JP2002105991A - 縦穴掘削現場における警報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 油圧ショベルのオペレータがスイッチの操作
を忘れれば、警報が発せられないため、安定的に警報を
発することができない。またハーネスにより警報装置と
油圧ショベルが連結されているため、油圧ショベルが下
部走行体により自由に移動できないという制約もある。 【解決手段】 深い縦穴を掘削する現場に適用される警
報装置であって、建設機械等の伸縮アームの先端に取り
付けられたクラムシェルバケット等の掘削装置が掘削中
の縦穴に近づいたことを検出する検出手段と、前記検出
手段の検出信号が入力され、前記検出信号に基づいて警
報信号を出力する制御手段と、前記制御手段からの警報
信号に基づいて警報を発生する警報手段と、を有し、前
記警報手段は、前記縦穴内の作業者に向けて警報を出力
するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、油圧ショベル等に
装着された伸縮アームの先端に備えられたクラムシェル
バケット等の作業装置により縦穴掘削をする場合に、縦
穴内の作業者に作業装置が接近することを知らせる警報
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に従来技術の縦穴掘削現場における
警報装置を示す。図において、１は油圧ショベル、２は
下部走行体、３は上部旋回体、４はブーム、５は伸縮ア
ーム、６はクラムシェルバケット、７はキャブ、１０は
縦穴、１１は警報装置、１２は支持部材、１３はハーネ
ス、１４はスイッチである。

【０００３】図５の従来技術によれば、縦穴掘削を行う
にあたり、油圧ショベル１は縦穴１０方向に上部旋回体
３を旋回させ、ブーム４を上げるとともに伸縮アーム５
を垂直となる方向に引き作動させ、縦穴１０の上にクラ
ムシェルバケット６が位置するように調整する。

【０００４】さらに伸縮アーム５を伸び作動させて縦穴
内にクラムシェルバケット６を降ろしていくのである
が、縦穴１０の底には縦穴１０内で作業している作業者
がいる。作業者が上方からクラムシェルバケット６が降
りてきていることに気付かずにいると、作業者にクラム
シェルバケット６が接触する恐れがある。この為、従来
では、油圧ショベル１のキャブ７内から、油圧ショベル
１のオペレータがスイッチ１４を押し操作して、警報装
置１１から縦穴１０内に音等により警報を発するように
している。警報装置１１は、油圧ショベル１の上部旋回
体３のバッテリからハーネス１３を介して電力が供給さ
れている。

【０００５】この従来技術では、油圧ショベル１のオペ
レータがスイッチ１４の操作を忘れれば、警報が発せら
れないため、安定的に警報を発することができない。ま
たハーネス１３により警報装置１１と油圧ショベル１が
連結されているため、油圧ショベル１が下部走行体２に
より自由に移動できないという制約もある。

【０００６】この問題を解決しようとしたものに、特開
平８−２３２３０２に記載された発明がある。これによ
れば、伸縮アームを下げ側（伸ばす側）に操作したと
き、警告手段に信号を送って縦穴１０内で作業している
作業者に警告を発するものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】特開平８−２３２３０
２に記載された発明では、伸縮アームを下げ側に操作し
たときに警告が発せられるため、縦穴内にクラムシェル
バケットが位置していないときでも、警告が発せられる
恐れがあり、縦穴内の作業者は、実際クラムシェルバケ
ットが降下しているのか否かを確認する必要があり煩わ
しい。

【０００８】また、油圧ショベル自体に警告手段が組み
込まれているため、予め警告手段を装備している油圧シ
ョベルでしか縦穴掘削作業を行うことができないという
問題点がある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、深
い縦穴を掘削する現場に適用される警報装置であって、
建設機械等の伸縮アームの先端に取り付けられたクラム
シェルバケット等の掘削装置が掘削中の縦穴に近づいた
ことを検出する検出手段と、前記検出手段の検出信号が
入力され、前記検出信号に基づいて警報信号を出力する
制御手段と、前記制御手段からの警報信号に基づいて警
報を発生する警報手段と、を有し、前記警報手段は、前
記縦穴内の作業者に向けて警報を出力するようにした。

【００１０】これによれば、掘削装置が縦穴に近づく
か、或いは縦穴の内部に入ったタイミングで警報が発せ
られるので、縦穴内或いはその近傍にクラムシェルバケ
ット等の掘削装置が位置している時のみ、適切に警報が
発せられる。また、オペレータがスイッチを押すといっ
た行為を行う必要がないため、確実に警報が得られる。

【００１１】請求項２の発明では、前記検出手段，制御
手段，警報手段は、一つ或いは複数のユニットにまとめ
られ、前記ユニットには電力源を備えたので、油圧ショ
ベル等とは別個に警報装置を持ち運びでき、如何なる建
設機械（例えば伸縮アームを備えた油圧ショベルや、ク
ラムシェルバケットを吊り下げたクレーン等）により作
業を行うにしても、本発明を適用できる。即ち、本発明
の警報装置のユニットのみ縦穴に設置すれば、如何なる
建設機械が稼働している現場であっても、安価かつ確実
に縦穴内の作業者に対する警報を発することができるの
である。

【００１２】更に請求項３の発明によれば、前記電力源
を、バッテリとしたので、容易に前記ユニットを持ち運
びすることができる。

【００１３】更に請求項４の発明によれば、前記電力源
を、太陽電池としたので、バッテリ電力の消費を案ずる
必要がない。バッテリと太陽電池を両方備えれば、より
効果的である。

【００１４】更に請求項５の発明によれば、前記検出手
段と制御手段とを一つの検出ユニットとして縦穴の上部
付近に配置し、前記警報手段は警報ユニットとして縦穴
の底部近くに配置し、前記検出ユニットと前記警報ユニ
ットとの間で無線で信号を通信する、無線通信手段を設
けたので、縦穴内の作業者の近傍で警報を発することが
でき、確実に作業者へ警報を伝えながら、縦穴外部への
警報音が伝播して周辺への騒音となることを防ぐことが
できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図に基づい
て説明する。図１は本発明の第１の実施形態を示す図で
ある。図において、従来の技術である図５と同一の構成
要素を示すものには同一の符号を付す。図において、２
０は警報装置ユニットである。図２は、図１の警報装置
ユニット２０の構成を示すブロック図である。図におい
て、２１は制御手段であるコントローラ、２２は検出手
段である超音波センサ、２３は警報手段であるスピー
カ、２４は同じく警報手段である回転灯、２５は電力源
であるバッテリである。

【００１６】図１及び図２に基づいて本発明の第１の実
施形態の警報装置の構成及び作用を説明する。図５の従
来の技術と同様に、伸縮アーム５の先端にクラムシェル
バケット６を備えた油圧ショベル１を掘削作業を行う縦
穴１０の近傍に位置させ、ブーム４を上げて、伸縮アー
ム５が垂直となるように伸縮アーム５を揺動作動させ
る。次に、伸縮アーム５を伸び作動させて縦穴１０内に
クラムシェルバケット６を入れていく。

【００１７】縦穴１０内の上端付近には警報装置ユニッ
ト２０が配置されており、この警報装置ユニット２０は
縦穴１０内への侵入物を検出するように設定された超音
波センサ２２が設けられている。超音波センサ２２によ
り縦穴１０内にクラムシェルバケット６が侵入したこと
が検出されると、この検出信号に基づいてコントローラ
２１はスピーカ２３と回転灯２４に警報信号を出力す
る。スピーカ２３と回転灯２４は縦穴１０の底方向へ向
かって取り付けられており、スピーカ２３からの警報音
と回転灯２４の点灯により、縦穴１０内の作業者にクラ
ムシェルバケット６が降下していることを伝えることが
できる。

【００１８】これにより、クラムシェルバケット６が縦
穴１０内に侵入したとき（或いは、超音波センサ２２の
向きを設定することにより縦穴１０上部に位置したと
き）のみ、油圧ショベル１のオペレータは何ら意識する
ことなく、確実に縦穴１０内の作業者に警報を与えるこ
とができる。また警報装置ユニット２０はユニット化さ
れており、内部に電力源となるバッテリ２５を装備して
いるため、油圧ショベル１から完全に独立して移動させ
ることができるため、他の現場へも容易に持ち運び、使
用することができる。また検出する相手が他の油圧ショ
ベルであろうと、クレーン等の他の建設機械であろう
と、縦穴１０内へのクラムシェルバケットやその他の作
業装置の侵入を確実に検出し、警報を発することができ
る。

【００１９】また本実施形態ではタイマ２６を備えてお
り、縦穴１０内にクラムシェルバケット６が侵入してか
ら一定時間を経過すると、コントローラ２１からの警報
信号の出力を停止するようにすることを可能としてい
る。これは比較的縦穴１０の深度が浅いときには、縦穴
１０内にクラムシェルバケット６が侵入すると、比較的
短い時間で縦穴１０の底へ到達するため、作業者が既に
クラムシェルバケット６の存在を認識しているにも係わ
らず、長時間警報音と回転灯の点滅にさらされるのを防
ぐことができる。なお、ここで、一定時間経過後、警報
音のみ止めるようにすれば、作業者は回転灯により注意
を促されながらも、警報音によるストレスを受けること
を免れることができる。

【００２０】また、本実施形態では電力源としてバッテ
リ２５を使用しているが、バッテリ２５に限ぎるもので
はなく、太陽電池を使用してもよい。これによれば、バ
ッテリへの充電の手間を省くことができる。また太陽電
池とバッテリ２５を併用することにより、安定的に電力
を供給することができ、バッテリ２５の電力消費を抑え
ることができる。なお、本実施形態の各機器類は消費電
力は小さいので、バッテリ２５の電力容量は小さなもの
でよく、装置を大型化する恐れはない。

【００２１】図３は本発明の第２の実施形態を示す図で
あり、図において、図５の従来技術及び第１の実施形態
と同一の構成要素を示すものには同一の符号を付す。図
において、３０は検出ユニット、３１は警報ユニットで
ある。図４は図３の警報装置ユニット２０の構成を示す
ブロック図である。図において、３２はコントローラ、
３３は送信手段、３４は受信手段、３５はスピーカ、３
６は警告灯、３７はスイッチである。

【００２２】図３及び図４に基づいて、本発明の第２の
実施形態の構成及び作用について説明する。第２の実施
形態では、第１の実施形態と違い、警報装置を検出ユニ
ット３０と警報ユニット３１の２つの筐体に分けて構成
している。検出ユニット３０は第１の実施形態の警報装
置ユニットと同様に縦穴１０の上端付近に配置される。
検出ユニット３０には、超音波センサ２２、バッテリ２
５が設けられており、クラムシェルバケット６の縦穴１
０内への侵入を超音波センサ２２で検出し、この検出信
号がコントローラ３２に入力される。コントローラ３２
は検出信号に基づいて送信手段３３に警報信号を出力
し、送信手段３３は無線送信により警報信号を発信す
る。

【００２３】また縦穴１０の底付近で、作業者の作業エ
リアの近傍には、警報ユニット３１が備え付けられてい
る。警報ユニット３１では、送信手段３３から発信され
た警報信号を受信手段３４が受信し、この受信手段３４
を経由して送られた警報信号により、警報手段であるス
ピーカ３５及び警告灯３６から警報が発せられる。

【００２４】本実施形態では、縦穴１０内の作業者の近
傍からスピーカ３５からの警報音が発せられるため、警
報音自体は第１の実施形態のものに比して小さなものと
することができる。また警告灯３６も第１の実施形態の
如く回転灯を使用してもよいが、作業者の近くで発光す
るため、単に赤色灯を発光させたり点滅させたりするよ
うにしてもよい。これによれば、警報音が縦穴１０の外
部に漏れる量を小さなものとすることができるので、作
業現場周辺への騒音発生を抑えつつ、確実な警報を作業
者には与えることができるものである。

【００２５】なお、警報ユニット３１は作業者が携帯で
きるようにしてもよく、この場合、警報音や発光だけで
なく、例えば振動発生手段を警報手段として備えてもよ
く、これによれば振動により確実に作業者は警報を得る
ことができる。

【００２６】警報ユニット３１に備えられたバッテリ３
８は、作業者の近傍に警報ユニット３１をおくほど、警
報音等が小さなもので済むため、電力容量を小さなもの
とすることができる。

【００２７】また本実施形態ではスイッチ３７を備えて
いる。スイッチ３７を押し操作することにより、警報の
発生を止めることができ、例えば、クラムシェルバケッ
ト６が縦穴１０内で作業者と油圧ショベル１のオペレー
タとの共通認識の元で停止しているときなどに、警報の
発生を止めることができる。第１の実施形態の場合と同
様にタイマを備えるようにしてもよい。

【００２８】本実施形態では、検出ユニット３０から警
報ユニット３１へ向かってワンウェイで信号が送信され
る構成となっているが、両方に送受信手段を備えること
により、例えば、縦穴１０内からこの警報装置を使っ
て、縦穴１０の外部に向かって意思表示を行うようにす
ることも可能である。この場合、検出ユニット側にもス
ピーカ等の警報手段を備え、また警報ユニット側の警報
音と検出ユニット側の警報音との音色を変えておけば、
間違えることなく、作業者の意思を地上に伝えることが
できる。

【００２９】なお、上述の各実施形態では検出手段とし
て超音波センサを用いたが、これに限るものでなく、例
えば赤外線センサ等を用いてもよいことは当然である。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、縦穴掘削現場で縦穴内
にいる作業者に対し、伸縮アームの先端等に装着された
クラムシェルバケット等の作業装置が縦穴内に侵入した
ことを確実に伝えることができる。また、本発明の警報
装置は、何れの作業現場でも、また如何なる建設機械が
使用されていても適用し、所望の効果を得ることができ
るので、汎用性に富み、作業のコストを抑えることもで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態を示す図である。

【図２】 図１の第１の実施形態の警報装置の構成を示
すブロック図である。

【図３】 本発明の第２の実施形態を示す図である。

【図４】 図３の第２の実施形態の警報装置の構成を示
すブロック図である。

【図５】 従来技術の一実施形態を示す図である。

【符号の説明】

１ 油圧ショベル ４ ブーム ５ 伸縮アーム ６ クラムシェルバケット ７ キャブ １０ 縦穴 ２０ 警報装置ユニット ２２ 超音波センサ（検出手段） ２３，３５ スピーカ ２４ 回転灯 ２５，３８ バッテリ（電力源） ３０ 検出ユニット ３１ 警報ユニット ３３ 送信手段（無線通信手段） ３４ 受信手段（無線通信手段）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 深い縦穴を掘削する現場に適用される警
   報装置であって、建設機械等の伸縮アームの先端に取り
   付けられたクラムシェルバケット等の掘削装置が掘削中
   の縦穴に近づいたことを検出する検出手段と、前記検出
   手段の検出信号が入力され、前記検出信号に基づいて警
   報信号を出力する制御手段と、前記制御手段からの警報
   信号に基づいて警報を発生する警報手段と、を有し、前
   記警報手段は、前記縦穴内の作業者に向けて警報を出力
   するようにされたことを特徴とする縦穴掘削現場におけ
   る警報装置。
2. 【請求項２】 前記検出手段，制御手段，警報手段は、
   一つ或いは複数のユニットにまとめられ、前記ユニット
   には電力源を備えたことを特徴とする請求項１記載の縦
   穴掘削現場における警報装置。
3. 【請求項３】 前記電力源は、バッテリであることを特
   徴とする請求項２記載の縦穴掘削現場における警報装
   置。
4. 【請求項４】 前記電力源は、太陽電池であることを特
   徴とする請求項２記載の縦穴掘削現場における警報装
   置。
5. 【請求項５】 前記検出手段と制御手段とを一つの検出
   ユニットとして縦穴の上部付近に配置し、前記警報手段
   は警報ユニットとして縦穴の底部近くに配置し、前記検
   出ユニットと前記警報ユニットとの間で無線で信号を通
   信する、無線通信手段を有することを特徴とする請求項
   １乃至２記載の縦穴掘削現場における警報装置。