JP3326611B1 - 受光器を備えるヘルメット並びに吊荷下の警報装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 作業者が下を向いて作業を行っているような
場合であっても、投光器が照射した光を受光器で確実に
受光して、地面付近において吊荷の下方に存在する作業
者に対して、警報が発せられるようにする。 【解決手段】 クレーンのブームの先端部に取り付けら
れた第１投光器が照射する光を受光する受光ユニット２
がヘルメットＨに取り付けられている。この受光ユニッ
ト２は起立状態維持機構３を介して取り付けられてお
り、その受光面２２は常に上方を向いている。この受光
面２２を介して光Ｌ１，Ｌ２を受光することにより、受
光ユニット２に内蔵された警報器が警報を発する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クレーン等の吊り
機の下で作業をする作業者に警報を発する警報装置およ
び警戒範囲照射装置が照射する光を受光する受光器を備
えるヘルメットに関する。

【０００２】

【従来の技術】建物を建築する際には、建築資材等の荷
物を建築中の建物と当該建物の周辺との間でクレーンに
より移動する作業が頻繁になされる。このようなクレー
ンを用いた作業では、クレーンのブーム先端に吊られた
吊荷が、吊荷自身のバランスの崩れや風の影響等によっ
て落下する危険性がある。

【０００３】このような危険を回避するために、クレー
ンを用いた作業が行われる現場には、警戒を呼びかける
バリケートや看板等の表示が行われている。ところが、
看板等の表示は、実際に危険のある範囲を具体的に特定
するものではなく、その周辺の範囲も広く含めて警告し
ている。しかも、特定の人にだけ警告するのではなく、
現在においては危険のない人であってもその広い範囲に
いる人全員に対して警告するものである。したがって、
現在において危険のある範囲にいる作業者に警戒心を引
き起こす効果は低いものであった。

【０００４】このような問題点を解決するために、本出
願人は、特開平７−１０８０６７号公報において、危険
のある範囲にいる作業者に危険を警告することにより、
当該作業者に強い警戒心を引き起こすことのできる吊荷
下の警戒装置を開示した。この警戒装置は、クレーンの
フック等の吊り機に取り付けられた、下方に向けて超音
波、電波、光等の警戒信号を発信する発信器と、作業者
の安全帽または着衣等に取り付けられた前記発信器から
の警戒信号を受信する受信器と、前記受信機に接続され
て前記警戒信号の受信時に音、光、振動等の手段により
当該作業者に警報を発する警報器とを備えたものであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記公報に開示された
警戒装置における警戒信号のうち、超音波は乱反射があ
り、また電波はフックに帯電を起こさせたり、無線機に
対して電波障害を起こさせる可能性がある。このため、
警戒信号としては、赤外線、遠近赤外線、あるいは赤外
線レーザなどの光を使用することが有効である。

【０００６】ところが、作業の過程においては、作業者
は下を向いて作業を行っている場合がある。ここで、た
とえば受信器（受光器）の警戒信号受信部（受光部）が
常時は上を向いた状態で固定してヘルメットに取り付け
られていると、作業者が下を向いた時には、受光部も下
を向いてしまう。光には指向性があるので、受光部が下
を向いてしまうと、受光器を身につけている作業者が前
記警戒範囲に入り、その警戒範囲に発信器（投光器）か
ら発信された警戒信号である光が到達しても受光器が光
を受光しないで、当該作業者に警報が発せられない危険
性がある。

【０００７】そこで、本発明の課題は、作業者が下を向
いて作業を行っているような場合であっても、投光器が
照射した光を受光器で確実に受光して、地面付近におい
て吊荷の下方に存在する作業者に対して、警報が発せら
れるようにすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決した請求
項１に係る受光器を備えるヘルメットは、上方位置に設
けられた投光器から発せられる光を受光する受光器を備
えるヘルメットであって、前記受光器は該ヘルメットの
左右に固定され、前記各受光器は、側面視で鉛直軸の前
後に少なくとも一個ずつ受光素子を内蔵し、前記各受光
素子が側面視で前後方向に５５°ずつの受光範囲を有し
て、前記各受光器が側面視で鉛直軸から前後方向に５５
°ずつ計１１０°の受光範囲を有する、ことを特徴とす
る。

【０００９】請求項２に係る発明は、上方位置に設けら
れた投光器から発せられる光を受光する受光器を備える
ヘルメットであって、前記受光器における受光面が上方
を向くように、前記受光器に起立状態維持機構が設けら
れていることを特徴とする。

【００１０】請求項３に係る発明は、請求項２に記載の
受光器を備えるヘルメットであって、前記起立状態維持
機構を解除して、前記受光器を固定する受光器固定装置
が設けられていることを特徴とする。

【００１１】請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求
項３のいずれか一項に記載の受光器を備えるヘルメット
であって、前記受光器の受光感度の調整が可能となるよ
うに構成されていることを特徴とする。

【００１２】請求項５に係る吊荷下の警報装置は、吊り
機における荷吊アームの先端に吊られた吊荷の下方の警
戒範囲に光を照射する投光器と、作業員が被るヘルメッ
トに取り付けられて前記投光器から照射される光を受光
する受光面を有する受光器と、前記受光器が前記投光器
から照射される光を受光したときに警報を発する警報器
とを備え、前記投光器から投射される光で照射される範
囲の照射範囲を調整することによって、前記警戒範囲が
調整可能とされているとともに、前記受光器は該ヘルメ
ットの左右に固定され、前記各受光器は、側面視で鉛直
軸の前後に少なくとも一個ずつ受光素子を内蔵し、前記
各受光素子が側面視で前後方向に５５°ずつの受光範囲
を有して、前記各受光器が側面視で鉛直軸から前後方向
に５５°ずつ計１１０°の受光範囲を有する、ことを特
徴とする。

【００１３】請求項６に係る吊荷下の警報装置は、吊り
機における荷吊アームの先端に吊られた吊荷の下方の警
戒範囲に光を照射する投光器と、人体に被着される物に
取り付けられて前記投光器から照射される光を受光する
受光面を有する受光器と、前記受光器が前記投光器から
照射される光を受光したときに警報を発する警報器とを
備え、前記投光器から投射される光で照射される範囲の
照射範囲を調整することによって、前記警戒範囲が調整
可能とされているとともに、前記受光器における受光面
が上方を向くように、前記受光器に起立状態維持機構が
設けられていることを特徴とする。

【００１４】請求項７に係る発明は、請求項５または請
求項６に記載の吊荷下の警報装置であって、前記警報器
が、前記吊り機のオペレータにも警報を発するものであ
ることを特徴とする。

【００１５】請求項８に係る発明は、請求項５乃至請求
項７のいずれか一項に記載の吊荷下の警報装置であっ
て、前記受光器の近傍に配置された重機にも投光器が設
けられており、前記重機に設けられた投光器から照射さ
れた光を前記受光器が受光したときに、重機との間の挟
まれ警報を前記警報器から発することを特徴とする。

【００１６】請求項９に係る発明は、請求項８に記載の
吊荷下の警報装置であって、前記警報器が、前記重機の
オペレータにも警報を発するものであることを特徴とす
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は、本発明に係る吊荷下の警報装置の概要を
示す図である。図１に示すように、本実施形態に係る警
報装置は、本発明の吊り機である移動式クレーン（以下
「クレーン」という）Ｃの荷吊アームであるブームＣＡ
に設けられて下向きに光Ｌ１（Ｌ２）を投光して、クレ
ーンＣにおけるブームＣＡの先端に吊られた吊荷Ｆの下
方の警戒範囲を照射する吊荷下用投光器（以下「第１投
光器」という）１を有している。また、作業者Ｍに被着
される物であるヘルメットＨに取り付けられ、第１投光
器１から照射される光Ｌ１（Ｌ２）を受光する本発明の
受光器である受光ユニット２を有している。この受光ユ
ニット２は、起立状態維持機構３に取り付けられている
とともに、受光ユニット２には本発明の警報器が内蔵さ
れている。さらに、本実施形態に係る警報装置は、本発
明の重機である油圧ショベルＳの上方位置に取り付けら
れる重機挟まれ警報用投光器（以下「第２投光器」とい
う）４を有している。なお、図１では、建築作業現場に
おける躯体Ｐの近傍で、クレーンＣのブームＣＡの先端
に吊られた吊荷Ｆの下方の警戒範囲に作業者Ｍが存在
し、油圧ショベルＳは作業者Ｍの近傍にいる状態を描い
ている。

【００１８】第１投光器１は、ブームＣＡの先端に取り
付けられ、吊荷Ｆの真下を含む警戒範囲に光Ｌ１（Ｌ
２）を照射している。したがって、クレーンＣのブーム
ＣＡが移動しても、照射される光Ｌ１（Ｌ２）の光軸が
常に鉛直下方（すなわち吊荷Ｆの中心）に向くように設
置してある。

【００１９】第１投光器１は、図２に示すように、ケー
ス１１を有しており、ケース１１の内側に光発信器１２
が設けられている。光発信器１２は、下方に向けて光を
照射している。光発信器１２の下方には固定凹レンズ１
３が配設されており、固定凹レンズ１３のさらに下方に
は、上下動可能な移動凹レンズ１４が配設されている。
また、ケース１１の内側にはズーム駆動装置１５が設け
られておりズーム駆動装置１５によって上下動させられ
るスライダ１６の下端部に移動凹レンズ１４が固定され
ている。したがって、ズーム駆動装置１５を駆動するこ
とによってスライダ１６を介して移動凹レンズ１４が上
下動するようになっている。また、移動凹レンズ１４が
上下動することによって、固定凹レンズ１３と移動凹レ
ンズ１４の間の離間距離が変化する。この離間距離の変
化によって、光発信器１２から照射される光の照射範囲
が拡大し、または縮小するようになっている。具体的に
は、図２に実線で示すように、移動凹レンズ１４が上方
に位置しているときには、固定凹レンズ１３と移動凹レ
ンズ１４の間の離間距離が短く、照射範囲が８°の範囲
内と狭くなっている。逆に、図２に仮想線で示すよう
に、移動凹レンズ１４が下方に位置しているときには、
固定凹レンズ１３と移動凹レンズ１４の間の離間距離が
長いので、照射範囲が１８°の範囲内と広くなってい
る。

【００２０】また、クレーンＣの運転席には、ズーム駆
動装置１５を駆動して、照射角度を設定するための照射
角度切り替えスイッチが設けられている。この照射角度
切り替えスイッチには、照射角度を広くする「広い」と
いうボタンと、照射角度を狭くする「狭い」というボタ
ンが設けられている。これらのスイッチを操作すること
により、第１投光器１のズーム駆動装置１５が駆動し
て、第１投光器１から投射される光の照射範囲が調整さ
れる。

【００２１】受光ユニット２は、図３（ａ），（ｂ）に
示すように、作業者Ｍが被るヘルメットＨの側部に設け
られている。本実施形態では、ヘルメットＨの両サイド
にそれぞれ受光ユニット２，２が設けられているが、こ
れらの受光ユニット２，２は同一の構成を有するので、
その一方について説明する。受光ユニット２は、起立状
態維持機構３によってヘルメットＨの側部に取り付けら
れており、ケース２０を有する本体部２１の上部に受光
面２２が形成されている。本体部２１には、ブザー２３
が設けられており、第１投光器１が投射した光を受光面
２２で受光したときに、このブザー２３から警報が発せ
られるようになっている。また、本体部２１には、図示
しない受光感度調整手段が設けられている。ブザー２３
は、所定感度以上の光を受光したときに警報を発するよ
うになっているが、受光感度調整手段では、ブザーが警
報を発する光の感度を調整することができるようになっ
ている。

【００２２】また、受光ユニット２は、ヘルメットＨに
対して起立状態維持機構３を介して取り付けられてい
る。この起立状態維持機構３は、図３（ａ），（ｂ）に
示すように、取付アダプタ３１を有している。この取付
アダプタ３１には、スイベル機構が形成されており、回
転軸３２によって受光ユニット２が揺動可能となるよう
にして支持されている。さらに、受光ユニット２におけ
る本体部２１の下端部には、重錘３３が取り付けられて
いる。したがって、ヘルメットＨを被る作業員が低所の
作業を行う際などにかがんで頭を下げて、図３（ａ）に
仮想線で示すように、ヘルメットＨが傾いた場合であっ
ても、常に受光ユニット２の受光面２２は上方を向くよ
うに構成されている。

【００２３】ところで、本実施形態では、受光ユニット
２をヘルメットＨの左右二個所に設けているが、上方か
ら照射される光を受光することを考えれば、ヘルメット
Ｈの真上位置に１つ設けるのが望ましいと考えられる。
しかし、ヘルメットＨの真上位置に設けたのでは、現場
内で足場等にあたり破損する頻度が高くなると考えられ
る。このため、上方からの光を受光できるように、ヘル
メットＨの左右２箇所に設ける態様とするのが望ましい
が、もちろん、ヘルメットＨの真上位置に１つ設ける態
様としてもよい。

【００２４】さらに、油圧ショベルＳには第２投光器４
が設けられている。この第２投光器４は、図４（ａ）に
示すように、ブラケット４０を介して油圧ショベルＳの
後部位置に取り付けられている。このブラケット４０
は、油圧ショベルＳの後部からさらに後方に突出してお
り、その先端に第２投光器４が取り付けられている。こ
のブラケット４０が油圧ショベルＳの後部から突出する
長さはおよそ０．６ｍに設定されている。また、第２投
光器４が設けられている高さ位置は、地面からおよそ
２．５ｍ程度の高さとなる位置である。この高さ位置
は、作業者Ｍの身長が、背の高い者でおよそ１８０ｃｍ
程度であることを考慮して設定されているが、これより
も多少上下した高さ位置に設けることもできる。また、
油圧ショベルＳの高さが２．５ｍに満たない場合には、
適宜ブラケットなどを用いて高さを調整して取り付ける
こともできる。この第２投光器４は、図４（ｂ）に示す
ように油圧ショベルＳにおける後方および両側方の合計
３箇所に設けられており、油圧ショベルＳの後方および
側方にいる作業者Ｍにその存在を報知できるようになっ
ている。なお、本実施形態では重機として油圧ショベル
Ｓを用いており、本発明における重機としては、後方小
旋回タイプ以外のものが好適な対象となるが、もちろ
ん、後方小旋回タイプのものを対象とすることもでき
る。また、第２投光器４は、１つあるいは複数のものを
取り付けることもできる。

【００２５】これらの第２投光器４は、第１投光器１で
用いた光発信器と同様の光発信器および固定凹レンズを
有している。そして、光発信器で投射した光の照射範囲
を固定凹レンズで拡大して、所定の範囲を光で照射でき
るようになっている。この第２投光器４には、図示しな
い角度調整機構が設けられており、投光器から照射する
光の角度を調整することができるようになっている。

【００２６】また、受光ユニット２の受光面２２で、第
２投光器４が発する光を受光したときには、ブザー２３
から挟まれ警報が発せられるようになっている。

【００２７】以上の構成を有する警報装置の動作・作用
について説明する。図１に示すように、建築作業現場で
は、たとえば躯体Ｐの近傍でクレーンＣが使用される。
警報装置は、このクレーンＣが揚送する吊荷の下方の警
戒範囲内に作業者Ｍが入っているときに、作業者Ｍに対
して警報を発するものである。すなわち、第１投光器１
が光Ｌ１（Ｌ２）を照射している警戒範囲Ｅに受光ユニ
ット２が取り付けられたヘルメットＨを被った作業者Ｍ
が侵入してきた、あるいは存在していたとする。この場
合には、第１投光器１が照射する光Ｌ１（Ｌ２）が受光
ユニット２の受光面２２によって受光される。第１投光
器１が照射する光Ｌ１（Ｌ２）を受光ユニット２が受光
すると、受光ユニット２のケース２０内に設けられたブ
ザー２３が警報を発して作業者Ｍに警戒領域にいること
を知らせるものである。

【００２８】このとき、作業者Ｍは、図５に示すよう
に、たとえば下を向いて作業を行っている場合もある。
下を向いて作業を行っていると、ヘルメットＨの頂部
は、側方または下方を向くことになる。いま、受光ユニ
ット２がヘルメットＨに固定されていたとしたら、受光
ユニット２の受光面２２は側方から下方を向いてしまう
ため、第１投光器１が照射する光Ｌ１（Ｌ２）または第
２投光器４が照射する光Ｌ３を受光ユニット２が受光で
きないという事態が考えられる。第１投光器１が照射す
る光Ｌ１（Ｌ２）および第２投光器４が照射する光Ｌ３
を受光ユニット２が受光できなければ、警報装置として
の機能を果たさなくなってしまう。

【００２９】この点、本実施形態に係る警報装置では、
受光ユニット２はヘルメットＨに対して起立状態維持機
構３を介して取り付けられており、その受光面２２は常
に上方を向いている状態にある。このため、第１投光器
１および第２投光器４が光Ｌ１（Ｌ２）および光Ｌ３を
照射した際には、受光ユニット２は、確実にその光Ｌ１
〜Ｌ３を受光することができる。

【００３０】ここで、受光ユニット２では、第１投光器
１および第２投光器４がパルス光を照射する状態で、所
定のパルス光計測時間内でパルス光の検出を行ってい
る。パルス光の検出を行う前には、所定のアンプ系電源
安定化時間が設けられている。パルス光計測時間中に第
１投光器１が照射するパルス光を検出しなかった場合に
は、消費電力を低減させるために、所定休止時間をおい
て、再びパルス光の検出を行う。以後、この作業が繰り
返される。また、パルス光計測時間にパルス光が検出さ
れた場合には、ブザー２３によって、所定時間警報を発
する。そして、警報を発し終えた後、およそ所定の休止
時間をおいて、再びパルス光の検出を行う。

【００３１】ところで、クレーンＣによって吊荷Ｆを吊
り上げる工程において、第１投光器１から発せられる光
Ｌ１（Ｌ２）は、ブームＣＡで吊り上げられる吊荷Ｆに
も照射される。ここで、吊荷Ｆの平面視した面積が大き
い場合には、第１投光器１が発した光を吊荷Ｆが遮って
しまい、地面の作業者Ｍが被るヘルメットＨに設けられ
た受光ユニット２まで届かないことが懸念される。そこ
で、第１投光器１から発せられる光が地面の作業者Ｍま
で届くように、光を照射する範囲を２段階に設定できる
ようになっている。

【００３２】具体的には、図２に示す第１投光器１にお
ける固定凹レンズ１３と移動凹レンズ１４の離間距離を
調整することによって照射範囲を調整する。移動凹レン
ズ１４が上方にある場合には、照射範囲はおよそ８°の
角度範囲内となり、移動凹レンズ１４が下方にある場合
には、照射範囲が１８°の角度範囲内となる。そして、
図６に実線で示すように、吊荷Ｆが低い位置にある場合
には、吊荷Ｆで遮られる面積は狭い。このため、クレー
ンＣのオペレータは照射角度切り替えスイッチを「狭
い」にして、移動凹レンズ１４が上方に位置するように
ズーム駆動装置１５を駆動して、光Ｌ１が照射する警戒
範囲がおよそ８°の角度範囲に設定される。また、吊荷
Ｆがある程度の高さまで吊り上げられると、照射した光
が吊荷Ｆで遮られる部分の面積が広くなる。そのため、
このままでは、第１投光器１から照射された光Ｌ１が地
面に充分に届かない可能性がある。そこで、図６に仮想
線で示すように、吊荷Ｆがある程度の高さまで吊り上げ
られたら、クレーンＣを操作するオペレータが角度切り
替えスイッチを「広い」に切り替える。すると、移動凹
レンズ１４が下方に位置するようにズーム１５を駆動し
て、光Ｌ２が照射する警戒範囲がおよそ１８°の角度範
囲に設定される。こうして、高い位置に吊荷Ｆがあっ
て、光Ｌ２を遮られる面積が大きくなったとしても、第
１投光器１から照射される光Ｌ２が、地面にいる作業者
Ｍが被るヘルメットＨに取り付けられた受光ユニット２
に届くようになる。

【００３３】また、警戒範囲をむやみに広げすぎると、
受光ユニット２における警報が発せられる機会が必要以
上に多くなってしまい、作業者Ｍの警戒心を薄くしてし
まうおそれがある。そこで、適切な警戒範囲を照射でき
るように、広い角度範囲を照射できるだけでなく、狭い
範囲を照射できるようにしておくことにより、警戒範囲
をむやみに広げ過ぎないようにすることができる。

【００３４】ここで、移動凹レンズ１４を上方に移動さ
せて狭い範囲で光Ｌ１を照射した場合に照らすことがで
きる範囲と、移動凹レンズ１４を下方に移動させて広い
範囲で光Ｌ２を照射した場合に照らすことができる範囲
を図７に示す。ここで、第１投光器１は、およそ７５ｍ
の高さに設置されている。図７に示すように、狭い範囲
で光Ｌ１を照射した場合には、直径およそ１１ｍの範囲
内に光を照射することができる。広い範囲で光Ｌ２を照
射した場合には、直径およそ２４ｍの範囲内に光Ｌ２を
照射することができる。

【００３５】ところで、吊荷Ｆが平板状のものである場
合には、吊荷Ｆの直下に作業者Ｍが入り込むと、光Ｌ１
（Ｌ２）が届かず、警報が発せられないことが懸念され
る。このとき、実際に吊荷Ｆの真下に作業者Ｍが入り込
むのは、吊荷Ｆの玉掛け作業をした後、揚重作業をする
場合と、警戒領域であることを知らずに、警戒領域外か
ら警戒領域内に侵入してくる場合とが考えられる。

【００３６】しかし、玉掛け作業をした後に揚重作業を
する場合には、吊荷Ｆが吊り上げられる前に、作業者Ｍ
は吊荷Ｆの側方に位置している。このため、吊荷Ｆの直
下に作業者Ｍが入っている状況ではないので、第１投光
器１が照射する光Ｌ１（Ｌ２）を受光ユニット２が受光
することができる。

【００３７】また、吊荷Ｆの巻き上げ作業等を行ってい
る間に、作業者Ｍが吊荷Ｆの直下に入り込むためには、
必ずその周囲を通って作業者Ｍは入り込むことになる。
これに対して、第１投光器１が照射する光Ｌ１（Ｌ２）
は、吊荷Ｆよりも広い範囲で地面にまで到達しているの
で、作業者Ｍが吊荷Ｆの直下に入り込む前に受光ユニッ
ト２が光Ｌ１（Ｌ２）を受光する。このため、吊荷Ｆの
直下に作業者Ｍが入り込む前に警報が発せられることに
なる。したがって、吊荷Ｆの直下に光Ｌ１（Ｌ２）が到
達しなくても、警報機能は充分に満たされる。

【００３８】こうして、クレーンＣによる荷吊作業が行
われている間、吊荷下の警戒領域に対して第１投光器１
で光Ｌ１（Ｌ２）を照射することができる。このとき、
受光ユニット２はその受光面２２が常に上方を向いてい
るので、吊荷Ｆの下の警戒領域に作業者Ｍがいる場合に
その作業者Ｍに警戒領域にいることを確実に報知するこ
とができる。

【００３９】また、油圧ショベルＳの近傍で作業者Ｍが
作業を行う場合もあり、油圧ショベルＳの後方または側
方で作業者Ｍが作業を行っている場合に、油圧ショベル
Ｓに挟まれる事故が懸念される。このような挟まれ事故
を防止するべく、油圧ショベルＳの存在を作業者Ｍに知
らせるために、第２投光器４および受光ユニット２が使
用される。第２投光器４は、油圧ショベルＳにおける高
所に設けられており、第１投光器１と同様に光Ｌ３を照
射するが、この照射角度は、図４（ａ）に示すように、
およそ６０°の角度範囲に設定されている。したがっ
て、作業者Ｍが立って作業を行っている場合には、作業
者Ｍが油圧ショベルＳの後方における所定の範囲内にい
る場合に警報が発せられる。また、作業者Ｍが図５に示
すようにかがんでいるときにも、受光ユニット２におけ
る受光面２２は、常に上方を向いているので、油圧ショ
ベルＳの後方にいる作業者に対して、近傍に油圧ショベ
ルＳがあることを確実に報知することができる。また、
受光ユニット２はヘルメットＨの両側面に設けられてい
るので、作業者Ｍが油圧ショベルＳに設置した第２投光
器４に対して横を向いていても、確実に光Ｌ３を受光す
ることができる。

【００４０】ここで、受光ユニット２では、所定の計測
時間中にパルス光の検出を行っている。この計測時間中
に第２投光器４が照射するパルス光を検出しなかった場
合には、所定の休止時間をおいて、再びパルス光の検出
を行う。以後、この作業が繰り返される。また、計測時
間内にパルス光が検出された場合には、計測時間経過後
に、ブザー２３によって、所定時間警報を発する。そし
て、警報を発し終えた後、所定の休止時間をおいて、再
びパルス光の検出を行う。

【００４１】こうして、油圧ショベルＳが作業者Ｍの近
傍にあるときに、受光ユニット２はその受光面２２が常
に上方を向いており、さらにはヘルメットＨの両側に設
けられているので、その作業者Ｍに警戒領域にいること
を確実に報知することができる。

【００４２】以上、本発明の好適な実施形態について説
明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるもので
はない。たとえば、前記実施形態では、第１投光器１が
照射する光の照射角度の切り替えは、クレーンＣのオペ
レータが目視して角度切り替えスイッチを操作して手動
により行っていたが、これを自動的に切り替える態様と
することができる。この態様では、クレーンＣのブーム
ＣＡの高さおよび角度から第１投光器１の高さ位置を算
出する。ブームＣＡの高さおよび角度は、ブームＣＡの
端部に取り付けたエンコーダ式の角度検出センサによっ
て知ることができる。また、吊荷Ｆを吊るすワイヤの巻
き上げ量より、吊荷Ｆの高さ位置を算出する。このワイ
ヤの巻き上げ量は、ブームＣＡの先端に取り付けられた
ワイヤの巻き上げを行う巻き上げ器に設けられたエンコ
ーダ式の巻き上げ量検出器によって知ることができる。

【００４３】これらのブームＣＡの高さおよび角度、並
びにワイヤの巻き上げ量に基づいて、第１投光器１から
照射される光の角度が、たとえばクレーンＣの運転席に
設けられた制御装置によって設定される。制御装置で
は、具体的には、たとえば吊荷Ｆが第１投光器１の高さ
の半分の高さ位置に到達するまでは、照射範囲を狭く設
定しておく。この設定に基づいて、制御装置は、第１投
光器１に対して、移動凹レンズ１４を上方に移動させて
狭い範囲の光Ｌ１を照射させるように信号を出力する。
また、吊荷Ｆが第１投光器１の高さ位置から半分の高さ
を超えた時点で、制御装置は、照射範囲を自動的に広く
設定する。この設定に基づいて、制御装置は、第１投光
器１に対して、移動凹レンズ１４を下方に移動させて広
い範囲で光Ｌ２を照射させるように信号を出力する。

【００４４】また、受光ユニット２の受光感度を調整可
能な態様とすることもできる。具体的には、受光ユニッ
ト２が受光した時に電圧を発生するようにし、発生する
電圧が出力する信号を、判定器が「ａｃｔｉｖｅ」と認
識する電圧のしきい値を上下することによって受光感度
を調整することができる。警報装置は一般に屋外での使
用が想定されることにより、その使用環境は、天候、昼
夜、季節、作業の種類などの諸条件に基づいてさまざま
に変化する。たとえば、昼間の晴天時では警報装置が使
用される環境下は非常に明るいので、太陽光によるノイ
ズで受光ユニット２の感度が悪くなり、受光範囲が狭く
なって、作業者が警戒領域にいるにもかかわらず、警報
装置が作動しない可能性がある。また、消費電力が必要
以上に増加してしまうことになる。逆に、夜間などでは
使用環境が暗いので、受光ユニット２の感度が高くな
り、受光範囲が広くなって作業者が警戒領域にいないに
もかかわらず警報装置が作動してしまう。かかる不具合
を防止するために、受光ユニット２の受光感度を調整す
ることができるようにしておく。受光感度の調整は、所
定のしきい値を上下することによって行うことができ、
しきい値を上げると受光感度が低くなり、しきい値を下
げると受光感度が高くなる。受光ユニット２には、この
受光感度を上下動させるためのつまみなどを設けておく
ことができる。

【００４５】また、第１投光器１で照射される光Ｌ１
は、その中心位置から周方向に広がるにつれて、その光
Ｌ１がだんだん弱くなっていく。この点に鑑み、作業者
が警戒領域を広く設定して安全性を高くしたい場合に
は、受光ユニット２の受光感度を高く設定することがで
きる。逆に、警報装置が過度に反応して警報が鳴り過ぎ
ないように警戒領域を狭く設定したい場合には、受光感
度を低く設定することができる。

【００４６】ここで、本発明者らは、第１投光器１で照
射する光Ｌ１（Ｌ２）の量が、中心部から離れるにつれ
て、どの程度低減するかについての実験を行った。その
実験について説明する。実験は、前記実施形態で説明し
た警報装置を用いて行った。第１の実験では、第１投光
器１の高さを４０ｍに固定して、照射角度を８°および
１８°として、地面に向けて光Ｌ１，Ｌ２を照射した。

【００４７】さらに、地面に第１投光器１が照射する光
Ｌ１，Ｌ２の中心位置Ｏを中心として、３０°の間隔を
置いて１２本の線を放射状に引き、それらの線上で、第
１投光器１が照射する光Ｌ１，Ｌ２を受光ユニット２が
所定の量だけ受光したときの中心位置からの距離を測定
した。また、測定にあたっては、受光ユニット２の受光
感度が高い場合と低い場合のそれぞれに設定した。

【００４８】この実験において、第１投光器１の照射角
度を８°に設定した場合において、受光感度を低く設定
したときに受光ユニット２が受光することができた範囲
の平均値はおよそ５．２ｍであり、受光感度を高く設定
したときに受光ユニット２が受光することができた範囲
の平均値はおよそ８．１ｍであった。また、第１投光器
１の照射角度を１８°に設定した場合において、受光感
度を低く設定したときに受光ユニット２が受光すること
ができた範囲の平均値はおよそ１０．０ｍであり、受光
感度を高く設定したときに受光ユニット２が受光するこ
とができた範囲の平均値はおよそ１２．５ｍであった。
この結果より、受光ユニット２の受光感度を高くした場
合には、広い範囲で光を受光できることが判った。ま
た、照射角度を広くした方が照射範囲が広くなることも
実証された。

【００４９】次に、第２の実験として第１投光器１の高
さを順次高くしていきながら、前記第１の実験で示した
ように、受光ユニット２の受光感度を高く、あるいは低
く設定したときに、受光ユニット２が受光することがで
きる範囲の平均値を測定した。

【００５０】実験の結果、一律して、受光ユニット２に
おける受光感度の高い方が、第１投光器１が照射する光
Ｌ１，Ｌ２を受光できる範囲が広いということが判っ
た。また、受光感度を低く設定した場合には、第１投光
器１が７０ｍの高さを超えると、第１投光器１が照射す
る光Ｌ１を受光できなくなるという結果となった。これ
に対して、受光感度を高く設定した場合には、第１投光
器が７５ｍを超えても、充分に光Ｌ２を受光することが
できた。この結果より、たとえば第１投光器１が７０ｍ
を超える高さまで持ち上げられるような場合には、感度
をある程度まで高く設定しておくのが好適であることが
判った。

【００５１】他方、前記実施形態では、起立状態維持機
構３によって、常に受光ユニット２の受光面２２が上方
を向くようにされていたが、この起立状態維持機構３を
解除して、受光ユニット２をヘルメットＨに対して相対
的に動かないように固定する受光器固定装置を設けるこ
ともできる。起立状態維持機構３が常に機能している
と、作業者Ｍが頭を傾けるたびに受光ユニット２はヘル
メットＨに対して相対的に揺動する。このため、作業者
Ｍは、この揺動動作による揺れなどに伴う不快感を覚え
ることもある。その一方で、ヘルメットＨを使用する環
境、たとえば屋内でヘルメットＨを使用する場合には、
必ずしも警戒領域が設定されるわけではない。このよう
に、警戒領域が設定されないにもかかわらず、ヘルメッ
トＨの起立状態維持機構３が働いて、作業者Ｍが受光ユ
ニット２の傾動動作による揺れなどに伴う不快感を覚え
るのは好ましい状況ではない。そこで、起立状態維持機
構３に受光器固定装置を設けて、警戒範囲が設定されな
いようなときには、起立状態維持機構３が解除されて、
受光ユニット２がヘルメットＨに対して相対的に固定さ
れる態様とすることもできる。この受光器固定装置とし
ては、たとえば起立状態維持機構３における回転軸３２
を締め付けて拘束し、回転不能とする固定装置や、回転
軸３２にピンを取り付けておき、このピンに引っかかる
突起をヘルメットＨから突出させて、回転軸３２を回転
不能にする固定装置など、適宜のものを挙げることがで
きる。

【００５２】また、前記実施形態のヘルメットＨでは、
起立状態維持機構３によって常に受光ユニット２の受光
面２２が上方を向くようにされていたが、その他の実施
形態として、起立状態維持機構を設けることなく、図８
（ａ），（ｂ）に示すように、ヘルメットＨの左右両側
に取付アダプタ３１’を介して受光ユニット２，２を固
定するようにしてもよい。ここで各受光ユニット２は、
それぞれが複数（ここでは２つ）の受光素子２２’，２
２’を内蔵している。各受光素子２２’は側面視で前後
方向に５５°の受光範囲をカバーするものであり、この
ような受光素子２２’が各受光ユニット２において鉛直
軸を境にして前後に二個一対で配置されているので、ヘ
ルメットＨ全体としては、側面視で鉛直軸から前後に５
５°ずつ計１１０°の受光範囲を有するようになってい
る。なお、各受光ユニット２における受光素子２２’の
配置形態を決定するに際しては、以下の（ａ），（ｂ）
を考慮した。 （ａ）受光範囲の広い受光素子を多数設けるほどヘルメ
ット全体としての受光範囲が広くなるが、その分コスト
が上昇し、またヘルメットが重くなって作業者の快適性
が減じられる。 （ｂ）発明者らが実験を繰り返した結果、作業者が被っ
たヘルメットの鉛直軸が作業中に前後に５５°以上傾く
ことはほとんどなかった。したがって、ヘルメットＨ全
体として側面視で鉛直軸から前後に５５°ずつ計１１０
°の受光範囲を有するようにしておけば、鉛直上方から
のほとんど全ての光を確実に受光できるとともに、低コ
ストかつ軽量とすることができ、最もバランスがよいと
いえるのであって、作業者Ｍが図８（ｃ）に示すように
下を向いていたり横を向いて作業を行っていても、常に
いずれかの受光素子２２’が上方からの光Ｌ１〜Ｌ３を
受光できる状態となっており、受光ユニット２はその向
きにかかわらず、第１投光器１または第２投光器４から
照射された光Ｌ１〜Ｌ３を確実に受光して、ブザー２３
から警報音を発する。なお、ヘルメットＨにおける受光
ユニット２の数や配置形態、受光ユニット２における受
光素子２２’の数や配置形態はここで示したものに限ら
れず、常にいずれかの受光素子２２’で光Ｌ１〜Ｌ３を
確実に受光できるように適宜定められる。

【００５３】また、受光ユニット２には、第１投光器１
または第２投光器４から照射された光Ｌ１〜Ｌ３を受光
した際に、無線信号からなる受光信号を発信する受光信
号発信手段を設けることもできる。このとき、クレーン
Ｃおよび油圧ショベルＳには、それぞれ受光信号発信手
段から発信される受光信号を受信する受光信号受信手段
が設けられる。クレーンＣにおける受光信号受信手段で
受光信号が受信されると、運転席に設けられた受光信号
確認ランプが点灯するようになっている。この受光信号
確認ランプをクレーンＣのオペレータが視認することに
より、クレーンＣのオペレータは、警報装置が正常に作
動していることを確認することができる。また、吊荷作
業中に作業者Ｍが警戒領域に入っているにも拘わらず、
受光信号確認ランプが点灯しない場合には、警報装置が
故障して、作業者Ｍに対して警報が発せられない状態と
なっている可能性がある。このような場合には、クレー
ンＣのオペレータが、作業者Ｍに対して、警戒領域にい
ることを拡声器などを用いて知らせることもできる。な
お、受光信号確認ランプではなく、警報音や警報振動等
をもってクレーンＣのオペレータに注意を喚起するよう
にしてもよい。

【００５４】一方、油圧ショベルＳが受光信号受信手段
によって受光信号を受信した場合には、たとえば油圧シ
ョベルＳにブレーキを掛ける態様としておくことができ
る。作業者Ｍの近傍に油圧ショベルＳが存在して、作業
者Ｍの挟み込み事故を起こしやすい状態にあるときに、
作業者Ｍに挟まれ警報を発すると同時に、油圧ショベル
Ｓ自体の移動を停止させることにより、挟み込み事故を
確実に防止することができる。また、油圧ショベルＳに
ブレーキを掛ける態様とするほか、油圧ショベルＳの運
転手に警報を発する態様とすることもできる。かかる態
様により、油圧ショベルＳの近傍に作業者Ｍがいるとき
には、油圧ショベルＳの運転手が、作業者Ｍの存在を意
識して、安全を確認しながら油圧ショベルＳの運転をす
るように促すことができる。もちろん、その他、警報と
して光、音、振動等をもって油圧ショベルＳのオペレー
タに注意を喚起するようにしてもよい。

【００５５】また、前記実施形態では、第１投光器１で
照射できる光Ｌ１，Ｌ２の照射角度を２段階に設定した
が、これを３段階あるいは４段階以上に設定することも
できる。このように、光を照射できる角度を多数段階に
設定することによって、複数の種類の工事に広く利用し
やすくなる。

【００５６】他方、躯体Ｐを構築する際に、固定式タワ
ークレーンを用いる場合には、図９に示すように、クレ
ーンジブＣＪの先端部に第１投光器１を設けるととも
に、躯体Ｐの上方側面に補助用投光器１′を設けること
ができる。この補助用投光器１′としては、第１投光器
１と同一の構成を有する投光器を用いることができる。
図９に示すように、この態様に係る警報装置では、仮想
線で示すように、吊荷Ｆが躯体Ｐの真上にあるときに
は、第１投光器１から光Ｌ４が照射される。また、実線
で示すように、吊荷Ｆが躯体Ｐの真上から外れる場合に
は、補助用投光器１′から光Ｌ５を照射するようにして
いる。このように、吊荷Ｆの位置に基づいて照射する投
光器を使い分けることによって、吊荷Ｆに遮断されるこ
となく確実に警戒範囲を照射することができる。

【００５７】さらに、前記実施形態では、受光ユニット
２をヘルメットＨに取り付けているが、受光ユニット２
を取り付けるものとしては、作業者Ｍが被着する物であ
ればよい。したがって、たとえば靴や作業着、ベルトな
どに取り付ける態様とすることもできる。

【００５８】また、クローラクレーンの走行部自体によ
る挟み込み事故を防止するために、クローラクレーンの
走行部が本発明の重機となって、第２投光器を取り付け
た態様とすることもできる。さらに、前記実施形態で
は、第１投光器１および第２投光器４で照射される光と
して近赤外線を用いているが、レーザ光や遠赤外線など
の他の光を用いることができるのはもちろんである。

【００５９】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、作業者
が下を向いて作業を行っているような場合であっても、
投光器が照射した光を受光器で確実に受光して、地面付
近において吊荷の下方に存在する作業者に対して、警報
が発せられるようにすることができる。特に、投光器が
発する光の照射範囲（警戒範囲）を調整することができ
るので、吊荷Ｆが大きい場合であっても、投光器が発す
る光を地面に確実に到達させることができる。

【００６０】また、受光器の受光感度を調整可能とする
ことにより、天候、昼夜、季節、作業の種類などの諸条
件によらず、投光器が照射する光を受光することができ
る。

【００６１】さらに、作業者の近傍に存在する重機にも
投光器が設けられているので、クレーンに吊られた吊荷
下に作業者がいるほか、重機の近傍に作業者がいる場合
にも警報器から警報が発せられる。したがって、吊荷の
落下による事故のほか、重機の挟まれ事故をも防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る吊荷下の警報装置の概要を示す図
である。

【図２】第１投光器の側断面図である。

【図３】（ａ）は、受光器を備えるヘルメットの側面
図、（ｂ）はその正面図である。

【図４】（ａ）は、第２投光器を備える重機の後部の概
要を示す側面図、（ｂ）はその平面図である。

【図５】下を向いて作業を行う作業者を示す図である。

【図６】第１投光器が光を照射する状態の概要を示す図
である。

【図７】第１投光器が照射した光が地面に照らされた状
態を示す平面図である。

【図８】（ａ）は、受光器を備えるヘルメットの側面
図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）は作業者が下を向いた
ときの側面図である。

【図９】本発明の他の態様に係る吊荷下の警報装置の概
要を示す図である。

【符号の説明】

１ 第１投光器 ２ 受光ユニット（受光器） ３ 起立状態維持機構 ４ 第２投光器 １１ ケース １２ 光発信器 １３ 固定凹レンズ １４ 移動凹レンズ １５ ズーム駆動装置 ２２ 受光面 ２２’ 受光素子 ２５ フォトダイオード ２８ ブザー（警報器） ３２ 回転軸 ３３ 重錘 Ｆ 吊荷 Ｃ クレーン（吊り機） ＣＡ ブーム（荷吊アーム） Ｈ ヘルメット Ｍ 作業者 Ｓ 油圧ショベル（重機）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 駒野 敏郎 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大 成建設株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−193092（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−208182（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−294596（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−108067（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−158270（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−65385（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−115623（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−33080（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08B 21/00 - 21/24 A42B 3/04 B66C 15/00 - 15/06

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上方位置に設けられた投光器から発せら
   れる光を受光する受光器を備えるヘルメットであって、 前記受光器は該ヘルメットの左右に固定され、 前記各受光器は、側面視で鉛直軸の前後に少なくとも一
   個ずつ受光素子を内蔵し、 前記各受光素子が側面視で前後方向に５５°ずつの受光
   範囲を有して、前記各受光器が側面視で鉛直軸から前後
   方向に５５°ずつ計１１０°の受光範囲を有する、こと
   を特徴とする受光器を備えるヘルメット。
2. 【請求項２】 上方位置に設けられた投光器から発せら
   れる光を受光する受光器を備えるヘルメットであって、 前記受光器における受光面が上方を向くように、前記受
   光器に起立状態維持機構が設けられていることを特徴と
   する受光器を備えるヘルメット。
3. 【請求項３】 前記起立状態維持機構を解除して、前記
   受光器を固定する受光器固定装置が設けられていること
   を特徴とする請求項２に記載の受光器を備えるヘルメッ
   ト。
4. 【請求項４】 前記受光器の受光感度の調整が可能とな
   るように構成されていることを特徴とする請求項１乃至
   請求項３のいずれか一項に記載の受光器を備えるヘルメ
   ット。
5. 【請求項５】 吊り機における荷吊アームの先端に吊ら
   れた吊荷の下方の警戒範囲に光を照射する投光器と、作
   業員が被るヘルメットに取り付けられて前記投光器から
   照射される光を受光する受光面を有する受光器と、前記
   受光器が前記投光器から照射される光を受光したときに
   警報を発する警報器とを備え、 前記投光器から投射される光で照射される範囲の照射範
   囲を調整することによって、前記警戒範囲が調整可能と
   されているとともに、 前記受光器は該ヘルメットの左右に固定され、 前記各受光器は、側面視で鉛直軸の前後に少なくとも一
   個ずつ受光素子を内蔵し、 前記各受光素子が側面視で前後方向に５５°ずつの受光
   範囲を有して、前記各受光器が側面視で鉛直軸から前後
   方向に５５°ずつ計１１０°の受光範囲を有する、こと
   を特徴とする吊荷下の警報装置。
6. 【請求項６】 吊り機における荷吊アームの先端に吊ら
   れた吊荷の下方の警戒範囲に光を照射する投光器と、人
   体に被着される物に取り付けられて前記投光器から照射
   される光を受光する受光面を有する受光器と、前記受光
   器が前記投光器から照射される光を受光したときに警報
   を発する警報器とを備え、 前記投光器から投射される光で照射される範囲の照射範
   囲を調整することによって、前記警戒範囲が調整可能と
   されているとともに、 前記受光器における受光面が上方を向くように、前記受
   光器に起立状態維持機構が設けられていることを特徴と
   する吊荷下の警報装置。
7. 【請求項７】 前記警報器が、前記吊り機のオペレータ
   にも警報を発するものであることを特徴とする請求項５
   または請求項６に記載の吊荷下の警報装置。
8. 【請求項８】 前記受光器の近傍に配置された重機にも
   投光器が設けられており、 前記重機に設けられた投光器から照射された光を前記受
   光器が受光したときに、重機との間の挟まれ警報を前記
   警報器から発することを特徴とする請求項５乃至請求項
   ７のいずれか一項に記載の吊荷下の警報装置。
9. 【請求項９】 前記警報器が、前記重機のオペレータに
   も警報を発するものであることを特徴とする請求項８に
   記載の吊荷下の警報装置。