JPS625878B2 - - Google Patents

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システム
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ブーム（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
掘削機を操作することが必要とされる。過去にお
いて、クレーンブーム、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、そしてオペレータが目視する手段によつて所
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
上に停まつているように要求した。特に、グラン
ドオブザーバーは信頼できる安全な要件ではな
く、グランドオブザーバーがいなくなるか、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ツド上に設置
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
速に電力線に向かつ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
ための時間内にブ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。建設車両の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、ベルを鳴らせたり、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。フイールド検
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
センサによつ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
するようにフイールド検出装置を前記距離によつ
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つた境界面警報シス
テムが、オペレータ室１３の通常前方に広がるブ
ーム１２を有するトラツククレーン１１あるいは
他の建設車両と共に使用上示されている。第１図
のトラツククレーン１１はトラツククレーン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はハイウエイ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によつて与えられる。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シ
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。

ブーム１２の外方部分１２ａに固定された第２
図に示す設置ブラケツト３８上に設置された一対
の光センサ３６，３７は１つ以上の光センサ３
６，３７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。光センサからの警報信号はケーブル
４３の傍のオペレータ室１３内の第２図に示す警
報装置４２に供され、そしてクレーンブームが作
業区域の境界線に達したことをクレーンオペレー
タに敏速に警報する。第１図に示す他の一対の光
センサ３６ａ，３７ａはクレーン１１の背後の部
分に結合された第２の設置ブラケツト３８ａ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オルニア、マウンテ
ン・ビユーの「Spectra−Physics
Corporation」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３１は通
常水平軸４８についてほぼ１秒当り20回転の速度
で回転する回転ヘツド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
ポークスのように位置されたいくつかの光線を与
える単一の回転ヘツドはヘツド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
速度を発生するために使用されることができる。
平面５０は一般に垂直方向に方向ずけられている
ように第２図に示されているが、レーザ光線の平
面は、発信機３１を傾斜することにより回転軸４
８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３１は３脚台５４
上の地上数フイート（８フイート以上）に設置さ
れ、発信機３１と光センサ３６，３７との間の道
を遮断することなしに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、フイールド検出装置５５
はレーザ発信機３１から光線を受けるための位置
にある３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、
警報信号がフイ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
レーンオペレータに警告するためにホーン６１に
響きを与え、エネルギーライト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３６，３７の
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つて設置さ
れた複数の細長いプリント回路基板６７ａ〜６７
ｃ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ツド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イルタ６９はホトダイオ
ード６８上に設けられている。このホトダイオー
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。各ホトダイオードの検出区域、すなわち、そ
の光が第３Ｃ図に示す各ダイオードによつて受光
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。ホトダイオードは各端部にエンドキヤツプ７
３ａ，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。キヤツプ７３ａの中の第３
Ａ図に示す一対の細穴７５の中へと設置ブラケツ
ト３８中の穴を通して延びる一対のキヤツプスク
リユー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
ケツト３８へホトセンサを固定する。各ホトセン
サ３６，３７はキヤツプ７３ａ上に設けられた第
３Ａ図に示す一対の電気コネクタ７８ａ，７８ｂ
を含んでいる。このコネクタは複数のインタコネ
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つた検
出区域はほぼ第３Ｂ図に示されるように90度（封
入物７２の表面へ向かつて垂直線から±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６８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。ホトセンサは夫々ブーム１２の軸を含む第５
図に示す垂直平面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３６の第５図に示すブラインド区域７９ａ
はホトセンサ３７によつて検出され、ホトセンサ
３７のブラインド区域７９ｂはホトセンサ３６に
よつて検出される。ホトセンサ３６，３７はブー
ムの第６図に示すブーム軸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ブームが動作する
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３６，３７の検出から隠され、そし
て光発信機３１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はトラツククレーン
１１によつ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によつてホトセンサから
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つて大
きくなる。クレーンオペレータは発信機３１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可能であ
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
することによつて消滅させることができる。

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９３はホトセンサ３
６，３７によつて発生された信号を増幅し、その
ホトセンサの１つが警報カーテンを横切つたとき
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９
４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T₁，T₂および複数のダイオードD₁〜Dnの
１つにより信号機SLと接続される出力ターミナ
ルＴ３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Ｒ
２１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つ
て決定される。ホトダイオード６８が明るい日光
中で作動するとき、日光によつて生じる包囲電流
が非常に大きいので光セルに衝突するレーザ光線
によつて発生する小さい信号電流は圧倒される。
信号電流を圧倒さないようにするため、負荷抵抗
Ｒ２０に一定値の直流バイアスを維持することが
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
給することによつて達成される。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６
８を介した電流が増加するに従つて、FET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ハイパスフイルタ（Ｃ５，Ｒ
２９）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Ａ３は微小増幅ノイズ
がコンパレータをトリガすることを防ぐためにポ
ーテンシヨメータＰ１からの電圧によつてバイア
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ヨツト・マルチバイブレータ
Ｌ１をトリガするパルスを与え、これはオペレー
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４３ｂ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。クレーンブーム１２
上に設けられたDCコンバータLCへのDC１２Ｖ
はリード４３ａ上の＋12ボルトからエネルギー検
出回路９４のために−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３６，３７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
ためにオペ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，４３ｂの上のホトセ
ンサ３６，３７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、そしてホトセンサの１つが光カーテンを
横切つたか否かを決定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LED１、「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９６に警報信号を与える。警
報信号はまた、ラツチ回路９７にセツトし、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Ｒ
１〜Ｒ５からなる電圧デバイダーを含み、抵抗Ｒ
１〜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
較器の各入力ターミナル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。コンパレー
タ１０４〜１０６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大きいと
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〜
１０６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大きいときに出力タ
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らることができる１つ
のコンパレータはカリフオルニアのサンタ・クラ
ラにあるナシヨナル・セミコンダクタ社によつて
製造されているLM339である。

ホトセンサ３６，３７上に受光される単一の包
囲光を有するケーブルリード４３ｂ上の電圧は非
常に低いのでコンパレータ１０４〜１０６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
４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LED１，LED２を点
燈させ、ナンドゲート１１０をイネーブルする。
イネーブルされたナンドゲート１１０はラツチ１
１１のCK入力ターミナルに低電圧を与え、ラツ
チ１１１をして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１０
４，１０６の出力ターミナルおよびラツチ１１１
からの高電圧値はナンドゲート１１２をイネーブ
ルしてラツチ１１６の入力ターミナルCKに出力
電圧の低値を与える。ラツチ１１１，１１６は
夫々入力上の電圧が低い時に出力ターミナル上
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ツチの１
つはカリフオルニア、サンタ・クララにあるナシ
ヨナル・セミコンダクタ社によつて製造された
74C74ラツチである。ラツチ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１００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３６，３
７のひとつが光カーテンに侵入するときに、侵入
したホトセンサ３６，３７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１０５の出力ターミナル上の電圧を減
少させる。コンパレータ１０５の出力ターミナル
上の出力の低値はナンドゲート１１０を動作不可
能とし、ラツチ１１１のCK入力ターミナルの電
圧を増加してラツチをセツトしてラツチ１１１の
出力ターミナル上の電圧を減少させる。ラツチ
１１１の出力ターミナル上の電圧の低値は
LED３に危険の警報をするようにエネルギーを
与え、そしてナンドゲート１１２の入力リードに
電圧の低値を与えてナンドゲート１１２の出力タ
ーミナルおよびラツチ１１６のCK入力ターミナ
ルに電圧の高値を与えさせる。ラツチ１１６の
CK入力ターミナルにおける電圧の高値はこのラ
ツチをセツトしてタイマ１１７の入力ターミナル
に電圧の高値を与え、このタイマー１１７はブザ
ー１００を動作する脈動し出力電圧を与える。タ
イマ１１７からの電圧はダーリントン増幅器１１
８によつて増幅され、ランプ９９を駆動するため
の電流のパルスを与える。タイマ１１７からのパ
ルスの周波数は一対の抵抗Ｒ７，Ｒ８およびキヤ
パシタＣ１の値によつて決定される。第９Ａ図の
回路において使用されることができるひとつのタ
イマはカリフオルニア、サンタ・クララにあるナ
シヨナル・セミコンダクタ社製のNE556である。

テストスイツチＳ１は導線４３ａ，４３ｂにお
ける開放回路および短絡回路が警報ブザー１０
０、警報ランプ９９及び適当なLED１又はLED
２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。
スイツチＳ１が開放しているとき、ターミナル１
２２において、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、コンパレータ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、コンパレータ１０６
の出力ターミナル１４上の低い電圧はナンドゲー
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せ、そして
ランプ９９およびブザー１００を動作させる。

スイツチＳ１が短絡位置１２３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、LED１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１０４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
はナンドゲート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１
１７に対して電圧の高値をラツチ１１６をして与
えさせる。リセツトスイツチ５２は開放又は短絡
回路が正しくされた後に前記ラツチをリセツトす
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
図に示すフイールド検出装置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
パルスを受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ガ可能
なワンシヨツトマルチバイブレータ１３３の入力
ターミナル−TRをトリガする。このマルチバイ
ブレータ１３３は信号パルスがホトセンサ６０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およびキヤパシタ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１３３からラツチ回路１
４０中のラツチ１３９のCLK入力ターミナルへ
供給される電圧の低値はラツチ１３９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１３３のター
ミナルおよびラツチ１３９のＱターミナル上の低
電圧は一対の警報ランプ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与え
ないか又はそのパル間の時間が長過ぎるならば、
キヤパシタ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１３３の出力ターミナル９
上の電圧を上昇させ、そしてラツチ１３９のCK
入力ターミナル上の電圧を上昇させる。次に、ラ
ツチ１３９はＱ出力ターミナル上に電圧の高値を
与え、これはホーン６１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。スイツチＳ４はリセツトターミナルＲを
接地することによりラツチ１３９をリセツトする
ために利用される。

レーザが誤まつて配列されたり、あるいは別の
理由のためにレーザ光線がホトセンサ６０に照射
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ツチ１３９
のＱ出力ターミナル上の電圧によつて点燈され
る。

障害物がレーザ発信機３１，３２とホトセンサ
６０との間で断続的に動くならば、誤まりビーム
ランプLED５はマルチバイブレータ１３３から
の各立上がりパルスがラツチ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
オペレータをホーン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１
４５によつ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はカリフオルニア、
マウンテン・ビユーにあるスペクトラーフイジイ
ク（Spectra−Physics）製のモデル975である。
ホトセンサ６０用の調節された電圧はカリフオル
ニア、サンタ・クララにあるナシヨナル・セミコ
ンダクタ社製のLM7808のような電圧調節器１４
７を含む調節回路１４６によつて与えられる。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システム用に要求
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１５３の入力ターミナル１１，
１２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１５３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つはナシヨナル・セミコンダクタ社製の
LM723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はデイジタルパネル
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
ツチＳ７を含んでいる。この発明に使用されるデ
イジタルパネルメータのひとつはカリフオルニ
ア、サニーヴエールにあるインターシル
（Intersil）製の7106である。スイツチＳ６がター
ミナル１６５に接続され、そしてスイツチ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。スイツチＳ
６がターミナル１６７に接続され、そしてスイツ
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、デイ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３１，３２は第
２図に示す回転ヘツド４４の回転速度がほぼ１秒
当り20回転以下になつたとき、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図に示すシヨトオ
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・シヨ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は回転ヘツド４４を制御し、そしてヘツ
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１２７ａに出力
電圧の高値を生成させる。走査速度検出器１２７
ａからの高電圧はインバータ１７６を介して高電
圧をラツチ１３９ａ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３３１を電池１８３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
20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
ラツチ１３９ａによつ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ード
１７０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ヨメータ
１７３によつ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１３４ａを遮断してキヤパ
シタＣ３を第１１図に示すその極へ充電させる。
キヤパシタＣ３の電圧はタイマ１３３ａの出力タ
ーミナルにおける電圧を高値に保つ。この電圧の
高値はインバータ１７７を介して供給され、ラツ
チ１３９ａのCK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低
値を与えさせる。この電圧の低値はインバータ１
７６によつて反転され、リレー１７１のコイル１
７８に供給される。このリレーは駆動されてな
く、そしてリレースイツチ１８２は、リレーを介
して12ボルト電池１８３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１３４ａのベース１８８上の
電圧はキヤパシタＣ３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１３３ａ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
電圧はラツチ１３９ａにより出力電圧の高値を与
え、そしてリレースイツチ１８２を下側接続片１
８９に下方移動させ、この結果、警報ライト１９
０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、キヤパシタＣ６および抵抗
Ｒ１３は「スタート・アツプ」時間の間レーザー
発信機からの変動出力からラツチ１３９ａを防
ぐ。スイツチＳ９が閉じたとき、タイマ１９１は
ラツチ１３９ａにリセツト電圧を供給し、リレー
１７１が駆動されないように−×出力ターミナル
上に電圧の低値をラツチをして与えさせる。キヤ
パシタＣ６および抵抗Ｒ１３の値はタイマ１９１
がラツチをリセツ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
ｆ１８３に接続され、そしてこの電池電圧が第１
０図の回路に関して述べられた方法で所定の値以
下になつたとき警報ランプ１５２ａに警報電圧を
与える。電池検査回路１５８ａは電力供給電池１
８３の電圧を検査するために第１０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１９
４から電圧を受け、そしてレーザー発信機３１の
第２図に示す回転ヘツド４４の回転速度に対し直
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。スイツチＳ１０は
レーザ発信機の回転ヘツ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１９４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オルニア、
サンタ・クララにあるインテツチ（Intech）社製
のＡ−8402である。

境界面警報システムの他の実施例は、第８図に
示すように、スペース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
つている限り役に立つ警報ホーンおよびライト
（図示せず）を動作不可能とする。１つ以上のセ
ンサ２０１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、そしてセンサ２０１は
発信機によつて伝達されるエネルギーに応答する
型式である。

警報システムの他の実施例は、第１２図および
第１３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２０２，２０３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３１は第１，
２図に示された型式の複数のフイールド検出装置
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３１および検
出装置５５はパス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ト２０９（第１２，１
３図）によつて貯蔵タンク２０８に結合されてい
る。発信機３１の回転ヘツド４４に隣接した光シ
ールド２１３（第１２図）は光カーテン２０２，
２０３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２１
４を与える。クレーン１１がパス２０７を移動す
る際、両カーテンのいずれかにホトセンサ３６，
３７の侵入はクレーンオペ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３
６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内に
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
サによつ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、パスの右側に沿つた回転レーザーヘツド４４
の回転速度はパスの左側に沿つたレーザーヘツド
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３６，３７
によつて侵入されたかを決定するためにカーテン
検出回路によつ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つてクレーン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３６，３７の両方がラ
イト発信機３１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３６
に接続されたひとつの回路およびホトセンサ３７
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。ブーム１２がカーテン２１５
の中央にあるとき、両カーテンのランプ９９（第
９Ｂ図）は点燈される。ブーム１２がカーテン２
１５の中央から離れて移動するとき、ランプ９９
のひとつはブーム位置の修正が必要であることを
クレーンオペレータに知らせるために消燈する。

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つ
て建設車両オペ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３Ａ〜３Ｃ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つて受光される地
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つて
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
フイールドを示す第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９Ａ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・フイールド検出装置に
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／電池監視システムの概略図、第１２図は
複数の障害物の間のパスに沿つてクレーンを案内
するために使用される警報システムの平面図、第
１３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つてクレーンを案
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…トラツククレーン、１２…ブーム、１１
…オペレータ室、１７…作業区域、１８，１９…
地域、２９，３０…エネルギーカーテン、３１，
３２…光発信機、３６，３６ａ，３７，３７ａ…
光センサ、４３…ケーブル、４９…レーザ光、５
５…フイールド検出装置、６０…光センサ、６２
…エネルギーライト、６８…ホトダイオード、７
９，８０…ブラインド区域、９１…負荷、９２…
警報制御回路、９３…カーテン検出回路、９７…
ラツチ回路、９８…タイミング回路、９９…警報
ランプ、１００…ブザー、１０４〜１０６…コン
パレータ、１１７…タイマ、１１８，１４１…ダ
ーリントン増幅器、１３３…マルチバイブレー
タ、１４０…ラツチ回路、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…ホトダイオード、１７１…リレ
ー、１８２…リレースイツチ、１８３…電池、１
９０…警報ライト、１９６…エネルギー発信機、
２０１…センサ、２０２，２０３，２１４…光カ
ーテン、２１３…光シールド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車両１２の部分が作業区域１７の所定の境界
   線１８，１９に達したことを車両オペレータ１１
   に警報するための警報システムであつて、 前記作業区域１７の境界線に沿つて延びるエネ
   ルギー２９，３０のカーテンを発生するためのエ
   ネルギー源３１，３２と、 エネルギー検出センサが前記エネルギー・カー
   テンを感知した時に信号を与えるために前記車両
   の外側部分１２ａ，３８ａに設けられた少なくと
   もひとつの前記エネルギー検出センサ３６，３
   ７／３６ａ，３７ａと、 前記信号を受信するために前記センサに接続さ
   れ、そして 前記車両が前記作業区域の境界線に達したこと
   を前記車両オペレータに警報するための警報を与
   える警報装置４２と、 によつて特徴ずけられた警報システム。 ２ 一対の前記エネルギー検出センサを構成する
   第２のエネルギー警報センサと、 前記車両の部分が前記エネルギー・カーテンに
   あるときに前記エネルギー源から前記対のエネル
   ギー検出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、前記対の各エネル
   ギー検出センサを設置するため設置ブラケツト３
   ８，３８ａと、 により特徴ずけられる特許請求の範囲第１項記載
   の警報システム。 ３ 前記エネルギー検出センサは複数のエネルギ
   ーセンサ３６，３７，３６ａ，３７ａを備え、そ
   して前記車両に向かうあらゆる方向から伝達され
   るエネルギーをうけるために前記車両の外側部分
   あたりに前記複数のエネルギーセンサを設けるた
   めの複数の設置ブラケツト３８，３８ａを含む、 ことによつて特徴ずけられる特許請求の範囲第１
   項記載の警報システム。 ４ 前記作業区域２００を満たすエネルギーの領
   域を生成するエネルギー源１９６と、 前記センサが前記境界線を横切りそして前記エ
   ネルギー領域を離れたときに警報信号を与えるエ
   ネルギー検出センサ２０１，１９６と、 によつて特徴ずけられる特許請求の範囲第１項記
   載の警報システム。 ５ 前記エネルギー領域の部分４９を遮り、そし
   て前記エネルギー領域が生成に失敗したときに警
   報信号を与えるように設けられたエネルギー検出
   装置５５と、 前記警報信号を使用して前記警報信号エネルギ
   ー・カーテンが確立されないことを前記車両オペ
   レータへ警報するための第２の警報装置６１，６
   ２と、 によつて特徴ずけられる特許請求の範囲第１項又
   は第２項又は第３項記載の警報システム。 ６ 前記作業区域に隣接する所定の平面５０を介
   して継続して通過し、そして前記エネルギーのカ
   ーテンをもたらして前記作業区域の前記境界線を
   制限する回転レーザビーム４９を有するレーザ発
   信機を前記エネルギー源は含み、前記エネルギー
   検出センサはホトセンサを含みそして前記ホトセ
   ンサが前記レーザビームをさえぎるときに前記警
   報信号を前記ホトセンサは生成し、当該ホトセン
   サはクレーン・ブーム１２の外側部分に設けら
   れ、 前記警報装置は前記ホトセンサからの前記警報
   信号に応答して警報信号を与えるために前記ホト
   センサに接続されている、ことにより特徴ずけら
   れる特許請求の範囲第１項記載の警報システム。 ７ 前記ホトセンサが前記回転レーザ・ビームを
   さえぎることを保証するのに十分なサイズを前記
   ホトセンサは有し、そして前記ホトセンサは、当
   該ホトセンサが前記クレーン・ブームの移動の通
   常の速度で前記カーテンを通過するとき、前記警
   報信号を生成する、ことにより特徴ずけられる特
   許請求の範囲第６項記載の警報システム。 ８ 前記クレーン・ブームの外側端を越えて前記
   ホトセンサを設けて、前記ホトセンサと前記レー
   ザ発信機の間の位置への移動動作から、クレー
   ン・ブームとクレーンの他の部分の変化を減少す
   る設置ブラケツト３８、により特徴ずけられる特
   許請求の範囲第６項記載の警報システム。 ９ 前記レーザ・ビームの一部をさえぎるように
   設けられ、前記レーザ・ビームがホトセンサ６０
   上に落ちることを失敗するとき警報信号を与える
   カーテン検出装置５５、により特徴ずけられる特
   許請求の範囲第６項記載の警報システム。 １０ 前記レーザ発信機と前記カーテン検出装置
   は地上の脚台５４，５６上に設けられ、地上の人
   と車両が前記発信機と前記カーテン検出装置の間
   のビームをさえぎることを防ぐこと、により特徴
   ずけられる特許請求の範囲第９項記載の警報シス
   テム。 １１ 前記カーテン検出装置は、前記レーザ発信
   機と前記車両上の前記エネルギー・センサの間の
   最大長の作業距離よりも前記レーザ発信機からさ
   らに長い位置に設けられ、前記レーザビームが前
   記レーザ発信機と前記エネルギー・センサの間の
   どんな霧、ほこり、雨又は他の障害を通すことを
   確実にすること、により特徴ずけられる特許請求
   の範囲第９項記載の警報システム。 １２ 作業路の縁の制限する一対のエネルギー・
   カーテンを生成するための一対のエネルギー源を
   制限する第２のエネルギー源と、前記車両の反対
   外側端に設けられ、当該センサが前記作業路の縁
   に移動するときに警報信号を与える少なくとも１
   つのエネルギー・センサと、前記１つのセンサが
   前記作業路の縁に到達したことを前記オペレータ
   に警告すべく、いずれかのエネルギー・センサか
   らの前記警報信号を利用するための警報装置と、
   によつて特徴ずけられる特許請求の範囲第１項又
   は６項記載の警報システム。