(57)【要約】【課題】クレーンなどのように運転に対する即応性が悪い可動物体であっても、可動物体による作業を安全に実施するための投光装置、受光装置および可動物体用警報システムを提供する。【解決手段】警告用投光器１２と注意用投光器１１とを隣接して配置し、警告用投光器１２による警告エリアの周りに、注意用投光器１１による注意エリアを形成して可動物体の危険エリアを定める投光装置、この投光装置からの赤外線投光を受光する受光装置、および受光時に報知する報知装置を含む可動物体用警報システムとした。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コード化された警告用情報信号および注意用情報信号をそれぞれ出力する制御部と、
警告用情報信号に基づいて警告用の赤外線投光を出力して警告エリアを形成する１または複数の警告用投光器と、
注意用情報信号に基づいて注意用の赤外線投光を出力して注意エリアを形成する１または複数の注意用投光器と、
を備え、
警告用投光器と注意用投光器とが隣接して配置され、警告用投光器による警告エリアの周りに、注意用投光器による注意エリアが形成されて可動物体の危険エリアを定めることを特徴とする投光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投光装置において、
１個の前記警告用投光器と１個の前記注意用投光器とを並べて配置し、１の警告エリアと１の注意エリアとが隣接する危険エリアとすることを特徴とする投光装置。
【請求項３】
請求項１に記載の投光装置において、
１個の前記警告用投光器の両隣りにそれぞれ１個の前記注意用投光器を並べて配置し、１の警告エリアに２の注意エリアが挟まれる危険エリアとすることを特徴とする投光装置。
【請求項４】
可動物体に取り付けられ、請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の投光装置により形成されるコード化された赤外線投光を検出して検出信号を出力する受光部と、
前記受光部より出力される検出信号からコード化された情報信号を検出し、警告制御信号または注意制御信号を出力する信号処理部と、
を備えることを特徴とする受光装置。
【請求項５】
可動物体が移動する移動領域に配置される請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の投光装置と、
可動物体に配置される請求項４の受光装置と、
前記受光装置から出力された警告制御信号または注意制御信号を検出して警告または注意を報知する報知装置と、
を備え、
前記投光装置から照射されるコード化された赤外線投光により形成されるエリアにより可動物体の警告エリアおよび注意エリアからなる危険エリアを決定し、前記投光装置により形成される警告エリアまたは注意エリアのコード化された赤外線投光を可動物体の前記受光装置が検出した場合に警告エリアまたは注意エリアに可動物体があると検出し、前記報知装置に警告エリアまたは注意エリアに可動物体があることを報知させることを特徴とする可動物体用警報システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばクレーンのブームのように、一定領域を移動する可動物体の作業を安全に実施するために用いられる投光装置、受光装置および可動物体用警報システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一定領域を移動する可動物体（例えばクレーンのブーム）による作業を安全に実施するための各種の先行技術が存在しており、例えば本出願人の特許出願であって、出願公開された発明が、特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１５４７８６号公報
（段落番号００１５〜００６３，図１〜図２０）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では警報領域に可動物体が入った場合、警報が直ちにでるが、例えば、クレーンのブームなどは運転に対する即応性が悪く、警報がでてから直ちに停止運転を行ったとしても即座に停止できないため、警報領域に入ってから停止までに遅延が生じていた。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、運転に対する即応性が悪い可動物体であっても、可動物体による作業を安全に実施するための投光装置、受光装置および可動物体用警報システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明の投光装置は、
コード化された警告用情報信号および注意用情報信号をそれぞれ出力する制御部と、
警告用情報信号に基づいて警告用の赤外線投光を出力して警告エリアを形成する１または複数の警告用投光器と、
注意用情報信号に基づいて注意用の赤外線投光を出力して注意エリアを形成する１または複数の注意用投光器と、
を備え、
警告用投光器と注意用投光器とが隣接して配置され、警告用投光器による警告エリアの周りに、注意用投光器による注意エリアが形成されて可動物体の危険エリアを定めることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２記載の投光装置は、
請求項１に記載の投光装置において、
１個の前記警告用投光器と１個の前記注意用投光器とを並べて配置し、１の警告エリアと１の注意エリアとが隣接する危険エリアとすることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３記載の投光装置は、
請求項１に記載の投光装置において、
１個の前記警告用投光器の両隣りにそれぞれ１個の前記注意用投光器を並べて配置し、１の警告エリアに２の注意エリアが挟まれる危険エリアとすることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４記載の発明の受光装置は、
可動物体に取り付けられ、請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の投光装置により形成されるコード化された赤外線投光を検出して検出信号を出力する受光部と、
前記受光部より出力される検出信号からコード化された情報信号を検出し、警告制御信号または注意制御信号を出力する信号処理部と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５記載の発明の可動物体用警報システムは、
可動物体が移動する移動領域に配置される請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の投光装置と、
可動物体に配置される請求項４の受光装置と、
前記受光装置から出力された警告制御信号または注意制御信号を検出して警告または注意を報知する報知装置と、
を備え、
前記投光装置から照射されるコード化された赤外線投光により形成されるエリアにより可動物体の警告エリアおよび注意エリアからなる危険エリアを決定し、前記投光装置により形成される警告エリアまたは注意エリアのコード化された赤外線投光を可動物体の前記受光装置が検出した場合に警告エリアまたは注意エリアに可動物体があると検出し、前記報知装置に警告エリアまたは注意エリアに可動物体があることを報知させることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
続いて、本発明の第１実施形態である投光装置，受光装置および可動物体用警報システムについて説明する。まず、投光装置について説明する。図１は本実施形態の投光装置の構成図、図２は投光装置、受光装置、および報知装置を含む可動物体用警報システムの構成図、図３は注意エリア・警告エリアを説明する説明図、図４は信号処理用タイミングチャートである。
【００１２】
投光装置１０は、図１，図２で示すように、注意用投光器１１、警告用投光器１２、モータ１３，１４、制御部１５、電池１６を備えている。
これら注意用投光器１１、警告用投光器１２、モータ１３，１４は、図２で示すように制御部１５に接続され、各種制御が行われる。また、電池１６は制御部１５を介して各部に電力を供給する。
【００１３】
続いて、制御部１５による注意用投光器１１および警告用投光器１２の制御について説明する。
制御部１５は、図１，図２で示すように、モータ１３を回転制御して注意用投光器１１を矢印Ａの方向に揺動し、また、モータ１４を回転制御して警告用投光器１２を矢印Ａの方向に揺動するように構成されている。
【００１４】
また、制御部１５は、コード化された注意用情報信号を注意用投光器１１へ出力し、また、コード化された警告用情報信号を警告用投光器１２へ出力する。
これら信号は例えば８ビットのデータコードであり、例えば、図４の注意用データコードおよび警告用データコードのようになる。そして、このような注意用データコードおよび警告用データコードに応じたドライブ電流が図示しないに赤外線投光部へ入力され、注意用データコードおよび警告用データコードと同じタイミングでＯＮ／ＯＦＦされて赤外線投光が出力されることとなる。
【００１５】
注意用投光器１１は、注意用情報信号に基づいて注意用の赤外線投光を出力する。注意用の赤外線投光の領域は、図３（ａ），（ｂ）で示すように、一定幅を持つ略扇形の領域となる。同様に、警告用投光器１２も、警告用情報信号に基づいて警告用の赤外線投光を出力する。警告用の赤外線投光の領域も、図３（ａ），（ｂ）で示すように、一定幅を持つ略扇形の領域となる。なお、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ矢視図である。
データコードの送信順序は、注意コード→警報コード→注意コード→・・・というように注意コードと警報コードとの繰り返しとし、干渉しないようにする。
さらに、同時に送信する場合は、注意コードの波長をλ１と、また、警報コードの波長をλ２とし、干渉しないようにする。なお、この場合、λ１のみ受光するように光学フィルタ等が設けられた第１の受光部と、λ２のみ受光するように光学フィルタ等が設けられた第２の受光部とを設ける。
【００１６】
従来では受光部に太陽光などによる散乱光が受光部に入射して誤って検出されるような事態が発生していたが、本実施形態のように赤外線投光にデータコードを含ませ、データコードを検出したときのみエリアに可動物体があるものと検出するようにすれば、太陽光の散乱光のような外乱入射光に影響される事態を回避できる。
【００１７】
このような赤外線投光は、受光装置２０が受光する。
受光装置２０は、図２で示すように、受光部２１、信号処理部２２、カムコール送信機２３、電池２４を備えている。
図３（ａ）でも示すように、クレーンのアームの先端に受光部２１が取り付けられており、アームその他フックなどにより注意用投光器１１または警告用投光器１２からの投光が遮光されないようになされている。
なお、アームに受光部２１を取り付ける代わりに、図示しないが、吊り荷やクレーンフックに受光部２１を取り付けても良い。これら受光部２１の取り付け位置は適宜選択される。
【００１８】
さて、受光部２１は、注意用投光器１１から投光される赤外線投光により形成される注意エリアで、また、警告用投光器１２から投光される赤外線投光により形成される警告エリアでコード化された赤外線投光を検出した場合には検出信号を出力する。この検出信号は信号処理部２２へ出力される。
【００１９】
信号処理部２２には、図４で示すように、受光部２１から出力される検出信号の先頭の立ち上がり（０から１への変化）を検知して所定の遅延時間が経過したときにシフトパルスであるトリガ信号を生成する。そして、このトリガ信号の立ち上がりのタイミングで、検出信号を読み出し、図示しないデコーダがトリガの立ち上がり時に１と０とを読み出したときには注意エリアにあると判断し、注意用制御信号Ａを出力する。また、１と１とを読み出したときには警告エリアにあると判断して警告用制御信号Ｂを出力する。
これら注意用制御信号Ａまたは警告用制御信号Ｂは、図２で示すように、カムコール送信機２３へ出力される。なお、信号処理部２２は、電池２４の残量も監視しており受光部電池信号Ｃもカムコール送信機２３へ出力する。
【００２０】
カムコール送信機２３は、これら注意用制御信号Ａ、警告用制御信号Ｂまたは受光部電池信号Ｃを無線信号に変換して報知装置３０へ送信する。
これら信号Ａ．Ｂ，Ｃは、図２で示すように無線で報知装置３０へ出力される。なお、図示しないものの、有線により受光装置２０から報知装置３０へこれら信号Ａ，Ｂ，Ｃを出力するようにしても良い。受光装置２０と報知装置３０との間は有線・無線・いずれの方法で信号の送受信を行っても本発明の実施は可能である。
【００２１】
報知装置３０は、カムコール受信機３１、リセット制御部３２、ＬＥＤ表示制御部３３、ＬＥＤ３４、電池３５を備えている。
カムコール受信機３１は、受信した信号をＬＥＤ表示制御部３３へ送信し、ＬＥＤ３４を制御駆動する。この場合、リセット制御部３２により定期的にＬＥＤ３４が消灯されるが、カムコール受信機３１が同じ信号を受信している間は、ＬＥＤ表示制御部３３に繰り返し同じ信号が送られて再度同じＬＥＤ３４が点灯または点滅する。このようなリセット期間は数１０ｍｓ〜数１００ｍｓというように、信号処理上は十分時間に余裕があり、また、人間にとっては十分に早い時間を採用する。
【００２２】
これにより、受光部２１が注意エリアにあるときは、カムコール受信機３１は、注意用制御信号Ａを受信し、注意用のＬＥＤ３４が点灯または点滅する。
また、受光部２１が警告エリアにあるときは、カムコール受信機３１は、警告用制御信号Ｂを受信し、警告用のＬＥＤ３４が点灯または点滅する。
また、電池の残量が少ないときは、カムコール受信機３１は、受光部電池信号Ｃを受信し、残量が少ないことを通知する警告用のＬＥＤ３４が点灯または点滅する。
さらに、注意エリアから警告エリアへ移動したときには、ＬＥＤ３４が注意用から警告用に切り替わる。
【００２３】
なお、報知装置３０はクレーン車の運転室に取り付けられることを想定しているが、報知装置３０の配置個所はどこでも良く、有線・無線により上記の信号Ａ，Ｂ，Ｃの送受信を行える箇所であればどこに配置しても良い。
また、報知装置３０を作業員全員が１台ずつ携帯して、作業員全員に警報が伝達されるようにしても良い。特にカムコール受信機３１は、受信時に振動を伴うようになされており、例えば、騒音が大きいような作業現場であっても、報知を認識することができる。
【００２４】
これら投光装置１０、受光装置２０、および、警報装置３０により可動物体用警報システムが構成される。次に可動物体用警報システムを用いる警報システム動作例について説明する。例えば、図３で示すように、注意用投光器１１を１個、また、警告用投光器１２を１個並べて配置し、１の警告エリアと１の注意エリアが隣接する危険エリアが設定される。
【００２５】
警告用投光器１２により形成される警告エリアは、図３（ａ）で示すように、送電線を含むエリアである。また、注意用投光器１１により形成される注意エリアは、図３（ｂ）で示すように、警告エリアの前側（クレーン作業側）に形成される。
このように、警告エリアの前段に注意エリアを形成することで、受光部２１が注意エリア内に入ったとき、報知装置３０から注意エリアに入ったことがクレーン運転士に通知されるため、クレーン運転士は、送電線が近い箇所にアームがあることを認識し、警告エリアに近づくおそれを低減できる。
さらに、注意エリアに入った時点でアームの旋回・つり上げ・起伏等を低速に行っているため、警告エリアに到達するような場合には直ちに停止することができる。
【００２６】
続いて、本発明の第２実施形態について図を参照しつつ説明する。図５は、本発明の第２実施形態の可動物体用警報システムの概略を説明する説明図、図６は本発明の第２実施形態の投光装置、受光装置、および報知装置を含む可動物体用警報システムの構成図である。
【００２７】
第１実施形態では、警告用投光器１２を１個、また、注意用投光器１１を１個並べて配置し、１の警告エリアと１の注意エリアが隣接する危険エリアを形成するものであった。本実施形態では、警告用投光器１２を１個、また、注意用投光器１１を２個両側に並べて配置し、１の警告エリアに２の注意エリアが挟まれて配置されるようにした点が異なる。
【００２８】
図６で示すように、投光装置１０’は、制御部１５に２個の注意用投光器１１と１個の警告用投光器１２が接続されている以外は、第１実施形態の可動物体用警報システムの構成図である。
このような可動物体用警報システムによれば、警告エリアの前後両側に注意エリアを形成することで、警告エリアに到達する前では必ず注意エリアを通過することとなり、注意を喚起する能力を高めることができる。
【００２９】
このような第１，第２の実施形態による投光装置１０（１０’）、受光装置２０、および、報知装置３０により可動物体用警報システムは各種の変形形態が可能である。これら変形形態について図を参照しつつ説明する。図７，図８，図９は変形形態を説明する説明図である。
【００３０】
例えば、図７（ａ）で示すように、投光装置１０の制御部１５は、遠隔地にあるデータ信号制御ボックス１７から、無線または有線で、信号が送信されるように構成しても良い。例えば、投光装置１０を複数個設置するような場合にデータ信号制御ボックス１７が統括制御するような場合に用いられる。
【００３１】
また、注意用投光器１１と警告用投光器１２とを同じケースに収容した形態を説明したが、例えば、図７（ｂ）で示すように、注意用投光器１１と警告用投光器１２とを、それぞれ異なるケースに収容し、隣接して配置するようにしてもよい。
また、注意用投光器１１と警告用投光器１２とのひねりを可変とすることもできる。
【００３２】
また、図８で示すように、２個の注意用投光器１１で交差する領域を注意エリアとしたり、２個の警告用投光器１２で交差する領域を警告エリアとすることもできる。
【００３３】
また、注意用投光器１１と警告用投光器１２とが有する投光用のレンズは凸レンズ４１であるが、凹レンズ４２と凸レンズ４１とを組み合わせて、投光領域の幅を広げるようにしても良い。
また、スリット、筒状スリット、絞りなどにより投光領域を変更するようにしてもよい。
これら形態は適宜選択される。
【００３４】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、クレーンなどのように運転に対する即応性が悪い可動物体であっても、可動物体による作業を安全に実施するための投光装置、受光装置および可動物体用警報システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の投光装置の構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態の投光装置、受光装置、および報知装置を含む可動物体用警報システムの構成図である。
【図３】注意エリア・警告エリアを説明する説明図である。
【図４】信号処理用タイミングチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態の可動物体用警報システムの概略を説明する説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態の投光装置、受光装置、および報知装置を含む可動物体用警報システムの構成図である。
【図７】本発明の他の変形形態を説明する説明図である。
【図８】本発明の他の変形形態を説明する説明図である。
【図９】本発明の他の変形形態を説明する説明図である。
【符号の説明】
１０，１０’        投光装置
１１                注意用投光器
１２                警告用投光器
１３                モータ
１４                モータ
１５                制御部
１６                電池
１７                データ信号制御ボックス
２０                受光装置
２１                受光部
２２                信号処理部
２３                カムコール送信機
２４                電池
３０                報知装置
３１                カムコール受信機
３２                リセット制御部
３３                ＬＥＤ表示制御部
３４                ＬＥＤ
３５                電池
４１                凸レンズ
４２                凹レンズ
【図１】
2004331309.tif 000003
【図２】
2004331309.tif 000004
【図３】
2004331309.tif 000005
【図４】
2004331309.tif 000006
【図５】
2004331309.tif 000007
【図６】
2004331309.tif 000008
【図７】
2004331309.tif 000009
【図８】
2004331309.tif 000010
【図９】
2004331309.tif 000011