JPH05112974A - 建設機械における周辺安全性監視装置 - Google Patents
建設機械における周辺安全性監視装置Info
- Publication number
- JPH05112974A JPH05112974A JP27407091A JP27407091A JPH05112974A JP H05112974 A JPH05112974 A JP H05112974A JP 27407091 A JP27407091 A JP 27407091A JP 27407091 A JP27407091 A JP 27407091A JP H05112974 A JPH05112974 A JP H05112974A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic wave
- construction machine
- distance
- controller
- monitoring device
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 油圧パワーショベル等の建設機械におい
て、該機械の作動により地上作業者に危険を与えない安
全距離の設定を、無駄な余裕を持たせないように行うこ
と。 【構成】 所定の時間間隔をおいて建設機械と地上作
業者との間の距離を測定して作業者の移動速度を計算
し、作業者が建設機械に接近する移動速度の応じて安全
距離を定め、作業者が安全距離の内側に入ったとき、警
報を発して危険を知らせ、かつ機械の作動を停止する。 【効果】 作業者の移動をあらかじめ想定して安全距
離を定める場合に比較して、無駄な余裕をみて安全距離
を定める必要がなく、作業能率を向上させることができ
る。
て、該機械の作動により地上作業者に危険を与えない安
全距離の設定を、無駄な余裕を持たせないように行うこ
と。 【構成】 所定の時間間隔をおいて建設機械と地上作
業者との間の距離を測定して作業者の移動速度を計算
し、作業者が建設機械に接近する移動速度の応じて安全
距離を定め、作業者が安全距離の内側に入ったとき、警
報を発して危険を知らせ、かつ機械の作動を停止する。 【効果】 作業者の移動をあらかじめ想定して安全距
離を定める場合に比較して、無駄な余裕をみて安全距離
を定める必要がなく、作業能率を向上させることができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、建設機械における周辺
安全監視装置に関する。特に本発明は、建設機械の作動
中に、該建設機械の周辺で作業する作業者の安全を監視
するための監視装置に関する。
安全監視装置に関する。特に本発明は、建設機械の作動
中に、該建設機械の周辺で作業する作業者の安全を監視
するための監視装置に関する。
【０００２】
【従来技術】従来、建設機械の作動中に、地上で作業す
る作業者が該建設機械の作動範囲内にいないかどうか、
を判別し、作業者が建設機械の作動範囲にいて危険な場
合には警報を発するか、建設機械の作動を停止するよう
になった周辺安全監視装置が提案されている。この従来
の装置は、建設機械側の設備として超音波の発信器を備
える。作業者は、建設機械から発信される超音波を受信
して、この受信した超音波とは異なる超音波を発信する
受発信器を備えたベスト等の衣類を着用する。建設機械
には制御器が設けられ、この制御器は、建設機械からの
超音波の発信時点と、作業者側の受発信器からの超音波
を受信した時点までの時間を測定し、この時間から該作
業者と建設機械との間の距離を計算する。そして、この
計算した距離が所定の値以内である、と判別したとき
に、警報を発するか、あるいは建設機械の作動を停止し
て作業者の安全をはかるようになっている。
る作業者が該建設機械の作動範囲内にいないかどうか、
を判別し、作業者が建設機械の作動範囲にいて危険な場
合には警報を発するか、建設機械の作動を停止するよう
になった周辺安全監視装置が提案されている。この従来
の装置は、建設機械側の設備として超音波の発信器を備
える。作業者は、建設機械から発信される超音波を受信
して、この受信した超音波とは異なる超音波を発信する
受発信器を備えたベスト等の衣類を着用する。建設機械
には制御器が設けられ、この制御器は、建設機械からの
超音波の発信時点と、作業者側の受発信器からの超音波
を受信した時点までの時間を測定し、この時間から該作
業者と建設機械との間の距離を計算する。そして、この
計算した距離が所定の値以内である、と判別したとき
に、警報を発するか、あるいは建設機械の作動を停止し
て作業者の安全をはかるようになっている。
【０００３】この従来の安全監視装置では、安全と判断
される距離は一定の値に設定されている。しかし、実際
の作業では、地上作業者は絶えず移動しながら作業を行
っているので、地上作業者が建設機械側に接近する場合
を考慮すると、安全と判断できる距離は建設機械の作動
範囲より十分に大きなものでなければならない。従来
は、このように安全をみて警報を発したり機械の作動を
停止したりする距離を定めていたので、まだ十分に余裕
がある場合にも警報が出され、あるいは機械の作動が停
止されることになり、作業の能率が低下していた。
される距離は一定の値に設定されている。しかし、実際
の作業では、地上作業者は絶えず移動しながら作業を行
っているので、地上作業者が建設機械側に接近する場合
を考慮すると、安全と判断できる距離は建設機械の作動
範囲より十分に大きなものでなければならない。従来
は、このように安全をみて警報を発したり機械の作動を
停止したりする距離を定めていたので、まだ十分に余裕
がある場合にも警報が出され、あるいは機械の作動が停
止されることになり、作業の能率が低下していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の建設
機械における周辺安全監視装置における上述の問題を解
決し、地上作業者の安全を確保しながら作業能率の低下
を防止できるような監視装置を提供することを目的とす
る。
機械における周辺安全監視装置における上述の問題を解
決し、地上作業者の安全を確保しながら作業能率の低下
を防止できるような監視装置を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明においては、建設機械側の超音波発信手段
を、所定の時間間隔をおいて少なくとも２回にわたり超
音波を発信する手段とし、第１回目の超音波の発信から
それに対応する作業者側からの超音波の受信までの第１
の時間と、第２回目の超音波の発信からそれに対応する
作業者側からの超音波の受信までの第２の時間とから作
業者の建設機械に対する移動速度を計算し、この演算結
果に基づいて警報を発生する距離を設定するように構成
する。すなわち、本発明による建設機械の周辺安全監視
装置は、建設機械に設けられる第１の超音波発信手段
と、地上作業者が着用するように構成され該第１の超音
波発信手段からの第１の超音波を受信してこの第１の超
音波とは異なる第２の超音波を発信する第２の超音波発
信手段と、該第２の超音波発信手段からの第２の超音波
を受信するように建設機械に設けられ第１の超音波発信
手段からの超音波発信と第２超音波発信手段からの第２
の超音波の受信との間の時間差から建設機械と地上作業
者との間の距離を演算して、該距離が所定値以内である
かどうかを判別する判別手段とからなる形式であり、上
述の第１の超音波発信手段は、所定の時間間隔をおいて
少なくとも２回にわたり第１の超音波を発信する手段を
備え、第１回目の第１の超音波の発信からそれに対応す
る第２の超音波の受信までの第１の時間と、第２回目の
第１の超音波の発信からそれに対応する第２の超音波の
受信までの第２の時間とから作業者の建設機械に対する
移動速度を計算し、この演算結果に基づいて上述した距
離の所定値を設定する距離設定手段を設けたことを特徴
とする。
め、本発明においては、建設機械側の超音波発信手段
を、所定の時間間隔をおいて少なくとも２回にわたり超
音波を発信する手段とし、第１回目の超音波の発信から
それに対応する作業者側からの超音波の受信までの第１
の時間と、第２回目の超音波の発信からそれに対応する
作業者側からの超音波の受信までの第２の時間とから作
業者の建設機械に対する移動速度を計算し、この演算結
果に基づいて警報を発生する距離を設定するように構成
する。すなわち、本発明による建設機械の周辺安全監視
装置は、建設機械に設けられる第１の超音波発信手段
と、地上作業者が着用するように構成され該第１の超音
波発信手段からの第１の超音波を受信してこの第１の超
音波とは異なる第２の超音波を発信する第２の超音波発
信手段と、該第２の超音波発信手段からの第２の超音波
を受信するように建設機械に設けられ第１の超音波発信
手段からの超音波発信と第２超音波発信手段からの第２
の超音波の受信との間の時間差から建設機械と地上作業
者との間の距離を演算して、該距離が所定値以内である
かどうかを判別する判別手段とからなる形式であり、上
述の第１の超音波発信手段は、所定の時間間隔をおいて
少なくとも２回にわたり第１の超音波を発信する手段を
備え、第１回目の第１の超音波の発信からそれに対応す
る第２の超音波の受信までの第１の時間と、第２回目の
第１の超音波の発信からそれに対応する第２の超音波の
受信までの第２の時間とから作業者の建設機械に対する
移動速度を計算し、この演算結果に基づいて上述した距
離の所定値を設定する距離設定手段を設けたことを特徴
とする。
【０００６】
【作用】本発明のこの構成によれば、地上作業者が建設
機械に対して移動しているとき、その移動が接近方向で
あれば危険と判断する距離を大きく設定し、地上作業者
が定点で作業しているとき、あるいは建設機械から離れ
る方向に移動しているときは、危険と判断する距離を機
械の作動範囲にほぼ相当する値に設定することにより、
無駄な警報や機械の作動停止を避けることができる。
機械に対して移動しているとき、その移動が接近方向で
あれば危険と判断する距離を大きく設定し、地上作業者
が定点で作業しているとき、あるいは建設機械から離れ
る方向に移動しているときは、危険と判断する距離を機
械の作動範囲にほぼ相当する値に設定することにより、
無駄な警報や機械の作動停止を避けることができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図について説明す
る。建設機械の一例として油圧パワーショベルを図１に
示す。このパワーショベルは、クローラ１ａのような走
行手段を備えた下部走行体１を有する。この下部走行体
１の上には上部旋回体２が矢印Ａで示すように左右方向
旋回自在に取り付けられる。この上部旋回体２には、ブ
ーム３、アーム４、ショベル５からなる作業機６が取り
付けられる。この作業機６は、矢印Ｂ、Ｃ、Ｄで示すよ
うに垂直方向に旋回することができる。したがって、シ
ョベル５の先端の位置は、下部走行体１に対して接近し
たり離れたりすることができる。
る。建設機械の一例として油圧パワーショベルを図１に
示す。このパワーショベルは、クローラ１ａのような走
行手段を備えた下部走行体１を有する。この下部走行体
１の上には上部旋回体２が矢印Ａで示すように左右方向
旋回自在に取り付けられる。この上部旋回体２には、ブ
ーム３、アーム４、ショベル５からなる作業機６が取り
付けられる。この作業機６は、矢印Ｂ、Ｃ、Ｄで示すよ
うに垂直方向に旋回することができる。したがって、シ
ョベル５の先端の位置は、下部走行体１に対して接近し
たり離れたりすることができる。
【０００８】図２は、この建設機械の作動範囲と地上作
業者の安全範囲を示すものである。図２において、ショ
ベル５が上部旋回体２から最大に離れた状態で示されて
いるものとすると、最小の安全範囲は、上部旋回体２の
旋回の中心７とショベル５の先端との間の水平距離を半
径とし、該中心を中心とする円８である。再び図１を参
照すると、この図には、地上作業者９が示されている。
油圧パワーショベルには、上部旋回体２に周辺安全監視
装置のコントローラ１０が設けられる。また、地上作業
者９はベストを着用しており、このベストには別のコン
トローラ１１が設けられている。図３はコントローラ１
０、１１の詳細を示すものである。コントローラ１０
は、第１の周波数の超音波を発信する発信器１２を備え
る。コントローラ１１は、コントローラ１０の発信器１
２からの第１の周波数の超音波を受ける受信器１３と第
２の周波数の超音波を発信する発信器１４を有する。発
信器１４は、受信器１３が発信器１２からの第１の周波
数の超音波を受信したとき該受信器１３からの信号を受
けて第２の周波数の超音波を発信する。コントローラ１
０には、コントローラ１１の発信器１４からの第２の周
波数の超音波を受信する受信器１５が設けられる。
業者の安全範囲を示すものである。図２において、ショ
ベル５が上部旋回体２から最大に離れた状態で示されて
いるものとすると、最小の安全範囲は、上部旋回体２の
旋回の中心７とショベル５の先端との間の水平距離を半
径とし、該中心を中心とする円８である。再び図１を参
照すると、この図には、地上作業者９が示されている。
油圧パワーショベルには、上部旋回体２に周辺安全監視
装置のコントローラ１０が設けられる。また、地上作業
者９はベストを着用しており、このベストには別のコン
トローラ１１が設けられている。図３はコントローラ１
０、１１の詳細を示すものである。コントローラ１０
は、第１の周波数の超音波を発信する発信器１２を備え
る。コントローラ１１は、コントローラ１０の発信器１
２からの第１の周波数の超音波を受ける受信器１３と第
２の周波数の超音波を発信する発信器１４を有する。発
信器１４は、受信器１３が発信器１２からの第１の周波
数の超音波を受信したとき該受信器１３からの信号を受
けて第２の周波数の超音波を発信する。コントローラ１
０には、コントローラ１１の発信器１４からの第２の周
波数の超音波を受信する受信器１５が設けられる。
【０００９】コントローラ１０には、発信器１２が第１
の周波数の超音波を発信した時刻を表す信号と、受信器
１５が第２の周波数の超音波を受信した時刻を表す信号
を受ける演算器１６が設けられる。演算器１６の出力は
判別器１７に接続される。コントローラ１０には設定距
離マップ１８が備えられている。マップ１８には、図４
に示すように作業者の移動速度に対する距離があらかじ
め設定されている。
の周波数の超音波を発信した時刻を表す信号と、受信器
１５が第２の周波数の超音波を受信した時刻を表す信号
を受ける演算器１６が設けられる。演算器１６の出力は
判別器１７に接続される。コントローラ１０には設定距
離マップ１８が備えられている。マップ１８には、図４
に示すように作業者の移動速度に対する距離があらかじ
め設定されている。
【００１０】本発明のこの実施例の作動を図５ないし図
６について説明する。コントローラ１０は所定の時間間
隔で発信器１２から第１周波数の超音波を発信し、この
超音波はコントローラ１１の受信器１３により受信され
る。コントローラ１１の超音波発信器１４は、受信器１
３が第１周波数の超音波を受信したことを示す信号を受
けて第２周波数の超音波を発信する。この第２周波数の
超音波は、コントローラ１０の受信器１５により受けら
れる。演算器１６は、第１周波数の超音波の発信時刻と
第２周波数の超音波の受信時刻についての信号を受けて
演算を行う。先ず、第１周波数の超音波の第１回目の発
信時刻をＴ１とし、第２周波数の第１回目の受信時刻を
Ｔ２とする。さらに、第１周波数の第２回目の発信時刻
をＴ３とし、第２周波数の第２回目の受信時刻をＴ４と
する。これらの時刻から、油圧パワーショベルと地上作
業者との間の距離の計算を行う。第１回目の測定の時の
距離は、（Ｔ２−Ｔ１）／（超音波の伝播速度）の計算
式に基づいて行う。同様に第２回目の測定時の距離は
（Ｔ４−Ｔ３）／（超音波の伝播速度）の計算式に基づ
いて行う。第１回目の測定の距離をＸ１とし、第２回目
の測定の距離をＸ２とする。これらの距離の計算値に基
づいて、パワーショベルに対する地上作業者の移動速度
を計算する。この計算は、（Ｘ１−Ｘ２）／（第１周波
数発信間隔）の計算式に基づいて行う。計算で得られた
移動速度をＶとする。この移動速度の値から図４に示す
マップ１８の読み取りを行い、この移動速度に対する安
全距離ＤＳを得る。この安全距離ＤＳが演算器１６に設
定され、安全についての判別が行われる。
６について説明する。コントローラ１０は所定の時間間
隔で発信器１２から第１周波数の超音波を発信し、この
超音波はコントローラ１１の受信器１３により受信され
る。コントローラ１１の超音波発信器１４は、受信器１
３が第１周波数の超音波を受信したことを示す信号を受
けて第２周波数の超音波を発信する。この第２周波数の
超音波は、コントローラ１０の受信器１５により受けら
れる。演算器１６は、第１周波数の超音波の発信時刻と
第２周波数の超音波の受信時刻についての信号を受けて
演算を行う。先ず、第１周波数の超音波の第１回目の発
信時刻をＴ１とし、第２周波数の第１回目の受信時刻を
Ｔ２とする。さらに、第１周波数の第２回目の発信時刻
をＴ３とし、第２周波数の第２回目の受信時刻をＴ４と
する。これらの時刻から、油圧パワーショベルと地上作
業者との間の距離の計算を行う。第１回目の測定の時の
距離は、（Ｔ２−Ｔ１）／（超音波の伝播速度）の計算
式に基づいて行う。同様に第２回目の測定時の距離は
（Ｔ４−Ｔ３）／（超音波の伝播速度）の計算式に基づ
いて行う。第１回目の測定の距離をＸ１とし、第２回目
の測定の距離をＸ２とする。これらの距離の計算値に基
づいて、パワーショベルに対する地上作業者の移動速度
を計算する。この計算は、（Ｘ１−Ｘ２）／（第１周波
数発信間隔）の計算式に基づいて行う。計算で得られた
移動速度をＶとする。この移動速度の値から図４に示す
マップ１８の読み取りを行い、この移動速度に対する安
全距離ＤＳを得る。この安全距離ＤＳが演算器１６に設
定され、安全についての判別が行われる。
【００１１】判別のフローを図６に示す。この段階で
は、パワーショベルと地上作業者との間の距離について
の最も新しいデータである距離Ｘ２が安全距離ＤＳと比
較される。距離Ｘ２が安全距離ＤＳより大きいときに
は、安全と判断してそのまま作業を継続する。距離Ｘ２
が安全距離ＤＳより小さいときには、危険と判断して警
報ブザーを作動させ作業者に危険を知らせる。また、パ
ワーショベルの作動を停止する。
は、パワーショベルと地上作業者との間の距離について
の最も新しいデータである距離Ｘ２が安全距離ＤＳと比
較される。距離Ｘ２が安全距離ＤＳより大きいときに
は、安全と判断してそのまま作業を継続する。距離Ｘ２
が安全距離ＤＳより小さいときには、危険と判断して警
報ブザーを作動させ作業者に危険を知らせる。また、パ
ワーショベルの作動を停止する。
【００１２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
建設機械と地上作業者との間の安全距離を、機械に対す
る地上作業者の移動速度に応じて定めるので、無駄な余
裕をとる必要がなく、作業能率を向上させることができ
る。
建設機械と地上作業者との間の安全距離を、機械に対す
る地上作業者の移動速度に応じて定めるので、無駄な余
裕をとる必要がなく、作業能率を向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例を示す油圧パワーショベ
ルの概略側面図。
ルの概略側面図。
【図２】 本発明の実施例の平面図。
【図３】 本発明の実施例におけるコントローラの構
成の詳細を示すブロック図。
成の詳細を示すブロック図。
【図４】 本発明の実施例に使用される移動速度と安
全距離の関係のマップ。
全距離の関係のマップ。
【図５】 本発明の実施例の作動を示すフロー図。
【図６】 本発明の実施例における判別フローを示す
図。
図。
１は下部走行体、２は上部旋回体、３はブーム、５はシ
ョベル、９は地上作業者、１０、１１はコントローラ、
１１、１４は超音波発信器、１３、１５は超音波受信
器、１６は演算器、１７は判別器、１８はマップであ
る。
ョベル、９は地上作業者、１０、１１はコントローラ、
１１、１４は超音波発信器、１３、１５は超音波受信
器、１６は演算器、１７は判別器、１８はマップであ
る。
Claims (4)
- 【請求項１】 建設機械に設けられる第１の超音波発信
手段と、地上作業者が着用するように構成され前記第１
の超音波発信手段からの第１の超音波を受信してこの第
１の超音波とは異なる第２の超音波を発信する第２の超
音波発信手段と、前記第２の超音波発信手段からの第２
の超音波を受信するように前記建設機械に設けられ前記
第１の超音波発信手段からの超音波発信と前記第２超音
波発信手段からの第２の超音波の受信との間の時間差か
ら前記建設機械と前記地上作業者との間の距離を演算し
て、該距離が所定値以内であるかどうかを判別する判別
手段とからなる、建設機械における周辺安全性監視装置
において、前記第１の超音波発信手段は、所定の時間間
隔をおいて少なくとも２回にわたり前記第１の超音波を
発信する手段を備え、第１回目の前記第１の超音波の発
信からそれに対応する前記第２の超音波の受信までの第
１の時間と、第２回目の前記第１の超音波の発信からそ
れに対応する前記第２の超音波の受信までの第２の時間
とから前記作業者の前記建設機械に対する移動速度を計
算し、この演算結果に基づいて前記距離の前記所定値を
設定する距離設定手段を設けたことを特徴とする建設機
械における周辺安全性監視装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載した監視装置におい
て、前記警報距離設定手段は、前記作業者の移動が前記
建設機械に接近する方向でありかつその移動速度が大き
いときに、警報を発生する距離の前記所定値を大きく設
定するようになったことを特徴とする監視装置。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載した監視装置
において、前記警報距離設定手段は、作業者の移動速度
と警報を発生する距離の前記所定値との関係をあらかじ
め定めたマップと、前記演算結果に基づいて、前記マッ
プから前記演算結果に対応する前記所定値を選択する手
段と、を備えたことを特徴とする監視装置。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項に記
載した監視装置において前記判別手段の判別結果に基づ
いて、前記建設機械と前記地上作業者との間の距離が前
記所定値以内である、と判別されたときに、警報を発生
するかまたは前記建設機械の作動を停止する手段が設け
られたことを特徴とする監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27407091A JPH05112974A (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 建設機械における周辺安全性監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27407091A JPH05112974A (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 建設機械における周辺安全性監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05112974A true JPH05112974A (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=17536557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27407091A Withdrawn JPH05112974A (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 建設機械における周辺安全性監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05112974A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111511995A (zh) * | 2017-12-22 | 2020-08-07 | 卡特彼勒公司 | 用于监测机器的可旋转器具的方法和系统 |
-
1991
- 1991-10-22 JP JP27407091A patent/JPH05112974A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111511995A (zh) * | 2017-12-22 | 2020-08-07 | 卡特彼勒公司 | 用于监测机器的可旋转器具的方法和系统 |
| CN111511995B (zh) * | 2017-12-22 | 2022-08-02 | 卡特彼勒公司 | 用于监测机器的可旋转器具的方法和系统 |
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990107 |