(57)【要約】【課題】吊荷の進行方向で作業する注意喚起対象者に限定した注意喚起を行うことが可能となり、注意喚起が必要ない作業者や近隣の住人に対して警報音が妨げとなることがない警報装置３０を提供する。【解決手段】本発明に係る警報装置３０は、ジブを有するクレーンに配する警報装置３０であって、警報音を発する第１スピーカー７１と、前記第１スピーカー７１の指向性を変更する第１指向性変更部６１と、前記ジブの傾きを検出する傾き検出部４３と、前記ジブ先端の進行方向を検出する進行方向検出部４５と、前記傾き検出部４３で検出される前記ジブの傾きに係る検出情報、及び、前記進行方向検出部４５で検出される前記ジブ先端の進行方向に係る検出情報を得て、前記ジブ先端の直下から前記ジブ先端の進行方向に所定距離離れた位置に対して、前記第１スピーカー７１からの警報音が達するように前記第１指向性変更部６１を制御する第１制御部５１と、を有することを特徴とする。【選択図】      図２
2018080030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジブを有するクレーンに配する警報装置であって、
警報音を発する第１スピーカーと、
前記第１スピーカーの指向性を変更する第１指向性変更部と、
前記ジブの傾きを検出する傾き検出部と、
前記ジブ先端の進行方向を検出する進行方向検出部と、
前記傾き検出部で検出される前記ジブの傾きに係る検出情報、及び、前記進行方向検出部で検出される前記ジブ先端の進行方向に係る検出情報を得て、前記ジブ先端の直下から前記ジブ先端の進行方向に所定距離離れた位置に対して、前記第１スピーカーからの警報音が達するように前記第１指向性変更部を制御する第１制御部と、
を有することを特徴とする警報装置。
【請求項２】
ジブを有するクレーンに配する警報装置であって、
警報音を発する第２スピーカーと、
前記第２スピーカーの指向性を変更する第２指向性変更部と、
前記傾き検出部で検出される前記ジブの傾きに係る検出情報を得て、前記ジブ先端の直下に対して、前記第２スピーカーからの警報音が達するように前記第２指向性変更部を制御する第２制御部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の警報装置。
【請求項３】
前記第１スピーカー及び前記第２スピーカーの双方が前記ジブに取り付けられることを特徴とする請求項２に記載の警報装置。
【請求項４】
前記第１スピーカーが前記ジブ先端に取り付けられることを特徴とする請求項３に記載の警報装置。
【請求項５】
前記第２スピーカーが前記ジブの中間部に取り付けられることを特徴とする請求項３に記載の警報装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工事現場におけるクレーンに取り付けられ、現場の作業員に対して警報を発する警報装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工事現場などでクレーンのフックに資材を玉掛し移動させる作業では、吊荷の落下や吊荷の旋回すること等による災害を防止するため、吊荷直下やクレーンの旋回半径にいる人に注意喚起を行う必要がある。
【０００３】
そこで、このような注意喚起を行うための警報装置がこれまでいくつか提案されている。例えば、非特許文献１には、クレーンのフック部分に取付け、音声によって作業員に危険を報知する吊荷通過警報装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献１（特開２００６−３０６５２６号公報）には、クレーンのフックに着脱自在に吊下支持される筐体に、警報用電子ブザーおよび無線信号を受信して前記電子ブザーを作動させる無線受信機、前記無線受信機と電子ブザーに共用の乾電池式電源とを格納して成る携帯式警報器と、  前記無線受信機に無線信号を送信する携帯式無線送信機と、 を具備したクレーン警報装置が開示されている。
【非特許文献１】http://www.rexse.com/category/safety/azm-r34/
【特許文献１】特開２００６−３０６５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の技術は、警報装置の大音量によって注意喚起を図るものであるが、警報装置の音圧レベルが高く、工事現場近隣にとっては騒音となる、という問題があった。
【０００６】
また、従来の技術では、警報装置の音圧レベルが高いために、注意喚起が必要でない人にまで、警報音が到達してしまい、作業の妨げとなる、という問題もあった。
【０００７】
また、従来技術に係る警報装置では、揚重作業時に警報装置の音を常に発しているため、周囲の作業者は音に慣れてしまい、注意喚起の対象となる場所にいる人は吊荷が上部を通過する際にも気が付かず避けることができない場合がある、といった問題もあった。
【０００８】
また、従来の技術では、警報装置を動作させる人員として、例えば玉掛者が兼任するような場合、揚重のたびに玉掛者は警報装置を動作させなければならず玉掛作業のみに集中できなくなるので、安全性や作業効率が低下する、という問題もあった。
【０００９】
また、従来の技術では、吊荷の進行方向と関係なく、吊荷近傍から警報音が発される構成となっているので、吊荷の進行方向で作業する注意喚起対象者に限定した注意喚起を行うことができない、という問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、上記のような課題を解決するものであって、本発明に係る警報装置は、ジブを有するクレーンに配する警報装置であって、警報音を発する第１スピーカーと、前記第１スピーカーの指向性を変更する第１指向性変更部と、前記ジブの傾きを検出する傾き検出部と、前記ジブ先端の進行方向を検出する進行方向検出部と、前記傾き検出部で検出される前記ジブの傾きに係る検出情報、及び、前記進行方向検出部で検出される前記ジブ先端の進行方向に係る検出情報を得て、前記ジブ先端の直下から前記ジブ先端の進行方向に所定距離離れた位置に対して、前記第１スピーカーからの警報音が達するように前記第１指向性変更部を制御する第１制御部と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る警報装置は、ジブを有するクレーンに配する警報装置であって、警報音を発する第２スピーカーと、前記第２スピーカーの指向性を変更する第２指向性変更部と、前記傾き検出部で検出される前記ジブの傾きに係る検出情報を得て、前記ジブ先端の直下に対して、前記第２スピーカーからの警報音が達するように前記第２指向性変更部を制御する第２制御部と、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る警報装置は、前記第１スピーカー及び前記第２スピーカーの双方が前記ジブに取り付けられることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る警報装置は、前記第１スピーカーが前記ジブ先端に取り付けられることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る警報装置は、前記第２スピーカーが前記ジブの中間部に取り付けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る警報装置においては、前記傾き検出部で検出される前記ジブの傾きに係る検出情報、及び、前記進行方向検出部で検出される前記ジブ先端の進行方向に係る検出情報を得て、前記ジブ先端の直下から前記ジブ先端の進行方向に所定距離離れた位置に対して、前記第１スピーカーからの警報音が達するように制御されるので、このような本発明に係る警報装置によれば、吊荷の進行方向で作業する注意喚起対象者に限定した注意喚起を行うことが可能となり、注意喚起が必要ない作業者や近隣の住人に対して警報音が妨げとなることがない。
【００１６】
また、本発明に係る警報装置によれば、警報装置を動作させる人員が不要となると共に、警報装置が常に発音するようなことがないため、適時・適切な注意喚起を行うことができ、効率的な危険回避行動を促すこととなる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る警報装置３０が取り付けられたクレーン１を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る警報装置３０のブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る警報装置３０の第１スピーカー７１による警報を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態に係る警報装置３０の第２スピーカー７２による警報を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施形態に係る警報装置３０が取り付けられたクレーン１を示す図であり、また、図２は本発明の実施形態に係る警報装置３０のブロック図である。
【００１９】
以下、本実施形態においては、クレーン１として、定置式のタワークレーンを例に説明するが、本発明に係る警報装置３０は移動式クレーンにも適用することが可能である。
【００２０】
クレーン１においては、ジブ１０の先端部１３から導出されるワイヤー３で吊り下げられたフック５によって、吊荷７が玉掛される。また、クレーン１においては、ジブ１０は所定の角度で傾斜するとともに、ジブ１０を支持する基端部１１が旋回するようになっている。
【００２１】
本発明に係る警報装置３０は、上記のような一般的なクレーン１に取り付けられて、特定のエリアに対して警報を発することで、注意喚起対象者に危険回避行動を促すものである。そのために、本発明に係る警報装置３０においては、ジブ１０には、２つの鋭い指向性を有するスピーカーを取り付ける。
【００２２】
ジブ１０の先端部１３には指向性を有する第１スピーカー７１が配されている。この第１スピーカー７１は、不図示のモーターやアクチュエーターなどからなる第１指向性変更部６１によって姿勢を変更されることで、指向性の向きを変えることができるようになっている。このような指向性を有する第１スピーカー７１と第１指向性変更部６１との組み合わせにより、第１スピーカー７１からの警報音を所望とするエリアに限定して到達させることができる。
【００２３】
一方、ジブ１０の先端部１３と基端部１１との間の中間部１２の適当な箇所にも、指向性を有する第２スピーカー７２が配されている。第２スピーカー７２も、不図示のモーターやアクチュエーターなどからなる第２指向性変更部６２によって姿勢を変更されることで、指向性の向きを変えることができるようになっている。このような指向性を有する第２スピーカー７２と第２指向性変更部６２との組み合わせにより、第２スピーカー７２からの警報音を所望とするエリアに限定して到達させることができる。
【００２４】
なお、本実施形態においては、指向性を持つ警報音を出す第１スピーカー７１及び第２スピーカー７２の向きを、第１指向性変更部６１及び第２指向性変更部６２によって物理的に変えることで、指向性の向きを変える例で説明しているが、スピーカーからの警報音を所望とするエリアに限定して到達させることができる構成であれば、本発明はこのような構成に限定されるものではない。すなわち、アレイスピーカーやパラメトリックスピーカーから出る警報音の指向性制御を行うことで、指向性の向きを変えるようにしてもよい。
【００２５】
ジブ１０には、ジブ１０の傾きを検出する傾き検出部４３が設けられている。また、傾き検出部４３は、ジブ１０の傾き（α）を検出して、この検出情報を制御部５０に送信する。傾き検出部４３としては、例えば傾斜センサーを利用することができる。
【００２６】
また、ジブ１０には、ジブ１０先端の進行方向を検出する進行方向検出部４５が設けられている。進行方向検出部４５はジブ１０の先端側に設けることが好ましい。進行方向検出部４５は、ジブ１０先端の進行方向を検出して、検出したジブ１０先端の進行方向に係る情報を制御部５０に送信する。進行方向検出部４５としては、例えば加速度センサーを利用することができる。或いは、進行方向検出部４５としては、ＧＰＳ機能を用いた位置情報の取得による進行方向の検出などの方法も利用することができる。
【００２７】
なお、本実施形態は、傾き検出部４３と進行方向検出部４５とをジブ１０に設けて、ジブ１０の傾き情報と進行方向情報とを取得するように構成されているが、これらの情報を取得することができれば、本発明はこのような構成に限定されるものではない。例えば、クレーン１自体の運転操作部から、ジブ１０の傾き情報と進行方向情報とが取得できるようであれば、当該操作部からの情報を用いるようにしてもよい。
【００２８】
制御部５０は、第１スピーカー７１及び第１指向性変更部６１に対して制御指令を送信する第１制御部５１と、第２スピーカー７２及び第２指向性変更部６２に対して制御指令を送信する第２制御部５２と、を有している。
【００２９】
また、制御部５０は、傾き検出部４３と進行方向検出部４５とから取得したジブ１０の傾き情報と進行方向情報とに基づいて、所定の演算等を行い、第１制御部５１及び第２制御部５２から制御指令を出力するようになっている。このような制御部５０としては、汎用のマイクロコンピューターなどを利用することができる。
【００３０】
ここで、本発明に係る警報装置３０による警報動作の概略について説明する。第１スピーカー７１はジブ１０の先端部１３付近に設置し、傾き検出部４３で検出したジブ１０の傾きと、ジブ１０先端の進行方向（吊荷の進行方向）を測定する進行方向検出部４５の情報に基づいて、警報装置の音の発信方向を変更させ、吊荷の進行方向直下に向けて音を発するように制御される。
【００３１】
第２スピーカー７２はジブ１０の基端部１１から先端部１３の間の任意の場所に設置し、第２スピーカー７２を設置した位置の情報と、傾き検出部４３で検出したジブ１０の傾きに基づいて、第２スピーカー７２の音の発信方向を変更させ、吊荷直下（ジブ１０の先端部１３の直下）の地面に向けて音を発するように制御される。
【００３２】
第１スピーカー７１及び第２スピーカー７２は、吊荷揚重中は常に警報音を発するもので、ジブ１０の傾きの情報、ジブ１０先端の進行方向（吊荷の進行方向）の情報を連続的に更新し、逐次音の発信方向を変更させていくことで、常に吊荷直下の地面と、吊荷の進行方向直下の地面に向けて警報音を発し続けるようにする。
【００３３】
吊荷の揚重状態は、傾き検出部４３と進行方向検出部４５とから取得したジブ１０の傾き情報と進行方向情報とから判定するように構成することができる。例えば、ジブ１０が静止した状態から、傾き検出部４３でジブ１０の傾きの変化を検出したり、進行方向検出部４５でジブ１０の移動を検出したりしたら、クレーン１が吊荷の揚重を開始したものと、制御部５０で判定することができる。この場合、クレーン１が吊荷の揚重を開始したものと判定されると、第１スピーカー７１及び第２スピーカー７２に対して、警報音をＯＮとするように制御指令を発する。
【００３４】
また、吊荷の揚重状態は、クレーン１に予め重量測定装置が組み込まれている場合は、その情報から把握することもできる。この場合、把握された吊荷の揚重状態によって、第１スピーカー７１及び第２スピーカー７２からの警報音のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる。
【００３５】
第１スピーカー７１及び第２スピーカー７２からの警報音のＯＮ／ＯＦＦは、オペレーターが手動で行うようにしてもよい。
【００３６】
次に、図１中の各寸法について説明する。ジブ１０の総長（基端部１１から先端部１３までの長さ）が（Ｎ１＋Ｎ２）であり、第１スピーカー７１が取り付けられているジブ１０の先端部１３から、第２スピーカー７２が取り付けられている位置までの距離をＮ１とする。
【００３７】
また、図１において、Ｈ０はジブ１０基端部１１の高さであり、Ｈ１は第１スピーカー７１の高さ、また、Ｈ２は第２スピーカー７２の高さである。また、αは傾き検出部４３で検出されるジブ１０の傾きの角度である。このとき、高さＨ０とＨ１とＨ２と傾きαとの間には、下式（１）と（２）の関係がある。
【００３８】
【数１】
2018080030.tif 000003
【００３９】
【数２】
2018080030.tif 000004
【００４０】
なお、本実施形態においては、第１スピーカー７１の高さＨ１及び第２スピーカー７２の高さＨ２を、ジブ１０の傾きαから式（１）及び（２）で算出するようにしているが、それぞれの高さを直接計測するような構成とすることもできる。これらの高さは、制御指令γ、βを算出する際に用いられる。
【００４１】
次に、指向性を有する第１スピーカー７１及び第２スピーカー７２による警報をより具体的に説明する。図３は本発明の実施形態に係る警報装置３０の第１スピーカー７１による警報を説明する図である。
【００４２】
本発明に係る警報装置３０においては、ジブ１０の先端部１３の直下（吊荷直下地点Ａ）からジブ１０先端の進行方向に所定距離Ｘ離れた位置（地点Ｂ）に対して、第１スピーカー７１からの警報音が達するように制御される。
【００４３】
吊荷直下地点Ａと、ジブ１０先端の進行方向の直下地点Ｂとの間の所定距離Ｘは、吊荷の進行速度と、注意喚起の対象となる人が危険を察知して行動するまでにかかる時間との関係によって適宜決定することができる。
【００４４】
第１スピーカー７１の発信方向は垂直方向下向きを基準として角度γを随時変更させ、稼働中は常にジブ１０先端の進行方向の直下地点Ｂに向けて音を発するようにする。
【００４５】
本発明に係る警報装置３０においては、第１スピーカー７１の垂直方向と、地点Ｂと第１スピーカー７１を直線に結ぶ線がなす角度γを、第１スピーカー７１の高さＨ１（式（１））と、吊荷直下地点Ａと地点Ｂの距離Ｘより求めるようにする。
【００４６】
第１指向性変更部６１は、第１スピーカー７１が進行方向に対して、角度γを向くように第１スピーカー７１の向きを変更する。第１指向性変更部６１に対する制御指令γ（図２）は第１制御部５１から発せられる。このとき、下式（３）の関係が利用される。
【００４７】
【数３】
2018080030.tif 000005
【００４８】
以上のような本発明に係る警報装置３０によれば、吊荷の進行方向で作業する注意喚起対象者に限定した注意喚起を行うことが可能となり、注意喚起が必要ない作業者や近隣の住人に対して警報音が妨げとなることがない。
【００４９】
次に、指向性を有する第２スピーカー７２による警報をより具体的に説明する。図４は本発明の実施形態に係る警報装置３０の第２スピーカー７２による警報を説明する図である。
【００５０】
本発明に係る警報装置３０においては、ジブ１０の先端部１３の直下（吊荷直下地点Ａ）に対して、第２スピーカー７２からの警報音が達するように制御される。
【００５１】
ジブ１０の中間部１２に設けられている第２スピーカー７２から、ジブ１０の先端部１３直下で警報を行う利点としては、以下のことを挙げることができる。第１として、仮に第２スピーカー７２をジブ１０の先端部１３に取り付けるとすると、吊荷７によって警報音の伝搬が邪魔されてしまうが、第２スピーカー７２がジブ１０の中間部１２に設けられているとそのようなことが起こらないこと。また、第２として、仮に第２スピーカー７２をジブ１０より下方の位置に設けるとすると、地面で警報音が反射され、近隣に警報音が到達してしまう恐れがあるが、ジブ１０の中間部１２に第２スピーカー７２が設けられていれば、そのような恐れが少ないこと。
【００５２】
第２スピーカー７２の発信方向は、ジブ１０の長手方向に対して垂直な方向を基準として角度βに随時変更させ、稼働中は常に吊荷直下地点Ａに向けて音を発する。
【００５３】
本発明に係る警報装置３０においては、第２指向性変更部６２は、第２スピーカー７２が角度βを向くように第２スピーカー７２の向きを変更する。第２指向性変更部６２に対する制御指令β（図２）は第２制御部５２から発せられる。角度βは以下のように演算することができる。
【００５４】
まず、下式（４）の関係により、距離Ｙを算出する。
【００５５】
【数４】
2018080030.tif 000006
【００５６】
次に、吊荷直下地点Ａから第２スピーカー７２を見上げたときの仰角をθとすると、式（５）よりθを得ることができる。
【００５７】
【数５】
2018080030.tif 000007
【００５８】
また、幾何学的な関係より式（６）が成り立つので、これにより角度βを演算する。
【００５９】
【数６】
2018080030.tif 000008
【００６０】
以上のような本発明に係る警報装置３０によれば、吊荷の直下で作業する注意喚起対象者に限定した注意喚起を行うことが可能となり、注意喚起が必要ない作業者や近隣の住人に対して警報音が妨げとなることがない。
【００６１】
また、以上のような本発明に係る警報装置３０によれば、警報装置を動作させる人員が不要となると共に、警報装置が常に発音するようなことがないため、適時・適切な注意喚起を行うことができ、効率的な危険回避行動を促すこととなる。
【００６２】
また、本発明に係る警報装置３０では、第２スピーカー７２の警報音は吊荷直下地点Ａに向けて発するため、直下の人のみ音を聞くことができ、第１スピーカー７１の警報音はクレーンの進行方向の地点Ｂに向けて発するため、進行方向の人のみ音を聞くことができることとなる。
【００６３】
また、本発明に係る警報装置３０では、第１スピーカー７１と第２スピーカー７２を組み合わせることで、吊荷直下と進行方向直下のみに向けて注意喚起を行うため、回避が必要な作業員のみ注意喚起でき、効率的な危険予知・危険回避が可能となる。
【００６４】
また、本発明に係る警報装置３０によれば、吊荷直下と進行方向にのみ音を発するため、近隣への伝搬が少なく、騒音対策として効果が期待される。
【００６５】
また、本発明に係る警報装置３０では、吊荷直下地点に向けて音を発する第２スピーカー７２が吊荷の直上ではなく斜め上に位置するため、音が吊荷に遮蔽されることなく、確実に吊荷直下に音が伝わる。
【００６６】
また、本発明に係る警報装置３０によれば、注意喚起の合図笛を人員が不要であり、揚重の度に装置を装着する手間も必要がなく、玉掛者は揚重作業に集中でき、安全性・作業性が向上する。
【符号の説明】
【００６７】
１・・・クレーン
３・・・ワイヤー
５・・・フック
７・・・吊荷
１０・・・ジブ
１１・・・基端部
１２・・・中間部
１３・・・先端部
３０・・・警報装置
４３・・・傾き検出部
４５・・・進行方向検出部
５０・・・制御部
５１・・・第１制御部
５２・・・第２制御部
６１・・・第１指向性変更部
６２・・・第２指向性変更部
７１・・・第１スピーカー
７２・・・第２スピーカー
【図１】
2018080030.tif 000009
【図２】
2018080030.tif 000010
【図３】
2018080030.tif 000011
【図４】
2018080030.tif 000012