(57)【要約】【課題】今後に起こる可能性のある危険を回避することが可能な警報装置、および、それを備えた建設機械を提供する。【解決手段】クローラクレーンの現在位置と、現在位置における今後の風速および風向きの情報と、クローラクレーンの現在の姿勢状態とに基づいて、今後の風でクローラクレーンが危険な状態になるか否かを予測するコントローラ２を有する。コントローラ２は、今後の風でクローラクレーンが危険な状態になると予測した場合に、ディスプレイ３、スピーカ４、および、バイブレータ５から警報を発生させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械に設けられて、前記建設機械が風で危険な状態になる場合に、警報を発する警報装置であって、
前記建設機械の位置と、前記位置における今後の風速および風向きの情報と、前記建設機械の姿勢状態とに基づいて、今後の風で前記建設機械が危険な状態になるか否かを予測する予測手段を有することを特徴とする警報装置。
【請求項２】
警報を発することが可能な警報手段と、
前記予測手段が、今後の風で前記建設機械が危険な状態になると予測した場合に、前記警報手段から警報を発生させる警報制御手段と、
をさらに有す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】
前記警報手段は、視覚情報、音、および、振動の少なくとも１つにより、警報を発することを特徴とする請求項２に記載の警報装置。
【請求項４】
前記予測手段は、所定時間毎に予測を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の警報装置。
【請求項５】
情報を外部に送信可能な送信手段と、
前記予測手段が、今後の風で前記建設機械が危険な状態になると予測した場合に、前記警報に係る情報を作成する情報作成手段と、
前記警報に係る情報を前記送信手段に送信させる送信制御手段と、
を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の警報装置。
【請求項６】
外部から情報を受信可能な受信手段と、
前記現在位置の情報を前記受信手段に受信させる受信制御手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の警報装置。
【請求項７】
外部から情報を受信可能な受信手段と、
前記現在位置における今後の風速および風向きの情報を前記受信手段に受信させる受信制御手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の警報装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の警報装置と、
建設機械本体の動作を制御するコントローラと、
を有し、
前記予測手段が、今後の風で前記建設機械が危険な状態になると予測した場合に、前記コントローラは、前記建設機械本体の動作を制限することを特徴とする建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械に設けられて、建設機械が風で危険な状態になる場合に、警報を発する警報装置、および、それを備えた建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、クローラクレーン、タワークレーン等の重機に吹き付ける風の風速を測定し、風速値の大きさによって安全域、注意域または危険域を判別して表示して、作業現場あるいはクレーン操作の安全性を確保する、危険風速表示装置付きクレーンが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平７−８３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、休憩や休息などにより、作業者がクレーンから長時間離れる場合がある。このときに、クレーンに吹き付ける風でクレーンが危険な状態にならないように、ブームを地面付近まで倒したり、アンカーを取り付けたりといった危険回避行動が行われる。しかし、作業現場のスペースの都合などにより、危険回避行動を行わずに、ブームを起立させた状態で、作業者がクレーンから離れる場合がある。このような場合において、作業者がクレーンから離れる際に風速が低くても、作業者がクレーンから離れている間に風速が高まり、クレーンが危険な状態になる場合がある。
【０００５】
特許文献１では、今現在の風速を測定することで、今現在の危険について注意喚起することができるが、今後に起こる可能性のある危険について注意喚起することができない。よって、作業者は、今後に起こる可能性のある危険を回避することができない。
【０００６】
本発明の目的は、今後に起こる可能性のある危険を回避することが可能な警報装置、および、それを備えた建設機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、建設機械に設けられて、前記建設機械が風で危険な状態になる場合に、警報を発する警報装置であって、前記建設機械の位置と、前記位置における今後の風速および風向きの情報と、前記建設機械の姿勢状態とに基づいて、今後の風で前記建設機械が危険な状態になるか否かを予測する予測手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、建設機械の位置と、その位置における今後の風速および風向きの情報と、建設機械の姿勢状態とに基づいて、今後の風で建設機械が危険な状態になるか否かを予測する。その予測結果から、作業者は、今後に起こる可能性のある危険について知ることができるので、予め危険回避行動を行うことができる。よって、今後に起こる可能性のある危険を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】クローラクレーンの側面図である。
【図２】警報装置のブロック図である。
【図３】クローラクレーンの上面図である。
【図４】報知制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
（クローラクレーンの構成）
本実施形態の警報装置は、クローラクレーン（建設機械）に設けられている。クローラクレーン１０の側面図である図１に示すように、クローラクレーン１０は、クローラ式の下部走行体１１に上部旋回体１２が旋回可能に搭載された構成となっている。なお、クローラクレーン１０は、クローラ以外の移動手段（例えばホイール）を用いた移動式クレーンであってもよいし、移動手段を持たない固定式クレーンであってもよい。
【００１２】
上部旋回体１２の前部には、運転室１３が設けられるとともに、ブーム１４が上部旋回体１２に対して起伏可能に連結されている。ブーム１４の先端部には、シーブ１５が設けられている。
【００１３】
（警報装置の構成）
警報装置は、クローラクレーン１０が風で危険な状態になる場合に、警報を発するものである。より具体的には、警報装置は、強風でクローラクレーン１０が危険な状態になる場合に、警報を発するものである。ここで、強風とは、１０分間の平均風速が１０ｍ／ｓ以上や、１２ｍ／ｓ以上、さらには１５ｍ／ｓ以上の風を指す。
【００１４】
警報装置１のブロック図である図２に示すように、警報装置１は、コントローラ２と、ディスプレイ３と、スピーカ４と、バイブレータ５と、通信装置６と、を有している。
【００１５】
通信装置（受信手段）６は、外部から情報を受信可能である。コントローラ（受信制御手段）２は、クローラクレーン１０の現在位置の情報を通信装置６に受信させる。ここで、現在位置の情報は、例えばＧＮＳＳ信号であり、本実施形態では、ＧＰＳ信号である。通信装置６が受信した現在位置の情報は、コントローラ２に入力される。なお、ＧＮＳＳ信号は、ＧａｌｉｌｅｏやＧＬＯＮＡＳＳといった他の規格の測位用信号であってもよい。また、作業者がキーボード等を使って、現在位置の情報を入力してもよい。入力する現在位置の情報は、緯度および経度であっても、作業現場の住所であってもよい。
【００１６】
また、コントローラ２は、現在位置における今後の風速および風向きの情報を通信装置６に受信させる。現在位置における今後の風速および風向きの情報は、インターネットで提供されている気象情報などから取得する。例えば、現在位置における１時間ごとの風速および風向きの情報を２日分取得する。通信装置６が受信した今後の風速および風向きの情報は、コントローラ２に入力される。なお、作業者がキーボード等を使って、現在位置における今後の風速および風向きの情報を入力してもよい。
【００１７】
また、図１に示すように、ブーム１４の基端部付近には、角度センサ２１が設けられている。この角度センサ２１は、ブーム１４の起伏角度θを検出する。角度センサ２１が検出した起伏角度θは、コントローラ２に入力される。
【００１８】
また、シーブ１５の軸には、荷重検出装置２２が設けられている。この荷重検出装置２２は、吊荷Ｌの荷重を検出する。荷重検出装置２２が検出した吊荷Ｌの荷重は、コントローラ２に入力される。
【００１９】
また、クローラクレーン１０の上面図である図３に示すように、上部旋回体１２には、地磁気センサ２３が設けられている。この地磁気センサ２３は、地磁気の向きを検出することによって、上部旋回体１２の方位、具体的にはブーム１４が向いている方位を検出する。地磁気センサ２３が検出した上部旋回体１２の方位は、コントローラ２に入力される。なお、作業者がキーボード等を使って、上部旋回体１２の方位を入力してもよい。入力する方位は、北北東、南西といったものである。
【００２０】
また、クローラクレーン１０には、下部走行体１１に対する上部旋回体１２の旋回角度を検出する旋回角度検出器２４が設けられている。ここで、クローラクレーン１０は、上部旋回体１２の旋回角度に応じて吊能力が変化する。そのため、上部旋回体１２の旋回角度によって風から受ける影響が変化する。旋回角度検出器２４が検出した上部旋回体１２の旋回角度は、コントローラ２に入力される。
【００２１】
コントローラ２は、ブーム１４の起伏角度θ、吊荷Ｌの荷重から算出した負荷率、上部旋回体１２の方位、下部走行体１１に対する上部旋回体１２の旋回角度、ブーム１４の長さｌ（図１参照）、クローラクレーン１０の固有情報などを用いて、クローラクレーン１０の現在の姿勢状態を検出する。なお、クローラクレーン１０の姿勢状態には、吊荷Ｌがある場合とない場合の両方が含まれる。ここで、ブーム１４の長さｌの情報は、作業者により入力される。クローラクレーン１０の固有情報は、クローラクレーン１０の仕様等の情報であって、クローラクレーン１０が備える記憶装置（図示せず）に予め記憶されている。
【００２２】
コントローラ（予測手段）２は、クローラクレーン１０の現在位置と、現在位置における今後の風速および風向きの情報と、クローラクレーン１０の現在の姿勢状態とに基づいて、今後の風でクローラクレーン１０が危険な状態になるか否かを予測する。すなわち、クローラクレーン１０の現在位置および姿勢状態が今後変化しないものと仮定したときに、今後の風速および風向きの推移によって、今後にクローラクレーン１０に起こる可能性のある危険を予測する。
【００２３】
具体的には、コントローラ２は、クローラクレーン１０の現在の姿勢状態から、危険となる風速値および風向きを算出する。そして、算出した風速値および風向きと、現在位置における今後の風速および風向きの情報とを照合することで、今後、クローラクレーン１０が危険な状態になるか否かを予測する。予測結果は、例えば、今から１２時間後にクローラクレーン１０が危険な状態になる、というものである。
【００２４】
この予測結果から、作業者は、今後に起こる可能性のある危険について知ることができるので、予め危険回避行動を行うことができる。例えば、ブーム１４を地面付近まで倒したり、アンカーを取り付けたりといった危険回避行動を、危険な時刻になる前に行うことができる。特に、ブーム１４の正面から風を受けると、倒壊の危険が高まるため、上部旋回体１２の向きを変えることも有効である。これにより、今後に起こる可能性のある危険を回避することができる。
【００２５】
ディスプレイ（警報手段）３は、視覚情報により警報を発することが可能である。スピーカ（警報手段）４は、音により警報を発することが可能である。バイブレータ（警報手段）５は、例えば、運転室１３内に設けられたレバー（図示せず）に内蔵されており、振動により警報を発することが可能である。
【００２６】
コントローラ（警報制御手段）２は、今後の風でクローラクレーン１０が危険な状態になると予測した場合に、ディスプレイ３、スピーカ４、バイブレータ５の少なくとも１つから警報を発生させる。警報には、今から何時間後に危険な状態になるのかを作業者に報知する内容が含まれていることが好ましい。例えば、「○月○日の午前３時ごろに危険な状態になる」というメッセージをディスプレイ３に表示させたり、スピーカ４から出力させたりするものであってよい。
【００２７】
このように、ディスプレイ３、スピーカ４、バイブレータ５の少なくとも１つから警報を発生させることで、作業者に、今後に起こる可能性のある危険について注意喚起することができる。よって、作業者は、今後に起こる可能性のある危険を好適に回避することができる。
【００２８】
また、コントローラ２は、所定時間毎に予測を行う。本実施形態において、所定時間は１時間である。現時点で得られた情報から、今後の風でクローラクレーン１０が危険な状態にならないと予測される場合であっても、今後の天候の変化によっては、予測結果が変化する場合がある。そこで、１時間毎に最新の情報を用いて予測を行う。これにより、最新の予測結果を得ることができる。よって、今後に起こる可能性のある危険を十分に回避することができる。
【００２９】
また、コントローラ（情報作成手段）２は、今後の風でクローラクレーン１０が危険な状態になると予測した場合に、警報に係る情報を作成する。本実施形態において、警報に係る情報は、例えば、「○月○日の午前３時ごろに危険な状態になる」という内容の電子メールである。
【００３０】
通信装置（送信手段）６は、情報を外部に送信可能である。コントローラ（送信制御手段）２は、警報に係る情報（電子メール）を通信装置６に送信させる。警報に係る情報は、予め登録された作業者の携帯情報端末やＰＣ（Personal Computer）に送信される。ここで、携帯情報端末は、携帯電話や、タブレットＰＣ、ＰＨＳ、ＰＤＡ等である。
【００３１】
作業者がクローラクレーン１０から離れる際に警報が出ていなくても、作業者がクローラクレーン１０から離れている間に、天候の変化によっては、警報が出る場合がある。このような場合に、作業者は、警報に係る情報（電子メール）をクローラクレーン１０から受け取ることで、クローラクレーン１０から離れた場所にいたとしても、クローラクレーン１０が危険な状態になる前に、危険回避行動を行うことができる。
【００３２】
また、クローラクレーン１０には、作業を中止する目安となる風速値が閾値として設定されている。すなわち、作業現場の風速がこの閾値を超えた場合には、クローラクレーン１０に危険が生じる可能性があるとして作業が中止される。この閾値は、作業現場の状況や作業内容に応じて、例えば１５ｍ／ｓのように、任意に設定される。
【００３３】
コントローラ２は、今後の風速が閾値を上回る可能性があると予測した場合に、ディスプレイ３、スピーカ４、バイブレータ５の少なくとも１つから警報を発生させる。例えば、「○月○日の午前５時ごろに危険な状態になる」というメッセージをディスプレイ３に表示させたり、スピーカ４から出力させたりする。また、コントローラ２は、電子メール（警報に係る情報）を通信装置６に送信させる。
【００３４】
このような注意喚起を行うことで、作業者は、今後に起こる可能性のある危険について知ることができるので、予め危険回避行動を行うことができる。
【００３５】
ここで、従来のように、今後の風でクローラクレーン１０が危険な状態になるか否かを予測できない場合には、いつごろクローラクレーン１０が危険な状態になるかがわからないため、作業を中止する目安となる閾値（例えば１５ｍ／ｓ）を予め低め（例えば１０ｍ／ｓ）に設定することで、安全性を担保していた。そのため、クローラクレーン１０の作業効率を不要に低下させていた。一方、本実施形態のように、今後の風でクローラクレーン１０が危険な状態になるか否かを予測できれば、いつごろクローラクレーン１０が危険な状態になるかがわかるので、危険な時刻が近付くまで、閾値を下げることなく作業を行うことができる。よって、クローラクレーン１０の作業効率を不要に低下させることを抑制することができる。
【００３６】
（クレーンコントローラ）
また、クローラクレーン１０は、図１に示すように、クレーンコントローラ（コントローラ）１６を有している。クレーンコントローラ１６は、運転室１３の内部などに設けられ、クレーン本体（建設機械本体）（下部走行体１１、上部旋回体１２、ブーム１４）の動作を制御する。具体的には、クレーンコントローラ１６は、上部旋回体１２の旋回動作や、ブーム１４の起伏動作を制御する。
【００３７】
クレーンコントローラ１６は、警報装置１のコントローラ２が、今後の風でクローラクレーン１０が危険な状態になると予測した場合に、クレーン本体の動作を制限する。具体的には、上部旋回体１２が危険な方位に旋回するのを制限したり、ブーム１４が起立するのを制限したりする。これにより、クローラクレーン１０の姿勢状態が危険な状態になるのを抑制することができるので、今後に起こる可能性のある危険に対する安全度を増加させることができる。
【００３８】
（警報装置の動作）
次に、報知制御のフローチャートである図４を用いて、警報装置１の動作を説明する。
【００３９】
まず、警報装置１のコントローラ２は、作業を中止する目安となる風速値である閾値を確認する（ステップＳ１）。この閾値は、作業者がいつでも変更することができる。次に、コントローラ２は、クローラクレーン１０の現在位置の情報を外部から入手する（ステップＳ２）。具体的には、コントローラ２は、現在位置の情報（ＧＰＳ信号）を通信装置６に受信させる。
【００４０】
次に、コントローラ２は、現在位置における今後の風速および風向きの情報を外部から入手する（ステップＳ３）。具体的には、コントローラ２は、現在位置における今後２日分（４８時間分）の風速および風向きの情報（気象情報など）を通信装置６に受信させる。
【００４１】
次に、コントローラ２は、クローラクレーン１０の現在の姿勢状態を確認する（ステップＳ４）。具体的には、コントローラ２は、ブーム１４の起伏角度θ、吊荷Ｌの荷重から算出した負荷率、上部旋回体１２の方位、下部走行体１１に対する上部旋回体１２の旋回角度、ブーム１４の長さｌ、クローラクレーン１０の固有情報などを用いて、クローラクレーン１０の現在の姿勢状態を検出する。そして、コントローラ２は、クローラクレーン１０の現在の姿勢状態から、危険となる風速値および風向きを算出する（ステップＳ５）。
【００４２】
次に、コントローラ２は、今後の風速が閾値を上回る可能性があるか否かを判定する（ステップＳ６）。ステップＳ６において、今後の風速が閾値を上回る可能性がないと判定した場合には（Ｓ６：ＮＯ）、コントローラ２は、今後の風速および風向きによってクローラクレーン１０が危険な状態になるか否かを判定する（ステップＳ７）。
【００４３】
ステップＳ６において、今後の風速が閾値を上回る可能性があると判定した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、または、ステップＳ７において、今後の風速および風向きによってクローラクレーン１０が危険な状態になると判定した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）には、コントローラ２は、ディスプレイ３、スピーカ４、バイブレータ５の少なくとも１つから警報を発生させる（ステップＳ８）。そして、コントローラ２は、電子メールを作成し、通信装置６に電子メールを送信させる（ステップＳ９）。
【００４４】
なお、ステップＳ６において、今後の風速が閾値を上回る可能性があると判定した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、または、ステップＳ７において、今後の風速および風向きによってクローラクレーン１０が危険な状態になると判定した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）には、クレーンコントローラ１６により、クレーン本体の動作が制限されることになる。
【００４５】
一方、ステップＳ７において、今後の風速および風向きによってクローラクレーン１０が危険な状態にならないと判定した場合には（Ｓ７：ＮＯ）、コントローラ２は、警報を発生させない（ステップＳ１０）。すでに警報が発生していた場合には、その警報が停止される。
【００４６】
ステップＳ９、または、ステップＳ１０の後、コントローラ２は、１時間経過したか否かを判定する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１において、１時間経過していないと判定した場合には（Ｓ１１：ＮＯ）、コントローラ２は、ステップＳ１１を繰り返す。一方、ステップＳ１１において、１時間経過したと判定した場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、コントローラ２は、ステップＳ１に戻る。これにより、１時間毎に予測が行われることになる。
【００４７】
（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係る警報装置１によれば、クローラクレーン１０の現在位置と、現在位置における今後の風速および風向きの情報と、クローラクレーン１０の現在の姿勢状態とに基づいて、今後の風でクローラクレーン１０が危険な状態になるか否かを予測する。その予測結果から、作業者は、今後に起こる可能性のある危険について知ることができるので、予め危険回避行動を行うことができる。よって、今後に起こる可能性のある危険を回避することができる。
【００４８】
また、ディスプレイ３、スピーカ４、バイブレータ５の少なくとも１つから警報を発生させることで、作業者に、今後に起こる可能性のある危険について注意喚起することができる。よって、作業者は、今後に起こる可能性のある危険を好適に回避することができる。
【００４９】
また、視覚情報、音、および、振動の少なくとも１つにより、警報を発する。これにより、作業者に警報を好適に認識させることができる。
【００５０】
また、所定時間毎に予測を行う。現時点で得られた情報から、今後の風でクローラクレーン１０が危険な状態にならないと予測される場合であっても、今後の天候の変化によっては、予測結果が変化する場合がある。そこで、所定時間毎に最新の情報を用いて予測を行うことで、最新の予測結果を得ることができる。これにより、今後に起こる可能性のある危険を十分に回避することができる。
【００５１】
また、警報に係る情報（電子メール）を外部に送信する。作業者がクローラクレーン１０から離れる際に警報が出ていなくても、作業者がクローラクレーン１０から離れている間に、天候の変化によっては、警報が出る場合がある。このような場合に、作業者は、警報に係る情報をクローラクレーン１０から受け取ることで、クローラクレーン１０から離れた場所にいたとしても、クローラクレーン１０が危険な状態になる前に、危険回避行動を行うことができる。
【００５２】
また、クローラクレーン１０の現在位置の情報（ＧＰＳ信号）を外部から受信する。これにより、現在位置の情報を容易に入手することができる。
【００５３】
また、クローラクレーン１０の現在位置における今後の風速および風向きの情報（気象情報など）を外部から受信する。これにより、現在位置における今後の風速および風向きの情報を容易に入手することができる。
【００５４】
また、本実施形態に係るクローラクレーン１０によれば、今後の風でクローラクレーン１０が危険な状態になると予測される場合に、クレーン本体の動作を制限する。例えば、上部旋回体１２が危険な方位に旋回するのを制限したり、ブーム１４が起立するのを制限したりする。これにより、クローラクレーン１０の姿勢状態が危険な状態になるのを抑制することができるので、今後に起こる可能性のある危険に対する安全度を増加させることができる。
【００５５】
以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５６】
１  警報装置
２  コントローラ（予測手段、警報制御手段、情報作成手段、送信制御手段、受信制御手段）
３  ディスプレイ（警報手段）
４  スピーカ（警報手段）
５  バイブレータ（警報手段）
６  通信装置（送信手段、受信手段）
１０  クローラクレーン（建設機械）
１１  下部走行体
１２  上部旋回体
１３  運転室
１４  ブーム
１５  シーブ
１６  クレーンコントローラ（コントローラ）
２１  角度センサ
２２  荷重検出装置
２３  地磁気センサ
２４  旋回角度検出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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