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JP2785081B2 - 作業機械の警報システム - Google Patents

作業機械の警報システム

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Publication number
JP2785081B2
JP2785081B2 JP3205366A JP20536691A JP2785081B2 JP 2785081 B2 JP2785081 B2 JP 2785081B2 JP 3205366 A JP3205366 A JP 3205366A JP 20536691 A JP20536691 A JP 20536691A JP 2785081 B2 JP2785081 B2 JP 2785081B2
Authority
JP
Japan
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alarm
virtual
risk
zone
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Application number
JP3205366A
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JPH0528382A (ja
Inventor
康雄 田中
耕三 小野
洋 渡辺
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP3205366A priority Critical patent/JP2785081B2/ja
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  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
  • Emergency Alarm Devices (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、油圧ショベル、クレ
ーン等のように上部旋回体を持つ土木・建設機械等の作
業機械に使用される警報システムに関し、詳しくは、音
波または電波を用い、接近対象物に対して作業機械の形
態、動作状態に応じて警報を発生し、ダイナミックに安
全管理をすることができる警報システムに関する。
【0002】
【従来の技術】建設現場や道路舗装現場、土木作業現場
などでは、建設機械と作業員とが交錯する作業形態が多
くある。また、場所によっては一般の人も訪れ、あるい
は作業に付随して使用される各種機械の搬入や搬出、さ
らには障害物などもある。そして、これら作業員や一般
人、障害物などが作業車両等の運転者の視覚を遮る後方
や対角方向にいたりすると、事故になる危険性が非常に
高い。そこで、従来から各種の安全システムが提案され
ている。その1つに超音波エコー方式がある。超音波エ
コー方式は、超音波を反射する対象物からのエコーを捉
えて、警報エリアにある物に対して警報を発生するシス
テムである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】超音波エコー方式を利
用する従来の警報システムは、作業員以外のもの、例え
ば、草や木といった障害物、警報を発生してはいけない
作業設備や機器などにも反応して警報を発生してしまう
欠点があって、警報過敏なために実用的なものではな
い。このような欠点を解決するために超音波を用いる警
報システムとしてトランスポンダ方式が提案されてい
る。トランスポンダ方式は、運転者と作業員とを主局と
従局とに分けて情報交換を行う。従局となる作業員は、
主局となる車両側から発信される超音波を受信する機器
を装着していて車両からの超音波を受信することで従局
の警報を鳴らし、送受信の切換を行って受信周波数と異
なる周波数で主局に発信する。一方、主局となる車両
は、従局からの信号を検知エリア内で受信し、従局から
の信号が受信されたときに作業員に対して車両側から警
報を発するシステムである。このように主局の周波数と
異なる周波数で従局からの応答を受けることにより無関
係な障害物からの反射(周波数が主局の発信と同じも
の)と従局(作業員等からの異なる周波数応答)からの
ものと区別することができる。
【0004】しかし、このようなトランスポンダ方式を
用いても、より高い安全性を確保するために検知エリア
を拡大するとそれだけ超音波の反射波受信領域が拡大し
て周囲にある無関係な障害物でも警報を発生する危険性
が増加し、また、検知エリアを限定すると安全性が低下
する問題がある。この発明は、このような従来技術の問
題点を解決するものであって、接近対象物に対して作業
機械の動作状態(静止状態を含めて)に応じてダイナミ
ックに安全管理をすることが可能な作業機械の警報シス
テムを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るこの発明の作業機械の警報システムは、作業機械の周
囲に作業機械に近くなるにつれて危険度が高くなる複数
の仮想危険度ポテンシャルゾーンを設定するポテンシャ
ルゾーン設定手段と、作業機械に対する検出対象物の位
置を検出する位置検出手段と、この位置検出手段により
検出された位置が複数の仮想危険度ポテンシャルゾーン
のいずれかのゾーンに入っているかを判定する判定手段
と、警報を発生する警報手段とを備えていて、判定手段
の判定結果に応じて検出対象物が複数の仮想危険度ポテ
ンシャルゾーンのうち低い危険度から高い危険度のゾー
ンへ移動したことを検出して警報手段を駆動し、警報を
発生するものである。
【0006】
【作用】このように、作業機械の周囲に複数の仮想危険
度ポテンシャルゾーンを設定して設定ゾーンに監視対象
が入った場合に危険度の低いゾーンから危険度の高いゾ
ーンへ対象が移動したことをもって監視対象を検出し、
警報を鳴らすようにしているので、アットランダムに発
生するノイズ等により影響され難く、より安全に警報を
発することができる。しかも、ゾーンの設定段階を細か
く採ればより正確な対象管理ができ、さらにゾーンの設
定を作業機械の形態や動作、運動に応じて変化するよう
にすれば、ダイナミックにより高い安全性が確保でき
る。
【0007】
【実施例】図1は、この発明の作業機械の警報システム
を油圧ショベルに適用した場合の一実施例の説明図であ
り、図2は、油圧ショベルにの全体的な構成の説明図、
図3は、その受信センサと超音波発生ホーンの取付関係
の説明図、図4は、その仮想危険度ポテンシャルゾーン
の説明図、図5は、仮想危険度ポテンシャルゾーンを設
定するための基本ビットパターンとV−RAMの説明
図、図6は、油圧ショベルの動作に応じて設定される種
々の仮想危険度ポテンシャルゾーンの説明図、図7は、
それぞれブルドーザが前進、曲進等をした場合の仮想危
険度ポテンシャルゾーンの説明図、図8は、それぞれブ
ルドーザが旋回をした場合の仮想危険度ポテンシャルゾ
ーンの説明図、図9は、仮想危険度ポテンシャルゾーン
の危険度設定関数の説明図である。
【0008】図2において、20は、バックホウフロン
トアタッチメントを有する油圧ショベルであり、その上
部旋回体1には、ブーム2,アーム3及びバケット4か
らなる作業用のフロントアタッチメントが取付けられて
いる。5は、旋回体1の下部に設けられている走行体で
ある。6は、油圧ショベル20に搭載されている演算制
御部であり、マイクロプロセッサ(MPU)とメモリ等
を有していて旋回体1の旋回角Θに対応してブーム2な
どの作業範囲やフロントアタッチメントにおける各作業
部材の姿勢(角度α1,α2 ,α3 )等の制御を行う。
また、駆動制御部8を制御して各作業部材の駆動と停止
等の制御を行う。7は、警報部であって、ブザーや音声
合成装置を備えていて作業の状態をブザーで知らせると
とも、近接物や近接者に対して種々の警報を発する。
【0009】油圧ショベル20の運転席の上部の車体部
分と右側車体部分には、図3の部分拡大平面図に示すよ
うに、3つの受信センサ17a,17b,17cと90
度配置された4つの超音波発生ホーン18a,18b,
18d,18eとが設けられている。これら受信センサ
17a,17b,17cは、旋回体1の回転中心Oを中
心とする円周上に120度の間隔で設置されている。な
お、それぞれの受信センサの受信指向性は、前後180
度の切換えが可能な2個のセンサが内蔵されていて切換
により360度の指向性を有する。そして、受信センサ
17a,17bは、油圧ショベル20の前後に対して指
向性切換えができるようにその指向性が前後に向くよう
に取付けられ、受信センサ17cは、油圧ショベル20
の左右に対して指向性切換えができるように取付けられ
ている。一方、超音波発生ホーン18a,18b,18
d,18eは、送信回路18により同時に駆動されて3
60度、全周に亙って超音波を発射する。
【0010】このようなことから、旋回体1の回転状態
に応じて旋回体1に対してその前後の受信対象について
はその指向性切換えにより受信センサ17a,17bに
より受信した信号を位置計測信号として受け、旋回体1
に対して右側の位置では後側に指向性を切換えた受信セ
ンサ17aと右側に指向性を切換えた受信センサ17c
により受信した信号を位置計測信号として受け、逆に左
側については後側に指向性を切換えた受信センサ17b
と左側に指向性を切換えた受信センサ17cにより受信
した信号を位置計測信号として受ける。これらセンサ
は、演算制御部6により受信検出回路16,セレクタ1
5を介して接続されていて、時分割でセンサの選択と受
信検出回路16の検出器の選択とがとが制御され、セレ
クタ15を介して演算制御部6に選択に対応する信号が
受信検出割込み信号として入力される。
【0011】ところで、超音波発生ホーン18a,18
b,18d,18eにより発生する超音波は、例えば、
30kHzであり、受信センサ17a,17b,17c
が受信する周波数は、例えば、20kHzであって、送
信信号と受信信号との周波数が相違している。この相違
は、検出対象物となる作業員等の側で携帯する警報装置
(検出対象物19)が30kHzの超音波を受信した場
合に受信応答信号として20kHzの超音波を送信する
ようになっているからである。したがって、ここでは、
いわゆる油圧ショベル20側が主局となり、作業員等の
側が従局となるトランスポンダ方式を採用している。そ
こで、演算制御部6により送信回路18の制御により超
音波発生ホーン18a,18b,18d,18eは、3
0kHzの超音波を、例えば、0.1sec 〜0.3sec
で周期的に発生し、20kHzの超音波を受信検出回路
16を介して受信するまでの時間を受信信号を受けた演
算制御部6が計測する。これによりそれぞれのセンサか
ら作業員側携帯警報装置(従局)までの距離が算出でき
る。
【0012】図1は、このような処理を行う演算制御部
6の内部構成であり、特に、この発明に関係する部分を
主体とした主要部分を示している。図2の旋回体1の旋
回に応じて回転位置検出センサから得られる回転位置信
号とフロントアタッチメントの各種作業部材のロータリ
エンコーダ等からの信号、駆動制御部8、受信センサ1
7a,17b,17cからの信号は、それぞれA/D変
換回路を含むインタフェース14を介して演算制御部6
のMPU10に取込まれる。また、警報部7は、このイ
ンタフェース14を介してMPU10により制御され、
駆動される。MPU10は、先に説明した油圧ショベル
20の作業についての全体の制御を行うとともに、次に
説明する構成によりこの発明特有の制御と判定、警報部
の駆動等の処理を行う。
【0013】さて、バス13には、インタフェース14
やMPU10のほかに、操作パネル(図示せず)、各種
プログラムやデータを記憶したメモリ9、例えば、1画
面が640×400ドットで構成される複数画面構成の
ビデオRAM(V−RAM)11(11a,11b,1
1c,・・・,11n)、ディスプレイ12等が接続さ
れている。そして、メモリ9には仮想的な危険度を設定
するポテンシャルゾーン設定プログラム9aと対象検出
・距離算出プログラム9b、危険度判定プログラム9
c、警報処理プログラム9d等が格納されている。さら
に、メモリ9のポテンシャルパターン記憶領域9eに
は、図4に示すような各種のポテンシャルビットパター
ンを生成する図5の(a),(b)に示す基本ビットパ
ターンが記憶されている。また、メモリ9の監視対象テ
ーブル9fには、検出対象物19に関するデータが記憶
される。
【0014】ポテンシャルゾーン設定プログラム9a
は、油圧ショベル20の状態に応じたビットパターン
して、ポテンシャルパターン記憶領域9eに記憶されて
いる基本ビットパターンに基づいて拡大あるいは回転処
理により図4に示すような複数のポテンシャルゾーンの
図形ビットパターンを生成してV−RAM11上に図
形展開する。5図中、油圧ショベル20の形状は、参考
のために加えてあるもので、実際の基本パターンは、
5に示すように、現在の油圧ショベル20本体の形態と
ほぼ相似な矩形パターンAと現在の静止状態のフロント
アタッチメントの姿勢とに合わせた扇型パターンBとで
ある。
【0015】図4においては、ポテンシャルゾーン設定
プログラム9aにより生成された油圧ショベル20の本
体に対応する仮想危険度ポテンシャルゾーンの図形が二
点鎖線で示す複数の矩形枠であり、フロントアタッチメ
ントに対応する仮想危険度ポテンシャルゾーンの図形が
複数の扇型図形である。これらは、危険度に合わせて複
数個、油圧ショベル20の周囲に数重に囲むように設け
られる。ここで、仮想危険度ポテンシャルゾーンがフロ
ントアタッチメントと本体とに分けられているのは、そ
れぞれの危険度管理が異なるからである。フロントアタ
ッチメントは、本体より作業中の移動速度が速く、別個
に危険度を設定して管理する必要がある。そこで、フロ
ントアタッチメント側の扇型図形は、その危険度をレベ
ルPで管理し、その一番外側の枠を危険度が一番低い、
レベルP=0、フロントアタッチメントに一番近い扇型
図形のレベルP=mとし、m+1段階に区分けして管理
する。また、油圧ショベル20の本体側の矩形図形は、
その危険度をレベルNで管理し、レベルPの危険度判定
順位の後に処理され、その一番外側の枠を危険度が一番
低い、レベルN=0、車体本体に一番近い矩形図形のレ
ベルN=nとし、n+1段階に区分けして管理する。
【0016】その結果として図4に示すような複数のビ
ットパターン図形データが生成されてそれぞれの危険度
に応じたパターンデータがV−RAM11に図形に対応
するビットパターンで書込まれる。この書込みにおいて
V−RAM11画面の座標は、V−RAM11の画面の
中心が油圧ショベル20の回転中心Oに一致し、そこが
座標原点になるように管理される。したがって、危険度
N=nの矩形図形の中心がV−RAM11の画面のほぼ
中央に位置付けられるようになる。なお、危険度に応じ
た具体的なパターン展開については後述する。
【0017】対象検出・距離算出プログラム9bは、受
信検出回路16が受信信号を検出して割込み信号をMP
U10に送出したときにMPU10により起動される。
このプログラム9bは、受信センサ17a,17b,1
7cの指向性を時分割で切換えて前後、左右の位置デー
タ信号を順次これら受信センサから得て、各受信センサ
間の距離と受信対象までの距離とに基づき、いわゆる三
角法による演算処理により油圧ショベル20の中心(回
転中心)を原点Oとした検出対象物19(従業員側警報
装置)の位置を算出して検出対象物がV−RAM11で
管理される座標内に入っているが否かをまず判定し、そ
れが入っているときには、その座標位置に対応するV−
RAM11の位置にフラグビット“1”を書込む。V−
RAM11で管理される座標内に入っていないときに
は、対象検出は行わない。なお、V−RAM11で管理
される座標内に入っているときには、MPU10は、フ
ラグビットをセットした後に後述する危険度判定プログ
ラム9cを起動し、実行する。
【0018】三角法による距離算出の一例を図3により
説明すると、例えば、検出対象物19が油圧ショベル2
0の前方にある場合を例に採れば、受信センサ17aと
17bとの距離L1 が既知であり、受信センサ17aと
検出対象物19との距離L2と受信センサ17bと検出
対象物19との距離L3 とが計測され、各受信センサ1
7a,17bと検出対象物19で形成される三角形にお
ける三辺が既知である場合に、検出対象物19と受信セ
ンサ17a−17bとのなす角である∠αが算出され
る。また、センサが作る三角形の内角のうち受信センサ
17aの内角である∠β=30度で既知であるので、検
出対象物19と油圧ショベル20の回転中心(原点O)
との距離Lと角度γとを算出し、これにより回転中心に
座標の原点Oを持つ場合の検出対象物19の座標(X,
Y)が算出されるものである。
【0019】図5(c)は、V−RAM11a,11
b,11c,・・・,11nのn枚の画面から構成され
るV−RAM11を示している。V−RAM11aは、
検出対象物に対応するフラグを記憶するV−RAMであ
る。V−RAM11b,11c,・・・,11nは、そ
れぞれ仮想危険度ポテンシャルゾーンの図形パターンを
記憶するV−RAMであり、危険度は、ビットの組合せ
による。例えば、n=5とし、仮想危険度ポテンシャル
ゾーンを記憶するV−RAMを4枚とすれば、8階調表
時データを記憶することができるので、外側の図形から
内側の図形に向かって7段階の危険度を示す図形パター
ンデータを記憶することができる。そこで、ある仮想危
険度ポテンシャルゾーンの図形と次に高い危険度の仮想
危険度ポテンシャルゾーンのエリアをその危険度を示す
ビット情報で埋めることでポテンシャルゾーンの図形が
表現できる。
【0020】例えば、図形パターンデータを記憶するV
−RAMをV−RAM11b,11c,11d,11e
の4枚とし、仮想危険度ポテンシャルを表すビットデー
タをd1 ,d2 ,d3 ,d4 の4ビットとしてV−RA
M11b,11c,11d,11eに順次割り当てると
すれば、N=0の仮想危険度ポテンシャルゾーンの対応
位置には、V−RAM11bにビット“1”が書込ま
れ、他のV−RAMは、“0”となり、N=1の仮想危
険度ポテンシャルゾーンの対応位置には、V−RAM1
1cにビット“1”が書込まれ、他のV−RAMは、
“0”となる。また、N=7の仮想危険度ポテンシャル
ゾーンの対応位置には、V−RAM11b,11c,1
1d,11eの4枚にすべてにビット“1”が書込まれ
る。
【0021】V−RAM11の管理領域内に検出対象物
が入るとV−RAM11aにフラグが立ち、危険度判定
プログラム9cが起動される。そして、このプログラム
がMPU10により実行されると、MPU10は、V−
RAM11のデータを読出し、V−RAM11aにビッ
ト“1”が出力されたときにのV−RAM11b,11
c,・・・,11nのデータを読取ることで危険度、す
なわち、ポテンシャル値,P=0〜m,N=0〜nの1
つを検出する。これが検出されたときに監視対象として
メモリ9の監視対象テーブル9fにすでに記憶されてい
るもの(フラグ“1”が立っている)があるか否かがま
ず判定される。記憶されていないときにはその座標値と
現在のポテンシャル値とを監視対象テーブル9fに記憶
する。
【0022】監視対象としてすでに記憶されているもの
があるときにはその座標値と新しいフラグが検出された
座標値とを比較してそれが所定の範囲内に入るものであ
るときには、これらの間でポテンシャル値(危険度)を
比較し、ポテンシャル値が過去のものに対して増加して
いるか否かを判定する。なお、フラグ“1”が複数個検
出されたときには、検出されたフラグそれぞれについて
監視対象テーブル9fに記憶し、それぞれについて判定
が行われ、過去の危険度ポテンシャル値と比較される。
このとき、過去に記憶がない場合には単に1度だけ記憶
されるだけで比較対象から除外される。このことでノイ
ズ等は排除される。そして一定の範囲内にあり、比較対
象となったデータのみが監視対象テーブル9fに残さ
れ、それ以外が削除される。また、所定の範囲内の判定
によってもノイズは排除される。なお、所定の範囲と
は、次の検出までの間に対象物が移動する最大範囲であ
る。もちろん、作業機械が移動しているときには、対象
物との相対速度が考慮され、それによりこの範囲が決定
されてもよい。
【0023】この判定により危険度ポテンシャル値が増
加した場合には、監視対象としてメモリ9の監視対象テ
ーブル9fに残留するとともに、現在の仮想危険度ポテ
ンシャルゾーンを警報処理プログラム9dに渡すパラメ
ータをメモリ9の所定領域に記憶する。そしてその後に
MPU10により警報処理プログラム9dが起動され
る。MPU10が警報処理プログラム9dを起動する
と、メモリ8の所定領域に記憶されたパラメータを受け
て警報部7を制御して警報信号を発生する処理を行う。
この警報信号としては、パラメータが示す現在の危険度
ポテンシャルゾーンの値が、例えば、Nレベルにおい
て、“0”から“7”のうちのどのポテンシャル値の監
視状態にあるかに応じてポテンシャルゾーン“0”から
“1”では警報ブザーのみの発生、ポテンシャルゾーン
“1”から“2”では“危険です。”の音声の発生、ポ
テンシャルゾーン“2”から“3”では、“作業員さん
危険ですので近づかないで下さい。”、ポテンシャルゾ
ーン“3”から“4”では“危険!,危険!”、ポテン
シャルゾーン“4”から“5”では“あぶない!,待避
せよ!”、ポテンシャルゾーン“5”から“6”では作
業機械の動作の低速化、ポテンシャルゾーン“6”から
“7”では作業機械の動作の停止などである。以上が仮
想危険度ポテンシャルゾーンのレベルNに対して割り当
てられる仮想危険度ポテンシャルゾーンに対する警報で
あるが、フロントアタッチメントに対する仮想危険度ポ
テンシャルゾーンのレベルPに対しては、そのポテンシ
ャルゾーン“0”から“1”が“危険!,危険!”であ
り、そのポテンシャルゾーン“1”から“2”が“あぶ
ない!,待避せよ!”、そのポテンシャルゾーン“2”
から“3”では作業機械の動作の低速化、そのポテンシ
ャルゾーン“3”から“4”では作業機械の動作の停止
であり、レベルNより警報が厳しいものになっている。
【0024】以上の説明は、仮想危険度ポテンシャルゾ
ーンが静止状態にあるときのものであるが、油圧ショベ
ル20が前進や後退、そしてフロントアタッチメントが
作業中にはV−RAM11にセットされる仮想危険度ポ
テンシャルゾーンの図形も変化するその一例を以下説明
する。
【0025】図6(a)は、フロントアタッチメントと
ともに油圧ショベル20が回転した場合で静止状態での
V−RAM11上に展開される仮想危険度ポテンシャル
ゾーンの図である。同図(b)は、フロントアタッチメ
ントのみが右旋回しているときの仮想危険度ポテンシャ
ルゾーンの説明図である。
【0026】図7(a)は、ブルドーザが静止した状態
にあるときの仮想危険度ポテンシャルゾーンの説明図で
ある。同図(b)は、ブルドーザが前進(直進)してい
るときにV−RAM11上に展開される仮想危険度ポテ
ンシャルゾーンの説明図であり、前進方向に仮想危険度
ポテンシャルゾーンを一定の割合で拡大処理+シフトを
加えている。同図(c)は、ブルドーザが右旋回前進
(曲進)している場合にV−RAM11上に展開される
仮想危険度ポテンシャルゾーンの説明図であり、図8が
ブルドーザが旋回している場合にV−RAM11上に展
開される仮想危険度ポテンシャルゾーンの説明図であ
る。これら図に示されるように、運動している方向には
拡大率を大きく採ったポテンシャルゾーンあるいはシフ
トしたポテンシャルゾーンが設定される。なお、ここで
のその拡大率は、運動速度と運動方向の関数で選択され
る。ポテンシャルゾーンの設定をこのようにすれば、静
止状態と同じ関係でポテンシャルゾーンを管理すること
ができ、危険度の判定が可能になる。また、ここでは、
作業機械自体が運動状態や作業状態にあるときにはPレ
ベルで管理されている。
【0027】以上の仮想危険度ポテンシャルゾーンの説
明は一例であって、運動方向や作業方向に応じて図形を
変形したり、安全度に応じて一定方向のみに拡大率を変
更するこことができる。また、図6のように矩形や扇型
など、作業機械の構成に合わせて各種図形を組合せて展
開し、作業機械の複合動作に対応させることができる。
特に、アタッチメントが交換されるような場合には交換
される作業部材に合わせて基本図形パターンを用意する
とよい。各仮想危険度ポテンシャルゾーンの危険度の設
定の仕方は、図8に示すよな対数的に増加する、いわゆ
るエックスポネンシャルカーブに従って決定することが
でき、そのゾーン密度も作業機械に応じて設定すればよ
い。ところで、以上の場合は、仮想危険度ポテンシャル
ゾーンを検出対象物が移動する場合を例にしているが、
仮想危険度ポテンシャルゾーンを高密度に採って検出対
象物が危険度を増す速度により危険度を判定してもよ
い。これは、危険度の増加率を時間の関数で採取すれば
よい。
【0028】以上説明してきたが、実施例では、超音波
を用いたトランスポンダ方式を採用しているが、電波を
用いて対象認識する場合であってもこの発明を適用する
ことができる。電波を用いる場合は、レーダ等で使用さ
れる方向探知技術を用いて検出対象物と作業機械との位
置関係を検出することが容易にできる。また、実施例に
おける仮想危険度ポテンシャルゾーンは、一例であって
作業機械に応じて各種の仮想危険度ポテンシャルゾーン
を形成できることはもちろんである。
【0029】
【発明の効果】以上の説明から理解できるように、この
発明にあっては、作業機械の周囲に複数の仮想危険度ポ
テンシャルゾーンを設定して設定ゾーンに監視対象が入
った場合に危険度の低いゾーンから危険度の高いゾーン
へ対象が移動したことをもって監視対象を検出し、警報
を鳴らすようにしているので、アットランダムに発生す
るノイズ等により影響され難く、より安全に警報を発す
ることができる。しかも、ゾーンの設定段階を細かく採
ればより正確な対象管理ができ、さらにゾーンの設定を
作業機械の形態や動作、運動に応じて変化するようにす
れば、ダイナミックにより高い安全性が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、この発明の作業機械の警報システム
を油圧ショベルに適用した場合の一実施例の説明図であ
る。
【図2】 図2は、油圧ショベルにの全体的な構成の説
明図図である。
【図3】 図3は、その受信センサと超音波発生ホーン
の取付関係の説明図である。
【図4】 図4は、その仮想危険度ポテンシャルゾーン
の説明図である。
【図5】 図5は、仮想危険度ポテンシャルゾーンを設
定するための基本ビットパターンとV−RAMの説明図
である。
【図6】 図6は、油圧ショベルの動作に応じて設定さ
れる種々の仮想危険度ポテンシャルゾーンの説明図であ
る。
【図7】 図7は、それぞれブルドーザが前進、曲進等
をした場合の仮想危険度ポテンシャルゾーンの説明図で
ある。
【図8】 図8は、それぞれブルドーザが旋回をした場
合の仮想危険度ポテンシャルゾーンの説明図である。
【図9】 図9は、仮想危険度ポテンシャルゾーンの危
険度設定関数の説明図である。
【符号の説明】
1…上部旋回体、2…ブーム、3…アーム、4…バケッ
ト、5…走行体、6…演算制御部、7…警報部、8…駆
動制御部、9…メモリ、9a…ポテンシャルゾーン設定
プログラム、9b…対象検出・距離算出プログラム、9
c…危険度判定プログラム、9d…警報処理プログラ
ム、9e…監視対象テーブル、9f…ポテンシャルパタ
ーン記憶領域、10…マイクロプロセッサ(MPU)、
11…ビデオRAM(V−RAM)、12…ディスプレ
イ、13…バス、14…インタフェース、15…セレク
タ、16…受信検出回路、20…油圧ショベル、17
a,17b,17c…受信センサ、18a,18b,1
8d,18e…超音波発生ホーン、20…油圧ショベ
ル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−303597(JP,A) 特開 平4−70587(JP,A) 実開 平1−156256(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G08B 21/00 E02F 9/24

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 作業機械の周囲に前記作業機械に近くな
    るにつれて危険度が高くなる複数の仮想危険度ポテンシ
    ャルゾーンを設定するポテンシャルゾーン設定手段と、
    前記作業機械に対する検出対象物の位置を検出する位置
    検出手段と、この位置検出手段により検出された位置が
    複数の前記仮想危険度ポテンシャルゾーンのいずれかの
    ゾーンに入っているかを判定する判定手段と、警報を発
    生する警報手段とを備え、前記判定手段の判定結果に応
    じて前記検出対象物が複数の前記仮想危険度ポテンシャ
    ルゾーンのうち低い危険度から高い危険度のゾーンへ移
    動したことを検出して前記警報手段を駆動し、警報を発
    生することを特徴とする作業機械の警報システム。
  2. 【請求項2】 警報手段が判定手段の判定結果に応じて
    検出対象物が入った仮想危険度ポテンシャルゾーンに応
    じてそのゾーン対応の警報をそれぞれ発生する請求項1
    記載の作業機械の警報システム。
  3. 【請求項3】 複数の仮想危険度ポテンシャルゾーン
    は、作業機械の運動方向あるいは動作に応じて設定され
    ることを特徴とする請求項1記載の作業機械の警報シス
    テム。
  4. 【請求項4】 設定される複数の仮想危険度ポテンシャ
    ルゾーンは、作業機械に装着されるアタッチメントに応
    じて選択されることを特徴とする請求項3記載の作業機
    械の警報システム。
  5. 【請求項5】 作業機械の周囲に前記作業機械に近くな
    るにつれて危険度が高くなる複数の仮想危険度ポテンシ
    ャルゾーンを設定するポテンシャルゾーン設定手段と、
    前記作業機械に対する検出対象物の位置を検出する位置
    検出手段と、この位置検出手段により検出された位置が
    前記複数の仮想危険度ポテンシャルゾーンのいずれかの
    ゾーンに入っているかを判定する判定手段と、この判定
    手段の判定結果に応じて前記検出対象物が入った仮想危
    険度ポテンシャルゾーンの危険度の時間増加率を算出す
    る手段と、時間増加率が所定値を越えたときに警報を発
    生する警報手段とを備える作業機械の警報システム。
  6. 【請求項6】 作業機械には演算処理装置とメモリとビ
    デオRAMと3点において検出対象からの信号を受信す
    るセンサと発信器とが搭載され、位置検出手段は、前記
    発信器から発信された信号の発生時点と前記3点のいず
    れかの受信センサにおける信号の受信時点に基づき前記
    検出対象物といずれかの前記受信センサとの距離情報を
    得て前記演算処理装置が前記メモリに記憶されたプログ
    ラムを実行することにより位置を算出するものであり、
    前記演算処理装置がポテンシャルゾーン設定手段は、前
    記メモリに記憶されたプログラムを実行することにより
    前記ビデオRAM上にゾーンを表す図形のビットパター
    ンを記憶し、判定手段は、このビットパターンと検出対
    象物の位置情報とを比較することにより前記複数の仮想
    危険度ポテンシャルゾーンのいずれのゾーンにあるかを
    判定することを特徴とする請求項1または5記載の作業
    機械の警報システム。
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