JPH0452330A - 建設機械の警報装置 - Google Patents

建設機械の警報装置

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JPH0452330A
JPH0452330A JP2163064A JP16306490A JPH0452330A JP H0452330 A JPH0452330 A JP H0452330A JP 2163064 A JP2163064 A JP 2163064A JP 16306490 A JP16306490 A JP 16306490A JP H0452330 A JPH0452330 A JP H0452330A
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祥二 戸澤
Saburo Tanaka
三郎 田中
Makoto Iga
眞 伊賀
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Caterpillar Mitsubishi Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、旋回運動を行う作業装置とそれを搭載する車
両本体とで構成される旋回系作業機械の安全装置に関し
、特に、旋回系建設機械の作業現場における作業者の安
全を確保する安全装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の旋回系建設機械では、建設機械に搭載された送受
信器及び作業者が携帯している送受信器によって建設機
械と作業者の間の相対距離を絶えず検知し、危険区域に
作業者が侵入した場合、その旨を警報器及び警報ランプ
を通じて建設機械のオペレータ及び作業者の双方に知ら
せるという安全装置が考案されている。しかしなから、
これらの安全措置だけでは、作業者が作業装置に挟まれ
たり、車両本体に轢かれたり、作業装置の直撃を受けた
りする事故が後を立たない。そこで、これらの事故を未
然に防止すべく、警報と同時に建設機械の全ての動き、
すなわち、作業装置および車両本体双方の動きを停止し
てしまう安全装置も考案されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしなから、このような建設機械を狭い作業現場にお
いて使用する場合には、作業者が建設機械に近づく頻度
か高く、その度に建設機械の動作が停止し、作業効率が
低下するという欠点かあった。
そこで、作業効率を低下させることなく作業者の安全を
確保できる安全装置が切望されている。
〔問題点を解決するための手段〕
第１図は本発明の構成を明示する全体構成図である。こ
の図に示されているように、本発明によれば、旋回運動
を行う作業装置とそれを搭載する車両本体とで構成され
る旋回系作業機械の安全装置において、作業機械の回り
で作業する個々の作業者を検知する作業者センサと、こ
の作業者センサからの信号を受けて作業者と作業機械と
の相対距離を判定する手段と、この距離判定手段からの
信号を受けて作業者の位置を認識する作業者検知区域判
定手段と、作業装置の旋回角を検出する旋回角センサ、
車両本体の移動方向を検出する走行方向センサ及び作業
装置の旋回方向を検出する旋回方向センサを有する作業
機械センサと、この作業機械センサからの信号を受けて
作業機械の旋回角、走行方向及び旋回方向を判定する作
業機械動作判定手段と、この作業機械動作判定手段と前
記作業者検知区域判定手段からの信号に基づいて作業者
の危険度を判断して作業機械を停止するか、ゆっくり動
作させるか又はその動作状態を維持するかを決定する危
険度判定手段と、この危険度判定手段からの信号に応じ
て作業機械を駆動する駆動手段とから成る装置が提供さ
れる。
〔作用〕
本発明の作業者センサは、作業機械に搭載された無線送
受信器と作業者が携帯する無線送受信器で構成してもよ
い。信号処理装置では、距離判定手段が、作業者と作業
機械の距離が近いか、少し遠いか又は遠いかのいずれか
を判定し、検知区域判定手段が、作業者と作業機械との
相対的な位置を予め識別した区域毎に判定する。この信
号処理装置はセンサの数に対応してその識別区域の数及
び範囲を変更できる。例えば３つの１８０°検出角を持
つセンサ（本センサは距離の計測ができるものとする）
を用い、それらのセンサのオーバラップした検知区域と
そうでない区域とから実質上６つの識別区域を設けるよ
うにしてもよい。
信号処置装置からの判定信号は制御装置に送られる。こ
の制御装置は、作業機械の作業位置、旋回及び走行のア
クチュエータを駆動する電磁弁を含む駆動手段と旋回角
センサ、走行レバーセンサ及び旋回操作レバーセンサを
含む作業機械センサとに接続され、作業者の存在が認識
された識別区域と、車両が走行又は旋回しようとする方
向とによって、その方向か危険方向か否かを判断して危
険な場合は車両を停止させるかゆっくりと旋回又は走行
するように、危険がない場合はその動作を維持するよう
に制御する。
例えば、作業者が作業機械のすぐ近くにいる場合には、
全ての駆動手段は停止される。それ以外は次の通りに制
御される。
旋回の場合には、左右旋回操作レノく−センサからの信
号により、例えば、右旋回操作レノ＼−センサかオンに
なっている（オペレータが右へ旋回しようとしている）
時、作業機械の右前方に作業者がいる場合は旋回停止し
、又、真横あるいは右後方に作業者がいる場合はゆっく
り旋回するように制御される。
旋回により又は作業者の移動により上記条件か変化した
場合には、その状況に合わせてその制御内容か切り替わ
る。例えば右旋回により作業者の相対位置か右真横から
右前方へ移動した場合は旋回は停止する。左旋回は上記
の逆となる。
走行の場合には、走行レバーセンサの信号と旋回角セン
サからの信号により、走行しようとする方向と作業者の
位置関係を求め、その結果、例えば走行しようとする方
向に作業者がいる場合は走行を停止する。走行レバーに
よりターンする（片方の走行レバーか操作されていない
又は左右の走行レバーか互いに反対向きに操作されてい
る）の時、走行の制御信号と旋回の制御信号との論理和
かとられる。
例えば前進左走行レバーのみか操作されている場合（右
旋回）には、走行方向の前方又は上部旋回体の右前方向
に作業者がいる場合は停止、上部旋回体の真横又は右後
方に作業者かいる場合はゆっくりと走行（旋回）するよ
うに制御される。
また、作業者が携帯する送受信器には作業者に危険を知
らせる警報器を設けてもよい。さらに作業機械のオペレ
ータにも、作業者と作業機械の相対的な距離及び位置を
表示する警報器又は表示器を設けてもよい。特に、この
表示器により、作業機械のオペレータには、作業機械の
下部構造体が上部構造体に対してどの方向に向いている
かが表示される。
作業者の位置及び下部構造体の向きはリアルタイムに表
示器に表示され、さらに警報器にてオペレータに知らさ
れる。警報器の鳴り方は作業者の位置と作業機械の移動
しようとする方向又は旋回しようとする方向によって異
なる。例えば、作業者か作業機械のすぐ近くにいる場合
又は走行、旋回しようとする方向にいる場合は短い間欠
で警報器が鳴る。作業者が作業機械の回りにいない時警
報音は鳴らない。又、警報音は作業機械と作業者の携帯
している送受信器の両方で鳴る。ただし、作業者側の警
報器は作業機械との相対位置関係に関わらず、距離のみ
の情報で警報音が鳴る。すなわち、作業機械の近くでは
、短い間欠で、比較的遠い所では長い間欠で警報音が鳴
り、作業機械から遠く離れた所では警報音は鳴らない。
〔実施例〕
第２図には本発明の安全装置を具備する旋回系建設機械
の平面図か示され、第３図にはその安全装置の１実施例
が示されている。第２図において、建設機械の車両本体
に隣接した区域（半径Ｒ１の円の内部の区域）及びＡＲ
ＥＡ　１〜ＡＲＥＡ　６と計７つの区域は、安全装置の
識別区域であり、これらの識別区域を含む半径Ｒ２の円
の内部が安全装置の検知範囲となっている。
この実施例では、６つのセンサが設けられているか、セ
ンサの数を増やすことによって識別区域の数を増やして
もよい。又、第２図の検知範囲の大きさ、すなわち、半
径Ｒ１及びＲ２の円の大きさは、建設機械の車両本体の
大きさあるいは現場の広さの応じて、後述する外部調整
用ターミナル２０を用いて変更することができる。セン
サｌは距離の検出が可能な超音波送受信器である。この
センサ１は、第１図の■〜■で示すように建設機械の作
業装置の上部旋回体に取りつけられている。
このセンサ１は、作業者Ｗが携帯する超音波送受信器Ｓ
と組み合わせて用いられる。この作業者用超音波送受信
器Ｓには、危険区域にいることを作業者に知らせるため
の警報器が取りつけられている。
作業者側超音波送受信器Ｓは、建設機械側超音波送受信
器ｌとは異なった周波数を持つ超音波発信器と、建設機
械側超音波送受信器１からの超音波の周波数に合った受
信器を持ち、その距離情報を互いに得ることができるよ
うになっている。建設機械側超音波送受信器ｌは、限ら
れた範囲（第１図では６０°の扇形の範囲）にのみ超音
波を発信又は受信することかでき、各センサ■〜■の受
信状況により作業者の相対位置を識別できるようになっ
ている。この６つのセンサの代わりに、■８０°の範囲
で検知可能な３つのセンサを使用して検知区域をオーバ
ラップさせることにより、実質的に６つの識別区域を設
けるようにしてもよい。
第３図において、センサｌの６つのセンサ■〜■は信号
処理装置２に接続されている。信号処理装置２では、作
業者と建設機械の相対距離の判定および作業者のいる区
域の判定が行われる。信号処理装置からの判定信号はシ
リアル又はパラレル通信により制御装置１０に送られる
。
制御装置ＩＯには、パイロット油圧ライン（図示せず）
に組み込まれた左右旋回操作レバーセンサ３．４（油圧
スイッチ）、走行レバーセンサ５．６．７．８　（油圧
スイッチ）及び旋回角センサ９が接続され、オペレータ
が操作した旋回及び走行方向を検出できるようになって
いる。制御装置１０は、各センサ信号と信号処理装置２
からの判定信号により警報器１２、フロント作業装置制
御弁Ａを駆動するための電磁弁１３、旋回制御弁Ｂを駆
動するための電磁比例弁１４．１５、右走行制御弁Ｃを
駆動するための電磁比例弁■６、Ｉ７及び左走行制御弁
りを駆動するための電磁比例弁１８．１９へ駆動信号を
送ると同時に表示器１０へ表示信号を送る。
電磁弁１３及び電磁比例弁１４．１５．１６．１７．１
８．１９への駆動信号は前記の危険状態に合わせ変化す
る。例えば、半径Ｒ１の円内に作業者がいる場合には１
３〜１９の電磁弁は全てオンとなり、作業装置及び車両
本体は完全に停止する。又、ＡＲＥＡ　１又はＡＲＥＡ
　２に作業者がいる場合には、電磁弁１３がオンとなり
フロント作業装置が停止する。ＡＲＥＡ　６に作業者が
いる場合には、建設機械のオペレータが右旋回しようと
して右旋回操作レバーを動かした又は走行レバーを右旋
回させた時、右旋回が停止するように電磁比例弁１５が
１００％オンになる。ＡＲＥＡ　４又はＡＲＥＡ　５に
作業者がいてオペレータが上記の右旋回を行おうとじた
時は、５０％オンとなり、ゆっくり旋回するようになる
。ただしこの出力値５０％は外部調整用ターミナル２０
により調整できる。走行制御の場合は、下部構造体に対
して前方１８０°の範囲に作業者がいる場合は、電磁比
例弁１６及び１８の出力が１００％となり走行停止とな
る。
表示器１１はＡＲＥＡ毎に表示が分かれていて、作業者
がいる場所が点灯する。２Å以上が異なったＡＲＥＡに
いる場合は、それぞれのＡＲＥＡに対応する表示が点灯
する。中央部の円もＡＲＥＡのひとっである。
又、中央部の矢印は作業装置の下部構造体の向きを表示
する。ただしスプロケットのある方を後方としている。
外部調整用ターミナル２０が、シリアル接続により制御
装置ＩＯに接続され、センサの検知範囲の変更、警報音
のパターン変更、電磁比例弁の出力値変更、故障診断等
に使用される。
〔発明の効果〕
本発明によれば、作業機械が作業者にとって特に危険と
なる方向に動く場合にだけ、その動作、例えば、走行及
び旋回動作を停止させ、その他の場合には、その動作を
ゆっくりと行わせるが又はそのまま維持するので、作業
効率を低下することなく作業者の安全を確保できる。特
に、作業者と作業機械の双方に警報器及び表示器を設け
れば、作業者と作業機械のオペレータの両方に両者の相
対的な距離及び位置を警報及び表示により知らせること
ができ、危険状態を未然に回避できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の構成を明示するためのブロック図、 第２図は本発明の安全装置を具備する建設機械の平面図
、及び 第３図は第２図の安全装置の構成を概要を示す概略図で
ある。 ｌ　゛センサ、２−・−・−信号処理装置、３°−右旋
回操作レバーセンサ、 ４゛°°左旋作レバーセンサ、 ５゛″゛前進右走行レバーセンサ、 ６′−゛後進右走行レバーセンサ、 前進左走行レバーセンサ、 後進左走行レバーセンサ、 旋回角センサ、１０　　制御装置、 表示器、１２　警報器、１３ 左旋回電磁比例弁、 右旋回電磁比例弁、 前進右走行電磁比例弁、 後進右走行電磁比例弁、 前進主走行電磁比例弁、 後進左走行電磁比例弁、 フロント作業装置制御弁、 旋回制御弁、 右走行制御弁、 左走行制御弁。 電磁弁、 手続補正書 ３．８−９ １、事件の表示 平成２年特許願第１６３０６４号 Ｚ発明の名称 建設機械の警報装置 ３、補正をする者 事件との関係

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 旋回運動を行う作業装置とそれを搭載する車両本体とで
    構成される旋回系作業機械の安全装置において、作業機
    械の回りで作業する個々の作業者を検知する作業者セン
    サと、この作業者センサからの信号を受けて作業者と作
    業機械との相対距離を判定する手段と、この距離判定手
    段からの信号を受けて作業者の位置を認識する作業者検
    知区域判定手段と、作業装置の旋回角を検出する旋回角
    センサ、車両本体の移動方向を検出する走行方向センサ
    及び作業装置の旋回方向を検出する旋回方向センサを有
    する作業機械センサと、この作業機械センサからの信号
    を受けて作業機械の旋回角、走行方向及び旋回方向を判
    定する作業機械動作判定手段と、この作業機械動作判定
    手段と前記作業者検知区域判定手段からの信号に基づい
    て作業者の危険度を判断して作業機械を停止するか、ゆ
    っくり動作させるか又はその動作状態を維持するかを決
    定する危険度判定手段と、この危険度判定手段からの信
    号に応じて作業機械を駆動する駆動手段とから成る装置
    。
JP2163064A 1990-06-21 1990-06-21 建設機械の警報装置 Expired - Lifetime JP2700710B2 (ja)

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