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【発明の名称】 受光器を備えるヘルメット並びに吊荷下の警報装置
【発明者】 【氏名】安斉 利昭

【氏名】押野 善之

【氏名】近藤 高弘

【氏名】駒野 敏郎
【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。
【特許請求の範囲】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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（Ｌ２）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１３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’，２２’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５５°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。
【出願人】 【識別番号】０００２０６２１１
【氏名又は名称】大成建設株式会社
【出願日】 平成１４年２月７日（２００２．２．７）
【代理人】 【識別番号】１０００６４４１４
【弁理士】
【氏名又は名称】磯野 道造
【公開番号】 特開２００２−３２７３３０（Ｐ２００２−３２７３３０Ａ）
【公開日】 平成１４年１１月１５日（２００２．１１．１５）
【出願番号】 特願２００２−３０４４５（Ｐ２００２−３０４４５）