイッチと連動して開閉する電源スイッチ１１ａを介して車載の電源装置１１と接続されており、重機１の始動・停止に連動して制御装置１０が起動・停止するように構成されている。ただし、本発明において制御装置１１の起動は必ずしも重機１の始動と連動させる必要はなく、例えば制御装置１を重機１の始動・停止と無関係に常時起動状態としてもよい。

また図示例の制御装置１０は、重機１の操作作業員ＩＤを登録するＩＤ登録手段１２と、その登録作業員ＩＤ４１を記憶する記憶手段１６と、受信機２１による受信信号を作業員ＩＤに変換する受信手段１４と、後述するように受信作業員ＩＤが登録作業員ＩＤと相違するときに警報機２３を駆動する警報処理手段１３とを有している（図２のステップＳ１０８参照）。制御装置１０の一例はコンピュータであり、その場合は記憶手段１６をコンピュータの一次メモリ又は二次メモリとし、ＩＤ登録手段１２、受信手段１４、警報処理手段１３をコンピュータの内蔵プログラムとすることができる。図示例のＩＤ登録手段１２は、制御装置１０の電源投入時に最初に起動されるプログラムであり、制御装置１０の起動を重機１の始動と連動させたときは、重機１の始動時に連動して起動される。

各作業員８が所持するＩＤ発信３０は，必要な通信距離が確保できるパッシブ型又はアクティブ型のものを任意に選択して使用できるが，望ましくは電源（電池）を内蔵したアクティブ型として重機１の周囲５〜２０ｍ程度の接近検知を可能とする。車載装置の受信機２１の指向性によって接近検知距離に方向のバラツキを生じるが，通信距離が十分長いＩＤ発信タブ３０を用いることで全方向について十分な接近検知距離を確保できる。ただし，方向によっては接近検知距離が大きくなり過ぎることもある。好ましくは，図４を参照して上述したように，ＩＤ発信タグ３０を電源３７が内蔵され且つトリガーＩＤ方式の送受信が可能なセミアクティブ型とする（図４（Ｃ）参照）。トリガーＩＤ方式とすることにより，ＩＤ発信タグ３０の通信距離ではなく，トリガーＩＤ信号の大きさ（発信強度）によって接近検知エリア（重機周りの接近検知距離）を設定・変更することが可能となる。

図１の実施例はトリガーＩＤ方式の接近作業員検知システムを示しており，図１（Ｂ）の車載装置に識別用トリガーＩＤ信号を発信する発信機２２を含め，制御装置１０に，重機識別用のトリガーＩＤ４２を記憶する記憶手段１６と，そのトリガーＩＤをトリガー信号Ｓ１（図４（Ｄ）参照）に変換して発信機２２から発信する発信手段１５とを含めている。また，ＩＤ発信タグ３０を，トリガーＩＤの受信に応答してトリガーＩＤと作業員ＩＤとを組合せた応答信号Ｓ２（図４（Ｄ）参照）を発信するＲＦＩＤタブとし，制御装置１０の受信手段１４により応答信号Ｓ２をトリガーＩＤ及び作業員ＩＤに変換し，後述するように警報処理手段１３によって受信トリガーＩＤが発信トリガーＩＤと一致し且つ受信作業員ＩＤが登録作業員ＩＤと相違するときに警報機２３を駆動している（図２のステップＳ１０８〜Ｓ１０９参照）。

更に、図示例の接近作業員検知システムは、重機１に魚眼レンズ２５付きカメラ２４とモニタ２０とを搭載し、制御装置１０の画像入力手段２９を介してカメラ画像Ｇを警報処理手段１３へ入力し、図１（Ｄ）に示すようにそのカメラ画像Ｇを警報機２３の警報と共にモニタ２０へ表示している（図２のステップＳ１０６参照）。警報機２３の警報だけでは接近作業員８の有無しか検知できないが、モニタ２０に表示されたカメラ画像Ｇを参照することにより接近作業員８の有無だけでなく位置を検知することが可能となる。魚眼レンズ２５付きカメラ２４の詳細については後述する。

図２は，図１のシステムを用いて重機１の接近作業員８ｂを検知する本発明の検知方法の流れ図の一例を示す。以下，図２の流れ図を参照して図１のシステムの作用を説明する。図２のステップＳ１０１は，上述したように作業現場Ｅの何れかの作業員８ａ（又は８ｂ）が必要時に重機１を始動する処理を示す。例えば重機１の始動が二段スイッチとして構成されており、キー差し込み後の一段目の回転で重機１のメインスイッチ（アクセサリー電源）がＯＮとなり、二段目の回転でスタータモータが回転してエンジン起動（アイドリング状態）となる場合は、ステップＳ１０１の重機始動をメインスイッチＯＮ（一段目の回転）とすることができる。ステップＳ１０２において、重機１の始動に連動して車載装置の電源スイッチ１１ａがＯＮとなり、制御装置１０のＩＤ登録手段１２が最初に起動される。制御装置１１の起動が重機１の始動と連動していない場合は、ステップＳ１０２において制御装置１を電源ＯＮすることによりＩＤ登録手段１２を起動してもよい。

ステップＳ１０２においてＩＤ登録手段１２は、例えば図１（Ｃ）に示す起動画面２０ａ、すなわち予め記憶手段１６等に登録された作業現場Ｅの作業員一覧をモニタ２０に表示し、重機の操作作業員８に対して作業員ＩＤの入力を催促する。これに対して操作員８は、ステップＳ１０３において起動画面２０ａ上で自己の作業員ＩＤを選択することにより、重機１の操作作業員ＩＤ４１を記憶手段１６に登録する。ただし、ＩＤ登録手段１２は図示例のような起動画面２を利用する方法に限らず、例えばＩＤ登録手段１２を重機１の操作作業員８のＩＤ発信タブ３０を接触式又は非接触式で読み取る手段とし、ステップＳ１０３において重機１の操作作業員ＩＤ４１を自動的に登録することも可能である。

ステップＳ１０２〜Ｓ１０３においてＩＤ登録手段１２が重機１の操作作業員ＩＤを記憶手段１６に登録したのち、ステップＳ１０４において作業員ＩＤの登録に連動して車載装置の警報機２３を起動すると共に、制御装置１０の警報処理手段１３を起動する。必要に応じて、作業員ＩＤの登録に連動して警報機２３を起動する警報起動手段（起動スイッチ）１８ｂを設け、同様に作業員ＩＤの登録に連動して警報処理手段１３を起動する警報処理起動手段（起動スイッチ）１８ａを設け、ＩＤ登録手段１２が作業員ＩＤの登録後に各起動手段１８ａ、１８ｂをスイッチＯＮすることで警報機２３及び警報処理手段１３を起動してもよい。また、重機１の始動が二段スイッチとして構成されているときは、作業員ＩＤの登録との連動に代えて、ステップＳ１０１〜１０３において重機１のメインスイッチＯＮ（一段目の回転）により作業員ＩＤを登録したのち、ステップＳ１０４において重機１のエンジン起動（二段目の回転）に連動して起動手段１８ａ、１８ｂをスイッチＯＮすることにより警報機２３及び警報処理手段１３を起動させることもできる。

ステップＳ１０４においてＩＤ登録手段１２による作業員ＩＤの設定後に警報機２３及び警報処理手段１３を起動することにより、ステップＳ１０２〜Ｓ１０３の作業員ＩＤ設定時に不要な警報が発生することを防止できる。なお、図中の符合１９は、ＩＤ登録手段１２による作業員ＩＤの設定前に誤って警報機２３が起動されることがないように、警報処理手段１３の起動前に警報機２３が起動されることを防止するインターロック手段を示す。

ステップＳ１０１〜Ｓ１０４の起動処理が終了したのち、ステップＳ１０７において車載装置の受信機２１により接近作業員８ｂのＩＤ発信タグ３０からＩＤ信号を待ち合わせ、ＩＤ信号の受信時は制御装置１０の受信手段１４により作業員ＩＤに変換して警報処理手段１３へ入力する。ステップＳ１０８において、警報処理手段１３により受信作業員ＩＤと登録作業員ＩＤとを対比し、両者が相違するときにステップＳ１１０へ進んで警報機２３を駆動し、両者が一致するときは警報機２３を駆動せずにステップＳ１０５へ戻す。すなわち、重機１の操作作業員８ａの作業員ＩＤは無視し、操作作業員８ａと異なる作業員ＩＤの受信時にのみ接近作業員８ｂとして検知して警報を発する。

また、トリガーＩＤ方式の場合は、ステップＳ１０７において車載装置の発信機２２により重機識別用のトリガーＩＤ４２が含まれるトリガー信号Ｓ１を発信しうえで、受信機２１によりＩＤ発信タグ３０からの応答信号Ｓ２を待ち合わせ、ＩＤ信号の受信時は制御装置１０の受信手段１４により応答信号Ｓ２をトリガーＩＤ及び作業員ＩＤに変換して警報処理手段１３へ入力する。ステップＳ１０８〜Ｓ１０９において、受信トリガーＩＤが発信トリガーＩＤと一致し且つ受信作業員ＩＤが登録作業員ＩＤと相違するときにのみ警報処理手段１３によって警報機２３を駆動し（ステップＳ１１０）、受信トリガーＩＤと発信トリガーＩＤとが相違する場合及び受信作業員ＩＤと登録作業員ＩＤとが一致する場合は何れも警報機２３を駆動せずにステップＳ１０５へ戻す。

ステップＳ１０５において重機１の操作・運転が終了したか否かを判断し、重機作業が継続されている間は上述したステップＳ１０７〜Ｓ１１０を繰り返することにより接近作業員８ｂを検知して警報を発する。必要な重機作業が終了したときは、ステップＳ１０５からステップＳ１１１へ進み、重機１を停止することにより電源スイッチ１１ａがＯＦＦとなって制御装置１０も停止する。その後、重機１を操作していた作業員８ａは周りの作業に復帰し、再び重機作業が必要となった時には何れかの作業員８ｂ（又は８ａ）が重機１を始動（エンジン起動）して重機１を始動したうえで上述したステップＳ００１〜Ｓ１１１を繰り返す。

図２の流れ図によれば、重機１の操作作業員８ａと異なる作業員ＩＤの受信時にのみ警報機２３が駆動され、操作作業員８ａの作業員ＩＤは受信しても無視して警報機２３が駆動されないので、操作作業員８ａのＩＤ発信タグ３０による不要な警報の発生を防ぎつつ、他の作業員８ｂの重機１周りへの接近を正確に検知することができる。また、重機１の操作作業員８のＩＤ発信タグ３０を停止（休止）させる必要はなく、重機１の操作から周りでの作業へ復帰する際にＩＤ発信タグ３０の停止を解除する必要もないので、ＩＤ発信タグ３０ａの操作ミス（ヒューマンエラー）による事故も避けられる。本発明者らは、１台の重機に対して５人の作業員が重機の操作・運転と重機周りでの作業とを不規則に交代するトンネル工事作業現場において図２の流れ図を試験的に採用したところ、本発明の方法がヒューマンエラーに基づく不要な警報の防止に極めて有効であり、警報システムの信頼性を格段に向上できることを実際に確認することができた。

こうして本発明の目的である「複数の作業員が重機の操作と周囲の作業とを交代する作業現場に適した重機周りの接近作業員検知方法及びシステム」の提供を達成できる。

図２のステップＳ１０６は、重機１上の死角全体が臨める部位に搭載した下向き魚眼レンズ２５付きカメラ２４のカメラ画像Ｇを制御装置１０の画像入力手段２９へ入力し、必要に応じて警報処理手段１３を介してモニタ２０へ表示する処理を示す。魚眼レンズ２５は、１８０度又はそれに近い広い画角とすることもできるが、本発明では必ずしも水平方向遠方まで写し込んだカメラ画像Ｇを必要としないので、１５０〜１６０度程度又はそれ以下の画角でも足りる。また、魚眼レンズ２５を水平と垂直とで異なる楕円形画角（例えば水平１９０度×垂直１５８度）のレンズとしてもよい。ただし、図１（Ａ）に示すように重機１の本体部３（例えばボンネット上）に設置したときに重機１の周囲の接近検知エリア（例えば、重機１の旋回中心から半径ｒの範囲）の全体が写り込む画角の魚眼レンズ２５を用いる必要がある。

図３（Ａ）は、重機１の周囲監視域のうち運転席５から見て死角Ｂとなる範囲を示す。また図３（Ｂ）は、重機１の周囲監視域のうち本体部上に取り付けた下向きに魚眼レンズ２５付きカメラ２４の撮影範囲Ｇを示す。カメラ２４は、魚眼レンズ２５によって光軸回りの３６０度を写し込むことが可能であるが、本体部３上の障害物等によって撮影できる角度範囲が制限される。本体部３上のカメラ２４の取り付け部位は、図３（Ｃ）に示すように、同図（Ｂ）のカメラ２４の画像範囲Ｇ内に同図（Ａ）の死角Ｂの範囲全体がおさまるように、すなわち重機１の死角Ｂの全体がカメラ２４から臨めるように選択する。

重機１の本体部３上のカメラ高さｈは、図３（Ｄ）に示すように、本体部３の地上高Ｈに応じて周縁の死角Ｂ内の作業員８が写り込むように調整する。例えば、重機１の後方の死角Ｂに身長Ｈ_０（Ｈ_０＜Ｈ）の作業員８が接近したときに、本体部３上のカメラ高さｈが低く過ぎると、近接した作業員８が本体部３の周縁部の陰になってカメラ画像Ｇに写らない場合が生じうる。図３（Ｄ）は、このような場合に本体部３の地上高Ｈを考慮して本体部３上のカメラ高さｈ（地上高さ（Ｈ＋ｈ））を調整し、本体部３の周縁部の陰となる幅を小さくすることにより、重機１に近接した死角Ｂの作業員８が常にカメラ画像Ｇに写すことを示している。例えば重機１の本体部３上に支柱２６を固定し、その支柱２６上にカメラ２４を昇降自在に係止することにより、カメラ高さｈを任意に調整することが可能である。

図１（Ｄ）は、重機１上に搭載した下向き魚眼レンズ１１付きカメラ２４で撮影したカメラ画像Ｇの一例を示す。同図に示すように、カメラ画像Ｇの中心部には重機１の本体部像３ｇが写り込んでおり、この本大部像３ｇの形状及び画像Ｇ中の位置は重機１の移動・旋回により変動することなく常に一定である。またカメラ画像Ｇの本体部像３ｇの周縁には、図３を参照して説明したように重機１の死角Ｂの全体を含む重機１の周囲監視域が写り込んでおり、その死角Ｂ内に接近する作業員８が必ず写り込んでいる。従って、図示例のようなカメラ画像Ｇを警報機２３の警報と共にモニタ２０へ表示することにより、重機１の死角Ｂ全体の作業員８を一目で把握することができる。警報機２３の警報だけでは接近作業員８の有無しか検知できないが、モニタ２０に表示されたカメラ画像を参照することにより接近作業員８の有無だけでなく位置を検知することが可能となる。

１…重機 ２…走行部
３…本体部 ５…運転席
６…可動腕部材 ８…作業員
１０、１０ａ…制御装置 １１…電源装置
１１ａ…電源スイッチ １２…ＩＤ登録手段
１３、１３ａ…警報処理手段 １４、１４ａ…受信手段
１５、１５ａ…発信手段 １６、１６ａ…記憶手段
１８ａ…警報処理起動手段 １８ｂ…警報起動手段
１９…インターロック手段
２０…モニタ ２０ａ…起動画面
２０ｂ…監視画面 ２１…受信機
２２…トリガー信号発信機 ２３…警報機
２４…カメラ ２５…魚眼レンズ
２６…支柱 ２９…画像入力手段
３０…ＩＤ発信タグ ３１…処理部
３２…受信部 ３３…警報出力部
３４…停止部 ３５…送信部
３６…アンテナ ３７…記憶部
３８…電源部
４１…登録作業員ＩＤ ４２…発信トリガーＩＤ
Ｂ…死角 Ｇ…カメラ画像
Ｔ…トリガー到達範囲

Claims (10)

1. 作業現場内の複数の作業員にそれぞれＩＤ発信タグを所持させ，前記作業現場で稼動する重機に受信機と警報機と制御装置とを搭載し，何れかの前記作業員による重機の始動時に前記制御装置により重機の運転席の操作作業員ＩＤを接触式又は非接触式で読み取って制御装置に自動的に登録し，前記作業員ＩＤの登録に連動して警報機を起動し，前記制御装置により受信機の受信作業員ＩＤが登録作業員ＩＤと相違するときに警報機を駆動してなる重機周りの接近作業員検知方法。
2. 請求項１の方法において，前記制御装置を重機の始動に連動して起動してなる重機周りの接近作業員検知方法。
3. 請求項１又は２の方法において，前記作業員ＩＤの登録との連動に代えて，前記作業員ＩＤの登録後の重機エンジン起動に連動して警報機を起動してなる重機周りの接近作業員検知方法。
4. 請求項１から３の何れかの方法において，前記重機に識別用トリガーＩＤ信号を発信する発信機を搭載し，前記発信タグをトリガーＩＤの受信に応答して当該トリガーＩＤと作業員ＩＤとの組合せ信号を発信するＲＦＩＤタグとし，前記制御装置により受信機の受信トリガーＩＤが発信トリガーＩＤと一致し且つ受信作業員ＩＤが登録作業員ＩＤと相違するときに警報機を駆動してなる重機周りの接近作業員検知方法。
5. 請求項１から４の何れかの方法において，前記重機上の死角全体が臨める部位に死角内の作業員が写り込む高さの下向き魚眼レンズ付きカメラを搭載し，前記警報機にカメラ画像を表示するモニタを含めてなる重機周りの接近作業員検知方法。
6. 作業現場内の複数の作業員にそれぞれ所持させるＩＤ発信タグ，及び前記作業現場で稼動する重機に搭載する受信機と警報機と制御装置とを備え，前記制御装置に，何れかの前記作業員による重機の始動時に当該重機の運転席の操作作業員ＩＤを接触式又は非接触式で読み取って制御装置に自動的に登録するＩＤ登録手段と，前記作業員ＩＤの登録に連動して警報機を起動する警報起動手段と，前記受信機の受信作業員ＩＤが登録作業員ＩＤと相違するときに警報機を駆動する警報処理手段とを設けてなる重機周りの接近作業員検知システム。
7. 請求項６のシステムにおいて，前記制御装置を重機の始動に連動して起動されるものとしてなる重機周りの接近作業員検知システム。
8. 請求項６又は７のシステムにおいて，前記警報起動手段により，作業員ＩＤの登録との連動に代えて，作業員ＩＤの登録後の重機エンジン起動に連動して警報機を起動してなる重機周りの接近作業員検知システム。
9. 請求項６から８の何れかのシステムにおいて，前記重機に識別用トリガーＩＤ信号を発信する発信機を搭載し，前記発信タグをトリガーＩＤの受信に応答して当該トリガーＩＤと作業員ＩＤとの組合せ信号を発信するＲＦＩＤタグとし，前記制御装置の警報処理手段により受信機の受信トリガーＩＤが発信トリガーＩＤと一致し且つ受信作業員ＩＤが登録作業員ＩＤと相違するときに警報機を駆動してなる重機周りの接近作業員検知システム。
10. 請求項６から９の何れかのシステムにおいて，前記重機上の死角全体が臨める部位に死角内の作業員が写り込む高さの下向き魚眼レンズ付きカメラを搭載し，前記警報機にカメラ画像を表示するモニタを含めてなる重機周りの接近作業員検知システム。

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