[发明专利]具有宁静区的接近警告系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年4月30日提交的美国临时申请61/174,444的权益，在此通过引用并入其主题的全部内容。

背景技术

本公开内容总地涉及工作地点处的接近警告系统，并且具体涉及一种交互式磁标记场和接近警告系统。已设计了许多警告人提防被车辆和移动设备猛击、夹痛、压伤或者以其它方式伤害的方法。这样的车辆和移动设备可被用于地上和地下操作。所述设备的示例包括：筑路设备，诸如卡车、平路机、压路机和铺路机；地表采矿设备，诸如用于砾石和砂操作的前端式装载机、卡车、推土机、输送机和其它物品；地下采矿设备，诸如连续采煤机、梭车、输送机、破碎机、铲运车、人员运送、牵引机和其它物品。所述设备还包括在仓库和装货港使用的叉车、起重机和卡车。

在美国许多人被这样的设备致命。不幸的是，被设计为帮助保护这些工业操作中的资产和人的系统，诸如接近警告和防撞系统，通常还不是非常有效。如美国专利No.7,420,471中所公开的，一种新型的接近警告系统被研发，并被成功地展示用在连续采煤机上。‘471专利的目的是帮助防止正远程控制连续采煤机的人员被压伤或钉扎并帮助保护辅助使用连续采煤机的其他人员。‘471专利还预想对人员提供不受其它类型的移动设备和机器的伤害的保护。‘471专利的系统利用磁标记场和主动式架构，所述主动式架构合并工人与该工人附近的机器之间的双向通讯。警告被给予离采煤机太近的工人。警告还被提供给机器的操作者。还制定了使设备不动直到人员能够到达安全位置为止的规定。

‘471专利系统中所使用的磁场以低频振荡，并可被有效地用于划分出宁静区(silent zone)。虽然在大多数应用中这样的低频磁场的最大实用范围可能小于50英尺(50英尺大于大多数设备的需求或期望)，但是在警告区在20-30英尺范围中并且危险区在10-15英尺范围中的情况下典型的托运卡车将可被最佳地服务。在一些应用(诸如远程控制的连续采煤机)中，为了保持与机器和邻近环境的良好视觉接触，操作者有必要在大部分时间保持在10-25英尺范围内。在地下采矿中，低频磁场无阻碍地穿过地层，以使得在拐角处的、不在视线中的、或者以其它方式被阻挡的工人对于标记场仍可见。这些磁场不是从天线辐射，而是简单地围绕生成它们的元件伸展和收缩，并且非常适合于标记宁静区与警告区之间的边界。

存在期望工人靠近设备的一部分、但是不靠近该设备的另一部分的情形。一个示例是正在倒退的卡车。卡车旁边的工人的危险性会非常低，或者可能完全没有危险，然而，卡车后面的工人的危险性会非常高。然而，在卡车后面延伸足够远以提供所需保护的磁场对于卡车旁边通常也生成比期望场大的场。因此，需要能够使标记场定形，以限定工人需要所处的区域和/或存在可接受的或者降低的安全危险性的区域。

发明内容

可应用本文所述的各个实施例的工作环境是非常不同的。这些环境之一，筑路环境，可被用作更好理解本文所述的各个实施例的基础。筑路地点处的一些工人会在一定时间内在特定机器周围工作，然后移动到不同的机器，或者当另一个机器到达时继续工作。一些工人会频繁地移动通过机器之间的空间。除了车辆周围的工人之外，操作者可乘驾在车辆上，并且还可从操纵一个车辆切换到另一个车辆。其它机器可由操作者远程控制。鲁棒的接近警告系统应该能够可靠地帮助使工人和操作者在处理操作变化的同时避开危险情形，并且这样做没有显著的错误警报。

本文所述的一个实施例提供一种接近警告系统，该接近警告系统包括产生建立边界的磁场的发生器，其中，该发生器能够接收射频信号。还提供一种发送射频信号的射频装置，该射频装置能够感测磁场和产生射频响应。在接近警告系统中，发生器在第一预定时间段内产生磁场，其后，在第二预定时间段内感测来自射频装置的射频响应信号。接近警告系统还包括第二发生器，该第二发生器在第三预定时间段内产生第二磁场。第二发生器在第四预定时间段内感测射频响应。

本文所述的另一个实施例提供一种用于产生定形的宁静区的接近警告系统。该接近警告系统包括第一发生器和第二发生器，第一发生器产生具有第一边界的第一磁场，并且第二发生器产生具有第二边界的第二磁场。叠加第一边界和第二边界生成不同的边界，并且第一磁场和第二磁场按顺序产生。

本文所述的另一个实施例提供一种用于提供接近警告的方法，该方法包括：产生第一磁场；产生与第一磁场重叠的第二磁场；确定检测器装置相对于第一磁场和第二磁场的位置，其中，通过使用检测器装置检测第一磁场或第二磁场中的至少一个来确定所述位置；以及基于检测器装置的位置发出警告。