JP2000313588A - クレーン制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クレーンの旋回領域内の障害物や、旋回領域
が重なる複数のクレーン同士が衝突事故を起こさないク
レーンの制御装置を提供する。 【解決手段】 予め定められた旋回半径内の安全作業領
域と、定置式クレーンに設置した旋回角度計測器２３と
起伏角度計測器２２から制御用コンピュータ２１が算出
した現在位置とを比較し、現在位置が安全作業領域側へ
移動しようとするときに警告灯２５で警報を発し、オペ
レータに注意を与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はクレーンの制御装
置に関し、特に簡単にクレーンの移動範囲を制御できる
クレーン制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、建設用の定置式クレーンにおい
て、ブームの位置を検出するには、ブームの旋回角度を
検出する旋回角度計測器とブームの起伏角を検出する起
伏角度計測器の２つが用いられていた。従来の旋回角度
計測器や起伏角度計測器においては、その角度を検出す
るためにエンコーダを用いている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のクレーンのブー
ムの位置の検出は上記のように行われていた。位置検出
のためのエンコーダを用いるには、クレーンの機種によ
って回転量を検出するためのギアを個別に準備する必要
があったため、個別のギアの製作やその取付けに時間が
かかるという問題点があった。

【０００４】また、そのようなクレーンが複数設けられ
ている場合は、ブームの移動範囲を規制するには、エン
コーダで旋回角度や起伏角度の可動範囲を規制する必要
があったが、それらの角度の設定に時間がかかるという
問題点があった。

【０００５】そのため、せっかくのクレーンのブーム移
動範囲を制御するシステムが設けられているにもかかわ
らず、オペレータは現実にはスイッチを切って作業を行
なうという問題点があった。

【０００６】また、従来複数の建設用クレーンが同一作
業領域内に設けられている場合においては、複数のクレ
ーンのそれぞれが相手のクレーンとケーブル等の有線を
用いて信号の伝達を行なっていた。

【０００７】このような場合においては、相互にケーブ
ルで接続されているため、一方のクレーンがクライミン
グを行なって上昇するときにケーブルの長さが不足した
り、ブームが旋回することに伴ってケーブルがねじ切れ
るといった問題点があった。

【０００８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、簡単にクレーンのブームの移動
範囲を設定できるクレーン制御装置を提供することを目
的とする。

【０００９】この発明の他の目的は、複数のクレーンが
同一作業領域内で作業を行なう場合において、相互のク
レーンの衝突防止を簡単に行なうことができるクレーン
制御装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る、定置式
クレーンのブームの移動範囲を制御するクレーン制御装
置は、クレーンの据付位置を入力する入力手段と、入力
手段上に、クレーンの作業領域を入力する手段と、入力
された作業領域に基づいてブームの移動範囲を制御する
手段とを含む。

【００１１】入力手段上でクレーンの作業領域を入力す
るとその作業領域内でブームが移動するよう制御手段が
ブームの移動範囲を制御する。簡単なクレーンの作業領
域を入力するだけでブームの移動範囲が制御される。

【００１２】その結果、簡単にブームの移動範囲の設定
ができるクレーン制御装置が提供できる。

【００１３】好ましくは、入力手段はタブレットとタブ
レット上の所望の位置を指示するペンである。

【００１４】ペン入力タブレットを用いてクレーンのブ
ームの移動範囲を入力するだけでブームの移動範囲が設
定される。その結果、簡単な装置を用いてクレーンの移
動範囲が設定できる。

【００１５】この発明の他の局面においては、第１のク
レーンと、第１のクレーンと別に設けられた第２のクレ
ーンとの衝突防止装置においては、第１および第２のク
レーンの各々は相互にそれぞれのブームの位置データを
交信するための無線交信機と、交信データに基づいて衝
突防止を行なう手段とを含む。

【００１６】第１および第２のクレーンが相互に無線で
交信してそのデータに基づいて衝突防止を行なうため、
従来のようにケーブルによるトラブルが生じない。

【００１７】好ましくは、第１および第２のクレーンの
それぞれは旋回角度計測器を有し、旋回角度計測器はフ
ァイバオプティカルジャイロである。

【００１８】ファイバオプティカルジャイロを用いて旋
回角度のデータを検出するため、従来のようにエンコー
ダ用の個別のギアを準備する必要がなくなる。その結
果、安いコストで複数のクレーンの衝突防止が可能にな
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００２０】図１はこの発明に係るクレーン制御装置の
要部を示す模式図である。図１を指して、クレーン制御
装置１は、データ入力部１０とデータ入力部１０に接続
された制御部２０とを含む。データ入力部１０はたとえ
ばクレーンのオペレータのいるクレーン操作室に置か
れ、制御部２０はクレーン本体の近傍に置かれる。

【００２１】データ入力部１０は、データ入力部全体を
制御するデータ入力装置としてのパソコン１１と、パソ
コン１１に接続されたタブレット１２とを含み、タブレ
ット１２はデータ入力面１３を有する。データ入力面１
３へはタブレット１２に付属したペン１４を用いて行な
う。

【００２２】制御部２０は、データ入力部１０に接続さ
れた、制御部２０全体を制御する制御用コンピュータ２
１と、制御用コンピュータ２１に接続されたブームの起
伏角度計測器２２と、ブームの旋回角度計測器２３と、
無線モデム２４と、警告灯２５とを含む。

【００２３】起伏角度計測器２２は、ポテンショメータ
であり、クレーンのブームの起伏角度（図４のαで表わ
す）を検出する。

【００２４】旋回角度計測器２３は、ブーム５２の旋回
角度（図３のβ）を計測する。ここで旋回角度計測器２
３には、ファイバオプティカルジャイロを用いている。
ファイバオプティカルジャイロは、機械式ではなく、光
学式なので可動部がないため寿命が長い。ファイバオプ
ティカルジャイロはブーム５２の任意の場所に取付ける
ことができるため、従来のようにエンコーダ用のギアを
個別に準備する必要がない。そのため、設置の煩雑さが
解消できる。また、ファイバオプティカルジャイロの地
球自転によって生じる誤差はジャイロの検出レベルに不
感帯を設定して解消する。すなわち、ファイバオプティ
カルジャイロの感度として、クレーンの最低移動速度よ
りも敏感で、地球の自転より鈍感な感度を設定する。

【００２５】図２は図１に示したクレーン制御装置１の
要部を示すブロック図である。図１と基本的に同じ構成
要素で構成されているため、同一部分に同一符号を設定
してその説明は省略する。

【００２６】図３は図１に示したタブレット１２のデー
タ入力面１３を示す図である。図３を参照して、データ
入力面１３には定置式クレーンのマスト５１の中心座標
を入力する。

【００２７】パソコン１１への他のデータの入力は、次
のようにして行なう。すなわち、入力項目の種別は図示
のないマウスを用いて行なう。入力項目としては、クレ
ーンの設置台数、マスト中心からブームの支点までの長
さ、マストの長さ、図面の縮尺等をテンキーおよびマウ
スを用いて入力する。一方、マスト中心位置、ブームの
規制範囲をタブレット１２のデータ入力画面１３を用い
て入力する。

【００２８】なお、動作規制時のメッセージを音声で行
なうための音声案内を設けてもよい。

【００２９】図３には、ブーム５２の絵も表示されてい
る。この状態でオペレータはペン１４を用いてデータ入
力面１３に対してクレーン５０のブーム５２が移動して
もよい範囲を設定する。今たとえばクレーン５０の作業
範囲が敷地境界線５３で規定される範囲内である場合
は、オペレータはペン１４を用いて点５４ａ、５４ｂ、
５４ｃおよび５４ｄを入力する。入力されたデータはパ
ソコン１１を介して制御用コンピュータ２１へ送られ
る。このようにしてクレーン５０のブーム５２の移動範
囲を簡単に設定することができる。

【００３０】なお、データ入力面１４には、パソコン１
１を介して予め所定の縮尺が設定されたクレーン５０の
据付けられた近傍の図がデータとして入力されていても
よい。

【００３１】図３においては、クレーンのマスト５１を
中心として、そのＸ方向およびＹ方向において移動可能
な範囲を所定の縮尺で表わされた座標で入力している。

【００３２】なお、図３においては、敷地境界線５３が
直線で表わされたが、曲線の場合は任意の曲線をペン１
４を用いて設定できる。

【００３３】図４はクレーン５０のブーム５２の垂直方
向における移動範囲を設定する状態を示す図である。垂
直方向に特に問題がない場合は図３に示した水平方向の
みの移動範囲の設定で特に問題はない。しかしながら、
たとえば図４に示すように垂直方向において作業領域に
隣接して建物７３のような障害物が存在する場合は、垂
直方向においてもその作業範囲を設定する必要がある。
この場合は、図４に示すように、オペレータがペン１４
を用いて作業領域として７５ａ、７５ｂ、７５ｃおよび
７５ｄをタブレット１２のデータ入力面１３に入力す
る。

【００３４】これによって、入力されたデータは制御用
コンピュータ２１へ送られ所定の処理が行なわれる。

【００３５】また、計測データとしては、起伏角度、旋
回角度および巻上げ量を計測する。なお、安全性を考慮
して、ブームは設定された移動範囲内のクレーン停止特
性や作業環境に応じた任意の距離で警報が発せられるよ
う設定される。また、複数のクレーンが設けられたとき
に、相互のブームの衝突についても、クレーン停止特性
や作業環境に応じた任意の距離になれば警報を発するよ
うに設定する。

【００３６】図５は制御用コンピュータ２１の行なう制
御内容を示すフローチャートである。まず、パソコン１
１により、ペン入力タブレット１２を介して移動範囲の
設定が行なわれたかどうかを判断する（ステップＳ１
１、以下ステップを略す）。

【００３７】移動範囲の設定が行なわれたならば（Ｓ１
１でＹＥＳ）、制御用コンピュータ２１へその旨のデー
タが送信される（Ｓ１２）。制御用コンピュータ２１の
管理の下でブーム５２が移動される（Ｓ１３）。

【００３８】ブーム５２の移動のたびに旋回角が設定さ
れた移動範囲内かどうかが判断される（Ｓ１４）。旋回
角が移動範囲内であれば（Ｓ１４でＹＥＳ）、次に起伏
角の範囲がチェックされる（Ｓ１５）。

【００３９】起伏角も所定の移動範囲内であれば（Ｓ１
５でＹＥＳ）、プログラムはＳ１３のブーム移動へ移行
する。

【００４０】旋回角または起伏角のいずれかが所定の移
動範囲内でなければ（Ｓ１４，Ｓ１５でＮＯ）、警告灯
２５または警報等によって警告が発せられ（Ｓ１６）、
ブーム５２が設定された所定の移動範囲内になるまで移
動される（Ｓ１７）。

【００４１】次に複数のクレーンが同一敷地内で移動さ
れる場合について説明する。図６はそのような状態を示
す図である。図６を参照して、図３に示したのと同様の
クレーン６１、７１がそれぞれのブーム６２、７２を有
している。これらクレーン６１、７１は旋回時に重複す
る部分を有する。なお、これら２つのクレーン６１，７
１の移動範囲は所定の敷地境界６３内であるとする。

【００４２】この場合のクレーン６１，７１の要部を示
すブロック図を図７に示す。クレーン６１、７１の要部
は基本的に図１および図２に示した内容と同じである。
異なる点は、クレーン６１およびクレーン７１が相互に
無線モデム２４ａ，２４ｂを介して交信する点である。

【００４３】すなわち、クレーン６１、７１はそれぞれ
相互に無線モデム２４ａ，２４ｂを介して相互のブーム
６２、６３の位置を交信する。そしてこのブーム６２，
７２が衝突し得る範囲内にあるときは、後に説明するよ
うに相互に警告を発する。

【００４４】図８は図６に示した２つのクレーン６１、
７１の立面図である。図８を参照して、率面方向におい
てもそれぞれのブーム６２、７２が衝突し得るか否かの
判断を行なう。

【００４５】図９は２つのクレーン６１、７１がブーム
の重複領域を有して稼動している場合のそれぞれの制御
用コンピュータ２１ａ，２１ｂの動作態様を示すフロー
チャートである。

【００４６】図９を参照して、まず、先の実施の形態と
同様に移動範囲の設定が行なわれたかどうかを判断する
（Ｓ２１）。移動範囲の設定が行なわれると（Ｓ２１で
ＹＥＳ）、制御用コンピュータ２１ａ、２１ｂへそのデ
ータが送信される（Ｓ２２）。

【００４７】この状態でそれぞれのブーム６２、７２が
移動され、それぞれの自己位置を旋回角度計測器２２お
よび起伏角度計測器２３を用いて認識する（Ｓ２３）。
そして認識したブームの自己位置を他方側の制御用コン
ピュータ２１ａ、２１ｂに送信する（Ｓ２４）。

【００４８】ブーム６２、７２が旋回され、旋回方向に
おける衝突の可能性が判断される（Ｓ２５）。旋回方向
における衝突の可能性がなければ（Ｓ２５で無し）、次
に起伏方向での衝突の可能性が判断される（Ｓ２６）。
起伏方向でも衝突の可能性がなければ（Ｓ２６で無
し）、プログラムはＳ２３へ戻る。

【００４９】Ｓ２５およびＳ２６で旋回方向または起伏
方向のいずれか一方ででも衝突の可能性があるときは
（Ｓ２５、Ｓ２６で有り）、警告が発せられ（Ｓ２
７）、ブームの移動が促される。ブームが移動されたと
きは（Ｓ２８でＹＥＳ）、プログラムはＳ２３に戻り、
再び衝突の可否が判断される。

【００５０】なお、上記実施の形態においては、クレー
ンが１台または２台の場合についてのみ説明したが、こ
れに限らず、３台以上の台数があっても同様の制御が可
能であることは言うまでもない。

【００５１】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るクレーン制御装置の要部を示す
模式図である。

【図２】この発明に係るクレーン制御装置の要部を示す
ブロック図である。

【図３】この発明に係るクレーン制御装置のタブレット
におけるデータ入力状態を示す図である。

【図４】垂直方向におけるブームの移動範囲を設定する
タブレット上の表示状態を示す図である。

【図５】クレーンが１台の場合のクレーン制御装置の動
作内容を示すフローチャートである。

【図６】クレーンが２台の場合のタブレットにおける移
動範囲設定状態を示す図である。

【図７】クレーンが２台ある場合のそれぞれのクレーン
の要部を示すブロック図である。

【図８】クレーンが２台ある場合の垂直方向の移動範囲
設定状態を示す図である。

【図９】クレーンが２台ある場合のクレーン制御装置の
動作内容を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ クレーン制御装置 １０ データ入力部 １１ パソコン １２ タブレット １３ データ入力面 １４ ペン ２０ 制御部 ２１ 制御用コンピュータ ２２ 起伏角度計測器 ２３ 旋回角度計測器 ２４ 無線モデム ２５ 警告灯 ５０ クレーン ５１ マスト ５２ ブーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F205 AA03 BA01 HA03 HB02 HB10 HC02 KA10 5H215 AA17 BB09 BB11 CC07 CX06 GG02 JJ04 JJ10 JJ12 JJ15 JJ23 KK03 9A001 BB01 BB04 CC05 HH15 HH19 HH34 KK16 KK37

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定置式クレーンのブームの移動範囲を制
   御するクレーン制御装置であって、 前記クレーンの据付位置を入力する入力手段と、 前記入力手段上に、前記ブームの作業領域を入力する手
   段と、 前記入力された作業領域に基づいて、前記ブームの移動
   範囲を制御する手段とを含む、クレーン制御装置。
2. 【請求項２】 前記入力手段はタブレットと前記タブレ
   ット上の所望の作業領域を指示するペンである、請求項
   １に記載のクレーン制御装置。
3. 【請求項３】 前記ブームが前記作業領域の境界に近づ
   いたとき、警告を発する警告手段を含む、請求項１に記
   載のクレーン制御装置。
4. 【請求項４】 前記クレーンは複数設けられ、 前記制御手段は前記複数のクレーンの作業領域が重複す
   るときは、前記複数のクレーンの各々が相互に交信して
   衝突防止を行なう、請求項１に記載のクレーン制御装
   置。
5. 【請求項５】 第１のクレーンと、前記第１のクレーン
   とは別に設けられた第２のクレーンの衝突防止装置であ
   って、 前記第１および第２のクレーンの各々は、 それぞれのブームの位置データを相互に交信するための
   無線交信機と、 前記交信データに基づいて衝突防止を行なう手段とを含
   む、クレーン制御装置。
6. 【請求項６】 前記第１および第２のクレーンの各々は
   さらに、旋回角度計測器を有し、 前記旋回角度計測器はファイバオプティカルジャイロで
   ある、請求項５に記載のクレーン制御装置。