JPS5847793A - 境界面警報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、装置を安全化することに関し、特に、クレ
ーンの部分又は他の建設車両が作業空間の境界を侵害し
たことを警告するためのンステムに関する。

建設産業においてはしばしば高電圧線又はクレーンおよ
びクレーンのズーム（張り出し棒）による侵入を防がな
ければならない他の境界のように危険な境界に近い区域
においてもクレーンおよび掬削機を操作することが必要
とされる。過去において、クレーンプーム、クレーンの
リフトラインあるいは計量重量が電力線に近づいたとき
に、多くの事故が発生した。この結果、企業および政治
の管理者はクレーンと電力線との間の間隙を観察し、そ
してオはレータが目視する手段によって所望の間隙を支
配することが不可能であるすべての操作に対して時を得
た危険の警告を与えるために、１人の人が操作している
クレーンの近くの地上に停まっているように要求した。

特に、グランドオブザーバ−は信頼できる安全な要件で
はなく、グランドオブザーバ−がいなくなるか、あるい
は彼の注意がわきに向けられたときに事故が発生するこ
とが見い出された。

先行技術の実施例ではクレーンおよびブームの端部から
延びている絶縁しているロンド上に設置された容量性あ
るいは誘導性の電圧検出装置を使用した。しかし、この
ような検出装置はあまり感度が良くなく、そして装置は
クレーンオペレータが警報信号を受けるためには電力線
にかなり接近してなければならない。もし、ブームがか
なり急速に電力線に向かって移動しているならば、警報
は非常に遅く与えられ、オペレータは事故を防ぐための
時間内にズームを停止することができないだろう。また
、このような検出゛装置は電力線に近いときにのみ役立
ち、作業区域の近くにある他の型の危険領域では警報を
しない。

この発明は車両の一部が作業区域の境界線に達したとき
に建設車両オペレータに警告するためのシステムを含ん
でいる。レーザー発信機のようなエネルギー源は、安全
な作業場所の境界を規定するために光の分野又は、他の
型のエネルギーを発生させる。建設車ｉ両゛坑外側の部
分に設置された光センサのようなエネルギセンサはエネ
ルギーセンサのいくつかがエネルギーカーテンを横切る
ときに警報信号を与える。この警報信号は音を響かせた
り、はルを鳴らせたり、そして又は光を点燈するために
使用され、これは車両のオペレータに車両が作業空間の
境界線に達した事実を警告する。

附加的なエネルギー領域検出装置は発信機からある距離
の地上に設置され、エネルギー領域の継続した存在を検
出し、もし発信機がエネルギー領域を発生しなくなると
警告を与える。フィールド検出装置は発信機とクレーン
センサとの間に期待されている最大の距離と少なくとも
同じだけ発信機から遠くに設置されなければならない。

クレーンセンサによって受光される光量を減じるほこり
、霧あるいは他の障害物をレーザー発信機が通過するこ
とができることを検査し、そしてクレーンセンサが作業
区域の境界線に達した時にセンサを動作するのに十分な
エネルギーを受けることを確認するようにフィールド検
出装置を前記距離によって駆動させることができる。

第１図および第２図を参照すると、この発明によるエネ
ルギーカーテンをもった境界面警報システムが、オはレ
ータ室１６０通常前方に広がるプーム１２を有するトラ
ッククレーン１１あるいは他の建設車両と共に使用上水
されている。第１図のトラッククレーン１１はトラック
クレーン１１のすべての箇所から安全に守らなければな
らない一対の地域１８．１９に隣接する作業区域１７に
位置している。地域１８は複数の有用の柱２４を、地域
１９はハイウェイ２５を含んでいる。作業区域１７およ
び地域１８．１９との間に位置された一対のエネルギー
カーテン２９．３０は作業区域と地域１８．１９との間
に設置された一対の光発信機３１．３２によって与えら
れる。電磁波、赤外線、紫外線、マイクロ波などを発生
する他の方式のエネルギー発信機がこの発明の警報７ス
テム使用上のエネルギーカーテンを発生するために使用
されても良い。

プーム１２の外方部分１２ａに固定された第２図に示す
設置ブラケット３８上に設置された一対の光センサ５６
．５７は１つ以上の光センサ５６．５７がエネルギーカ
ーテン２９．３０の１つを横切る位置に移動されたとき
はいつでも警報信号を与える。

光センサからの嬌報信号はケーブル４６の傍の第４レー
タ室１６内の第２図に示す警報装置４２に供給され、そ
してクレー／ブームが作業区域の境界線に達したことを
クレーン芽イレータに敏速に警報する。第１図に示す他
の一対の光センサ６６ａ。

３７ａはクレーン１１の背後の部分に結合された第２の
設置ブラケット５８ａ上に設置され、クレーンの背後の
部分が作業区域の境界線に達した時に警報を与える。

エネルギーカーテンを発生するために使用される１つの
光発信機はカリフォルニア、マウンテン・ビューのｒ　
５ｐｅｃｔｒａ　−Ｐｈｙｓｉｃｓ、　Ｃｏｒｐｏｒａ
ｔｉｏｎＪにより製造されたレーザー発信機である。第
２図に示すこのレーザ発信機６１は通常水平軸４８につ
いてほぼ１秒当り２０回転の速度で回転する回転ヘッド
４４を含み、平面５０を介して通過するレーザ光４９を
与える。車輪上のスポークス９ように位置されたいくつ
かの光線を与える単一の回転ヘッドはヘッド４４の比較
的低い回転速度で平面５０において比較的高い走査光線
速度を発生するだめに使用されることができる。平面５
０は一般に垂直方向に方向すけもれているように彬２図
に示されているが、レーザ光線の平面は、発信機６１を
傾斜することにより回転軸４８を示された水平位置から
離隔移動させて傾斜させることができる。この発信機６
１は３脚台５４上の地上数フィート（８フイ一ト以上）
に設置され、発信機６１と光センサ５６．５７との間の
道を遮断することなＬ［エネルギーカーテン２９の低い
部分を介して徒歩と乗”り物の交通を認めている。

エネルギーカーテンは生成されたことを検出し、そして
エネルギーカーテンが生成できないときに警報をするた
めに、フィールＰ検出装置５５はレーザ発信機６１から
光線を受けるための位置にある６脚台５６上に置かれて
いる。第２図に示す光線４９が光センサ６０上に達しな
いときに、警報信号がフィールド検出装置により生成さ
れ、エネルギーカーテンが確立されていないことをクレ
ーンオイレータに警告するためにホーン６１に響きヲ与
工、エネルギーライ）６２に閃光を生じさせる。

クレーンに設置されたホトセンサ５６．５７ｆ）詳細は
第３Ａ図ないし第３Ｃ図に示されている。各ホトセンサ
は３つの側面の長さに沿って設置された複数の細長いプ
リント回路基板６７ｅ６７ｃを備えた第３Ｃ図に示され
るほぼ正方形の横断部分を有する細長いロッド６６を含
んでいる。複数のほぼ長四角形の第３Ａ図に示すホトダ
イオード６８は各回路基板６７ａ＝、６７ｃの長さ方向
に連続する光検出用の長片を形成するために上記プリン
ト回路基板６７ａ〜６７ｃ上に設置されている。複数の
バンドパスフィルタ６９はホトダイオード６８上に設け
られている。このホトダイオニドは夫々第９Ａ図に示す
複数のプリアンプおよび直流帰環回路９４の対応する１
つに接続されている。各ホトダイオ−Ｙの検出区域、す
なわち、その光が第６Ｃ図に示ス各ダイオードによって
受光される角度はほぼ９０度であり、図示されたホトセ
ンサ長片に対して総計２７０度の検出区域を与える。ホ
トダイオ−Ｆは各端部にエンドキャップ７３ａ、７３ｂ
を有する管状の透明な封入物７２の中に設けられている
。

キャップ７３ａの中の第３Ａ図に示す一対の岬穴７５の
中へと設置ブラケット３８中の穴を通して延びる一対の
キャップスクリュー７４（その１つが第２図に示されて
いる）はクレーンブーム１２上の第２図に示す設置ブラ
ケ゛ット６８ヘホトセンサを固定する。各ホトセンサ５
６．５７はキャップ７３ａ上に設けられた第６Ａ図に示
す一対の電気コネクタ７３ａ、７８ｂを含んでいる。こ
のコネクタは複数のインターコネクタ用ワイヤ（図示せ
ず）によりホトダイオードに接続されている。各ホトセ
ンサの軸に沿った検出区域はほぼ第３Ｂ図に示されるよ
うに９０度（封入物７２９表面へ向かって垂直線から±
４５度）である。ホトダイオード列の長さはほぼ１２イ
ンチであり、それは第２図に示すクレーンブーム１２が
光カーテン２９の中へ振れると即座にホトダイオード６
８が回転しているレーザ光線を交差することを保証する
ために十分な長さである。

ホトセンサ３６．３７は第５図に示すようにホトセンサ
３６，３７の各端部に９０度の円錐体からなり、第４図
に示すブラインド区域７９．８０を互いに補償するため
に適当な角度に設けられている。

ホトセンサは夫々プーム１２の軸を含む第５図に示す重
石平面８４に対して４５度に設けられている。ホトセン
サを設けるこの配列により、ホトセンサ６６の第５図に
示すブラインド区域７９ａはホトセンサ３７によって検
出され、ホトセンサ３７のブラインド区域７９ｂはホト
センサ６６によって検出される。ホトセンサ５６．５７
はブームの第６図に示すプーム軸８５の下にほぼ４５度
の角度で設けられている。この設置角度は、受信機が上
記カーテンを移動するときはいつでも０度から９０度の
間の仰角間でクレーンプームが動作するので発信機３１
．３２からホトセンサ３６．３７に光を受けさせるよう
にする。

ホトセンサ３６．、’）７の検出から隠され、そして光
発信機６１が有効な光カーテンを得るために配置されて
ない一対の区域８９．９０が第７図に示されている。こ
の区域８９はトラッククレーン１１によってホトセンサ
の検出から遮断され、そして区域９０は負荷９１によっ
てホトセ／すから遮断されている。この区域９０は負荷
９１がブームの外方端１２ａに接近して上昇するに従っ
て大きくなる。クレーンオペレータは発信機６１が区域
８９又は９０のいずれかにある位置にクレーンを動かさ
ないように注意しなければならない。これらのブライン
ド区域の効力は第１．２．７図に示される−ようにクレ
ーンの背面上に附加的なホトセンサを設け、そして負荷
上に図示しないホトセンサを設けることにより消滅させ
ることが荀能である。゛ホトセンサが負荷の上に設けら
れたときに、電子的伝送装置がクレーンの室へ警報信号
を伝送するために要求される。ブラインド区域はまた、
第１図および第２図に示される発信機から適当な距離に
位置されている附加的レーザ発信機を使用することによ
って消滅させ゛ることかできる。

第９Ｂ図に示す警報制御回路９２と第９Ａ図に示す複数
のカーテン検出回路９６はホトセンサ５６．５７によっ
て発生された信号を増幅し、そのホトセンサの１つが警
報゛カーカンを横切ったときに警報信号を与える。カー
テン検出回路９３は夫々複数のエネルギー検出および直
流帰環回路９４を含んでおり、この回路は夫々ホトダイ
オード６８の対応する１つと接続される一対の入力ター
ミナルＴＩ、Ｔ２および複数のダイオードＤ１〜Ｄｎの
１つにより信号線ＳＬと接続される出力ターミナルＴ６
を備えている。

電流は第９Ａ図に示す負荷レジスタＲ２０、ホトダイオ
ード６８および電流サンプリング抵抗Ｒ２１を夫々介し
て流れる。ホトダイオードを通過する電流値はこのホト
ダイオードの受光量によって決定される。ホトダイオ−
）６８が明るい日光中で作動するとき、日光によって生
じる包囲電流が非常に大きいので光セルに衝突するレー
ザ光線によって発生する小さい信号電流は圧倒される。

信号電流を圧倒されないようにするため、負荷抵抗Ｒ２
０に一定値の直流ノｚイアスな維持することが重要であ
る。この一定値のバイアスはサンプリング抵抗Ｒ２１を
介して直流電流を制御し、増幅器Ａ１を使用してこの電
圧を差動増幅し、この増幅電圧を電界効果トランジスタ
ＦＥＴのゲートに供給することによって達成される。増
幅器Ａ１およびＦＥＴは抵抗Ｒ２０を介して一定値のバ
イアス電流を与える。負荷抵抗Ｒ２０を通過する総電流
はＦＥＴを介したドレイン電流とホトダイオード６８を
介する電流の和である。ホトダイオード６８を介した電
流が増加するに従って、Ｆ’ＥＴにおけるドレイン電流
は負荷抵抗Ｒ２０を介した総静止電流が一定値を維持す
るように減少する。

ホトダイオード６８（第９Ａ図）に衝突するレーザー光
のパルスにより生じるホトダイオードを介した電流の変
動は！・イパスフィルタ（０５，Ｒ２９）を介して信号
増幅器Ａ２へ連絡される電圧パルスを生成する。信号増
幅器Ａ２はダイオードＤ１を介してコンパレータＡ３に
増幅されたパルスを与える。

コンパレータＡ６は微小増幅ノイズがコンノぐレータを
トリガすることを防ぐ≠めにポーテンクヨメータＰ１か
らの電圧によってバイアスされている。このコンパレー
タ入力への大きい信号パルスはワンショット・マルチバ
イブレータＬ１をトリガするパルスを与え、これはオＲ
レータの室１３とクレーンブーム１２との間のケーブル
のリード４６ｂまで電流を供給するようにトランジスタ
ＴＲを呼び起こす。クレーンプーム１２上に設けられた
ＤＣコンバータＬＣへのＤ−Ｃ１２ｖはリード４３ａ上
の＋１２ボルトからエネルギ−１検出回路９４のために
一１２ボルトを与える。

第９Ｂ図に示される警報制御回路９２はホトセンサ５６
．３７の１つがエネルギーカーテンに侵入したときに音
響および可視警告の両方を与えるためにオはレータの室
に設けられている。この回路はケーブルリード４３ａ　
ｅ　４３ｂの上のホトセンサ５６．３７から信号を受け
、開放又は短絡回路が比較回路９５とホトセンサとの間
に存在するか否か、塘してホトセンサの１つが光カーテ
ンを横切ったか否かを決テするために標準電圧と受信信
号とを比較する比較回路９５を含んでいる。開放、短絡
又は光カーテンの侵入が生じた際、比較回路９５は「短
絡」−ランプＬＥＤｉ、「開放」ランプＬＥＤ２又は「
危険区域」ランプＬＥＤ３を駆動するために表示回路９
６に警報信号を与える。警報信号はまた、ラッチ回路９
７に七ットシ、この回路はエネルギー信号をタイミング
回路９８に与え、タイミング回路９８に警報ランプ９９
およびブザー１００を動作する脈動電圧を与える信号パ
ルスを生成させる。比較回路９５は複数の抵抗Ｒ１〜＠
５からなる電圧デバイダ−を含み、抵抗Ｒ１〜Ｒ５はセ
ンサ３６．３７が単一の包囲した光を受け、そして光カ
ーテンを侵入しないときに比較器の各人カターミ。

ナル４．６．９上の電圧値は対応するターミナル５．７
．８上の電圧値よりも低くなるように選ばれた値を有す
る。コン・ξレータ１〔１４〜１０６は夫々正入力ター
ミナル上の正電圧が負入力ターミナル上の電圧よりも太
きいときに出力ターミナル上に＋１２ボルトの如く、高
い電圧値を与える。反対に、コンパレータ１０４〜，１
ｑ６は夫々負入力ターミナル上の正電圧が正入力ターミ
ナル上の電圧よりも太きいときに出力ターミナル上に低
い電圧値を与える。第９Ａ、９Ｂ図の回路において使用
されることができる１つのコン、パレータはカリフォル
ニアのサンタ・クララにあるナクヨナル・セミコンダク
タ社によって製造されているＬＭ５５９である。

ホトセンサ３６．６７上に受光される単一の包囲光を有
するケーブルＩＪ−）’４３ｂ上の電圧は非常に低いの
でコンノミレータ１［１４〜１０６の入力ターミナル５
．７．９上の電圧は入力ターミナル４，６．８上の電圧
が出力ターミナル２，１，１．Ｉｔの夫々の電圧値を高
くさせるよりも大きくなり、そこで発光ダイオードＬＥ
ＤＩ、ＬＥＤ２を点燈させ、ナントゲート１１０をイネ
ーブルする。イネーブルされたナントゲート１１０はラ
ッチ１１１のＯＫ入カターミナルに低電圧を与え、ラッ
チ１１１をしてＱ出力ターミナル上に高電圧を与えさせ
、ＬＥＤ３を点燈する。コンパレータＩＱ４，１０６の
出力ターミナルおよびラッチ１１１からの高電圧値はナ
ントゲート１１２をイネーブルしてランチ１１６０入力
ターミナルＧＫに出力電圧の低値を与える。ラッチ１１
１，１１６は夫々入力上の電圧が低い時にＱ出力ターミ
ナル上に出力電圧の低値を与え、入力が低い時にはＱ出
力ターミナル上に電圧の高値を与える。第９図の回路に
おいて使用されることができるラッチの１つはカリフォ
ルニア、サンタ・クララにあるナソヨナル・セミコンダ
クタ社によって製造された７４Ｃ７Ａチツチである。ラ
ッチ１１６のＱ出力ターミナルからの電圧の高値は警報
ランプ９９およびブザー１０口が動作するようにタイマ
１１７を駆動する。

第１図〜第６図に示されたホトセンサ５６　、５７のひ
とつが光カーテンに侵入するときに、侵入したホトセッ
サろ６，３７は第９Ａ図に示すケーブルリード４３ｂ上
に増加した電流を与え、これは抵抗Ｒ６を通して電圧を
増加し、コンパレータ１０５の負入力ターミナル上の電
圧を増加し、コンパレータ１Ｃ１５の出力ターミナル上
の電圧を減少させる。シンパレータ１０５の出力ターミ
ナル上の出力の低値はナントゲート１１０を動作不可能
とし、ラッチ１１１のＯＫ入カターミナルの電圧を増加
してラッチをセットしてラッチ１１１のＱ出力ターミナ
ル上の電圧を減少させる。ラッチ１１１のＱ出力ターミ
ナル上の電圧の低値はＬｆｉ：Ｄ５に危険の警報をする
ようにエネルギーを与え、そしてナントゲート１１２の
入力リードに電圧の低値を与えてナントゲート１１２の
出力ターミナルおよびラッチ１１°６のＧＫ入カターミ
ナルに電圧の高値を与えさせる。ラッチ１１６のＧＫ入
カターミナルにおける電圧の高値はこのラッチをセット
してタイマ１１７０入力ターミナルに電圧の高値を与え
、このタイマ１１７はブザー１００を動作する脈動した
出力電圧を与える。タイマ１１７からの電圧はダーリン
トン増幅器１１８によろて増幅され、ランプ９９を駆動
するための電流のパルスを与える。タイーマ１１７から
のパルスの周波数は一対の抵抗Ｒ７、ＦｔＦ３およびキ
ャパシタＣ１の値によって決定される。第９　Ａ、図の
回路において使用されることができるひとつのタイマは
カリフォルニア、サンタ・クララにあるナショナル・セ
ミコンダクタ社製のＮＥ５５６である。

テストスイッチＳ１は導線４５　＆、　４３　ｂにおけ
る開放回路および短絡回路が警報ブザ−１００、警報ラ
ンプ９９及び適当？ｚＬＥＤ、１又はＬＫＤ２を動作さ
せることを確かめるために、第９Ａ図の警報制御回路を
テストするために与えられる。スイッチＳ１が開成して
いるとき、ターミナル１２２において、コンパレータ１
０４〜１０６の入力ターミナル５．７．８上の電圧は通
常よりも高く、そしてコンパレータ１０６のターミナル
９上の電圧は非常に低いから、コンノミレータ１０６の
出力ターミナル１４上の電圧はＬＥＤ２を点燈すること
を停止させる。また、コ）イルータ１０６の出力ターミ
ナル１４上の低い電圧はナントゲート１１２を動作不可
能とし、ラツ、チ１１６をし゛てタイマ１１７に対し高
い電圧を与えさを、そしてランプ９９およびブザー１０
０を動作させる。

スイッチＳ１が短絡位置１２６にあるとき、コンパレー
タ１０４〜１０６の入力ターミナル５，７．８上の電圧
は通常よりも低く、コンパレータ１０４の入力ターミナ
ル４上の電圧は通常よりも高いので、ＬＥＤｌを点燈す
る出力ターミナル２上の電圧の低値をコンパレータ１０
４をして与えさせる。また、出力ターミナル２上の電圧
の低値はナントゲート１１２を動作不可能とし、ブザー
１００および警報ランプ９９を動作するタイマ１１７に
対して電圧の高値をラッチ１１６をして与えさせる。リ
セットスイッチ５２は開放又は短絡回路が正しくされた
後に前記ラッチをリセットする。

カーテンが生成しないときに、警報を鳴らすためのノウ
ビーム検出警報回路は第１０図に示されている。ノウビ
ーム検出回路はレーザ光線が第２図に示すフィールド検
出装置５５中のホトセンサ６０に達するごとにホトセン
サ６０から正の信号パルスを営けるレーザー走査光線検
出器１２７を含んでいる。これらの信号パルスは再トリ
が可能なワンクヨットマルチノ哨ブレータ１６ｙ）入力
ターミナル−ＴＲをトリガする。このマルチバイブレー
タ１６６は信号パルスがホトセンｖ６０から受信される
限り、そして一対のタイミング素子、抵抗Ｒ９およびキ
ャパシタＣ２の値によ・つて決定される期間の間出力電
圧の低値を与える。この発明の回路において使用される
ことができる１つのマルチバイブレータはＲＣＡ社製の
４０９８である。マルチバイブレータ１６３からラッチ
回路１４０中のラッチ１６９のＣＬＫ入カタカターミナ
ル給される電圧の低値はラッチ１６９にＱ出力ターミナ
ル上に電圧の低値を保持させ、そこでダーリントン増幅
器１４１を伝導性の無い状態に保ちそしてホーン６１お
よび非常ライト６２を動作不可能とす゛る。マルチバイ
ブレータ１６６のＱターミナルおよびラッチ１５９のＱ
ターミナル上の低電圧は一対の警報ラン−ブＬＥＤ４．
ＬＥＤ５を動作不可能にする。

もし、ホトセンサ６０が正の出力パルスを４えないか又
はそのパル間の時間が長過ぎるならば、キャパシタＣ２
はタイマの入力端上に正のパルスが無い間、抵抗Ｒ９を
介して放電し、この結果、マルチバイブレータ１６３の
Ｑ出力ターミナル９上の電圧を上昇させ、そしてラッチ
１６９０ＣＫ入力ターミナル上の電圧を上昇させる。次
に、ラッチ１３９はＱ出力ターミナル上に電圧の高値を
与え、これはホー７６１および非常ライト６２を活動さ
せるようにダーリントン増幅器１４１を変更する。

スイッチＳ４はりセツ、トターミナルＲを接地すること
によりラッチ１３９をリセットするために利用される。

レーザが誤まって配列されたり、あるいは別の理由のた
めに１ノーザ光線がホトセンサ６０Ｖｃ、照射しないな
らば、「ビーム無し」ランプＬＥＤ４および「誤まりビ
ーム」ランプＬＥＤ５がマルチバイブレータのＱ出力タ
ーミナルおよびラッチ１６９のＱ出力ターミナル上の電
圧によって点燈される。

−障害物がレーザ発信機５１．３２とホトセン′ｔｊ６
０との間で断続的に動くならば、誤まりビームランプＬ
、ＥＤ５はマルチバイブレータ１６３からの各立上がり
パルスがラッチ１３９をトリガーするので点燈を続ける
が、ビーム無しランプはわずかに光るだろう。このラン
プ動作の組み合わせは第４レータ゛　をホーン６１の鳴
動の発生を決定させることができる。

第１０図のノウビーム回路は、８ボルト〜１０ボルトの
間の電圧を要求するホトセンサ６０を除いたすべての回
路を動作す°る標準１２ボルトの電池１４５によって電
力を受けている。この発明の回路に使用されるホトセン
サ６０はカリフォルニア。

り（Ｓｐｅｃｔｒａ−Ｐｈｙｓｉｃｓ　）製のモデル９
７５である。

ホトセンｖ６０用の調節された電圧はカリフォルニア、
サンタ・クララにあるす７ヨナル・セミコンダクタ社製
のＬＭ７８０８のような電圧調節器１４７を含む調節回
路１４６によって与えられる。第１０図に示す低電圧検
出回路１５１は電池１４５からの電圧値がエネルギー警
報７ステム用に要求される１１ボルト以下に下降したと
きはいつでも警報ランプ１５２を動作するために備えら
れている。低電圧検出器１５５０入カターミナル１１．
１７上の１１ボルト以下の電圧は出力ターミナル９に電
圧の高値を与え、警報ランプ１５２へ出力パルスを与え
るようにタイマ１５７を動作させる。オアゲート１３５
を介して接続された低電圧検出器１５６の出力ターミナ
ルからの電圧の高値はまたホーン６１およびライト６２
を動作させる。この発明において使用されるような低電
圧検出器の１つはす／ヨナル・セミコンダクタ社製のＬ
Ｍ７２３である。

第１０図に示す電池検出回路は電池１４５から電圧を検
出することを容易にするために備えられている。電池検
出回路１５８はデイジタルノネルメータ１５９、電界効
果トランジスタ、すなわちＦＥＴ１６３標準９ボルト電
池１６４およびスイッチＳ７を含んでいる。この発明に
使用されるデイジタルノソ′ネルメータのひとつはカリ
フォルニア、サニーヴエールにあるインターンル（Ｉｎ
ｔｅｒｓｉ１東の７１０６である。スイッチＳ６がター
ミナル１６５に接続され、そしてスイッチＳ７がターミ
ナル１６６および１６８と接続するために押圧されると
き、調節器１４７からの電圧は標準電池１６４に対して
検査され、そしてその電圧はパネルメータ１５９上に表
示される０スイツチＳ６がターミナル１６７に接続され
、そしてスイッチＳ７がターミナル１６６．１６８を接
続するために押圧されるとき、主供給電池１４５の電圧
は検査され、ディジタルパネルメータ１５９上に表示さ
れる。

第１図に示す各レーザー発信機５１．５２は第２図に示
す回転ヘッド４４の回転速度がほぼ１秒当り２０回転以
下になったとき、発信機を見ている人に対して目の障害
を防止するために発信機からの出力を改良するための第
１１図に示すクヨトオフ・ビーム制御回路を含んでいる
。第１１図のレーザー・ビーム・ショトオフ制御で使用
される多くの要素は第１０図のノウビーム検出回路にお
いて使用される要素と類似しているか同一であるかのい
ずれかであり、このような要素は第１０図のものと類似
した番号で与えられる。ホトダイオード１７０は回転ヘ
ッド４４を制御し、そしてヘッド４４の各回転用の電圧
パルスを発生する。ホトダイオード１７０からのパルス
はパルス速度が上記２０のときレーザ走査速度検出器１
２．７ａ［出力電圧の高値を生成させる。走査速度検出
器１２７ａからの高電圧はインバータ１７６を介して高
電圧をラッチ１６９ａをしてリレー１７１に与え、そし
て発信機が動作を続けるようにリレーによりレーザ発信
機６１を電池１８６と接続させる。

ホトダイオード１７０からのパルス速度がほぼ２〔１以
下に下降したとき、走査検出器１２７ａはレーザ発信機
からの出力を改良するリレー１７１にラッチ１３９ａに
よって低電圧を与えさせる電圧の低値を与える。第１１
図に示すホトダイオ−ｒ１７０からの電圧パルスはレー
ザー光線がホトダイオードを照射することにコンパレー
タ１７２の正入力ターミナルに接続され、そしてこれら
のパルスはコンパレータの負入力ターミナル上の照合電
圧と＼比較される。照合電圧はポテンショメータ１７６
によって所望の値に調節される。各パルスはトランジス
タ１３４ａのベースに正のパルスを生成し、トランジス
タ１６４ａを遮断してキャパシタＣ６を第１１図に示す
その極へ充電させる。キャパ７りＣ６の電圧はタイマ１
６６ａの出力ターミナルにおける電圧’Ｙ高値に保つ。

この電圧の高値はインバータ１７７を介して供給され、
ラッチ１６９ａのＧＫ入力ターミナルに電圧の低値を与
え、この結果、−×出力ターミナルに電圧の従値を与え
させる。この電圧の低値はインバータ１７６によって反
転され、リレー１７１のコイル１７８に供給される。こ
のリレーは駆動されてなく、そしてリレースイッチ１８
２は、リレーを介して１２ボルト電池１８６から電圧供
給ターミナル１８４に接続されたレーザー発信機へ電圧
が供給されるように上側接続片１８７に保たれている。

ホトダイオード１７０上に受光される光パルスの周波数
が１秒当りほぼ２０パルス以下に降下するとき、トラン
ジスタ１６４ａのベース１８８上の電圧はキャパシタＣ
６を放電させる時間の比較的長い期間降下し、そしてタ
イマ１６３ａからの出力電圧を降下させる。このタイマ
から降下された電圧はラッチ１５９ａにより出力電圧の
高値を与え、そしてリレースイッチ１８２を下側接続片
１８９に下方移動させ、この結果、警報ライト１９０を
点燈してレーザー発信機からの出力を変える。

遅延タイマ１９１、キャパシタＣ６および抵抗Ｒ１５は
「スタート・アップ」時間の間レーザー発信機からの変
動出力からラッチ１３９ａを防ぐ。スイッチＳ９が閉じ
たとき、タイマ１９１はラッチ１６９ａにリセット電圧
を供給し、リレー１７１が駆動されないように一×出力
ターミナル上に電圧の低値をラッチをして与えさせる。

キャバ７りＣ６および抵抗Ｒ１，の値はタイマ１９１が
ラッチをリセット状態に保つ持続時間を決定する。使用
可能なタイマの１つは上述したＮＥ５５６である。

第１１図に示す低電圧検出回路１５１ａは電池ｆ１８５
に接続され、そしてこの電池電圧が第１０図の回路に関
して述べられた方法で所定の値以下になったとき警報ラ
ンプ１５２ａ［警報電圧を与える。電池検査回路１５８
ａは電力供給電池１８３の電圧を検査するために第１［
１図の電池検査回路１５８と同じ方法で動作する。さら
に、この回路１５８ａはまた周波数−電圧コンバータ１
９４から電圧を受け、−そしてレーザー発信機６１の第
２図に示す回転ヘッド４４０回転速度に対し直接比例す
る電圧読み取りを与える。この電圧パルスはコンパレー
タ１７２の出力ターミナルから周波数−電圧コンバータ
１９４に供給され、そしてインバータ１９５を介し、コ
ンバータ１９４の入力ターミナルへと供給される。スイ
ッチＳ１０はレーザ発信機の回転ヘッドの回転の周波数
を検査することが望まれるとき、電池出力からターミナ
ル１９７上のコンバータ１９／１の出力へと切り換えら
れる。第１１図の回路において使用される１つの周波数
−電圧コンバータはカリフォルニア、サンタ・クララに
あるインチッチ（Ｉｎｔｅｃｈ　）社製のＡ−８４０２
である。

境界面警報７ステムの他の実施例は、第８図に示すよう
に、ス啄−ス２００を通してエネルギーの領域を与える
エネルギー発信機１９６を含んでいる。

複数のセンサ２０１は発信機１９６′からエネルギーを
受け、センサがエネルギー領域に留まっている限り役に
立つ警報ホーンおよびライト（図示せず）を動作不可卵
とする。１つ以上のセンｖ２０１がエネルギー領域の外
側へ移動するとき、ホーンおよび警報ライトは駆動され
る。発信機１９６は電気磁気エネルギー又は超音波エネ
ルギーを与える型式であり、そして世ンサ２０１は発信
機によって伝達されるエネルギーに応答する型式である
。

警報クステムの他の実施例は、第１２図および第１６図
に示されるようにパス２０７のサイドを印すための一対
のカーテン２０２　、２０！１を与え、複数の貯蔵タン
ク又は他の障害物２０８との間にクレーン１１を案内す
る複数の光発信機（第１２図）を含んでいる。各光発信
機６１は第１，２図に示された型式の複数のフィールＦ
検出装置の１つに応答することによりモニタされる光カ
ーテンの短かい区域を与える。発信機６１および検出装
置５５はノξス２０７の下を移動する際に装置５５およ
び発信機３１をクレーン１１上に位置させるために複数
のブラケツ）２０９　（第１２．１３図）によって貯蔵
タンク２０８に結合されている。発信機６１０回転ヘッ
ド４４に隣接した光シールド２１６（第１２図）は光カ
ーテン２０２　、２０５がパス２０７に広がることを防
止する。発信機３１ａはパス２０７の端部に光カーテン
２１４を与える。クレーン１１がパス２０７　を移動す
る際、両力−テンのいずれかにホトセンＴ５６．３７の
侵入はクレーンオはレータがパスの縁部に達したことを
彼に告げる警報を与える。第９Ｂ図に示される型式の一
対の警報回路はホトセンサ６６に結合された警報回路の
１つおよびホトセンサ３７に接続された他の警報回路と
共に室１３園設けられる。警報回路の対応する警報ラン
プ９９はクレーンオペレータが運行の方向を正すことが
できるようにカーテン２０２．２０３がホトセンサによ
って侵入されたことをクレーンオペレータに知らせる。

第１２図の警報システムの他の実施例において、パスの
右側に沿った回転レーザーヘッド４４の回転速度はパス
の左側に沿ったレーザーヘッド゛４４の回転速度と相違
している。この相違はエネルギーカーテンのいずれがホ
トセンサ５６．５７によって侵入されたかを決定する、
ためにカーテン検出回路によって識別されること・がで
きる。

第１４図において示されるように警報システムの他の実
施例は安全パス゛に沿ってクレーン１１を案内するため
に単一の光カーテン２１５を使用している。このカーテ
ンはブーム１２３が安全パス上にあるときにホトセンサ
５６．３７の両方がライト発信機６１のひとつから光を
受けるのに十分厚くなければならない。ブーム１２が厚
いカーテンの縁部の方へ移動するとき、ホトセンサのう
ちの１つだけがカーテンから光を受ける。−第９図に示
される型式の一対の警報回路がホトセンサ６６に接続さ
れたひとつの回路およびホトセンサ６７に接続された他
の回路と共に室１３（第１４図）に設けられている。プ
ーム１２がカーテン２１５の中央にあるとき、両力−テ
ンのランプ９９（第９Ｂ図）は点燈される。プーム１２
がカーテン２１５の中央から離れて移動するとき、ラン
プ９９のひとつはプーム位置の修正が必要であることを
クレーンオはレータに知らせるために消煙する。

この発明の境界面警報システムは、車両が作業区域の境
界に達したことを適当な光と警報によって建設車両オに
レータに警報するための改良されたシステムを提供する
。レーザー発信機は境界線を規定し、そして車両上に設
置された１以上のホトセンサは境界に達したときに警報
信号を発する。

この発明を実行するために考えられた最良の型式がここ
で示され、述べられたが、本発明の主旨を逸脱すること
なく修正および変形が行なわれてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は２つの離れた危険区域へ移動することからクレ
ーンを保護するためのこの発明の境界面警報システムを
有する建設地域の概略透視図、第。 ２図は作業地域と危険区域との間のエネルギーカーテン
を示す第１図の警報システムの部分の拡大された透視図
、第６Ａ〜３０図はエネルギーカーテンを検出するため
に使用されるホトセンサの詳細図、第４図はホトセンサ
によって受光さ昨る地域を示すホトセンサの平面図、第
５図は光がクレーン上に設けられた分割したホトセンサ
によって受けることが可能および不可能を示す第１図お
よび第２図のクレーンの平面図、第６図はクレーンのビ
ームに平行な平面におけるホトセンサの検査フィールド
を示す第５図のクレーンの部分の側面図、第７図はホト
センサの検出から隠れた２つの空間を示す建設クレーン
の透視図、第８図は作業空間を通してエネルギー領域を
与える装置を含むこの発明の他の実施例を示す図、第９
Ａ図はクレーンビームの先端に設けられたレーザービー
ム検出回路の概略図、第９Ｂ図はクレーン室内に設けら
れたレーザービーム検出および警報システムの回路の概
略図、第１０図はレーザー発信機の何らかの故障又はエ
ネルギー・フィールド検出装置に達するレーザー・エネ
ルギーの故障を検出し、そして故障時に警報信号を響か
せる回路の概略図、第１１図はレーザー発信機遮断制御
およびレーザー速度／電池監視７ステムの概略図、第１
２“図は複数の障害物の間のパスに沿ってクレーンを案
内するために使用される警報システムの平面図、第１６
図はレーザー発信機を設けるための手段を示す第１２図
のシステムの部分の拡大された側面図第１４図は所定の
パスに沿ってクレーンを案内するために使用されるシス
テムの他の実施例の平面図である。 １１・・・トラッククレーン、　１２・・・ブーム、１
６・・・オ被し−タ室、　　１７・・・作業区域、１８
．１９・・・地域、　　２９．３０・・・壬ネルギーカ
ーテン、３１．３２・・・光発信機、　゛ ５６．５６ａ、５７．６７ａ・・・光センサ、４６・・
・ケーブル、　４９・・・レーザ光、ｂ５・・・フィー
ルド検出装置、　　６０・・・光センサ、６２・・・エ
ネルギーライト、　　６８・・・ホトダイオード、７９
．８０・・・ブラインド区域、　９１・・・負荷、９２
・・・警報制御回路、９６・・・カーテン検出回路、９
７・・・ラッチ回路、　９８・・・タイミング回路、９
９・・・警報ランプ、　　↑００・・・ダザー、１０４
〜１０６・・・コンパレータ、　　１１７・・・タイマ
、１１８．１ｉ１・・・ダーリントン増幅器、１３３・
・・マルチバイル−タ、 １４０・・・う゛ツチ回路、　　１４５・・・電　池、
１４６・・・調節回路、　　１５１・・・低電圧検出回
路、１５２・・・警報ランプ、　　１５７・・・タイマ
、１５８・・・電池検出回路、１７０・・・ホトダイオ
−Ｖ、１７１・・・リレー、　　　１８２・・・リレー
スイッチ、１８６・・・電　池、　　１９０・・・警報
ライト、１９６・・・エネルギー発信機、２０１−セン
ナ、２０２．２０３，２１ａ・・・光カーテン、２１３
・・・光７−ルド。 ７１０−７ ”’Ｆ’　Ｎ　［ｉ−日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１車両の部分が作業区域の境界に達したことを車両
   オペレータに警告するための警報システムであって、 前記作業区域の境界を規定するエネルギーの領域を生成
   するためのエネルギー源と、 エネルギー検出センサが前記エネルギー境界に達したと
   きに警報信号を与えるために前記車両の外側部分の上に
   設けられた前記エネルギー検出センサと、 前記車両が前記作業区域の境界に達したことを前記車両
   オはレータに警報するための警報信号を使用するための
   手段とを備えた警報クステム。 （２）一対の前記エネルギー検出センサと、前記車両の
   部分が前記エネルギー領域にあるときに前記エネルギー
   源から前記センサの少なくとも１つがエネルギーを受け
   ることを確かめるために前記エネルギー検出センサを設
   置するための手段を含む特許請求の範囲第１項記載の警
   報システム。 （３）複数の前記エネルギーセンサと、前記エネルギー
   センサを設けるための手段と、前記車両に向う〜・くつ
   かの方向から伝達されるエネルギーを受けるために前記
   エネルギーセンサを設けるための手段とを含む特許請求
   の範囲第１項記載の警報７ステム。 （４）前記エネルギー領域は前記作業区域の境界にカー
   テン′を形成する特許請求の範囲第１項記載の管軸シス
   テム。 （５）前記エネルギー領域は前記作業区域に充満し、そ
   して前記センサが前記エネルギー領域を離れたときに警
   報を動作するための手段とからなる特許請求の範囲第１
   項記載の警報システム。