(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オペレータが搭乗され、当該オペレータの操作にしたがい、所定の被作業面域内を転圧走行し、当該被作業面域の被作業面に転圧を施す車両本体と、
前記車両本体の前部又は後部に、前方下向き又は後方下向きとなるようにそれぞれ設けられた、検出媒体を車両本体前部又は後部と近い車両本体前方又は後方の被作業面へ放射する発信機と、前記発信機から放射され前記被作業面から反射する検出媒体を検出する受信機とからなる被作業面検出センサと、
前記被作業面検出センサにおける検出量が所定のしきい値以下の値となると、前記被作業面域外と判定する域外判定手段と、
前記車両本体に設けられ、前記域外判定手段の判定を受けて、前記被作業面域外が前記車両本体に接近することをオペレータに報知する報知手段と
を具備したことを特徴とする転圧機械。
【請求項２】
前記発信機による検出媒体の放射地点は、前記車両本体に搭乗したオペレータが、同車両本体で遮らずに、当該車両本体の前部又は後部から最短距離で目視可能な地点であることを特徴とする請求項１に記載の転圧機械。
【請求項３】
前記報知手段は、報知機器を有し、当該報知機器は、前記被作業面域を転圧走行しているときと、前記被作業面域外が前記車両本体に接近しているときとを、それぞれ異なる報知形態で報知するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の転圧機械。
【請求項４】
前記被作業面検出センサの発信機は、赤外線を放射するものであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載の転圧機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搭乗したオペレータに操作される車両本体にて被作業面域内を転圧走行し、当該被作業面域の被作業面に転圧を施す転圧機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
盛土工事では、転圧機械で、盛土した高台の被作業面に転圧作業を施すことが行われる。こうした転圧機械の多くは、特許文献１にも開示されているタイヤローラ車両などのようにオペレータが搭乗可能な運転席を備え、転圧ローラを車輪として構成された車両本体が用いられている。つまり、オペレータの操作により車両本体を、被作業面域上で走行させることで、転圧ローラにより、被作業面域内の被作業面となる土砂、アスファルトなどに外力を加え、表面を締め固める（転圧走行）。
【０００３】
こうした転圧作業は、車両本体を被作業面域内で前進させたり、後進させたりする転圧走行の繰り返しで行われる。そのため、搭乗しているオペレータは、前進、後進を含め、転圧走行中、安全確認を行う。特に車両本体の後進時、搭乗しているオペレータは、前方に向く運転姿勢から、後方、さらには周囲に気を配るために、前方に有る運転機器を操作しつつ後方を向いて、車両後方（進行方向）や、その周囲を注視したり、運転操作の変更のために途中で前方に運転姿勢を戻したりする。
【０００４】
ところが、車両後方は、オペレータが後方を注視し続けられないため、確認は確実とはいえず、気付かずに車両本体が被作業面域外に、かなり接近することがある。気付かない状態が続くと、車両本体は被作業面域外へ進入し、危険な状態に至るおそれがある。特に盛土した高台を転圧する場合、被作業面域から外側は、被作業面から急激に下方へ段差していることがほとんどで、被作業面域外は崖のようにかなりの高低差を生じていることが多く、被作業面域外は危険な地点である。
【０００５】
そのため、通常、盛土工事では、安全性の確保から、人手作業で、車両本体が被作業面域外へ接近するのを、車両本体に搭乗しているオペレータへ伝えていた。多くは、被作業面域と同域外の境界に作業者を配置して、車両本体が被作業面域外に接近するのを作業者からの合図でオペレータへ伝えたり、被作業面域の境界に複数のパイロンやテープを張り、段差の有る地点を強調してオペレータから認識しやすくしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３４４２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、前者の被作業面域と域外の境界に作業者を配置する手法は、かなりの人員を要する。また後者の被作業面域の境界に複数のパイロンやテープを配置する手法は、準備や後片付けを含めかなりの手間や時間を費やしたりする。このため、容易には車両後方の安全を確保する体制が確保できない。
そこで、本発明の目的は、車両本体側から、搭乗しているオペレータに対して、被作業面域外が接近する状況を伝えられるようにした転圧機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、搭乗したオペレータの操作にしたがい、所定の被作業面域内を転圧走行し、当該被作業面域の被作業面に転圧を施す車両本体の前部又は後部に、前方下向き又は後方下向きとなるようにそれぞれ設けた、検出媒体を車両本体前部又は後部と近い車両本体前方又は後方の被作業面へ放射する発信機と、発信機から放射され被作業面から反射する検出媒体を検出する受信機とからなる被作業面検出センサと、被作業面検出センサにおける検出量が所定のしきい値以下の値となると、被作業面域外と判定する域外判定手段と、車両本体に設けられ、域外判定手段の判定を受けて、被作業面域外が車両本体に接近することをオペレータに報知する報知手段とを有する構成を採用した。
【０００９】
これにより、たとえ車両本体が前進又は後進での転圧走行の際、オペレータが気付かずに、被作業面域外に接近したとしても、車両搭載の報知手段による報知が始まり、同状況をオペレータに伝える。オペレータは、同報知に促されて車両本体を停止させる操作を行い、車両本体を停止させればよい。これにより、他の人に依存せずに、被作業面域外への進入が防げる。
【００１０】
請求項２の発明は、さらに上記目的に加え、車両本体の停止が、無理なく被作業面域外に進入する手前で行われるよう、発信機による検出媒体の放射地点は、車両本体に搭乗したオペレータが、同車両本体で遮らずに、当該車両本体の前部又は後部から最短距離で目視可能な地点に定めるものとした。
つまり、検出媒体は、転圧走行において、車両本体の停止位置を見定めるときに用いられる視線に沿って放射されるので、報知手段で報知を受けてから、通常のようにオペレータが車両本体の停止操作を行いさえすれば、無理なく、被作業面域外への進入が防げる。
【００１１】
請求項３の発明は、さらに上記目的に加え、オペレータが、被作業面域上を転圧走行しているときと、被作業面域外が接近しているときとを明確に認識するよう、報知手段は、被作業面域を転圧走行しているときと、被作業面域外が車両本体に接近しているときとを、それぞれ異なる報知形態で報知する報知機器を有して構成した。
請求項４の発明は、さらに上記目的に加え、簡単な構造で被作業面域外の接近が検出されるよう、被作業面検出センサの発信機は、赤外線を放射するものとした。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、被作業面域上を車両本体が転圧走行しているとき、オペレータが気付かず、被作業面域外に接近したとしても、車両搭載の報知手段で報知が始まり、同状況がオペレータに伝えられる。これにより、車両本体側から、確実に、搭乗しているオペレータに、被作業面域外が接近する状況を伝えることができる。
それ故、同報知に促されて、オペレータは、車両本体の停止操作を行い、車両本体を停止させればよく、他の人に依存せずに、転圧機械の被作業面域外への進入を防ぐことができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、被作業面域外に進入する手前で、車両本体を無理なく停止させることが可能となり、通常のようにオペレータが車両本体の停止操作を行いさえすれば、無理なく、被作業面域外への進入が防げる。
請求項３の発明によれば、オペレータは、報知機器での報知により、被作業面域上を転圧走行しているときと、被作業面域外が接近しているときとを明確に認識することができる。しかも、被作業面域の転圧走行中を示す報知から、故障の有無も合わせて知ることができる。
請求項４の発明によれば、簡単な構造で、被作業面域外の接近を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る転圧機械の全体を、被作業面域外の接近を報知する各種機器と共に示す斜視図。
【図２】同転圧機械の後進時における報知制御を示すフローチャート。
【図３】同転圧機械の後進時の被作業面域を走行している状況を示す断面図。
【図４】同転圧機械の後進時の被作業面域外が接近する状況を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を図１ないし図４に示す一実施形態にもとづいて説明する。
図１は転圧機械、例えばタイヤローラ車両を後部から見た斜視図、図３，４は同タイヤローラ車両を側部から見た図をそれぞれ示している。
【００１６】
タイヤローラ車両を説明すると、図１，３，４中１は、車両前後方向に延びた車体（本願の車両本体に相当）である。この車体１は、前部に前側転圧ローラ２を有し、後部に後側転圧ローラ３を有し、中間部に運転デッキ４を有している。車体１の内部には、走行などに供されるエンジン（図示しない）が格納されている。各転圧ローラ２，３は、タイヤローラ車両の車輪を兼ねる。
【００１７】
運転デッキ４には、オペレータＳ（図３に頭部だけ図示）が着座する運転席６、着座したオペレータＳを上方から覆い隠すキャノピ７が設けられている。運転席６の前方には、各種メータ類が配置された計器盤１０が設けられている。また運転席６の前方には、前側転圧ローラ２を操舵するステアリングホイール１１、車両速度を加減操作するアクセルペダル１２（図１に図示）、各ローラ２，３に制動力を付与するブレーキペダル１３（図１に図示）、前・後進を切換える切換装置１４の切換レバー１４ａ（図１に図示）などが設けられている。１８は、車体１に設けられた、運転デッキ４へ乗り下りするための昇降ステップを示し、図１中「Ｆ」は車両前方を示し、「Ｒ」は車両後方を示している。
【００１８】
つまり、タイヤローラ車両２は、搭乗したオペレータＳで行われる前後進切換操作、ステアリング操作、アクセル操作、ブレーキ操作により、転圧走行が行えるようになっている。これで、前後進切換操作、ステアリング操作、アクセル操作、ブレーキ操作を駆使することにより、図３に示されるような被作業面域、例えば盛土した高台の被作業面域Ｔ１における転圧作業が行える。
【００１９】
このタイヤローラ車両には、図１，３，４に示されるように後進（転圧走行）するタイヤローラ車両が、定められた被作業面域Ｔ１から外側、すなわち被作業面域Ｔ２へ進入するのを防ぐ安全装置２０が設けられている。
同安全装置２０は、例えば車両後部から下向きに放射される検出媒体を用いて、タイヤローラ車両の後進中、被作業面域Ｔ１から外側の被作業面域外Ｔ２に変わる地点を判定し、同判定から被作業面域Ｔ２がタイヤローラ車両に接近したことを、搭乗しているオペレータＳに伝え、タイヤローラ車両のブレーキ操作（停止）を促すものである。
【００２０】
同安全装置２０は、タイヤローラ車両２が被作業面域Ｔ１上を転圧走行（後進）するときに作動して、被作業面の検出を行う被作業面検出センサ、例えば赤外線（検出媒体）を被作業面へ放射することによって被作業面を検出する赤外線センサ２５と、被作業面から反射する赤外線の検出量の変化に応じて被作業面域外Ｔ２を判定する域外判定手段、例えば制御部３０と、同判定を受けて被作業面域Ｔ２が車体１（車両本体）に接近するのをオペレータＳに報知する報知手段、例えば各種報知機器３２，３３とを組み合わせて構成される。
【００２１】
具体的には、赤外線センサ２５は、赤外線を放射する発信機、例えばＬＥＤ素子２６と、反射赤外線を受ける受信機、例えば受光素子２７とを隣接配置（集約）した１つのユニット部品で構成されている。同赤外線センサ２５は、車体１の後部の複数個所（本実施形態では２箇所）に、いずれもＬＥＤ素子２６と受光素子２７とが後方下向きとなるように取り付けられ、ＬＥＤ素子２６から赤外線を、車体後部（車両本体後部に相当）と近い車体後方の被作業面（地面）へ放射し、受光素子２７で、ＬＥＤＦ素子２６から放射され被作業面（地面）から反射する赤外線を検出する構造としてある。
【００２２】
制御部３０は、例えばマイクロコンピュータなどを組み合わせて構成され、車体１内に格納してある。同制御部３０は、切換装置１４、赤外線センサ２５、各種報知機器３２，３３、ブレーキ操作を検出するブレーキセンサ３６（図１に図示）などと接続してある。同制御部３０は、例えば切換装置１４から入力される後進段信号にしたがい赤外線センサ２５を、後進中、作動させる機能を有する。さらに制御部３０は、例えばしきい値として、通常の転圧走行で行われる被作業面域Ｔ１からの第１の反射赤外線量と、それとは異なる被作業面域外Ｔ２からの第２の反射赤外線量、例えば危険な状況を招くとされる被作業面の変化、具体的には被作業面域外Ｔ２が被作業面域Ｔ１から崖のように急激に段差するときの状況（図３，４）をもとにした第２の反射赤外線量とが設定され、赤外線センサ２５で検出される反射赤外線の検出量の変化に応じて被作業面域外Ｔ２が判定できるようにしている。つまり、被作業面域外Ｔ２を判定する機能を有している。制御部３０は、こうした機能の他に、同判定を受けて各種報知機器３２，３３を作動させる機能、さらには報知機器３２，３３の作動後にブレーキ操作が行われると、各種報知機器３２，３３の作動を解除する機能を有している。
【００２３】
ここで、各種報知機器３２，３３は、例えば車体１の後部両側に設けた赤色回転灯３２、計器盤１０の一部に設けた警報器３３など、搭乗したオペレータＳが気付きやすい光や音を発生させる機器で構成されている。同赤色回転灯３２、警報器３３が、上記被作業面域外Ｔ２の判定を受けて作動し、タイヤローラ車両（車両本体）が被作業面域Ｔ２に接近することを、赤色回転灯３２の赤色光、警報器３３から発する警告音で、オペレータＳに報知し、ブレーキ操作を促すようにしている。
【００２４】
また安全装置２０の作動が認識されるよう、例えば図１に示されるように計器盤１０の一部には、被作業面域Ｔ１上をタイヤローラ車両（車両本体）が転圧走行している状態と、被作業面域外Ｔ２がタイヤローラ車両（車両本体）に接近している状態とを判別するための報知機器、例えば作動ランプ３４が設けられている。同作動ランプ３４は、制御部３０からの指令により、例えば後進時から被作業面域Ｔ２を判定するまでは点灯、被作業面域Ｔ２を判定すると点滅するように設定されていて、被作業面域Ｔ１上をタイヤローラ車両（車両本体）が転圧走行しているときと、被作業面域外Ｔ２がタイヤローラ車両（車両本体）に接近しているときとを、それぞれ異なる報知形態で報知するようにしている。
【００２５】
特に、報知機器３２〜３４の報知を受けてから、無理なく被作業面域外Ｔ２に進入する手前でタイヤローラ車両の停止が行えるよう、ＬＥＤ素子２６による赤外線の放射地点は、図３に示されるようにタイヤローラ車両に搭乗したオペレータＳが、車体１で遮らずに、車両後部から最短距離で目視可能な地点、具体的には運転席６に着座したオペレータＳが後方を向いたときのアイポイントＥから、車体１の外面に遮らずに、最短距離で一直線上に地面へ向う視線Ｊに沿う地点に定められている。つまり、視線Ｊの先は、転圧走行において、タイヤローラ車両（車両本体）の停止位置を見定めるときに用いられる地点である。このため、同地点において被作業面域外Ｔ２を判定すると、オペレータＳは、通常時と同様、通常ブレーキ操作を行うだけで、急ブレーキなど無理な操作を強いずに、被作業面域外Ｔ２の手前で、タイヤローラ車両（車両本体）の停止が行われる。
【００２６】
このように構成されたタイヤローラ車両は、後進で行われる転圧走行において、他の人に依存せずに、安全が確保される。図２は、この安全が確保される安全装置２０の制御フローチャートが示されている。
図２のフローチャートを参照して、タイヤローラ車両の挙動について説明すると、今、搭乗したオペレータＳによって、切換レバー１４ａを後進段に入れ、アクセルペダル１２を所定に踏み込みながら、ステアリング１１を所定に保ち、タイヤローラ車両を後進させ、盛土工事で得られた高台の被作業面域Ｔ１を締め固めているとする。
【００２７】
赤外線センサ２５は、後進段に入れたときから作動を始めている（ステップＳ１，Ｓ２）。作動ランプ３４は点灯し（ステップＳ３）、被作業面域外Ｔ２への進入を防ぐ安全機能が働いていることを知らせている。
すると、赤外線センサ２５のＬＥＤ素子２６からは、赤外線が後方下向きへ放射される。図１、図３および図４中αは、赤外線が、被作業面域Ｔ１の被作業面（地面）へ放射している領域を示している。同放射された赤外線は、被作業面から反射する。赤外線センサ２５の受光素子２７は、同反射した赤外線を検出する。
【００２８】
このとき、タイヤローラ車両（車両本体）が被作業面域Ｔ１上を転圧走行している場合、受光素子２７が検出している反射赤外線の検出量は、予め設定された被作業面域外Ｔ２を識別するしきい値となる所定値を越える量であるから、安全機能は作動しない。
タイヤローラ車両の転圧走行は進み、オペレータＳが気付かないまま、図４中の二点鎖線で示されるように被作業面域Ｔ１の境界部分Ｔ３（きわを含む）に接近したとする。
【００２９】
ここで、境界部分Ｔ３は、段差がある。そのため、赤外線の放射地点に同段差が至ると、受光素子２７で検知される赤外線の検出量は急激に減少する。境界部分Ｔ３では、同赤外線の検出量は、被作業面域外Ｔ２を識別するしきい値以下の値を示す。そのため、制御部３０は、タイヤローラ車両（車両本体）に被作業面域外Ｔ２が接近したと判定し（ステップＳ４）、回転赤色灯３２（警告灯）をオン、警報機３３（警告機器）をオン、作動ランプ３４（警告灯）を点滅させ（ステップＳ５）、搭乗しているオペレータＳに、タイヤローラ車両に被作業面域外Ｔ２が接近することを報知する。
【００３０】
オペレータＳは、運転席６の周囲の警告光、運転席６の周囲の警告音を受けて注意が促され、直ちにタイヤローラ車両（車両本体）の転圧走行を停止させるべくブレーキ操作を行う。このブレーキ操作により、図４に示されるようにタイヤローラ車両は、被作業面域Ｔ１の端近くで止まる。ブレーキ操作でタイヤローラ車両が停止すると、各種報知機器３２〜３４の作動が解除され、初期の状態に戻る（ステップＳ７）。
【００３１】
したがって、車体１側からオペレータＳに対し被作業面域外Ｔ２が接近することを報知することによって、境界に多くの人員を配置したり、境界に多くのポールを設置したりテープを張ったりするなど他の人に依存せずに、タイヤローラ車両が、被作業面域外Ｔ２へ進入するのを未然に防ぐことができる。これにより、安全に転圧作業を行うことができる。しかも、赤外線を放射する赤外線センサ２５を用いると、簡単な構造で被作業面域外Ｔ２の接近を検出することができる。
【００３２】
特にＬＥＤ素子２６による赤外線（検出媒体）の放射地点は、オペレータＳが、車体１で遮られずに、タイヤローラ車両の後部から最短距離で目視可能な地点に定めてあり、通常の転圧走行におけるオペレータＳの視線Ｊの位置と同等なので、通常のようにオペレータＳが停止操作を行いさえすれば、無理なく、タイヤローラ車両（車両本体）の被作業面域外Ｔ２への進入が防げる。
そのうえ、作動ランプ３４による報知は、被作業面域Ｔ１を検出しているときと、被作業面域外Ｔ２が接近しているときを、それぞれ異なる報知形態で行っているから、被作業面域Ｔ１上を転圧走行しているときと、被作業面域外Ｔ２が接近しているときとを明確に認識することができる。しかも、被作業面域Ｔ１の検出中を示す報知から、故障の有無も合わせて知ることができる。
【００３３】
なお、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々可変して実施しても構わない。例えば一実施形態では、赤外線センサを用いた例を挙げたが、これに限らず、他の非接触式センサを用いても構わない。一実施形態では、タイヤローラ車両に本発明を適用したが、これに限らず、他の転圧機械に本発明を適用してもよい。また一実施形態では、報知手段として警告灯や警報器や作動ランプを用いた例を挙げたが、これに限らず、他の機器を用いてもよい。例えば障害物の検出を行う障害物検出装置を装備した転圧機械では、同装置を形成している警告灯を流用してもよく、報知構造には何ら限定されるものではない。また被作業面検出センサは車両後部に後方下向きに設けるだけではなく、車両前部に前方下向きに設けてもかまわない。むろん、報知手段を設ける地点は、車体であればよく、設置場所についても限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３４】
１  車体（車両本体）
２５  赤外線センサ（被作業面検出センサ）
２６  ＬＥＤ素子（発信機）
２７  受光素子（受信機）
３０  制御部（域外判定手段）
３２〜３４  回転赤色灯、警報器、作動ランプ（報知手段）
Ｔ１  被作業面域
Ｔ２  被作業面域外
【図１】
0005641574.tif 000002
【図２】
0005641574.tif 000003
【図３】
0005641574.tif 000004
【図４】
0005641574.tif 000005