特許 7350585 建設機械用保安ベルト

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-15

(45)【発行日】2023-09-26

(54)【発明の名称】建設機械用保安ベルト

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/24 20060101AFI20230919BHJP

   E02F 9/26 20060101ALI20230919BHJP

【ＦＩ】

E02F9/24 B

E02F9/26 A

E02F9/24 A

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2019169867

(22)【出願日】2019-09-18

(65)【公開番号】P2021046723

(43)【公開日】2021-03-25

【審査請求日】2022-07-19

(73)【特許権者】

【識別番号】591245473

【氏名又は名称】ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100177839

【弁理士】

【氏名又は名称】大場 玲児

(74)【代理人】

【識別番号】100172340

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 始

(74)【代理人】

【識別番号】100182626

【弁理士】

【氏名又は名称】八島 剛

(72)【発明者】

【氏名】浅井 稔彦

【審査官】松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】登録実用新案第３２２２８４０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１４－０４７６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０５５８７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３０１５４６８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１１－１６３８３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０２１４２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０５６６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３０５１２１０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１８－０４０１９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３２１６３９４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１２２２１８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｆ ９／２４

Ｅ０２Ｆ ９／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

可撓性部材を用いて大凡平板帯状に形成された本体部を有し、前記本体部には、ソナー素子により検知領域内における障害物の存在を検出可能としたソナ－信号処理回路と、前記ソナー信号処理回路による障害物の検出に応じて外部の電子制御ユニットから入力される制御信号に応じて、それぞれ駆動可能に設けられた警告灯と鳴動素子が配設されてなる一方、前記本体部の一端には、第１の接続部が、前記本体部の他端には、第２の接続部が、それぞれ形成されてなる建設機械用保安ベルトであって、
前記建設機械用保安ベルトは、建設機械の外周において、当該建設機械用保安ベルトの長手軸方向に複数配置されて前記建設機械の外周に環状に取り付けられるものであって、隣接する建設機械用保安ベルト間において、一方の建設機械用保安ベルトの前記第１の接続部と他方の建設機械用保安ベルトの前記第２の接続部とは、相互に嵌合可能に構成されてなり、隣接する前記第１の接続部と前記第２の接続部を勘合状態とすることで、前記建設機械の外周への環状の取り付けを可能とされてなる一方、前記外部の電子制御ユニットは、前記建設機械に設けられ、当該電子制御ユニットと前記本体部との間に設けられた配線を介して前記制御信号に基づく前記駆動を可能としてなることを特徴とする建設機械用保安ベルト。

【請求項2】

前記建設機械用保安ベルトは、少なくとも裏面側の一部において磁気を発生可能に構成されてなることを特徴とする請求項１記載の建設機械用保安ベルト。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建設機械の稼働時における周囲の安全確保を行う用具に係り、特に、汎用性、操作性の向上等を図ったものに関する。

【背景技術】

【0002】

ショベルやドーザなどのいわゆる建設機械が稼働している現場においては、事故無く円滑な作業を確保する等の観点から建設機械の周囲における安全確保が欠かせない問題である。
このような現場において、一般には、建設機械への人の不要な接近が生じないように、建設機械の周辺に立ち入り禁止のバー等を設置したり（例えば、特許文献１等参照）、専任の監視員による安全確保の為の監視が行われることが多い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－５３６６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、建設機械の周囲に常に十分な人数の監視員を配置することができるとは限らず、一人で広い範囲を監視しなければならない場合がある。
そのため、監視員による監視作業の補助として、建設機械の周辺のさらなる安全確保を可能とする用具が所望されている。

【0005】

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、建設機械の周辺の安全を確認するための監視員の補助となると共に、作業員に対するさらなる安全性の向上を可能とする保安用具を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る建設機械用保安ベルトは、
可撓性部材を用いて大凡平板帯状に形成された本体部を有し、前記本体部には、ソナー素子により検知領域内における障害物の存在を検出可能としたソナ－信号処理回路と、前記ソナー信号処理回路による障害物の検出に応じて外部の電子制御ユニットから入力される制御信号に応じて、それぞれ駆動可能に設けられた警告灯と鳴動素子が配設されてなる一方、前記本体部の一端には、第１の接続部が、前記本体部の他端には、第２の接続部が、それぞれ形成されてなる建設機械用保安ベルトであって、
前記建設機械用保安ベルトは、建設機械の外周において、当該建設機械用保安ベルトの長手軸方向に複数配置されて前記建設機械の外周に環状に取り付けられるものであって、隣接する建設機械用保安ベルト間において、一方の建設機械用保安ベルトの前記第１の接続部と他方の建設機械用保安ベルトの前記第２の接続部とは、相互に嵌合可能に構成されてなり、隣接する前記第１の接続部と前記第２の接続部を勘合状態とすることで、前記建設機械の外周への環状の取り付けを可能とされてなる一方、前記外部の電子制御ユニットは、前記建設機械に設けられ、当該電子制御ユニットと前記本体部との間に設けられた配線を介して前記制御信号に基づく前記駆動を可能とされてなるものである。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、建設機械の外周に簡易に取り付けることができ、建設機械とその周囲の人や物との接近を光や音により効果的に周囲に知らしめることができるので、建設機械周辺の安全確認を行う監視員の補助として、建設機械周辺の安全をより高めることができるという効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施の形態における建設機械用保安ベルトの使用状態の例を模式的に示す模式図である。

【図2】本発明の実施の形態における建設機械用保安ベルトの全体斜視図である。

【図3】本発明の実施の形態における建設機械用保安ベルトの第１及び第２の接続部の具体例を模式的に示す模式図であって、図３（Ａ）は第１の接続部の具体的構成例を模式的に示す模式図、図３（Ｂ）は第２の接続部の具体的構成例を模式的に示す模式図である。

【図4】本発明の実施の形態における保安ベルト制御回路の回路構成例を示す回路図である。

【図5】本発明の実施の形態における保安ベルト制御回路の動作制御処理の手順を示すサブルーチンフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図５を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態における建設機械用保安ベルトの外観構成及びその使用状態について図１及び図２を参照しつつ説明する。
本発明の実施の形態における建設機械用保安ベルト２００は、建設機械の外周に複数縦続接続して環状に取り付けられるものである。

【0010】

すなわち、図１には、建設機械の一例としてショベル３００が示されており、建設機械用保安ベルト２００は、操作室３１０のベース部分３１０ａの外周に、複数縦続接続されて環状に設けられたものとなっている。

【0011】

本発明の実施の形態における建設機械用保安ベルト２００は、上述のように建設機械の外周に取り付けられる場合の最小単位となるものである。かかる本発明の実施の形態における建設機械用保安ベルト２００は、主として樹脂等の可撓性の部材を用いて、全体外観形状が大凡平板帯状に形成された本体部１を有する。そして、この本体部１の一方の端部には、第１の接続部としての接続突起２が、本体部１の他方の端部には、第２の接続部としての接続溝３が、それぞれ形成されている（図２参照）。
図２には、この建設機械用保安ベルト２００の表面側から全体を臨んだ状態が示されているが、この建設機械用保安ベルト２００の少なくとも裏面側は、裏面全体、又は、一部が磁気を帯びており、建設機械（図示せず）の金属製の外周面に磁力により取着可能となっている。

【0012】

このように建設機械用保安ベルト２００の所望の部位において磁気を発生させる手法は、従来から用いられている手法を用いることで実現できる。すなわち、例えば、主部材となる樹脂部材を成形することで建設機械用保安ベルト２００を製造する場合、溶融されている樹脂部材に粉末状の磁性体を適宜混入させて成形を行うことで所望する部位に磁気を帯びさせたものを得ることができる。
なお、建設機械用保安ベルト２００を建設用機械の外周面に取着する方策としては、上述のように磁気を利用したものに限定される必要は無く、例えば、良く知られている機械的な結合方法を用いても好適である。

【0013】

機械的な結合方法の例としては、例えば、一方（例えば、建設機械用保安ベルト２００）に突起を設け、他方（例えば、建設機械）に、その突起が嵌合する凹部を設ける方法がある。また、例えば、一方（例えば、建設機械用保安ベルト２００）にいわゆるフック（爪状突起）を設け、他方（例えば、建設機械）に、そのフックが係合される孔や溝などを設けるようにしても好適である。

【0014】

また、本発明の実施の形態における接続突起２は、全体外観形状が大凡平板状をなし、かつ、建設機械用保安ベルト２００の長手軸方向に直行する方向での断面形状が台形状に形成されたものとなっている（図３（Ａ）参照）。

【0015】

そして、かかる接続突起２は、その台形状の長辺側が建設機械用保安ベルト２００の表側に、短辺側が建設機械用保安ベルト２００の裏面側に、それぞれ位置するように設けられている。
一方、接続溝３は、接続相手となる他の建設機械用保安ベルト２００の接続突起２が嵌合する形状に形成されたものとなっている（図３（Ｂ）参照）。

【0016】

すなわち、接続溝３は、先に述べた接続突起２の断面形状をなす台形の長辺側の部位が接続溝３の底側に位置し、台形の短辺側の部位が接続溝３の開口側に位置するように形成されたものとなっている。
かかる構成の接続突起２と接続溝３は、接続突起２の先端部分を接続溝３の端から中へ滑り込ませるようにして挿入してゆくことで相互に嵌合状態を形成できるものとなっている。

【0017】

なお、第１及び第２の接続部の具体例として、上述のように相互に嵌合状態となる構成を示したが、第１及び第２の接続部の具体例は、このような構成に限定されるものではないことは勿論である。第１及び第２の接続部の具体的構成としては、良く知れられている他の構成でも良く、本願特有のものである必要は無い。

【0018】

本発明の実施の形態における建設機械用保安ベルト２００は、同一の長さ（定尺）のものを複数接続して、建設用機械の外周面に環状に取り付けるものであるが、実際には、必ずしも定尺の建設機械用保安ベルト２００だけで建設機械の外周に環状に取り付けできないこともある。
この場合、間隔調整を目的とした建設機械用保安ベルト２００（以下、説明の便宜上「間隔調整建設機械用保安ベルト」と称する）を１つ用いるようにすると好適である。すなわち、１つだけ所望の長さに形成した建設機械用保安ベルト２００を、他の定尺の建設機械用保安ベルト２００の間に接続することで所望の建設機械の外周に複数の建設機械用保安ベルト２００を確実に環状に取り付けることが可能となる。なお、間隔調整建設機械用保安ベルト２００は、ソナー素子６ａ～６ｄ等を設けずに単に間隔調整のためだけに必要な構造としても良い。

【0019】

さらに、建設機械用保安ベルト２００の表面側においては、長手軸方向の一方の縁に沿うように、３つの警告灯４ａ～４ｃが適宜な間隔を隔てて配設されている（図２参照）。
この警告灯４a～４ｃは、例えば、それぞれ複数のＬＥＤの集合体として構成されている（詳細は後述）。

【0020】

また、建設機械用保安ベルト２００の表面側の面には、３個のブザー５ａ～５ｃと、４個のソナー素子６a～６ｄと、２個のスピーカ７a，７ｂが設けられている。
３個のブザー５ａ～５ｃは、建設機械用保安ベルト２００の中央付近において長手軸方向に沿って適宜な間隔で設けられている（図２参照）。

【0021】

また、４個のソナー素子６a～６ｄは、２個づつブザー５ａ～５ｃに挟まれるようにして設けられている（図２参照）。
本発明の実施の形態においては、３個のブザー５ａ～５ｃと４個のソナー素子６a～６ｄは、ほぼ同一直前上に沿うように設けられている（図２参照）。

【0022】

一方、２個のスピーカ７a，７ｂは、上述のブザー５ａ～５ｃとソナー素子６a～６ｄの並びから、建設機械用保安ベルト２００の短手軸方向にややずれた位置において、長手軸方向で適宜な間隔を隔てて設けられている。
なお、上述の警告灯４a～４ｃ、ブザー５ａ～５ｃ、ソナー素子６a～６ｄ及びスピーカ７ａ，７ｂの個数は、あくまでも一例であり、この例に限定されるものではないことは勿論である。

【0023】

図４には、建設機械用保安ベルト２００の電気回路部分（以下、説明の便宜上「保安ベルト制御回路」と称する）の構成例が示されており、以下、同図を参照しつつ、回路構成について説明する。
本発明の実施の形態における保安ベルト制御回路２５０は、ＬＥＤ駆動回路（図４においては「ＬＥＤ－ＤＲＶ」と表記）５１と、ブザー駆動回路（図４においては「ＢＺ－ＤＲＶ」と表記）５３と、スピーカ駆動回路（図４においては「ＳＰ－ＤＲＶ」と表記）５４と、インターフェイス回路（図４においては「ＩＦ」と表記）５５とに大別されて構成されたものとなっている。
本発明の実施の形態において、保安ベルト制御回路２５０は、建設機械用保安ベルト２００内に設けられているが、必ずしもこのような構成に限定される必要は無く、例えば、後述する電子制御ユニット（図４においては「ＥＣＵ」と表記）４００内に設ける構成としても良い。

【0024】

かかる保安ベルト制御回路２５０は、操作室３１０内に設けられている電子制御ユニット４００と接続され、後述するようにソナー素子６a～６ｄにより反射信号が受信された際に、電子制御ユニット４００からの制御信号に応じて警告灯４a～４ｃの点灯やブザー５ａ～５ｃの鳴動を行うものとなっている。

【0025】

ＬＥＤ駆動回路５１は、警告灯４a～４ｃを点灯する回路である。
本発明の実施の形態において、警告灯４a～４ｃは、それぞれ、複数のＬＥＤ集合灯１１－１～１１－ｎを用いて構成されている。
このＬＥＤ集合灯１１－１～１１－ｎは、それぞれ、複数のＬＥＤが直列接続された構成を有しており、全体として高い輝度が確保可能となっている。

【0026】

ＬＥＤ駆動回路５１は、後述するように、操作室３１０内に設けられている電子制御ユニット４００からの制御信号に応じてＬＥＤ集合灯１１－１～１１－ｎの点灯駆動を行うよう構成されている。

【0027】

ブザー駆動回路５３は、電子制御ユニット４００からの制御信号に応じてブザー５ａ～５ｃを鳴動可能に構成された回路である。
スピーカ駆動回路５４は、操作室３１０内に設けられたヘッドセットマイク８からの音声信号を増幅出力する回路である。
すなわち、本発明の実施の形態においては、操作室３１０内において作業者が被るヘルメット９はヘッドセットマイク８が取着されたものとなっており、このヘッドセットマイク８は、インターフェース回路５５に接続されている。そして、ヘッドセットマイク８から入力された作業者の音声は、インターフェイス回路５５を介してスピーカ駆動回路５４へ入力され、音声増幅されてスピーカ７ａ，７ｂから音声出力可能となっている。

【0028】

インターフェイス回路５５は、上述のＬＥＤ駆動回路５１、ブザー駆動回路５３及びスピーカ駆動回路５４と、操作室３１０内の電子制御ユニット４００との信号の授受等を行う回路である。
なお、インターフェイス回路５５と電子制御ユニット４００との間の配線は、ケーブル等の引き出し等のための既設の穴を利用して配設して、また、専用の穴を適宜な部位に設けるようにしても、いずれでも良い。

【0029】

ソナー素子６a～６ｄは、図示されない超音波送信素子と超音波受信素子とが一体的に組み込まれた良く知られた構成のものである。
本発明の実施の形態において、ソナー素子６a～６ｄは、電子制御ユニット４００と直接接続されており、電子制御ユニット４００により超音波の送受信制御処理が実行されるようになっている。

【0030】

すなわち、電子制御ユニット４００によりソナー素子６a～６ｄによる超音波の送信と、その反射波の検出が行われるようになっている。しかして、電子制御ユニット４００において、ソナー素子６ａ～６ｄにより所定レベルの反射波が受信されたと判定されると、周辺に人や障害物等が存在するとして、後述するようにＬＥＤ駆動回路５１及びブザー駆動回路５３に対して制御信号が出力されて警告灯４ａ～４ｃの点灯、ブザー５ａ～５ｃの鳴動がなされるものとなっている。

【0031】

なお、上述のような電子制御ユニット４００によるソナー素子６a～６ｄの動作制御や反射信号の検出に基づく警告灯４ａ～４ｃの点灯等の動作制御は、ソナー素子６a～６ｄ同様、従来から良く知られている制御処理であり、本発明特有のものである必要はなく、そのような従来から良く知られている制御処理の流用で十分である。

【0032】

電子制御ユニット４００は、ショベル３００の動作制御のために搭載されているもので、それ自体は、従来同様の構成を有するものである。
図５には、この電子制御ユニット４００による保安ベルト制御回路２５０の動作制御処理の手順の一例が示されており、以下、同図を参照しつつ、その内容について説明する。
電子制御ユニット４００による処理が開始されると、最初に、超音波反射信号受信の有無が判定される（図５のステップＳ１１０）すなわち、ソナー素子６a～６ｄにより反射信号が受信されたか否かが判定される。

【0033】

ステップＳ１１０において、反射信号が受信されたと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、次述するステップＳ１２０の処理へ進むこととなる。一方、反射信号は受信されてないと判定された場合（ＮＯの場合）には、以後の一連の処理を実行する必要はないとして一連の処理が終了され、一旦、図示されないメインルーチンへ戻ることとなる。
メインルーチンにおいては、所用の他の処理が実行された後、再び、ステップＳ１１０の処理が開始されるようになっている。

【0034】

ステップＳ１２０においては、電子制御ユニット４００からの警告灯制御信号によってＬＥＤ駆動回路５１による警告灯４a～４ｃの点灯が行われる。
なお、警告灯４a～４ｃは、いずれも特定の一色、例えば、赤色だけの単色としても良いし、また、一つの警告灯４a～４ｃにおいて、例えば、赤、黄色、緑の三色を点灯可能に構成し、これらを適宜使い分けしても良い。さらに、３つの警告灯４a～４ｃを、赤、黄色、緑のいずれか一色に、適宜割り当てて、所望する色によって、３つの警告灯４a～４ｃを使い分けるようにしても好適である。

【0035】

次いで、ステップＳ１３０においては、電子制御ユニット４００からのブザー制御信号によってブザー駆動回路５３によるブザー５ａ～５ｃの鳴動が行われる。
この後、一旦、図示されないメインルーチンへ戻り、先に述べたように所用の他の処理が実行された後、再び、ステップＳ１１０から一連の処理が開始されるようになっている。

【0036】

上述の処理手順は、あくまでも一例であり、これに限定されるものではない。
例えば、警告灯４a～４ｃは、先に述べたように、単一色のみならず、複色としても良く、この場合、例えば、色別に交互に点灯させて、周囲に存在する人に対してより効果的に注意喚起を促すことができるようにしても好適である。
さらに、警告灯点灯（図５のステップＳ１２０）とブザー鳴動（図５のステップＳ１３０）の処理順は、図５に示された順とは逆であっても良く、また、同時並行的に処理するような構成としても良いことは勿論である。

【0037】

また、本発明の実施の形態においては、操作室３１０内における作業者の音声の取得手段としてヘッドセットマイク８を用いる構成としたが、必ずしもこのような構成に限定される必要は無く、例えば、操作室３１０内のインスツルメントパネル（図示せず）に設けられたスピーカ兼用マイク等を用いるようにしても好適である。

【産業上の利用可能性】

【0038】

周囲に対してより安全性の向上が所望される建設機械に適用できる。

【符号の説明】

【0039】

４ａ～４ｃ…警告灯
５ａ～５ｃ…ブザー
６ａ～６ｄ…ソナー素子
７ａ，７ｂ…スピーカ
２００…建設機械用保安ベルト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】