接近警報システム

本発明は、フォークリフトやブルドーザなどの作業車両が作業する現場において、作業者が作業車両に接近したこと、クレーンなどの作業機械において作業者が所定距離内に入ったことなどを検知し、警告灯、警告音で知らせたり、ブレーキの制動などを行う作業者接近警報システム、あるいは、作業車両同士が一定距離以内に近づいたことを検知し、警告、ブレーキの制動などを行う作業車両(機器)接近警報システムに関するものである。

なお、本発明において「機器」とは、作業車両やクレーンのように移動する機器のほか、移動しない機器を総称するものである。

フォークリフトや重機などの移動する機器(以下、移動機器と称する。)に作業者が近づきすぎたことを検知する接近警報システムとして、特許文献1に開示されているように、誘導磁界(電磁誘導波)と電波を用いたものが知られている。具体的に特許文献1には、移動機器からの誘導磁界を作業者が携帯する子機が受信すると、その子機が電波を送信し、その電波を移動機器が受信すると警報を出力する接近警報システムが開示されている。

しかし、特許文献1の接近警報システムにおいて、誘導磁界の到達範囲は5m程度であるのに対し、子機が送信する電波の到達範囲は20〜100m程度と広いため、移動機器が複数台存在すると、子機が送信する電波が、警報を出力すべき移動機器以外の移動機器にまで到達し、関係のない移動機器においても警報(誤警報)が出力され、システムの信頼度が低下する。

特開平7−168985号公報

本発明が解決しようとする課題は、移動機器が複数台存在していたとしても、誤った接近警報が出力されることを防止できる接近警報システムを提供することにある。

本発明の接近警報システムは、複数台の距離検知制御装置と少なくとも1個の磁界検知機能付きRFIDタグとの間の距離の接近を検知して接近警報を出力する接近警報システムであって、前記複数台の距離検知制御装置はそれぞれ、誘導磁界送信部と、電波受信部と、当該距離検知制御装置の固有ID電波を送信するID送信部と、前記接近警報を出力する警報出力部と、これらを制御する制御部とを備え、前記磁界検知機能付きRFIDタグは、前記誘導磁界送信部から送信される誘導磁界を検知する磁界センサ部と、当該磁界センサ部が前記誘導磁界を検知したときに磁界検知電波を送信する電波送信部とを備え、前記複数台の距離検知制御装置のうち一の距離検知制御装置の電波受信部が他の距離検知制御装置からの固有ID電波を受信すると、前記一の距離検知制御装置の制御部が、前記ID送信部からの固有ID電波及び前記誘導磁界送信部からの誘導磁界の送信を所定時間T延期すると共に、当該所定時間Tの間は前記電波受信部が前記磁界検知電波を受信したとしても接近警報は出力させず、前記所定時間Tを経過後に、前記ID送信部から固有ID電波及び前記誘導磁界送信部から誘導磁界を送信させると共に、前記電波受信部が前記磁界検知電波を受信したときに前記警報出力部から接近警報を出力させ、前記電波受信部が固有ID電波を受信した他の距離検知制御装置の台数をNとすると、前記制御部は、前記所定時間TをT×Nに設定することを特徴とするものである。

また本発明において、前記距離検知制御装置は機器に取り付け、前記磁界検知機能付きRFIDタグは作業者に取り付けることができる。あるいは、前記距離検知制御装置は第1の機器に取り付け、前記磁界検知機能付きRFIDタグは第2の機器(前記第1の機器とは別種類の機器)に取り付けることもできる。なお、前記の第1の機器及び第2の機器のうち少なくとも一方は移動機器である。

本発明によれば、複数の距離検知制御装置のうち一の距離検知制御装置が他の距離検知制御装置からの固有ID電波を受信すると、当該一の距離検知制御装置からの固有ID電波及び誘導磁界の送信を所定時間延期する共に、当該所定時間Tの間は磁界検知電波を受信したとしても接近警報を出力しない。これにより、移動機器が複数台存在していたとしても、誤った接近警報が出力されることを防止でき、システムの信頼性を向上させることができる。

本発明の一実施例による接近警報システムのブロック図である。

図1の距離検知制御装置の制御部による制御フローの一実施例を示す。

2台の距離検知制御装置が存在する場合において図2の制御フローにより得られた、当該2台の距離検知制御装置(装置A及び装置B)の動作フローを示す。

以下、図面に示す実施例に基づき、本発明の実施の形態を説明する。

図1は、本発明の一実施例による接近警報システムのブロック図である。本発明の接近警報システムは、複数台の距離検知制御装置10と少なくとも1個の磁界検知機能付きRFIDタグ110からなる。

距離検知制御装置10は、誘導磁界送信部11と電波受信部12とID送信部13と警報出力部14とこれらを制御する制御部15を備え、磁界検知機能付きRFIDタグ20は、磁界センサ部21と電波送信部22を備える。また、距離検知制御装置10は、外部電源を距離検知制御装置10の稼動に適した直流電圧(12V)に変換する電圧変換部16を備え、磁界検知機能付きRFIDタグ20は、電源としてバッテリ23を備える。

まず、図1に示す接近警報システムの基本動作を説明すると、距離検知制御装置10は、例えば移動機器であるフォークリフトの天板部分に取り付けられ、その誘導磁界送信部11が長波帯周波数(例えば125kHz)の誘導磁界を送信する。そして、例えば作業員のヘルメットに取り付けられた磁界検知機能付きRFIDタグ(以下、RFIDタグとも称す。)20の磁界センサ部21が誘導磁界を検知すると、電波送信部22が磁界検知電波(UHF帯電波)を送信する。この磁界検知電波を距離検知制御装置10側の電波受信部12が受信すると、警報出力部14が接近警報を出力する。これらの距離検知制御装置10の各部の動作は全て制御部14が制御する。なお、誘導磁界の到達範囲は5m程度であり、磁界検知電波の到達範囲は20〜100m程度である。

ここで、本発明の接近警報システムは、複数台の距離検知制御装置10が存在することを前提としており、上述の基本動作のままでは、RFIDタグ20が一の距離検知制御装置10の磁界検知範囲内(誘導磁界の到達範囲内)に入り、そのRFIDタグ20が磁界検知電波を送信すると、その磁界検知電波が、当該一の距離検知制御装置10だけでなく他の距離検知制御装置10にまで到達し、関係のない距離検知制御装置10においても警報(誤警報)が出力されることがある。そこで、本発明では、複数台の距離検知制御装置10のそれぞれに、当該距離検知制御装置10の固有ID電波を送信するID送信部13を設け、一の距離検知制御装置10からの固有ID電波を他の距離検知制御装置10の電波受信部11で受信し、上述のような誤警報が出力されることを防止するようにしている。そのための具体的な動作は、距離検知制御装置10の制御部15が各部の動作を制御することにより実行される。

図2は、距離検知制御装置10の制御部15による制御フローの一実施例を示し、図3は、その制御による、2台の距離検知制御装置10の動作フローを示す。ここで、本実施例において距離検知制御装置10は所定の周期で間歇的に固有ID電波及び誘導磁界を送信するように構成されている。

図2を図1及び図3と共に参照しつつ説明すると、距離検知制御装置10の電源がONになると、制御部15はその距離検知制御装置10の周期タイマ及び警報許可タイマをスタートさせる。ここで、周期タイマは、上述した固有ID電波及び誘導磁界を送信する周期をカウントするためのタイマであり、周期タイマの初期値は80msである。また、警報許可タイマは、その距離検知制御装置10の電波受信部12がRFIDタグ20からの磁界検知電波を受信したときに、これに応答して警報出力部14から接近警報を出力させることを許可する期間をカウントするためのタイマであり、警報許可タイマは80msに設定(固定)されている。本実施例では、周期タイマの初期値と警報許可タイマの設定値を同一にしているが、警報許可タイマは、周期タイマの初期値以下の範囲で任意に設定することができる。

周期タイマ及び警報許可タイマがスタートすると、制御部15は「調整時間」が経過後、ID送信部13から固有ID電波を送信させ、続いて誘導磁界送信部11から誘導磁界を送信させる。次いで制御部15は、電波受信部12が電波(他の距離検知制御装置10からの固有ID電波又はRFIDタグ20からの磁界検知電波)を受信しているか否かをチェックする。

電波受信部12が電波を受信していなければ、周期タイマが設定値になるまで電波受信部12が電波を受信しているか否かのチェックを継続し、周期タイマが設定値になったら、次のサイクル(周期タイマ)をスタートする。

電波受信部12が電波を受信した場合、制御部15はその電波が他の距離検知制御装置10からの固有ID電波とRFIDタグ20からの磁界検知電波のいずれであるかを判別する。その電波がRFIDタグ20からの磁界検知電波である場合、制御部15は警報許可タイマが設定値(80ms)を超えているか否かを判断し、超えていなければ警報出力部14に接近警報を出力させる。

電波受信部12が受信した電波が他の距離検知制御装置10からの固有ID電波である場合、制御部15はその固有ID電波が既に受信済みのものであるか否かを判断し、受信済みでなければ、現在受信装置台数N(固有ID電波を受信した他の距離検知制御装置10の台数N)を変更し、更に制御部15は周期タイマの設定値を初期値(80ms)×(N+1)に変更する。

このように本発明では、複数の距離検知制御装置10のうち一の距離検知制御装置10の電波受信部12が他の距離検知制御装置10からの固有ID電波を受信すると、前記一の距離検知制御装置10の制御部15が、周期タイマの設定値を増加させることにより、そのID送信部13からの固有ID電波及び誘導磁界送信部11からの誘導磁界の送信を所定時間T延期する。この所定時間Tは、本実施例では、周期タイマの初期値(80ms)×現在受信装置台数Nとなる。

例えば2台の距離検知制御装置10が存在する場合、一方の距離検知制御装置10が受信する他方の固有ID電波距離検知制御装置10からの固有ID電波の数(現在受信装置台数N)は1であり、固有ID電波及び誘導磁界の送信が延期される所定時間Tは80msとなる。

本実施例においてこの所定時間Tの間は、電波受信部12がRFIDタグ20からの磁界検知電波を受信したとしても接近警報は出力されない。所定時間Tの間は、上述の警報許可タイマが設定値(80ms)を超えているからである。そして、所定時間Tを経過後は、図2の制御フローの初めに戻り、周期タイマ及び警報許可タイマがスタートする。

図3は、2台の距離検知制御装置10が存在する場合において図2の制御フローにより得られた、当該2台の距離検知制御装置10(装置A及び装置B)の動作フローを示す。図2の制御フローによれば、図3に示すように2台の距離検知制御装置10(装置A及び装置B)が所定の周期(80ms)で交互に固有ID電波及び誘導磁界の送信を行い、装置Aが固有ID電波及び誘導磁界の送信を行うサイクル(装置A送受信許可)の間は、装置BがRFIDタグからの磁界検知電波を受信したとしても接近警報は出力されない。また、図3において装置Bが固有ID電波及び誘導磁界の送信を行うサイクル(装置B送受信許可)では、RFIDタグから磁界検知電波が送信されていない(RFIDタグが装置Bから送信される誘導磁界の到達範囲外にある)ので、装置Bで接近警報は出力されない。

なお、図3に示すように、装置A及び装置Bが交互に固有ID電波及び誘導磁界の送信を行うようになるのは、図2の制御フローで説明した「調整時間」の設定による。すなわち、装置A及び装置Bが、それぞれ他方の固有ID電波を受信することで、その他方の装置の存在を検知できるので、「調整時間」の設定により、装置A及び装置Bが交互に固有ID電波及び誘導磁界の送信を行うようにすることができる。この「調整時間」は0〜22ms程度である。

また、図3では、2台の距離検知制御装置10が存在する場合を示したが、例えば3台の距離検知制御装置10(装置A〜C)が存在する場合、図2の制御フローによれば、周期タイマが240msに変更され、また「調整時間」の設定により、装置A〜Cが順番で固有ID電波及び誘導磁界の送信を行い、かつ、例えば装置Aが固有ID電波及び誘導磁界の送信を行うサイクルでは、他の装置B,CがRFIDタグからの磁界検知電波を受信したとしても接近警報は出力されないようにすることができる。距離検知制御装置10の台数が減少した場合も、その台数の減少を固有ID電波の受信の有無により検知できるので、図2の制御フローに準じて対応可能である。

10 距離検知制御装置 11 誘導磁界送信部 12 電波受信部 13 ID送信部 14 警報出力部 15 制御部 16 電圧変換部 20 磁界検知機能付きRFIDタグ(RFIDタグ) 21 磁界センサ部 22 電波送信部 23 バッテリ