(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業現場で稼動する可動腕部材付き作業機械の本体部に無指向性アンテナと共に腕部材側へ向けた指向性アンテナを取り付け、前記作業現場内の作業員にＩＤ信号を発信するアクティブ型ＲＦＩＤタグを保持させ、前記無指向性アンテナ及び指向性アンテナの何れかのＩＤ信号の受信により作業機械の周囲に近付く作業員を検知してなる作業機械周りの作業員検知方法。
【請求項２】
請求項１の検知方法において、前記作業機械の本体部の腕部材両側部位に腕部材側へ向けた一対の指向性アンテナを取り付けてなる作業機械周りの作業員検知方法。
【請求項３】
請求項１又は２の検知方法において、前記作業機械の本体部の異なる高さ部位に腕部材側へ向けた一対の指向性アンテナを取り付けてなる作業機械周りの作業員検知方法。
【請求項４】
請求項１から３の何れかの検知方法において、前記作業員に上下方向及び前後方向に向けた一対のアクティブ型ＲＦＩＤタグを保持させてなる作業機械周りの作業員検知方法。
【請求項５】
作業現場で稼動する可動腕部材付き作業機械の本体部に取り付ける無指向性アンテナ、前記作業機械の本体部に腕部材側へ向けて取り付ける指向性アンテナ、前記作業現場内の作業員に保持させるアクティブ型ＲＦＩＤタグ、並びに前記無指向性アンテナ及び指向性アンテナの何れかのＩＤ信号の受信に応じて検知信号を出力する検知装置を備えてなる作業機械周りの作業員検知システム。
【請求項６】
請求項５の検知システムにおいて、前記指向性アンテナを、前記作業機械の本体部の腕部材両側部位に腕部材側へ向けて取り付ける一対のアンテナとしてなる作業機械周りの作業員検知システム。
【請求項７】
請求項５又は６の検知システムにおいて、前記指向性アンテナを、前記作業機械の本体部の異なる高さ部位に腕部材側へ向けて取り付ける一対のアンテナとしてなる作業機械周りの作業員検知システム。
【請求項８】
請求項５から７の何れかの検知システムにおいて、前記アクティブ型ＲＦＩＤタグを、前記作業員のヘルメットに上下方向及び前後方向に向けて取り付ける一対のタグとしてなる作業機械周りの作業員検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は作業機械周りの作業員検知方法及びシステムに関し、とくにブームやアーム等の可動腕部材を有する作業機械とその周囲の作業員との接近を検知する方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ブルドーザ・油圧ショベル（バックホウ）・移動式クレーン等の建設・土木機械（以下、作業機械ということがある）を用いる建築・土木工事現場（以下、作業現場ということがある）では、現場の安全向上を図るうえで建設機械の作業に伴う事故の防止、とくに作業機械と作業員との接触事故を防止することが重要な課題となっている。作業機械はオペレータが目視により周囲に十分注意を払いながら運転操作しているが、オペレータの目視確認による安全確認のみでは所謂ヒューマンエラー（死角の作業員の安全確認不足等）が避けられず、作業機械と作業員が接触したり作業機械と既設の構造物・設備等との間に作業員が挟まれたりする事故が発生している。
【０００３】
従来から、オペレータの目視確認を支援・援助してヒューマンエラーを防止するため、例えば特許文献１が開示するように、作業機械と周囲の作業員との間隔距離を検出する赤外線センサ、光センサ、超音波送受信機等の検出手段を作業機械に取り付け、その検出距離に応じて作業機械を停止させ又は作業機械のオペレータに警報を通知するシステムが提案されている。ただし、赤外線センサ、光センサ、超音波送受信機等の検出手段は周囲の環境の影響（太陽光や風、電磁ノイズ等）によって誤動作が生じやすく、オペレータの目視確認を支援・援助するには信頼性に欠けるという問題点がある。
【０００４】
これに対し特許文献２〜４は、無線通信により非接触でＩＤ信号を読み取るＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ；無線周波数識別）通信技術を用いて作業機械周囲の作業員を検出するシステムを提案している。例えば特許文献４は、作業現場の作業員にアンテナ及びＩＣ回路を内蔵したアクティブ型ＲＦＩＤタグ（ＩＣタグ）を携帯させると共に作業機械上にアンテナ付き受信装置を取り付け、ＲＦＩＤタグから例えば０．２秒間隔で断続的にＩＤ信号を発信させ、受信装置で受信したＩＤ信号に応じた警報（ＩＤ信号に応じて異なる色又は音の警報）を作業機械のオペレータに通知する警報装置を開示している。電池を搭載したアクティブ型のＲＦＩＤタグを用いたシステムによれば、作業機械の作業範囲である５〜２０ｍ程度のＩＤ信号の通信が可能であり、タグ毎に固有のＩＤ信号を検出することで周囲環境の影響も小さく抑えることができるので、赤外線センサ、光センサ、超音波送受信機等を用いたシステムに比して作業機械周囲へ接近する作業員の検出の信頼性を高めることが期待できる。
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−０９９８０７号公報
【特許文献２】特開２００３−１６８１７４号公報
【特許文献３】特開２００５−３４６２２８号公報
【特許文献４】特開２００７−１２０１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来のＲＦＩＤタグを用いた作業員検出システムは、ブームやアーム等の可動腕部材を有する作業機械に適用した場合に、作業機械へ近付く方向によって作業員の検出距離にバラツキが生じる問題点がある。例えば図１に示すような前方に可動腕部材３を有する作業機械（図示例ではバックホウ）１に適用した場合は、振動・揺動する可動腕部材３に受信アンテナを取り付けることは困難であり、可動腕部材３を支える本体部２（運転席４を含む）に受信アンテナを取り付けざるを得ない。特許文献２〜４の作業員検出システムでは、作業機械１の本体部２上に取り付けた単独又は複数の受信アンテナによって作業機械１の周囲のあらゆる方向の作業員を検出することを想定しているが、本発明者の実験によれば、作業機械１の前方から近付く作業員（ＲＦＩＤタグ）と本体部２上の受信アンテナとの間に金属製の可動腕部材３が存在する場合は、その可動腕部材３の電波反射の影響により検出距離が低下してしまう。
【０００７】
図９（Ａ）は、図１の可動腕部材３付き作業機械１の本体部２の前方側（腕部材側）Ａ及び後方側（腕部材と反対側）Ｇにそれぞれ単独の無指向性アンテナを取り付け、通信距離７．５ｍに設定したＲＦＩＤタグを携帯させた作業員１０を作業機械１の中心に向けて遠方から放射方向に接近させ、前方側Ａ及び後方側Ｇの２つの無指向性アンテナの何れかによって最初にＩＤ信号が検知される位置（初期検知距離）を接近方向毎に計測した実験の結果（レーダーチャート）を示す。図中の符号Ａ〜Ｌは作業機械１の中心に対する作業員１０の接近方向を表し、図中の数値（％）は設定通信距離に対する初期検出距離の割合（＝初期検出距離／設定通信距離×１００）を接近方向毎に表している。図示例のレーダーチャートから分かるように、作業員１０が作業機械１の後方側（腕部材と反対側）Ｇから接近した場合は、左右により多少のバラツキはあるもののほぼ設定通信距離７．５ｍ（≒１００％）においてＩＤ信号を検知できるが、作業員１０が作業機械１の前方側（腕部材側）Ａから接近した場合は、設定通信距離７．５ｍの５０％（≒３．７ｍ）に近付いてもＩＤ信号を検知することができず、前方側Ａの腕部材３の影響によって作業員１０の検出距離が著しく低下してしまう。
【０００８】
また図９（Ｂ）は、同図（Ａ）と同じ作業機械１の本体部２の前方側Ａ及び後方側Ｇにそれぞれ２つの無指向性アンテナを取り付け、４つの無指向性アンテナによって同図（Ａ）と同様にＲＦＩＤタグを携帯させた作業員１０の初期検知距離を接近方向毎に計測した実験結果のレーダーチャートを示す。同図のレーダーチャートは、たとえ無指向性アンテナの数を増やしても作業機械１の前方側（腕部材側）Ａの初期検出距離を十分に伸ばすことはできず、作業員１０の検出距離のバラツキを抑えることができないことを示している。ＲＦＩＤタグの通信距離を長くして前方側（腕部材側）の検出距離を伸ばすことも考えられるが、この場合は逆に後方側（腕部材と反対側）Ｇの検出距離が大きくなり過ぎてしまう。ＲＦＩＤタグを用いた作業員検出システムをオペレータの支援ツールとして有効に活用するためには、作業員１０の接近する方向による検出距離のバラツキをできるだけ小さく抑え、作業機械１の中心に対して円形に近い受信範囲（例えば作業機械１の中心から半径５〜１５ｍの範囲）で作業員１０を検出できることが望ましい。
【０００９】
そこで本発明の目的は、接近方向による検出距離のバラツキを小さく抑えた腕部材付き建設機械周囲の作業員検知方法及びシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
図１の実施例を参照するに、本発明による作業機械周りの作業員検知方法は、作業現場９で稼動する可動腕部材３付き作業機械１の本体部２に無指向性アンテナ１７（図３参照）と共に腕部材３側へ向けた指向性アンテナ１４（図２参照）を取り付け、作業現場９内の作業員１０にＩＤ信号を発信するアクティブ型ＲＦＩＤタグ１１（図４参照）を保持させ、無指向性アンテナ１７及び指向性アンテナ１４の何れかのＩＤ信号の受信により作業機械１の周囲に近付く作業員１０を検知してなるものである。
【００１１】
また、図１の実施例及び図５のブロック図を参照するに、本発明による作業機械周りの作業員検知システムは、作業現場９で稼動する可動腕部材３付き作業機械１の本体部２に取り付ける無指向性アンテナ１７（図３参照）、作業機械１の本体部２に腕部材３側へ向けて取り付ける指向性アンテナ１４（図２参照）、作業現場９内の作業員１０に保持させるアクティブ型ＲＦＩＤタグ１１（図４参照）、並びに無指向性アンテナ１７及び指向性アンテナ１４の何れかのＩＤ信号の受信に応じて検知信号を出力する検知装置２０（図５参照）を備えてなるものである。
【００１２】
好ましくは、図１に示すように、作業機械１の本体部２の腕部材３の両側に、腕部材３側へ向けた一対の指向性アンテナ１４ａ、１４ｂを取り付ける。或いは、作業機械１の本体部２の異なる高さ部位に、腕部材３側へ向けた一対の指向性アンテナ１４ａ、１４ｂを取り付けてもよい。更に好ましくは、図４に示すように、作業員１０に上下方向及び前後方向に向けた一対のアクティブ型ＲＦＩＤタグ１１ａ、１１ｂを保持させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による作業機械周りの作業員検知方法及びシステムは、作業現場９で稼動する可動腕部材３付き作業機械１の本体部２に無指向性アンテナ１７と共に腕部材３側へ向けた指向性アンテナ１４を取り付け、作業現場９内の作業員１０に保持させたアクティブ型ＲＦＩＤタグ１１の発信するＩＤ信号を指向性アンテナ１４及び無指向性アンテナ１７の何れかで受信することによって作業機械１の周囲に近付く作業員１０を検知するので、次の顕著な効果を奏する。
【００１４】
（イ）可動腕部材３の影響により無指向性アンテナ１７の検出距離が低下する可動腕３側からのＩＤ信号を、腕部材３側へ向けた指向性アンテナ１４によって検出することにより、腕部材３の影響による検出距離の低下を小さく抑えることができる。
（ロ）腕部材３の影響による検出距離のバラツキを小さく抑えることで、作業機械１の中心から円形に近い受信範囲を確保し、あらゆる方向からの作業員の接近を的確に検知することが可能となる。
（ハ）必要に応じて作業機械１の腕部材３の両側に一対の指向性アンテナ１４ａ、１４ｂを取り付けることにより、腕部材３の影響による検出距離の低下を更に小さく抑えることができる。
（ニ）また、一対の指向性アンテナ１４ａ、１４ｂを作業機械１の異なる高さ部位に取り付けることにより、作業員１０の身長や姿勢（立ち姿勢又はしゃがみ姿勢等）による検出距離の低下を小さく抑えることが期待できる。
（ホ）作業機械周りのあらゆる方向からの作業員の接近を的確に検知することにより、作業機械のオペレータの支援ツールとして有効活用が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の検知システムを作業現場９で稼動する可動腕部材３付き作業機械１に適用した実施例を示す。図示例の作業機械１は、駆動部８上に旋回台６を介して載置された本体部２と、その本体部２に一端が支持された可動腕部材３とを有する一般的な油圧ショベルである。可動腕部材３は、上げ下げ可能なブームとそのブームに支持された曲げ伸ばし可能なアームとを備え、そのアームの先端に取り付けたアタッチメント（図示例ではバケット）に応じて様々な作業に対応できる。また本体部２は運転席４とカウンターウェイト５とを備え、駆動部８により作業現場９の任意場所へ移動させ、旋回台６により駆動部８上で３６０度旋回させることができる。図示例の作業機械１は、旋回台６の中心から本体部２の後方側（腕部材と反対側）Ｇの端縁までの長さＬ２が約３．５ｍ、本体部２の高さＨ１が約３．２１ｍ、ブームの先端から本体部２の後方側（腕部材と反対側）Ｇの端縁までの長さＬ１が約１１．１４ｍのものである。以下、図示例を参照して本発明の検知システムを説明するが、本発明の適用可能な作業機械１は図示例に限定されるものではなく、本発明は可動腕部材３を有する作業機械１に広く適用可能である。
【００１６】
本発明の検知システムは、作業機械１の本体部２に取り付ける無指向性アンテナ１７及び指向性アンテナ１４と、作業現場９内の作業員１０に保持させるアクティブ型ＲＦＩＤタグ１１と、無指向性アンテナ１７及び指向性アンテナ１４の何れかのＩＤ信号の受信に応じて検知信号を出力する検知装置（制御ユニット）２０とを有する。指向性アンテナ１４は、主に前方側（腕部材３側）から接近する作業員１０（ＲＦＩＤタグ１１）を検出できるように、作業機械１の本体部２上の前方が臨める部位（腕部材３により電波が遮蔽されない部位）に腕部材３側へ向けて取り付ける。また無指向性アンテナ１７は、機体により電波が遮蔽されない本体部２上の任意部位に取り付けることができるが、主に後方側（腕部材と反対側）Ｇ及び側方側から接近する作業員１０（ＲＦＩＤタグ１１）を検出できるように、例えば作業機械１の本体部２上の後方側の角部に取り付ける。何れのアンテナ１４、１７も、作業機械１の外周縁より極力はみ出さないように、且つ、作業機械１のオペレータの視界を極力遮らないように取り付けることが望ましい。
【００１７】
図２は、指向性アンテナ１４の一例として、正面方向の指向性が強い円偏波平面アンテナを示す。図９を参照して上述したように、本体部２上に取り付けた無指向性アンテナ１７だけでは可動腕部材３の影響によって前方側（腕部材側）Ａから接近する作業員１０（ＲＦＩＤタグ１１）の検出距離が低下してしまうが、腕部材３側へ向けた指向性アンテナ１４を併用することにより、可動腕部材３の影響を極力小さく抑えて前方側からのＩＤ信号の感度（利得）を高め、作業機械１の中心周りにほぼ円形に近い受信範囲を形成することができる（後述の実験例１及び実験例２参照）。ただし、本発明で用いる指向性アンテナ１４は平面アンテナに限定されず、上述したオペレータの障害等とならない形状であればパラボラアンテナや漏洩ケーブルアンテナを用いてもよい。図示例の指向性アンテナ１４は、アンテナケーブル１５及び接続端子１５ａを介して検知装置２０に接続する。
【００１８】
例えば図１に示すように、指向性アンテナ１４を、本体部２の運転席４の天井に設けた取り付け台１６上に鉛直方向に対して角度θ（例えば１５度程度）だけ下方に向けて取り付けることにより、設定通信距離（例えば７．５ｍ程度）だけ離れた前方の作業員１０（ＲＦＩＤタグ１１）に視準させる。或いは、本体部２の異なる高さ部位にそれぞれ指向性アンテナ１４ａ、１４ｂを取り付け、作業員１０の身長や姿勢（立ち姿勢又はしゃがみ姿勢等）に応じて、一対の指向性アンテナ１４ａ、１４ｂを異なる高さに視準させてもよい。なお、本発明では作業機械１の前方側全体がカバーできる単独の指向性アンテナ１４を用いれば足りるが、図１のように本体部２の中央に可動腕部材３が配置されている場合は、腕部材３の両側に取り付けた一対の指向性アンテナ１４ａ、１４ｂによって腕部材３の両側前方をカバーすることができる。またこの場合は、一対の指向性アンテナ１４ａ、１４ｂを異なる高さ部位に取り付けることが望ましい。
【００１９】
図３は、無指向性アンテナ１７の一例として、本体部２に鉛直向きに取り付けるダイポールアンテナを示す。図９（Ａ）及び（Ｂ）の比較から分かるように単独の無指向性アンテナ１７では作業機械１の左右における検知距離にバラツキが生じうるため、例えば図１に示すように、作業機械１の本体部２の後方側（腕部材と反対側）Ｇの左右角部に設けた取り付け台座１９上にそれぞれ鉛直向きに無指向性アンテナ１７ａ、１７ｂを取り付け、一対の無指向性アンテナ１７ａ、１７ｂによって後方側（腕部材と反対側）Ｇ及び左右両側から接近する作業員１０（ＲＦＩＤタグ１１）の検出距離のバラツキをなくすことが望ましい。図示例の無指向性アンテナ１７も、アンテナケーブル１８及び接続端子１８ａを介して検知装置２０に接続する。
【００２０】
図５は、指向性アンテナ１４及び無指向性アンテナ１７に接続する検知装置２０の一例のブロック図を示す。図示例の検知装置２０は、電源スイッチ２４ａを投入することにより、例えば作業機械１のバッテリー７から電力が供給されて電源ランプ２４を点灯し、コンバータ２３を介して受信回路（レシーバ）２１、２２、リレー２５ａ、２６ａ、２８に電力が供給される。通常は電源スイッチ２４ａをＯＮ状態とし、検知装置２０を作業機械１のエンジンと連動させることができる。受信回路２１は、一対の入力端子１５ｂを介して指向性アンテナ１４ａ、１４ｂと接続され、指向性アンテナ１４ａ、１４ｂの何れかによるＩＤ信号の受信に応じてリレー２８を駆動して検知信号を出力させると共にリレー２５ａを駆動して作動ランプ２５を点灯させる。また受信回路２２は、一対の入力端子１８ｂを介して無指向性アンテナ１７ａ、１７ｂと接続され、無指向性アンテナ１７ａ、１７ｂの何れかによるＩＤ信号の受信に応じてリレー２８を駆動して検知信号を出力させると共にリレー２６ａを駆動して作動ランプ２６を点灯させる。指向性アンテナ１４及び無指向性アンテナ１７は、それぞれ複数であっても単独であってもよい。
【００２１】
図示例の検知装置２０によれば、指向性アンテナ１４及び無指向性アンテナ１７によって作業機械１の中心周りに形成された受信範囲に作業員１０（ＲＦＩＤタグ１１）が進入したときに、リレー２８を駆動して検知信号を出力することができる。また、アンテナ１４、１７の何れか一方のアンテナによるＩＤ信号の受信が消滅しても、他方のアンテナによりＩＤ信号が受信されていれば、検知信号の出力を継続することができる。図１の実施例では、検知装置２０を作業機械１の運転席４に設置すると共に、検知装置２０の検知信号出力端子に接続された警報装置３０を運転席４の視認しやすい場所に設置し、警報装置３０によって運転席４のオペレータに作業機械１周りへの作業員１０の接近を感知させている。警報装置３０は、従来技術に属する適当な装置を使用することができるが、作業中でも容易に警報を確認できるように、例えば特許文献４と同様に検知信号に応じて発音及び発光する警報装置（パトライト等）とすることができる。
【００２２】
［実験例１］
本発明の検知システムによる検出距離のバラツキを確認するため、図１に示す可動腕部材３付き作業機械１の本体部２の前方側Ａ（運転席４の天井）に単独の指向性アンテナ１４ａを取り付けると共に、本体部２の後方側Ｇ（運転席４の後方）に単独の無指向性アンテナ１７ａを取り付け、図９の実験と同様に通信距離７．５ｍに設定したＲＦＩＤタグ１１を携帯させた作業員１０を作業機械１の中心に向けて遠方から放射方向に接近させ、前方側Ａの指向性アンテナ１４及び後方側Ｇの無指向性アンテナ１７の何れかによって最初にＩＤ信号が検知される位置（初期検知距離）を接近方向毎に計測する実験を行なった。ＲＦＩＤタグ１１は、作業機械１に向けて近付く作業員１０のヘルメットの上部に取り付けた。この実験結果を図６のレーダーチャートに示す。
【００２３】
図６のレーダーチャートは、指向性アンテナ１４ａから見て腕部材３の反対側前方の初期検出距離にバラツキが残っているものの、図９のレーダーチャートとの比較から分かるように、指向性アンテナ１４ａの前方側から接近する作業員１０のＩＤ信号をほぼ設定通信距離７．５ｍ（≒１００％）において検知できることを示している。すなわち、作業機械１の本体部２に腕部材３側へ向けた指向性アンテナ１を取り付けることにより、可動腕部材３の影響を小さく抑えて前方側からのＩＤ信号の感度（利得）を高め、検出距離のバラツキを小さく抑えられることが確認できた。なお、作業機械１の後方における検出距離のバラツキは、本体部２の後方側Ｇに一対の無指向性アンテナ１７ａ、１７ｂを取り付けることで抑えることが期待できる（後述の実験例２参照）。
【００２４】
こうして本発明の目的である「接近方向による検出距離のバラツキを小さく抑えた腕部材付き建設機械周囲の作業員検知方法及びシステム」の提供を達成できる。
【実施例１】
【００２５】
図４は、作業員１０に上下方向及び前後方向の一対のアクティブ型ＲＦＩＤタグ１１ａ、１１ｂを保持させる実施例を示す。図９のレーダーチャートに示すように、作業機械１への接近方向による検出距離のバラツキは、腕部材３の影響のある作業機械１の前方だけでなく、腕部材３の影響の小さい作業機械１の後方においても生じている。この作業機械１の後方における検出距離のバラツキは、無指向性アンテナ１７として使用したダイポールアンテナが垂直偏波であるため、ＲＦＩＤタグ１１の向きによって無指向性アンテナ１７との偏波のズレが生じて受信しにくい方向が生じたことが原因と考えられる。作業員１０に方向の異なる一対のＲＦＩＤタグ１１ａ、１１ｂを保持させ、無指向性アンテナ１７に対応できる面を増やすことにより、ＲＦＩＤタグ１１と無指向性アンテナ１７との偏波のズレによる検出距離のバラツキを減らすことが期待できる。
【００２６】
図示例では、作業員１０の装着するヘルメット１２の正面及び右側面に、それぞれ上下方向及び前後方向のアクティブ型ＲＦＩＤタグ１１ａ、１１ｂを取り付けている。図示例のようにヘルメット１２にＲＦＩＤタグ１１ａ、１１ｂを取り付ければ、たとえ作業員１０及びヘルメット１２が作業機械１に対して左右上下に動いたときでも、ＲＦＩＤタグ１１の偏波の偏りを小さく抑えることができる。各ＲＦＩＤタグ１１の設定通信距離は作業機械１の旋回範囲等を考慮して適当に設定できるが、あまり大きくすると接近検知の信頼性が損なわれるので、例えば５〜１５ｍ、好ましくは５〜１０ｍ程度とすることが望ましい。
【００２７】
［実験例２］
図４のように一対のＲＦＩＤタグ１１ａ、１１ｂを取り付けたヘルメット１２を作業員１０に装着した場合の検出距離のバラツキを確認するため、実験例１と同様にヘルメット１２を装着した作業員１０を作業機械１の中心に向けて遠方から放射方向に接近させ、作業機械１上の前方側Ａの指向性アンテナ１４及び後方側Ｇの無指向性アンテナ１７の何れかによる初期検知距離を接近方向毎に計測する実験を行なった。本実験では、図１に示すように可動腕部材３付き作業機械１の本体部２の前方側Ａ（運転席４の天井及び本体部２の前方側ステップ２ａ）に一対の指向性アンテナ１４ａ、１４ｂを取り付けると共に、本体部２の後方側Ｇ（本体部２の後方の左右角部）に一対の無指向性アンテナ１７ａ、１７ｂを取り付け、一対の指向性アンテナ１４ａ、１４ｂ及び一対の無指向性アンテナ１７ａ、１７ｂによりヘルメット１２から発信されるＩＤ信号を検出した。指向性アンテナ１４ａ、１４ｂは、図１（Ｃ）に示すように、作業員１０の姿勢に応じた異なる高さ（地面から約１７０ｃｍ及び約８０ｃｍ上方）を視準するように取り付けられている。ＲＦＩＤタグ１１ａ、１１ｂの通信距離はそれぞれ７．５ｍに設定した。この実験結果を図７及び図８のレーダーチャートに示す。
【００２８】
図７は、作業員１０が立ち姿勢で作業機械１に接近したときの接近方向毎の初期検知距離を表したレーダーチャートを示し、図８は作業員１０が座り姿勢で作業機械１に接近したときの接近方向毎の初期検知距離を表したレーダーチャートを示している。両図から分かるように、作業員１０が立ち姿勢又は座り姿勢の何れであっても、前方側Ａの指向性アンテナ１４ａ、１４ｂ及び後方側Ｇの無指向性アンテナ１７ａ、１７ｂの何れかによって設定通信距離７．５ｍ（≒１００％）においてＩＤ信号を検知することができ、作業機械１の中心周りに円形に近い受信範囲が形成されることを確認できた。すなわち、本実験例のように、一対のＲＦＩＤタグ１１ａ、１１ｂを作業員１０に保持させると共に、作業機械１に前方側Ａの指向性アンテナ１４ａ、１４ｂ及び後方側Ｇの無指向性アンテナ１７ａ、１７ｂを取り付けることにより、作業機械周りのあらゆる方向からの作業員の接近をバラツキなく検知することが可能となり、オペレータの支援ツールとして有効に活用できる作業員検出システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による検知システムの一実施例の説明図である。
【図２】本発明で用いる指向性アンテナの一例の説明図である。
【図３】本発明で用いる無指向性アンテナの一例の説明図である。
【図４】作業員に保持させるアクティブ型ＲＦＩＤタグの一例の説明図である。
【図５】本発明で用いる検知装置の一例の説明図である。
【図６】本発明の検知システムによる接近方向毎の作業員検出距離を示す実験結果の一例である。
【図７】本発明の検知システムによる接近方向毎の作業員検出距離を示す実験結果の他の一例である。
【図８】本発明の検知システムによる接近方向毎の作業員検出距離を示す実験結果の更に他の一例である。
【図９】従来のＲＦＩＤタグを用いた検知システムによる接近方向毎の作業員検出距離を示す実験結果の一例である。
【符号の説明】
【００３０】
１…作業機械                  ２…本体部
２ａ…ステップ                ３…可動腕部材
３ａ…アタッチメント          ４…運転席
５…カウンターウェイト        ６…旋回台
７…バッテリー                ８…駆動部
９…作業現場
１０…作業員                  １１…ＲＦＩＤタグ
１２…ヘルメット              １４…指向性アンテナ
１５…アンテナケーブル        １６…取り付け台
１７…無指向性アンテナ        １８…アンテナケーブル
１９…取り付け台座
２０…検知装置                ２１…受信回路（レシーバー）
２２…受信回路（レシーバー）  ２３…コンバータ
２４…電源ランプ              ２４ａ…スイッチ
２５…作動ランプ              ２５ａ…リレー
２６…作動ランプ              ２６ａ…リレー
２７…フューズ                ２８…リレー
３０…警報装置
【図１】
0005009139.tif 000002
【図２】
0005009139.tif 000003
【図３】
0005009139.tif 000004
【図４】
0005009139.tif 000005
【図５】
0005009139.tif 000006
【図６】
0005009139.tif 000007
【図７】
0005009139.tif 000008
【図８】
0005009139.tif 000009
【図９】
0005009139.tif 000010