(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御盤と、
オペレータ用の運転席又は立位作業場所と、
前記オペレータが前記運転席又は前記立位作業場所に存在するか否かを検出するように構成された存在検出システムと、
を備える建設用機械であって、
前記存在検出システムは、前記オペレータと前記センサの間の距離を測定するセンサを備え、
前記運転席又は立位作業場所は前記建設用機械に備えられ、
前記存在検出システムの前記センサが、前記建設用機械の前記制御盤に組込まれ、
前記存在検出システムは、前記センサと前記オペレータとの間の距離に基づいて前記オペレータが存在するか否かを判定するように構成され、
前記センサは、前記センサと前記オペレータとの間の距離である開始値を測定し、前記存在検出システムは、前記開始値の周辺に一定の範囲を決定し、前記オペレータの動きを前記一定の範囲内で許容することを特徴とする建設用機械。
【請求項２】
前記存在検出システムは、前記オペレータが存在するか否かを非接触で測定する前記センサを用いて判定するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の建設用機械。
【請求項３】
前記センサは、静電容量式、誘導式、超音波又は赤外線センサであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の建設用機械。
【請求項４】
前記存在検出システムは、前記運転席又は立位作業場所と前記制御盤との間にある許容範囲を規定し、
前記許容範囲は、前記存在検出システムの作動開始を決めるためのものであることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の建設用機械。
【請求項５】
前記存在検出システムは、前記運転席の調整に応じて、前記許容範囲が前記制御盤から前記運転席の前記オペレータに向かう線に沿って移行するように構成されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の建設用機械。
【請求項６】
前記存在検出システムは、前記オペレータが前記一定の範囲の境界に接近すると、警告メッセージを送るように構成されていることを特徴とする、請求項４又は５に記載の建設用機械。
【請求項７】
前記存在検出システムは、前記オペレータが前記一定の範囲を超えると、前記建設用機械の運転を停止するように構成されていることを特徴とする、請求項４又は５に記載の建設用機械。
【請求項８】
前記存在検出システムは、イグニッションキー又は主電源制御部によって作動可能になることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の建設用機械。
【請求項９】
建設用機械の運転席又は前記建設用機械の立位作業場所でのオペレータの存在を確認する方法であって、該方法は、
制御盤に組み込まれたセンサを備える存在検出システムを作動させることと、
前記オペレータと前記センサとの間の距離である開始値を、前記センサで測定することと、
前記存在検出システムによって、前記開始値の周辺に一定の範囲を決定し、
前記存在検出システムによって、前記オペレータの動きが前記一定の範囲内であるか否かを検出して、前記オペレータが適切に位置しているか否かを確認することと、を備えることを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記建設用機械の機能の全ては、前記センサが測定した前記距離が前記一定の範囲内にある場合に限り、利用可能にすることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求項１の前文部分に記載の建設用機械、及び特許請求項１４に記載の存在確認方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
実務では、機械のオペレータが高い作業の安全性を保つように規制されている。安全性については、オペレータが怪我をする危険を冒さない限り保証され、さもなければオペレータは危急の場合に警告される。
【０００３】
また、オペレータが動作出来なくなる、又は機械を適切に運転出来なくなると、機械に信号を遅滞なく送信する必要がある。その場合には、オペレータに、起こり得る危険に対して注意を喚起させるために、必ず警告信号が送られる。
【０００４】
鉄道車両で使用される安全装置として、デッドマンスイッチがあり、牽引車の運転士は、自分が目覚めた状態であることを信号でシステムに知らせるために、一定の間隔でこのスイッチを作動させなければならない。このスイッチが押されなければ、システムは視覚又は音声による警告を発する。この警告が運転士に無視されると、システムは、運転士が動作出来なくなったと見なして、事故を防ぐために自動列車停止装置を作動させる。
【０００５】
道路建設の分野、特に道路仕上げ機では、座席接触スイッチを使用し、このスイッチによって車両運転者が座席に着いているか否かを検出している。座席接触スイッチが作動していれば、道路仕上げ機は、オペレータが運転席に着座していると見なし、その結果全ての作業機能をオペレータが利用できるようにする。それとは逆に、座席接触スイッチが開状態になると直ちに、全ての作業機能を遮断する。これには、オペレータが少し動いたり、座席から僅かに上方に移動したりしても、座席接触スイッチが開状態になり、それによって道路仕上げ機の運転が停止されてしまうという問題がある。また一方、道路仕上げ機の運転機能が突然停止すると、道路舗装に跡が付いたり、アスファルト表面が損傷したりする。
【０００６】
また、道路仕上げ機に設置される座席接触スイッチは、人が着席した際だけではなく、物が座席面に置かれた際にも、信号を発することが重要である。そうすると、オペレータは、自分が道路仕上げ機の他の場所に居ながら、道路仕上げ機に、運転席に適切に着いていると思い込ませることができる。従って、オペレータによる道路仕上げ機の安全運転は最早保たれない。
【０００７】
例えば、独国特許第ＤＥ３７１１６７７Ｃ２号で、車両の座席に設置される座席接触スイッチが知られている。２つの離間した接触面が互いに圧接されると、車両運転者が適切に運転席に着座しているとして車両に信号が送られる。しかしながら、複数の機械バネを使用する必要があり、バネは特に摩耗し易いという短所がある。
【０００８】
既に説明した先行技術に照らしてみれば、本発明は、確実にオペレータに対する作業の安全度を高め、道路建設品質の向上に貢献する簡単な建設手段を使用した建設用機械を提供するという目的に基づくものである。それに加えて、建設用機械でのオペレータの存在について、オペレータの動きをあまり制限せずに、確認するのに使用される方法を提供することも、目的としている。
【０００９】
上記目的は、特許請求項１及び特許請求項１４の特徴部分を用いて達成される。更に改良された部分については、従属クレームで規定している。
【００１０】
本発明は、建設用機械、特に道路仕上げ機に関し、該機械は、制御盤と、オペレータの運転席又は立位作業場所と、オペレータが運転席又は立位作業場所に存在するか否かを検出するように構成されたセンサを備える存在検出システムとを備える。上述したように、実際には、座席接触スイッチが使用され、該スイッチは運転席に直接組込まれ、運転席への荷重に反応する。それとは対照的に、本発明による存在検出システムでは、センサが建設用機械の制御盤に組込まれている。運転席又は立位作業場所におけるオペレータの存在をセンサは監視し、オペレータの僅かな動きは容認する。運転席に物体を置くことによって座席接触スイッチでは可能になるが、本発明においてはセンサを回避することは不可能である。本発明の別の技術的効果は、センサを制御盤に組込むことで充分に保護され、道路仕上げ機が移動する路面上の凸凹によって影響を受けなくなる点である。それとは対照的に、座席接触スイッチは、運転席の上下方向の動きには敏感に反応する。
【００１１】
有用な実施形態では、オペレータが存在しているか否かを非接触で測定するようにセンサが構成されている。非接触による存在検出装置では、従来の座席接触スイッチの場合のように、構成要素の機械的変形を伴わない。そのため、非接触による測定では、摩耗を全く見込む必要がない。
【００１２】
好適には、センサは、静電容量式、誘導式、超音波又は赤外線センサである。これらのセンサは、オペレータが適切に存在しているか問題無く検出でき、様々な体格のオペレータに対しても確実に反応する。
【００１３】
また、存在検出システムが、距離測定に基づいてオペレータが存在しているか否かを検出するように構成されていると、有利である。これにより、従前の座席接触スイッチの重さに基づく存在検出と比べて、確実で且つ技術的に向上した代替手段を提供できる。
【００１４】
好適には、運転席又は立位作業場所と制御盤との間にある許容可能な中間域を、存在検出システムが規定する。許容可能な中間域は、存在検出システムの基本条件を作り出し、該条件は、存在検出システムの安全な初期始動を伴う。
【００１５】
本発明の更なる有用な実施形態では、運転席の調整に応じて、許容可能な範囲を水平方向に移行するように存在検出システムが構成されている。その結果、存在検出システムが、座席の位置やオペレータの身長に対して存在検出システム自体を調整できるようになる。
【００１６】
好適には、センサは、センサとオペレータとの間の距離を検出するように構成され、その距離が開始値を形成する。この場合もまた、どの構成要素も機械的応力を受けない。
【００１７】
確実に安全で信頼できる存在検出システムの初期始動を行うために、存在検出システムは、センサが決定した開始値が許容可能な範囲内にあるか否かを検出するように構成されている。これによって、オペレータが実際に運転席に着席しているか又は立位作業場所に立姿勢でいるかどうかという、簡単な妥当性検査が始めに実行される。
【００１８】
好適には、存在検出システムは更に、開始値に基づいて、開始値周辺で一定の許容範囲を決定するように構成されている。この許容範囲によって、オペレータが僅かに動いた際に、建設用機械又は道路仕上げ機の運転が突然停止するのを防止できる。
【００１９】
また、オペレータが許容範囲内に居るか否かをセンサが検出するように構成することもできる。２作動状態、即ち閉状態又は非閉状態しかない座席接触スイッチとは対照的に、センサには、このように、オペレータの動作を領域として許容するという技術的効果がある。
【００２０】
オペレータが許容範囲の限界に接近すると、存在検出システムは警告メッセージをオペレータに送るように構成すれば、オペレータの作業の安全性を更に向上させることができる。従って、建設用機械の安全運転に必要な適切な座姿勢を取るように、オペレータに遅滞なく要求することができる。
【００２１】
オペレータが許容範囲を超えると、建設用機械の運転を停止するように存在検出システムが構成されている場合には、建設用機械作動自体が勝手に動くことによる、オペレータだけでなく他の存在しているスタッフの保護を図ることができる。
【００２２】
また、本発明の主題は、建設用機械の運転席又は立位作業場所でのオペレータの存在を確認する方法であって、該方法では、制御盤に組込んだセンサを備える存在検出システムがまず作動し、次に、オペレータとセンサとの間の距離を決定するために、センサで測定を行い、最後に該距離が許容範囲内にあるか否かを確認する。
【００２３】
好適には、その結果、センサが決定した距離が許容範囲内にある限り、建設用機械の全機能をオペレータが利用できるようにする。
【００２４】
また、本方法は、開始値の決定を含むことができる。開始値は、センサに対するオペレータの距離を表す。開始値が存在検出システムで規定した許容可能な中間域内にあるか否かを任意に確認することで、初めに、オペレータが適切に運転席に着席しているか否か、又はオペレータが適切に立位作業場所に立姿勢でいるか否かを、判定できる。
【００２５】
従って、本発明は特に、オペレータが運転席上又は立位作業場所で僅かに動いても建設用機械が突然停止することはなく、オペレータの僅かな動きを許容範囲内で許容できるという、技術的効果を提供する。そうした動きは、建設用機械又は道路仕上げ機の安全運転や、非の打ちどころのない作業結果には必ず必要であろう。
【００２６】
本発明の主題について、図面を用いて詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】制御盤に組込んだセンサで運転席のオペレータを検出する存在検出測定装置を示している。
【図２】存在検出システムの許容可能な中間域を説明するための概略図を示している。
【図３】建設用機械の立位作業場所にある存在検出測定を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、オペレータが建設用機械の制御盤１の前の運転席２に着座しているところを示している。様々な制御機能が制御盤１で提供される。図１では更に、存在検出システム３が示されており、該システムは、制御盤１に組込まれたセンサ４を備えている。制御盤１からオペレータに向かう線は、センサ４による測定を表す。この測定は、オペレータが運転席２に着席しているかどうかを確認するためのものである。図１では更に、センサ４が測定した開始値５を示している。開始値５は、センサ４とオペレータとの間の距離を標示するものである。開始値５は、オペレータの身長や胴周りによって異なる。また、図１では、許容範囲６を示している。許容範囲６は、開始値５に合わせて、開始値５から正方向又は負方向、即ち開始値５から見て右又は左に、均一に延伸する。
【００２９】
図２は、オペレータが運転席２に着席していない、制御盤１と運転席２を示している。また、図２では、許容可能な中間域７を示している。許容可能な中間域７は、存在検出システム３が初期始動するための基本条件となる。存在検出システム３の作動は、開始値５が許容可能性の中間域７に入ったときに開始される。
【００３０】
図３は、建設用機械の制御盤１の前で、オペレータが立位作業場所に立っているところを示している。また、センサ４も示しており、該センサは、制御盤１に配設され、存在検出システム３の一部を構成している。センサ４により、センサと建設用機械のオペレータとの間の距離を測定する。同時に、存在検出システム３は、オペレータが立位作業場所に適切に位置しているか否か、及び測定距離が許容範囲内にあるか否かを、其々判定する。センサ４が測定した距離が許容範囲内であれば、建設用機械の全ての運転機能をオペレータが利用できるようにする。しかしながら、測定距離が許容範囲の外にあれば、存在検出システム３はオペレータが立位作業場所を離れたと見なすため、全ての運転機能を停止する。
【００３１】
建設用機械のイグニッションキーを回す、又は主電源制御部を作動させると、建設用機械の存在検出システム３は作動可能になる。その後、存在検出システム３は、オペレータが運転席２に着席しているか、又は立位作業場所に立っているかを確認する。開始値５が許容可能な中間域７内にあると判定されると、存在検出システム３が作動する。オペレータが運転席２又は立位作業場所を離れてはいないが、十分に自由に動けるように、許容範囲６が開始値５周辺に決定される。建設用機械が運転されている間、センサ４は、センサとオペレータとの間の距離を測定する。存在検出システム３は、センサ４が測定した距離を、許容範囲６と比較し、オペレータが、建設用機械又は道路仕上げ機の運転中に、許容範囲６内に居るか否かを確認する。許容範囲内の場合、存在検出システム３は、オペレータが適切に制御盤前の運転席２に位置していることを検出する。センサ４が測定する距離は、オペレータの動きに応じて変化する。存在検出システム３は、測定距離が許容範囲６の限界に近づくと、音声又は視覚信号を生成して、オペレータに、適切に運転席２に着席する、又は立位作業場所で適切な姿勢を取るように促す。しかしながら、センサ４の測定した距離が許容範囲６の外になれば、オペレータが運転席２又は立位作業場所から離れていることを意味しており、その場合、建設用機械の全ての機能を停止する。
【００３２】
また、この存在検出システム３は、立姿勢でオペレータが運転する他の建設用機械にも全く問題なく適用できる。存在検出システム３により、例えば、振動機をオペレータが放置した際に、該振動機が勝手に運転し続けるのを防止できる。従って、作業の安全性が高まり、その結果、作業での怪我が少なくなる。
【符号の説明】
【００３３】
１      制御盤
２      運転席
３      存在検出システム
４      センサ
【図１】
0005658628.tif 000002
【図２】
0005658628.tif 000003
【図３】
0005658628.tif 000004