KR102305144B1 - 작업 기계 - Google Patents

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Abstract

유압 셔블에 마련된 자계 발생 장치가 발생시키는 자계 신호를 수신한 경우에, 자계 ID와 태그 ID와 GNSS 수신부에서 얻어진 위치 정보를 포함하는 전파 신호를 송신하는 작업원 태그를 유압 셔블의 오퍼레이터 및 유압 셔블의 외부에서 작업을 행하는 작업원에게 휴대시켜, GNSS 수신 장치로부터 얻어지는 유압 셔블의 위치 정보 및 작업원 태그의 위치 정보에 기초하여 작업원 태그의 위치를 산출하고, 접근 통지 대상 에어리어에서 작업원 태그를 검지한 경우에, 작업원 태그를 검지한 것을 유압 셔블의 오퍼레이터에게 통지하기 위한 통지 지령을 생성하여, 운전실에 마련된 통지 장치에 출력한다. 이에 의해, 작업원의 작업 기계에의 접근을 고정밀도로 검지할 수 있음과 함께, 과도한 경보를 방지할 수 있다.

Description

작업 기계
본 발명은 작업 기계에 관한 것이다.
유압 셔블이나 휠 로더 등의 작업 기계를 사용하는 작업 현장에는, 작업의 안전에 관한 다양한 과제가 있으며, 예를 들어 작업 기계와 작업원의 접촉을 방지하는 것은 노동 안전상 중요한 과제로 되어 있다. 작업 기계와 작업원의 접촉을 방지하는 기술로서는, 작업 기계에 적외선 센서나 초음파 센서 등을 설치해서 작업 기계와 그 주위의 작업원의 거리를 검출하고, 그 검출한 거리에 따라 경보를 발하는 시스템이 알려져 있다. 그러나, 적외선이나 초음파는, 작업 기계의 작업 환경에서의 태양광이나 기압, 습도 등의 영향을 받기 쉽기 때문에 오 검지가 발생하기 쉽다. 또한, 검지한 대상이 작업원인지, 또는 자재나 구조물인지를 식별하는 것이 곤란하기 때문에, 검지의 정밀도나 경보의 빈도가 적절하지 못할 것이 염려된다. 그래서, 작업 환경의 영향을 받기 어려운 무선 통신에 의해 작업원이 갖는 RFID 태그로부터 ID 신호를 판독함으로써 작업원을 검지하는 시스템이 개발되어 있다.
RFID(Radio Frequency Identification) 태그를 사용해서 작업원을 검지하는 시스템으로서, 예를 들어 특허문헌 1에는, 소정의 통신 거리의 전파를 발하는 RFID 태그를 작업원에게 휴대시켜, 작업 기계 상에 수신기에 탑재한 수신기에서 RFID 태그로부터의 전파를 수신함으로써, 작업원의 소정 거리 내에의 접근을 검지해서 경보를 발하는 시스템이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 작업원에게 휴대시키는 RFID 태그에 자계 검지 감도를 변경하는 기능을 부여하여, RFID 태그측에서 작업 기계와 작업원의 거리를 몇단계로 식별하여, 이 거리에 따라 경보 레벨을 바꾸는 시스템이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 3, 4에는, GNSS(Global Navigation Satellite System: 전지구 항법 위성 시스템)를 구성하는 측위 위성으로부터의 신호를 수신하는 GNSS 수신 장치를 작업 기계에 탑재함과 함께, GNSS의 수신 기능을 갖는 GNSS 수신 단말기를 작업원에게 휴대시켜, GNSS를 사용해서 작업 기계와 작업원의 각각의 위치 정보를 취득함으로써 작업 기계와 작업원의 접근을 검지하여, 작업 기계의 오퍼레이터에게 보고하는 시스템이 개시되어 있다.
일본 특허 제5009139호 공보 일본 특허 제5835577호 공보 일본 특허 제3085662호 공보 일본 특허 제5520688호 공보
그런데, 작업 기계에 접근하는 작업원을 검지해서 오퍼레이터에게 경보 등으로 통지하는 경우에는, 작업원의 작업 기계에의 접근을 적절하게 검지해서 통지할 필요가 있는 한편, 과도한 경보에 의해 오퍼레이터가 번거로움을 느끼지 않도록 충분히 유의할 필요가 있다.
과도한 경보의 방지에는, 예를 들어 작업 기계에 대하여 작업원의 존재의 검지나 경보를 행하는 대상이 되는 에어리어를 다양한 상황에 따라서 적절하게 조정하는 것이 중요하다. 그러나, 특허문헌 1, 2에 기재된 종래 기술에 있어서는, 작업 기계에 대하여 작업원의 존재의 검지나 경보를 행하는 대상의 에어리어를 조정하는 것에 대해서는 고려되어 있지 않기 때문에, 과도한 경보에 의해 오퍼레이터가 번거로움을 느껴버려, 작업 효율의 저하를 초래할 것이 염려된다. 또한, 특허문헌 1에서는 작업원이 작업 기계로부터 특정한 거리 내에 들어갔는지 여부를, 특허문헌 2에서는 작업 기계로부터의 작업원의 거리를 각각 검지하고 있지만, 작업 기계와 작업원의 위치 관계, 즉, 거리 및 방향의 정보를 얻을 수 없기 때문에, 검지나 경보를 행하는 대상의 에어리어를 조정하려고 해도 정확한 조정을 할 수 없다.
또한, 특허문헌 3, 4에 기재된 종래 기술에 있어서는, 작업 기계와 작업원의 위치 관계(거리 및 방향)의 정보를 얻을 수는 있지만, 작업 기계의 GNSS 수신 장치와 작업원의 GNSS 수신 단말기의 적어도 한쪽에 있어서, 위치 정보를 얻기 위해 필요한 측위 위성으로부터의 신호를 수신할 수 없는 경우에는, 위치 정보를 얻을 수 없어, 작업 기계에의 작업원의 접근을 검지할 수 없다. 또한, 위성 배치, 전파 전반 경로 상의 특성에 따른 전반 지연, 벽, 건물, 다른 기계, 자재 등에 의한 전파의 반사에 의해, 얻어지는 위치 정보에 큰 오차가 발생할 가능성이 있어, 작업원의 검지·통지의 누락이나 오보가 발생할 우려가 있다.
본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것이며, 작업원의 작업 기계에의 접근을 고정밀도로 검지할 수 있음과 함께, 과도한 경보를 방지할 수 있는 작업 기계를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원은 상기 과제를 해결하는 수단을 복수 포함하고 있지만, 그 일례를 들면, 주행 장치가 마련된 차체 본체와, 상기 차체 본체에 설치되어, 회동 가능하게 연결된 복수의 프론트 부재로 이루어지는 다관절형 작업기와, 상기 작업기를 조작하기 위한 조작 신호를 출력하는 조작 장치를 구비한 작업 기계에 있어서, 상기 차체 본체에 마련되어, 상기 작업 기계의 위치 정보를 취득하는 GNSS 수신 장치와, 발생하는 자계 신호의 발생원을 식별하기 위한 자계 ID를 포함하는 자계 신호를 발생시키는, 상기 차체 본체의 미리 정한 위치에 고정된 적어도 하나의 자계 발생 장치와, 상기 작업 기계의 오퍼레이터 및 상기 작업 기계의 외부에서 작업을 행하는 작업원에게 휴대되는 작업원 태그이며, 상기 작업원 태그의 위치 정보를 취득하는 GNSS 수신부를 갖고, 상기 자계 발생 장치가 발생시키는 상기 자계 신호를 수신한 경우에, 적어도, 수신한 상기 자계 신호에 포함되는 상기 자계 ID와, 상기 자계 신호를 수신한 상기 작업원 태그가 자신을 식별하기 위한 태그 ID와, 상기 작업원 태그의 위치 정보를 포함하는 전파 신호를 송신하는 적어도 하나의 작업원 태그로부터 발신하는 전파 신호를 수신하는 태그 정보 수신 장치와, 상기 자계 발생 장치를 검지 지령에 의해 제어함과 함께, 상기 태그 정보 수신 장치에서 수신한 전파 신호에 포함되는 정보를 취득해서 태그 검지 정보로서 출력하는 태그 검지 장치 제어 장치와, 상기 작업 기계에 대한 상기 작업원 태그의 위치의 검지 대상으로 하는 검지 대상 에어리어와 상기 검지 대상 에어리어 중 상기 작업원 태그의 접근 통지의 대상으로 하는 접근 통지 대상 에어리어를 결정하고, 상기 작업 기계의 위치 정보, 상기 작업원 태그의 위치 정보, 상기 태그 검지 장치 제어 장치에서 취득한 상기 태그 검지 정보, 및 상기 검지 대상 에어리어에 기초하여, 상기 작업원 태그의 위치를 산출하고, 산출된 상기 작업원 태그의 위치에 기초하여, 상기 접근 통지 대상 에어리어에서 상기 작업원 태그를 검지한 경우에, 상기 작업원 태그를 검지한 것을 상기 작업 기계의 오퍼레이터에게 통지하기 위한 통지 지령을 생성하여, 통지 장치에 출력하는 제어 장치를 구비한 것으로 한다.
본 발명에 따르면, 작업원의 작업 기계에의 접근을 고정밀도로 검지할 수 있음과 함께, 과도한 경보를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 작업 기계의 일례인 유압 셔블의 외관을 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 2는 작업 기계에 탑재되는 작업원 접근 통지 시스템의 일례를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 작업원 접근 통지 시스템의 태그 검지 장치와 작업원 태그의 상세 구성을 도시하는 도면이다.
도 4는 작업 상태 검출 장치와 제어 장치의 상세 구성을 도시하는 도면이다.
도 5는 유압 셔블에서의 자계 발생 장치의 배치의 일례를 나타내는 상면도이다.
도 6은 자계 정보의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7은 태그 정보의 일례를 도시하는 도면이다.
도 8은 태그 검지 정보의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9는 작업원 위치 정보의 일례를 도시하는 도면이다.
도 10은 작업원 접근 통지 정보의 일례를 도시하는 도면이다.
도 11은 검지 정보 출력부에서의 태그 검지 정보 생성 처리의 처리 내용을 나타내는 흐름도이다.
도 12는 작동 상태 판별부에서의 작동 상태 판별 처리의 처리 내용을 나타내는 흐름도이다.
도 13은 작업원 위치 연산부에서의 작업원 위치 정보 생성 처리의 처리 내용을 나타내는 흐름도이다.
도 14는 작업원 위치 평가부에서의 작업원 위치 평가 처리의 처리 내용을 나타내는 흐름도이다.
도 15는 동작 대기 상태의 경우의 검지 대상 에어리어의 일례를 도시하는 도면이다.
도 16은 동작 상태 중 프론트 동작 상태인 경우의 검지 대상 에어리어의 일례를 도시하는 도면이다.
도 17은 동작 상태 중 선회 동작 상태인 경우의 검지 대상 에어리어의 일례를 도시하는 도면이다.
도 18은 동작 상태 중 주행 동작 상태인 경우의 검지 대상 에어리어의 일례를 도시하는 도면이다.
도 19는 표시 장치의 표시의 일례를 도시하는 도면이다.
도 20은 표시 장치의 표시의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 21은 검지 대상 에어리어의 설정의 일례를 도시하는 도면이다.
도 22는 검지 대상 에어리어의 설정의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 23은 작업원 에어리어 산출값의 평가 및 작업원 존재 에어리어의 결정 방법을 설명하는 도면이다.
도 24는 작업원 에어리어 산출값의 평가 및 작업원 존재 에어리어의 결정 방법을 설명하는 도면이다.
도 25는 작업원 에어리어 산출값의 평가 및 작업원 존재 에어리어의 결정 방법을 설명하는 도면이다.
도 26은 본 발명이 적용되는 작업 기계의 일례로서 나타내는 휠 로더의 측면도이다.
이하, 본 발명의 일 실시 형태를 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 작업 기계의 일례인 유압 셔블의 외관을 모식적으로 도시하는 측면도이다. 또한, 도 2는 작업 기계에 탑재되는 작업원 접근 통지 시스템의 일례를 개략적으로 도시하는 도면이며, 도 3은 작업원 접근 통지 시스템의 태그 검지 장치와 작업원 태그의 상세 구성을, 도 4는 작업 상태 검출 장치와 제어 장치의 상세 구성을 각각 도시하는 도면이다.
도 1에서, 유압 셔블(1)은, 수직 방향으로 각각 회동하는 복수의 프론트 부재(붐(6A), 암(6B), 버킷(6C))를 연결해서 구성된 다관절형 프론트 작업기(6)(작업기)와, 차체 본체를 구성하는 상부 선회체(3) 및 하부 주행체(2)(주행 장치)를 구비하고 있고, 상부 선회체(3)는, 하부 주행체(2)에 대하여 선회 가능하게 마련되어 있다. 상부 선회체(3)는, 기부가 되는 선회 프레임(31) 상에 각 부재를 배치해서 구성되어 있고, 상부 선회체(3)를 구성하는 선회 프레임(31)이 하부 주행체(2)에 대하여 선회 가능하게 되어 있다. 또한, 프론트 작업기(6)의 붐(6A)의 기단부는, 상부 선회체(3)의 전방부에 수직 방향으로 회동 가능하게 지지되어 있고, 암(6B)의 일단부는, 붐(6A)의 기단부와는 다른 단부(선단)에 수직 방향으로 회동 가능하게 지지되어 있고, 암(6B)의 타단부에는, 버킷(6C)이 수직 방향으로 회동 가능하게 지지되어 있다.
하부 주행체(2)는, 좌우 한 쌍의 크롤러 프레임(11a)(11b)에 각각 걸어 감겨진 한 쌍의 크롤러(12a)(12b)와, 크롤러(12a)(12b)를 각각 구동하는 주행 유압 모터(13a)(13b)(도시하지 않은 감속 기구를 포함함)로 구성되어 있다. 또한, 도 1에서, 하부 주행체(2)의 각 구성에 대해서는, 좌우 한 쌍의 구성 중 한쪽만을 도시해서 부호를 붙이고, 다른 쪽의 구성에 대해서는 도면 중에 괄호친 부호만을 나타내고 도시를 생략한다.
프론트 부재(6A 내지 6C)는, 유압 액추에이터인 붐 실린더(16A), 암 실린더(16B), 및 버킷 실린더(16C)에 의해 구동되어 회동 동작을 행하고, 하부 주행체(2)는, 좌우의 주행 유압 모터(13a)(13b)에 의해 각각 구동되어 주행 동작을 행한다. 또한, 상부 선회체(3)는, 유압 액추에이터인 선회 유압 모터(32)에 의해 구동되어 하부 주행체(2)에 대하여 선회 동작을 행한다.
프론트 작업기(6)의 프론트 부재(6A 내지 6C)에는, 각각의 자세 정보를 취득하기 위한 자세 센서(75A 내지 75C)가 배치되어 있다. 자세 센서(75A 내지 75C)는, 예를 들어 설치된 프론트 부재의 각속도 및 가속도를 계측하는 관성 계측 장치(IMU: Inertial Measurement Unit)이다. 자세 센서(75A 내지 75C)는, 자세 센서(75A 내지 75C)에 설정된 IMU 좌표계에서의 가속도나 각속도의 계측값을 자세 정보로서 출력한다. 이들의 계측값과, 자세 센서(75A 내지 75C)의 설치 상태(즉, 자세 센서(75A 내지 75C)와 프론트 부재(6A 내지 6C)의 상대적인 위치 관계) 등의 정보를 이용함으로써 프론트 부재(6A 내지 6C)의 자세를 알 수 있다.
상부 선회체(3)를 구성하는 선회 프레임(31) 상에는, 엔진 등의 원동기(33)와, 원동기(33)에 의해 구동되는 유압 펌프(34)와, 유압 펌프(34)로부터 토출되어 붐 실린더(16A), 암 실린더(16B), 버킷 실린더(16C), 선회 유압 모터(32) 및 좌우의 주행 유압 모터(13a, 13b) 등의 유압 액추에이터에 공급되는 작동유의 방향 및 유량을 제어하는 컨트롤 밸브(35)가 배치되어 있어, 유압 회로 시스템이 구성되어 있다. 또한, 상부 선회체(3)에는, 유압 셔블(1)의 기동이나 정지, 동작 전반 등을 제어하는 운전 제어 장치(9)가 배치되어 있고, 각 유압 액추에이터(16A 내지 16C, 32, 13a, 13b)의 동작 제어는, 각각의 조작에 대응한 조작 레버 장치(5)로부터 출력되는 조작 신호에 기초하여 컨트롤 밸브(35)를 제어함으로써 행하여진다.
또한, 상부 선회체(3)를 구성하는 선회 프레임(31) 상의 전방부이며, 프론트 작업기(6)의 붐(6A)의 기단부의 지지부의 횡측(본 실시 형태에서는 좌측)에는, 오퍼레이터가 탑승해서 유압 셔블(1)의 운전을 행하기 위한 운전실(4)이 배치되어 있다. 운전실(4)에는, 엔진 키 스위치(7), 조작 레버 장치(5), 로크 레버(8) 외에, 통지 장치(80)로서의 표시 장치(81) 및 경보 장치(82) 등이 배치되어 있다.
엔진 키 스위치(7)는, 유압 셔블(1)의 기동이나 정지를 전환하는 것이다. 엔진 키 스위치(7)가 「OFF」의 위치로 전환되면 유압 셔블(1)은 정지 상태(즉, 엔진(33)이 정지한 상태)가 되고, 엔진 키 스위치(7)가 「ON」의 위치로 전환되면 유압 셔블(1)이 기동 상태(즉, 엔진(33)이나 각종 시스템이 기동한 상태)가 된다. 엔진 키 스위치(7)에는, 그 위치가 「ON」 또는 「OFF」의 어느 위치로 전환되어 있는지를 검지하는 키 상태 검지 센서(77)(도 1에서는 부호를 괄호쓰기로 나타냄)가 마련되어 있다.
조작 레버 장치(5)는, 프론트 작업기(6)의 구동 조작을 행하는 조작 레버나 하부 주행체(2)의 주행 조작을 행하는 주행 레버, 상부 선회체(3)의 선회 조작 등을 행하는 조작 레버를 포함하는 것이며, 각 유압 액추에이터(16A 내지 16C, 32, 13a, 13b)의 조작에 대응한 복수의 조작 레버(도시하지 않음)에 의해 구성되어 있다. 조작 레버 장치(5)에는, 각 유압 액추에이터(16A 내지 16C, 32, 13a, 13b)의 조작에 대응한 조작 레버의 조작량을 검출하는 레버 조작량 센서(79)(도 1에서는 부호를 괄호쓰기로 나타냄)가 마련되어 있다.
로크 레버(8)는, 조작 레버 장치(5)로부터 출력되는 조작 신호의 차단이나 접속을 전환하는 것이다. 로크 레버(8)가 「로크」의 위치로 전환되면, 조작 레버 장치(5)로부터 출력되는 조작 신호가 차단되어 무효가 되어, 각 유압 액추에이터(16A 내지 16C, 32, 13a, 13b)가 구동되지 않는 상태로 된다. 또한, 로크 레버(8)가 「로크 해제」의 위치로 전환되면, 조작 레버 장치(5)로부터 출력되는 조작 신호의 차단이 해제되어 유효해져서, 조작 레버 장치(5)에 의한 각 유압 액추에이터(16A 내지 16C, 32, 13a, 13b)의 구동이 가능한 상태로 된다. 로크 레버(8)에는, 그 위치가 「로크」 또는 「로크 해제」의 어느 위치로 절환되어 있는지를 검지하는 로크 상태 검지 센서(78)(도 1에서는 부호를 괄호쓰기로 나타냄)가 마련되어 있다.
여기서, 자세 센서(75A 내지 75C)는, 프론트 작업기(6)를 구성하는 복수의 프론트 부재(6A 내지 6C)의 자세에 관한 정보(자세 정보)를 각각 검출하는 자세 검출 장치(71)를 구성하고 있다. 또한, 엔진 키 스위치(7)의 키 상태 검지 센서(77), 로크 레버(8)의 로크 상태 검지 센서(78), 및 조작 레버 장치(5)의 레버 조작량 센서(79)는, 유압 셔블의 동작 상태를 검출하는 기계 작동 상태 검출 장치(72)를 구성하고 있다. 그리고, 자세 검출 장치(71)와 기계 작동 상태 검출 장치(72)는, 유압 셔블(1)의 작업 상태를 검출하는 작업 상태 검출 장치(70)를 구성하고 있다(후의 도 4 등 참조).
또한, 상부 선회체(3)의 상부에는, GNSS(Global Navigation Satellite System: 전지구 항법 위성 시스템)를 구성하여, 측위 위성으로부터 수신한 전파에 기초하여 유압 셔블(1)의 3차원 위치의 위치 정보를 출력하는 GNSS 수신 장치(50)가 구비되어 있다. GNSS 수신 장치(50)는, 측위 위성으로부터의 전파를 수신하는 GNSS 수신 안테나(51)와, 측위 위성으로부터 수신한 전파를 복조해서 측위 신호를 추출하고, 복수의 측위 위성으로부터의 측위 신호에 기초하여 유압 셔블(1)의 3차원 위치를 산출하는 GNSS 위치 정보 생성부(52)를 구비하고 있다. GNSS 위치 정보 생성부(52)는, 유압 셔블(1)의 3차원 위치 산출값(위치 정보)과, 3차원 위치 산출값의 정밀도나 신뢰성의 기준이 되는 GNSS 측위 품질 정보를 포함하는 GNSS 수신 데이터를 출력한다. GNSS 측위 품질 정보란, 예를 들어 위치 정보의 산출에 사용한 위성수 및 위성 배치, Fix, Float, 단독 측위 등의 측위 상태, 위도 방향 및 경도 방향의 위치 산출 오차 추정값 등이다. GNSS 수신 장치(50)는, 3차원 위치 산출값(위치 정보)의 산출에 필요한 신호를 수신할 수 없는 경우에는, GNSS 측위 품질 정보에서의 측위 상태로서 「측위 불능」을 출력하고, 또한 3차원 위치 산출값(위치 정보)으로서 「N/A(산출 불능)」를 출력한다.
본 실시 형태에 따른 작업원 접근 통지 시스템(10)은, 이러한 유압 셔블(1)에 탑재되는 것이며, 다음과 같은 동작 원리에 의해 작업원의 검지를 행한다. 본 실시 형태의 작업원 접근 통지 시스템(10)에서는, 검지 대상의 작업원(유압 셔블(1)의 오퍼레이터를 포함함)에게 작업원 태그(40)를 휴대시키고 있다. 작업원 태그(40)는, GNSS(Global Navigation Satellite System: 전지구 항법 위성 시스템)에 의해 3차원 위치 산출값(위치 정보)을 취득하는 기능과, 유압 셔블(1)에 설치한 자계 발생 장치(21)가 발생하는 유도 자계(후술하는 자계 신호(120))를 검지하는 기능을 갖고 있다. 작업원 태그(40)는, 자계 발생 장치(21)가 발생하는 유도 자계를 검지하면, 작업원 태그(40) 자신을 식별하는 태그 ID, 유도 자계의 자계 ID(수신값), 및 3차원 위치 산출값(위치 정보)을 포함하는 전파 신호(140)를 태그 검지 장치(20)에 송신한다. 이때, 예를 들어 태그 검지 장치(20)에 있어서, 전파 신호(140)를 수신한 경우에는 작업원 태그(40)가 자계 신호(120)를 검지 가능한 에어리어 내에 존재하고, 수신하지 않을 경우에는 작업원 태그(40)가 자계 신호(120)를 검지 가능한 에어리어 밖에 존재하는 것을 알 수 있다. 또한, 유압 셔블(1)도 GNSS에 의해 3차원 위치 산출값(위치 정보)을 취득하는 기능을 갖고 있어, 작업원 태그(40)로부터의 위치 정보를 사용해서 유압 셔블(1)과 작업원 태그(40)의 상세한 위치 관계를 산출할 수 있다.
<작업원 접근 통지 시스템(10)>
도 2 내지 도 4에서, 본 실시 형태의 작업원 접근 통지 시스템(10)은, 작업 기계인 유압 셔블(1)의 주변에서 작업을 행할 가능성이 있는 작업원이 휴대하는 작업원 태그(40)와, 유압 셔블(1)의 주위의 작업원 태그(40)를 검지하는 태그 검지 장치(20)와, 유압 셔블(1)의 작업 상태를 검출하는 작업 상태 검출 장치(70)와, 측위 위성으로부터 수신한 전파에 기초하여 유압 셔블(1)의 3차원 위치 산출값(위치 정보)을 출력하는 GNSS 수신 장치(50)와, 태그 검지 장치(20)의 제어를 행함과 함께, 태그 검지 장치(20)나 작업 상태 검출 장치(70), GNSS 수신 장치(50)에서 얻어진 정보에 기초하여 작업원 태그(40)의 미리 정한 범위에서의 존재 유무나 존재 위치의 판정 등을 행하여, 판정 결과를 오퍼레이터에게 통지하기 위한 통지 지령을 생성하는 제어 장치(60)와, 유압 셔블(1)의 운전실(4) 내에 배치되어, 제어 장치(60)로부터의 통지 지령에 기초하여 제어 장치(60)에서의 판정 결과를 오퍼레이터에게 통지하는 통지 장치(80)로 개략 구성되어 있다.
<통지 장치(80)>
통지 장치(80)는, 작업 기계(1)의 오퍼레이터에게 유압 셔블(1)의 주변의 작업원의 존재(바꾸어 말하면, 작업원 태그(40)의 존재)를 통지하기 위한 장치이며, 표시 장치(81)와 경보 장치(82)를 구비하고 있다. 또한, 작업원은 반드시 작업원 태그(40)를 휴대하고 있기 때문에, 본 실시 형태에서 존재나 위치의 검지 대상이 되는 작업원과 작업원 태그(40)는 동의로 할 수 있다.
표시 장치(81)는, 예를 들어 액정 패널 등으로 이루어지고, 유압 셔블(1)의 운전실(4) 내의 오퍼레이터가 보기 쉬운 위치이면서 또한 외부 시야 확보의 방해가 되지 않는 위치에 마련되어 있다. 표시 장치(81)는, 시각 정보에 의해 유압 셔블(1)의 오퍼레이터에게 작업원의 존재를 통지하기 위해서 사용되며, 제어 장치(60)로부터의 표시 지령(통지 지령)에 기초하여, 작업원이 존재하는 에어리어의 표시나 작업원의 접근을 통지하는 표시를 행한다.
경보 장치(82)는, 소리 또는 음성 등을 발생 가능한 장치이며, 유압 셔블(1)의 운전실(4) 내에 마련되어 있다. 경보 장치(82)는, 청각 정보에 의해 유압 셔블(1)의 오퍼레이터에게 작업원의 접근을 보고하기 위해서 사용되며, 제어 장치(60)로부터의 경보 지령(통지 지령)에 기초하여, 작업원의 접근을 통지하는 경보음을 발생시킨다.
<작업원 태그(40)>
작업원 태그(40)는, 유압 셔블(1)의 오퍼레이터 및 유압 셔블(1)의 외부에서 작업을 행하는 작업원에게 휴대되는 것이며, 유압 셔블(1)이 가동하는 작업 현장에서 작업을 행하는 작업원 전원이 휴대하는 것으로, 작업 현장에는 작업원의 수만큼 존재하게 된다. 작업원 태그(40)는, 태그 검지 장치(20)의 자계 발생 장치(21)로부터 발생되는 자계 신호(120)를 수신한 경우에, 수신한 자계 신호(120)의 자계 ID(자계 발생 장치(21)에 설정된 고유의 ID: 도 6 참조)와 자계 신호(120)를 수신한 작업원 태그(40) 자신을 식별하는 태그 ID를 포함하는 전파 신호(140)를 송신한다.
작업원 태그(40)는, 태그 검지 장치(20)로부터 발생되는 자계 신호(120)를 검출하는 안테나(예를 들어, 코일 등)인 자계 검출부(41)와, 측위 위성으로부터 수신한 전파에 기초하여 작업원(작업원 태그(40))의 3차원 위치 산출값(위치 정보)을 출력하는 GNSS 수신부(45)와, 전파 신호(140)를 구동 신호에 의해 발생하는 안테나(예를 들어, 코일 등)인 전파 송신부(43)와, 자계 검출부(41)에서 검지한 자계 신호(120)에 기초하여 전파 송신부(43)의 구동 신호를 생성하는 출력 정보 생성부(42)를 갖고 있다.
GNSS 수신부(45)는, 간단화를 위해서 도시를 생략하지만, GNSS 수신 장치(50)와 마찬가지로, 측위 위성으로부터의 전파를 수신하는 GNSS 수신 안테나와, 측위 위성으로부터 수신한 전파를 복조해서 측위 신호를 추출하고, 복수의 측위 위성으로부터의 측위 신호에 기초하여 작업원 태그(40)의 3차원 위치를 산출하는 GNSS 위치 정보 생성부를 구비하고 있다. GNSS 수신부(45)의 GNSS 위치 정보 생성부는, 작업원 태그(40)의 3차원 위치 산출값(위치 정보)과, 3차원 위치 산출값(위치 정보)의 정밀도나 신뢰성의 기준이 되는 GNSS 측위 품질 정보를 포함하는 GNSS 수신 데이터를 출력한다. GNSS 측위 품질 정보란, 예를 들어 위치 정보의 산출에 사용한 위성수 및 위성 배치, Fix, Float, 단독 측위 등의 측위 상태, 위도 방향 및 경도 방향의 위치 산출 오차 추정값 등이다. GNSS 수신부(45)는, 3차원 위치 산출값(위치 정보)의 산출에 필요한 신호를 수신할 수 없는 경우에는, GNSS 측위 품질 정보에서의 측위 상태로서 「측위 불능」을 출력하고, 또한 3차원 위치 산출값(위치 정보)으로서 「N/A(산출 불능)」를 출력한다.
출력 정보 생성부(42)는, 자계 검출부(41)에서 자계 신호(120)를 검지한 경우에, 그 자계 신호(120)를 복조해서 포함되는 자계 ID를 추출한다. 그리고, 작업원 태그(40) 자신을 식별하는 고유의 ID인 태그 ID와 추출한 자계 ID(자계 ID 수신값)와 GNSS 수신 데이터를 포함하는 정보(이후, 태그 정보라고 칭함: 도 7 참조)를 생성해서 변조하여, 전파 송신부(43)에 구동 신호로서 출력한다. 이에 의해 작업원 태그(40)는, 태그 정보(태그 ID, 자계 ID 수신값, 및 GNSS 수신 데이터(GNSS 품질 정보, 3차원 위치 산출값))를 포함하는 소정의 주파수 및 강도의 전파 신호(140)를 발신한다.
작업원 태그(40)는, 예를 들어 세미 액티브 타입으로, 자계 신호(120)를 수신할 때까지는 전파 신호의 발신을 행하지 않는 상태(대기 상태)에서 대기하고, 태그 검지 장치(20)로부터의 자계 신호(120)를 수신하면, 이것을 트리거로 해서 각종 처리를 행하고, 필요한 전파 신호의 발신이 종료되면, 새롭게 자계 신호를 수신할 때까지는 다시 대기 상태가 된다. 즉, 작업원 태그(40)는, 자계 신호(120)의 수신을 계기로 전파 신호(140)를 발신한다.
<태그 검지 장치(20)>
태그 검지 장치(20)는, 발생원을 식별하는 자계 ID를 포함하는 자계 신호(120)를 발생시키는 자계 발생 장치(21)와, 작업원 태그(40)로부터 자계 신호(120)의 수신을 계기로 발신되는 전파 신호(140)를 수신하는 태그 정보 수신 장치(22)와, 제어 장치(60)로부터의 제어 신호에 기초하여 자계 발생 장치(21)로부터의 자계 신호(120)의 발생을 제어함과 함께, 태그 정보 수신 장치(22)에서 수신한 전파 신호(140)에 포함되는 정보를 취득해서 제어 장치(60)에 출력하는 태그 검지 장치 제어 장치(23)를 갖고 있다.
자계 발생 장치(21)는, 자계 신호(120)로서의 유도 자계를 구동 신호에 기초하여 발생하는 안테나(예를 들어, 코일 등)인 자계 발생부(25)와, 태그 검지 장치 제어 장치(23)로부터의 자계 발생 지령에 기초한 구동 신호를 생성해서 자계 발생부(25)에 출력하는 자계 신호 생성부(24)를 갖고 있다.
자계 신호 생성부(24)는, 자계 발생 장치(21)에 대응하는 자계 ID(즉, 자계 발생 장치(21)에 고유한 ID)를 포함하는 정보(이후, 자계 정보라고 칭함: 도 6 참조)를 바탕으로 신호를 생성해서 변조하여, 자계 발생부(25)에 구동 신호로서 출력한다. 이에 의해 자계 발생부(25)는, 자계 ID를 포함하는 변조 신호인 자계 신호(120)를 발생시킨다.
도 5는, 유압 셔블에서의 자계 발생 장치의 배치의 일례를 나타내는 상면도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 자계 발생 장치(21)는, 유압 셔블(1)에 설치되는 것이며, 예를 들어 상부 선회체(3)의 선회 중심의 상부에 배치되어 있다. 예를 들어, 자계 발생 장치(21)가 어떤 일정한 강도의 자계 신호(120)를 발생시킨 경우를 생각하면, 자계 발생 장치(21)가 발생하는 자계 신호(120)를 작업원 태그(40)의 자계 검지 감도로 수신 가능한 범위(즉, 자계 검지 가능 에어리어(221))는, 각 자계 발생 장치(21)를 중심으로 한 어떤 일정한 범위가 된다. 작업원 태그(40)는, 자계 발생 장치(21)로부터의 자계 신호(120)를 수신하면 전파 신호(140)를 태그 정보 수신 장치(22)에 출력하기 때문에, 자계 검지 가능 에어리어(221)가 작업원 태그(40)를 검지 가능한 에어리어가 된다. 본 실시 형태에서는, 자계 발생 장치(21)가 발생하는 자계 신호(120)에 의해 타원체상의 자계 검지 가능 에어리어(221)가 형성되고, 그 장축이 상부 선회체(3)의 전후 방향을 따르도록 자계 발생 장치(21)가 배치되어 있는 경우를 예시하고 있다. 예를 들어, 미리 정한 자세의 프론트 작업기(6)를 포함하는 유압 셔블(1) 전체가 자계 검지 가능 에어리어(221) 내가 되도록 자계 발생 장치(21)가 발생하는 자계 신호(120)의 자계 강도를 설정함으로써, 유압 셔블(1)의 전체 주위의 규정 거리 내의 작업원(작업원 태그(40))을 검지할 수 있다. 도 5에서는, 설명의 간단화를 위하여, 작업원 태그(40)의 존재가 상정되는 높이(예를 들어, 작업원의 흉부나 요부 부근의 높이의 상정값)의 수평면에서의 자계 검지 가능 에어리어(221)의 단면을 도시하고 있다. 또한, 자계 발생 장치(21)가 발생하는 자계 신호(120)에 의해 형성되는 자계 검지 가능 에어리어(221)는, 반드시 타원일 필요는 없고, 자계 검지 가능 에어리어(221)가 진원이 되는 구성의 자계 발생 장치(21)를 사용해도 된다.
태그 정보 수신 장치(22)는, 작업원 태그(40)로부터 발신되는 전파 신호(140)를 수신하는 안테나(예를 들어, 코일 등)인 전파 수신부(26)와, 전파 수신부(26)에서 수신한 전파 신호(140)를 복조하여, 전파 신호(140)에 포함되는 태그 정보를 추출해서 태그 검지 장치 제어 장치(23)에 출력하는 태그 정보 추출부(27)를 갖고 있다.
태그 검지 장치 제어 장치(23)는, 제어 장치(60)로부터 출력되는, 유압 셔블(1)의 주변에서의 작업원 태그(40)의 존재 위치의 검지 대상으로 하는 범위(이후, 검지 대상 에어리어라고 칭함)의 정보를 포함하는 검지 지령에 기초하여 자계 발생 장치(21)의 자계 신호 생성부(24)에 다음번 발생 지령을 출력하는 자계 발생 지령부(28)와, 태그 정보 수신 장치(22)의 태그 정보 추출부(27)로부터 출력되는 태그 정보를 처리해서 제어 장치(60)에 출력하는 검지 정보 출력부(29)를 갖고 있다.
자계 발생 지령부(28)는, 제어 장치(60)로부터의 검지 지령에 포함되는 검지 대상 에어리어의 정보에 기초하여, 자계 검지 가능 에어리어(221)를 검지 대상 에어리어로 하는 자계 강도 지령값을 포함하는 자계 발생 지령을 출력한다.
검지 정보 출력부(29)는, 태그 정보 수신 장치(22)로부터의 태그 정보(태그 ID, 자계 ID 수신값, GNSS 수신 데이터(GNSS 품질 정보, 3차원 위치 산출값))를 태그 ID마다 통합한 정보(이후, 태그 검지 정보라고 칭함: 도 8 참조)를 생성하여, 제어 장치(60)에 출력한다. 검지 정보 출력부(29)는, 수신한 태그 정보로부터 작업원 태그(40)마다 GNSS 수신 데이터(GNSS 품질 정보, 3차원 위치 산출값)를 통합하여, 검지한 태그 ID와 GNSS 수신 데이터를 각각 1조로 한 검지 태그 리스트를 생성하고, 또한 검지 태그 리스트에 자신의 자계 ID를 첨가해서 태그 검지 정보를 생성한다.
작업 현장에는 유압 셔블(1) 이외에도 작업 기계가 존재하고, 그러한 다른 작업 기계에도 자계 신호(120)에 상등하는 유도 자계를 발생시켜 작업원 태그(40)로부터의 반송 전파(전파 신호)를 취득하는 검지 기능부를 갖고 있는 것을 생각할 수 있다. 그 때문에, 유압 셔블(1)의 근방에 다른 작업 기계가 존재하는 경우에는, 태그 정보 수신 장치(22)는, 작업원 태그(40)로부터 다른 작업 기계의 검지 기능부에의 반송 전파를 수신할 가능성이 있다. 그래서, 태그 검지 정보의 생성 시에, 본 실시 형태의 검지 정보 출력부(29)에서는, 태그 정보에 포함되는 자계 ID 수신값에 의해 자신으로의 반송 전파라고 인정된 경우, 바꾸어 말하면, 수신된 전파 신호(140)가 유압 셔블(1)에 배치된 자계 발생 장치(21)로부터의 자계 신호(120)에 대한 작업원 태그(40)로부터의 반송 전파라고 인정된 경우에만 태그 검지 정보의 생성 처리(태그 검지 정보 생성 처리)를 행한다. 또한, 태그 검지 장치(20)로부터 제어 장치(60)에의 출력 주기와 작업원 태그(40)로부터의 전파 신호(140)의 송신 주기에 따라서는, 제어 장치(60)에의 태그 검지 신호의 출력 주기 내에 동일한 작업원 태그(40)로부터 전파 신호(140)를 복수회 수신하는 경우가 있다. 그래서, 본 실시 형태의 검지 정보 출력부(29)에서는, 동일한 작업원 태그(40)로부터 전파 신호(140)를 복수회 수신한 경우에는, 수신한 태그 정보 중 GNSS 측위 품질 정보가 가장 양호한 것을 그 작업원 태그(40)의 GNSS 수신 데이터로 해서 태그 검지 정보를 생성한다.
도 11은, 검지 정보 출력부에서의 태그 검지 정보 생성 처리의 처리 내용을 나타내는 흐름도이다.
도 11에서, 검지 정보 출력부(29)는, 먼저, 제어 장치(60)에 대한 태그 검지 정보의 전회의 출력으로부터의 경과 시간이 미리 정한 시간(Ts)이 경과했는지 여부를 판정한다(스텝 S100). 스텝 S100에서의 판정 결과가 "아니오"인 경우, 즉, 태그 검지 정보의 전회의 출력으로부터 시간(Ts)이 경과한 경우에는, 생성 중인 태그 검지 정보를 제어 장치(60)에 출력하고(스텝 S101), 경과 시간을 리셋함과 함께, 생성 중인 검지 태그 리스트를 클리어하고(스텝 S102), 스텝 S100의 처리로 돌아간다.
또한, 스텝 S100에서의 판정 결과가 "예"인 경우, 즉, 시간(Ts)이 경과하지 않은 경우에는, 태그 정보가 입력되었는지 여부를 판정한다(스텝 S110). 스텝 S110에서의 판정 결과가 "아니오"인 경우에는, 스텝 S100의 처리로 돌아간다.
또한, 스텝 S110에서의 판정 결과가 "예"인 경우, 즉, 태그 정보 수신 장치(22)의 전파 수신부(26)에서 수신된 전파 신호(140)로부터 태그 정보 추출부(27)에 의해 추출된 태그 정보가 입력된 경우에는, 태그 정보를 읽어들이고(스텝 S120), 읽어들인 태그 정보에 포함되는 자계 ID 수신값이 자신의 자계 ID인지 여부, 즉, 전파 수신부(26)에서 수신된 전파 신호(140)가 유압 셔블(1)에 배치된 자계 발생 장치(21)로부터의 자계 신호(120)에 대한 작업원 태그(40)로부터의 반송 전파인지 여부를 판정한다(스텝 S130). 스텝 S130에서의 판정 결과가 "아니오"인 경우에는, 스텝 S100의 처리로 돌아간다.
또한, 스텝 S130에서의 판정 결과가 "예"인 경우, 즉, 자신에 대한 반송 전파일 경우에는, 입력된 태그 정보에 포함되는 태그 ID가 신규인지 여부, 즉, 생성 중인 태그 검지 정보의 검지 태그 리스트에 포함되어 있는지 여부를 판정하고(스텝 S140), 판정 결과가 "예"인 경우에는, 검지 태그 리스트에 태그 ID를 추가하고(스텝 S150), 태그 정보에 포함되는 GNSS 수신 데이터를 검지 태그 리스트의 대응하는 태그 ID의 GNSS 수신 데이터로서 입력하고(스텝 S160), 스텝 S100의 처리로 돌아간다.
또한, 스텝 S140에서의 판정 결과가 "아니오"인 경우, 즉, 입력된 태그 정보에 포함되는 태그 ID가 생성 중인 태그 검지 정보의 검지 태그 리스트에 이미 포함되어 있는 경우에는, 입력된 태그 정보의 GNSS 수신 데이터에 포함되는 GNSS 측위 품질 정보가 생성 중인 태그 검지 리스트의 GNSS 수신 데이터에 포함되는 GNSS 측위 품질 정보보다도 양호한지 여부를 판정한다(스텝 S141). 스텝 S141에서의 판정 결과가 "아니오"인 경우, 즉, 생성 중인 검지 태그 리스트의 대응하는 태그 ID의 GNSS 측위 품질 정보쪽이 양호할 경우에는, 스텝 S100의 처리로 돌아간다.
또한, 스텝 S141에서의 판정 결과가 "예"인 경우, 즉, 태그 정보에 포함되는 GNSS 측위 품질 정보쪽이 양호할 경우에는, 태그 정보에 포함되는 GNSS 수신 데이터를 검지 태그 리스트의 대응하는 태그 ID의 GNSS 수신 데이터로서 입력하고(스텝 S160), 스텝 S100의 처리로 돌아간다.
<제어 장치(60)>
제어 장치(60)는, 작업원 접근 통지 시스템(10) 전체의 동작을 제어하는 것이며, 작업 상태 검출 장치(70)로부터의 검출 결과 및 GNSS 수신 장치(50)로부터의 GNSS 수신 데이터에 기초하여 검지 지령을 생성해서 태그 검지 장치(20)에 출력하여 제어함과 함께, 통지 지령을 생성해서 통지 장치(80)에 출력하는 연산부(60A)와, 연산부(60A)에서의 처리에 사용하는 각종 정보를 기억하는 기억부(60B)를 갖고 있다. 또한, 제어 장치(60)는, 도시하지 않은 CPU, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 및 플래시 메모리 등으로 이루어지는 기억부 및 이들을 구비하는 마이크로컴퓨터 그리고 도시하지 않은 주변 회로 등으로 구성되며, 예를 들어 ROM에 저장되는 프로그램에 따라서 작동한다.
기억부(60B)는, 연산부(60A)에서의 연산에 필요한 정보를 보유하고, 또한 필요에 따라 보유하고 있는 정보를 출력하는 것이며, 자계 발생 장치(21)의 유압 셔블(1)에서의 설치 위치에 관한 정보(설치 위치 정보)를 기억하는 자계 발생 장치 설치 위치 정보 기억부(321)와, GNSS 수신 장치(50)의 유압 셔블(1)에서의 설치 위치에 관한 정보를 기억하는 GNSS 수신 장치 설치 위치 정보 기억부(350)와, 작업원 태그(40)를 보유하는 작업원(오퍼레이터를 포함함) 및 그 속성과 보유하는 작업원 태그(40)의 태그 ID를 대응시킨 작업원 정보를 기억하는 작업원 정보 기억부(340)를 갖고 있다.
자계 발생 장치 설치 위치 정보 기억부(321)는, 자계 발생 장치(21)의 유압 셔블(1)에서의 설치 위치에 관한 정보, 즉, 상부 선회체(3)에 대해서 상대적으로 고정해서 설정되는 좌표계 등에서의 위치나 배향 등의 정보(자계 발생 장치 설치 위치 정보)를 기억하고 있다. 즉, 자계 발생 장치 설치 위치 정보는, 자계 발생 장치(21)가 유압 셔블(1)의 어느 위치에 설치되어, 어느 방향으로 유도 자계를 발생시키고 있는지를 나타내는 정보이다. 또한, 자계 발생 장치 설치 위치 정보는, 자계 발생 장치(21)가 취할 수 있는 자계 강도의 정보와, 자계 강도와 자계 검지 가능 에어리어의 대응을 나타내는 정보를 포함해도 된다.
GNSS 수신 장치 설치 위치 정보 기억부(350)는, GNSS 수신 장치(50)가 유압 셔블(1)의 어느 위치에 설치되어 있는지를 나타내는 정보를 보유하고 있다. 측위 위성으로부터의 전파 신호에 기초하여 산출되는 지구 기준의 3차원 위치 산출값(위치 정보)을 유압 셔블(1)을 기준으로 한 위치 정보로 변환하기 위해서 사용된다.
작업원 정보 기억부(340)는, 각 작업원을 식별하기 위한 정보이며, 작업원 정보로서, 작업원 태그(40) 고유의 태그 ID와 작업원의 속성을 대응시킨 리스트를 보유한다. 작업원의 속성이란, 예를 들어 유압 셔블(1)(자기)의 오퍼레이터, 보조 작업원, 주위 작업원, 다른 작업 기계(타기)의 오퍼레이터, 감독자 등을 구별하는 정보를 포함하는 것이다. 또한, 작업원의 속성으로서, 작업원의 경험 연수 등의 정보를 포함해도 되고, 이것들을 통합한 지표를 속성 정보로서 작업원 정보에 포함시키도록 해도 된다.
이러한 작업원 정보를 사용함으로써, 태그 검지 장치(20)에서 검지된 작업원이 어떠한 작업을 행하는 작업원인지를 인식할 수 있으므로, 작업원마다 접근 통지의 방법을 변경함으로써, 보다 적절한 타이밍에 접근 통지를 행할 수 있다. 유압 셔블(1)이 가동하는 현장에는 복수의 작업원이 존재하는 것이 상정되는데, 예를 들어 프론트 작업기(6)의 근방에 작업원이 존재하는 것이 검지되었을 경우, 검지된 작업원이 항상 프론트 작업기(6)의 근방에서 유압 셔블(1)의 작업을 보조하는 작업원(작업 보조원)일 경우에는, 경보 장치(82)에 의한 접근 통지는 행하지 않고, 표시 장치(81)에의 표시만을 행한다. 또한, 검지된 작업원이 다른 유압 셔블(1)의 오퍼레이터일 경우에는, 표시 장치(81)에의 표시에 더하여, 경보 장치(82)에 의한 접근 통지를 행한다. 또한, 작업 보조원인 작업원이 유압 셔블(1)의 측방에 존재하는 것이 검지되었을 경우에도, 표시 장치(81)에의 표시에 더하여, 경보 장치(82)에 의한 접근 통지를 행한다. 이와 같이, 작업원마다 접근 통지의 방법을 변경함으로써, 과도한 접근 통지를 방지하여, 번거로움이나 작업 효율의 저하를 억제할 수 있다.
연산부(60A)는, 작업 상태 검출 장치(70)로부터의 검출 결과에 기초하여, 작업원 태그(40)의 위치의 검지 대상으로 하는 검지 대상 에어리어(예를 들어, 후술하는 도 15의 검지 대상 에어리어(230))와 검지 대상 에어리어 중 작업원 태그(40)의 접근 통지의 대상으로 하는 접근 통지 대상 에어리어(예를 들어, 후술하는 도 15의 접근 통지 대상 에어리어(280A, 280B))를 결정하는 검지 경보 에어리어 결정부(61)와, 유압 셔블(1)의 위치 정보, 작업원 태그(40)의 위치 정보, 태그 검지 장치 제어 장치(23)의 검지 정보 출력부(29)에서 취득한 태그 검지 정보, 및 검지 경보 에어리어 결정부(61)에서 결정한 검지 대상 에어리어에 기초하여 작업원 태그(40)의 위치를 산출하는 작업원 위치 산출부(62)와, 작업원 위치 산출부(62)의 산출 결과에 기초하여, 접근 통지 대상 에어리어에서 작업원 태그(40)를 검지한 경우에, 작업원 태그(40)를 검지한 것을 유압 셔블(1)의 오퍼레이터에게 통지하기 위한 통지 지령을 생성하여, 통지 장치(80)에 출력하는 통지 지령 생성부(63)를 갖고 있다.
검지 경보 에어리어 결정부(61)는, 작업 상태 검출 장치(70)의 자세 검출 장치(71)로부터의 검출 신호에 기초하여, 유압 셔블(1)의 상부 선회체(3)의 하부 주행체(2)에 대한 선회 중심에서부터 프론트 작업기(6)의 가장 먼 단부까지의 거리인 선회 반경을 산출하는 선회 반경 연산부(61A)와, 작업 상태 검출 장치(70)의 기계 작동 상태 검출 장치(72)로부터의 검출 결과에 기초하여, 유압 셔블(1)의 작동 상태를 판별하는 작동 상태 판별부(61B)와, 선회 반경 연산부(61A)의 연산 결과와 작동 상태 판별부(61B)의 판별 결과를 사용해서 검지 대상 에어리어 및 접근 통지 대상 에어리어를 결정하는 검지 경보 에어리어 연산부(61C)를 갖고 있다.
선회 반경 연산부(61A)는, 자세 검출 장치(71)(자세 센서(75A 내지 75C))의 검출 결과에 기초하여 유압 셔블(1)의 선회 중심에서부터 프론트 작업기(6)의 가장 떨어진 단부까지의 거리를 선회 반경으로서 산출한다. 프론트 작업기(6)의 자세에 따라서는, 버킷(6C)의 선단보다도 암(6B)의 붐(6A)측의 단부 등의 쪽이 선회 중심에서부터의 거리가 긴 경우가 있다. 그래서, 선회 반경 연산부(61A)에서는, 붐(6A), 암(6B), 버킷(6C)의 자세에 따라, 선회 중심에서부터 가장 떨어진 개소를 프론트 작업기(6)의 단부(프론트 작업기 단부)로 한다. 또한, 선회 중심에서부터 프론트 작업기 단부까지의 거리를 선회 반경으로 하고, 유압 셔블(1)의 각 부 치수 정보와 자세 검출 장치(71)(자세 센서(75A 내지 75C))로부터의 입력 신호로부터 링크 연산에 의해 산출한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 선회 중심에서부터 가장 떨어진 개소를 프론트 작업기 단부로서 취급했지만, 작업원의 신장보다도 충분히 높은 개소에 프론트 작업기(6)가 존재하는 경우에는, 상부 선회체(3)의 선회에 의해 프론트 작업기(6)가 이동하는 공간 영역에 작업원이 들어가는 경우는 없다. 그래서, 상부 선회체(3)의 선회에 의한 프론트 작업기(6)가 이동하는 공간 영역에 작업원이 들어갈 가능성이 있는 높이를 미리 규정하고, 규정 높이 이하에서 선회 중심에서부터 가장 떨어진 프론트 작업기(6)에서의 개소를 프론트 작업기 단부로서 취급해도 된다. 또한, 산출된 선회 반경이 선회 중심에서부터 상부 선회체(3)의 후단부까지의 거리보다도 작은 경우에는, 선회 중심에서부터 상부 선회체(3)의 후단부까지의 거리를 선회 반경으로서 출력해도 된다.
작동 상태 판별부(61B)는, 기계 작동 상태 검출 장치(72)(키 상태 검지 센서(77), 로크 상태 검지 센서(78), 레버 조작량 센서(79))로부터의 입력 신호를 사용해서 유압 셔블(1)의 작동 상태의 판별 처리(작동 상태 판별 처리)를 행한다. 작동 상태 판별부(61B)는, 키 상태 검지 센서(77)로부터의 입력 상태에 따라 엔진 시동 상태를, 로크 상태 검지 센서(78)로부터의 입력 신호에 따라 로크 레버(8)에 의한 로크 상태를, 레버 조작량 센서(79)로부터의 입력 신호에 따라 동작의 종류를 판별한다. 유압 셔블(1)은, 엔진이 시동 상태여도, 로크 레버(8)가 로크 상태인 경우에는, 조작 레버 장치(5)에 대하여 어떠한 조작을 행해도 동작하지 않는다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 유압 셔블(1)의 작동 상태로서 「엔진 정지 상태」, 「조작 로크 상태」, 「동작 대기 상태」, 「동작 상태」의 4종류를 정의한다. 또한, 유압 셔블(1)의 「동작 상태」에 대해서는, 더욱 상세하게 「프론트 동작 상태」, 「선회 동작 상태」, 「선회 프론트 복합 동작 상태」, 「주행 동작 상태」의 4종류를 정의한다.
작동 상태의 판별 방법으로서, 먼저, 키 상태 검지 센서(77)로부터의 입력 신호가, 엔진 ON 상태 이외의 경우에는 「엔진 정지 상태」라고 판정한다. 또한, 엔진 ON 상태인 경우에는, 다음의 스텝으로서, 로크 상태 검지 센서(78)로부터의 입력 신호에 의해, 로크 상태의 판정을 행한다. 로크 레버(8)가 로크 상태인 경우에는, 「조작 로크 상태」라고 판정한다. 또한, 로크 해제 상태인 경우에는, 레버 조작량 센서(79)로부터의 입력 신호에 의해, 조작 레버 장치(5)의 조작 상태의 판정을 행한다. 조작 레버 장치(5)에 대하여 어떠한 조작도 행하여지지 않았을 경우에는, 「동작 대기 상태」라고 판정한다. 또한, 조작 레버 장치(5)에 대하여 어떠한 조작이 행해지고 있을 경우에는, 「동작 상태」라고 판정하고, 주행, 선회, 프론트 작업기의 어느 조작이 행하여지고 있는지에 따라, 상태를 더욱 상세하게 판별한다. 즉, 주행 조작이 행해지고 있는 경우에는 「주행 동작 상태」, 선회의 조작만이 행해지고 있는 경우에는 「선회 동작 상태」, 프론트 작업기(6)의 조작만이 행해지고 있는 경우에는 「프론트 동작 상태」, 선회와 프론트 작업기의 조작이 동시에 행해지고 있는 경우에는 「선회 프론트 복합 동작 상태」라고 판정한다.
도 12는, 작동 상태 판별부에서의 작동 상태 판별 처리의 처리 내용을 나타내는 흐름도이다.
도 12에서, 작동 상태 판별부(61B)는, 먼저, 키 상태 검지 센서(77)로부터의 입력 신호에 기초하여, 키 상태가 엔진 ON 상태인지 여부를 판정한다(스텝 S200). 스텝 S200에서의 판정 결과가 "아니오"인 경우에는, 유압 셔블(1)의 작동 상태는 「엔진 정지 상태」라고 판정하고(스텝 S201), 스텝 S200의 처리로 돌아간다.
또한, 스텝 S200에서의 판정 결과가 "예"인 경우에는, 로크 상태 검지 센서(78)로부터의 입력 신호에 기초하여, 로크 레버(8)가 로크 상태인지 여부를 판정한다(스텝 S210). 스텝 S210에서의 판정 결과가 "아니오"인 경우에는, 유압 셔블(1)의 작동 상태는 「조작 로크 상태」라고 판정하고(스텝 S211), 스텝 S200의 처리로 돌아간다.
또한, 스텝 S210에서의 판정 결과가 "예"인 경우에는, 레버 조작량 센서(79)로부터의 입력 신호에 기초하여, 조작 레버 장치(5)의 조작이 행해지고 있는지 여부를 판정한다(스텝 S220). 스텝 S220에서의 판정 결과가 "아니오"인 경우에는, 유압 셔블(1)의 작동 상태는 「동작 대기 상태」라고 판정하고(스텝 S221), 스텝 S200의 처리로 돌아간다.
또한, 스텝 S220에서의 판정 결과가 "예"인 경우에는, 조작 레버 장치(5)의 주행 조작이 행해지고 있는지 여부를 판정한다(스텝 S230). 스텝 S230에서의 판정 결과가 "예"인 경우에는, 유압 셔블(1)의 작동 상태는 「주행 동작 상태」라고 판정하고(스텝 S231), 스텝 S200의 처리로 돌아간다.
또한, 스텝 S230에서의 판정 결과가 "아니오"인 경우에는, 조작 레버 장치(5)의 선회 조작이 행해지고 있는지 여부를 판정한다(스텝 S240). 스텝 S240의 판정 결과가 "아니오"인 경우에는, 유압 셔블(1)의 작동 상태는 「프론트 동작 상태」라고 판정하고(스텝 S241), 스텝 S200의 처리로 돌아간다.
또한, 스텝 S240에서의 판정 결과가 "예"인 경우에는, 조작 레버 장치(5)에 의한 프론트 작업기(6)의 구동 조작이 행해지고 있는지 여부를 판정한다(스텝 S250). S250에서의 판정 결과가 "예"인 경우에는, 유압 셔블(1)의 작동 상태는 「선회 프론트 동작 상태」라고 판정하고(스텝 S251), 스텝 S200의 처리로 돌아간다.
또한, 스텝 S250에서의 판정 결과가 "아니오"인 경우에는, 유압 셔블(1)의 작동 상태는 「선회 동작 상태」라고 판정하고(스텝 S252), 스텝 S200의 처리로 돌아간다.
검지 경보 에어리어 연산부(61C)는, 선회 반경 연산부(61A)에서 산출되는 선회 반경과 작동 상태 판별부(61B)에서 판별되는 작동 상태에 기초하여, 작업원(즉, 작업원이 휴대하는 작업원 태그(40))의 검지를 행하는 에어리어(검지 대상 에어리어) 및 작업원의 접근 통지를 행하는 에어리어(접근 통지 대상 에어리어)를 결정한다.
도 15 내지 도 18은, 검지 대상 에어리어 및 접근 통지 대상 에어리어의 설정예를 도시하는 도면이며, 도 15는 동작 대기 상태인 경우, 도 16은 동작 상태 중 프론트 동작 상태인 경우, 도 17은 동작 상태 중 선회 동작 상태인 경우, 도 18은 동작 상태 중 주행 동작 상태인 경우에 있어서의 설정예를 각각 도시하는 도면이다.
도 15 내지 도 18에서, 검지 대상 에어리어(230)는, 작업원 태그(40)에 의해 작업원의 정보를 취득하는 에어리어이며, 이것을 넓게 설정할수록 넓은 에어리어의 작업원의 정보가 얻어진다. 한편, 후술하는 바와 같이, 본 실시 형태의 작업원 접근 통지 시스템(10)에서는, 검지 대상 에어리어(230)를 GNSS에 의해 산출한 작업원 위치 산출값의 확실성의 판정이나, GNSS 측위 불능 시의 작업원 위치의 대체값으로서 사용한다. 작업원 위치 산출값의 확실성의 판정이나 대체 위치 정보로서의 이용을 생각하면, 검지 대상 에어리어(230)는 가능한 한 좁게 설정하는 것이 바람직하다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 도 15 내지 도 18에 도시하는 바와 같이, 유압 셔블(1)의 작동 상태에 관계없이, 항상, 검지 대상 에어리어(230)를 나타내는 타원의 적어도 장축측이 선회 반경 연산부(61A)가 출력하는 선회 반경보다도 약간 넓어지도록 설정한다.
도 15 내지 도 18에서, 접근 통지 대상 에어리어(280)(280A, 280B)는, 작업원(작업원 태그(40))의 접근의 통지를 행하는 에어리어이며, 유압 셔블(1)의 작동 상태에 따라서 설정된다. 이하에서는, 유압 셔블(1)의 각 작동 상태(「엔진 정지 상태」, 「조작 로크 상태」, 「동작 대기 상태」, 「동작 상태」)에서의 접근 통지 대상 에어리어(280)(280A, 280B)의 설정 방법에 대해서 설명한다.
작동 상태가 엔진 정지 상태인 경우에는, 유압 셔블(1)은 움직이지 않기 때문에, 유압 셔블(1)의 동작에 의해 작업원과 접촉할 우려는 없어, 작업원의 접근을 통지할 필요는 없기 때문에, 검지 대상 에어리어 및 접근 통지 대상 에어리어의 설정은 행하지 않는다. 또한, 작업원 접근 통지 시스템(10)을 유압 셔블(1)에 탑재할 경우에는, 작업원 접근 통지 시스템(10)을 구성하는 각 장치를 구동하기 위한 전원을 유압 셔블(1)로부터 얻는 구성이 상정된다. 따라서, 예를 들어 작업원 접근 통지 시스템(10)의 시동을 엔진의 시동과 연동시켜, 엔진 정지 상태에는, 작업원 접근 통지 시스템(10)이 기동되지 않도록 한다.
작동 상태가 조작 로크 상태인 경우에는, 조작 레버 장치(5)의 조작이 행해진 경우에도 유압 셔블(1)은 움직이지 않기 때문에, 유압 셔블(1)의 동작에 의해 작업원과 접촉할 우려는 없어, 작업원의 접근을 통지할 필요는 없다. 그러나, 동작 개시 시에 작업원과 접촉할 리스크를 저감하기 위해서는, 로크 레버(8)를 해제하기 전에, 유압 셔블(1)의 근방에 작업원이 존재하는지 여부를 확인하는 것이 효과적이다. 그래서, 조작 로크 상태에서는, 작업원의 검지 및 그 검지 정보의 표시 장치(81)에의 표시만을 행하고, 접근 통지는 행하지 않는다. 또한, 접근 통지는 행하지 않기 때문에, 접근 통지 대상 에어리어의 설정은 행하지 않는다.
작업 상태가 동작 대기 상태인 경우에는, 유압 셔블(1)은 움직이지 않지만, 조작 레버 장치(5)가 조작되는 즉시 동작 상태로 되기 때문에, 유압 셔블(1)이 작업원에 접촉할 가능성이 있다. 따라서, 유압 셔블(1)의 극히 근방에 작업원이 존재하는 경우에는 접근 통지를 행하는 것이 바람직하다. 또한, 동작 대기 상태에 있어서는, 작업 보조원이 작업 보조를 위해서 프론트 작업기(6)의 근방에 존재할 가능성이 있다. 그 때문에, 접근 통지 대상 에어리어는, 작업 보조원과 그 이외의 작업원에서 다른 설정으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 유압 셔블(1)과 작업원이 접촉할 리스크를 저감하는 방책으로서, 조작 로크 상태와 마찬가지로, 동작 상태로 이행하기 전에, 유압 셔블(1)의 근방에 작업원이 존재하는지 여부를 오퍼레이터가 확인하는 것이 효과적이다. 그래서, 동작 대기 상태에서는, 작업원의 검지 및 그 검지 정보의 표시 장치(81)에의 표시는, 가능한 한 넓은 에어리어에서 행하고, 접근 통지는 유압 셔블(1)의 극히 근방의 에어리어에서만 행한다. 유압 셔블(1)의 전방의 접근 통지 대상 에어리어는, 선회 반경 연산부(61A)의 산출 결과에 의해 결정한다. 또한, 유압 셔블(1)의 후방의 접근 통지 대상 에어리어는, 유압 셔블(1)의 후단부 반경을 고려해서 결정한다. 따라서, 동작 대기 상태에서는, 도 15에 사선으로 나타내는 접근 통지 대상 에어리어(280A, 280B)를 설정한다. 단, 작업 보조원에 대해서는 작업 보조를 위해서 프론트 작업기(6)의 근방에 존재할 필요가 있는 경우를 생각할 수 있다. 이 때문에, 속성이 「보조 작업원」으로 설정된 태그 ID의 작업원 태그(40)에 대해서는, 프론트 작업기(6)의 근방의 접근 통지 대상 에어리어(280B)에서는 접근 통지는 행하지 않고, 접근 통지 대상 에어리어(280A)에서만 접근 통지를 행한다. 또한, 작업 보조원 이외의 작업원에 대해서는, 접근 통지 대상 에어리어(280A, 280B) 양쪽에서 접근 통지를 행한다.
작동 상태가 동작 상태인 경우에는, 유압 셔블(1)이 움직이고 있는 상태이며, 유압 셔블(1)이 작업원과 접촉할 리스크가 높고, 또한 유압 셔블(1)과 작업원의 위치 관계가 시시각각 변화한다. 그래서, 주행, 선회, 프론트 작업기 각각의 동작에 의해 단시간에 유압 셔블(1)이 접근할 것이 예상되는 에어리어에 작업원이 존재하는 경우에는 접근 통지를 행하는 것이 바람직하다. 이하에서는, 유압 셔블(1)의 각 동작 상태(「프론트 동작 상태」, 「선회 동작 상태」, 「선회 프론트 복합 동작 상태」, 「주행 동작 상태」)에서의 접근 통지 대상 에어리어(280)(280A, 280B)의 설정 방법에 대해서 설명한다.
작동 상태가 동작 상태 중 프론트 동작 상태인 경우에는, 프론트 작업기(6)의 자세가 변화하기 때문에, 유압 셔블(1)의 전방의 프론트 작업기(6)가 도달하는 에어리어가 시시각각 변화한다. 또한, 선회 조작이 행하여지면 순식간에 선회 동작 상태 또는 선회 복합 동작 상태로 이행하여, 유압 셔블(1)의 우측 전방 또는 좌측 전방에 프론트 작업기(6)가 도달하고, 우측 후방 또는 좌측 후방에 유압 셔블(1)의 후단부가 도달할 가능성이 있다. 그래서, 프론트 동작 상태에서는, 유압 셔블(1)의 전방의 통지 대상 에어리어는, 선회 반경 연산부(61A)로부터 입력되는 선회 반경보다도 약간 넓게 설정하고, 측방에 대해서는 전방보다는 작업 기계(1)의 근방으로 한정하지만, 선회 조작의 가능성을 고려해서 설정한다. 후방은 작업 기계(1)의 후단부의 근방을 커버하면 된다. 따라서, 프론트 동작 상태에서는, 도 16에 사선으로 나타내는 에어리어(280A) 및 에어리어(280B)를 접근 통지를 행하는 접근 통지 대상 에어리어로서 설정한다. 단, 작업 보조원에 대해서는 작업 보조를 위해서 프론트 작업기(6)의 근방에 존재할 필요가 있는 경우를 생각할 수 있다. 이 때문에, 속성이 「보조 작업원」으로 설정된 태그 ID의 작업원 태그(40)에 대해서는, 프론트 작업기(6)의 근방의 접근 통지 대상 에어리어(280B)에서는 접근 통지는 행하지 않고, 접근 통지 대상 에어리어(280A)에서만 접근 통지를 행한다. 또한, 작업 보조원 이외의 작업원에 대해서는, 접근 통지 대상 에어리어(280A, 280B) 양쪽에서 접근 통지를 행한다.
작동 상태가 동작 상태 중 선회 동작 상태인 경우에는, 선회 동작에 의해, 유압 셔블(1)과 작업원의 위치 관계가 크게 변화하여, 유압 셔블(1)의 전체 주위에 프론트 작업기(6)가 도달할 가능성이 있다. 그 때문에, 접근 통지 대상 에어리어는, 선회 반경 연산부(61A)로부터 입력되는 선회 반경을 사용해서 설정한다. 따라서, 선회 동작 상태에서는, 도 17에 사선으로 나타내는 접근 통지 대상 에어리어(280)로서 검지 대상 에어리어(230)와 동 범위를 설정한다. 또한, 선회 동작 상태에서는, 유압 셔블(1)과 작업원의 접촉 리스크가 높기 때문에, 작업 보조원이어도, 유압 셔블(1)의 근방에 존재하는 경우에는 접근 통지를 행하는 것이 바람직하다. 따라서, 선회 동작 상태에서는, 모든 작업원에 대해서 접근 통지 대상 에어리어(280)에서의 접근 통지를 행한다.
작동 상태가 동작 상태 중 선회 프론트 복합 동작인 경우에는, 프론트 동작과 선회 동작이 동시에 행하여지므로, 검지 대상 에어리어 및 접근 통지 대상 에어리어는, 프론트 동작 상태와 선회 동작 상태에서 설정한 경우와 마찬가지로(예를 들어, 도 17에서의 접근 통지 대상 에어리어(280)와 마찬가지로) 결정하면 된다.
작동 상태가 동작 상태 중 주행 동작 상태인 경우에는, 유압 셔블(1) 전체가 전방 또는 후방으로 이동하는 점에서 다른 동작 상태와는 다르다. 유압 셔블(1)의 전후방으로의 이동을 고려하여, 유압 셔블(1)의 전방 및 후방의 검지 대상 에어리어는 가능한 한 넓게 설정하는 것이 바람직하다. 따라서, 주행 동작 상태에서는, 도 18에 사선으로 나타내는 접근 통지 대상 에어리어(280A, 280B)를 설정한다. 단, 주행 동작 상태에서는, 작업 보조원이 유도를 위해서 유압 셔블(1)의 전방 또는 후방에 존재할 가능성이 있다. 이 때문에, 속성이 「보조 작업원」으로 설정된 태그 ID의 작업원 태그(40)에 대해서는, 유압 셔블(1)의 좌측 전방 및 좌측 후방의 유압 셔블(1)로부터 약간 떨어진 접근 통지 대상 에어리어(280B)에서는 접근 통지는 행하지 않고, 접근 통지 대상 에어리어(280A)에서만 접근 통지를 행한다. 또한, 작업 보조원 이외의 작업원에 대해서는, 접근 통지 대상 에어리어(280A, 280B) 양쪽에서 접근 통지를 행한다.
작업원 위치 산출부(62)는, GNSS 수신 장치(50)에서 취득된 유압 셔블(1)의 위치 정보와, 태그 검지 장치 제어 장치(23)로부터 출력된 태그 검지 정보에 포함되는 작업원 태그(40)의 위치 정보를 사용해서 유압 셔블(1)에 대한 작업원 태그(40)의 위치를 산출하는 작업원 위치 연산부(62A)와, 검지 경보 에어리어 결정부(61)로부터 출력된 검지 대상 에어리어(230)에 기초하여 작업원 위치 연산부(62A)에서 산출된 작업원 태그(40)의 위치 정보의 확실성을 평가하고, 그 평가 결과에 기초하여 작업원 태그(40)의 위치를 산출하는 작업원 위치 평가부(62B)를 갖고 있다.
작업원 위치 연산부(62A)는, GNSS 수신 장치(50)로부터 출력되는 유압 셔블(1)의 GNSS 수신 데이터와 태그 검지 장치(20)로부터 출력되는 태그 검지 정보에 포함되는 작업원 태그(40)의 GNSS 수신 데이터를 사용하여, 유압 셔블(1)에 대한 작업원 태그(40)의 위치를 산출하고, 각 작업원 태그(40)를 휴대하는 작업원을 식별하기 위한 작업원 ID와 각 작업원 태그(40)의 위치를 나타내는 작업원 위치 산출값으로 이루어지는 작업원 위치 정보(도 9 참조)의 생성 처리(작업원 위치 정보 생성 처리)를 행하여, 생성한 작업원 위치 정보를 작업원 위치 평가부(62B)에 출력한다. 또한, 작업원 ID는 작업원 태그(40)의 태그 ID와 결부된 다른 ID여도 되고, 태그 ID와 동일한 ID를 사용해도 된다.
작업원 위치 연산부(62A)에서는, 태그 검지 장치(20)로부터 출력되는 태그 검지 정보로부터 각 작업원 ID에 대응하는 태그 ID의 GNSS 수신 데이터를 각각 추출해서 처리를 행한다. 이때, 유압 셔블(1) 또는 작업원 태그(40)에 있어서 GNSS 측위 품질 정보가 「측위 불능」일 경우에는, GNSS에 의한 3차원 위치의 산출은 할 수 없어, GNSS 수신 데이터에 위치 정보가 포함되지 않는, 또는, 실제와는 전혀 다른 잘못된 위치 정보가 포함되게 된다. 따라서, GNSS 수신 데이터에 기초하여 유압 셔블(1)에 대한 작업원의 위치를 산출할 수 없다(바꾸어 말하면, 실제와는 전혀 다른 잘못된 위치를 산출해버릴 가능성이 있음). 그래서, GNSS 수신 장치(50)로부터 출력되는 GNSS 수신 데이터에 포함되는 GNSS 측위 품질 정보를 확인하여, GNSS 측위 품질 정보가 「측위 불능」일 경우에는, 모든 작업원에 대한 작업원 위치 산출값을 「N/A」(산출 불능)로 한다. 한편, GNSS 측위 품질 정보가 「측위 불능」 이외인 경우에는, 유압 셔블(1)의 GNSS 수신 데이터에 포함되는 3차원 위치 산출값과 기억부(60B)의 GNSS 수신 장치 설치 위치 정보 기억부(350)에 보유된 GNSS 수신 장치(50)의 설치 위치에 관한 정보를 사용하여, GNSS에 의해 산출된 3차원 위치 산출값을 유압 셔블(1)을 기준으로 한 위치 좌표, 즉, 유압 셔블(1)을 기준으로 하는 좌표계(작업 기계 좌표계)에서의 위치 좌표로 변환하는 변환 행렬(TGm)을 산출한다. 작업 기계 좌표계는, 유압 셔블(1)의 선회 중심의 지표면을 원점으로 하고, 유압 셔블의 좌우 방향으로 X축(우측 방향이 정), 전후 방향으로 Y축(전방이 정), 상하 방향으로 Z축(상방이 정)을 설정한 좌표계이다. 작업원 위치의 산출에 있어서는, 먼저, 태그 검지 정보로부터 각 작업원 ID에 대해서 GNSS 수신 데이터를 추출하고, 각 작업원 ID의 GNSS 수신 데이터에 포함되는 GNSS 측위 품질 정보를 확인한다. 당해 작업원 ID의 GNSS 측위 품질 정보가 「측위 불능」일 경우에는, 당해 작업원 ID의 작업원 위치 산출값을 「N/A」로 한다. 한편, 당해 작업원 ID의 GNSS 측위 품질 정보가 「측위 불능」 이외일 경우에는, GNSS에 의해 산출된 작업원의 3차원 위치 산출값(xG, yG, zG)을 이하의 식에 대입함으로써, 작업 기계 좌표계에서의 작업원 위치(xm, ym, zm)를 산출하여, 당해 작업원 ID의 작업원 위치 산출값으로 한다. 그리고, 태그 검지 정보로부터 추출된 모든 작업원 ID에 대해서 작업원 위치 정보 산출값을 산출하여, 각각 작업원 ID와 대응시켜서 작업원 위치 정보로서 출력한다.
Figure 112020013557726-pct00001
여기서, 상기 (식 1)에서, (xG, yG, zG)는 GNSS에 의한 작업원의 3차원 위치 산출값, (xm, ym, zm)은 작업 기계 좌표계에서의 작업원 위치, TGm은 좌표 변환 행렬이다.
도 13은, 작업원 위치 연산부에서의 작업원 위치 정보 생성 처리의 처리 내용을 나타내는 흐름도이다.
도 13에서, 검지 정보 출력부(29)는, 먼저, 태그 검지 장치(20)로부터 출력되는 태그 검지 정보로부터 각 작업원 ID에 대응하는 태그 ID와 GNSS 수신 데이터를 추출하고(스텝 S300), GNSS 수신 장치(50)로부터 출력되는 GNSS 수신 데이터에 포함되는 GNSS 측위 품질 정보가 「측위 불능」인지 여부를 판정한다(스텝 S310). 스텝 S310에서의 판정 결과가 "예"인 경우에는, 작업원 위치 정보의 모든 작업원 ID에 대응하는 작업원 위치 산출값을 「N/A」로 하고(스텝 S311), 처리를 종료한다. 또한, 스텝 S310에서의 판정 결과가 "아니오"인 경우에는, 좌표 변환 행렬(TGm)을 산출하고(스텝 S320), 작업원 위치의 산출을 행하지 않은 작업원 ID에 대응하는 GNSS 수신 데이터가 있는지 여부를 판정하고(스텝 S330), 판정 결과가 "아니오"인 경우에는, 처리를 종료한다. 또한, 스텝 S330에서의 판정 결과가 "예"인 경우에는, 작업원 태그(40)에서 생성된 GNSS 수신 데이터에 포함되는 GNSS 측위 품질 정보가 「측위 불능」인지 여부를 판정하고(스텝 S340), 판정 결과가 "예"인 경우에는, 작업원 위치 정보에서의 대응하는 작업원 ID의 작업원 위치 산출값을 「N/A」로 하고(스텝 S341), 스텝 S330의 처리로 돌아간다. 또한, 스텝 S340에서의 판정 결과가 "아니오"인 경우에는, 좌표 변환 행렬(TGm)을 사용해서 3차원 위치 산출값으로부터 작업원 위치 산출값을 산출해서 작업원 위치 정보에 입력하고(스텝 S342), 스텝 S330의 처리로 돌아간다.
작업원 위치 평가부(62B)는, 검지 경보 에어리어 결정부에서 설정된 검지 대상 에어리어(230)를 사용하여, 작업원 위치 연산부(62A)로부터 출력되는 작업원 위치 정보의 확실성을 평가하고, 각 작업원명, 작업원마다의 속성, 각 작업원의 존재 에어리어(작업원 존재 에어리어)의 각 정보로 이루어지는 작업원 접근 정보를 출력한다. 자계 발생 장치(21)에서 발생되는 유도 자계는, 반사의 영향을 받기 어려워, 차폐물 등에 의한 도달 거리에의 영향이 작기 때문에, 검지 대상 에어리어(230)에 기초해서 형성되는 자계 검지 가능 에어리어(221)는 주위 환경의 영향을 받기 어렵다고 할 수 있다. 한편, GNSS에 의한 3차원 위치 산출값은, 위성 배치나 주위 환경의 영향에 의해, 큰 오차를 포함할 가능성이 있다. 작업원 태그(40)는, 자계 신호(120)를 검지한 경우만 전파 신호(140)를 발생시키기 때문에, 작업원 위치 정보가 얻어졌다는 것은, 당해 작업원 태그(40)가 검지 대상 에어리어(230)에 기초해서 형성되는 자계 검지 가능 에어리어(221) 내에 존재하는 것을 의미한다. 즉, GNSS 수신 데이터를 사용해서 산출된 작업원 위치 산출값이 검지 대상 에어리어(230) 밖을 나타내는 경우에는, GNSS의 측위 오차에 의해 산출값에 오차가 발생했다고 생각할 수 있다. 그래서, 작업원 위치 평가부(62B)에서는, 작업원 위치 정보에 포함되는 작업원 위치 산출값이 검지 대상 에어리어(230) 내인지 여부에 따라, GNSS에 의해 산출된 위치 산출값과 유도 자계의 검지 정보의 모순의 유무, 즉, GNSS에 의한 위치 정보의 확실성을 판정하는 작업원 위치 평가 처리를 행해서 작업원 존재 에어리어를 확정시켜, 작업원명, 작업원의 속성과 합친 작업원 접근 정보(도 10 참조)를 생성하고, 통지 지령 생성부(63)에 출력한다.
도 14는, 작업원 위치 평가부에서의 작업원 위치 평가 처리의 처리 내용을 나타내는 흐름도이다.
도 14에서, 작업원 위치 평가부(62B)는, 먼저, 기억부(60B)의 자계 발생 장치 설치 위치 정보 기억부(321)에 보유된 자계 발생 장치(21)의 설치 위치에 관한 정보와, 검지 경보 에어리어 결정부(61)로부터 출력되는 검지 대상 에어리어(230)로부터, 검지 대상 에어리어(230)의 작업 기계 좌표계에서의 에어리어(이후, 특별히 구별할 필요가 없는 경우에는 검지 대상 에어리어(230)라고 기재함)를 산출한다(스텝 S400).
계속해서, 작업원 존재 에어리어의 산출을 행하지 않은 작업원 ID가 있는지 여부를 판정하고(스텝 S410), 판정 결과가 "아니오"인 경우에는, 기억부(60B)에 보유된 작업원 정보 기억부(340)로부터 당해 작업원 ID의 작업원명, 작업원 속성을 판독해서 작업원 접근 정보의 각 작업원 ID에 대응시켜서 입력하고(스텝 S411), 처리를 종료한다.
또한, 스텝 S410에서의 판정 결과가 "예"인 경우에는, 작업원 ID에 대응하는 작업원 위치 산출값이 「N/A」인지 여부를 판정하고(스텝 S420), 판정 결과가 "예"인 경우에는, 작업원 접근 정보에서의 당해 작업원 ID에 대응하는 작업원의 존재 에어리어(작업원 존재 에어리어)로서 검지 대상 에어리어(230)를 입력하고, 스텝 S410의 처리로 돌아간다.
또한, 스텝 S420에서의 판정 결과가 "아니오"인 경우에는, 작업원 위치 산출값이 검지 대상 에어리어(230) 내인지 여부를 판정하고(스텝 S430), 판정 결과가 "예"인 경우에는, 작업원 위치 산출값은 확실하다고 판단하여, 작업원 접근 정보의 당해 작업원 ID의 작업원 존재 에어리어에 작업원 위치 산출값을 입력하고(스텝 S431), 스텝 S410의 처리로 돌아간다.
또한, 스텝 S430에서의 판정 결과가 "아니오"인 경우, 즉, 작업원 위치 산출값이 검지 대상 에어리어(230) 밖일 경우에는, GNSS에 의한 측위에 오차가 발생했다고 판단하여, GNSS에 의해 산출되는 작업원 위치 산출값의 대체값으로서 검지 대상 에어리어(230)를 작업원 접근 정보의 당해 작업원 ID의 작업원 존재 에어리어로서 입력하고(스텝 S432), 스텝 S410의 처리로 돌아간다.
통지 지령 생성부(63)는, 작업원 위치 산출부(62)로부터 출력되는 작업원 접근 정보와 검지 경보 에어리어 결정부(61)로부터 출력되는 검지 대상 에어리어(230) 및 접근 통지 대상 에어리어(280)를 사용해서 통지 지령, 즉, 표시 장치(81)에의 표시 지령 및 경보 장치(82)에의 경보 지령을 생성한다.
표시 지령 및 경보 지령의 내용은, 검지된 작업원이 접근 통지의 대상인지 여부에 따라 다르다. 그래서, 통지 지령 생성부(63)에서는, 검지 경보 에어리어 결정부(61)가 출력하는 접근 통지 대상 에어리어(280)와 작업원 접근 정보에 포함되는 작업원 속성 및 작업원 존재 에어리어(240)로부터, 작업원 접근 정보에 포함되는 각 작업원이 접근 통지의 대상인지 여부를 판정한다. 당해 작업원의 존재 에어리어(작업원 존재 에어리어(240))가, 당해 작업원 속성에 대하여 접근 통지를 행해야 할 에어리어 내인 경우에는, 당해 작업원에 대한 통지 지령(표시 지령 및 경보 지령)을 생성해서 출력한다.
통지 지령 생성부(63)로부터 표시 장치(81)에 출력하는 표시 지령으로서는, 예를 들어 도 19에 도시한 바와 같은 표시를 행하게 하는 것이 있다. 도 19에 도시한 예에서는, 유압 셔블(1)의 상면도를 본뜬 아이콘(11)을 중앙에 배치해서 대응하는 검지 대상 에어리어(230)를 묘화한다. 또한, 작업원이 검지 대상 에어리어(230) 내에서 검지되어 작업원 접근 정보가 존재하는 경우에는, 작업원 접근 정보에 포함되는 작업원 존재 에어리어(240)를 묘화한다. 작업원 존재 에어리어(240)는, 당해 작업원이 접근 통지의 대상인지 여부에 따라서 표시 방법을 바꾸는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 20에 도시하는 바와 같이 접근 통지의 대상이 되는 작업원이 존재하는 작업원 존재 에어리어(240A)는, 접근 통지의 대상 외의 작업원 존재 에어리어(240)에 비해서 강조하여 표시한다. 또한, 접근 통지의 대상이 되는 작업원이 한 사람이라도 존재하는 경우에는, 작업원의 접근을 통지하는 표시로 접근 통지를 행한다. 접근 통지의 표시 내용으로서는, 예를 들어 도 20에 도시하는 바와 같이, 표시 영역 내에 표시하는 경고 표시(650) 등을 생각할 수 있다. 또한, 접근 통지의 표시 내용으로서는, 도 20에 도시한 것 이외에, 선회 반경이나 검지된 작업원명, 검지되어 있는 작업원의 인원수 등의 정보를 추가해도 된다. 또한, 작업원 접근 정보의 작업원 존재 에어리어(240)로서 모든 작업원의 상세 위치가 특정되어 있는 경우와, GNSS에 의한 측위가 되어 있지 않은 경우나 측위 오차에 의해 상세 위치를 특정할 수 없는 작업원이 존재하는 경우에 있어서 표시 방법을 변경해도 된다.
통지 지령 생성부(63)로부터 경보 장치(82)에의 경보 지령의 출력 유무는, 접근 통지 지령의 유무에 따라서 결정한다. 접근 통지의 대상이 되는 작업원이 접근 통지 대상 에어리어(280) 내에 한 사람이라도 존재하는 경우에는, 경보 지령을 출력하고, 존재하지 않는 경우에는, 경보 지령을 출력하지 않는다. 또한, 접근 통지 대상 에어리어(280)에서 검지되어 있는 작업원의 인원수나 유압 셔블(1)과의 거리 등의 정보에 따라서 경보의 종류를 단계적으로 변경하도록 구성해도 된다.
이상과 같이 구성한 본 실시 형태에서의 작용 효과를 설명한다.
일반적으로, 작업 기계에 접근하는 작업원을 검지해서 오퍼레이터에게 경보 등으로 통지하는 경우에는, 과도한 경보에 의해 오퍼레이터가 번거로움을 느끼지 않도록 충분히 유의할 필요가 있다. 과도한 경보의 방지에는, 예를 들어 작업 기계에 대한 작업원의 존재의 검지나 경보를 행하는 대상이 되는 에어리어를 다양한 상황에 따라서 적절하게 조정하는 것이 중요하다. 그러나, 작업 기계에 대한 작업원의 존재의 검지나 경보를 행하는 대상의 에어리어를 조정하는 것에 대해서 고려되어 있지 않은 기술에 있어서는, 과도한 경보에 의해 오퍼레이터가 번거로움을 느껴버려, 작업 효율의 저하를 초래할 것이 염려된다.
이에 대해 본 실시 형태에서는, 주행 장치가 마련된 차체 본체(예를 들어, 하부 주행체(2) 및 상부 선회체(3))와, 차체 본체에 설치되어, 회동 가능하게 연결된 복수의 프론트 부재(예를 들어, 붐(6A), 암(6B), 버킷(6C))로 이루어지는 다관절형 작업기(예를 들어, 프론트 작업기(6))와, 작업기를 조작하기 위한 조작 신호를 출력하는 조작 장치(예를 들어, 조작 레버 장치(5))를 구비한 작업 기계(예를 들어, 유압 셔블(1))에 탑재되는 작업원 접근 통지 시스템(10)에 있어서, 차체 본체에 마련되어, 작업 기계의 위치 정보를 취득하는 GNSS 수신 장치(50)와, 발생하는 자계 신호의 발생원을 식별하기 위한 자계 ID를 포함하는 자계 신호(120)를 발생시키는, 차체 본체의 미리 정한 위치에 고정된 적어도 하나의 자계 발생 장치(21)와, 작업 기계의 오퍼레이터 및 작업 기계의 외부에서 작업을 행하는 작업원에게 휴대되는 작업원 태그이며, 작업원 태그의 위치 정보를 취득하는 GNSS 수신부(45)를 갖고, 자계 발생 장치가 발생시키는 자계 신호를 수신한 경우에, 적어도, 수신한 자계 신호에 포함되는 자계 ID와, 자계 신호를 수신한 작업원 태그가 자신을 식별하기 위한 태그 ID와, 작업원 태그의 위치 정보를 포함하는 전파 신호(140)를 송신하는 적어도 하나의 작업원 태그(40)와, 작업원 태그로부터 발신하는 전파 신호를 수신하는 태그 정보 수신 장치(22)와, 자계 발생 장치를 검지 지령에 의해 제어함과 함께, 태그 정보 수신 장치에서 수신한 전파 신호에 포함되는 정보를 취득해서 태그 검지 정보로서 출력하는 태그 검지 장치 제어 장치(23)와, 작업 기계에 대한 작업원 태그의 위치의 검지 대상으로 하는 검지 대상 에어리어(230)와 검지 대상 에어리어 중 작업원 태그의 접근 통지의 대상으로 하는 접근 통지 대상 에어리어(280)를 결정하는 검지 경보 에어리어 결정부(61)와, 작업 기계의 위치 정보, 작업원 태그의 위치 정보, 태그 검지 장치 제어 장치에서 취득한 태그 검지 정보, 및 검지 경보 에어리어 결정부에서 결정한 검지 대상 에어리어에 기초하여, 작업원 태그의 위치를 산출하는 작업원 위치 산출부(62)와, 작업원 위치 산출부의 산출 결과에 기초하여, 접근 통지 대상 에어리어에서 작업원 태그를 검지한 경우에, 작업원 태그를 검지한 것을 작업 기계의 오퍼레이터에게 통지하기 위한 통지 지령을 생성하여, 통지 장치(80)에 출력하는 통지 지령 생성부(63)를 구비해서 구성했으므로, 작업원의 작업 기계에의 접근을 고정밀도로 검지할 수 있음과 함께, 과도한 경보를 방지할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 태그 검지 장치(20)로부터의 자계 신호(120)를 작업원 태그(40)가 검지한 경우에, 전파 신호(140)가 반송된다. 태그 검지 장치(20)에 있어서, 이 전파 신호(140)를 수신한 경우에는, 작업원 태그(40)가 자계 신호(120)를 검지 가능한 에어리어에 존재하고, 수신하지 않을 경우에는 당해 작업원 태그(40)가 자계 신호(120)를 검지 가능한 에어리어 이외에 존재하는 것을 알 수 있다. 유도 자계는, 반사의 영향을 받기 어려워, 차폐물 등에 의한 검지 거리에의 영향이 작기 때문에, 작업원 태그(40)가 소정의 검지 가능 에어리어에 존재하는지 여부를 확실하게 검출할 수 있다. 한편, 자계 신호(120)를 검지 가능한 에어리어는, 예를 들어 태그 검지 장치(20)에 구비된 자계 발생 장치(21)를 중심으로 한 타원상으로 형성되고, 그 크기는, 자계 발생 장치(21)가 발생시키는 자계 신호(120)의 강도와, 작업원 태그(40)의 자계 검지 감도에 의해 결정된다. 단, 이러한 자계 유도식 RFID의 기능에 의한 검지만으로는, 타원상의 검지 가능 에어리어에 작업원 태그(40)가 존재하는지 여부를 검출할 수는 있지만, 상세한 거리나 방향의 정보는 얻을 수 없다.
한편, GNSS는, 복수개의 측위 위성으로부터 송신되는 신호에 기초하여 자신의 3차원 위치(위도, 경도, 고도)를 측정하는 시스템으로, 유압 셔블(1)과 작업원(작업원 태그(40)) 각각의 3차원 위치 정보가 얻어지기 때문에, 유압 셔블(1)과 작업원의 상세한 위치 관계를 산출할 수 있다. 단, 3차원 위치의 산출에는, 동시에 얻어진 적어도 4기의 측위 위성으로부터의 신호가 필요하다. 따라서, GNSS 수신 장치(50)의 상공이 열려 있지 않은, 또는, 전파 환경이 좋지 않은 등의 이유에 의해, 4기 이상의 측위 위성으로부터의 신호를 얻을 수 없는 경우에는 3차원 위치를 얻을 수 없다. 또한, GNSS에 의한 측위 정밀도는, 상공의 위성 배치나 측위 위성으로부터 GNSS 수신 장치(50)까지의 전파 전반 경로 상의 전파 특성에 의한 전반 지연, 건물이나 벽 등에 의한 전파의 반사의 영향을 받아, 3차원 위치 산출값에 큰 오차가 발생하는 경우도 있다. 또한, 대형 구조물, 작업 기계, 자재 등의 근방에서는, 상공의 차폐나 전파의 반사의 영향이 염려된다. 특히, 작업원 태그(40)는, 작업원에게 휴대되기 때문에 경량이면서 또한 저렴한 구성이 요구되기 때문에, 작업원 태그(40)는, GNSS 수신 장치(50)에 비해서 위성 배치나 주위 환경의 영향을 받을 가능성이 높다.
즉, 자계 유도식 RFID에 의한 검지는, 검지의 확실성은 높지만, 작업원의 존재 위치가 소정의 검지 가능 에어리어 내인지 검지 가능 에어리어 밖인지의 정보밖에 얻을 수 없다는 특징이 있다. 한편, GNSS에 의한 측위에서는, 유압 셔블(1)과 작업원의 상세한 3차원 위치 정보를 얻을 수 있지만, 위성 배치나 주위 환경의 영향을 받는 등, 확실성에서 떨어진다는 특징이 있다.
그래서, 본 실시 형태의 작업원 접근 통지 시스템(10)에서는, 자계 유도식 RFID의 기능에 의한 검지와 GNSS에 의한 측위를 사용해서 작업원의 존재 위치를 도출하도록 구성하였다. 보다 구체적으로는, 유도 자계식 RFID의 기능에 의해 작업원 태그(40)의 유압 셔블(1)에의 접근을 확실하게 검지하는 것에 더하여, GNSS에 의한 측위 결과와 자계 유도식 RFID의 기능에 의한 검지 정보의 상위를 감시하여, 상위가 없는 경우에만 GNSS에 의한 위치 산출값을 상세한 작업원 태그(40)의 존재 위치 정보로서 사용한다. 이에 의해, 유압 셔블(1)에의 작업원(작업원 태그(40))의 접근을 확실하게 통지함과 함께, 유압 셔블(1)의 작업 상태 및 작업원 위치에 따른 적절한 타이밍 및 방법으로의 통지를 실현할 수 있다.
<제1 변형예>
또한, 본 실시 형태에서는, 검지 경보 에어리어 결정부(61)에 있어서, 검지 대상 에어리어(230)를 선회 반경 연산부(61A)로부터 출력되는 선회 반경에 기초하여 설정하는 경우를 예시해서 설명했지만, 예를 들어 유압 셔블(1)의 최대 선회 반경에 따라서 검지 대상 에어리어를 설정해도 되고, 선회 반경에 의존하지 않는 일정한 에어리어, 예를 들어 도 21에 도시하는 바와 같이 유압 셔블(1)이 동작했을 때 순식간에 도달할 가능성이 높은 유압 셔블(1)의 근방 에어리어를 검지 대상 에어리어(230A)로서 설정해도 된다.
<제2 변형예>
또한, 도 22에 도시하는 바와 같이, 태그 검지 장치(20)에 2개 이상(예를 들어 2개)의 자계 발생 장치(21A, 21B)를 마련하고, 각각의 자계 발생 장치(21A, 21B)로부터 다른 자계 강도, 자계 ID의 자계 신호(120)를 발생시킴으로써, 범위가 다른 복수의 검지 대상 에어리어(230A, 230B)를 설정하도록 구성해도 된다. 또한, 이렇게 2개의 검지 대상 에어리어(230A, 230B)를 설정하는 경우에는, 작업원 태그(40)의 검지에는 넓은 검지 대상 에어리어(230A)를, GNSS에 의한 작업원 위치 산출값의 평가 및 작업원 존재 에어리어로서 사용하는 값에는 좁은 검지 대상 에어리어(230B)를 사용함으로써, 넓은 검지 대상 에어리어(230A)에 존재하는 작업원 태그(40)의 정보를 얻을 수 있음과 함께, 작업원 존재 에어리어(240)의 정확성을 확보할 수 있다.
<제3 변형예>
또한, 작업원 위치 연산부(62A)에 있어서 GNSS 수신 장치(50)로부터 출력되는 유압 셔블(1)의 GNSS 수신 데이터와 태그 검지 장치(20)로부터 출력되는 태그 검지 정보에 포함되는 작업원 태그(40)의 GNSS 수신 데이터를 사용해서 작업원 ID와 작업원 위치 산출값으로 이루어지는 작업원 위치 정보를 생성하고, 작업원 위치 평가부(62B)에 있어서, 작업원 위치 정보에 포함되는 작업원 위치 산출값이 작업 기계 좌표계에서의 검지 대상 에어리어(230) 내에 있는지 여부에 따라 작업원 위치 산출값의 확실성을 판정하여, 작업원 존재 에어리어(240)를 확정하도록 구성해도 된다.
이때, 예를 들어 작업원 위치 연산부(62A)에서의 작업원 위치의 산출 및 작업원 위치 평가부(62B)에서의 작업원 위치의 평가 및 작업원 존재 에어리어(240)의 산출은 이하와 같이 행한다. 즉, 작업원 위치 연산부(62A)는, GNSS 수신 장치(50)로부터 출력되는 유압 셔블(1)의 GNSS 수신 데이터와 태그 검지 장치(20)로부터 출력되는 태그 검지 정보(150)에 포함되는 당해 작업원 ID의 GNSS 수신 데이터를 사용하여, 작업원 위치 산출값에 더하여, 작업원 에어리어 산출값을 산출한다. 작업원 에어리어 산출값은, 작업원 위치 산출값에 대하여 작업원 위치 산출값의 산출 오차를 가미한 작업원 위치이다. 작업원 위치 산출값의 산출 오차는, GNSS 수신 장치(50)와 작업원 태그(40)의 GNSS 수신 데이터에 포함되는 GNSS 측위 품질로부터 도출된다. 예를 들어, GNSS 측위 품질로서 측위 오차 추정값이 부여될 경우에는, 작업원 위치 산출값을 중심으로 해서, 위도 및 경도 방향의 측위 오차 추정값을 직경으로 하는 타원상의 에어리어를 작업원 에어리어 산출값으로 한다. 또한, GNSS 측위 품질로서 위치 산출에 사용한 위성수 및 위성 배치나, Fix, Float, 단독 측위 등의 측위 상태가 부여될 경우에는, 미리, 위성수 및 위성 배치, 측위 상태마다의 위치 산출 오차 추정값을 위치 산출 오차 정보로서 기억부(60B)에 저장한다. 작업원 위치 연산부(62A)는, 기억부(60B)에 보유된 위치 산출 오차 정보를 참조하여 위치 산출 오차 추정값을 도출하고, 작업원 위치 산출값을 중심으로 해서, 위치 산출 오차 추정값을 직경으로 하는 타원상의 에어리어를 작업원 에어리어 산출값으로 한다. 태그 검지 정보(150)로부터 추출된 모든 작업원 ID에 대해서 작업원 에어리어 산출값을 산출하여, 작업원 ID와 작업원 위치 산출값과 작업원 에어리어 산출값으로 이루어지는 작업원 위치 정보를 출력한다.
작업원 위치 평가부(62B)는, 검지 대상 에어리어(230)와 작업원 위치 정보에 포함되는 당해 작업원 ID의 작업원 에어리어 산출값을 비교함으로써, GNSS에 의해 산출되는 작업원 에어리어 산출값의 확실성을 평가하여, 작업원 접근 정보로서 출력하는 당해 작업원의 작업원 존재 에어리어(240)를 확정한다.
도 23 내지 도 25를 사용해서 작업원 에어리어 산출값의 평가 및 작업원 존재 에어리어(240)의 결정 방법을 설명한다. 도 23에 도시하는 바와 같이, 작업원 에어리어 산출값(250)이 검지 대상 에어리어(230) 내에 포함될 경우에는 작업원 에어리어 산출값(250)은 확실하다고 판단하고, 작업원 에어리어 산출값(250)을 당해 작업원 ID의 작업원 존재 에어리어(240)로 한다. 또한, 도 24에 도시하는 바와 같이, 작업원 에어리어 산출값(250)의 일부가 검지 대상 에어리어(230) 내, 일부가 검지 대상 에어리어(230) 밖이 되는 경우에는, 작업원 에어리어 산출값(250) 중 검지 대상 에어리어(230) 내의 영역을 당해 작업원 ID의 작업원 존재 에어리어(240)로 한다. 또한, 도 25에 도시하는 바와 같이, 작업원 에어리어 산출값(250)이 검지 대상 에어리어(230) 밖일 경우에는, GNSS에 의한 측위에 오차가 발생하였다고 판단하고, GNSS에 의한 작업원 에어리어 산출값(250)이 아니라 검지 대상 에어리어(230)를 당해 작업원 ID의 작업원 존재 에어리어(240)로 한다. 작업원 위치 정보의 당해 작업원 ID의 작업원 위치 산출값이 「N/A」일 경우에는, 본 실시 형태와 마찬가지로, 검지 대상 에어리어(230)를 당해 작업원 ID의 작업원 존재 에어리어(240)로 한다. 이렇게 GNSS 측위 품질 정보에 기초하여 상정 오차 범위를 설정하고, 이 오차 범위를 고려한 평가를 행함으로써, 작업원 존재 에어리어(240)를 보다 정확하게 결정할 수 있다.
<제4 변형예>
또한, 본 실시 형태에서는 작업 기계의 일례로서 유압 셔블(1)을 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 유압 셔블(1)에서의 프론트 작업기(6)와 같은 작업 팔을 갖는 작업 기계라면 적용 가능하다. 작업 팔을 갖는 작업 기계로서는, 예를 들어 차체의 전방에 다관절형 유압 작업 장치를 구비한 휠 로더가 있다.
도 26은, 본 발명이 적용되는 작업 기계의 일례로서 나타내는 휠 로더의 측면도이다. 도 26에서, 휠 로더(430)는, 차체 본체(431)와, 이 차체 본체(431)의 전방에 설치한 다관절형 유압 작업 장치(450)를 구비하고 있다. 차체 본체(431)는, 아티큘레이트 조타식(차체 굴절식)을 채용하고 있고, 각각 좌우로 차륜(410)(전륜(410a), 후륜(410b))을 장착한 전방부 차체(프론트 프레임)(431a)와 후방부 차체(리어 프레임)(431b)를, 센터 조인트(464)로 연결되어 있다. 또한, 도 22에는 도시되지 않았지만, 센터 조인트(464)의 좌우 양측에는 전방부 차체(431a)와 후방부 차체(431b)를 연결하도록 스티어링 실린더(유압 액추에이터)가 배치되어 있다.
유압 작업 장치(450)는, 회동 가능하게 연결된 복수의 프론트 부재(리프트 암(441), 버킷(442))와, 리프트 암(441) 및 버킷(442)을 구동하기 위해서 신축 구동되는 리프트 실린더(452)(유압 액추에이터) 및 버킷 실린더(451)(유압 액추에이터)를 구비하고 있다. 또한, 리프트 암(441)과 리프트 실린더(452)는, 전방부 차체(431a)의 좌우로 1개씩 장비되어 있지만, 도 22에서는 차체 좌측의 리프트 암(441)과 리프트 실린더(452)만을 도시하고, 가려져 있는 차체 우측의 구성에 대해서는 도시를 생략해서 설명한다.
리프트 암(441)은, 리프트 실린더(452)의 신축 구동에 따라 상하 방향으로 회동(부앙동)한다. 버킷(442)은, 버킷 실린더(451)의 신축 구동에 따라 상하 방향으로 회동(덤프 동작 또는 클라우드 동작)한다. 또한, 도 22에 도시한 휠 로더(430)는, 버킷(442)을 작동시키기 위한 링크 기구로서, Z 링크식(벨 크랭크식)의 것을 채용하고 있다. 당해 링크 기구에는 버킷 실린더(451)가 포함되어 있다.
운전실(436) 내에는, 유압 작업 장치(450)를 조작하기 위한 조작 레버(도시하지 않음), 차체 본체(431)의 진행 방향에 관해서 전진(F)/후진(R)을 전환하는 장치(전후진 전환 장치)인 전후진 스위치(도시하지 않음), 차체 본체(431)에 가속을 지시하기 위한 액셀러레이터 페달(도시하지 않음), 차체 본체(431)에 감속을 지시하기 위한 브레이크 페달(도시하지 않음), 차체 본체(431)의 좌우의 진행 방향을 조종하기 위한 스티어링 휠(도시하지 않음) 등이 설치되어 있다. 운전실(캡)(436) 내에 설치된 스티어링 휠(도시하지 않음)을 조작하면, 스티어링 실린더의 신축 구동에 따라 후방부 차체(431b)와 전방부 차체(431a)는 센터 조인트(464)를 중심으로 해서 굴절(선회)한다.
후방부 차체(431b) 상의 전방에는 운전실(436), 후방에는 엔진실(437)이 탑재되어 있다. 또한, 도시하지 않지만, 엔진실(437)에는, 원동기인 디젤 엔진이나, 디젤 엔진에 의해 구동되는 유압 펌프, 유압 펌프로부터 각 유압 액추에이터에 공급되는 압유의 유량 및 방향을 제어하는 컨트롤 밸브, 감속기 등을 통해서 차륜(410)과 접속된 주행 유압 모터(차륜(410) 등을 포함한 주행 장치라고 할 수 있음) 등이 수납되어 있다.
이상과 같이 구성한 휠 로더(430)에 대해서도, 유압 셔블(1)과 마찬가지로 본원 발명을 적용할 수 있다. 작업 기계인 유압 셔블(1)의 프론트 작업기(6), 차체 본체(상부 선회체(3) 및 하부 주행체(2)), 운전실 등은, 동일하게 작업 기계인 휠 로더(430)의 유압 작업 장치(450), 차체 본체(431) 및 차륜(410), 운전실(436) 등에 각각 대응하고 있다.
그리고, 이렇게 구성한 휠 로더(430)에, 본원 발명의 작업원 접근 통지 시스템을 적용한다. 즉, 유압 작업 장치(450)의 프론트 부재(리프트 암(441), 버킷(442))에는, 각각의 자세 정보를 취득하기 위한 자세 센서(475A, 475B)를 배치한다. 자세 센서(75A, 475B)는, 예를 들어 설치된 프론트 부재의 각속도 및 가속도를 계측하는 관성 계측 장치(IMU: Inertial Measurement Unit)이다. 또한, 차체 본체(431) 상부에는, 자계 발생 장치(421)와, 휠 로더(430)의 3차원 위치의 위치 정보를 출력하는 GNSS 수신 장치(550)를 배치하고, 작업원 태그(40)로부터 발신되는 전파 신호(140)를 수신하는 전파 수신부(426)를 예를 들어 운전실(436) 상부에 설치한다.
또한, 유압 셔블(1)에 적용한 태그 검지 장치(20)(휠 로더(430)에서는 자계 발생 장치(421)를 포함함), 작업 상태 검출 장치(70), 통지 장치(80) 및 제어 장치(60)에 상등하는 구성을 구비함으로써, 본원 발명을 적용한 휠 로더(430)에서도, 본원 발명을 적용한 유압 셔블(1)과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
이상과 같이 구성한 본 실시 형태의 특징을 설명한다.
(1) 상기 실시 형태에서는, 주행 장치가 마련된 차체 본체(예를 들어, 하부 주행체(2) 및 상부 선회체(3))와, 상기 차체 본체에 설치되어, 회동 가능하게 연결된 복수의 프론트 부재(예를 들어, 붐(6A), 암(6B), 버킷(6C))로 이루어지는 다관절형 작업기(예를 들어, 프론트 작업기(6))와, 상기 작업기를 조작하기 위한 조작 신호를 출력하는 조작 장치(예를 들어, 조작 레버 장치(5))를 구비한 작업 기계(예를 들어, 유압 셔블(1))에 있어서, 상기 차체 본체에 마련되어, 상기 작업 기계의 위치 정보를 취득하는 GNSS 수신 장치(50)와, 발생하는 자계 신호의 발생원을 식별하기 위한 자계 ID를 포함하는 자계 신호(120)를 발생시키는, 상기 차체 본체의 미리 정한 위치에 고정된 적어도 하나의 자계 발생 장치(21)와, 상기 작업 기계의 오퍼레이터 및 상기 작업 기계의 외부에서 작업을 행하는 작업원에게 휴대되는 작업원 태그이며, 상기 작업원 태그의 위치 정보를 취득하는 GNSS 수신부(45)를 갖고, 상기 자계 발생 장치가 발생시키는 상기 자계 신호를 수신한 경우에, 적어도, 수신한 상기 자계 신호에 포함되는 상기 자계 ID와, 상기 자계 신호를 수신한 상기 작업원 태그가 자신을 식별하기 위한 태그 ID와, 상기 작업원 태그의 위치 정보를 포함하는 전파 신호(140)를 송신하는 적어도 하나의 작업원 태그(40)로부터 발신하는 전파 신호를 수신하는 태그 정보 수신 장치(22)와, 상기 자계 발생 장치를 검지 지령에 의해 제어함과 함께, 상기 태그 정보 수신 장치에서 수신한 전파 신호에 포함되는 정보를 취득해서 태그 검지 정보로서 출력하는 태그 검지 장치 제어 장치(23)와, 상기 작업 기계에 대한 상기 작업원 태그의 위치의 검지 대상으로 하는 검지 대상 에어리어(230)와 상기 검지 대상 에어리어 중 상기 작업원 태그의 접근 통지의 대상으로 하는 접근 통지 대상 에어리어(280)를 결정하고, 상기 작업 기계의 위치 정보, 상기 작업원 태그의 위치 정보, 상기 태그 검지 장치 제어 장치에서 취득한 상기 태그 검지 정보, 및 상기 검지 대상 에어리어에 기초하여, 상기 작업원 태그의 위치를 산출하고, 산출된 상기 작업원 태그의 위치에 기초하여, 상기 접근 통지 대상 에어리어에서 상기 작업원 태그를 검지한 경우에, 상기 작업원 태그를 검지한 것을 상기 작업 기계의 오퍼레이터에게 통지하기 위한 통지 지령을 생성하여, 통지 장치(80)에 출력하는 제어 장치(60)를 구비한 것으로 하였다.
이에 의해, 작업원의 작업 기계에의 접근을 고정밀도로 검지할 수 있음과 함께, 과도한 경보를 방지할 수 있다.
(2) 또한, 상기 실시 형태에서는, 상기 (1)의 작업 기계에 있어서, 상기 제어 장치(60)는, 상기 GNSS 수신 장치에서 취득된 상기 작업 기계의 위치 정보와, 상기 태그 검지 장치 제어 장치로부터 출력된 상기 태그 검지 정보에 포함되는 작업원 태그의 위치 정보를 사용해서 상기 작업 기계에 대한 상기 작업원 태그의 위치를 산출하고, 상기 검지 대상 에어리어에 기초하여 상기 작업원 태그의 위치의 확실성을 평가하고, 그 평가 결과에 기초하여 상기 작업원 태그의 위치를 산출하는 것으로 하였다.
(3) 또한, 상기 실시 형태에서는, 상기 (2)의 작업 기계에 있어서, 상기 작업원 태그(40)는, 수신한 상기 자계 신호에 포함되는 상기 자계 ID, 상기 자계 신호를 수신한 상기 작업원 태그가 자신을 식별하기 위한 태그 ID, 및 상기 작업원 태그의 위치 정보에 더하여, 상기 GNSS 수신부에서 취득된 상기 작업원 태그의 위치 정보의 정밀도나 신뢰성의 지표가 되는 측위 품질 정보를 더 포함하는 전파 신호를 송신하고, 상기 태그 검지 장치 제어 장치는, 상기 태그 정보 수신 장치에서 수신한 전파 신호에 포함되는 정보로서, 적어도 상기 태그 ID, 상기 작업원 태그의 위치 정보, 상기 자계 ID, 및 상기 측위 품질 정보를 포함하는 정보를 취득해서 태그 검지 정보로서 출력하고, 상기 GNSS 수신 장치는, 상기 작업 기계의 위치 정보에 더하여, 상기 GNSS 수신 장치에서 취득된 상기 작업 기계의 위치 정보의 정밀도나 신뢰성의 지표가 되는 측위 품질 정보를 출력하는 것으로 하였다.
(4) 또한, 상기 실시 형태에서는, 상기 (2)의 작업 기계에 있어서, 상기 제어 장치(60)는, 상기 작업원 태그의 상기 작업 기계에 대한 위치가 상기 검지 대상 에어리어의 내측일 경우에는, 상기 작업원 태그의 위치의 정확도가 높다고 판단하여, 상기 작업원 태그의 위치를 작업원 존재 에어리어로서 출력하고, 상기 작업원 태그의 상기 작업 기계에 대한 위치가 상기 검지 대상 에어리어의 외측일 경우에는, 상기 작업원 태그의 위치의 정확도가 낮다고 판단하여, 상기 검지 대상 에어리어를 상기 작업원 존재 에어리어로서 출력하고, 상기 GNSS 수신 장치로부터 출력되는 상기 작업 기계의 위치 정보 및 상기 태그 검지 장치 제어 장치에서 취득한 상기 태그 검지 정보에 포함되는 상기 작업원 태그의 위치 정보로부터, 상기 GNSS 수신 장치 및 상기 작업원 태그의 상기 GNSS 수신부의 적어도 한쪽에 있어서 위치 정보의 취득이 되지 못했다고 판단될 경우에는, 상기 검지 대상 에어리어를 상기 작업원 존재 에어리어로 하는 것으로 하였다.
(5) 또한, 상기 실시 형태에서는, 상기 (1)의 작업 기계에 있어서, 상기 작업 기계의 작업 상태를 검출하는 작업 상태 검출 장치(70)를 구비하고, 상기 제어 장치(60)는, 상기 작업 상태 검출 장치의 검출 결과에 기초하여 상기 검지 대상 에어리어 및 상기 접근 통지 대상 에어리어를 결정함과 함께, 상기 태그 검지 장치 제어 장치에 대하여 상기 검지 대상 에어리어의 정보를 포함하는 상기 검지 지령을 출력하고, 상기 작업 상태 검출 장치의 검출 결과에 따른 상기 통지 지령을 생성해서 상기 통지 장치에 출력하는 것으로 하였다.
(6) 또한, 상기 실시 형태에서는, 상기 (5)의 작업 기계에 있어서, 상기 차체 본체는, 하부 주행체(2)와, 상기 하부 주행체에 대하여 선회 가능하게 마련되고, 상기 다관절형 작업기의 기단부가 설치된 상부 선회체(3)를 갖고, 상기 작업 상태 검출 장치(70)는, 상기 작업기의 자세를 검출하는 자세 검출 장치(71)와, 상기 작업 기계의 작동 상태를 검출하는 기계 작동 상태 검출 장치(72)를 구비하고, 상기 제어 장치(60)는, 상기 자세 검출 장치의 검출 결과에 기초하여, 상기 작업 기계의 상부 선회체의 상기 하부 주행체에 대한 선회 중심에서부터 상기 작업기의 가장 떨어진 단부까지의 거리인 선회 반경을 산출하고, 상기 기계 작동 상태 검출 장치의 검출 결과에 기초하여, 상기 작업 기계의 작동 상태를 판별하여, 산출된 상기 선회 반경이라고 판별된 상기 작업 기계의 작동 상태를 사용해서 상기 검지 대상 에어리어 및 상기 접근 통지 대상 에어리어를 결정하는 것으로 하였다.
(7) 또한, 상기 실시 형태에서는, 상기 (1)의 작업 기계에 있어서, 상기 통지 장치(80)는, 상기 통지 지령의 하나인 표시 지령에 기초하여 시각 정보에 의해 상기 작업원 태그의 위치 및 상기 작업 기계에의 접근을 보고하는 표시 장치(81)와, 상기 통지 지령의 다른 하나인 경보 지령에 기초하여 청각 정보에 의해 상기 작업원 태그의 상기 작업 기계에의 접근을 보고하는 경보 장치(82)를 구비하고, 상기 제어 장치(60)는, 상기 검지 대상 에어리어와 상기 작업원 태그의 위치를 표시하도록 상기 표시 지령을 생성해서 상기 표시 장치에 출력하고, 상기 접근 통지 대상 에어리어의 내측에 상기 작업원 태그가 존재하는 경우에 상기 경보 지령을 생성해서 상기 경보 장치에 출력하는 것으로 하였다.
<부기>
또한, 상기 실시 형태에서는, 작업 팔을 갖는 작업 기계로서 유압 셔블이나 휠 로더를 예시해서 설명했지만, 작업 팔을 갖는 작업 기계라면 다른 작업 기계여도 본원 발명을 적용 가능하다. 또한, 상기 실시 형태에서는, 엔진 등의 원동기로 유압 펌프를 구동하는 일반적인 유압 셔블이나 휠 로더를 예로 들어 설명했지만, 유압 펌프를 엔진 및 모터로 구동하는 하이브리드식 유압 셔블이나, 유압 펌프를 모터만으로 구동하는 전동식 유압 셔블이나 휠 로더 등에도 본 발명이 적용 가능한 것은 물론이다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위 내의 다양한 변형예나 조합이 포함된다. 또한, 본 발명은 상기 실시 형태에서 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되지 않고, 그 구성의 일부를 삭제한 것도 포함된다. 또한, 상기 각 구성, 기능 등은, 그것들의 일부 또는 전부를, 예를 들어 집적 회로에서 설계하는 등에 의해 실현해도 된다. 또한, 상기 각 구성, 기능 등은, 프로세서가 각각의 기능을 실현하는 프로그램을 해석하여, 실행함으로써 소프트웨어로 실현해도 된다.
1: 유압 셔블 2: 하부 주행체
3: 상부 선회체 4: 운전실
5: 조작 레버 장치 6: 프론트 작업기
6A: 붐 6B: 암
6C: 버킷 7: 엔진 키 스위치
8: 로크 레버 10: 작업원 접근 통지 시스템
11: 아이콘 11a, 11b: 크롤러 프레임
12a, 12b: 크롤러 13a, 13b: 주행 유압 모터
16A: 붐 실린더 16B: 암 실린더
16C: 버킷 실린더 20: 태그 검지 장치
21, 21A, 21B: 자계 발생 장치 22: 태그 정보 수신 장치
23: 태그 검지 장치 제어 장치 24: 자계 신호 생성부
25: 자계 발생부 26: 전파 수신부
27: 태그 정보 추출부 28: 자계 발생 지령부
29: 검지 정보 출력부 31: 선회 프레임
32: 선회 유압 모터 33: 엔진
34: 유압 펌프 35: 컨트롤 밸브
40: 작업원 태그 41: 자계 검출부
42: 출력 정보 생성부 43: 전파 송신부
45: GNSS 수신부 50: GNSS 수신 장치
51: GNSS 수신 안테나 52: GNSS 위치 정보 생성부
60: 제어 장치 60A: 연산부
60B: 기억부 61: 검지 경보 에어리어 결정부
61A: 선회 반경 연산부 61B: 작동 상태 판별부
61C: 검지 경보 에어리어 연산부
62: 작업원 위치 산출부 62A: 작업원 위치 연산부
62B: 작업원 위치 평가부 63: 통지 지령 생성부
70: 작업 상태 검출 장치 71: 자세 검출 장치
72: 기계 작동 상태 검출 장치 75A 내지 75C: 자세 센서
77: 키 상태 검지 센서 78: 로크 상태 검지 센서
79: 레버 조작량 센서 80: 통지 장치
81: 표시 장치 82: 경보 장치
650: 경고 표시 120: 자계 신호
140: 전파 신호 221: 자계 검지 가능 에어리어
230, 230A, 230B: 검지 대상 에어리어
240, 240A: 작업원 존재 에어리어
280: 접근 통지 대상 에어리어 321: 자계 발생 장치 설치 위치 정보 기억부
340: 작업원 정보 기억부 350: GNSS 수신 장치 설치 위치 정보 기억부
410: 차륜 410a: 전륜
410b: 후륜 421: 자계 발생 장치
430: 휠 로더 431: 차체 본체
431a: 전방부 차체(프론트 프레임)
431b: 후방부 차체(리어 프레임)
436: 운전실(캡) 436: 운전실
437: 엔진실 441: 리프트 암
442: 버킷 450: 유압 작업 장치
451: 버킷 실린더 452: 리프트 실린더
464: 센터 조인트 475A, 475B: 자세 센서
550: GNSS 수신 장치

Claims (7)

  1. 주행 장치가 마련된 차체 본체와, 상기 차체 본체에 설치되어, 회동 가능하게 연결된 복수의 프론트 부재로 이루어지는 다관절형 작업기와, 상기 작업기를 조작하기 위한 조작 신호를 출력하는 조작 장치를 구비한 작업 기계에 있어서,
    상기 차체 본체에 마련되어, 상기 작업 기계의 위치 정보를 취득하는 GNSS 수신 장치와,
    발생하는 자계 신호의 발생원을 식별하기 위한 자계 ID를 포함하는 자계 신호를 발생시키는, 상기 차체 본체의 미리 정한 위치에 고정된 적어도 하나의 자계 발생 장치와,
    상기 작업 기계의 오퍼레이터 및 상기 작업 기계의 외부에서 작업을 행하는 작업원에게 휴대되는 작업원 태그이며, 상기 작업원 태그의 위치 정보를 취득하는 GNSS 수신부를 갖고, 상기 자계 발생 장치가 발생시키는 상기 자계 신호를 수신한 경우에, 적어도, 수신한 상기 자계 신호에 포함되는 상기 자계 ID와, 상기 자계 신호를 수신한 상기 작업원 태그가 자신을 식별하기 위한 태그 ID와, 상기 작업원 태그의 위치 정보를 포함하는 전파 신호를 송신하는 적어도 하나의 작업원 태그로부터 발신하는 전파 신호를 수신하는 태그 정보 수신 장치와,
    상기 자계 발생 장치를 검지 지령에 의해 제어함과 함께, 상기 태그 정보 수신 장치에서 수신한 전파 신호에 포함되는 정보를 취득해서 태그 검지 정보로서 출력하는 태그 검지 장치 제어 장치와,
    상기 작업 기계에 대한 상기 작업원 태그의 위치의 검지 대상으로 하는 검지 대상 에어리어와 상기 검지 대상 에어리어 중 상기 작업원 태그의 접근 통지의 대상으로 하는 접근 통지 대상 에어리어를 결정하고, 상기 작업 기계의 위치 정보, 상기 작업원 태그의 위치 정보, 상기 태그 검지 장치 제어 장치에서 취득한 상기 태그 검지 정보, 및 상기 검지 대상 에어리어에 기초하여, 상기 작업원 태그의 위치를 산출하고, 산출된 상기 작업원 태그의 위치에 기초하여, 상기 접근 통지 대상 에어리어에서 상기 작업원 태그를 검지한 경우에, 상기 작업원 태그를 검지한 것을 상기 작업 기계의 오퍼레이터에게 통지하기 위한 통지 지령을 생성하여, 통지 장치에 출력하는 제어 장치를
    구비한 것을 특징으로 하는 작업 기계.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 GNSS 수신 장치에서 취득된 상기 작업 기계의 위치 정보와, 상기 태그 검지 장치 제어 장치로부터 출력된 상기 태그 검지 정보에 포함되는 작업원 태그의 위치 정보를 사용해서 상기 작업 기계에 대한 상기 작업원 태그의 위치를 산출하고, 상기 검지 대상 에어리어에 기초하여 상기 작업원 태그의 위치의 확실성을 평가하여, 그 평가 결과에 기초하여 상기 작업원 태그의 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
  3. 제2항에 있어서, 상기 작업원 태그는, 수신한 상기 자계 신호에 포함되는 상기 자계 ID, 상기 자계 신호를 수신한 상기 작업원 태그가 자신을 식별하기 위한 태그 ID, 및 상기 작업원 태그의 위치 정보에 더하여, 상기 GNSS 수신부에서 취득된 상기 작업원 태그의 위치 정보의 정밀도나 신뢰성의 지표가 되는 측위 품질 정보를 더 포함하는 전파 신호를 송신하고,
    상기 태그 검지 장치 제어 장치는, 상기 태그 정보 수신 장치에서 수신한 전파 신호에 포함되는 정보로서, 적어도 상기 태그 ID, 상기 작업원 태그의 위치 정보, 상기 자계 ID, 및 상기 측위 품질 정보를 포함하는 정보를 취득해서 태그 검지 정보로서 출력하고,
    상기 GNSS 수신 장치는, 상기 작업 기계의 위치 정보에 더하여, 상기 GNSS 수신 장치에서 취득된 상기 작업 기계의 위치 정보의 정밀도나 신뢰성의 지표가 되는 측위 품질 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제어 장치는,
    상기 작업원 태그의 상기 작업 기계에 대한 위치가 상기 검지 대상 에어리어의 내측일 경우에는, 상기 작업원 태그의 위치의 정확도가 높다고 판단하여, 상기 작업원 태그의 위치를 작업원 존재 에어리어로 하고,
    상기 작업원 태그의 상기 작업 기계에 대한 위치가 상기 검지 대상 에어리어의 외측일 경우에는, 상기 작업원 태그의 위치의 정확도가 낮다고 판단하여, 상기 검지 대상 에어리어를 상기 작업원 존재 에어리어로 하고,
    상기 GNSS 수신 장치로부터 출력되는 상기 작업 기계의 위치 정보 및 상기 태그 검지 장치 제어 장치에서 취득한 상기 태그 검지 정보에 포함되는 상기 작업원 태그의 위치 정보로부터, 상기 GNSS 수신 장치 및 상기 작업원 태그의 상기 GNSS 수신부의 적어도 한쪽에 있어서 위치 정보의 취득이 되지 못했다고 판단될 경우에는, 상기 검지 대상 에어리어를 상기 작업원 존재 에어리어로 하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
  5. 제1항에 있어서, 상기 작업 기계의 작업 상태를 검출하는 작업 상태 검출 장치를 구비하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 작업 상태 검출 장치의 검출 결과에 기초하여 상기 검지 대상 에어리어 및 상기 접근 통지 대상 에어리어를 결정함과 함께, 상기 태그 검지 장치 제어 장치에 대하여 상기 검지 대상 에어리어의 정보를 포함하는 상기 검지 지령을 출력하고,
    상기 작업 상태 검출 장치의 검출 결과에 따른 상기 통지 지령을 생성해서 상기 통지 장치에 출력하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
  6. 제5항에 있어서, 상기 차체 본체는, 하부 주행체와, 상기 하부 주행체에 대하여 선회 가능하게 마련되고, 상기 다관절형 작업기의 기단부가 설치된 상부 선회체를 갖고,
    상기 작업 상태 검출 장치는,
    상기 작업기의 자세를 검출하는 자세 검출 장치와,
    상기 작업 기계의 작동 상태를 검출하는 기계 작동 상태 검출 장치를 구비하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 자세 검출 장치의 검출 결과에 기초하여, 상기 작업 기계의 상부 선회체의 상기 하부 주행체에 대한 선회 중심에서부터 상기 작업기의 가장 떨어진 단부까지의 거리인 선회 반경을 산출하고,
    상기 기계 작동 상태 검출 장치의 검출 결과에 기초하여, 상기 작업 기계의 작동 상태를 판별하고,
    산출된 상기 선회 반경이라고 판별된 상기 작업 기계의 작동 상태를 사용해서 상기 검지 대상 에어리어 및 상기 접근 통지 대상 에어리어를 결정하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
  7. 제1항에 있어서, 상기 통지 장치는,
    상기 통지 지령의 하나인 표시 지령에 기초하여 시각 정보에 의해 상기 작업원 태그의 위치 및 상기 작업 기계에의 접근을 보고하는 표시 장치와,
    상기 통지 지령의 다른 하나인 경보 지령에 기초하여 청각 정보에 의해 상기 작업원 태그의 상기 작업 기계에의 접근을 보고하는 경보 장치를 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 검지 대상 에어리어와 상기 작업원 태그의 위치를 표시하도록 상기 표시 지령을 생성해서 상기 표시 장치에 출력하고, 상기 접근 통지 대상 에어리어의 내측에 상기 작업원 태그가 존재하는 경우에 상기 경보 지령을 생성해서 상기 경보 장치에 출력하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
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