(57)【要約】      （修正有）【課題】衝突防止機能を備えていない移動体の衝突対象物に対する衝突を防止する警報装置を提供する。【解決手段】警報装置１は、レーザー光放射部（レーザー光発振部）１１と、対象範囲に接近する移動体Ｍによって反射する戻り光を検知する検知部１３と、対象範囲と移動体との距離を計測する計測部１４と、移動体が対象範囲内に進入したか否を判定する判定部１５と、移動体に対して警報を発する警報発信部（警報装置）１６からなるセンサー装置を備える。さらに、対象範囲の三次元空間の座標を設定するための中央演算処理装置６、記憶装置５、入力装置４及び出力装置７からなる対象範囲設定装置２と、を備える。入力装置は、対象範囲の座標情報を入力する手段である。記憶装置は、入力された座標情報を記憶する装置である。中央演算処理装置は、座標情報から前記対象範囲を設定する装置である。出力装置は、対象範囲を判定部に出力する装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光を放射するためのレーザー光放射部と、
前記レーザー光放射部から前記レーザー光が放射され、空間に設定された対象範囲に向かって接近してくる移動体で反射して戻った戻り光を検知する検知部と、
前記検知部の検知情報に基づいて、前記移動体の位置情報を計測する計測部と、
前記計測部が計測した前記移動体の位置情報に基づいて、前記移動体が前記対象範囲内に進入したか否を判定する判定部と、
前記判定部の判定に基づいて、前記対象範囲内に前記移動体が進入した場合に、前記移動体に対して警報を発する警報発信部と、
中央演算処理装置、記憶装置、入力装置及び出力装置を有してなる対象範囲設定装置と、を備えてなり、
前記入力装置は、前記対象範囲の前記空間における座標情報を入力する手段であり、
前記記憶装置は、前記入力装置に入力された前記座標情報を記憶する装置であり、
前記中央演算処理装置は、前記座標情報から前記対象範囲を設定する装置であり、
前記出力装置は、前記中央演算処理装置が設定した前記対象範囲を前記判定部に出力する装置である
ことを特徴とする警報装置。
【請求項２】
前記移動体の位置情報が、前記検知情報に含まれる、基準点からの前記移動体の距離及び方向に基づいて計測される
ことを特徴とする請求項１に記載の警報装置。
【請求項３】
前記警報発信部を複数備えてなる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の警報装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、障害物等が存在する対象範囲に接近してくる移動体に対する警報装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の移動体に対する、高い安全性が求められるようになり、衝突防止技術を搭載した移動体が開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４―１７８９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来技術は移動体自体に衝突防止機能を付与されていたため、当該衝突防止機能を備えていない移動体が、対象範囲に進入しようとする場合の進入防止対策が十分であるとは言えなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、上記課題を解決するための手段として本発明に係る警報装置は、レーザー光を放射するためのレーザー光放射部と、前記レーザー光放射部から前記レーザー光が放射され、空間に設定された対象範囲に向かって接近してくる移動体で反射して戻った戻り光を検知する検知部と、前記検知部の検知情報に基づいて、前記移動体の位置情報を計測する計測部と、前記計測部が計測した前記移動体の位置情報に基づいて、前記移動体が前記対象範囲内に進入したか否を判定する判定部と、前記判定部の判定に基づいて、前記対象範囲内に前記移動体が進入した場合に、前記移動体に対して警報を発する警報発信部と、中央演算処理装置、記憶装置、入力装置及び出力装置を有してなる対象範囲設定装置と、を備えてなり、前記入力装置は、前記対象範囲の前記空間における座標情報を入力する手段であり、前記記憶装置は、前記入力装置に入力された前記座標情報を記憶する装置であり、前記中央演算処理装置は、前記座標情報から前記対象範囲を設定する装置であり、前記出力装置は、前記中央演算処理装置が設定した前記対象範囲を前記判定部に出力する装置であることを特徴とする。
【０００６】
また、前記移動体の位置情報は、前記検知情報に含まれる、基準点からの前記移動体の距離及び方向に基づいて計測されるものであっても好ましい。基準点は任意に設定することができるが、前記対象範囲の位置を特定するために設定される基準点と同一の点であることが好ましい。
【０００７】
さらに、本発明に係る警報装置は、前記警報発信部を複数備えてなるものであっても好ましい。
【０００８】
前記移動体の例としては人が挙げられる。また、他の例として、ロボット、またはロボットの可動アーム等が挙げられる。さらに、他の例として、バイク、自動車、トラック、フォークリフト等の陸上移動手段が挙げられる。さらにまた、他の例として自転車等の人力移動手段も含むことができる。また、船舶等の海上移動手段を含むことができる。さらに、飛行機、グライダー、ヘリコプター、等の有人飛行手段を含むことができる。さらにまた、ドローン等の無人飛行体を含むことができる。
【０００９】
前記対象範囲は、例えば、衝突を回避すべき物の周囲に設定される場合がある。衝突を回避すべき物の例としては、仮置き中の建設機械及び建築資材や重要物品類、壁、建物等々、道路や駐車場若しくは飛行場等に仮置き、または設置された各種物品及び構造物等を挙げることができる。また、前記移動体が船舶等の海上移動手段である場合には、岸壁やブイ等を挙げることができる。さらに、前記対象範囲は、一見なにも物がない場合であっても移動体の進入を防止したい空間がある場合には、その空間を囲うように設定することもできる。
【００１０】
前記警報発信部から発せられる警報としては、警告用の音、光、若しくは電波、または、これらの手段を複合させた手段を前記移動体、若しくは前記移動体の運転者が認識できるものであることが好ましい。
【００１１】
前記移動体の位置を計測する原理の例としては、前記移動体に前記レーザー光放射部から前記レーザー光を照射、前記移動体から反射した光は、受光レンズで集約され受光素子へと結像され、距離が変動すると、集光される反射光の角度が変わり、それに伴い受光素子上に結像される位置が変化し、この受光素子上の結像位置の変化が前記移動体の移動量とともに変化することから、結像位置の変化量を読み取り、前記移動体の移動量、つまり前記移動体と前記警報装置との距離として計測することができる。
【００１２】
なお、前記レーザー光としては、半導体レーザー素子から放射されるレーザー光を用いることが好ましい。部材の小型化と、電気的な出力の制御が容易だからである。
【００１３】
前記対象範囲設定装置は、前記対象範囲設定装置の画像認識機能を使って、衝突対象物の外周である前記対象範囲の空間の座標を予め設定しておき、前記入力装置によって前記座標情報を入力し、前記記憶装置で記憶するとともに、前記中央演算処理装置において、前記座標情報から前記対象範囲を設定することにより、前記対象範囲として設定して前記出力装置から前記判定部へ出力することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、設定範囲への進入を回避する機能を備えていない移動体であっても、設定範囲への進入を未然に防止する手段を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】警報装置１の概略を示すブロック図である。
【図２】警報装置１が移動体Ｍの設定範囲内への進入を検知して警報を発する動作の過程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る実施の形態を、図を参照しながら詳しく説明する。
【００１７】
本実施の形態においては、図１に示すように移動体Ｍとして自動車が設定範囲Ｅに対して矢印Ａの方向に移動しながら接近している場合を例として、本発明に係る警報装置１の機能を、その構造と共に説明する。なお、Ｓｔ１〜Ｓｔ９は、図２に示すフローチャートに沿った警報装置１の機能の流れに対応するものである。
【００１８】
図１は、本発明に係る警報装置１の概要を示すブロック図である。警報装置１は、対象範囲設定装置２とセンサー装置３を備える。対象範囲設定装置２は、デスクなどに設置されたコンピュータを用いることができ、また、携帯可能な情報端末装置であってもよい。対象範囲設定装置２には、入力装置４、記憶装置５、中央演算処理装置６、及び出力装置７が筐体８に収納されてなる。
【００１９】
入力装置４は、センサー装置３の周囲に存在する空間９において設定しようとする対象範囲Ｅの座標情報Ｐｎ（ｘ，ｙ，ｚ）を入力する（Ｓｔ１）手段である。ここで、ｎは複数の座標情報を区別するための整数からなる記号を示し、また、ｘ，ｙ，ｚは、あらかじめ任意に決定された基準点αからの座標値を示す。入力装置は、例えばキーボードを用いることができ、また、タッチパネル式ディスプレイであってもよい。
【００２０】
入力装置４がキーボードである場合には、座標情報Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，・・・ごとに（ｘ，ｙ，ｚ）を入力することとしてもよい。また、入力装置４がタッチパネル式ディスプレイである場合には、ディスプレイに示された空間９に指などで触れることで座標情報Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，・・・を視覚的に特定し、中央演算処理装置６が各座標情報Ｐｎの座標を算出したうえで、座標情報Ｐｎ（ｘ，ｙ，ｚ）を自動的に決定するものであってもよい。
【００２１】
記憶装置５は、入力装置４に入力された座標情報Ｐｎ（ｘ，ｙ，ｚ）を記憶する（Ｓｔ２）装置であり、ハードディスクドライブやフラッシュメモリーを使用することができる。
【００２２】
中央演算処理装置６は、座標情報Ｐｎ（ｘ，ｙ，ｚ）から対象範囲Ｅを設定する装置であり、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）や、ＣＰＵと共にＧＰＵ（Graphics  Processing  Unit）を併せたものを用いることができる。
【００２３】
図１には、入力装置４から座標情報Ｐ１（ｘ，ｙ，ｚ）〜Ｐ８（ｘ，ｙ，ｚ）が入力されたことによって、中央演算処理装置６が基準点αから特定の位置において、仮想的に直方体状の対象範囲Ｅを設定された（Ｓｔ３）様子を示す。
【００２４】
出力装置７は、中央演算処理装置６が設定した対象範囲Ｅの情報をセンサー装置３に向けて出力する（Ｓｔ４）装置である。ここで、出力装置７は、図１の破線矢印に示すような無線通信によって対象範囲Ｅの情報を送信できる機能を備えるものであっても好ましい。
【００２５】
センサー装置３は、図１に示すように、レーザー光放射部１１、光反射部１２、検知部１３、計測部１４、判定部１５、及び警報発信部１６が、ケース１７に収納されてなる。
【００２６】
出力装置７を介して対象範囲設定装置２から出力された対象範囲Ｅの情報は、判定部１５が受信する。本実施の形態において、判定部１５は、空間９において対象範囲Ｅの内側にあたる位置情報を取得した場合に、警報発信部１６に対して警報信号ｔを出力するように設定される。
【００２７】
レーザー光放射部１１は半導体レーザー装置によって構成され、レーザー光放射部１１から断続的に射出されたレーザー光Ｌ１はハーフミラーからなる光反射部１２によって反射されて空間９へ放射される（Ｓｔ５）。このとき光反射部１２は図示しない回転軸を中心に反射面を回動させることによって、対象範囲Ｅを含む放射エリア１０においてレーザー光Ｌ１を走査させる。
【００２８】
レーザー光Ｌ１は、移動体Ｍで反射して反射光Ｌ２として戻り、光反射部１２を透過して検知部１３に入射する。検知部１３は、反射光Ｌ２から得た情報及びレーザー光放射部１１から電気信号によって得た情報を合わせて検知情報として、計測部１４へ送信する。検知情報に含まれる情報は、移動体Ｍの距離を算出するための情報及び移動体Ｍの基準点αからの方向に関する情報であることが好ましい。移動体Ｍの距離を算出するための情報としては、例えば、レーザー光Ｌ１がレーザー光放射部１１から射出された時間と検知部１３が反射光Ｌ２の入射を検知した時間の情報を挙げることができる。
【００２９】
計測部１４は、検知部１３から送信された情報に基づき、移動体Ｍの基準点αからの位置情報（以下、移動体位置ｅという。）を計測する（Ｓｔ６）。ここで、移動体位置ｅもＰｎと同様に（ｘ，ｙ，ｚ）による座標情報によってあらわすことができる。
【００３０】
さらに計測部１４は、算出した移動体位置ｅを判定部１５へ送信する。判定部１５は、移動体位置ｅが対象範囲Ｅ内に入っているかどうかを判定し、移動体位置ｅが対象範囲Ｅ外であれば、警報発信信号ｔは発信しない（Ｓｔ７）。
【００３１】
一方、判定部１５が、移動体位置ｅは対象範囲Ｅ内と判断した場合は、警報発信部１６に対して警報信号ｔを送信し（Ｓｔ８）、警報信号ｔを受信した警報発信部１６は警報Ｔを発する（Ｓｔ９）。
【００３２】
なお、本実施例においては、対象範囲Ｅの内側に移動体Ｍが進入した場合に警報Ｔを発する場合を例として挙げたが、対象範囲Ｅ内から移動体がその外側へ出た場合に警報Ｔを発するように判定部１５が設定されることとしてもよいことはいうまでもない。
【００３３】
本発明によれば、レーザー光Ｌ１が放射される空間９内における任意の範囲を対象範囲Ｅとして設定することができ、設定範囲Ｅへの進入を回避する機能を備えていない移動体Ｍであっても、設定範囲Ｅへの進入を未然に防止する手段を提供することができる。
【００３４】
移動体Ｍとしては、人が挙げられる。また、他の例として、ロボット、またはロボットの可動アーム等が挙げられる。さらに、他の例として、バイク、自動車、トラック、フォークリフト等の陸上移動手段が挙げられる。さらにまた、他の例として、自転車等の人力移動手段も含むことができる。また、船舶等の海上移動手段を含むことができる。さらに、飛行機、グライダー、ヘリコプター、等の有人飛行手段を含むことができる。さらにまた、ドローン等の無人飛行体を含むことができる。
【００３５】
対象範囲Ｅは、例えば、衝突を回避すべき物の周囲に設定される場合がある。衝突を回避すべき物の例としては、仮置き中の建設機械及び建築資材や重要物品類、壁、建物等々、道路や駐車場若しくは飛行場等に仮置き、または設置された各種物品及び構造物等を挙げることができる。また、前記移動体が船舶等の海上移動手段である場合には、岸壁やブイ等を挙げることができる。さらに、前記対象範囲は、一見なにも物がない場合であっても移動体の進入を防止したい空間がある場合には、その空間を囲うように設定することもできる。
【００３６】
警報発信部１６から発せられる警報Ｔとしては、警告用の音、光、若しくは電波、または、これらの手段を複合させた手段を移動体Ｍ、若しくは移動体Ｍの運転者が認識できるものであることが好ましい。
【００３７】
さらに、警報発信部１６は複数備えられていてもよい。警報発信部１６を複数備えることによって、移動体Ｍに直接警報Ｔを発する警報発信部１６以外に、対象範囲から離れた位置において監視している監視員等に警報Ｔの発報を伝える警報発信部１６を設けることで、移動体Ｍの進入時における対応を迅速に行うことができるからである。
【００３８】
また、他の実施の形態として、移動体Ｍが工場内での作業に用いられるフォークリフトである場合も想定される。工場内には、危険物などが収容されたタンク等が多数設置されている。ここで、フォークリフトＭには、前方に突設されてなるフォーク部が設けられているが、フォーク部は様々な運搬物を載せて運搬するため、フォーク部自体に衝突防止機能が設けられていないことが多い。
【００３９】
そこで、フォークリフトＭの運転者が誤って上記タンク等にフォーク部を衝突させて、タンク等を破損させることを防止するために、設定範囲Ｅをタンク等の周囲を囲むように設定することができる。フォーク部が設定範囲Ｅ内に進入すれば、警報装置１はフォークリフトＭの運転者に対して警報Ｔを発することができる。ここで、警報Ｔは警告音を発することができる。また、警告音にかえて光を発するものであっても好ましい。これにより、衝突防止機能を有していないフォークリフトなどの移動体Ｍが、工場内で衝突により重大事故が生じ得るタンクやパイプラインなどに衝突することを未然に防止することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１  警報装置
２  対象範囲設定装置
３  センサー装置
４  入力装置
５  記憶装置
６  中央演算処理装置
７  出力装置
９  空間
１１  レーザー光放射部
１２  光反射部
１３  検知部
１４  計測部
１５  判定部
１６  警報発信部
Ｅ  対象範囲
【図１】
2020112992.tif 000003
【図２】
2020112992.tif 000004