JPH0593431A - 建設機械の安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 車両系建設機械が稼働中、周囲の障害物の存
在を感知して、その作動を停止させる安全装置であっ
て、上記停止要因が取り除かれたときに、不意な作動す
る事無く、安全を自動的に確認して停止状態の無効を計
る。 ［構成］ 操作レバーなどからの中立信号と、所定範囲
内の障害物による障害物信号とをコントローラに導く
と、該コントローラは障害物信号により自動復帰式の作
動停止手段に対し、制御信号を出力するが、障害物信号
が消滅しても、中立信号が入力されていないかぎり制御
信号の出力を持続するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両系建設機械の稼
働中において、その作動範囲内に障害物の存在を、その
機械に搭載した検出手段により感知したとき、自動的に
作動停止手段を作動させ、かつ、上記障害物が存在しな
くなったときの作動停止手段の自動解除時の安全装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両系建設機械の作業範囲内または立入
禁止範囲内に障害物が侵入したとき、運転者自らがそれ
を認知し、その運転操作を中止する方法のほか、かかる
場合機械を自動停止させる手段が、従来から提案されて
おり、その方法としては、上記障害物の存在を、その機
械に取り付けた探査信号発信器と、該信号の障害物から
の反射波を検出することのできる反射波検出器により感
知したり、あるいは、障害物自体、たとえば、作業員等
のような移動体に発信器を取りつけ、その発信器からの
障害物信号を、機械に搭載した受信器によって感知し、
それら障害物が危険範囲にあるときは自動的に機械のエ
ンジンを停止させたり、各部作動用の操作レバーの操作
を無効にしたりする方法がなされていた。

【０００３】例えば、図３は上記後者に属する例である
が、図における移動性の障害物は作業員２１である場合
を示し、２２はその頭部に取り付けられた発信器、２３
は車両系建設機械の代表例としてのブルドーザで、これ
に発信器２４、２４、・・・が取付けてある。図４はエ
ンジン停止手段を示すブロック図であり、燃料カットソ
レノイド２５に通電している状態を示し、該ソレノイド
２５は始動スイッチ２６、リレー２７の常閉接点２８ａ
を介して電源２９の正極に接続されている。受信器２４
は、コントローラ３０に接続しており、コントローラ３
０の出力側は、リレー２７のリレーコイル２８ｂに接続
している。

【０００４】以上のような構成で、始動スイッチ２６を
ＯＮにすると電源２９の電流は、始動スイッチ２６、リ
レー２７の常閉接点２８ａを介してソレノイド２５に通
電される。ソレノイド２５に通電すると図示していない
燃料コントロールリンケージを介し、燃料ガバナをフリ
ーにして燃料噴射ポンプから燃料がエンジンに流れる状
態になる。このような状態で図３に示す作業員２１がブ
ルドーザ２３の近傍にいると、作業員２１が携帯する発
信器２２の発信する信号を受信器２４が受信し、受信器
２４の信号はコントローラ３０に入力され増幅されて、
リレー２７のリレーコイル２８ｂに通電され、その結
果、常閉接点２８ａはＯＦＦとなり、ソレノイド２５に
は電流は流れず、燃料噴射ポンプから燃料が流れずエン
ジンは停止するようになっている。上記の例に示す従来
の技術においては、受信器２４が障害物の存在を検知し
て信号を発すると、コントローラ３０はエンジンを停止
させる役目を果たすので、ブルドーザ２３は、その操作
レバー２０の操作の有無に関係なく走行および作業装置
の作動を共に停止させてしまう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、停止装置
を作動させて機械の作動の全部または一部を停止させ、
事故や災害を未然に防止することに関し、従来から、こ
の例に類似の方法が提案されているが、この停止処置の
あと作業を再開するにあたって、全く危険の無いことを
自動的に検知したうえで停止状態の解除をする方法につ
いては提案がなされていない。かかる停止状態の解除に
ついては、建設機械の種類により多少の差異は有るが、
概ね共通的に次のような停止状態の解除条件と、その時
の問題点が存在するものである。すなわち、

【０００６】第１の条件として、その機械の作動範囲内
または立入禁止範囲内に障害物が存在する間は引続い
て、作動停止状態が保持されているが、その範囲内の障
害物が存在しなくなれば作動停止状態が解除されるシス
テムの場合においては、その解除時に運転者が操作レバ
ーを操作状態にしていると、機械の該当部分が急に作動
することとなり、甚だ危険である。

【０００７】第２の条件として、障害物検出手段からの
信号により作動停止状態に保持されているとき、運転者
が安全であると判断して停止信号をスイッチ操作によ
り、強制的に解除できるシステムのときでは、その作動
範囲内、立入禁止範囲内に複数の障害物が存在して、運
転者が安全確認をなし得る限度を超えるようなとき、未
確認障害物が存在するまま、運転を再開する可能性が有
るので安全とは云いきれない。

【０００８】次に、第３の条件として、装置が作用して
作動停止状態が保持され、これを解除するときは、その
都度運転者のスイッチ操作により行うのであるが、この
解除スイッチを操作しても作動範囲、立入禁止範囲に障
害物が存在したときは解除無効となり、作動停止状態が
持続するシステムのときは、どのような操作レバーの操
作がなされていようとも、全く危険はないが、改めて何
度もスイッチ操作をする必要があり、操作は複雑多岐と
なる。このシステムの１つとして図３、図４に例示する
従来技術は障害物を感知する毎に、エンジンが停止状態
となり、復帰にはかならず始動スイッチを操作しなけれ
ばならない。この発明は、これらの点をすべて考慮した
停止状態の解除をなし、解除後の安全な作業の再開がで
きる条件を自動的に得ることを課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決のた
め、本発明は次のような手段を講じた。すなわち、車両
系建設機械から探査信号を発信し、所定の範囲内にある
障害物からの反射波を感知する検出器、または、上記の
ごとき障害物からの信号を検出する検出器により当該障
害物を検知して障害物信号を出力する障害物検出手段
と、機械操縦用の１または複数の操作レバーが、中立位
置にあるときに中立信号を出力する中立検出手段と、前
記障害物信号が引続き入力されると制御信号を出力する
が、該障害物信号の入力が消滅し、かつ、上記中立信号
が入力していると制御信号の出力を停止するコントロー
ラと、該コントローラからの制御信号により前記１また
は複数の操作レバー操作行為を無効とするが、該制御信
号が消滅すると、操作レバーの無効行為を、自動的に解
除する作動停止手段と、を設ける。

【００１０】車両系建設機械を運転しているとき、その
作動範囲内、または立入禁止範囲内に障害物が存在する
と、障害物信号がコントローラに入力され、該コントロ
ーラからは作動停止手段へ制御信号が入力されるので、
すべての操作レバーの操作は無効となり、機械の、移動
・作業行為などを含む作動は停止する。この時、各操作
レバーの総てを中立に復帰させておき、前記作動または
立入禁止範囲内から障害物が取り除かれると、コントロ
ーラからの制御信号は、作動停止手段に入力しなくなる
ので、作動停止は自動的に解除され、操作レバーにより
自由に操縦可能となる。なお、障害物が取り除かれて
も、総ての操作レバーが、その時に中立位置にあって、
中立信号がコントローラに入力されない限り、上記制御
信号は消滅しない。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて説明
する。図１はこの発明を全油圧式車両系建設機械に適用
してときの１例を示すブロック図である。そうして、油
圧系統の切換制御をリモートコントロール弁からのパイ
ロット油圧で行う方式のものについて述べる。図におい
て、６、７、８、９は、それぞれ、走行用、作業装置作
動用油圧アクチュエータに圧油を分配する油圧切換弁
（いずれも図示省略）の切換操作をするリモートコント
ロール弁であり、それらの操作レバーを操作することに
より、それぞれのパイロット管路１４、１４、１４、・
・・にパイロット圧を発生させる。１５、１５、１５、
・・・は、上記リモートコントロール弁６、７、８、９
で発生し、それぞれ２つのパイロット管路１４に供給さ
れるパイロット圧油のうち高い側の有効パイロット圧を
選択的に取り出し、パイロット管路で、中立検出手段１
に導くシャトル弁である。

【００１２】この中立検出手段は各パイロット管路から
のパイロット圧油の有無を検出し、総ての管路にパイロ
ット圧が発生していないときは、中立信号をコントロー
ラへ入力する作用をなすもので、例えば、各シャトル弁
１５からのパイロット管路の端末に設けた圧力スイッチ
と電源とを直列に接続した従来技術のものであってもよ
い。１０，１１，１２，１３は機体の外周にあり、障害
物が存在する可能性のある方向に向けて設けた検出器で
あり、障害物を検知してそれに対応する信号を出力する
もので、単数の場合、複数の場合など、その機械の形
態、作動条件、作業環境に応じて増減され、それぞれの
信号は障害物検出手段２へ導かれる。該障害物検出手段
２は、１または複数の上記検出器のうちの１つからでも
障害物を検知した信号が入力されると、コントローラ３
に向けて障害物信号を出力する。

【００１３】４および５は作動停止手段であり、制御信
号が入力されている間だけ、機械の作動を停止せしめる
が、その入力が消滅すると自動的に、元の状態に復帰す
るような機能で、例えば、制御信号が作動停止手段４に
入力されると、走行用油圧アクチュエータへの管路を閉
路し、その作動を停止せしめるが、信号が消滅すると復
帰したり、あるいは、作動停止手段５に入力されると、
作業装置の作動の全部または１部、もしくは１方向のみ
を停止せしめ、信号が消滅すると自動復帰したり、上記
各作動用の操作レバーの操作を無効にしたりするもの
で、機械の種類、作業内容に応じた作動停止手段の様々
な実施態様がある。

【００１４】さらに、コントローラ３は前述したよう
に、中立検出手段１からの中立信号と、障害物検出手段
２からの障害物信号と、がその都度導かれるようになっ
ているが、このコントローラ３の機能は、図２のフロー
チャートにも示すとおり、障害物信号が入力しているか
ぎり、作動停止手段４、５は制御信号を出力し、しか
も、中立検出手段１からの中立信号が入力されない限
り、たとえ、障害物信号の入力が消滅しても、該制御信
号を引き続き出力する機能を有している。

【００１５】以上の構成と機能の説明においても明らか
なように、この発明の実施例における検出器が障害物を
検知すると、作動停止手段が作動して機械の作動は中止
されるが操作レバーなど、操作系の総てが中立位置に設
定されないかぎり、作動停止手段の機能は自動復帰しな
いから、前述の、発明が解決しようとする課題において
述べた第１の条件、第２の条件、第３の条件における問
題点の総てを満たすものであり、障害物信号が出力され
ず、かつ、操作系のレバー類が中立であるときに限り機
械運転の再開が可能となるようにしてある。上述の実施
例においては、中立検出手段１としてパイロット油圧の
有無を検出する方法としたが、勿論、この他に、機械的
または電気的手段により中立操作位置であることを検出
すればよく、また、作動停止手段４、５として、操作用
のパイロット油圧を無効にする方法以外にも、動力伝達
媒体である主回路圧油を開閉したり、機械伝達系の動力
断接機構を作動させたりすることも、当然含まれるもの
であることは当然である。

【００１６】

【発明の効果】この発明にかかる安全装置を車両系建設
機械に装備しておくと、機械運転中において、作業装置
の作動範囲内または立入禁止範囲内など、所定範囲に障
害物が存在すると、障害物検出手段により障害物信号が
コントローラに入力され、該コントローラは作動停止手
段に対し制御信号を出力するので、機械の総ての作動は
停止する。ついで、障害物信号が消滅し、かつ、中立信
号がコントローラに入力されていると制御信号の出力は
なくなり、作動停止手段の機能は自動的に解除され、元
の操作を可能にするようにしてあるから、障害物の接近
により作動停止となり、運転者が操作レバーを操作した
状態にあるとき障害物が取り除かれても、急に作動が再
開されることはないので、その切換わり時点での不意な
作動が原因で事故を引き起こすようなことはなく、ま
た、複数の障害物の侵入があるとき、運転者の見落とし
による危害の発生もない安全装置がえられ、かつ、総て
自動的に作動の停止とその解除がなされるので、運転に
あたり、特別の注意や操作も必要とせず容易、かつ、安
全である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる安全装置の構成の１例を示す
ブロック図である。

【図２】この発明におけるコントローラの機能を示すフ
ローチャートである。

【図３】ブルドーザに搭載した従来技術の安全装置の作
用を説明する側面図である。

【図４】図３における安全装置の作動を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１ 中立検出手段 ２ 障害物検出手段 ３ コントローラ ４、５ 作動停止手段 １０，１１，１２，１３ 検出器 ２２ 発信器 ２４ 受信器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両系建設機械の作業半径または当該機
   械の作動に伴う立入禁止範囲内の障害物を検出して障害
   物信号を出力する障害物検出手段と、上記建設機械作動
   用の各種操作レバーが中立位置にあることを検出し、そ
   れぞれの中立信号を出力する中立検出手段と、制御信号
   が入力されると当該機械の作動を停止させ、該信号の入
   力が消滅すると自動復帰する作動停止手段と、上記障害
   物信号と中立信号を受け障害物信号が入力されている限
   り引き続き制御信号を作動停止手段へ出力するが、該障
   害物信号が消滅し、かつ、中立信号が入力状態であると
   上記制御信号の出力を停止するコントローラとからなる
   建設機械の安全装置。