JPH10320657A - 進入検知入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 昼夜にかかわらず密閉されたキャビン内で機
器を操作する作業者自身に、進入者の存在を認識させる
信号の伝達を容易におこなう。 【解決手段】 パルス状の信号を入力信号として入力す
る複数の入力段１と、入力信号３の直流成分をカットし
て、予め定められた任意の周波数の交流成分のみを取り
出す検波手段２０と、検波手段２０で獲られた検波信号
をパルス状に成形するパルス成形手段２１と、パルス成
形手段２１で成形されたパルス信号のＯＮ／ＯＦＦのパ
ルス幅を各々検出するパルス幅検出手段２２と、予め設
定されたパルス幅か否かを判定すると共に、予め設定さ
れた回数だけ連続して同一周期で順次獲られるか否かを
判定する判定手段２３とを備えて、判定手段２３の出力
を建機や重機の機器に設けられたキャビン内でおこなう
と共に前記入力段１を機器外装面に備えて進入検知の入
力をおこなう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の出力ユニッ
トで工事現場などで進入物の検知をおこなう進入検知の
出力を建機や重機などの機器内で捕らえる入力装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ショベルカーなどの周辺に別
途作業の安全確認をおこなう安全確認者をおいて、安全
確認者が常々ショベルカーの死角となる右側及び裏側の
安全確認をおこない、突然動作する建機や重機の旋回な
どに対処する作業エリアを確保していた。そして、安全
確認者が危険と判断した際に建機や重機など機器を操作
する作業者に、携帯の点滅表示棒や携帯無線機などで危
険を知らせていた。

【０００３】近年、人件費の高騰や作業者不足を補い、
工事現場などにおいて建機や重機などが安全に作業をお
こなう為に、人などが不用意に作業エリア内に進入した
際に、人を介さずに無人で進入者を検知する装置が望ま
れている。

【０００４】ここで従来技術として揚げるのは適当では
ないが、本願発明の性格上本願発明と同時出願の「進入
検知出力装置」について以下説明する。

【０００５】本願発明と同時出願の「進入検知出力装
置」は、工事現場などにおいて発光体を点滅させると共
に危険地域への進入検知をおこない、最終段に位置する
出力ユニットへ進入検知の信号を順次伝える複数の出力
ユニットの中で、前記発光体の点滅出力とは別の出力段
を備えて出力をおこなう出力ユニットを提供している。

【０００６】図６に示す１１は、工事現場などにおいて
危険地域であることを示す、少なくともバッテリ電池１
２と発光体１３とを備えてコードレスで点滅点灯をおこ
なう複数の出力ユニットの１つである。

【０００７】この出力ユニット１１は前記発光体１３と
は別に光ビームによるパルス状のＯＮ／ＯＦＦ光をリセ
ット光パルスＲとして他の出力ユニット１１へ出力する
発光手段１４と、他の出力ユニット１１が出力した発光
手段１４の発光素子１４ａから送られるリセット光パル
スＲを受光する受光素子１５ａと、リセット光パルスＲ
の進入方向を制限する略筒形状の凹部１５ｂ孔と、リセ
ット光パルス毎にリセット信号を作成する受光手段１５
と、受光手段１５の受光素子１５ａが水平方向に回動自
在に構成されて、受光素子１５ａと発光素子１４ａの軸
方向を異なる角度に調整する角度調整手段Ｘと、前記リ
セット信号を受けてタイマ値を初期化するタイマ制御手
段や、予め定められている所定の時間内にリセット信号
が得られずタイムＵＰした際に、発光手段１４の出力を
一定時間インヒビットする手段とを有する制御部１６と
を備えている。

【０００８】そして、最終段に位置する出力ユニット１
１には前記発光体１３の点滅出力とは別に進入検知の出
力をフラッシュ光などでおこなう出力段１９をベルトで
固定している。また、昼夜を検出する夜間検出手段１８
と、太陽電池１０とを備えてバッテリ電池１２の充放電
をおこなわせている。

【０００９】なお上記従来の技術においては、出力ユニ
ットから出力される信号を建機や重機を操作する作業者
自身が直接確認して進入者の存在を知るものであった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の安全確認者
が携帯点滅表示棒や携帯無線機で危険を知らせるものに
おいては、工事現場で機器を操作する作業者自身が進入
者の存在を直接確認することができないという問題点を
有するものであった。

【００１１】すなわち、一般に人件費の節約や作業者不
足上、工事現場には安全確認者は必要最低限の人数しか
配置されておらず、危険性ある全ての重機毎に配置され
ることはない。

【００１２】このため、夜間など見通しの効かない時間
帯とか、安全確認者のほんの僅かの不在や他のものに注
意を払っているすきに、状況判断の未熟な幼児や子供な
どが不意に危険エリアに進入した際、或は不注意から誤
って危険エリアに進入してしまった際などに安全確認上
問題となるものであった。

【００１３】また、本願発明と同時出願の「進入検知出
力装置」においては、出力ユニットの出力段から出力さ
れる信号は建機や重機を操作する作業者自身が、安全確
認者がおこなう動作の確認と同様に、出力ユニットの方
向へ視線を変えて確認しなければならないという問題が
ある。

【００１４】すなわち、ショベルカーなどの作業にあっ
ては、操縦者の目線は常に右前方のアーム先端部に集中
している。このため、仮に確認しづらい位置に出力ユニ
ットが置かれた時や、移動や旋回で確認しずらい位置へ
停止した時は、つい安全確認を怠って加重物に注意を払
い旋回などをしてしまう場合がある。

【００１５】これは、騒音やほこりの影響を受け続ける
乱雑な環境下にあって、工事を正確に素早く遂行するた
めにキャビンのドアを密閉し、加工物周辺に神経を集中
させて機器を操作してしまうことから発生するトラブル
である。

【００１６】そこで、重機を操作する操作席に座る者に
とっては、無人で進入検出をおこなう装置から送られて
くる信号を受けて、操縦者の居るキャビン内部に直接進
入検知の信号の有無を知らせる入力手段が望まれてい
た。

【００１７】本発明は、昼夜にかかわらず密閉されたキ
ャビン内で機器を操作する作業者自身に、進入者の存在
を認識させる信号の伝達を容易におこなう進入検知入力
装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の進入検知出力装
置は、上記従来例の問題点を解決するため、工事現場な
どにおいて発光体を点滅させると共に危険地域への進入
検知をおこない、最終段に位置する出力ユニットへ進入
検知の信号を順次伝える複数の出力ユニットの中で、前
記発光体の点滅出力とは別の出力段が出力する進入検知
出力を捕らえる入力装置において、前記出力段が出力す
るパルス状の信号を入力信号として入力する複数の入力
段と、入力信号の直流成分をカットして、予め定められ
た任意の周波数の交流成分のみを取り出す検波手段と、
検波手段で獲られた検波信号をパルス状に成形するパル
ス成形手段と、パルス成形手段で成形されたパルス信号
のＯＮ／ＯＦＦのパルス幅を各々検出するパルス幅検出
手段と、予め設定されたパルス幅か否かを判定すると共
に、予め設定された回数だけ連続して同一周期で順次獲
られるか否かを判定する判定手段とを備えて、判定手段
の出力を建機や重機の機器に設けられたキャビン内でお
こなうと共に前記入力段を機器外装面に備えて進入検知
の入力をおこなうことを特徴とする。

【００１９】また、入力段を機器外装面であるキャビン
上部面近傍位置に備えて、下方より上方へ向けて照射さ
れる光信号で進入検知の入力をおこなうものであれば、
光手段による出力信号であっても容易に捕らえることが
できる。

【００２０】さらに、前記判定手段の出力がキャビン内
の前部位置近傍に設けられた少なくとも発光手段または
ブザー音のいずれかでおこなわれることが好適である。

【００２１】（作用）本発明は上記構成によって、次の
ような作用を営むことができる。すなわち、パルス状の
信号を入力する複数の入力段と、入力信号の中で任意の
周波数の交流成分のみを取り出して、パルス状に成形す
ることで、ノイズの多い工事現場においても信号源の周
波数帯にある信号のみの変化を、複数あるいずれかの入
力段においてパルス状に捕らえることができる。また、
予め設定されたパルス幅か否かをパルスのオン部分とオ
フ部分の両方で判定すると共に、予め設定された回数だ
け連続して同一周期で順次獲られるか否かを判定する判
定手段によって、ノイズ信号をカットして信号源と同一
パルス幅の信号のみを取り出し、更にその周期が連続し
て獲られた際に入力信号と判定することから、ノイズの
多い環境下にあっても、正確に進入検知の出力を捕らえ
ることができる。そして、移動する機器であっても複数
設けられた入力段で広角的に信号を捕らえることで、信
号入力可能範囲を大きくとることができる。

【００２２】また、入力段を機器外装面であるキャビン
上部面位置近傍に備えて、下方より上方へ向けて照射さ
れる光信号で進入検知の入力をおこなうものであれば、
キャビン上面位置はかなり高い位置となり、入力段を下
方へ傾けて設置することができる。このため、信号源が
光であっても太陽光が直接入力段に入力されることがな
く、容易に光信号を捕らえることができる。

【００２３】さらに、前記判定手段の出力がキャビン内
の前部位置近傍に設けられた少なくとも発光手段または
ブザー音のいずれかでおこなわれるものであれば、移動
や旋回を繰り返す密閉されたキャビン内で作業する操縦
者であっても、更に目線が常に右前方のアーム先端部に
集中している際にも、入力の有無を作業者の前面から直
接発する光や音の信号で極めて容易に認識することがで
きる。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図１
〜図５を参照して簡単に説明する。

【００２５】本発明の進入検知出力装置は、工事現場な
どにおいて発光体を点滅させると共に危険地域への進入
検知をおこない、最終段に位置する出力ユニットへ進入
検知の信号を順次伝える複数の出力ユニットの中で、前
記発光体の点滅出力とは別の出力段が出力する進入検知
出力を捕らえる入力装置において、前記出力段が出力す
るパルス状の信号を入力信号３として入力する複数の入
力段１と、入力信号３の直流成分をカットして、予め定
められた任意の周波数の交流成分のみを取り出す検波手
段２０と、検波手段２０で獲られた検波信号をパルス状
に成形するパルス成形手段２１と、パルス成形手段２１
で成形されたパルス信号のＯＮ／ＯＦＦのパルス幅を各
々検出するパルス幅検出手段２２と、予め設定されたパ
ルス幅か否かを判定すると共に、予め設定された回数だ
け連続して同一周期で順次獲られるか否かを判定する判
定手段２３とを備えて、判定手段２３の出力（出力装置
２による出力）を建機や重機の機器７に設けられたキャ
ビン６内でおこなうと共に前記入力段１を機器外装面に
備えて進入検知の入力をおこなう。

【００２６】また、入力段１を機器外装面であるキャビ
ン６上部面近傍位置に備えて、下方より上方へ向けて照
射される光信号で進入検知の入力をおこなう。

【００２７】さらに、前記判定手段２３の出力（出力装
置２による出力）がキャビン６内の前部位置近傍に設け
られた少なくとも発光手段２ａまたはブザー２ｂ音のい
ずれかでおこなわれる。

【００２８】このような実施の形態で構成された本発明
の進入検知入力装置は、昼夜にかかわらず密閉されたキ
ャビン内で機器を操作する作業者自身に、進入者の存在
を認識させる信号の伝達を容易におこなう効果を奏す
る。

【００２９】

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１〜図５は本発明の実施例を
示すものである。図１は本発明をショベルカーに適用し
たもので、ショベルカー７の外装面であるキャビン６上
部面近傍位置に入力段１、そしてキャビン６内の前部位
置近傍に発光手段とブザー音による出力装置２とを備え
た進入検知入力装置である。

【００３０】この進入検知入力装置は、工事現場におい
て発光体１３を点滅させると共に危険地域への進入検知
をおこない、最終段に位置する出力ユニットＰｈへ進入
検知の信号を順次伝える複数の出力ユニット１１（Ｐ
ａ、Ｐｂ、Ｐｃ・・・、Ｐｈ）の中で、前記発光体１３
の点滅出力とは別の出力段を備えてた出力ユニットＰ
ｆ、Ｐｇ、Ｐｈが出力する進入検知出力（フラッシュ光
３による出力）３ｆ、３ｇ、３ｈを入力する装置であ
る。

【００３１】この進入検知は図の点線矢印で示す方向へ
スキャンして進入者の有無を検出している。そして、図
のＰｃとＰｄ間に示す＊印部で進入者を検出した場合、
ＰｄからＰｅ・・・Ｐｈ方向へ進入検知の信号が伝達さ
れている。そこでＰｆとＰｇとＰｈで示す出力ユニット
にはストロボ回路が内臓されていて、各々フラッシュ光
を入力段１へ向けて照射している。

【００３２】このフラッシュ光は図５の（ア）で示すデ
ュティ５０％の２００ｍｓｅｃ幅パルスを３回連続して
出力している。図４の（ア）はフラッシュ光３を示すも
のである。なお図４の（ア）〜（コ）で示す各部の信号
波形を図５において同一符号を付して以下説明する。

【００３３】フラッシュ光３は５つのホトダイオード１
ａ〜１ｅで構成されている。この５つの入力段１は各々
が徐々に異なる方向へ向けられて、図２の６で示すキャ
ビンの左側面上部に側面に沿って円弧状に１列に並べら
れている。そして図３の４で示すカバーの内側奥に５つ
のホトダイオード１が各々光学手段（レンズやフィルタ
など）を介して設けられている。このカバー４は左下方
へ向けて開口し、その先端開口部が大きく広げられて、
止め具５でキャビン６に固定されている。

【００３４】この５つのホトダイオード１ａ〜１ｅのい
ずれかにフラッシュ光３が入光すると、図の（イ）で示
す信号が獲られる。図５のＬで示すレベルには太陽光な
どの間接光ノイズが発生している。ここで、フラッシュ
光３のパルス変化をコンデンサＣで捕らえて、入力信号
のＬで示す直流成分をカットして、更にダイオードＤ１
で正の信号をカットして、信号の検波（検波手段２０）
をおこない（ウ）の信号波で示す交流成分のみを抽出し
ている。

【００３５】この信号はＡＭＰ１で反転増幅されると共
にコンデンサＣ１で高周波ノイズをカットして、（エ）
の信号波を得ている。ここで、図５の点線で示すＶＤｚ
レベルは、ツェナーダイオードＤｚの電圧レベルで、こ
の電圧以下の信号はカットされる。そして、抵抗Ｒ１と
コンデンサＣ２で積分成形された後、ＡＭＰ２のツェナ
ーダイオードＤでＴＴＬレベル（５Ｖレベル）のパルス
に成形（パルス成形手段２１）されて、図の（オ）信号
を得ている。

【００３６】このＴＴＬレベルのパルス信号はインバー
タで位相反転されて、（カ）、（キ）の信号に分けられ
る。一方、発信回路で作成された１ＫＨｚのクロックパ
ルス（ク）は上記（カ）、（キ）の信号とＡＮＤゲート
で論理和がとられて、各々（ケ）、（コ）の信号波を得
る。

【００３７】このように、パルス成形手段で成形された
パルス信号のＯＮ（ハイレベル）／ＯＦＦ（ローレベ
ル）が（ケ）、（コ）に示す波形へ分離された各信号
は、各々ＵカウンタとＤカウンタに送られて、パルス幅
を検出するパルス幅検出手段２２（ＣＰＵ）でクロック
パルス数がカウントされる。

【００３８】ＣＰＵはＩＮ３ポートがＨ（ハイ）レベル
の時（Ｄカウンタ動作中）Ｕカウントのカウントデータ
をＩＮ１パラレル８ｂｉｔポートから読み込み、逆にＩ
Ｎ３ポートがＬ（ロー）レベルの時（Ｕカウンタ動作
中）ＤカウントのカウントデータをＩＮ２パラレル８ｂ
ｉｔポートから読み込んでいる。なおＵ、Ｄ各カウンタ
はデータを読み込まれた後クリヤされて、次のカウント
動作に備えている。

【００３９】次にＣＰＵは、読み込んだデータからパル
ス幅を算出して、予め設定されたパルス幅か否かを判定
している。すなわち、１ＫＨｚ（＝１ｍｓｅｃ）である
クロックパルスのパルス数の数からパルス幅を算出し
て、図５の（ケ）に示す２１５ｍｓｅｃ、１９０ｍｓｅ
ｃ、１９８ｍｓｅｃを得る一方、図５の（コ）に示す１
９３ｍｓｅｃ、２１４ｍｓｅｃを得ている。このパルス
幅は各々図５の（ア）で示す信号波の（１）〜（５）に
各々対応している。

【００４０】そこで、フラッシュ光３はデュティ５０％
の２００ｍｓｅｃ幅パルスを３回連続して出力されてい
ることから、上記算出したパルスをＰｉ（ｉ＝１〜５）
とするとＰｉが、１８０ｍｓｅｃ＜Ｐｉ＜２２０ｍｓｅ
ｃであるか否かが判定される。なお、このパルス幅上下
限値は複数の出力段からの時間遅れによる重なりも考慮
して設定されている。

【００４１】そして、この判定はＵ、Ｄの各カウンタの
パルス数入力毎におこなわれ更に、予め設定された回数
だけ連続して同一周期で順次獲られるか否かが判定され
る。

【００４２】ここでフラッシュ光３は図５（ア）の３回
連続してフラッシュ出力されている。このため、図の
（１）〜（５）の５回連続したＯＮ／ＯＦＦパルスが順
次獲られるか否かで判定されるものである。

【００４３】以上のように、予め設定されたパルス幅か
否かを判定すると共に、予め設定された回数だけ連続し
て同一周期で順次獲られるか否かを判定する２重の判定
手段２３（ＣＰＵ）で判定がおこなわれている。

【００４４】この判定結果はＣＰＵのＯＵＴ１出力ポー
トからトランジスタを介しておこなわれる。図４に示す
実施例にあっては、高輝度ＬＥＤ２ａを４つ備えた発光
４（発光手段）と圧電ブザー（Ｂｚ）２ｂによるブザー
音５とで出力がおこなわれている。

【００４５】図２の２で示す出力装置は発光手段２ａと
ブザー音２ｂによる２種の出力を備えている。この出力
装置２により、ショベルカー７を椅子６ａから操作する
作業者は、キャビン６の旋回移動位置に係わらず、入力
段１（複数の入力段１ａ〜１ｅ）の入力範囲内で、わざ
わざ図１の出力ユニットＰｈを確認することなく、容易
に進入検知の出力を認識することができる。

【００４６】以上のように上記実施例によれば、ノイズ
の多い工事現場においても信号源の周波数帯にある信号
のみの変化を、複数あるいずれかの入力段１においてパ
ルス状に捕らえることができる。このことから、正確に
進入検知の出力を捕らえると共に、移動する機器であっ
ても複数設けられた入力段１で広角的に信号を捕らえ
て、信号入力可能範囲を大きくとることができる。さら
に、キャビン６の上面位置など高い位置へ入力段１を下
方へ傾けて設置することで、信号源が光などであっても
入力段１には太陽光が直接入力することなく、容易に光
信号を捕らえることができる。また、移動や旋回を繰り
返す密閉されたキャビン６内で作業する操縦者であって
も、更に目線が常に右前方のアーム先端部に集中してい
る際にも、入力の有無を作業者の前面から直接発する光
や音の信号で極めて容易に進入検知出力を認識すること
ができる。

【００４７】なお、本実施例においてはフラッシュ光３
によるパルス信号入力例を示したが、光に限らず超音波
などの音響手段によるパルス信号入力であっても同様の
効果を得ることができる。また、実施例においては入力
段１の数を５つ（１ａ〜１ｅ）としたが５つに限定する
ものではなく２つであってもかまわない。また、フラッ
シュ光３の出力を３回連続としたが２回連続であっても
よい。さらに、入力段１は機器外装面であれば、出力ユ
ニットの配置や検出方向に応じて右側か左側が決定され
るもので、キャビン６の左側の上部面近傍位置に限定す
るものではない。また、判定手段（ＣＰＵ）の出力をキ
ャビン６内の前部位置近傍に設けられた発光手段２ａや
ブザー音２ｂとしたが、出力装置２はいずれかのみに限
定するものではなく、表示装置や音声出力であってもか
まわない。すなわち本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能で
あり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、昼夜にかかわらず密閉
されたキャビン内で機器を操作する作業者自身に、進入
者の存在を認識させる信号の伝達を容易におこなう進入
検知入力装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す斜視図。

【図２】そのキャビンを示す斜視図。

【図３】その入力段を示す断面図。

【図４】制御系を示す回路図。

【図５】その信号波形を示すタイミングチャート。

【図６】出力ユニットを示す構成図。

【符号の説明】

１ 入力段 ２ 出力装置 ２ａ 発光手段 ２ｂ ブザー ３ フラッシュ光（入力信号） ６ キャビン ７ ショベルカー（重機や建機などの機器） ２０ 検波手段 ２１ パルス成形手段 ２２ パルス幅検出手段 ２３ 判定手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工事現場などにおいて発光体を点滅させ
   ると共に危険地域への進入検知をおこない、最終段に位
   置する出力ユニットへ進入検知の信号を順次伝える複数
   の出力ユニットの中で、前記発光体の点滅出力とは別の
   出力段が出力する進入検知出力を捕らえる入力装置にお
   いて、前記出力段が出力するパルス状の信号を入力信号
   として入力する複数の入力段と、入力信号の直流成分を
   カットして、予め定められた任意の周波数の交流成分の
   みを取り出す検波手段と、検波手段で獲られた検波信号
   をパルス状に成形するパルス成形手段と、パルス成形手
   段で成形されたパルス信号のＯＮ／ＯＦＦのパルス幅を
   各々検出するパルス幅検出手段と、予め設定されたパル
   ス幅か否かを判定すると共に、予め設定された回数だけ
   連続して同一周期で順次獲られるか否かを判定する判定
   手段とを備えて、判定手段の出力を建機や重機の機器に
   設けられたキャビン内でおこなうと共に前記入力段を機
   器外装面に備えて進入検知の入力をおこなうことを特徴
   とする進入検知入力装置。
2. 【請求項２】 入力段を機器外装面であるキャビン上部
   面近傍位置に備えて、下方より上方へ向けて照射される
   光信号で進入検知の入力をおこなう請求項１記載の進入
   検知入力装置。
3. 【請求項３】 前記判定手段の出力がキャビン内の前部
   位置近傍に設けられた少なくとも発光手段またはブザー
   音のいずれかでおこなわれる請求項１または２記載の進
   入検知入力装置。