JP2513861B2 - マイクロ波方式のクレ―ン衝突防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、工場の天井を走行するクレーン同士の衝突
をマイクロ波を利用して防止するクレーン衝突防止装置
に関する。

〔従来の技術〕

天井の同一軌道を走行する２台のクレーンが互いに異
常接近したことを検知して、クレーン同士の衝突を防止
するクレーン衝突防止装置として、電波直進性の高いマ
イクロ波を応用した送信器と受信器を塔載したものが賞
用されている。この装置は同一軌道の２台のクレーンが
異常接近して相互のマイクロ波放射領域である検知エリ
アが重複すると、相手クレーンの検知エリアのマイクロ
波を検知して、クレーン異常接近警報信号などを双方の
クレーンに発生せしめ、クレーンを自動停止等させる機
能を持つ。

上記クレーン衝突防止装置で、同一装置内での送受信
器間の相互干渉や建屋、クレーン周辺のワイヤ等からの
反射波を起因とする誤動作を防止したものが、本出願人
による特公昭59-40748号公報に開示されている。これを
第５図及び第６図を参照して説明すると、第５図は１つ
の軌道（１）で２台のクレーンＡ・Ｂが互いに接近した
状態を示し、２台のクレーンＡ・Ｂは同一商用電源を電
源とする送信器（2a）、（2b）と受信器（3a）、（3b）
を有する。１台のクレーンＡの送信器（2a）は、第６図
の出力波形の動作タイムチャートに示すように、商用電
源周波イの正の半サイクル期間で継続してマイクロ波を
送信し、同一クレーンＡの受信器（3a）は負の半サイク
ル期間で受信するよう設定さている。逆に、他の１台の
クレーンＢにおいては、送信器（2b）が商用電源周波イ
の負の半サイクル期間で送信し、受信器（3b）が正の半
サイクル期間で受信するよう設定されている。

以上のように、１台のクレーンにおける送信器と受信
器の送受信タイミングを商用周波の半サイクル毎に切換
えて断続させると、送受信器間相互の干渉や、外部のロ
ープ等からの反射波に起因する誤動作が防止できるが、
次なる問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

すなわち、天井の複数の軌道のそれぞれにクレーンが
走行する場合で、１つの軌道を走行するクレーンに隣接
する軌道のクレーンが近付くと、この２台のクレーンが
互いに相手の送信信号を受信して警報を発し、自動停止
する等の誤動作を起すことがある。このような隣接する
軌道間のクレーン接近に伴う誤動作を防止するため、ク
レーンに対するマイクロ波送信方向や受信方向を様々に
規制したり、衝突防止の対象となる同一軌道上のクレー
ンの送受信アンテナの角度を別軌道のクレーンからのマ
イクロ波を受信しないように変えるなどの工夫を行って
いるが、十分な成果が得られないでいるのが現状であ
る。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、隣接
する軌道を走行する２台のクレーンが接近して相互のマ
イクロ波によるクレーン検知エリアが重複しても互いに
反応しないよう調整できる信頼性の高いマイクロ波方式
のクレーン衝突防止装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的に達成するため、天井の複数の軌
道を走行する複数のクレーンのそれぞれに設置され、そ
れぞれに同一商用電源周波数の１サイクルを６の整数倍
で時分割した複数の送受信チャンネルの異なる２チャン
ネルでマイクロ波を送信及び受信する送信器及び受信器
と、この送受信チャンネルを選択するチャンネル切換部
と、前記受信器の受信信号に基づいてクレーン異常接近
警報信号を出力する出力部とで構成したことを特徴とす
る。

〔作用〕

同一軌道の２台のクレーンの双方のクレーン衝突防止
装置の送信チャンネルと受信チャンネルを一致させてお
けば、この２台のクレーンが異常接近すると双方のクレ
ーン衝突防止装置の受信器が相手クレーンの同チャンネ
ルで発振するマイクロ波を検知して警報を発し、衝突を
防止する。また、隣接する軌道で互いに接近することの
あるクレーンにおけるクレーン衝突防止装置の送信チャ
ンネルと受信チャンネルを相違させておけば、隣接軌道
間で２台のクレーンが接近しても、この２台のクレーン
のクレーン衝突防止装置は双方共に反応しない。また、
送受信チャンネルの選択設定は、商用電源電圧のゼロク
ロス信号で同期をとることで正確、容易にできる。特
に、商用電源周波数の１サイクルを６の整数倍で時分割
しているから、商用電源が３相交流で、その異なる相の
交流を各クレーン衝突防止装置が使用する場合でも、チ
ャンネル分割は正確に行える。

〔実施例〕

以下、実施例について第１図乃至第４図を参照して説明
する。

第１図は第１の軌道（４）を走行する２台の第１、第
２クレーンＡ・Ｂと、第１の軌道（４）に隣接する第２
の軌道（５）を走行する第３、第４クレーンＣ、Ｄを示
し、各クレーンＡ〜Ｄは同一機種の第１〜第４クレーン
衝突防止装置（以下単に装置と称す）M₁〜M₄を装備す
る。各装置M₁〜M₄はそれぞれに、マイクロ波を受信する
受信器（７）と、共通の商用電源（８）の周波を時分割
して、送受信のタイミングを決めるチャンネル切換部
（９）と、受信器（７）の受信信号に基づいてクレーン
異常接近警報信号等を出力する出力部（10）を有する。
チャンネル切換部（９）は商用電源周波の１サイクルを
６の整数倍で時分割した６の整数倍の送受信チャンネル
の選択された異なる２チャンネルで送受信のタイミング
信号を送信器（６）と受信器（７）に出力する。

詳しく具体的に説明する。第２図は４台の装置M₁〜M₄
の動作タイムチャートを示し、４台の装置M₁〜M₄は３相
交流の商用電源（８）のいずれか１相の交流で動作す
る。この１相の商用電源（８）の１サイクルをチャンネ
ル切換部（９）で30°位相ずつに６時分割して動作期間
を６チャンネルに分ける。このような６チャンネルの時
分割は３相交流のゼロクロス信号で同期をとることで容
易、正確に行える。そして、第１の軌道（４）の２台の
第１、第２クレーンＡ、Ｂの第１、第２装置M₁、M₂にお
いては、互いに衝突を防止するために送受信チャンネル
を異なる２チャンネルに設定し、例えば第２図の送信波
形（ロ）と受信波形（ハ）に示すように、第１装置M₁の
送信チャンネルを“4"に、受信チャンネルを“1"に設定
すれば、第２図の送信波形（ニ）と受信波形（ホ）に示
すように第２装置M₂の送信チャンネルを“1"に、受信チ
ャンネルを“4"に設定する。このようにすれば第３図に
示すように、第１、第２クレーンＡ・Ｂが異常接近する
と、第１装置M₁の発振器（６）からチャンネル“4"のタ
イミングで発振されるマイクロ波を第２装置M₂のチャン
ネル“4"のタイミングで受信状態に在る受信器が受信
し、他方、第２装置M₂から第１装置M₁にチャンネル“1"
のタイミングでマイクロ波が受信されて、第１、第２装
置M₁、M₂は共にクレーン異常接近を検知してクレーン自
動停止等させる。

次に、第２の軌道（５）の２台の第３、第４クレーン
Ｃ、Ｄの第３、第４装置M₃、M₄での送受信チャンネルを
説明する。第３、第４装置M₃、M₄の送受信チャンネルが
上述の第１、第２装置M₁、M₂と同じ“1"又は“4"である
と、第１、第２装置M₁、M₂からのマイクロ波を第３、第
４装置M₃、M₄が受信して誤動作することがあるので、こ
れを避けるため、及び第３、第４クレーンＣ、Ｄの衝突
を防止するため、例えば第２図の送信波形（ヘ）と
（チ）及び受信波形（ト）と（リ）に示すように、第３
装置M₃の送信チャンネルを“5"に、受信チャンネルを
“2"に設定し、第４装置M₄の送信チャンネルを“2"に、
受信チャンネルを“5"に設定する。以上のチャンネル設
定を行うと、第３図に示すように、第３、第４クレーン
Ｃ、Ｄが異常接近すると双方の第３、第４装置M₃、M₄が
チャンネル“2"と“5"のタイミングで相手のマイクロ波
を検知して、衝突防止等が実行され、また、第１の軌道
（４）の第１、第２クレーンＡ、Ｂのいずれかに、第２
の軌道（５）の第３、第４クレーンＣ、Ｄのいずれかが
接近しても双方の受信チャンネルが異なっているので、
隣接する異軌道間でのクレーン接近で各装置M₁〜M₄は反
応せず、誤動作が防止される。

上記各装置M₁〜M₄の１つの具体的回路例を第４図に基
づき説明する。第４図は第２クレーンＢの第２装置M₂を
示す。（９）はチャンネル切換部（９）で、送受信チャ
ンネルを手動で選択する位相切換スイッチ（20）と、選
択された送受信チャンネルのタイミングでパルスを発生
する切換信号発生回路（21）からなる。この切換信号発
生回路（21）は専用のICが用いられ、商用電源（８）の
いずれか一相のゼロクロスのタイミングを検出して、一
サイクルを６分割した６チャンネルのタイミングを生成
している。この第２装置M₂の場合チャンネル“1"で送信
制御信号Ｔを、チャンネル“4"で受信制御信号Ｒを発生
する。送信器（６）は、パルス電圧発生発振回路（22）
と、そのパルス電圧をチャンネル“1"の送信信号Ｔの入
力のタイミングで通す切換回路（23）と変調回路（2
4）、マイクロ波発振器（25）と、及び送信アンテナ（2
6）で構成され、チャンネル“1"のタイミングで変調さ
れたマイクロ波を空中に放射する。受信器（７）は第１
クレーンＡからのマイクロ波を受信すると共に、同一装
置M₂の送信器（６）からの漏洩波（27）も受信する。

受信器（７）は受信アンテナ（28）とマイクロ波検波
器（29）で受信され検波された信号を増幅回路（30）と
切換回路（31）と増幅回路（32）の警報信号処理回路系
と、増幅回路（33）と切換回路（34）と増幅回路（35）
の故障監視信号処理回路系に通して、シュミット回路
（36）とデジタル検波回路（37）を介して出力部（10）
に出力する。警報信号処理回路系の切換回路（31）はチ
ャンネル切換部（９）からチャンネル“4"の受信制御信
号が入力されてチャンネル“4"のタイミングで入力され
る第１クレーンＡからの送信信号だけを通し、故障監視
信号処理回路系の切換回路（34）にはチャンネル“1"の
送信制御信号Ｔが入力されてチャンネル“1"のタイミン
グで第２クレーンＢにおける漏洩波（27）の信号だけを
通す。

出力部（10）は、切換回路（38）と積分回路（39）と
シュミット回路（40）とリレー回路（41）から成る警報
信号処理回路系と、これと同じ切換回路（42）と積分回
路（43）とシュミット回路（44）とリレー回路（45）か
ら成る故障監視信号処理系を有し、前者切換回路（38）
はチャンネル“4"の受信制御信号Ｒで、後者切換回路
（42）はチャンネル“1"の送信制御信号Ｔで受信器
（７）からの信号を通す。すなわち、第１クレーンＡか
らのマイクロ波信号はチャンネル“4"のタイミングで受
信器（７）で受信されて検波され、出力部（10）の切換
回路（38）の在る警報信号処理回路系で処理されて、第
１、第２クレーンＡ、Ｂが異常接近したことを警報する
警報表示灯（46）を点灯させたり、クレーンＡ、Ｂを停
止等させるリレー回路（45）を作動させる。また、同一
装置M₂での漏洩波（27）はチャンネル“1"のタイミング
で受信器（７）で受信され検波されて、出力部（10）の
切換回路（42）のある故障監視信号処理系で処理され
て、装置M₂が正常に動作していることを示す正常動作表
示灯（47）を点灯させる。また、送信器（６）や受信器
（７）などに故障が発生した場合は出力部（10）の故障
監視信号処理系に信号が入力されず、従って、正常動作
表示灯（47）が消灯して、代りにシュミット回路（44）
に付設された故障診断論理回路（48）が故障原因を診断
して送信故障表示灯（49）と、受信故障表示灯（50）を
選択的に点灯させる。

尚、本考案は上記実施例に限らず、送受信チャンネル
は６チャンネルの倍の12チャンネル、それ以上に設定し
てもよいが、チャンネル数が多くなる程に位相ずれに伴
う誤動作が生じ易いので12チャンネルまでが実用的であ
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば１台のクレーンにおける送信チャンネ
ルと受信チャンネルを相違させることで、相互干渉によ
る誤動作が防止でき、また、同一軌道の２台のクレーン
の一方の送信チャンネルと他方の受信チャンネルを合せ
ておけば２台のクレーンの異常接近の検知、衝突防止が
正確にできる。さらに、隣接する軌道の２台のクレーン
の送信チャンネルと受信チャンネルを相違させておくこ
とで、隣接軌道間でクレーン接近があっても、双方のク
レーンのクレーン衝突防止装置は互に反応せず、隣接軌
道間のクレーン接近に伴う誤動作が無くなり、天井に多
数のクレーンが走行する工場において信頼性の高いクレ
ーン設備が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るクレーン衝突防止装置を装備した
クレーンとその軌道を示す図、第２図は第１図の４つの
クレーンのクレーン衝突防止装置の商用電源と送信器、
受信器の送受信チャンネルの関係例を示す動作波形図、
第３図は第１図の４つのクレーンにおいて送受信チャン
ネルの関係例を示す図、第４図は本発明に係るクレーン
衝突防止装置の具体的構成回路のブロック図である。 第５図は従来のクレーン衝突防止装置を装備したクレー
ンとその軌道を示す図、第６図は第５図のクレーン衝突
防止装置の送受信波系と電源波形の関係を示す動作波形
図である。 Ａ〜Ｄ……クレーン、M₁〜M₄……クレーン衝突防止装
置、（４）（５）……軌道、（６）……送信器、（７）
……受信器、（８）……商用電源、（９）……チャンネ
ル切換部、（10）……出力部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】天井の複数の軌道を走行する複数のクレー
   ンのそれぞれに設置され、それぞれに同一商用電源周波
   数の１サイクルを６の整数倍で時分割した複数の送受信
   チャンネルの異なる２チャンネルでマイクロ波を送信及
   び受信する送信器及び受信器と、この送受信チャンネル
   を選択するチャンネル切換部と、前記受信器の受信信号
   に基づいてクレーン異常接近警報信号を出力する出力部
   とを具備して成るマイクロ波方式のクレーン衝突防止装
   置。