JP6563545B2 - 空中作業プラットフォーム用の障害物検知システム - Google Patents

Description

関連出願の相互参照：本願は、２０１７年３月３日に出願された米国仮特許出願第６２／４６６，５０１号の優先権を主張し、その内容全体を援用して本文の記載の一部とする。

連邦資金による研究開発の記述：（該当しない）

本発明は、作業プラットフォームに関し、より具体的には、障害物又は構造体との衝突という結果になる持続的な非自発的操作（過失操作）からの操作者の保護を強化するための設備を含む作業プラットフォームに関する。

伸縮式ブームに支持された作業プラットフォームを備える空中リフトには、頭上圧潰（クラッシュ）事故の衝撃を防ぐ又は最小限とするためのセンサシステムが装着されている。伸縮式ブームを用いると、特に操作者の頭上又は後ろに位置し得る構造体とプラットフォームの間に操作者が位置するとき、安全上の問題が起こり得る。操作者が構造体とプラットフォームの間で押しつぶされ得る位置へプラットフォームが移動され得て、重傷又は死亡という結果になる。

シザーリフトは、プラットフォームの移動が垂直であるという機械的制限の性質のために、このような安全を脅かす危険の影響を受けにくい。しかし、頭上衝突の危険性は依然として存在し、潜在的な障害物と危険を検知することのできるプラットフォームアセンブリを、このような機械に設けるのが望ましいであろう。

記載される実施形態のプラットフォームアセンブリは、プラットフォーム床に近接（隣接）する作業プラットフォームの外面に配置された１つ又は複数のセンサユニットを含み得る。センサは、プラットフォームの近傍にある潜在的な障害物を検知するための検知「扇状」領域（“ｆａｎｓ” ｏｆ ｃｏｖｅｒａｇｅ）を提供するように構成され得る。いくつかの実施形態では、伸縮式プラットフォーム（拡張可能なプラットフォーム）が、拡張位置にあるプラットフォーム拡張部の下方の物体／構造物への潜在的な圧潰（クラッシュ）の危険を防止するために下方を見る追加センサを組み込むことにより適合（ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｅ）されている。

ある例示的な実施形態では、プラットフォームアセンブリは、プラットフォーム床及び該プラットフォーム床からレール高さまで延びる安全レールを含む作業プラットフォームと、前記作業プラットフォームに固定され且つ前記プラットフォーム床に近接して配置された主センサユニットを含む。前記主センサユニットは、前記プラットフォーム床から前記レール高さの上方の空間までの領域、及び前記作業プラットフォームの前方及び後方を監視するように構成されている。

前記主センサユニットは、また、略反対の方向を向く２つのセンサを含んでもよく、該２つのセンサの各々は検知扇状領域を規定する。これに関連して、前記２つのセンサは、前記検知扇状領域が少なくとも部分的に重複するように互いに対して配置されてもよい。いくつかの実施形態において、前記２つのセンサは、互いに対して約９０度をなして方向付けられてもよい。前記作業プラットフォームは、２つの長辺と、該２つの長辺よりも短い前端及び後端とを有する長方形であってもよく、前記主センサユニットは、前記２つの長辺の少なくとも一方に配置されてもよい。

前記作業プラットフォームはまた、格納位置と拡張位置との間で変位可能であってもよく、且つ拡張位置において前記プラットフォーム床を前方及び後方の少なくとも一方に拡張するプラットフォーム拡張部を含んでも良い。前記プラットフォームアセンブリはまた、追加的に、前記プラットフォーム拡張部に近接して配置され且つ前記プラットフォーム拡張部の下方の領域を監視するように構成された副センサユニットを備えてもよい。これに関連して、前記プラットフォームアセンブリは、また、前記プラットフォーム拡張部上に配置され且つ前記プラットフォーム拡張部と共に変位可能なターゲットパネルを含んでもよい。前記ターゲットパネルは、前記拡張位置では前記副センサユニットの視線内にあってもよく、前記格納位置では前記副センサユニットの視線の外にあってもよい。

別の例示的な実施形態では、シザーリフトは、車輪付きシャーシと、前記車輪付きシャーシ上に支持され且つ起立位置と降下位置との間で変位可能なアームスタック（ａｒｍ ｓｔａｃｋ）と、前記アームスタック上に支持され且つ前記アームスタックと共に（前記アームスタックによって）変位可能な、記載された実施形態のプラットフォームアセンブリとを含む。

更に別の例示的な実施形態では、プラットフォームアセンブリは、プラットフォーム床、２つの長辺、及び前記プラットフォーム床からレール高さまで延びる安全レールを含む作業プラットフォームと、前記作業プラットフォームに固定された２つの主センサユニットであって、前記２つの長辺の各々に前記プラットフォーム床に近接して各々が配置された２つの主センサユニットを含む。前記２つの主センサユニットは、前記プラットフォーム床から前記レール高さの上方の空間までの領域、及び前記作業プラットフォームの前方及び後方を監視するように構成されている。前記２つの主センサユニットの各々は、略反対の方向を向く２つのセンサを備え、前記２つのセンサの各々は、検知扇状領域を規定する。

このような及びその他の態様及び利点を、添付された以下の図面を参照しながら詳細に記載する。

図１及び図２は、センサユニットを含む例示的なプラットフォームアセンブリを示す。

図３は、センサユニットによる検知扇状領域を例示する。

図４は、プラットフォーム拡張部用の副センサを示す。

図面を参照すると、記載される実施形態に係るプラットフォームアセンブリ（プラットフォーム組立体）は、シザーリフトへの例示的な適用例として示されている。プラットフォームアセンブリが他のリフト車両タイプに適用可能であろうこと、及び本発明が、示され且つ記載される例示的なシザーリフトへの適用例に限定されることを必ずしも意味していないことが理解されるであろう。

図１から図４に示されるシザーリフトは、車輪付きシャーシ１２、車輪付きシャーシ１２上に支持され、起立位置（起立方位）と降下位置（降下方位）との間で変位可能なアームスタック１４、及びアームスタック１４と共に変位可能な（アームスタック１４によって変移可能な）プラットフォームベース１８を介してアームスタック１４上に支持されているプラットフォームアセンブリ１６を含む。

プラットフォームアセンブリ１６は、プラットフォーム床２２、及びプラットフォーム床２２からレール高さ（柵高さ）まで延びる安全レール（安全柵）２４を備えた作業プラットフォーム（プラットフォーム）２０を含む。作業プラットフォーム２０は、また、格納位置（図１）と拡張位置（図３）との間で変位可能であるプラットフォーム拡張部２６を含み得る。プラットフォーム拡張部２６は、拡張位置では、前方及び後方のうちの少なくとも１つの方向にプラットフォームを拡張する。いくつかの実施形態では、作業プラットフォーム２０は、前端及び後端の両方にプラットフォーム拡張部２６を含み得る。プラットフォーム拡張部２６は、プラットフォーム上で、知られているように、相補的な構造により入れ子式（はまりこみ式）に伸縮する。

プラットフォームアセンブリ１６は、また、作業プラットフォーム２０に固定された主センサユニット（第１センサユニット）２８を含み得る。示されるように、主センサユニット２８は、プラットフォーム床２２に隣接（近接）する作業プラットフォーム２０の外面上に配置され得る。２つの長辺と、これより短い前端部および後端部とを含む長方形状の作業プラットフォーム２０においては、主センサユニット２８は、片方又は両方の長辺に配置され得る。

いくつかの実施形態では、主センサユニット２８の各々は、略反対方向を向く２つのセンサ３０を含み、センサ３０の各々は、検知扇状領域（カバレージ扇状領域、扇状検知範囲。ｆａｎ ｏｆ ｃｏｖｅｒａｇｅ）を規定する。センサ３０は、検知ゾーン内に潜在的な障害物（障害物となり得るもの）があることを検知して、機械制御システムに信号を出力する。センサは、レーダー、ライダー（ＬｉＤＡＲ）、又は他の適切な検知技術を使用し得る。適切なセンサは、カナダ国ケベック市のレダーテック（ＬｅｄｄａｒＴｅｃｈ）社から入手可能なＬｅｄｄａｒＶｕ Ｖｕ８である。

センサ３０は、既存の構造物に留め金（締め具）で固定され得るセンサハウジング３２内に固定され、特定の応用例（適用例、アプリケーション）や対象とする保護ゾーンに応じて配置することができる。ハウジング３２内のセンサ３０は、互いに対して約９０度をなすように配向（方向付け）される。水平に対し（又はプラットフォーム床２２に対し）、前方を向くセンサは約４５度の角度をなしてよく、後方を向くセンサは約１３５度（又は反対方向から４５度）の角度をなしてよい。

ハウジング３２内の複数のセンサ３０を、検知扇状領域が少なくとも部分的に重複するように、互いに対して配置するのが望ましい。図３は、重複している複数の検知扇状領域３４を示す。検知領域は、９０度から１１０度の間とし得る。扇状域は一般に狭く（例えば、２度から５度）、プラットフォーム床２２に近接したセンサ３０では、センサ３０は、機械の前方及び後方も見ながら、プラットフォームの上方の領域もカバーする。具体的には、センサは、図３に示されるように、プラットフォーム床２２からレール高さ上方の空間までの領域、作業プラットフォーム２０の前方及び後方を監視するように構成されている。

図３に示される例示的な適用例では、主センサユニット２８は、プラットフォーム拡張部２６が拡張位置にある作業プラットフォーム２０に関して、作業プラットフォーム２０の両方の長辺（長手の側面）上の略中央位置に配置されている。プラットフォーム拡張部２６に適合（適応）させるために、主センサユニット２８は、プラットフォーム床２２に隣接するプラットフォーム拡張部２６なしでは、中央からわずかにずれて（即ち、中央の前方又は後方に）配置されている。

図４を参照すると、プラットフォームアセンブリ１６は、また、プラットフォーム拡張部２６に隣接（近接）して配置され、プラットフォーム拡張部２６の下方の領域を監視するように構成された副（第２）センサユニット（副（第２）センサ）３６を備え得る。示されるように、副センサユニット３６は、プラットフォーム拡張部２６に対して固定され、プラットフォームベース１８に取り付けられ得る。副センサユニット３６は、示されるように、拡張位置にあるプラットフォーム拡張部２６の下方の物体／構造物への潜在的な圧潰（クラッシュ）の危険を防止する役割を果たす。

ターゲットパネル３８は、プラットフォーム拡張部２６に配置されてよく、プラットフォーム拡張部２６と共に変位可能である。ターゲットパネル３８は、プラットフォーム拡張部２６が拡張位置にある状態では副センサユニット３６の視線内にあり、一方、プラットフォーム拡張部２６が格納位置にある場合は、ターゲットパネル３８は、副センサ部３６の視線の外側にある。したがって、ターゲットパネル３８によって、副センサ部３６は、プラットフォーム拡張部２６が拡張されているか、それとも格納されているかを知ることができる。プラットフォームの下方の領域を監視するように配置され、構成された追加のセンサを、（例えば、航空機、ガラス壁などのような慎重に扱うべき物体の周辺で作業する場合に）シザーリフトに接近した物体を検知するために、また、プラットフォームの高さを測定するために、利用することができる。

使用にあたって、作業プラットフォームを上げ下げするためのリフトアセンブリ（リフティング組立体）と協働可能な車両の駆動コンポーネント（駆動構成要素、駆動部品）は、制御パネルの操作者入力手段、及び駆動コンポーネント及び制御パネルと通信する駆動／制御システムによって制御される。また、制御システムは、単数又は複数の主センサユニット２８からの信号も受信し、操作者入力手段及び単数又は複数の主センサユニット２８からの信号に基づいて駆動コンポーネントの作動を制御する。少なくとも、制御システムは、主センサユニット２８が被検知領域内に障害物を検出したときに駆動コンポーネントを停止するようにプログラムされる。あるいは、制御システムは、障害物が検出されたときに、最後の（直前の）動作を逆動させてもよい。

作動停止が選択される場合、障害物が検出されたときには、作動中の機能はすぐに停止され、作動中でない全ての機能は作動しない（作動開始されない）。逆動機能が選択される場合、動作中に障害物が検知されたときには、動作に必要な回転数ターゲットが維持され、障害物が検知されたときに作動中の機能のみが、逆動機能が停止するまで逆動される。逆動機能が作動しているとき、地面及びプラットフォームの警笛が作動し得る。逆動機能が完了した後、エンジン回転数は低く設定され、機能が、例えばフットスイッチ及び操作者制御装置によって再作動されるまで、すべての機能は無効にされる。システムはセンサユニットによって起動された機能停止を無効にする（解除する）ために使用されるセンサ無効（オーバーライド）ボタンを含んでもよい。無効ボタンが押されて保たれる場合、フットスイッチ及び制御装置が続いて再作動された場合にはリフト機能が可能になる。このとき、作動速度はクリープモード速度に自動的に設定される。制御装置は、無効ボタンが押されているか解除されているかに関わらず、障害物が検知される前に停止機能が無効になることがないようにプログラムされる。これは、もし無効ボタンが常時閉の位置（押された位置）に固定または操作される場合でも依然として停止機能が使用可能となることを確実にする。

逆動機能は、機械の様々な操作パラメータ（動作パラメータ）について実行（実装）される。もし障害物が検知された時に前方への駆動の要求が受信された場合、それは道路上の突起又は障害物として扱われ、逆動機能を始動させないだろう。逆動機能は、異なる機能についてそれぞれ設定されるセンサ信号、フットスイッチの信号及び時間パラメータに基づいて終了する。もし最大逆動時間が経過する前にセンサ信号が障害物検知状態から障害物非検知状態に変わった場合、次いで逆動機能が停止されるだろう。そうでない場合は、最大逆動時間が経過するまで逆動機能が作動するだろう。

また、フットスイッチの解除（フットスイッチを離すこと）によっても、いつでも逆動機能は終了される。

もし操作者がプラットフォーム上で身動きできない場合、スイッチを介して地上から地上制御が利用可能である。地上制御モードにおいて、もしプラットフォームスイッチが作動している（押されている）場合、微速（クリープ速度）でのプラットフォーム動作を許容し得る。もし、センサユニットが障害物検知状態から障害物非検知状態に変わった場合、使用を可能化し且つ機能を制御する地上スイッチが再び作動状態にされない限り動作は微速に維持される。

記載された実施形態のプラットフォームアセンブリは、潜在的な障害物及び圧潰（クラッシュ）の危険を検知するために戦略的に配置された複数のセンサを含んでいる。プラットフォームアセンブリは、シザーリフトへの適用として示されているが、他の作業プラットフォームなどに適用可能である。記載されたセンサユニットを含むプラットフォームアセンブリは、障害物又は構造体との衝突という結果になる持続的な非自発的操作（過失操作）からの操作者の保護を強化する役割を果たす。

本発明は、最も実用的であり好ましい実施形態であると現在考えられるものに関連して記載したが、本発明は開示された実施形態に限定されないこと、むしろそれとは逆に、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲内に含まれる種々の改変及び等価な構成を包含するように意図されたものであることが理解されるべきである。

Claims (17)

1. プラットフォーム床及び該プラットフォーム床からレール高さまで延びる安全レールを含む作業プラットフォームと、
   前記プラットフォーム床に固定された主センサユニットであって、前記プラットフォーム床から前記レール高さの上方の空間までの領域、及び前記作業プラットフォームの前方及び後方のいずれをも単独で監視するように構成された主センサユニットとを備えるプラットフォームアセンブリ。
2. 前記主センサユニットは、略反対の方向を向く２つのセンサを備え、該２つのセンサの各々は、検知扇状領域を規定する請求項１に記載のプラットフォームアセンブリ。
3. 前記２つのセンサは、前記検知扇状領域が少なくとも部分的に重複するように互いに対して配置される請求項２に記載のプラットフォームアセンブリ。
4. 前記２つのセンサは、互いに対して約９０度をなして方向付けられる請求項２に記載のプラットフォームアセンブリ。
5. 前記作業プラットフォームは、２つの長辺と、該２つの長辺よりも短い前端及び後端とを有する長方形であり、前記主センサユニットは、前記２つの長辺の少なくとも一方に配置される請求項１に記載のプラットフォームアセンブリ。
6. 前記作業プラットフォームは、格納位置と拡張位置との間で変位可能であり、且つ拡張位置において前記プラットフォーム床を前方及び後方の少なくとも一方に拡張するプラットフォーム拡張部を備え、
   前記プラットフォームアセンブリは、更に、前記プラットフォーム拡張部に近接して配置され且つ前記プラットフォーム拡張部の下方の領域を監視するように構成された副センサユニットを備える請求項１に記載のプラットフォームアセンブリ。
7. 更に、前記プラットフォーム拡張部上に配置され且つ前記プラットフォーム拡張部と共に変位可能なターゲットパネルを備え、
   前記ターゲットパネルは、前記拡張位置では前記副センサユニットの視線内にあり、前記格納位置では前記副センサユニットの視線の外にある請求項６に記載のプラットフォームアセンブリ。
8. 車輪付きシャーシと、
   前記車輪付きシャーシ上に支持され且つ起立位置と降下位置との間で変位可能なアームスタックと、
   前記アームスタック上に支持され且つ前記アームスタックと共に変位可能なプラットフォームアセンブリとを備えるシザーリフトであって、
   前記プラットフォームアセンブリは、
   プラットフォーム床及び該プラットフォーム床からレール高さまで延びる安全レールを含む作業プラットフォームと、
   前記プラットフォーム床に固定された主センサユニットであって、前記プラットフォーム床から前記レール高さの上方の空間までの領域、及び前記作業プラットフォームの前方及び後方のいずれをも単独で監視するように構成された主センサユニットを備えるシザーリフト。
9. 前記主センサユニットは、略反対の方向を向く２つのセンサを備え、該２つのセンサの各々は、検知扇状領域を規定する請求項８に記載のシザーリフト。
10. 前記２つのセンサは、前記検知扇状領域が少なくとも部分的に重複するように互いに対して配置される請求項９に記載のシザーリフト。
11. 前記作業プラットフォームは、格納位置と拡張位置との間で変位可能で、且つ前記アームスタックから張り出した前記拡張位置において、前記プラットフォーム床を前方及び後方の少なくとも一方に拡張するプラットフォーム拡張部を備え、
    前記プラットフォームアセンブリは、更に、前記プラットフォーム拡張部に近接して配置され且つ前記プラットフォーム拡張部の下方の領域を監視するように構成された副センサユニットを備える請求項８に記載のシザーリフト。
12. 更に、前記プラットフォーム拡張部上に配置され且つ前記プラットフォーム拡張部と共に変位可能なターゲットパネルを備え、
    前記ターゲットパネルは、前記拡張位置では前記副センサユニットの視線内にあり、前記格納位置では前記副センサユニットの視線の外にある請求項１１に記載のシザーリフト。
13. プラットフォーム床、２つの長辺、及び前記プラットフォーム床からレール高さまで延びる安全レールを含む作業プラットフォームと、
    前記プラットフォーム床に固定された２つの主センサユニットであって、前記２つの長辺の各々に各々が配置され且つ前記プラットフォーム床から前記レール高さの上方の空間までの領域、及び前記作業プラットフォームの前方及び後方のいずれをも単独で監視するように各々が構成された２つの主センサユニットとを備え、
    前記２つの主センサユニットの各々は、略反対の方向を向く２つのセンサを備え、
    前記２つのセンサの各々は、検知扇状領域を規定するプラットフォームアセンブリ。
14. 前記２つのセンサは、前記プラットフォームの各辺における前記検知扇状領域が少なくとも部分的に重複するように、互いに対して配置される請求項１３に記載のプラットフォームアセンブリ。
15. 前記２つの主センサユニットの各々の前記２つのセンサは、互いに対して約９０度をなして方向付けられる請求項１３に記載のプラットフォームアセンブリ。
16. 前記作業プラットフォームは、格納位置と拡張位置との間で変位可能で、且つ拡張位置において、前記プラットフォーム床を前方及び後方の少なくとも一方に拡張するプラットフォーム拡張部を備え、
    前記プラットフォームアセンブリは、更に、前記プラットフォーム拡張部に近接して配置され且つ前記プラットフォーム拡張部の下方の領域を監視するように構成された副センサユニットを備える請求項１３に記載のプラットフォームアセンブリ。
17. 更に、前記プラットフォーム拡張部上に配置され且つ前記プラットフォーム拡張部と共に変位可能なターゲットパネルを備え、
    前記ターゲットパネルは、前記拡張位置では前記副センサユニットの視線内にあり、前記格納位置では前記副センサユニットの前記視線の外にある請求項１６に記載のプラットフォームアセンブリ。
    

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