JP2020104979A - クレーン用荷振れ角度測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】迅速且つ正確に低コストでクレーンの荷振れ角度を測定する。【解決手段】クレーン用荷振れ角度測定装置５０は、特定の荷振れ方向に沿って配置された３つ以上の音波受信器Ｍと、吊り荷支持部又は吊り荷支持部に支持された吊り荷で発生した音を各音波受信器Ｍが受信するタイミングのずれに基づいて、音の発生源から各音波受信器Ｍまでの距離の差分を算出する距離差算出部５１と、各音波受信器Ｍの位置情報、及び、距離差算出部５１により算出された差分に基づいて、特定の荷振れ方向における荷振れ角度を算出する荷振れ角算出部５２と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、クレーンに生じた荷振れの角度を測定するためのクレーン用荷振れ角度測定装置に関するものである。

建設現場、工場、港湾等において様々な種類のクレーンが物資の運搬に利用されている。クレーンを用いて荷役を行う場合、巻上げ、巻下げ、旋回等の動作が行われるが、その際に吊り荷に振れ（以下、荷振れという）が生じることがある。荷振れが生じることにより、クレーンの操作が難しくなる。

例えば、ジブクレーンでは吊り荷を吊り下げるワイヤーがジブ先端に取り付けられるが、吊り荷の巻上げ時に、ジブ先端から鉛直（重力方向）に下ろした線上に吊り荷重心が位置していないと、地切りの際に荷振れが生じる。

しかし、オペレータが目視で、ジブ先端と吊り荷重心とを鉛直線上に位置合わせすることは困難であるので、ジブ先端位置と吊り荷重心位置とを結んだ線が鉛直方向となす角度（以下、荷振れ角度という）を測定し、この荷振れ角度を制御する方法が色々提案されている。

クレーンは大型機械であるため、ロータリーエンコーダのような接触センサを用いて荷振れ角度を測定することは困難であるので、従来、例えばＣＣＤカメラのような視覚センサを用いた荷振れ角度の測定が行われてきた。また、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）や電波を用いて吊り荷位置を特定し、荷振れ角度を求めることも検討されてきた。

また、本願発明者らは、天井クレーンを対象とする荷振れ角度の測定方法として、２つのマイクロホンを用いてフックや吊り具で発生した音響信号を受信し、２つの音響信号の到来時間差を求め、この到来時間差と荷振れ角度との関係を非線形方程式で記述し、計算処理によって荷振れ角度を算出する方法を提案している。

Journal of Robotics, Networking and Artificial Life, Vol. 4, No. 4, March 2018, p.322-325

しかし、視覚センサを利用した荷振れ角度測定には、荷振れ角度を画像として取得できる位置に視覚センサを配置しなければならないという制約があるうえに、導入やメンテナンスにもコストがかかってしまうという問題がある。

また、ＧＮＳＳによる吊り荷位置測定については、ＧＮＳＳの利用可能地域に関する制約に加えて、都市部のビル等の狭間でクレーンによる作業が行われる場合に衛星測位が不十分となって測定精度が悪くなるという問題がある。また、電波による吊り荷位置測定についても法規制等の問題がある。

また、非特許文献１に記載の方法では、ニュートン法に基づいて非線形方程式を解く必要があるため、計算コストが生じるという問題がある。さらに、この計算処理には「吊り下げワイヤーの支持点から音響信号の発生点までの距離」が既知である必要があるところ、例えば吊り下げワイヤーにたるみが生じていると、「吊り下げワイヤーの支持点から音響信号の発生点までの距離」を吊り下げワイヤーの繰り出し量から求めることができなくなるという問題がある。

前記に鑑み、本発明は、迅速且つ正確に低コストでクレーンの荷振れ角度を測定できるようにすることを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明に係るクレーン用荷振れ角度測定装置は、吊り荷支持部と、吊り荷支持部を吊り下げる吊り下げ部と、吊り下げ部が取り付けられた支持部とを備えたクレーンに用いられる荷振れ角度測定装置であって、第１の荷振れ方向に沿って配置された３つ以上の第１の音波受信器と、吊り荷支持部又は吊り荷支持部に支持された吊り荷で発生した音を第１の音波受信器のそれぞれが受信するタイミングのずれに基づいて、音の発生源から第１の音波受信器のそれぞれまでの距離の第１の差分を算出する距離差算出部と、第１の音波受信器のそれぞれの位置情報、及び、距離差算出部により算出された第１の差分に基づいて、第１の荷振れ方向における第１の荷振れ角度を算出する荷振れ角算出部と、を備える。

本発明に係るクレーン用荷振れ角度測定装置によると、吊り荷支持部又は吊り荷で発生した音を、第１の荷振れ方向に沿って配置された３つ以上の第１の音波受信器が受信するタイミングのずれに基づいて、音の発生源から各第１の音波受信器までの距離の第１の差分を算出し、当該第１の差分を用いて、第１の荷振れ方向における第１の荷振れ角度を算出する。

ここで、第１の音波受信器が３つあれば、音の発生源から各第１の音波受信器までの距離に関して第１の差分が２つ得られるので、「ワイヤー等の吊り下げ部の支持点から音の発生源までの距離」が既知でなくても、例えばニュートン法を用いるような複雑な計算を行うことなく、算術的に第１の荷振れ角度を迅速且つ正確に算出することができる。また、第１の音波受信器が４つ以上あれば、故障に対する冗長性が得られるのみならず、４つ以上の第１の音波受信器の中から選択される３つの第１の音波受信器の組み合わせが複数存在するので、各組み合わせ毎に第１の荷振れ角度を算出し、その平均や多数決を取ること等によって、得られる第１の荷振れ角度の精度を向上させることもできる。また、吊り荷支持部又は吊り荷で発生した音を用いて荷振れ角度測定を行うため、地形的制約や法規制等の制約を受けにくく、音波受信器として指向性マイク等を用いれば、騒音等の周囲環境の影響も受けにくくなる。さらに、音波受信器として例えば指向性マイクを用いたとしても、従来の視覚センサを用いた場合と比較して、低コストで荷振れ角度を算出することができる。

以上のように、本発明に係るクレーン用荷振れ角度測定装置によると、迅速且つ正確に低コストでクレーンの荷振れ角度を算出することができる。

尚、本発明に係るクレーン用荷振れ角度測定装置において、３つ以上の第１の音波受信器は、例えばジブクレーンのジブや本体部等、クレーン自体に取り付けてもよいし、或いは、天井クレーンのような固定クレーンであれば、音波受信器の一部をクレーン外部の所定位置に設置してもよい。また、「第１の荷振れ方向に沿って３つ以上の第１の音波受信器が配置される」とは、ジブクレーンであれば、例えば、クレーンを上から見たときに「ジブ」の延びる方向に沿って３つ以上の第１の音波受信器が配置されることを意味し、必ずしも、全ての第１の音波受信器が３次元における同一直線上に配置されることまでは必要としない。言い換えると、クレーンを上から見たときに「ジブ」の延びる方向に沿って全ての第１の音波受信器が配置されていれば、クレーンを横（「ジブ」の延びる方向に対して垂直な方向）から見たときに各第１の音波受信器が同一直線上に配置されていなくてもよい。

また、本発明に係るクレーン用荷振れ角度測定装置において、音の発生源として、吊り荷支持部に装着された音波発信器をさらに備えてもよい。

このようにすると、音波発信に指向性を持たせたり、音波発信のタイミングや音波帯域を調整することが可能となる。このため、吊り荷支持部等で自然発生する音、例えば、吊り荷に掛け渡されたロープと当該ロープを支持するフックとの間に生じる「きしみ音」、フックと吊り具との可動接合部に生じる「摩擦音」などを用いる場合と比べて、周囲の騒音の影響を受けにくい状態で荷振れ角度を測定することができる。この場合、音波発信器は、可聴帯域の音波を発信すると、周辺の人間に吊り荷又は吊り荷支持部の接近を知らせて安全性を確保することができる。また、音波発信器は、オン／オフをリモートで制御できると、荷振れ角度測定が必要なときのみ、音波を発信することができるので、騒音対策になる。

また、本発明に係るクレーン用荷振れ角度測定装置において、第１の音波受信器のそれぞれは、指向性を有してもよい。

このようにすると、周囲の騒音の影響を受けにくい状態で荷振れ角度を測定することができる。

また、本発明に係るクレーン用荷振れ角度測定装置において、第１の荷振れ方向に対して垂直な第２の荷振れ方向に沿って配置された３つ以上の第２の音波受信器をさらに備え、距離差算出部は、音を第２の音波受信器のそれぞれが受信するタイミングのずれに基づいて、音の発生源から第２の音波受信器のそれぞれまでの距離の第２の差分を算出し、荷振れ角算出部は、第２の音波受信器のそれぞれの位置情報、及び、距離差算出部により算出された第２の差分に基づいて、第２の荷振れ方向における第２の荷振れ角度を算出してもよい。

このようにすると、吊り荷の正確な位置を立体的に把握することができる。

尚、「第１の荷振れ方向に対して垂直な第２の荷振れ方向に沿って３つ以上の第２の音波受信器が配置される」とは、ジブクレーンであれば、例えば、クレーンを上から見たときに「ジブ」の延びる方向に対して垂直な方向に沿って３つ以上の第２の音波受信器が配置されることを意味し、必ずしも、全ての第２の音波受信器が３次元における同一直線上に配置されることまでは必要としない。言い換えると、クレーンを上から見たときに「ジブ」の延びる方向に対して垂直な方向に沿って全ての第２の音波受信器が配置されていれば、クレーンを正面（「ジブ」の延びる方向）から見たときに各第２の音波受信器が同一直線上に配置されていなくてもよい。

また、「第１の荷振れ方向に沿って配置された３つ以上の第１の音波受信器」のうちの１つの第１の音波受信器と、「第１の荷振れ方向に対して垂直な第２の荷振れ方向に沿って配置された３つ以上の第２の音波受信器」のうちの１つの第２の音波受信器とは、第１の荷振れ方向と第２の荷振れ方向とが交差する箇所に配置された共通の音波受信器であってもよい。

また、本発明に係るクレーン用荷振れ角度測定装置において、クレーンは、支持部であるジブと、ジブを支持する本体部とを備えるジブクレーンであり、第１の音波受信器のそれぞれは、ジブに配置されてもよい。

このようにすると、ジブクレーンにおいて、「ジブ」の延びる方向に沿った第１の荷振れ角度を測定することができる。従って、得られた第１の荷振れ角度に基づいてジブの起伏角を制御することにより、荷振れの発生を防止することができる。例えば、地切りの前に、得られた第１の荷振れ角度に基づいてジブの起伏角を制御することにより、ジブ先端と吊り荷重心とを鉛直線上に位置合わせしておけば、地切りの際に荷振れが発生することを防止することができる。

本発明によると、迅速且つ正確に低コストでクレーンの荷振れ角度を測定することができる。

第１の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置によってジブクレーンの荷振れ角度を測定している様子の一例を示す図である。 第１の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置のブロック図である。 第１の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置で用いられる音の発生源の一例を示す図である。 第１の実施形態の変形例に係るクレーン用荷振れ角度測定装置のブロック図である。 第２の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置によってジブクレーンの荷振れ角度を測定している様子の一例を示す図である。 第３の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置によってジブクレーンの荷振れ角度を測定している様子の一例を示す図である。 第４の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置によってジブクレーンの荷振れ角度を測定している様子の一例を示す図である。 第５の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置によってジブクレーンの荷振れ角度を測定している様子の一例を示す図である。 第６の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置によってジブクレーンの荷振れ角度を測定している様子の一例を示す図である。 第７の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置によってジブクレーンの荷振れ角度を測定している様子の一例を示す図である。 第８の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置によって水平ジブクレーンの荷振れ角度を測定している様子の一例を示す図である。

（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置について、図面を参照しながら説明する。

図１は、第１の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置によってジブクレーンの荷振れ角度を測定している様子の一例を示す図である。図１に示すジブクレーンは、吊り荷１の支持部（吊り荷１と一体的に図示）と、当該支持部を吊り下げるワイヤー２と、ワイヤー２が一端Ｑに取り付けられたジブ３と、ジブ３の他端Ｏを支持する本体部１０とを備えている。吊り荷１は、位置Ｐに重心を有する。ワイヤー２は、例えばシーブ（図示省略）を介して巻上げ／巻下げ可能にジブ３の一端Ｑに取り付けられている。

本実施形態では、ジブ３は起伏角（ジブ３の延びる方向が地平面となす角度）φで持ち上げられており、吊り荷１は、ジブ３の延びる方向に沿って荷振れ角度θで例えば建築用足場等の上に静止して置かれている。ここで、ワイヤー２にはたるみが生じている。荷振れ角度θは、ジブ３の一端Ｑと吊り荷１の重心位置Ｐとを結ぶ線が鉛直方向（重力方向）となす角度であり、本実施形態での測定対象である。

以下、簡単のため、本実施形態のクレーン用荷振れ角度測定装置で用いられる音の発生源が吊り荷１の重心位置Ｐにあるものとして説明するが、ジブ３の一端Ｑと吊り荷１の重心位置Ｐとを結ぶ線上に音の発生源があれば、得られる荷振れ角度θは同じになる。

図２は、本実施形態のクレーン用荷振れ角度測定装置のブロック図である。図２に示すように、クレーン用荷振れ角度測定装置５０は、３つの音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ と、距離差算出部５１と、荷振れ角算出部５２とを備える。

３つの音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ は、本実施形態ではジブ３に配置される。具体的には、図１に示すように、ジブ３の一端Ｑに音波受信器Ｍ₀ 、音波受信器Ｍ₀ から距離ｘ₁ 離れた箇所に音波受信器Ｍ₁ 、音波受信器Ｍ₁ から距離ｘ₂ 離れた箇所に音波受信器Ｍ₂ がそれぞれ配置される。音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ としては、一般的なマイクロホンが使用可能であるが、集音器等の指向性を持つ音波受信器を使用すると、騒音等の周囲環境の影響を受けにくくなる。

距離差算出部５１は、吊り荷１又はその支持部で発生した音を、音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ のそれぞれが受信するタイミングのずれに基づいて、当該音の発生源から音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ のそれぞれまでの距離の差分を算出する。具体的には、音の発生源が吊り荷１の重心位置Ｐにあるとした場合、吊り荷１の重心位置Ｐから音波受信器Ｍ₀ までの距離をα（未知）とすると、吊り荷１の重心位置Ｐから音波受信器Ｍ₁ までの距離と距離αとの差分ｄ₁ 、及び、吊り荷１の重心位置Ｐから音波受信器Ｍ₂ までの距離と距離αとの差分ｄ₂ を算出する。距離の差分の算出は、例えば、対象とする２つの音波受信器の受信信号の相関関数に基づいて受信タイミングのずれ（時間差）を計算し、当該時間差に音速を乗じることにより行ってもよい。

荷振れ角算出部５２は、音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ のそれぞれの位置情報（音波受信器Ｍ₀ と音波受信器Ｍ₁ との距離ｘ₁ 、音波受信器Ｍ₁ と音波受信器Ｍ₂ との距離ｘ₂ ）、及び、距離差算出部５１により算出された差分ｄ₁ 、ｄ₂ に基づいて、ジブ３の延びる方向に沿った荷振れ角度θを算出する。

以下、距離ｘ₁ 、ｘ₂ 、差分ｄ₁ 、ｄ₂ 、及び、ジブ３の起伏角φが既知であるとして、荷振れ角度θを算出する方法について説明する（図１参照）。

△Ｍ₁ Ｍ₀ Ｐ、△Ｍ₂ Ｍ₀ Ｐに余弦定理を用いると、下記の二式
（α＋ｄ₁ ）² ＝α² ＋ｘ₁ ² −２α・ｘ₁ ・ｃｏｓ（π／２＋θ−φ）
＝α² ＋ｘ₁ ² ＋２α・ｘ₁ ・ｓｉｎ（θ−φ）
（α＋ｄ₂ ）² ＝α² ＋（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）² −２α・（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）・ｃｏｓ（π／２＋θ−φ）
＝α² ＋（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）² +２α・（ｘ₁ ＋ｘ₂ ） ・ｓｉｎ（θ−φ）
が得られる。これらより、距離αに関し、下記の二式
α＝（ｘ₁ ² −ｄ₁ ² ）／（２ｄ₁ −２ｘ₁ ・ｓｉｎ（θ−φ））
α＝（（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）² −ｄ₂ ² ）／（２ｄ₂ −２（ｘ₁ ＋ｘ₂ ） ・ｓｉｎ（θ−φ））
が得られる。従って、距離αを消去すれば、荷振れ角度θに関し下記の式
ｓｉｎ（θ−φ）＝（（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）² ・ｄ₁ ＋ｄ₁ ・ｄ₂ ・（ｄ₁ −ｄ₂ ）−ｘ₁ ² ・ｄ₂ ）／（ｘ₁ ・ｘ₂ ・（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）−ｘ₁ ・ｄ₂ ² ＋（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）・ｄ₁ ² ）
が得られるので、逆三角関数を適用して荷振れ角度θ（但し−π／２＜θ＜π／２）を算出することができる。

荷振れ角度θが得られれば、当該荷振れ角度θに基づいてジブ３の起伏角φを制御することにより、ジブ３の一端Ｑと吊り荷１の重心位置Ｐとを鉛直線上に位置合わせすることができるので、荷振れの発生を防止することができる。

以上に説明したように、本実施形態によると、吊り荷１又はその支持部で発生した音を、ジブ３に配置された３つの音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ が受信するタイミングのずれに基づいて、音の発生源から各音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ までの距離の差分ｄ₁ 、ｄ₂ を算出し、当該差分ｄ₁ 、ｄ₂ を用いて、ジブ３の延びる方向に沿った荷振れ角度θを算出する。

ここで、３つの音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ を用いているので、音の発生源から各音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ までの距離に関して２つの差分ｄ₁ 、ｄ₂ が得られるので、「ワイヤー２の支持点（ジブ３の一端Ｑ）から音の発生源（吊り荷１の重心位置Ｐ）までの距離（本実施形態では距離α）」が既知でなくても、例えばニュートン法を用いるような複雑な計算を行うことなく、算術的に荷振れ角度θを迅速且つ正確に算出することができる。また、吊り荷１又はその支持部で発生した音を用いて荷振れ角度測定を行うため、地形的制約や法規制等の制約を受けにくく、音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ として指向性マイク等を用いれば、騒音等の周囲環境の影響も受けにくくなる。さらに、音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ として例えば指向性マイクを用いたとしても、従来の視覚センサを用いた場合と比較して、低コストで荷振れ角度θを算出することができる。

以上のように、本実施形態のクレーン用荷振れ角度測定装置５０によると、迅速且つ正確に低コストでクレーンの荷振れ角度を測定することができる。

図３は、本実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置５０で用いられる音の発生源の一例、具体的には、吊り荷１の支持部（以下、吊り荷支持部という）１０１を示す図である。図３に示すように、吊り荷支持部１０１は、ワイヤー２の先端（下端）に取り付けられた吊り具１０２と、吊り具１０２に可動接合されたフック１０３と、フック１０３により支持され且つ吊り荷１に掛け渡されるロープ１０４とを有する。

例えば、吊り荷支持部１０１が吊り荷１と共に揺動する場合、音の発生源として、ロープ１０４とフック１０３との間に生じる「きしみ音」、又は、フック１０３と吊り具１０２との可動接合部に生じる「摩擦音」などの自然発生音を利用してもよい。或いは、吊り荷支持部１０１の揺動によって能動的に音を発生させる部材、例えば、風鈴、チャイム、金属パイプ等を吊り具１０２やフック１０３に装着してもよい。

また、本実施形態のように吊り荷１が静止状態にあるときでも音が発生するように、例えば図３に示すように、音波発信器１０５を吊り具１０２に装着してもよい。音波発信器１０５は、フック１０３又は吊り荷１に装着してもよい。音波発信器１０５は、図４に示すように、クレーン用荷振れ角度測定装置５０の構成要素の１つとなる。音波発信器１０５を用いることにより、音波発信に指向性を持たせたり、音波発信のタイミングや音波帯域を調整することが可能となる。このため、吊り荷支持部１０１で自然発生する音を用いる場合と比べて、周囲の騒音の影響を受けにくい状態で荷振れ角度測定を行うことができる。この場合、音波発信器１０５が可聴帯域の音波を発信すると、周辺の人間に吊り荷１又は吊り荷支持部１０１の接近を知らせて安全性を確保することができる。また、音波発信器１０５のオン／オフをリモートで制御できると、荷振れ角度測定が必要なときのみ、音波を発信することができるので、騒音対策になる。

尚、本実施形態の荷振れ角度θの算出式を用いる場合、以上に述べた各種の音の発生源（音波発信器１０５を含む）は、ジブ３の一端Ｑと吊り荷１の重心位置Ｐとを結ぶ線上に位置させてもよい。このようにすると、荷振れ角度θの精度を向上させることができる。

また、本実施形態において、クレーン用荷振れ角度測定装置５０のうち距離差算出部５１及び荷振れ角算出部５２は、例えば、クレーン（本体部１０）の運転室内に制御装置（専用装置又は既存装置の一部）として搭載してもよい。また、当該制御装置は、コンピュータを備えており、当該コンピュータがプログラムを実行することによって、距離差算出部５１及び荷振れ角算出部５２の各機能が実施される。コンピュータは、プログラムに従って動作するプロセッサ、プログラムの実行に必要なデータ（音波受信器の位置情報や音速等）を記憶するメモリ等を主なハードウェア構成として備える。プロセッサは、プログラムを実行することによって機能を実現することができれば、その種類は問わないが、例えば半導体集積回路（ＩＣ）又はＬＳＩ（large scale integration）を含む一つ又は複数の電子回路により構成されていてもよい。複数の電子回路は、一つのチップに集積されてもよいし、複数のチップに設けられてもよい。複数のチップは一つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に備えられていてもよい。プログラムやデータは、コンピュータが読み取り可能なＲＯＭ、光ディスク、ハードディスクドライブなどの非一時的記録媒体に記録される。プログラムやデータは、記録媒体に予め格納されていてもよいし、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給されてもよい。

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置について、図面を参照しながら説明する。

図５は、第２の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置によってジブクレーンの荷振れ角度を測定している様子の一例を示す図である。尚、図５において、図１に示すジブクレーン（第１の実施形態）と同じ構成要素には同じ符号を付す。

本実施形態が図１に示す第１の実施形態と異なっている点は、図５に示すように、ジブ３の一端Ｑからジブ３の延びる方向に延長部１１が設けられ、音波受信器Ｍ₂ が延長部１１の先端Ｓ（音波受信器Ｍ₀ から距離ｘ₂ 離れている）に配置されていることである。

すなわち、本実施形態のクレーン用荷振れ角度測定装置が、第１の実施形態と異なっている点は、音波受信器Ｍ₂ の取り付け位置、及び、荷振れ角算出部５２で用いる後述の荷振れ角度θの算出式である。

以下、距離ｘ₁ 、ｘ₂ 、差分ｄ₁ 、ｄ₂ 、及び、ジブ３の起伏角φが既知であるとして、荷振れ角度θを算出する方法について説明する（図５参照）。

△Ｍ₁ Ｍ₀ Ｐ、△Ｍ₂ Ｍ₀ Ｐに余弦定理を用いると、下記の二式
（α＋ｄ₁ ）² ＝α² ＋ｘ₁ ² −２α・ｘ₁ ・ｃｏｓ（π／２＋θ−φ）
＝α² ＋ｘ₁ ² ＋２α・ｘ₁ ・ｓｉｎ（θ−φ）
（α＋ｄ₂ ）² ＝α² ＋ｘ₂ ² −２α・ｘ₂ ・ｃｏｓ（π／２−（θ−φ））
＝α² ＋ｘ₂ ² −２α・ｘ₂ ・ｓｉｎ（θ−φ）
が得られる。これらより、距離αに関し、下記の二式
α＝（ｘ₁ ² −ｄ₁ ² ）／（２ｄ₁ −２ｘ₁ ・ｓｉｎ（θ−φ））
α＝（ｘ₂ ² −ｄ₂ ² ）／（２ｄ₂ ＋２ｘ₂ ・ｓｉｎ（θ−φ））
が得られる。従って、距離αを消去すれば、荷振れ角度θに関し下記の式
ｓｉｎ（θ−φ）＝（ｘ₂ ² ・ｄ₁ ＋ｄ₁ ・ｄ₂ ・（ｄ₁ −ｄ₂ ）−ｘ₁ ² ・ｄ₂ ）
／（ｘ₁ ・ｘ₂ ・（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）−ｘ₁ ・ｄ₂ ² −ｘ₂ ・ｄ₁ ² ）
が得られるので、逆三角関数を適用して荷振れ角度θ（但し−π／２＜θ＜π／２）を算出することができる。ここで、本実施形態では、ｘ₁ ＝ｘ₂ ＝ｘに設定してもよい。

荷振れ角度θが得られれば、当該荷振れ角度θに基づいてジブ３の起伏角φを制御することにより、ジブ３の一端Ｑと吊り荷１の重心位置Ｐとを鉛直線上に位置合わせすることができるので、荷振れの発生を防止することができる。

以上に説明した本実施形態のクレーン用荷振れ角度測定装置においても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、クレーン用荷振れ角度測定装置の構成要素として音波発信器を吊り荷１又はその支持部に装着してもよい。

（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置について、図面を参照しながら説明する。

図６は、第３の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置によってジブクレーンの荷振れ角度を測定している様子の一例を示す図である。尚、図６において、図１に示すジブクレーン（第１の実施形態）と同じ構成要素には同じ符号を付す。

本実施形態が図１に示す第１の実施形態と異なっている点は、図６に示すように、ジブ３における３つの音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ の配置箇所である。具体的には、図６に示すように、ジブ３の一端Ｑから距離ｘ₀ 離れた箇所に音波受信器Ｍ₀ 、音波受信器Ｍ₀ から距離ｘ₁ 離れた箇所に音波受信器Ｍ₁ 、音波受信器Ｍ₁ から距離ｘ₂ 離れた箇所に音波受信器Ｍ₂ がそれぞれ配置される。

すなわち、本実施形態のクレーン用荷振れ角度測定装置が第１の実施形態と異なっている点は、音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ の取り付け位置、及び、荷振れ角算出部５２で用いる後述の荷振れ角度θの算出式である。

以下、距離ｘ₀ 、ｘ₁ 、ｘ₂ 、差分ｄ₁ 、ｄ₂ 、及び、ジブ３の起伏角φが既知であるとして、荷振れ角度θを算出する方法について説明する（図６参照）。尚、いずれも計算開始時点では未知の値であるが、ジブ３の一端Ｑから吊り荷１の重心位置Ｐまでの距離をＬとし、音波受信器Ｍ₀ と吊り荷１の重心位置Ｐとを結ぶ線が鉛直方向（重力方向）となす角度をθ₁ とする。

△Ｍ₁ Ｍ₀ Ｐ、△Ｍ₂ Ｍ₀ Ｐに余弦定理を用いると、下記の二式
（α＋ｄ₁ ）² ＝α² ＋ｘ₁ ² −２α・ｘ₁ ・ｃｏｓ（π／２＋θ₁ −φ）
＝α² ＋ｘ₁ ² ＋２α・ｘ₁ ・ｓｉｎ（θ₁ −φ）
（α＋ｄ₂ ）² ＝α² ＋（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）² −２α・（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）・ｃｏｓ（π／２＋θ₁ −φ）
＝α² ＋（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）² +２α・（ｘ₁ ＋ｘ₂ ） ・ｓｉｎ（θ₁ −φ）
が得られる。

これらより、距離αに関し、下記の二式
α＝（ｘ₁ ² −ｄ₁ ² ）／（２ｄ₁ −２ｘ₁ ・ｓｉｎ（θ₁ −φ））
α＝（（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）² −ｄ₂ ² ）／（２ｄ₂ −２（ｘ₁ ＋ｘ₂ ） ・ｓｉｎ（θ₁ −φ））
が得られる。従って、これら二式より距離αを消去して式を整理すると、ｓｉｎ（θ₁ −φ）について下記の式
ｓｉｎ（θ₁ −φ）＝（（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）² ・ｄ₁ ＋ｄ₁ ・ｄ₂ ・（ｄ₁ −ｄ₂ ）−ｘ₁ ² ・ｄ₂ ）／（ｘ₁ ・ｘ₂ ・（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）−ｘ₁ ・ｄ₂ ² ＋（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）・ｄ₁ ² ）
が得られるので、これを上記の距離αに関する式（例えば差分ｄ₁ を用いた式）に代入することにより、距離αを算出することができる。

続いて、β＝α＋ｄ₁ （αもｄ₁ も既知なので、βも既知）として、△Ｍ₀ ＱＰ、△Ｍ₁ ＱＰに余弦定理を用いると、下記の式（１）、（２）
α² ＝ｘ₀ ² ＋Ｌ² −２ｘ₀ ・Ｌ・ｃｏｓ（π／２＋θ−φ）
＝ｘ₀ ² ＋Ｌ² ＋２ｘ₀ ・Ｌ・ｓｉｎ（θ−φ）・・・（１）
β² ＝（ｘ₀ ＋ｘ₁ ）² ＋Ｌ² −２（ｘ₀ ＋ｘ₁ ）・Ｌ・ｃｏｓ（π／２＋θ−φ）
＝（ｘ₀ ＋ｘ₁ ）² ＋Ｌ² ＋２（ｘ₀ ＋ｘ₁ ）・Ｌ・ｓｉｎ（θ−φ）・・・（２）
が得られる。式（１）、（２）より、
α² −β² ＝−２ｘ₀ ・ｘ₁ −ｘ₁ ² −２ｘ₁ ・Ｌ・ｓｉｎ（θ−φ）
となり、これより、下記の式（３）
Ｌ・ｓｉｎ（θ−φ）＝（α² −β² ＋２ｘ₀ ・ｘ₁ ＋ｘ₁ ² ）／−２ｘ₁ ・・・（３）
が得られる。

一方、式（１）を変形した下記の式
Ｌ² ＝α² −ｘ₀ ² −２ｘ₀ ・Ｌ・ｓｉｎ（θ−φ）
に式（３）を代入すると、
Ｌ² ＝α² −ｘ₀ ² ＋（ｘ₀ ／ｘ₁ ）・（α² −β² ＋２ｘ₀ ・ｘ₁ ＋ｘ₁ ²）
となり、これより、下記の式（４）
Ｌ＝（α² −ｘ₀ ² ＋（ｘ₀ ／ｘ₁ ）・（α² −β² ＋２ｘ₀ ・ｘ₁ ＋ｘ₁ ² ））^0.5 ・・・（４）
が得られる。

さらに、式（３）を変形した下記の式
ｓｉｎ（θ−φ）＝（α² −β² ＋２ｘ₀ ・ｘ₁ ＋ｘ₁ ² ）／−２ｘ₁ ・Ｌ
に式（４）を代入し、逆三角関数を適用すると、荷振れ角度θ（但し−π／２＜θ＜π／２）を算出することができる。

荷振れ角度θが得られれば、当該荷振れ角度θに基づいてジブ３の起伏角φを制御することにより、ジブ３の一端Ｑと吊り荷１の重心位置Ｐとを鉛直線上に位置合わせすることができるので、荷振れの発生を防止することができる。

以上に説明した本実施形態のクレーン用荷振れ角度測定装置においても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、クレーン用荷振れ角度測定装置の構成要素として音波発信器を吊り荷１又はその支持部に装着してもよい。

（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置について、図面を参照しながら説明する。

図７は、第４の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置によってジブクレーンの荷振れ角度を測定している様子の一例を示す図である。尚、図７において、図１に示すジブクレーン（第１の実施形態）と同じ構成要素には同じ符号を付す。

本実施形態が図１に示す第１の実施形態と異なっている点は、図７に示すように、ジブ構成として、本体部１０に一端Ｏが取り付けられた下段ジブ３Ａと、下段ジブ３Ａに屈曲角λ（固定角）で接続し且つワイヤー２が一端Ｑに取り付けられた上段ジブ３Ｂとの二段構成を採用している点である。

本実施形態では、下段ジブ３Ａは起伏角（下段ジブ３Ａの延びる方向が地平面となす角度）φで持ち上げられている。この場合、上段ジブ３Ｂの起伏角（上段ジブ３Ｂの延びる方向が地平面となす角度）σは、σ＝λ＋φ−πより算出可能である。また、吊り荷１は、上段ジブ３Ｂの延びる方向に沿って荷振れ角度θで例えば建築用足場等の上に静止して置かれている。ここで、ワイヤー２にはたるみが生じている。荷振れ角度θは、上段ジブ３Ｂの一端Ｑと吊り荷１の重心位置Ｐとを結ぶ線が鉛直方向（重力方向）となす角度であり、本実施形態での測定対象である。

３つの音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ は、本実施形態では上段ジブ３Ｂに配置される。具体的には、図７に示すように、上段ジブ３Ｂの一端Ｑに音波受信器Ｍ₀ 、下段ジブ３Ａと上段ジブ３Ｂとの接続点に音波受信器Ｍ₂ 、音波受信器Ｍ₀ と音波受信器Ｍ₂ との間に音波受信器Ｍ₁ が配置される。また、音波受信器Ｍ₂ から音波受信器Ｍ₁ までの距離はｘ₁ 、音波受信器Ｍ₀ から音波受信器Ｍ₁ までの距離はｘ₂ である。

すなわち、本実施形態のクレーン用荷振れ角度測定装置が第１の実施形態と異なっている点は、音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ の取り付け位置、及び、荷振れ角算出部５２で用いる後述の荷振れ角度θの算出式である。

以下、距離ｘ₀ 、ｘ₁ 、ｘ₂ 、差分ｄ₁ 、ｄ₂ 、及び、上段ジブ３Ｂの起伏角σが既知であるとして、荷振れ角度θを算出する方法について説明する（図７参照）。

△Ｍ₂ Ｍ₀ Ｐ、△Ｍ₁ Ｍ₀ Ｐに余弦定理を用いると、下記の二式
（α＋ｄ₁ ）² ＝α² ＋（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）² −２α・（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）・ｃｏｓ（π／２＋θ−σ）
＝α² ＋（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）² +２α・（ｘ₁ ＋ｘ₂ ） ・ｓｉｎ（θ−σ）
（α＋ｄ₂ ）² ＝α² ＋ｘ₂ ² −２α・ｘ₂ ・ｃｏｓ（π／２＋θ−σ）
＝α² ＋ｘ₂ ² ＋２α・ｘ₂ ・ｓｉｎ（θ−σ）
が得られる。これらより、距離αに関し、下記の二式
α＝（ｘ₂ ² −ｄ₂ ² ）／（２ｄ₂ −２ｘ₂ ・ｓｉｎ（θ−σ））
α＝（（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）² −ｄ₁ ² ）／（２ｄ₁ −２（ｘ₁ ＋ｘ₂ ） ・ｓｉｎ（θ−σ））
が得られる。従って、距離αを消去すれば、荷振れ角度θに関し下記の式
ｓｉｎ（θ−σ）＝（（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）² ・ｄ₂ −ｄ₁ ・ｄ₂ ・（ｄ₁ −ｄ₂ ）−ｘ₂ ² ・ｄ₁ ）／（ｘ₁ ・ｘ₂ ・（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）−ｘ₂ ・ｄ₁ ² ＋（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）・ｄ₂ ² ）
が得られるので、逆三角関数を適用して荷振れ角度θ（但し−π／２＜θ＜π／２）を算出することができる。

荷振れ角度θが得られれば、当該荷振れ角度θに基づいて上段ジブ３Ｂの起伏角σつまり下段ジブ３Ａの起伏角φを制御することにより、上段ジブ３Ｂの一端Ｑと吊り荷１の重心位置Ｐとを鉛直線上に位置合わせすることができるので、荷振れの発生を防止することができる。

以上に説明した本実施形態のクレーン用荷振れ角度測定装置においても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、クレーン用荷振れ角度測定装置の構成要素として音波発信器を吊り荷１又はその支持部に装着してもよい。

（第５の実施形態）
以下、第５の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置について、図面を参照しながら説明する。

図８は、第５の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置によってジブクレーンの荷振れ角度を測定している様子の一例を示す図である。尚、図８において、図１に示すジブクレーン（第１の実施形態）と同じ構成要素には同じ符号を付す。

本実施形態が図１に示す第１の実施形態と異なっている点は、図８に示すように、ジブ構成として、本体部１０に一端Ｏが取り付けられた下段ジブ３Ａと、下段ジブ３Ａに所定の屈曲角（固定角）で接続し且つワイヤー２が一端Ｑに取り付けられた上段ジブ３Ｂとの二段構成を採用している点である。ここで、ジブクレーンを上から見て、下段ジブ３Ａ及び上段ジブ３Ｂは同じ方向に延びている。

本実施形態では、下段ジブ３Ａは起伏角（下段ジブ３Ａの延びる方向が地平面となす角度）φで持ち上げられている。この場合、上段ジブ３Ｂの起伏角（上段ジブ３Ｂの延びる方向が地平面となす角度）σは、上段ジブ３Ｂの屈曲角をγとして、σ＝γ＋φ−πより算出可能である。また、吊り荷１は、上段ジブ３Ｂの延びる方向に沿って荷振れ角度θで例えば建築用足場等の上に静止して置かれている。ここで、ワイヤー２にはたるみが生じている。荷振れ角度θは、上段ジブ３Ｂの一端Ｑと吊り荷１の重心位置Ｐとを結ぶ線が鉛直方向（重力方向）となす角度であり、本実施形態での測定対象である。

また、本実施形態では、３つの音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ のうち音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ は上段ジブ３Ｂに、音波受信器Ｍ₂ は下段ジブ３Ａに配置される。すなわち、音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ は、クレーンを上から見て下段ジブ３Ａ及び上段ジブ３Ｂの延びる方向に沿って配置されているが、同一直線上には配置されていない。具体的には、図８に示すように、上段ジブ３Ｂの一端Ｑから距離ｘ₀ 離れた箇所に音波受信器Ｍ₀ 、音波受信器Ｍ₀ から距離ｘ₁ 離れた箇所（下段ジブ３Ａと上段ジブ３Ｂとの接続点Ｒから距離ｘ₂ 離れた箇所）に音波受信器Ｍ₁ 、下段ジブ３Ａと上段ジブ３Ｂとの接続点Ｒから距離ｘ₃ 離れた箇所（音波受信器Ｍ₀ から距離ｘ₄ 離れた箇所）に音波受信器Ｍ₂ がそれぞれ配置される。

すなわち、本実施形態のクレーン用荷振れ角度測定装置が第１の実施形態と異なっている点は、音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ の取り付け位置、及び、荷振れ角算出部５２で用いる後述の荷振れ角度θの算出式である。

以下、距離ｘ₀ 、ｘ₁ 、ｘ₂ 、ｘ₃ 、ｘ₄ 、差分ｄ₁ 、ｄ₂ 、及び、上段ジブ３Ｂの起伏角σが既知であるとして、荷振れ角度θを算出する方法について説明する（図８参照）。尚、いずれも計算開始時点では未知の値であるが、上段ジブ３Ｂの一端Ｑから吊り荷１の重心位置Ｐまでの距離をＬ、音波受信器Ｍ₀ と吊り荷１の重心位置Ｐとを結ぶ線が鉛直方向（重力方向）となす角度をθ₁ とする。

△Ｍ₁ Ｍ₀ Ｐ、△Ｍ₂ Ｍ₀ Ｐに余弦定理を用いると、下記の二式
（α＋ｄ₁ ）² ＝α² ＋ｘ₁ ² −２α・ｘ₁ ・ｃｏｓ（π／２＋θ₁ −σ）
＝α² ＋ｘ₁ ² ＋２α・ｘ₁ ・ｓｉｎ（θ₁ −σ）
（α＋ｄ₂ ）² ＝α² ＋ｘ₄ ² −２α・ｘ₄ ・ｃｏｓ（π／２＋θ₁ −σ−λ）
＝α² ＋ｘ₄ ² +２α・ｘ₄ ・ｓｉｎ（θ₁ −σ−λ）
が得られる。

これらより、αに関し、下記の二式
α＝（ｘ₁ ² −ｄ₁ ² ）／（２ｄ₁ −２ｘ₁ ・ｓｉｎ（θ₁ −σ））・・・（５）
α＝（ｘ₄ ² −ｄ₂ ² ）／（２ｄ₂ −２ｘ₄ ・ｓｉｎ（θ₁ −σ−λ））
が得られる。従って、αを消去すれば、
ｃ₀ ＝ｘ₁ ² ・ｄ₂ −ｘ₄ ² ・ｄ₁ −ｄ₁ ² ・ｄ₂ ＋ｄ₁ ・ｄ₂ ²
ｃ₁ =ｘ₁ ² ・ｘ₄ −ｄ₁ ² ・ｘ₄
ｃ₂ =−ｘ₄ ² ・ｘ₁ ＋ｄ₂ ² ・ｘ₁
として、
ｃ₀ ＝ｃ₁ ・ｓｉｎ（θ₁ −σ−λ）＋ｃ₂ ・ｓｉｎ（θ₁ −σ）
＝ｃ₁ ’・ｓｉｎ（θ₁ −σ）＋ｃ₂ ’・ｃｏｓ（θ₁ −σ）・・・（６）
が得られる。但し、
ｃ₁ ’＝ｃ₁ ・ｃｏｓ（λ）＋ｃ₂
ｃ₂ ’＝−ｃ₁ ・ｓｉｎ（λ）
であり、ｓｉｎ（λ）、ｃｏｓ（λ）はそれぞれ△Ｍ₂ Ｍ₀ Ｒに正弦定理、余弦定理を用いることにより算出可能である。

式（６）に三角関数の合成を適用すると、
ｃ₀ ＝（ｃ₁ ’² ＋ｃ₂ ’² ）^0.5 ・ｓｉｎ（θ₁ −σ＋μ）
が得られる。但し、
ｓｉｎ（μ）＝ｃ₂ ’／（ｃ₁ ’² ＋ｃ₂ ’² ）^0.5
ｃｏｓ（μ）＝ｃ₁ ’／（ｃ₁ ’² ＋ｃ₂ ’² ）^0.5
である。従って、角度θ₁ （但し−π／２＜θ₁ ＜π／２）を下記の式
ｓｉｎ（θ₁ −σ＋μ）＝ｃ₀ ／（ｃ₁ ’² ＋ｃ₂ ’² ）^0.5
に逆三角関数を適用して算出することができる。

また、角度θ₁ が算出されれば、式（５）から距離αを算出可能である。

続いて、β＝α＋ｄ₁ （αもｄ₁ も既知なので、βも既知）として、△Ｍ₀ ＱＰ、△Ｍ₁ ＱＰに余弦定理を用いると、下記の式（７）、（８）
α² ＝ｘ₀ ² ＋Ｌ² −２ｘ₀ ・Ｌ・ｃｏｓ（π／２＋θ−σ）
＝ｘ₀ ² ＋Ｌ² ＋２ｘ₀ ・Ｌ・ｓｉｎ（θ−σ）・・・（７）
β² ＝（ｘ₀ ＋ｘ₁ ）² ＋Ｌ² −２（ｘ₀ ＋ｘ₁ ）・Ｌ・ｃｏｓ（π／２＋θ−σ）
＝（ｘ₀ ＋ｘ₁ ）² ＋Ｌ² ＋２（ｘ₀ ＋ｘ₁ ）・Ｌ・ｓｉｎ（θ−σ）・・・（８）
が得られる。式（７）、（８）より、
α² −β² ＝−２ｘ₀ ・ｘ₁ −ｘ₁ ² −２ｘ₁ ・Ｌ・ｓｉｎ（θ−σ）
となり、これより、下記の式（９）
Ｌ・ｓｉｎ（θ−σ）＝（α² −β² ＋２ｘ₀ ・ｘ₁ ＋ｘ₁ ² ）／−２ｘ₁ ・・・（９）
が得られる。

一方、式（７）を変形した下記の式
Ｌ² ＝α² −ｘ₀ ² −２ｘ₀ ・Ｌ・ｓｉｎ（θ−σ）
に式（９）を代入すると、
Ｌ² ＝α² −ｘ₀ ² ＋（ｘ₀ ／ｘ₁ ）・（α² −β² ＋２ｘ₀ ・ｘ₁ ＋ｘ₁ ²）
となり、これより、下記の式（１０）
Ｌ＝（α² −ｘ₀ ² ＋（ｘ₀ ／ｘ₁ ）・（α² −β² ＋２ｘ₀ ・ｘ₁ ＋ｘ₁ ² ））^0.5 ・・・（１０）
が得られる。

さらに、式（９）を変形した下記の式
ｓｉｎ（θ−σ）＝（α² −β² ＋２ｘ₀ ・ｘ₁ ＋ｘ₁ ² ）／−２ｘ₁ ・Ｌ
に式（１０）を代入し、逆三角関数を適用すると、荷振れ角度θ（但し−π／２＜θ＜π／２）を算出することができる。

荷振れ角度θが得られれば、当該荷振れ角度θに基づいて上段ジブ３Ｂの起伏角σつまり下段ジブ３Ａの起伏角φを制御することにより、上段ジブ３Ｂの一端Ｑと吊り荷１の重心位置Ｐとを鉛直線上に位置合わせすることができるので、荷振れの発生を防止することができる。

以上に説明した本実施形態のクレーン用荷振れ角度測定装置においても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、クレーン用荷振れ角度測定装置の構成要素として音波発信器を吊り荷１又はその支持部に装着してもよい。

（第６の実施形態）
以下、第６の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置について、図面を参照しながら説明する。

図９は、第６の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置によってジブクレーンの荷振れ角度を測定している様子をジブクレーンの上から見た図である。尚、図９において、図１に示すジブクレーン（第１の実施形態）と同じ構成要素には同じ符号を付す。

本実施形態が図１に示す第１の実施形態と異なっている点は、図９に示すように、３つの音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ が、クレーンの上から見てジブ３の延びる方向に対して垂直な方向に沿って配置されていることである。具体的には、ジブ３の先端部中央Ｑ（ワイヤー２の取付箇所）に音波受信器Ｍ₀ 、ジブ３の先端部の一コーナーに音波受信器Ｍ₁ 、ジブ３の先端部の他コーナーに音波受信器Ｍ₂ がそれぞれ配置される。ここで、音波受信器Ｍ₀ から音波受信器Ｍ₁ 、Ｍ₂ のそれぞれまでの距離は共に同じ距離ｘである。

すなわち、本実施形態のクレーン用荷振れ角度測定装置が第１の実施形態と異なっている点は、音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ の取り付け位置、及び、荷振れ角算出部５２で用いる後述の荷振れ角度ηの算出式である。ここで、本実施形態の荷振れ角算出部５２においては、ジブ３の延びる方向に対してクレーンの上から見て垂直な方向に沿った荷振れ角度ηを算出する。荷振れ角度ηは、図９において、吊り荷１の重心位置Ｐとジブ３の先端部中央Ｑ（音波受信器Ｍ₀ ）とを結ぶ線が、ジブ３の延びる方向（直線ＯＱ）となす角度として表される。

以下、距離ｘ、差分ｄ₁ 、ｄ₂ が既知であるとして、荷振れ角度ηを算出する方法について説明する（図９参照）。

△Ｍ₁ Ｍ₀ Ｐ、△Ｍ₂ Ｍ₀ Ｐに余弦定理を用いると、下記の二式
（α＋ｄ₁ ）² ＝α² ＋ｘ² −２α・ｘ・ｃｏｓ（π／２−η）
＝α² ＋ｘ² −２α・ｘ・ｓｉｎ（η）・・・（１１）
（α＋ｄ₂ ）² ＝α² ＋ｘ² −２α・ｘ・ｃｏｓ（π／２＋η）
＝α² ＋ｘ² +２α・ｘ・ｓｉｎ（η）・・・（１２）
が得られる。式（１１）、（１２）より、距離αについて
α＝（２ｘ² −ｄ₁ ² −ｄ₂ ² ）／２（ｄ₁ ＋ｄ₂ ）・・・（１３）
が得られる。

一方、式（１１）、（１２）から得られる下記の式
ｓｉｎ（η）＝（−ｄ₁ ² ＋ｄ₂ ² −２α（ｄ₁ −ｄ₂ ））／４α・ｘ
に式（１３）を代入して逆三角関数を適用すれば、荷振れ角度η（但し−π／２＜η＜π／２）を算出することができる。

荷振れ角度ηが得られれば、当該荷振れ角度ηに基づいて、クレーンの本体部１０（上部旋回体）の旋回角を制御することにより、ジブ３の延びる方向に対してクレーンの上から見て垂直な方向における荷振れの発生を防止することができる。

以上に説明した本実施形態のクレーン用荷振れ角度測定装置においても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、クレーン用荷振れ角度測定装置の構成要素として音波発信器を吊り荷１又はその支持部に装着してもよい。

尚、本実施形態において、３つの音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ は、ジブ３の延びる方向に対してクレーンの上から見て垂直な方向に沿って配置されていれば、必ずしも、３次元における同一直線上に配置されていなくてもよい。言い換えると、ジブクレーンを上から見たときに、ジブ３の延びる方向に対して垂直な方向に沿って３つの音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ が配置されていれば、ジブクレーンを正面（ジブ３の延びる方向）から見たときに、３つの音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ が同一直線上に配置されていなくてもよい。

また、本実施形態と、第１〜第５の実施形態のいずれかとを組み合わせることにより、ジブ３の延びる方向に沿った荷振れ角度θ、及び、ジブ３の延びる方向に対して垂直な方向に沿った荷振れ角度ηの両方を測定してもよい。このようにすると、吊り荷１の正確な位置を立体的に把握することができる。また、この場合は、ジブ３の延びる方向に沿って複数配置された音波受信器のうちの１つと、ジブ３の延びる方向に対して垂直な方向に沿って複数配置された音波受信器のうちの１つとは、両方向が交差する箇所に配置された共通の音波受信器であってもよい。

（第７の実施形態）
以下、第７の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置について、図面を参照しながら説明する。

図１０は、第７の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置によってジブクレーンの荷振れ角度を測定している様子をジブクレーンの上から見た図である。尚、図１０において、図１に示すジブクレーン（第１の実施形態）と同じ構成要素に同じ符号を付す。

本実施形態が図１に示す第１の実施形態と異なっている点は、図１０に示すように、３つの音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ が、ジブ３の延びる方向に対してクレーンの上から見て垂直な方向に沿って配置されていることである。具体的には、ジブ３の先端部におけるワイヤー２の取付箇所Ｑに音波受信器Ｍ₀ 、ジブ３の先端部の一コーナーに音波受信器Ｍ₁ 、ジブ３の先端部の他コーナーに音波受信器Ｍ₂ がそれぞれ配置される。ここで、音波受信器Ｍ₀ から音波受信器Ｍ₁ までの距離はｘ₁ 、音波受信器Ｍ₀ から音波受信器Ｍ₂ までの距離はｘ₂ （ｘ₁ ≠ｘ₂ ）である。

すなわち、本実施形態のクレーン用荷振れ角度測定装置が第１の実施形態と異なっている点は、音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ の取り付け位置、及び、荷振れ角算出部５２で用いる後述の荷振れ角度ηの算出式である。ここで、本実施形態の荷振れ角算出部５２においては、ジブ３の延びる方向に対してクレーンの上から見て垂直な方向に沿った荷振れ角度ηを算出する。荷振れ角度ηは、図１０において、吊り荷１の重心位置Ｐと、ジブ３の先端部におけるワイヤー２の取付箇所Ｑ（音波受信器Ｍ₀ ）とを結ぶ線が、ジブ３の延びる方向（直線ＯＱ）となす角度として表される。

以下、距離ｘ₁ 、ｘ₂ 、差分ｄ₁ 、ｄ₂ が既知であるとして、荷振れ角度ηを算出する方法について説明する（図１０参照）。

△Ｍ₁ Ｍ₀ Ｐ、△Ｍ₂ Ｍ₀ Ｐに余弦定理を用いると、下記の二式
（α＋ｄ₁ ）² ＝α² ＋ｘ₁ ² −２α・ｘ₁ ・ｃｏｓ（π／２−η）
＝α² ＋ｘ₁ ² −２α・ｘ₁ ・ｓｉｎ（η）・・・（１４）
（α＋ｄ₂ ）² ＝α² ＋ｘ₂ ² −２α・ｘ₂ ・ｃｏｓ（π／２＋η）
＝α² ＋ｘ₂ ² +２α・ｘ₂ ・ｓｉｎ（η）・・・（１５）
が得られる。式（１４）、（１５）より、αを消去すると、
ｓｉｎ（η）＝（−ｘ₁ ² ・ｄ₂ ＋ｄ₁ ² ・ｄ₂ ＋ｘ₂ ² ・ｄ₁ −ｄ₁ ・ｄ₂ ² ）
／（−ｘ₁ ・ｘ₂ ² −ｘ₁ ² ・ｘ₂ ＋ｘ₂ ・ｄ₁ ² ＋ｘ₁ ・ｄ₂ ² ）・・・（１６）
が得られる。式（１６）に逆三角関数を適用すれば、荷振れ角度θη（但し−π／２＜θη＜π／２）を算出することができる。また、式（１６）を（１４）、（１５）に代入すると、距離αも計算できる。

荷振れ角度ηが得られれば、当該荷振れ角度ηに基づいて、クレーンの本体部１０（上部旋回体）の旋回角を制御することにより、ジブ３の延びる方向に対してクレーンの上から見て垂直な方向における荷振れの発生を防止することができる。

以上に説明した本実施形態のクレーン用荷振れ角度測定装置においても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。ここで、音波受信器Ｍ₀ から音波受信器Ｍ₁ までの距離ｘ₁ 、音波受信器Ｍ₀ から音波受信器Ｍ₂ までの距離ｘ₂ については、図９に示す第６の実施形態のように、ｘ₁ ＝ｘ₂ に設定した方が測定精度を向上させることができる。

また、本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、クレーン用荷振れ角度測定装置の構成要素として音波発信器を吊り荷１又はその支持部に装着してもよい。

尚、本実施形態において、３つの音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ は、ジブ３の延びる方向に対してクレーンの上から見て垂直な方向に沿って配置されていれば、必ずしも、３次元における同一直線上に配置されていなくてもよい。言い換えると、ジブクレーンを上から見たときに、ジブ３の延びる方向に対して垂直な方向に沿って３つの音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ が配置されていれば、ジブクレーンを正面（ジブ３の延びる方向）から見たときに、３つの音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ が同一直線上に配置されていなくてもよい。

また、第１〜第５の実施形態のいずれかと本実施形態とを組み合わせることにより、ジブ３の延びる方向に沿った荷振れ角度θ、及び、ジブ３の延びる方向に対して垂直な方向に沿った荷振れ角度ηの両方を測定してもよい。このようにすると、吊り荷１の正確な位置を立体的に把握することができる。また、この場合は、ジブ３の延びる方向に沿って複数配置された音波受信器のうちの１つと、ジブ３の延びる方向に対してクレーンの上から見て垂直な方向に沿って複数配置された音波受信器のうちの１つとは、両方向が交差する箇所に配置された共通の音波受信器であってもよい。

（第８の実施形態）
以下、第８の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置について、図面を参照しながら説明する。

図１１は、第８の実施形態に係るクレーン用荷振れ角度測定装置によってジブクレーンの荷振れ角度を測定している様子の一例を示す図である。尚、図１１において、図１に示すジブクレーン（第１の実施形態）と同じ構成要素には同じ符号を付す。

本実施形態が図１に示す第１の実施形態と異なっている点は、図１１に示すように、ジブ３が、地平面に対して水平に支柱１５によって固定されている点である。また、ワイヤー２は、ジブ３に沿って移動可能なトロリー４に巻上げ／巻下げ可能に取り付けられている。さらに、ジブ３におけるトロリー４が配置されていない側には、カウンタウェイト１６が設けられていると共に、支柱１５の上部には、ジブ３の両側を支持するアーム１７が設けられている
本実施形態では、吊り荷１は、ジブ３の延びる方向に沿って荷振れ角度θで例えば建築用足場等の上に静止して置かれている。ここで、ワイヤー２にはたるみが生じている。荷振れ角度θは、トロリー４（ジブ３の位置Ｑに停止）と吊り荷１の重心位置Ｐとを結ぶ線が鉛直方向（重力方向）となす角度であり、本実施形態での測定対象である。

また、本実施形態では、３つの音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ のうち音波受信器Ｍ₀ はジブ３に、音波受信器Ｍ₁ 、Ｍ₂ は支柱１５に配置される。すなわち、音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ は、クレーンを上から見てジブ３の延びる方向に沿って配置されているが、３次元における同一直線上には配置されていない。具体的には、図１１に示すように、ジブ３における支柱１５による支持点Ｏから距離ｘ₀ 離れた箇所（トロリー４から距離ｘ離れた箇所）に音波受信器Ｍ₀ 、ジブ３における支持点Ｏから距離ｘ₁ 離れた箇所（音波受信器Ｍ₀ から距離ｘ₃ 離れた箇所）に音波受信器Ｍ₁ 、支柱１５における音波受信器Ｍ₁ から距離ｘ₂ 離れた箇所（音波受信器Ｍ₀ から距離ｘ₄ 離れた箇所）に音波受信器Ｍ₂ がそれぞれ配置される。

すなわち、本実施形態のクレーン用荷振れ角度測定装置が第１の実施形態と異なっている点は、音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ の取り付け位置、及び、荷振れ角算出部５２で用いる後述の荷振れ角度θの算出式である。

以下、距離ｘ、ｘ₀ 、ｘ₁ 、ｘ₂ 、ｘ₃ 、ｘ₄ 、差分ｄ₁ 、ｄ₂ 、及び、音波受信器Ｍ₀ と音波受信器Ｍ₁ とを結ぶ線が、音波受信器Ｍ₀ と音波受信器Ｍ₂ とを結ぶ線となす角度λがそれぞれ既知であるとして、荷振れ角度θを算出する方法について説明する（図１１参照）。尚、いずれも計算開始時点では未知の値であるが、トロリー４の位置Ｑから吊り荷１の重心位置Ｐまでの距離をＬ、ジブ３における支持点Ｏから吊り荷１の重心位置Ｐまでの距離をｙ、音波受信器Ｍ₀ と吊り荷１の重心位置Ｐとを結ぶ線が、音波受信器Ｍ₀ と音波受信器Ｍ₂ とを結ぶ線となす角度をμ、ジブ３における支持点Ｏと吊り荷１の重心位置Ｐとを結ぶ線が、支柱１５が延びる方向（鉛直方向つまり重力方向）となす角度をσとする。

△Ｍ₁ Ｍ₀ Ｐ、△Ｍ₂ Ｍ₀ Ｐに余弦定理を用いると、下記の二式
（α＋ｄ₁ ）² ＝α² ＋ｘ₃ ² −２α・ｘ₃ ・ｃｏｓ（μ＋λ）
（α＋ｄ₂ ）² ＝α² ＋ｘ₄ ² −２α・ｘ₄ ・ｃｏｓ（μ）
が得られる。

これらより、αに関し、下記の二式
α＝（ｘ₃ ² −ｄ₁ ² ）／（２ｄ₁ +２ｘ₃ ・ｃｏｓ（μ＋λ））
α＝（ｘ₄ ² −ｄ₂ ² ）／（２ｄ₂ ＋２ｘ₄ ・ｃｏｓ（μ））・・・（１７）
が得られる。従って、これら二式よりαを消去すれば、
ｃ₀ ＝ｘ₃ ² ・ｄ₂ −ｄ₁ ² ・ｄ₂ −ｘ₄ ² ・ｄ₁ ＋ｄ₁ ・ｄ₂ ²
ｃ₁ =−ｘ₃ ² ・ｘ₄ ＋ｄ₁ ² ・ｘ₄
ｃ₂ =ｘ₃ ・ｘ₄ ² −ｘ₃ ・ｄ₂ ²
として、
ｃ₀ ＝ｃ₁ ・ｃｏｓ（μ）＋ｃ₂ ・ｃｏｓ（μ＋λ）
＝ｃ₁ ’・ ｃｏｓ（μ）＋ｃ₂ ’・ｓｉｎ（μ）・・・（１８）
が得られる。但し、
ｃ₁ ’＝ｃ₁ ＋ｃ₂ ・ｃｏｓ（λ）
ｃ₂ ’＝−ｃ₂ ・ｓｉｎ（λ）
であり、λは既知である。

式（１８）に三角関数の合成を適用すると、
ｃ₀ ＝（ｃ₁ ’² ＋ｃ₂ ’² ）^0.5 ・ｓｉｎ（μ＋δ）
が得られる。但し、
ｓｉｎ（δ）＝ｃ₁ ’／（ｃ₁ ’² ＋ｃ₂ ’² ）^0.5
ｃｏｓ（δ）＝ｃ₂ ’／（ｃ₁ ’² ＋ｃ₂ ’² ）^0.5
である。従って、角度μ （但しμ＞０）を下記の式
ｓｉｎ（μ＋δ）＝ｃ₀ ／（ｃ₁ ’² ＋ｃ₂ ’² ）^0.5
に逆三角関数を適用して算出することができる。

また、角度μが算出されれば、式（１７）から距離αを算出可能である。

続いて、△Ｍ₁ ＯＰ、△Ｍ₂ ＯＰに余弦定理を用いると、下記の二式
（α＋ｄ₁ ）² ＝ｘ₁ ² ＋ｙ² −２ｘ₁ ・ｙ・ｃｏｓ（σ）・・・（１９）
（α＋ｄ₂ ）² ＝（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）² ＋ｙ² −２・（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）・ｙ・ｃｏｓ（σ）
が得られる。これより、下記の二式
α² ＋２α・ｄ₁ ＋ｄ₁ ² ＝ｘ₁ ² ＋ｙ² −２ｘ₁ ・ｙ・ｃｏｓ（σ）・・・（２０）
α² ＋２α・ｄ₂ ＋ｄ₂ ² ＝ｘ₁ ² ＋２ｘ₁ ・ｘ₂ ＋ｘ₂ ² ＋ｙ²
−２・（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）・ｙ・ｃｏｓ（σ）・・・（２１）
が得られる。

式（２０）から式（２１）を減じて整理すると、ｙ・ｃｏｓ（σ）について下記の式
ｙ・ｃｏｓ（σ）＝（２α・ｄ₁ ＋ｄ₁ ² −２α・ｄ₂ −ｄ₂ ² ＋２ｘ₁ ・ｘ₂ ＋ｘ₂ ² ）／２ｘ₂ ）
が得られ、これを、式（１９）を変形した下記の式
ｙ² ＝α² ＋２α・ｄ₁ ＋ｄ₁ ² −ｘ₁ ² ＋２ｘ₁ ・ｙ・ｃｏｓ（σ）
に代入することにより、ｙについて下記の式
ｙ＝（α² ＋２α・ｄ₁ ＋ｄ₁ ² ＋ｘ₁ ² ＋
ｘ₁ ・（（２α・ｄ₁ ＋ｄ₁ ² −２α・ｄ₂ −ｄ₂ ² ＋ｘ₂ ² ）／ｘ₂ ））^0.5
が得られる。

続いて、△ＰＱＭ₀ 、△ＰＱＯに余弦定理を用いると、下記の式（２２）、（２３）
α² ＝ｘ² ＋Ｌ² −２ｘ・Ｌ・ｃｏｓ（π／２＋θ）・・・（２２）
ｙ² ＝（ｘ＋ｘ₀ ）² ＋Ｌ² −２（ｘ＋ｘ₀ ）・Ｌ・ｃｏｓ（π／２＋θ）・・・（２３）
が得られる。

式（２２）から式（２３）を減じて整理すると、Ｌ・ｃｏｓ（π／２＋θ）について下記の式
Ｌ・ｃｏｓ（π／２＋θ）＝（α² −ｙ² ＋２ｘ・ｘ₀ ＋ｘ₀ ² ）／２ｘ₀
が得られ、これを、式（２２）を変形した下記の式
Ｌ² ＝α² −ｘ² ＋２ｘ・Ｌ・ｃｏｓ（π／２＋θ）・・・（２４）
に代入することにより、Ｌについて下記の式
Ｌ＝（α² ＋ｘ² ＋ｘ・（α² −ｙ² ＋ｘ₀ ² ）／ｘ₀ ）^0.5 ・・・（２５）
が得られる。

また、式（２４）から、下記の式
Ｌ² ＝α² −ｘ² −２ｘ・Ｌ・ｓｉｎ（θ）
が得られるので、これを変形した下記の式
ｓｉｎ（θ）＝（α² −ｘ² −Ｌ² ）／２ｘ・Ｌ
に式（２５）を代入し、逆三角関数を適用すると、荷振れ角度θ（但し−π／２＜θ＜π／２）を算出することができる。

荷振れ角度θが得られれば、当該荷振れ角度θに基づいてトロリー４の位置を制御することにより、トロリー４（ワイヤー２の取付箇所）と吊り荷１の重心位置Ｐとを鉛直線上に位置合わせすることができるので、荷振れの発生を防止することができる。

以上に説明した本実施形態のクレーン用荷振れ角度測定装置においても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、クレーン用荷振れ角度測定装置の構成要素として音波発信器を吊り荷１又はその支持部に装着してもよい。

尚、本実施形態において、３つの音波受信器Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ は、クレーンの上から見てジブ３の延びる方向に沿って配置されていれば、各配置場所は特に限定されない。例えば、音波受信器の１つをトロリー４に取り付けてもよい。

以上、本発明についての実施形態を説明したが、本発明は前述の実施形態のみに限定されず、発明の範囲内で種々の変更が可能である。すなわち、前述の実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

例えば、実施形態では、ジブクレーン（水平ジブクレーンを含む）を例として本発明について説明したが、吊り荷支持部と、吊り荷支持部を吊り下げる吊り下げ部と、吊り下げ部が取り付けられた支持部とを備えた他のタイプのクレーン、例えば天井クレーン、橋形クレーン等にも本発明は広く適用可能である。

また、実施形態では、所定の荷振れ方向に沿った音波受信器の設置数を３つとしたが、４つ以上にしてもよい。このようにすると、故障に対する冗長性が得られるのみならず、４つ以上の音波受信器の中から選択される３つの音波受信器の組み合わせが複数存在するので、各組み合わせ毎に荷振れ角度を算出し、その平均や多数決を取ること等によって、得られる荷振れ角度の精度を向上させることもできる。

また、実施形態（第８の実施形態を除く）では、全ての音波受信器をジブに設けたが、所定の荷振れ方向に沿った設置位置であれば、少なくとも一部の音波受信器を例えばクレーンの本体部等に設置してもよい。また、天井クレーンのような固定タイプのクレーンであれば、音波受信器の少なくとも一部をクレーンの外部に設置してもよい。

また、実施形態では、吊り荷支持部として、フック及び吊り具を例示したが、吊り荷を支持できれば、吊り荷支持部の種類は特に限定されない。また、吊り下げ部として、ワイヤーを例示したが、吊り荷を吊り下げられれば、吊り下げ部の種類は特に限定されず、例えば、ロープやチェーン等であってもよい。

また、実施形態では、吊り荷が建築用足場等の上に静止して置かれている場合を例示したが、本発明は、吊り荷がワイヤー等によって吊り上げられ動いている場合にも適用可能である。このような場合、ワイヤー等にはたるみは生じないと考えられる。

また、本発明のクレーン用荷振れ角度測定装置で用いられる音、つまり、吊り荷支持部又は吊り荷で発生した音（吊り荷支持部又は吊り荷に装着された音波発信器が発生する音を含む）は、可聴音であってもよいし、或いは、超音波等の非可聴音であってもよい。

１ 吊り荷
２ ワイヤー
３ ジブ
３Ａ 下段ジブ
３Ｂ 上段ジブ
４ トロリー
１０ 本体部
１１ 延長部
１５ 支柱
１６ カウンタウェイト
１７ アーム
５０ クレーン用荷振れ角度測定装置
５１ 距離差算出部
５２ 荷振れ角算出部
１０１ 吊り荷支持部
１０２ 吊り具
１０３ フック
１０４ ロープ
１０５ 音波発信器
Ｍ₀ 、Ｍ₁ 、Ｍ₂ 音波受信器

Claims (7)

1. 吊り荷支持部と、前記吊り荷支持部を吊り下げる吊り下げ部と、前記吊り下げ部が取り付けられた支持部とを備えたクレーンに用いられる荷振れ角度測定装置であって、
   第１の荷振れ方向に沿って配置された３つ以上の第１の音波受信器と、
   前記吊り荷支持部又は前記吊り荷支持部に支持された吊り荷で発生した音を前記第１の音波受信器のそれぞれが受信するタイミングのずれに基づいて、前記音の発生源から前記第１の音波受信器のそれぞれまでの距離の第１の差分を算出する距離差算出部と、
   前記第１の音波受信器のそれぞれの位置情報、及び、前記距離差算出部により算出された前記第１の差分に基づいて、前記第１の荷振れ方向における第１の荷振れ角度を算出する荷振れ角算出部と、
   を備える、クレーン用荷振れ角度測定装置。
2. 前記音の発生源として、前記吊り荷支持部に装着された音波発信器をさらに備える、請求項１に記載のクレーン用荷振れ角度測定装置。
3. 前記音波発信器は、可聴帯域の音波を発信する、請求項２に記載のクレーン用荷振れ角度測定装置。
4. 前記音波発信器は、オン／オフをリモートで制御できる、請求項２又は３に記載のクレーン用荷振れ角度測定装置。
5. 前記第１の音波受信器のそれぞれは、指向性を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のクレーン用荷振れ角度測定装置。
6. 前記第１の荷振れ方向に対して垂直な第２の荷振れ方向に沿って配置された３つ以上の第２の音波受信器をさらに備え、
   前記距離差算出部は、前記音を前記第２の音波受信器のそれぞれが受信するタイミングのずれに基づいて、前記音の発生源から前記第２の音波受信器のそれぞれまでの距離の第２の差分を算出し、
   前記荷振れ角算出部は、前記第２の音波受信器のそれぞれの位置情報、及び、前記距離差算出部により算出された前記第２の差分に基づいて、前記第２の荷振れ方向における第２の荷振れ角度を算出する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のクレーン用荷振れ角度測定装置。
7. 前記クレーンは、前記支持部であるジブと、前記ジブを支持する本体部とを備えるジブクレーンであり、
   前記第１の音波受信器のそれぞれは、前記ジブに配置される、請求項１〜６のいずれか１項に記載のクレーン用荷振れ角度測定装置。

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