JPH08218310A

JPH08218310A - 人検出装置

Info

Publication number: JPH08218310A
Application number: JP2519595A
Authority: JP
Inventors: Michiaki Igarashi; 道昭五十嵐; Masahito Miyagaki; 雅人宮垣
Original assignee: Sakai Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sakai Heavy Industries Ltd
Priority date: 1995-02-14
Filing date: 1995-02-14
Publication date: 1996-08-27

Abstract

(57)【要約】【目的】超音波センサと焦電型赤外線センサを組み合わ
せて人検知センサとし、超音波センサによる検知出力と
焦電型赤外線センサによる検知出力の論理演算を行うこ
とにより確実に人のみを検知できるようにし、人センサ
が誤動作するのを防止する。【構成】人の発する波長の赤外線を検知する焦電型赤外
線センサ１３と、超音波を発して人を含む障害物から反
射された超音波を検知する超音波センサ１０，１１とか
らなる人検知センサ６，７と、人検知センサ６，７の、
焦電型赤外線センサ１３と超音波センサ１０，１１によ
る検知出力の論理演算を行う制御装置１９と、を備えて
なる人検出装置とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所定の検知範囲内に入
った人を検出する人検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、建設車両に使用され、実用化さ
れている人検出装置の代表的なものは超音波センサを使
用したものである。図６に示すように、超音波センサ４
５は、発信器４７と受信器４８からなり、発信器４７か
ら発射された超音波が人や物にぶつかって反射して受信
器４８に受信されるようになっている。そして、超音波
センサ４５は、図７に示すように、建設車両、例えばタ
イヤローラ１の車体５の前部及び後部にそれぞれ設けら
れ、一定の検出範囲を検知するようになっている。尚、
図７中、２は前輪ローラ、３は後輪ローラ、８はハンド
ル、９は運転席である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな超音波センサを用いた人検出装置では、次のような
問題点がある。（１）人ばかりでなく、大きい石や岩、材木、塀等を検
知してしまう。（２）超音波センサ近傍の下方は死角となり、超音波セ
ンサ近傍の下方に人がいても検知困難であり、事故が発
生する恐れがある。（３）超音波センサの取付角度をうまく調整しないと、
障害物ではない路面を検知してしまい、誤動作してしま
う。（４）超音波センサは、周囲騒音により誤動作する恐れ
がある。

【０００４】そこで、本発明は、所定の検出範囲内の人
のみを確実に検知でき、かつ誤動作を防止するように構
成し、以て上述した課題を解決した人検出装置を提供す
ることを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、人の発する波長の赤外線を検
知する焦電型赤外線センサと、超音波を発して人を含む
障害物から反射された超音波を検知する超音波センサと
からなる人検知センサと、前記人検知センサの、焦電型
赤外線センサと超音波センサによる検知出力の論理演算
を行う制御装置と、を備えてなることを特徴とする人検
出装置とした。また、人の発する波長の赤外線を検知す
る焦電型赤外線センサと、超音波を発する発信器と、人
を含む障害物から反射された超音波を検知する受信器と
からなる超音波センサとからなる人検知センサにおい
て、前記超音波センサの発信器と受信器の間に、前記焦
電型赤外線センサが配置されてなることを特徴とする人
検知センサとした。また、建設車両の危険範囲内の人を
検出する人検出装置として前記人検出装置を有すること
を特徴とする建設車両とした。また、前記人検知センサ
が建設車両の前部と後部にそれぞれ少なくとも一つ設け
られ、前部の人検知センサからの人検知出力と後部の人
検知センサからの人検知出力の論理演算を行う制御装置
を備えてなる人検出装置を有することを特徴とする建設
車両とした。

【０００６】

【作用】上述構成に基づき、所定の検出範囲内に人が入
ると、人検知センサにより、焦電型赤外線センサが当該
人の発する特定波長の赤外線を検知して検知出力を出
し、一方、超音波センサは所定の周期で連続して超音波
を発しているので、当該人から反射された超音波を検知
して検知出力を出し、制御装置が焦電型赤外線センサに
よる検知出力と超音波センサによる検知出力の論理演算
を行い人のみを検知する。また、所定の検出範囲内に人
以外の障害物があると、人検知センサにより、超音波セ
ンサが所定の検出範囲内の当該障害物から反射された超
音波を検知して検知出力を出しても、焦電型赤外線セン
サは特定波長の赤外線を検知せず、検知出力を出さない
ので、制御装置が焦電型赤外線センサによる検知出力と
超音波センサによる検知出力の論理演算を行うことによ
り、人検知の出力を出すことはない。

【０００７】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明による人検出装
置の一実施例について説明する。図２は本発明による人
検出装置を適用したタイヤローラの側面図、図３はその
平面図であるが、図２及び図３に示すように、タイヤロ
ーラ１は、前輪ローラ２及び後輪ローラ３に支持された
機体５を有しており、該機体５には前方から見てその前
部右側に人検知センサユニット６が、前部左側に人検知
センサユニット６が、同様に後部右側に人検知センサユ
ニット７が、後部左側に人検知センサユニット７が取付
けられている。

【０００８】そして、人検知センサユニット６，７は、
図１に示すように、正面視右側に超音波発信器１０、左
側に超音波受信器１１、中央に人体から出て来る赤外線
を検知する焦電型赤外線センサ１３が配置されており、
超音波発信器１０と超音波受信器１１から超音波センサ
１２が形成されている。

【０００９】また、図４は人検知センサの各センサ配置
作動説明図である。超音波センサ１２においては、超音
波発信器１０で発射された超音波は、人等の物体に反射
されて超音波受信器１１に戻って来るが、その人等の物
体の位置としては、超音波の反射の性質として入射角度
が反射角度に等しいので、図４に示すように、超音波発
信器１０と超音波受信器１１を結んだ線分を２分する垂
直線上の正面近傍にある時が、検知されやすい。一方、
焦電型赤外線センサ１３については、その正面近傍にあ
るものが検知対象と近くて検知されやすい。

【００１０】従って、図１及び図４に示すように、超音
波発信器１０と超音波受信器１１の間に、望ましくは丁
度中間位置にあるように、焦電型赤外線センサ１３を配
置して、超音波センサと焦電型赤外線センサの検知しや
すい範囲を略一致させることにより、共通の検知対象と
しての人を、一層確実に検知させやすくしている。尚、
図１及び図４において、超音波発信器１０と超音波受信
器１１の取付位置を入れ替えてもよい。

【００１１】また、図５は本発明による人検出装置の制
御ブロック図であるが、先ず、前方の人検知センサユニ
ット６，６側について述べると、同図に示すように、前
記焦電型赤外線センサ１３からの信号はプリアンプ１５
で増幅され、バンドパスフィルタ１６で所定の信号成分
のみがろ過され、アンプ１７で増幅され、制御装置１９
のＡＮＤ１回路２０に入力され処理される。また、制御
装置１９には送波回路２２を介して前記超音波発信器１
０が接続されている。超音波発信器１０から発信された
超音波は、人、石、岩、材木、塀等の障害物に当たって
反射され、その反射された超音波が前記超音波受信器１
１に受信され、アンプ２３で増幅され、バンドパスフィ
ルタ２４で所定の信号成分のみがろ過され、ＡＮＤ１回
路２０に入力され処理される。

【００１２】また、後方の人検知センサユニット７，７
側も前方の人検知センサユニット６，６側と同様に構成
されており、焦電型赤外線センサ１３からの信号及び超
音波受信器１１からの信号がＡＮＤ２回路２６に入力さ
れ処理される。そして、ＡＮＤ１回路２０は、前方の人
検知センサユニット６，６の焦電型赤外線センサ１３か
らの信号及び超音波受信器１１からの信号が同時に入力
した時のみ出力が出る論理積回路であり、その出力信号
がＯＲ回路２８に入力され処理される。また、ＡＮＤ２
回路２６は、後方の人検知センサユニット７，７の焦電
型赤外線センサ１３からの信号及び超音波受信器１１か
らの信号が同時に入力した時のみ出力が出る論理積回路
であり、その出力信号がＯＲ回路２８に入力され処理さ
れる。

【００１３】そして、ＯＲ回路２８は、ＡＮＤ１回路２
０又はＡＮＤ２回路２６のうち１つ又は両方のＡＮＤ回
路から出力信号が出ると、ドライバ２９を介してオペレ
ータに警報を知らせる第１のブザー（ＢＺ１）３０、外
部の接近者に警報を知らせる第２のブザー（ＢＺ２）３
１、オペレータに警報を知らせる第１のランプ（Ｌ１）
３２、及びリレー３３に出力して、第１のブザー（ＢＺ
１）３０及び第２のブザー（ＢＺ２）３１を鳴らせ、第
１のランプ（Ｌ１）３２を点灯させて警報する。また、
ＡＮＤ２回路２６からの出力信号は、ＯＲ回路２８に出
力されると共にドライバ３５を介して外部の接近者に警
報を知らせる第２のランプ（Ｌ２）３６と前記リレー３
３に出力される。そして、リレー３３からの出力はリレ
ー接点３７を介して車両非常停止信号の出力端子３８，
３８に出力される。該車両非常停止信号に基づき、自動
的にエンジンを停止させたり、後述する前後進レバーを
中立位置（ニュートラル）に復帰させ、車両を非常停止
させることができる。

【００１４】また、前後進レバー（図示せず）が中立位
置にあるのを検知する前後進レバー中立リミットスイッ
チ３９、前方の超音波受信器１１の検知範囲を設定する
前方超音波センサ検知範囲設定器４０、及び後方の超音
波受信器１１の検知範囲を設定する後方超音波センサ検
知範囲設定器４１からの信号が制御装置１９に入力され
制御される。

【００１５】本実施例は以上のように構成されるので、
オペレータが前後進レバーを前進位置又は後進位置に操
作してタイヤローラ１を前進又は後進させると、前方の
人検知センサユニット６，６の超音波発信器１０から発
信された超音波が人、石、岩、材木、塀等の障害物に当
たって反射され、その反射された超音波が超音波受信器
１１に受信され、アンプ２３で増幅され、バンドパスフ
ィルタ２４で所定の信号成分のみがろ過され、ＡＮＤ１
回路２０に入力され処理される。一方、焦電型赤外線セ
ンサ１３が人や動物から出ている赤外線を検知すると、
焦電型赤外線センサ１３からの信号はプリアンプ１５で
増幅され、バンドパスフィルタ１６で所定の信号成分の
みがろ過され、アンプ１７で増幅され、ＡＮＤ１回路２
０に入力され処理される。そして、論理積回路であるＡ
ＮＤ１回路２０は、前方の人検知センサユニット６，６
の焦電型赤外線センサ１３からの信号及び超音波受信器
１１からの信号が同時に入力した時のみ出力が出て、そ
の出力信号がＯＲ回路２８に入力され処理される。

【００１６】また、後方の人検知センサユニット７，７
側も前方の人検知センサユニット６，６側と同様に、焦
電型赤外線センサ１３からの信号及び超音波受信器１１
からの信号がＡＮＤ２回路２６に入力され処理される。
そして、論理積回路であるＡＮＤ２回路２６は、後方の
人検知センサユニット７，７の焦電型赤外線センサ１３
からの信号及び超音波受信器１１からの信号が同時に入
力した時のみ出力が出て、その出力信号がＯＲ回路２８
に入力され処理される。

【００１７】次に、論理積回路であるＡＮＤ１回路２０
及びＡＮＤ２回路２６について、表１に沿って説明す
る。

【００１８】

【表１】

【００１９】表１は論理積回路であるＡＮＤ回路の論理
積出力を説明する表であるが、表中○印は当該センサが
その検知物を検知できることを示しており、×印は当該
センサがその検知物を検知できないことを示しており、
△印は当該センサがその検知物を条件によっては検知で
きる場合と検知できない場合があることを示している。
超音波センサは人、大きい石、岩、材木、塀等の障害物
を検知するが、周囲騒音も検知し、また犬、猫等の小動
物は、超音波センサ検知範囲の下限を路面近くに設けた
場合には検知でき、超音波センサ検知範囲の下限を犬、
猫等の小動物より高く設けた場合には検知できないこと
を示している。また、焦電型赤外線センサは人、犬、猫
等の動物の体から出る赤外線を検知するが、アスファル
ト等の周囲高温物体から出る赤外線も検知する。そし
て、超音波センサによる検知と、焦電型赤外線センサに
よる検知との論理積出力＝（Ａ）ＡＮＤ（Ｂ）をとれ
ば、人のみ検知することができる。

【００２０】従って、人検知センサによれば、風等の周
囲騒音による超音波センサの誤動作、及びアスファルト
等の周囲高温物体による焦電型赤外線センサの誤動作を
回避することができる。また、超音波センサでは検知不
能範囲の車両の前部又は後部の近傍の下方に人がいて
も、焦電型赤外線センサにより当該人を検知することが
できる。また、超音波センサが例え路面を検知しても、
そこに人がいなければ焦電型赤外線センサが検知せず、
よって人検知センサとして出力が出ないので、超音波セ
ンサの取付け角度調整に気をつかわなくてもよい。

【００２１】このようにして、ＡＮＤ１回路２０又はＡ
ＮＤ２回路２６から出力された出力信号は、ＯＲ回路２
８に入力され、ＯＲ回路２８はＡＮＤ１回路２０又はＡ
ＮＤ２回路２６のうち１つのＡＮＤ回路から出力信号が
出ると、ドライバ２９を介して第１のブザー（ＢＺ１）
３０を鳴らし、第１のランプ（Ｌ１）３２を点灯させて
オペレータに警報し、第２のブザー（ＢＺ２）３１を鳴
らして外部の接近者に警報を知らせると共に、リレー３
３、リレー接点３７を介して車両非常停止信号の出力端
子３８，３８に車両非常停止信号を出力し、自動的にエ
ンジンを停止させたり、前後進レバーを中立位置（ニュ
ートラル）に復帰させ、タイヤローラを非常停止させ
る。

【００２２】また、後方の人検知センサユニット７，７
側のＡＮＤ２回路２６から人検知の出力信号が出る場合
には、第１のブザー（ＢＺ１）３０、第２のブザー（Ｂ
Ｚ２）３１、及び第１のランプ（Ｌ１）３２を作動させ
ると共に、ドライバ３５を介して第２のランプ（Ｌ２）
３６を点灯させて外部の接近者に警報を知らせ、かつ車
両非常停止信号の出力端子３８，３８に車両非常停止信
号を出力し、タイヤローラを非常停止させる。

【００２３】次に、オペレータが前後進レバーを中立位
置（ニュートラ）に操作すると、前後進レバー中立リミ
ットスイッチ３９がＯＮの状態となり、前後進レバー中
立リミットスイッチ３９からインターロック信号である
検知信号が制御装置１９に入力され、制御装置１９によ
り人を検知しても警報を出さないように制御される。

【００２４】尚、上述実施例では、建設車両としてタイ
ヤローラを用いたが、これに限らずクレーン、パワーシ
ョベル、ブルドーザ等他の建設車両を用いてもよいこと
は勿論である。また、上述実施例では、人検知センサユ
ニットを車両の前部に２個、後部に２個取付けたが、こ
れに限らず、車両の前部に１個、後部に１個取付けても
よく、車両の前部に複数個、後部に複数個取付けてもよ
く、車両の幅に合わせて取付け個数を増減してもよいこ
とは勿論である。更に、上述実施例では、人検知センサ
ユニットの超音波センサとして超音波発信器と超音波受
信器がそれぞれ独立したセンサを使用したが、超音波発
信器と超音波受信器が兼用の単一の超音波センサを用い
てもよく、請求項２記載の特異な人検知センサの例とし
て単一の超音波センサの場合には単一の超音波センサと
同軸に焦電型赤外線センサを設けてもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
超音波センサと焦電型赤外線センサを組み合わせて人検
知センサとし、超音波センサによる検知出力と焦電型赤
外線センサによる検知出力の論理演算を行うようにした
ので、確実に人のみを検知することができ、更に風等の
周囲騒音による超音波センサの誤動作、及びアスファル
ト等の周囲高温物体による焦電型赤外線センサの誤動作
を回避することができる。また、超音波センサでは検知
不能範囲の車両の前部又は後部の近傍の下方に人がいて
も、焦電型赤外線センサにより当該人を検知することが
でき、検知範囲の死角による事故の発生を確実に防止す
ることができる。

【００２６】また、超音波センサが例え路面を検知して
も、そこに人がいなければ焦電型赤外線センサが検知せ
ず、よって人検知センサとして出力が出ないので、超音
波センサの取付け角度調整に気をつかわなくてもよく、
実装時の調整を大幅に容易にすることができる。また、
超音波センサの発信器と受信器の間に焦電型赤外線セン
サを配置したので、超音波センサによる検知範囲と焦電
型赤外線センサによる検知範囲を略一致させることがで
き、一層確実に人を検知することができる。また、人検
知センサは建設車両の車幅に応じて前部及び後部にそれ
ぞれ１個又は複数個取付けて死角のない危険範囲を設定
でき、確実に危険範囲内の人を検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による人検出装置の人検知センサを示す
正面図である。

【図２】本発明による人検出装置を適用したタイヤロー
ラの側面図である。

【図３】本発明による人検出装置を適用したタイヤロー
ラの平面図である。

【図４】本発明による人検知センサの各センサ配置作動
説明図である。

【図５】本発明による人検出装置の制御ブロック図であ
る。

【図６】従来の人検出装置である超音波センサの正面図
である。

【図７】従来の人検出装置である超音波センサを適用し
たタイヤローラの側面図である。

【符号の説明】

１タイヤローラ２前輪ローラ３後輪ローラ５機体６前方の人検知センサユニット７後方の人検知センサユニット１０超音波発信器１１超音波受信器１２超音波センサ１３焦電型赤外線センサ２０ＡＮＤ１回路２６ＡＮＤ２回路２８ＯＲ回路３０第１のブザー（ＢＺ１）３１第２のブザー（ＢＺ２）３２第１のランプ（Ｌ１）３６第２のランプ（Ｌ２）３８車両非常停止信号の出力端子３９前後進レバー中立リミットスイッチ４０前方超音波センサ検知範囲設定器４１後方超音波センサ検知範囲設定器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】人の発する波長の赤外線を検知する焦電
型赤外線センサと、超音波を発して人を含む障害物から
反射された超音波を検知する超音波センサとからなる人
検知センサと、前記人検知センサの、焦電型赤外線センサと超音波セン
サによる検知出力の論理演算を行う制御装置と、を備えてなることを特徴とする人検出装置。
【請求項２】人の発する波長の赤外線を検知する焦電
型赤外線センサと、超音波を発する発信器と、人を含む障害物から反射され
た超音波を検知する受信器とからなる超音波センサとか
らなる人検知センサにおいて、前記超音波センサの発信器と受信器の間に、前記焦電型
赤外線センサが配置されてなることを特徴とする人検知
センサ。
【請求項３】前記人検知センサが請求項２記載の構成
の人検知センサであることを特徴とする請求項１記載の
人検出装置。
【請求項４】建設車両の危険範囲内の人を検出する人
検出装置として請求項１又は請求項３記載の人検出装置
を有することを特徴とする建設車両。
【請求項５】前記人検知センサが建設車両の前部と後
部にそれぞれ少なくとも一つ設けられ、前部の人検知セ
ンサからの人検知出力と後部の人検知センサからの人検
知出力の論理演算を行う制御装置を備えてなる請求項１
又は請求項３記載の人検出装置を有することを特徴とす
る建設車両。