JP3111197B2 - 台車間の接近検知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クレーン装置など
複数の台車が同一軌道上を走行する設備において、台車
間の距離を測定し、その距離に応じて台車間の接近を検
知する台車間の接近検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、天井クレーン、スタッカークレ
ーン等のクレーン装置において、複数の台車が同一軌道
上を走行する場合、台車が異常接近する危険性があるた
め、一般に、各台車に光線式の距離測定装置が搭載さ
れ、距離測定装置によって測定された台車間の測定距離
に応じて、台車間の接近を検知し、台車の減速制御や停
止制御を行っている。

【０００３】即ち、図４のように、２台の台車３１、３
２が同一軌道３３上を走行するクレーン装置の場合、距
離測定部３４、３５が各台車３１、３２に設置され、各
距離測定部３４、３５には、赤外線等の光線を所定のタ
イミングで発生させる投光器３６、３７が設置され、そ
の投光器３６、３７から投光された光線を反射する反射
器４０、４１が他方の台車側に設置され、反射器４０、
４１から反射された光線を受光する受光器３８、３９が
一方の台車の距離測定部に設置される。各距離測定部３
４、３５は、投光器３６、３７で光線を投光した時点か
ら受光器３８、３９で受光した時点までの時間差を測定
し、その時間差から台車３１、３２間の距離を算出する
ように構成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、２台の台
車が走行するクレーン装置のような場合、各台車に距離
測定部と反射器を設置し、４本の光軸（光線）を発生さ
せて台車間の距離を測定するため、各光軸を干渉するこ
となく配置するためには、比較的広いスペースを必要と
し、また、装置の設置時には各光軸の位置調整が煩雑で
あり、さらに、反射器の汚れなどを除去する保守点検作
業に多くの時間と工数を必要とする問題があった。

【０００５】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、反射器を用いずに、より少ない光軸数で台車間の距
離を測定して台車間の接近を検知することができる台車
間の接近検知装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の接近検知装置は、同一軌道上に配設された
２台の台車間の距離を測定し、該距離に応じて該台車間
の接近を検知する台車間の接近検知装置において、台車
の一方に搭載され第一投光器と第一受光器を有する第一
距離測定部と、他方の台車に搭載され第二投光器と第二
受光器を有する第二距離測定部と、を備え、台車間に該
第一・第二投光器によって発生させた光線の到達時間に
基づき台車間の距離を測定し、測定した台車間の距離に
応じて台車間の接近を検知する台車間の接近検知装置で
あって、第一距離測定部には、第二距離測定部の測定時
に第二投光器からの投光を第一受光器が受光したとき直
ちに第一投光器を投光動作させて光線を第二受光器に送
る第一投光制御手段と、第一距離測定部の測定時に、第
一投光器が投光動作した時点から第二受光器が受光動作
し第二投光器が投光動作して第一受光器に受光された時
点までの時間を測定する第一時間測定手段と、第一時間
測定手段の測定時間から求めた台車間の距離に基づき台
車間の接近を検知する第一接近検知手段と、が設けら
れ、第二距離測定部には、第一距離測定部の測定時に第
一投光器からの投光を第二受光器が受光したとき直ちに
第二投光器を投光動作させて光線を第一受光器に送る第
二投光制御手段と、第二距離測定部の測定時に、第二投
光器が投光動作した時点から第一受光器が受光動作し第
一投光器が投光動作して第二受光器に受光された時点ま
での時間を測定する第二時間測定手段と、第二時間測定
手段の測定時間から求めた台車間の距離に基づき該台車
間の接近を検知する第二接近検知手段と、が設けられ、
第一距離測定部と第二距離測定部は、予め決められた一
方の測定部が先に測定を行い、次に他方の測定部が測定
を行うことを特徴とする。

【０００７】

【作用・効果】このような構成の接近検知装置では、例
えば先ず、第一距離測定部が測定を開始し、第一投光器
が投光動作し、第二距離測定部の第二受光部に光線を投
光する。第二投光制御手段は、第一投光器からの投光を
第二受光器が受光したとき直ちに第二投光器を投光動作
させて光線を第一受光器に送る。第一時間測定手段は、
第一投光器が投光動作した時点から第二受光器が受光動
作し第二投光器が投光動作して第一受光器に受光された
時点までの時間を測定する。この時間は、第一距離測定
部と第二距離測定部間、つまり台車間に発生させた光線
の往路と復路の到達時間に既知の回路処理時間を加えた
時間であるから、台車間の距離に対応した時間を算出す
ることができ、その時間から台車間の距離が求められ
る。そして、第一接近検知手段は、台車間の距離に基づ
き台車間の接近を検知する。

【０００８】次に、第二距離測定部が測定を開始し、第
二投光器が投光動作し、第一距離測定部の第一受光部に
光線を投光する。第一投光制御手段は、第二投光器から
の投光を第一受光器が受光したとき直ちに第一投光器を
投光動作させて光線を第二受光器に送る。第二時間測定
手段は、第二投光器が投光動作した時点から第一受光器
が受光動作し第一投光器が投光動作して第二受光器に受
光された時点までの時間を測定する。この時間は、第二
距離測定部と第一距離測定部間、つまり台車間に発生さ
せた光線の往路と復路の到達時間に既知の回路処理時間
を加えた時間であるから、台車間の距離に対応した時間
を算出することができ、その時間から台車間の距離が求
められる。そして、第二接近検知手段は、台車間の距離
に基づき台車間の接近を検知する。

【０００９】このように、一方の台車に第一距離測定部
を、他方の台車に第二距離測定部を設置するだけでよい
ため、反射器が不要となり、従来の装置に比べ構成部品
を少なくでき、保守点検も容易となる。また、往路の光
線と復路の光線を通すための２本の光軸を台車間で形成
すればよいため、従来の４本の光軸を形成する装置に比
べ、スペースを少なくでき、狭い場所にも設置すること
ができ、また、光軸数が２本と少ないために、設置時の
光軸調整や保守点検も容易である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１１】図１は本発明の接近検知装置を適用したク
レーン装置の概略平面図を示し、図２はその構成ブロッ
ク図を示している。クレーン装置には、２台の台車３
１、３２が同一軌道３３上を走行するように設置され、
一方の台車３１に接近検知装置の第一距離測定部１が設
置され、他方の台車３２に第二距離測定部１１が設置さ
れる。

【００１２】第一距離測定部１と第二距離測定部１１
は、図２に示すように、同様の構成ブロックから構成さ
れる。即ち、第一距離測定部１と第二距離測定部１１に
は、赤外線等の光線を所定のタイミングで発生させるＬ
ＥＤ等の第一投光器２、第二投光器１２と、対向する距
離測定部の第二投光器１２、第一投光器２からの光線を
受光するフォトトランジスタ等の第一受光器３、第二受
光器１３と、第一投光器２、第二投光器１２を駆動する
投光駆動回路４、１４と、投光駆動回路４、１４に所定
周期のパルス信号を送るパルス発振器５、１５と、が設
けられる。

【００１３】図１に示すように、第一投光器２は光線Ｂ
１を第二受光器１３に向けて投光するように配置され、
第二投光器１２は光線Ｂ２を第一受光器３に向けて投光
するように配置される。投光駆動回路４、１４は、所定
周波数で変調を行って変調光を投光するように第一投光
器２、第二投光器１２を駆動し、また、パルス発振器５
から送られるパルス信号に基づき、そのパルス幅だけ投
光駆動する。また、投光駆動回路４、１４は、対向する
距離測定部から光線を受けた後に投光する場合、コント
ローラ６、１６の指令により投光駆動する。

【００１４】第一距離測定部１と第二距離測定部１１に
は、第一受光器３、第二受光器１３からの受光信号をア
ンプ７、１７を通して入力し整流及び波形整形を行う波
形整形回路８、１８と、コントローラ６、１６の指令に
より光線の投光時から受光時までの時間を算出する時間
算出回路９、１９と、時間算出回路９、１９の出力信号
に基づいて台車３１と３２間の距離を求め、その距離が
予め設定された安全距離より短い場合には、台車間の接
近と判断し、制動指令信号や停止指令信号を台車の制動
制御回路２１、２２に出力する判定出力回路１０、２０
と、が設けられる。

【００１５】コントローラ６、１６は、ＣＰＵ或はロジ
ック回路から構成され、予め決められたプログラム或は
シーケンスにより、投光と受光の制御、及び時間差の演
算を行ない、第一距離測定部１と第二距離測定部１１に
おいて各々、台車３１、３２間の距離を算出するように
制御動作する。時間算出回路９、１９及び判定出力回路
１０、２０を含めて、ＣＰＵにより構成することもでき
る。

【００１６】次に、上記構成の接近検知装置の動作を説
明する。この装置の動作は、基本的には、先ず、第一距
離測定部１の第一投光器２から第二距離測定部１１の第
二受光器１３に往路の光線を送り、その受光時に第二投
光器１２を投光駆動して復路の光線を第一受光器３に送
り受光させ、往路の投光時から復路の受光時までの時間
を測定して第一距離測定部１が台車３１、３２間の距離
データを得る。

【００１７】次に、同様に第二距離測定部１１の第二投
光器１２から第一距離測定部１の第一受光器３に光線を
送り、その受光時に第一投光器２を投光駆動して光線を
第二受光器１３に受光させ、往路の投光時から復路の受
光時までの時間を測定して第二距離測定部１１が台車３
１、３２間の距離データを得るように動作する。

【００１８】即ち、先ず、第一距離測定部１の投光駆動
回路４がパルス発振器５からのパルス信号に基づいて動
作し、第一投光器２から第二距離測定部１１の第二受光
器１３に光線Ｂ１が送られる。第二距離測定部１１の第
二受光器１３はその光線Ｂ１を受光すると、受光信号を
出力し、アンプ１７を通してそれを波形整形回路１８に
送り、波形整形回路１８は波形整形された受光信号をコ
ントローラ１６に送る。コントローラ１６はこの時、投
光指令信号を投光駆動回路１４に出力し、投光駆動回路
１４は直ちに第二投光器１２を駆動し、第二投光器１２
は所定パルス幅の光線Ｂ２を第一受光器３に投光する。

【００１９】第一距離測定部１の第一受光器３はその光
線Ｂ２を受光すると、受光信号を出力し、アンプ７を通
してそれを波形整形回路８に送り、波形整形回路１８は
整流及び波形整形した後、その信号を時間算出回路９に
送る。時間算出回路９は、図３のタイミングチャートに
示すように、第一投光器２の往路の投光時から第一受光
器３の復路の受光時までの時間Ｔ１を算出する。

【００２０】台車間の距離に対応した時間ＴＬは、ＴＬ
＝（Ｔ１−ｔ１）／２、ここでｔ１は第二受光器１３で
の受光時から第二投光器１２の投光動作までの回路処理
時間、と表される。

【００２１】この時間データＴ１は判定出力回路１０に
送られ、判定出力回路１０は、測定された時間Ｔ１と予
め判明している回路処理時間ｔ１とから、台車間の距離
に対応した時間ＴＬを、上記式から算出する。このよう
な往路と復路の光線の投光・受光動作は、連続して複数
回行なうこともでき、その場合には、得られた複数の時
間データＴＬの平均値を算出して台車間の距離に対応し
た時間ＴＬとすれば、誤差を少なくすることができる。

【００２２】そして、判定出力回路１０は、その時間Ｔ
Ｌが予め設定された安全距離に対応した時間より短いと
判定したとき、台車間の接近と判断し、減速指令信号或
は停止指令信号を台車の制動制御部２１に出力する。こ
れにより、制動制御部２１が台車３１の走行系に制動を
かけて減速或は停止制御を行ない、台車間の異常接近を
回避する。

【００２３】次に、所定時間後、第二距離測定部１１の
投光駆動回路１４がパルス発振器１５からのパルス信号
の基づいて第二投光器１２を駆動し、第二投光器１２か
ら第一距離測定部１の第一受光器３に光線Ｂ２が送られ
る。第一距離測定部１の第一受光器３はその光線Ｂ２を
受光すると、受光信号を出力し、アンプ７を通してそれ
を波形整形回路８に送り、波形整形回路８は波形整形さ
れた受光信号をコントローラ６に送る。コントローラ６
はこの時、投光指令信号を投光駆動回路４に出力し、投
光駆動回路４は直ちに第一投光器２を駆動し、第一投光
器２は所定パルス幅の光線Ｂ１を第二受光器１３に投光
する。

【００２４】第二距離測定部１１の第二受光器１３はそ
の光線Ｂ１を受光すると、受光信号を出力し、アンプ１
７を通してそれを波形整形回路１８に送り、波形整形回
路１８は整流及び波形整形した後、その信号を時間算出
回路１９に送る。時間算出回路１９は、図３のタイミン
グチャートに示すように、第二投光器１２の投光時から
第一受光器３の受光時までの時間Ｔ２を算出する。

【００２５】上記と同様に、台車間の距離に対応した時
間ＴＬは、ＴＬ＝（Ｔ２−ｔ２）／２、ここでｔ２は第
一受光器３での受光時から第一投光器２の投光動作まで
の回路処理時間、と表される。

【００２６】この時間データＴ２は判定出力回路２０に
送られ、判定出力回路２０は、測定された時間Ｔ２と予
め判明している回路処理時間ｔ２とから、台車間の距離
に対応した時間ＴＬを上記式から算出する。このような
往路と復路の光線の投光・受光動作は、連続して複数回
行なうこともでき、その場合には、得られた複数の時間
データＴＬの平均値を算出して台車間の距離に対応した
時間ＴＬとすれば、誤差を少なくすることができる。

【００２７】そして、判定出力回路２０は、その時間Ｔ
Ｌが予め設定された安全距離に対応した時間より短いと
判定したとき、台車間の接近と判断し、減速指令信号或
は停止指令信号を台車の制動制御部２２に出力する。こ
れにより、制動制御部２２が台車３２の走行系に制動を
かけて減速或は停止制御を行ない、台車間の異常接近を
回避する。

【００２８】このように、本発明の接近検知装置では、
反射器を設置せず、各台車に同様な構成の距離測定部を
設置するだけでよいため、従来に比べ構成部品を削減で
きると共に、装置の設置調整作業が容易となり、装置の
保守点検も容易に行うことができる。さらに、台車間つ
まり第一距離測定部と第二距離測定部間に発生させる光
軸（光線）を２本にすることができるため、従来の４本
の光軸に比べ、光軸のためのスペースが減少し、狭い場
所でも設置可能となる。

【００２９】なお、往路と復路の光線の到達時間から台
車間の距離を求めるため、第一距離測定部１と第二距離
測定部１１の何れの測定部から投光を開始してもよい。
つまり上記実施例と逆に、第二距離測定部１１から第一
距離測定部１に投光して第二距離測定部１１が距離測定
データを得た後に第一距離測定部１が投光を行なって距
離測定データを得るようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の接近検知装置を適用したクレーン装置
の概略平面図である。

【図２】接近検知装置の構成ブロック図である。

【図３】投光器と受光器の動作タイミングを示すタイミ
ングチャートである。

【図４】従来の接近検知装置を用いたクレーン装置の概
略平面図である。

【符号の説明】

１−第一距離測定部 ２−第一投光器 ３−第一受光器 １１−第二距離測定部 １２−第二投光器 １３−第二受光器

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一軌道上に配設された２台の台車間の
   距離を測定し、該距離に応じて該台車間の接近を検知す
   る台車間の接近検知装置において、 該台車の一方に搭載され第一投光器と第一受光器を有す
   る第一距離測定部と、該他方の台車に搭載され第二投光
   器と第二受光器を有する第二距離測定部と、を備え、該
   台車間に該第一・第二投光器によって発生させた光線の
   到達時間に基づき該台車間の距離を測定し、測定した台
   車間の距離に応じて該台車間の接近を検知する台車間の
   接近検知装置であって、 前記第一距離測定部には、前記第二距離測定部の測定時
   に該第二投光器からの投光を該第一受光器が受光したと
   き直ちに該第一投光器を投光動作させて光線を第二受光
   器に送る第一投光制御手段と、該第一距離測定部の測定
   時に、該第一投光器が投光動作した時点から該第二受光
   器が受光動作し第二投光器が投光動作して第一受光器に
   受光された時点までの時間を測定する第一時間測定手段
   と、該第一時間測定手段の測定時間から求めた台車間の
   距離に基づき該台車間の接近を検知する第一接近検知手
   段と、が設けられ、 前記第二距離測定部には、前記第一距離測定部の測定時
   に該第一投光器からの投光を該第二受光器が受光したと
   き直ちに該第二投光器を投光動作させて光線を第一受光
   器に送る第二投光制御手段と、該第二距離測定部の測定
   時に、該第二投光器が投光動作した時点から該第一受光
   器が受光動作し第一投光器が投光動作して第二受光器に
   受光された時点までの時間を測定する第二時間測定手段
   と、該第二時間測定手段の測定時間から求めた台車間の
   距離に基づき該台車間の接近を検知する第二接近検知手
   段と、が設けられ、該第一距離測定部と第二距離測定部は、予め決められた
   一方の該測定部が先に測定を行い、次に他方の該測定部
   が測定を行う ことを特徴とする台車間の接近検知装置。
2. 【請求項２】 前記第一距離測定部の第一時間測定手段
   と第二距離測定部の第二時間測定手段は、光線の到達時
   間を複数回にわたり測定し、その平均値を求めることを
   特徴とする請求項１記載の台車間の接近検知装置。