JP2020200173A - crane - Google Patents
crane Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020200173A JP2020200173A JP2019110223A JP2019110223A JP2020200173A JP 2020200173 A JP2020200173 A JP 2020200173A JP 2019110223 A JP2019110223 A JP 2019110223A JP 2019110223 A JP2019110223 A JP 2019110223A JP 2020200173 A JP2020200173 A JP 2020200173A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microphone
- unit
- speaker
- units
- position information
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
本発明は、クレーンに関するものである。 The present invention relates to a crane.
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などに利用されている。クレーンを用いて荷役を行う場合、巻き上げ、巻き下げ、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。このような荷振れが生じることにより、クレーンの操作および作業が困難になることが多い。このため、従来から吊り荷の位置を正確に把握するための技術が種々提案されている。 Various types of cranes are used to transport goods at construction sites, factories, ports, etc. When cargo handling is performed using a crane, operations such as hoisting, hoisting, and turning are performed, but at that time, swing (hereinafter referred to as load swing) may occur in the suspended load. The occurrence of such load swings often makes it difficult to operate and operate the crane. For this reason, various techniques for accurately grasping the position of the suspended load have been conventionally proposed.
非特許文献1には、天井クレーンを対象とする荷振れ角度を測定するために、フックや吊り具に音源が設けられる一方、クレーン本体に互いに間隔をおいて2つのマイクユニットが設けられる技術が開示されている。
Non-Patent
当該技術では、クレーン本体に備えられた2つのマイクユニットが音源の音響信号をそれぞれ受信し、その2つの音響信号の到達時間差を求めた上で、この到達時間差と荷振れ角度との関係を非線形方程式で表し、計算処理によって荷振れ角度を算出する方法が提案されている。 In this technology, two microphone units provided in the crane body receive the acoustic signals of the sound source, and after obtaining the arrival time difference between the two acoustic signals, the relationship between the arrival time difference and the load swing angle is non-linear. A method of expressing the load swing angle by an equation and calculating the load swing angle has been proposed.
非特許文献1に記載された技術を移動式クレーンに適用する場合、吊り具に配置された音源から発生される音を、ブームに備えられた2つのマイクユニットによって受けとることとなる。この場合、ブームの起伏や吊り具の巻き上げ、巻き下げ動作によって音源とマイクユニットとの相対位置がずれやすく、音源から発生された音をマイクユニットが正確に受け取ることができないという問題があった。
When the technique described in Non-Patent
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、吊り部に設けられた音源から発振される音を起伏体に設けられたマイクユニットによって正確に受信し、吊り部の位置を精度良く算出することが可能なクレーンを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and the sound oscillated from the sound source provided in the hanging portion is accurately received by the microphone unit provided in the undulating body, and the position of the hanging portion is calculated accurately. The purpose is to provide a crane that can be used.
本発明の一の局面に係るクレーンは、機体と、前記機体に水平な回転中心軸回りに起伏方向に回動可能に支持された起伏体基端部と、前記起伏体基端部とは反対側に配置された起伏体先端部とを有する起伏体と、前記起伏体先端部から垂下されたロープと、前記ロープの下端部に装着され、吊り荷を吊り上げ可能な吊り部と、前記起伏体にそれぞれ装着された複数のマイクユニットであって音波を受け入れ可能な受信部をそれぞれ有する複数のマイクユニットと、前記吊り部に装着され、特定の指向方向に向かって形成された可聴領域に音波を発振可能な指向性スピーカーと、前記複数のマイクユニットおよび前記指向性スピーカーの相対姿勢を調整するための基準位置情報を取得する基準位置情報取得部と、前記基準位置情報取得部によって取得された前記基準位置情報に基づいて、前記指向性スピーカーの前記可聴領域に前記複数のマイクユニットの前記受信部がそれぞれ含まれるように、前記複数のマイクユニットおよび前記指向性スピーカーの前記相対姿勢を調整する相対姿勢調整部と、前記相対姿勢が調整された状態で前記指向性スピーカーから発振された音波が前記複数のマイクユニットの前記受信部にそれぞれ到達する時間差に基づいて、前記機体に対する前記吊り部の相対位置を算出する位置算出部と、を備える。 The speaker according to one aspect of the present invention is opposite to the machine body, the undulating body base end portion rotatably supported in the undulating direction around the rotation center axis horizontal to the machine body, and the undulating body base end portion. An undulating body having a undulating body tip portion arranged on the side, a rope hanging from the undulating body tip portion, a hanging portion attached to the lower end portion of the rope and capable of lifting a suspended load, and the undulating body. A plurality of microphone units, each of which has a receiving unit capable of receiving sound waves, and an audible region mounted on the hanging portion and formed in a specific directivity direction. The oscillating directional speaker, the reference position information acquisition unit that acquires the reference position information for adjusting the relative postures of the plurality of microphone units and the directional speaker, and the reference position information acquisition unit acquired by the reference position information acquisition unit. Relative adjustment of the relative postures of the plurality of microphone units and the directional speaker so that the receiving portions of the plurality of microphone units are included in the audible region of the directional speaker based on the reference position information. Relative to the aircraft based on the time difference between the posture adjusting unit and the sound waves oscillated from the directional speaker with the relative posture adjusted to reach the receiving units of the plurality of microphone units. It is provided with a position calculation unit for calculating a position.
本構成によれば、指向性スピーカーから発振された音波が前記複数のマイクユニットの受信部にそれぞれ到達する時間差に基づいて、位置算出部が機体に対する吊り部の相対位置を算出する。当該算出に先だって、相対姿勢調整部は、基準位置情報取得部によって取得された基準位置情報に基づいて、指向性スピーカーの可聴領域に前記複数のマイクユニットの受信部がそれぞれ含まれるように、前記複数のマイクユニットおよび前記指向性スピーカーの相対姿勢を調整する。この結果、吊り部に設けられた指向性スピーカーから発振される音を起伏体に設けられたマイクユニットによって正確に受信し、吊り部の位置を精度良く算出することが可能となる。 According to this configuration, the position calculation unit calculates the relative position of the suspension unit with respect to the machine body based on the time difference in which the sound waves oscillated from the directional speaker reach the reception units of the plurality of microphone units. Prior to the calculation, the relative posture adjusting unit is described so that the receiving units of the plurality of microphone units are included in the audible region of the directional speaker based on the reference position information acquired by the reference position information acquisition unit. The relative postures of the plurality of microphone units and the directional speaker are adjusted. As a result, the sound oscillated from the directional speaker provided in the hanging portion can be accurately received by the microphone unit provided in the undulating body, and the position of the hanging portion can be calculated accurately.
上記の構成において、前記相対姿勢調整部は、前記指向性スピーカーの前記可聴領域に前記複数のマイクユニットの前記受信部がそれぞれ含まれるように、前記複数のマイクユニットおよび前記指向性スピーカーのうちの少なくとも一方の姿勢を変更することが望ましい。 In the above configuration, the relative posture adjusting unit is among the plurality of microphone units and the directional speaker so that the receiving units of the plurality of microphone units are included in the audible region of the directional speaker. It is desirable to change at least one posture.
本構成によれば、複数のマイクユニットおよび指向性スピーカーのうちの少なくとも一方の姿勢を変更することで、指向性スピーカーの可聴領域に複数のマイクユニットの受信部を確実に配置することができる。 According to this configuration, by changing the posture of at least one of the plurality of microphone units and the directional speaker, the receiving portions of the plurality of microphone units can be reliably arranged in the audible region of the directional speaker.
上記の構成において、前記指向性スピーカーは、前記音波を発振可能な発振部と、前記発振部を水平な第1スピーカー回転中心軸回りに揺動可能に支持するスピーカー支持部と、を有し、前記相対姿勢調整部は、前記発振部を前記第1スピーカー回転中心軸回りに揺動させる駆動力を発生する第1スピーカー駆動部と、前記基準位置情報に基づいて、前記指向性スピーカーの前記可聴領域に前記複数のマイクユニットの前記受信部がそれぞれ含まれるように、前記第1スピーカー駆動部を制御して前記指向性スピーカーの前記発振部を前記第1スピーカー回転中心軸回りに揺動させるスピーカー駆動制御部と、を有することが望ましい。 In the above configuration, the directional speaker has an oscillating unit capable of oscillating the sound wave and a speaker supporting portion oscillating the oscillating unit around the horizontal first speaker rotation center axis. The relative posture adjusting unit includes a first speaker driving unit that generates a driving force that causes the oscillating unit to swing around the rotation center axis of the first speaker, and the audible speaker of the directional speaker based on the reference position information. A speaker that controls the first speaker drive unit to swing the oscillating unit of the directional speaker around the rotation center axis of the first speaker so that the receiving unit of the plurality of microphone units is included in the region. It is desirable to have a drive control unit.
本構成によれば、スピーカー駆動制御部が、第1スピーカー駆動部を制御することで、指向性スピーカーの発振部を水平な回転中心軸回りに揺動させ、指向性スピーカーの可聴領域を前後方向および上下方向に移動させることができる。この結果、指向性スピーカーの可聴領域に複数のマイクユニットの受信部を確実に配置することができる。 According to this configuration, the speaker drive control unit controls the first speaker drive unit to swing the oscillating unit of the directional speaker around the horizontal center axis of rotation, and the audible region of the directional speaker is moved in the front-rear direction. And can be moved up and down. As a result, the receiving units of the plurality of microphone units can be reliably arranged in the audible region of the directional speaker.
上記の構成において、前記複数のマイクユニットは、前記受信部を水平な第1マイク回転中心軸回りに揺動可能に支持するマイク支持部をそれぞれ有し、前記相対姿勢調整部は、前記複数のマイクユニットを前記第1マイク回転中心軸回りにそれぞれ揺動させる駆動力を発生する第1マイク駆動部と、前記基準位置情報に基づいて、前記指向性スピーカーの前記可聴領域に前記複数のマイクユニットの前記受信部がそれぞれ含まれるように、前記第1マイク駆動部を制御して前記複数のマイクユニットの前記受信部を前記第1マイク回転中心軸回りにそれぞれ揺動させるマイク駆動制御部と、を有することが望ましい。 In the above configuration, the plurality of microphone units each have a microphone support portion that swingably supports the receiving unit around the horizontal first microphone rotation center axis, and the relative posture adjusting unit includes the plurality of microphone units. The first microphone drive unit that generates a driving force that swings the microphone unit around the rotation center axis of the first microphone, and the plurality of microphone units in the audible region of the directional speaker based on the reference position information. A microphone drive control unit that controls the first microphone drive unit to swing the receiver units of the plurality of microphone units around the first microphone rotation center axis so as to include the respective reception units. It is desirable to have.
本構成によれば、マイク駆動制御部が、第1マイク駆動部を制御することで、マイクユニットを水平な回転中心軸回りに揺動させ、マイクユニットの受信部を前後方向および上下方向に移動させることができる。この結果、指向性スピーカーの可聴領域に複数のマイクユニットの受信部を確実に配置することができる。 According to this configuration, the microphone drive control unit controls the first microphone drive unit to swing the microphone unit around the horizontal center axis of rotation, and move the reception unit of the microphone unit in the front-rear direction and the up-down direction. Can be made to. As a result, the receiving units of the plurality of microphone units can be reliably arranged in the audible region of the directional speaker.
上記の構成において、前記ロープの巻き上げおよび繰り出しを行うことで前記吊り部を昇降させることが可能な吊りウインチを更に備え、前記基準位置情報取得部は、前記基準位置情報として、前記吊り部の昇降によって変化する前記吊り部の地上高度に関する情報である高さ情報を取得し、前記相対姿勢調整部は、前記基準位置情報取得部によって取得された前記高さ情報に応じて、前記指向性スピーカーの前記可聴領域に前記複数のマイクユニットの前記受信部がそれぞれ含まれるように、前記複数のマイクユニットおよび前記指向性スピーカーのうちの少なくとも一方の姿勢を変更することが望ましい。 In the above configuration, a hanging winch capable of raising and lowering the hanging portion by hoisting and feeding the rope is further provided, and the reference position information acquisition unit raises and lowers the hanging portion as the reference position information. The height information, which is information on the ground altitude of the suspended portion, which changes depending on the above, is acquired, and the relative posture adjusting unit obtains the height information acquired by the reference position information acquiring unit, and the directional speaker It is desirable to change the posture of at least one of the plurality of microphone units and the directional speaker so that the receiving portion of the plurality of microphone units is included in the audible region.
本構成によれば、吊りウインチによる吊り部の昇降に応じて、マイクユニットおよび指向性スピーカーのうちの少なくとも一方の姿勢を変更し、指向性スピーカーの可聴領域にマイクユニットの受信部を確実に配置することができる。 According to this configuration, the posture of at least one of the microphone unit and the directional speaker is changed according to the raising and lowering of the hanging portion by the hanging winch, and the receiving portion of the microphone unit is securely arranged in the audible area of the directional speaker. can do.
上記の構成において、前記起伏体を前記起伏方向に回動させることが可能な起伏体駆動部を更に備え、前記基準位置情報取得部は、前記基準位置情報として、前記起伏体駆動部によって回動される前記起伏体の起伏角を取得し、前記相対姿勢調整部は、前記基準位置情報取得部によって取得された前記起伏角に応じて、前記指向性スピーカーの前記可聴領域に前記複数のマイクユニットの前記受信部がそれぞれ含まれるように、前記複数のマイクユニットおよび前記指向性スピーカーのうちの少なくとも一方の姿勢を変更することが望ましい。 In the above configuration, the undulating body driving unit capable of rotating the undulating body in the undulating direction is further provided, and the reference position information acquisition unit is rotated by the undulating body driving unit as the reference position information. The undulation angle of the undulating body is acquired, and the relative posture adjusting unit obtains the undulation angle acquired by the reference position information acquisition unit, and the plurality of microphone units are placed in the audible region of the directional speaker. It is desirable to change the posture of at least one of the plurality of microphone units and the directional speaker so that the receiving units of the above are included.
本構成によれば、起伏体の起伏動作による吊り部の昇降および前後移動に応じて、マイクユニットおよび指向性スピーカーのうちの少なくとも一方の姿勢を変更し、指向性スピーカーの可聴領域にマイクユニットの受信部を確実に配置することができる。 According to this configuration, the posture of at least one of the microphone unit and the directional speaker is changed according to the raising and lowering and the front-back movement of the hanging portion due to the undulating motion of the undulating body, and the microphone unit is placed in the audible region of the directional speaker. The receiving unit can be reliably arranged.
上記の構成において、前記基準位置情報取得部は、前記基準位置情報として、前記起伏体先端部を支点とする前記吊り部の前後方向の振れ量に関する情報である振れ情報を取得し、前記相対姿勢調整部は、前記基準位置情報取得部によって取得された前記振れ情報に応じて、前記指向性スピーカーの前記可聴領域に前記複数のマイクユニットの前記受信部がそれぞれ含まれるように、前記複数のマイクユニットおよび前記指向性スピーカーのうちの少なくとも一方の姿勢を変更することが望ましい。 In the above configuration, the reference position information acquisition unit acquires, as the reference position information, runout information which is information on the amount of runout of the suspension portion in the front-rear direction with the tip of the undulating body as a fulcrum, and the relative posture. The adjusting unit has the plurality of microphones so that the receiving units of the plurality of microphone units are included in the audible region of the directional speaker according to the deflection information acquired by the reference position information acquisition unit. It is desirable to change the posture of at least one of the unit and the directional speaker.
本構成によれば、吊り部の前後方向における振れに応じて、マイクユニットおよび指向性スピーカーのうちの少なくとも一方の姿勢を変更し、指向性スピーカーの可聴領域にマイクユニットの受信部を配置することができる。 According to this configuration, the posture of at least one of the microphone unit and the directional speaker is changed according to the swing of the hanging portion in the front-rear direction, and the receiving portion of the microphone unit is arranged in the audible region of the directional speaker. Can be done.
上記の構成において、前記指向性スピーカーは、前記音波を発振可能な発振部と、前記発振部を少なくとも上下方向に延びる第2スピーカー回転中心軸回りに揺動可能に支持するスピーカー支持部と、を有し、前記相対姿勢調整部は、前記発振部を前記第2スピーカー回転中心軸回りに揺動させる駆動力を発生する第2スピーカー駆動部と、前記基準位置情報に基づいて、前記指向性スピーカーの前記可聴領域に前記複数のマイクユニットの前記受信部がそれぞれ含まれるように、前記第2スピーカー駆動部を制御して前記指向性スピーカーの前記発振部を前記第2スピーカー回転中心軸回りに揺動させるスピーカー駆動制御部と、を有することが望ましい。 In the above configuration, the directional speaker includes an oscillating unit capable of oscillating the sound wave and a speaker supporting portion oscillating the oscillating unit around a second speaker rotation center axis extending at least in the vertical direction. The relative posture adjusting unit has a second speaker driving unit that generates a driving force that causes the oscillating unit to swing around the rotation center axis of the second speaker, and the directional speaker based on the reference position information. The second speaker driving unit is controlled so that the receiving unit of the plurality of microphone units is included in the audible region, and the oscillating unit of the directional speaker is shaken around the rotation center axis of the second speaker. It is desirable to have a speaker drive control unit to move.
本構成によれば、スピーカー駆動制御部が、第2スピーカー駆動部を制御することで、指向性スピーカーの発振部を少なくとも上下方向に延びる回転中心軸回りに揺動させ、指向性スピーカーの可聴領域を左右方向に移動させることができる。この結果、指向性スピーカーの可聴領域に複数のマイクユニットの受信部を確実に配置することができる。 According to this configuration, the speaker drive control unit controls the second speaker drive unit to swing the oscillation unit of the directional speaker at least around the rotation center axis extending in the vertical direction, and the audible region of the directional speaker. Can be moved left and right. As a result, the receiving units of the plurality of microphone units can be reliably arranged in the audible region of the directional speaker.
上記の構成において、前記複数のマイクユニットは、前記受信部を少なくとも上下方向に延びる第2マイク回転中心軸回りに揺動可能に支持するマイク支持部をそれぞれ有し、前記相対姿勢調整部は、前記複数のマイクユニットを前記第2マイク回転中心軸回りにそれぞれ揺動させる駆動力を発生する第2マイク駆動部と、前記基準位置情報に基づいて、前記指向性スピーカーの前記可聴領域に前記複数のマイクユニットの前記受信部がそれぞれ含まれるように、前記第2マイク駆動部を制御して前記複数のマイクユニットの前記受信部を前記第2マイク回転中心軸回りにそれぞれ揺動させるマイク駆動制御部と、を有することが望ましい。 In the above configuration, the plurality of microphone units each have a microphone support portion that swingably supports the receiving portion around the second microphone rotation center axis extending in the vertical direction, and the relative posture adjusting portion A second microphone driving unit that generates a driving force for swinging the plurality of microphone units around the center axis of rotation of the second microphone, and the plurality of microphone units in the audible region of the directional speaker based on the reference position information. Microphone drive control that controls the second microphone drive unit to swing the receiver units of the plurality of microphone units around the second microphone rotation center axis so that the receiver units of the microphone units are included. It is desirable to have a part.
本構成によれば、マイク駆動制御部が、第2マイク駆動部を制御することで、マイクユニットを少なくとも上下方向に延びる回転中心軸回りに揺動させ、マイクユニットの受信部を左右方向に移動させることができる。この結果、指向性スピーカーの可聴領域に複数のマイクユニットの受信部を確実に配置することができる。 According to this configuration, the microphone drive control unit controls the second microphone drive unit to swing the microphone unit at least around the rotation center axis extending in the vertical direction, and move the receiving unit of the microphone unit in the horizontal direction. Can be made to. As a result, the receiving units of the plurality of microphone units can be reliably arranged in the audible region of the directional speaker.
上記の構成において、前記基準位置情報取得部は、前記基準位置情報として、前記起伏体先端部を支点とする前記吊り部の左右方向の振れ量に関する情報である振れ情報を取得し、前記相対姿勢調整部は、前記基準位置情報取得部によって取得された前記振れ情報に応じて、前記指向性スピーカーの前記可聴領域に前記複数のマイクユニットの前記受信部がそれぞれ含まれるように、前記複数のマイクユニットおよび前記指向性スピーカーのうちの少なくとも一方の姿勢を変更することが望ましい。 In the above configuration, the reference position information acquisition unit acquires, as the reference position information, vibration information which is information on the amount of vibration of the suspension portion in the left-right direction with the tip of the undulating body as a fulcrum, and the relative posture. The adjusting unit has the plurality of microphones so that the receiving units of the plurality of microphone units are included in the audible region of the directional speaker according to the deflection information acquired by the reference position information acquisition unit. It is desirable to change the posture of at least one of the unit and the directional speaker.
本構成によれば、吊り部の左右方向における振れに応じて、マイクユニットおよび指向性スピーカーのうちの少なくとも一方の姿勢を変更し、指向性スピーカーの可聴領域にマイクユニットの受信部を確実に配置することができる。 According to this configuration, the posture of at least one of the microphone unit and the directional speaker is changed according to the swing of the hanging portion in the left-right direction, and the receiving portion of the microphone unit is reliably arranged in the audible region of the directional speaker. can do.
上記の構成において、前記機体は、地上を走行可能な下部走行体と、前記下部走行体に上下方向に延びる旋回中心軸回りに旋回可能に支持されかつ前記起伏体を起伏可能に支持する上部旋回体と、を有し、前記基準位置情報取得部は、前記基準位置情報として、前記上部旋回体の前記下部走行体に対する旋回角度を取得し、前記相対姿勢調整部は、前記基準位置情報取得部によって取得された前記旋回角度に応じて、前記指向性スピーカーの前記可聴領域に前記複数のマイクユニットの前記受信部がそれぞれ含まれるように、前記複数のマイクユニットおよび前記指向性スピーカーのうちの少なくとも一方の姿勢を変更することが望ましい。 In the above configuration, the aircraft is supported by a lower traveling body capable of traveling on the ground and an upper turning body rotatably supported by the lower traveling body around a turning center axis extending in the vertical direction and undulatingly supporting the undulating body. The reference position information acquisition unit acquires the turning angle of the upper swivel body with respect to the lower traveling body as the reference position information, and the relative posture adjusting unit acquires the reference position information acquisition unit. At least one of the plurality of microphone units and the directional speaker so that the audible region of the directional speaker includes the receiving portion of the plurality of microphone units according to the turning angle acquired by. It is desirable to change one posture.
本構成によれば、下部走行体に対する上部旋回体の旋回動作に応じて、マイクユニットおよび指向性スピーカーのうちの少なくとも一方の姿勢を変更し、指向性スピーカーの可聴領域にマイクユニットの受信部を確実に配置することができる。 According to this configuration, the posture of at least one of the microphone unit and the directional speaker is changed according to the turning motion of the upper swinging body with respect to the lower traveling body, and the receiving portion of the microphone unit is placed in the audible region of the directional speaker. It can be reliably placed.
上記の構成において、前記複数のマイクユニットは、それぞれが複数のマイクユニットを含む複数組のマイクユニットであって、前記起伏体基端部と前記起伏体先端部とを結ぶ方向である起伏体長手方向に沿って互いに間隔をおいて配置された複数組のマイクユニットを含み、前記相対姿勢調整部は、前記指向性スピーカーの前記可聴領域に応じて前記複数組のマイクユニットから少なくとも一組の特定マイクユニットを選択することで、前記複数のマイクユニットおよび前記指向性スピーカーの相対姿勢を調整し、前記位置算出部は、前記特定マイクユニットが選択された状態で前記指向性スピーカーから発振された音波が前記特定マイクユニットの前記複数のマイクユニットの前記受信部にそれぞれ到達する時間差に基づいて、前記機体に対する前記吊り部の相対位置を算出することが望ましい。 In the above configuration, the plurality of microphone units are a plurality of sets of microphone units each including the plurality of microphone units, and the length of the undulating body is the direction connecting the base end portion of the undulating body and the tip end portion of the undulating body. A plurality of sets of microphone units arranged so as to be spaced apart from each other along the direction are included, and the relative posture adjusting unit identifies at least one set from the plurality of sets of microphone units according to the audible region of the directional speaker. By selecting the microphone unit, the relative postures of the plurality of microphone units and the directional speaker are adjusted, and the position calculation unit uses the sound wave oscillated from the directional speaker with the specific microphone unit selected. It is desirable to calculate the relative position of the hanging portion with respect to the machine body based on the time difference in which the specific microphone unit reaches the receiving portion of the plurality of microphone units.
本構成によれば、相対姿勢調整部が複数組のマイクユニットの中から特定マイクユニットを選択することで、指向性スピーカーの可聴領域にマイクユニットの受信部を容易に配置することができる。 According to this configuration, the relative posture adjusting unit selects a specific microphone unit from a plurality of sets of microphone units, so that the receiving unit of the microphone unit can be easily arranged in the audible region of the directional speaker.
本発明によれば、吊り具に設けられた音源から発振される音を起伏体に設けられたマイクユニットによって正確に受信し、吊り具の位置を精度良く算出することが可能なクレーンが提供される。 According to the present invention, there is provided a crane capable of accurately receiving the sound oscillated from the sound source provided on the hanging tool by the microphone unit provided on the undulating body and accurately calculating the position of the hanging tool. To.
以下、図面を参照しつつ、本発明の各実施形態について説明する。本発明では、後記の詳細な各実施形態が、図1のクレーン10Aまたは図2のクレーン10Bに適用される。図1は、本発明の一実施形態に係るクレーン10A(10)の側面図である。なお、以後、各図には、「上」、「下」、「前」および「後」の方向が示されているが、当該方向は、各実施形態に係るクレーンの構造および組立方法を説明するために便宜上示すものであり、本発明に係るクレーンの移動方向や使用態様などを限定するものではない。また、以後の一部の図には、地面Gが図示されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present invention, each of the detailed embodiments described below applies to the
クレーン10Aは、機体に相当する上部旋回体12および上部旋回体12を旋回可能に支持する下部走行体14と、起伏体として機能するブーム16と、ブーム起伏用部材であるラチスマスト17およびマスト20と、を備える。上部旋回体12の前端部には、作業者が搭乗するキャブ15が配置されている。
The
ブーム16は、前記機体に水平な回転中心軸回りに起伏方向に回動可能に支持されたブーム基端部16S(起伏体基端部)(図3参照)と、ブーム基端部16Sとは反対側に配置されたブーム先端部16T(起伏体先端部)とを有する。なお、図1に示されるブーム16は、いわゆるラチス型であり、基端側部材と、一または複数(図例では2個)の中間部材と、先端側部材とから構成される。基端側部材は、上部旋回体12の前部に起伏方向に回動可能となるように連結される。中間部材は、基端側部材の先端側に着脱可能に継ぎ足される。先端側部材は中間部材の先端側に着脱可能に継ぎ足される。
The
ただし、本発明ではブームの具体的な構造は限定されない。例えば、当該ブームの中間部材の数は、上記とは異なるものでもよい。また、ブームは、単一の部材で構成されたものでもよい。更に、ブームは伸縮式の形態からなるものでもよい。 However, the specific structure of the boom is not limited in the present invention. For example, the number of intermediate members of the boom may be different from the above. Further, the boom may be composed of a single member. Further, the boom may be of a telescopic form.
ラチスマスト17は、マスト基端部と、マスト先端部と、を備える。マスト基端部は、ブーム16の後側の位置でブーム16の回動軸と平行な回動軸回りに上部旋回体12に回動可能に支持される。すなわち、ラチスマスト17もブーム16の起伏方向と同方向に回動可能である。マスト先端部は、長手方向においてマスト基端部とは反対側に配置された、ラチスマスト17の先端部である。ラチスマスト17は、ブーム16の回動における支柱となる。
The
更に、クレーン10は、下部スプレッダ19Aと、上部スプレッダ19Bと、ガイライン28と、起伏用ロープ44と、起伏用ウインチ32と、を備える。
Further, the
下部スプレッダ19Aは、ラチスマスト17のマスト先端部に回動可能に支持される。下部スプレッダ19Aは、シーブブロック191を備える。シーブブロック191には、複数のシーブが幅方向(左右方向)に配列されている。
The
上部スプレッダ19Bは、下部スプレッダ19Aの前方に所定の間隔をおいて配置される。上部スプレッダ19Bは、ガイライン28を介してブーム16のブーム先端部16Tに着脱可能に接続される。上部スプレッダ19Bは、シーブブロック192を備える。シーブブロック192には、複数のシーブが幅方向(左右方向)に配列されている。
The
ガイライン28は、図1の紙面と直交する左右方向に一対配置されている。ガイライン28の後端部は、上部スプレッダ19Bに接続され、ガイライン28の前端部は、ブーム先端部16Tに着脱可能に接続される。ガイライン28は、ガイリンク(金属製の板材)、ガイロープ、ガイワイヤ(金属製の線材)などを含む。
A pair of
起伏用ロープ44は、起伏用ウインチ32から引き出され、ラチスマスト17の先端部のシーブに掛けられた後、シーブブロック191とシーブブロック192との間で複数回掛け回される。
The undulating
起伏用ウインチ32は、ブーム16を起伏させるためのものであり、ラチスマスト17の基端部に配置される。起伏用ウインチ32は、起伏用ロープ44の巻き取りおよび繰り出しを行うことで下部スプレッダ19Aのシーブブロック191と上部スプレッダ19Bのシーブブロック192との間の距離を変化させ、ブーム16をラチスマスト17に対して相対的に回動させながらブーム16を起伏させる。
The undulating
マスト20は、基端及び回動端(先端)を有し、ラチスマスト17の後側で上部旋回体12に回動可能に連結される。マスト20は、断面視で矩形形状からなる。マスト20の回動軸は、ブーム16の回動軸と平行でかつラチスマスト17の回動軸とほぼ同じ位置に配置されている。すなわち、このマスト20もブーム16の起伏方向と同方向に回動可能である。
The
更に、クレーン10は、ガイライン24と、起伏用ロープ38と、起伏用ウインチ30と、を備える。
Further, the
ガイライン24は、図1の紙面と直交する左右方向に一対配置されている。ガイライン24は、ラチスマスト17の先端部とマスト20の回動端部とを接続する。この接続は、ラチスマスト17の回動とマスト20の回動とを連携させる。
A pair of
起伏用ロープ38は、上部旋回体12に配置され複数のシーブが幅方向に配列されたたシーブブロック42と、マスト20の回動端部に配置され複数のシーブが幅方向に配列されたシーブブロック40との間で複数回掛け回される。
The undulating
起伏用ウインチ30は、マスト20の基端部側に配置される。起伏用ウインチ30は、起伏用ロープ38の巻き取りおよび繰り出しを行う。起伏用ウインチ30の巻き取り、繰り出し動作によって、マスト20の先端部のシーブブロック40と上部旋回体12の後端部のシーブブロック42との間の距離が変化し、上部旋回体12に対してマスト20およびラチスマスト17が一体的に回動しながら、ラチスマスト17が起伏する。なお、ラチスマスト17およびマスト20の回動は、主にクレーン10Aの組立分解時に行われ、クレーン10Aの使用時にはラチスマスト17およびマスト20の位置(対地角)はほぼ固定されている。
The undulating
クレーン10Aには、前述の起伏用ウインチ30および起伏用ウインチ32以外に、吊り荷の巻上げ及び巻下げを行うための主巻用ウインチ34及び補巻用ウインチ36が搭載される。本実施形態に係るクレーン10Aでは、主巻用ウインチ34及び補巻用ウインチ36がいずれもブーム16の基端側部材に据え付けられる。クレーン10Aのウインチ34,36は上部旋回体12に搭載されていてもよい。
In addition to the undulating
主巻用ウインチ34(吊りウインチ)は、主巻ロープ51(図1)による吊り荷の巻き上げ及び巻き下げを行う。この主巻について、ブーム16のブーム先端部16Tには不図示の主巻用ガイドシーブが回転可能に設けられ、さらに主巻用ガイドシーブに隣接する位置に複数の主巻用ポイントシーブが幅方向に配列されたシーブブロック54が設けられている。ブーム先端部16Tのシーブブロック54から垂下された主巻ロープ51には、吊り荷を吊り上げ可能なフック55(吊り部)が連結されている。そして、主巻用ウインチ34から引き出された主巻ロープ51が主巻用ガイドシーブに順に掛けられ、かつ、シーブブロック54のシーブと、フック55に設けられたシーブブロック56のシーブとの間に掛け渡される。従って、主巻用ウインチ34が主巻ロープ51の巻き取りや繰り出しを行うと、フック55の巻上げ及び巻下げ(昇降)が行われる。
The main winding winch 34 (suspended winch) winds up and lowers the suspended load by the main winding rope 51 (FIG. 1). Regarding this main winding, a guide sheave for main winding (not shown) is rotatably provided on the
同様にして、補巻用ウインチ36は、補巻ロープ52による吊り荷の巻き上げ及び巻き下げを行う。この補巻については、上記の主巻と同様の不図示の構造が備えられている。そして、補巻用ウインチ36が補巻ロープ52の巻き取りや繰り出しを行うと、補巻ロープ52の末端に連結された図略の吊荷用の補フックが巻き上げられ、または巻き下げられる。
Similarly, the
なお、クレーン10Aでは、ラチスマスト17、下部スプレッダ19A、上部スプレッダ19B、マスト20、ガイライン24、ガイライン28、起伏用ウインチ30、起伏用ロープ38、シーブブロック40およびシーブブロック42が、ブーム16を起伏させるブーム駆動部(起伏体駆動部)として機能する。
In the
図2は、本発明の他の実施形態に係るクレーン10B(10)の側面図である。以下では、クレーン10Bと前述のクレーン10Aとの相違点について説明する。クレーン10Bでは、マスト20、ガイライン24、起伏用ウインチ30、起伏用ロープ38、シーブブロック40、シーブブロック42が、ブーム16を起伏させるブーム駆動部(起伏体駆動部)として機能する。
FIG. 2 is a side view of the
一方、クレーン10Bは、ジブ18を備える。ジブ18は、ブーム16の先端部に水平な回転中心軸回りに起伏方向に回動可能に支持されている。更に、クレーン10Bは、起伏用ウインチ32と、起伏用ロープ44と、リヤストラット21と、フロントストラット22と、ガイライン28と、を備える。これらの部材は、ジブ18を起伏させるジブ駆動部(起伏体駆動部)として機能する。
On the other hand, the
リヤストラット21およびフロントストラット22は、ブーム16の先端部に回動可能に支持されている。起伏用ウインチ32から引き出された起伏用ロープ44は、シーブ46を介してリヤストラット21およびフロントストラット22の先端部にそれぞれ配置されたシーブブロック間に掛け渡される。フロントストラット22の先端部は、ガイライン28によってジブ18の先端部に接続されている。
The
起伏用ウインチ32による起伏用ロープ44の巻き取り、繰り出し動作によって、リヤストラット21の先端部のシーブブロックとフロントストラット22の先端部のシーブブロックとの間の距離が変化し、ブーム16に対してフロントストラット22およびジブ18が一体的に回動しながら、ジブ18が起伏する。
The distance between the sheave block at the tip of the
また、本実施形態では、主巻用ウインチ34および補巻用ウインチ36から引き出された主巻ロープ51および補巻ロープ52が、クレーン10Aと同様の構造をもってジブ18の先端部から垂下され、フック55および不図示の補フックに連結される。
Further, in the present embodiment, the main winding
図3は、本発明の第1実施形態に係るクレーン10Aにおいて複数のマイク受信部M(マイクユニット80)の配置を示す側面図である。図3では、図1のクレーン10Aの一部を模式的に示している。図4は、本実施形態に係るクレーンのフック55(吊り部)に設けられたスピーカー発振部603を含むスピーカーユニット60(指向性スピーカー)を示す拡大側面図である。図5は、本実施形態に係るクレーン10Aにおいてブーム16に設けられたマイク受信部Mを含むマイクユニット80を示す拡大側面図である。図6は、本実施形態に係るクレーン10Aの上部旋回体12が旋回する様子を示す平面図である。図7は、本実施形態に係るクレーン10Aの制御部70のブロック図である。図8は、本実施形態に係るクレーンにおいてフック55の上昇に伴ってスピーカー発振部603の姿勢が変更される様子を示す模式図である。
FIG. 3 is a side view showing the arrangement of a plurality of microphone receiving units M (microphone units 80) in the
図3および図4を参照して、本実施形態では、クレーン10Aが、それぞれマイク受信部M(左右一対の第1マイク受信部M1、左右一対の第2マイク受信部M2、左右一対の第3マイク受信部M3)を含む複数のマイクユニット80およびスピーカーユニット60を有する。なお、以後の説明では、説明の容易性を考慮して、マイクユニット80または、当該マイクユニット80のうちのマイク受信部Mによって、その位置などを説明する。
With reference to FIGS. 3 and 4, in the present embodiment, the
それぞれ左右一対の、第1マイク受信部M1、第2マイク受信部M2および第3マイク受信部M3は、ブーム16の前側に配置されたメインパイプ161に装着(固定)されている。なお、図3、図5では、紙面手前の各マイク受信部Mのみが現れているが、紙面と直交する方向(左右方向)において間隔をおいてもう1つのマイク受信部Mがそれぞれ装着されている。本実施形態では、各マイク受信部Mは、同じ構造からなるマイクユニット80(図5)によって構成されており、音波を受け入れ可能とされている。なお、本実施形態では、図5に示すように、各マイクユニット80のマイク受信部Mはブーム16上において音の受信方向が固定されている。
A pair of left and right microphone receiving units M1, second microphone receiving unit M2, and third microphone receiving unit M3 are attached (fixed) to a
図4を参照して、スピーカー発振部603を有するスピーカーユニット60は、フック55に装着され、特定の指向方向に向かって形成された可聴領域に音波を発振可能な指向性スピーカーからなる。具体的に、フック55は、フック支持部551と、フック本体552と、を有する。フック本体552は、フック支持部551の下端部に装着されており、吊り荷に接続される。フック支持部551は、内部にシーブブロック56を有する。また、フック支持部551の上端部には、スピーカーユニット60が装着されている。スピーカーユニット60は、第1支持部601と、第2支持部602と、上記のスピーカー発振部603(発振部)と、を有する。
With reference to FIG. 4, the
第1支持部601(スピーカー支持部)は、スピーカー発振部603を支持するための部材であって、フック支持部551の上面部に固定されている。第2支持部602は、第1支持部601に支持されている。詳しくは、第2支持部602(スピーカー支持部)は、スピーカー発振部603を左右方向(水平方向)に延びるスピーカー第1軸部60S(スピーカー第1回転中心軸)回りに回転可能(揺動可能)に支持するとともに、上下方向に延びるスピーカー第2軸部60T(スピーカー第2回転中心軸)回りに回転可能(揺動可能)なように第1支持部601に支持されている。スピーカー発振部603は、前記指向方向に向かって音波を発振可能とされている。
The first support portion 601 (speaker support portion) is a member for supporting the
更に、図7を参照して、本実施形態に係るクレーン10Aは、制御部70と、旋回角度計711(基準位置情報取得部)と、繰り出し量検出部712(基準位置情報取得部)と、スピーカー第1モーター713と、スピーカー第2モーター714と、表示部715と、を有する。
Further, referring to FIG. 7, the
旋回角度計711は、上部旋回体12が下部走行体14に対して旋回動作を行うための不図示の旋回モーターに備えられている。旋回角度計711は、上部旋回体12の下部走行体14に対する旋回角度を検出し、当該検出角度に応じた信号を制御部70に入力する。換言すれば、旋回角度計711は、基準位置情報として、上部旋回体12の下部走行体14に対する旋回角度を取得する。
The turning
繰り出し量検出部712は、主巻用ウインチ34の不図示の減速機に備えられており、主巻用ウインチ34による主巻ロープ51の繰り出し量および巻き取り量(長さ)を検出し、当該繰り出し量および巻き取り量に応じた信号を制御部70に入力する。この信号によって、フック55の上下位置(揚程)が算出可能とされる。換言すれば、繰り出し量検出部712は、フック55の昇降によって変化するフック55の地上高度に関する情報である高さ情報を基準位置情報として取得する。
The feeding
スピーカー第1モーター713(第1スピーカー駆動部)は、第2支持部602内に配置され、スピーカー発振部603を前記第1スピーカー回転中心軸回りに揺動させることが可能な駆動力を発生する。
The speaker first motor 713 (first speaker drive unit) is arranged in the
スピーカー第2モーター714(第2スピーカー駆動部)は、第1支持部601内に配置され、スピーカー発振部603を前記第2スピーカー回転中心軸回りに揺動させることが可能な駆動力を発生する。
The speaker second motor 714 (second speaker drive unit) is arranged in the
表示部715は、キャブ15内に配置され、旋回角度計711、繰り出し量検出部712の検出結果を数値または映像で表示するとともに、スピーカー第1モーター713およびスピーカー第2モーター714によって駆動されるスピーカー発振部603の姿勢を数値または映像によって表示する。
The
制御部70は、クレーン10Aの作動に応じて、複数のマイクユニット80(マイク受信部M)およびスピーカーユニット60(スピーカー発振部603)を制御する。
The
制御部70は、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、CPUの作業領域として使用されるRAM(Random Access Memory)等から構成されている。制御部70には、旋回角度計711(基準位置情報取得部)、繰り出し量検出部712(基準位置情報取得部)、複数のマイク受信部M、スピーカー発振部603、スピーカー第1モーター713、スピーカー第2モーター714および表示部715などが電気的に接続されている。
The
制御部70は、前記CPUがROMに記憶された制御プログラムを実行することにより、駆動制御部700(相対姿勢調整部、スピーカー駆動制御部、マイク駆動制御部)、第1フック位置取得部701(基準位置情報取得部)、スピーカー角度演算部702(相対姿勢調整部)、第2フック位置取得部703(位置算出部)および記憶部704を備えるように機能する。
The
駆動制御部700は、スピーカー第1モーター713およびスピーカー第2モーター714に対する駆動指令信号を出力する。駆動制御部700によって、スピーカー第1モーター713およびスピーカー第2モーター714がそれぞれ所定の時間回転駆動され、スピーカー発振部603の前記第1スピーカー回転中心軸回りおよび前記第2スピーカー回転中心軸回りの姿勢がそれぞれ設定される。
The
第1フック位置取得部701(基準位置情報取得部)は、旋回角度計711から入力される情報(旋回角度)を取得し、当該情報をスピーカー角度演算部702に入力する。第1フック位置取得部701が旋回角度計711から取得する当該情報は、マイクユニット80のマイク受信部Mおよびスピーカーユニット60のスピーカー発振部603の相対姿勢を調整するための情報であって、上部旋回体12に対するフック55の相対位置に関する情報である基準位置情報に相当する。
The first hook position acquisition unit 701 (reference position information acquisition unit) acquires the information (swivel angle) input from the
また、第1フック位置取得部701は、繰り出し量検出部712から入力される情報(主巻ロープ51の繰り出し量、巻き取り量)を受け取り、当該情報をスピーカー角度演算部702に入力する。第1フック位置取得部701が取得するこれらの情報も、上部旋回体12に対するフック55の相対位置に関する情報である基準位置情報(高さ情報)に相当する。
Further, the first hook
スピーカー角度演算部702は、第1フック位置取得部701が取得した基準位置情報に応じて、スピーカー第1モーター713およびスピーカー第2モーター714を制御するためのスピーカー発振部603の角度(姿勢)を後記のとおり演算する。この際、スピーカー角度演算部702は、第1フック位置取得部701によって取得された前記基準位置情報に基づいて、スピーカー発振部603の前記可聴領域に各マイク受信部Mがそれぞれ含まれるように、スピーカー発振部603の角度を演算する。なお、スピーカー角度演算部702、スピーカー第1モーター713およびスピーカー第2モーター714は、本発明の相対姿勢調整部を構成する。相対姿勢調整部は、スピーカー発振部603の前記可聴領域に各マイク受信部Mの前記受信部がそれぞれ含まれるように、スピーカー発振部603の姿勢を変更する。
The speaker
第2フック位置取得部703(位置算出部)は、スピーカー発振部603の姿勢が調整された状態で、スピーカー発振部603から発振された音波が各マイク受信部Mにそれぞれ到達する時間差に基づいて、上部旋回体12に対するマイク受信部Mの相対位置を算出する。なお、第2フック位置取得部703による当該位置の算出方法については、後記でまとめて説明する。
The second hook position acquisition unit 703 (position calculation unit) is based on the time difference in which the sound waves oscillated from the
記憶部704は、スピーカー角度演算部702、第2フック位置取得部703の演算において参照される各種の定数、変数および数式などを格納している。
The
次に、本実施形態におけるスピーカーユニット60のスピーカー発振部603の姿勢変更制御について説明する。図6を参照して、ブーム16の先端部から垂下されたフック55に不図示の吊り荷が接続され吊り上げられている場合、フック55上のスピーカー発振部603はその指向方向が旋回中心軸12Cに向かうように配置されている(矢印D61)。また、図3に示すように、スピーカー発振部603の指向方向CSが第1マイク受信部M1、第2マイク受信部M2および第3マイク受信部M3の中央部(第2マイク受信部M2)を向くように、スピーカー発振部603の初期姿勢が設定されている。このため、フック55(吊り荷)が前後方向に揺れた場合であっても、いずれかのマイク受信部M(左右一対のマイクユニット)がスピーカー発振部603の音波を受信することができる。
Next, the posture change control of the
このような状態で、上部旋回体12が下部走行体14(図1)に対して角度θSだけ旋回すると、フック55および吊り荷の重量が大きいことに起因して、フック55上のスピーカー発振部603はその指向方向が前述の矢印D61と平行な方向に向かうように配置される(矢印D62)。この場合、スピーカー発振部603の指向方向には複数のマイク受信部Mが配置されていないため、スピーカー発振部603が発振する音波を複数のマイク受信部Mが正確に受信することができない。したがって、本実施形態では、第1フック位置取得部701が旋回角度計711から出力された旋回角度θSを取得すると、スピーカー角度演算部702がスピーカー発振部603の揺動角度をθSに設定する。そして、駆動制御部700がスピーカー第2モーター714を制御して、スピーカー発振部603をスピーカー第2軸部60T回りに角度θSだけ揺動させる。この際、上部旋回体12の旋回方向とは逆方向にスピーカー発振部603が揺動される。この結果、スピーカー発振部603の指向方向が旋回中心軸12Cを向かうように調整され(矢印D63)。スピーカー発振部603が発振する音波を複数のマイク受信部Mが正確に受信することができる。
In such a state, when the
このように、本実施形態では、スピーカー発振部603を含むスピーカーユニット60が指向性スピーカーから構成されることで、必要最小限の範囲に音波が発振され、クレーン10Aの作業現場における騒音を低減することができる。一方、このような指向性スピーカーでは、可聴範囲が限られているため、クレーン10Aの姿勢によっては、複数のマイク受信部Mによって正確に音波を受信することが困難になる。上記のように、クレーン10Aの旋回動作に応じて、スピーカー角度演算部702がスピーカー発振部603の揺動角度を上部旋回体12の旋回角度と等しい角度に設定する。したがって、複数のマイク受信部Mがスピーカー発振部603の音波を正確に受信することが可能となり、後記のように第2フック位置取得部703がフック55の位置を正確に算出することが可能となる。
As described above, in the present embodiment, since the
換言すれば、本実施形態では、駆動制御部700およびスピーカー角度演算部702(相対姿勢調整部)は、旋回角度計711によって取得された前記旋回角度に応じて、スピーカー発振部603の前記可聴領域に複数のマイク受信部Mがそれぞれ含まれるように、スピーカー発振部603の姿勢を変更する。
In other words, in the present embodiment, the
更に、図8を参照して、ブーム16のブーム基端部16Sとブーム先端部16Tとを結ぶ直線をブーム中心線CBと定義し、ブーム基端部16Sと同じ高さに位置するフック55が揚程Hの高さまで吊り上げられると仮定する。この場合、揚程Hは、繰り出し量検出部712によって検出可能である。なお、説明のため、ブーム基端部16Sの位置を点S、ブーム先端部16Tの位置を点T、フック55の位置を点F、第2マイク受信部M2の位置を点Bによって示している。また、ブーム16の長さがLB、ブーム基端部16Sから第2マイク受信部M2までの距離がL2、後記のブーム角度計721によって検出されるブーム16の起伏角度がθB、鉛直方向に対するスピーカー発振部603の角度が仰角βで定義される。以下では、スピーカー角度演算部702が演算するスピーカー発振部603の仰角βについて説明する。
Further, referring to FIG. 8, the straight line connecting the boom
まず、余弦定理から、距離FBについて以下の式1、式2が導出される。
FB2=(LB×cosθB)2−2×LB×cosθB×L2×cosθB ・・・(式1)
FB=((LB2−2×LB×L2)×(cosθB)2+L22)1/2 ・・・(式2)
また、初期仰角βは、以下の式3で表される。
β=cos−1(L2×sinθB/FB) ・・・(式3)
また、高さHだけ揚程が増大された場合の仰角β’は、以下の式4によって算出される。
β’=tan−1(FB×cosβ/(L2×sinθB−H)) ・・・(式4)
すなわち、揚程Hだけ上昇した場合、スピーカー角度演算部702(スピーカー駆動制御部)の演算結果に応じて、スピーカー発振部603の仰角をβからβ’に変化させるように、駆動制御部700(スピーカー駆動制御部)がスピーカー第1モーター713を制御してスピーカー発振部603を前記第1スピーカー回転中心軸回りに揺動させることで、スピーカー発振部603が第2マイク受信部M2を向く状態を維持することができる。なお、図8においてブーム16の起伏角θBが変化しても、その度に上記の演算を行うことが可能である。
First, the following
FB 2 = (LB × cosθB) 2 -2 × LB × cosθB × L2 × cosθB ··· ( Equation 1)
FB = ((LB 2 -2 × LB × L2) × (cosθB) 2 + L2 2) 1/2 ··· ( Equation 2)
The initial elevation angle β is represented by the
β = cos -1 (L2 × sinθB / FB) ・ ・ ・ (Equation 3)
Further, the elevation angle β'when the lift is increased by the height H is calculated by the following equation 4.
β'= tan -1 (FB × cosβ / (L2 × sinθB−H)) ・ ・ ・ (Equation 4)
That is, when the lift H rises, the drive control unit 700 (speaker) changes the elevation angle of the
このように、本実施形態では、ブーム16の起伏、起伏用ウインチ32による主巻ロープ51の巻き取り、繰りだし動作に応じてフック55の高さが変化した場合であっても、フック55の昇降に応じて、スピーカー発振部603の向き(仰角)を調整することが可能となるため、第2マイク受信部M2およびその周囲の複数のマイク受信部Mがスピーカー発振部603の音波を正確に受信することが可能となり、後記のように第2フック位置取得部703がフック55の位置を正確に算出することが可能となる。
As described above, in the present embodiment, even when the height of the
換言すれば、本実施形態では、スピーカー角度演算部702および駆動制御部700が、スピーカー発振部603の可聴領域に複数のマイクユニット80のマイク受信部Mがそれぞれ含まれるように、スピーカー第1モーター713を制御してスピーカー発振部603を前記第1スピーカー回転中心軸回りに揺動させる。
In other words, in the present embodiment, the speaker first motor is such that the speaker
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図9は、本実施形態に係るクレーン10Aの制御部70のブロック図である。図10は、本実施形態に係るクレーン10Aにおいてブーム16に設けられたマイクユニット80のマイク受信部Mを示す拡大側面図である。図11は、本実施形態に係るクレーン10Aにおいてフック55の上昇に伴ってスピーカー発振部603およびマイク受信部Mの姿勢が変更される様子を示す模式図である。以下では、本実施形態と先の第1実施形態との相違点を中心に説明する。
Next, the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a block diagram of the
本実施形態では、図9に示すように、クレーン10Aが、マイク第1モーター716(第1マイク駆動部)を更に備える。また、図10に示すように、マイクユニット80は、マイク受信部Mをマイク第1軸部801(第1マイク回転中心軸)回りに揺動可能に支持するマイク支持部800を有する。マイク支持部800は、ブーム16のメインパイプ161に固定されている。マイク第1モーター716は、各マイク受信部Mをマイク第1軸部801回りにそれぞれ独立して揺動させることが可能な回転駆動力を発生する。マイク第1モーター716は、駆動制御部700によって制御される。
In this embodiment, as shown in FIG. 9, the
また、制御部70はマイク角度演算部705(相対姿勢調整部)を有するように機能する。マイク角度演算部705は、スピーカー発振部603の可聴領域に複数のマイクユニット80のマイク受信部Mがそれぞれ含まれるように、マイク第1モーター716を制御してマイク受信部Mを前記第1マイク回転中心軸回りにそれぞれ揺動させる。
Further, the
図11を参照して、先の第1実施形態における図8と同様に、フック55が揚程Hだけ上昇されたと仮定する。この場合、先の式1〜式4によって、フック55の仰角β’が算出される。ここで、マイク受信部M(第2マイク受信部M2)の俯角αは、以下の式5によって導出される。
α=90°―β ・・・(式5)
このため、フック55がHだけ吊り上げられた場合には、マイク受信部Mの俯角α’は式5のβをβ’に置き換えることで算出される。したがって、マイク角度演算部705がα’を算出し駆動制御部700に入力すると、マイク第1モーター716が前記第1マイク回転中心軸回りにマイク受信部Mを揺動させることで、マイク受信部Mをフック55のスピーカー発振部603に向けることができる。この結果、複数のマイク受信部Mがスピーカー発振部603の音波を正確に受信することが可能となり、後記のように第2フック位置取得部703がフック55(吊り荷)の位置を正確に算出することが可能となる。なお、フック55のスピーカー発振部603の仰角βを調整することなく、マイク受信部Mの俯角αのみを調整する態様でもよい。
With reference to FIG. 11, it is assumed that the
α = 90 ° -β ... (Equation 5)
Therefore, when the
このように、本実施形態では、マイク角度演算部705の算出結果に応じて、スピーカー発振部603の前記可聴領域に各マイク受信部Mがそれぞれ含まれるように、駆動制御部700が、マイク第1モーター716を制御して各マイク受信部Mをマイク第1軸部801回りにそれぞれ揺動させる。
As described above, in the present embodiment, the
次に、本発明の第3実施形態について説明する。図12は、本発明の第3実施形態に係るクレーン10Bにおいて複数のマイク受信部Mの配置を示す側面図である。図13および図14は、本実施形態に係るクレーン10Bにおいてフック55の上昇に伴って各マイク受信部Mの姿勢が変更される様子を示す模式図である。以下では、本実施形態と先の第2実施形態との相違点を中心に説明する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a side view showing the arrangement of a plurality of microphone receiving units M in the
図12に示すように、本実施形態では、ブーム16の先端部にジブ18が起伏方向に回動可能に支持されている(図2のクレーン10B)。当該クレーン10Bでは、ブーム16の先端部から主巻ロープ51が垂下される場合や、ジブ18の先端部から主巻ロープ51が垂下される場合がある。このため、図12に示すように、ブーム16に第1マイク受信部M1、第2マイク受信部M2および第3マイク受信部M3がそれぞれ左右一対ずつ配置されていることに加えて、ジブ18には第5マイク受信部M5、第6マイク受信部M6、第7マイク受信部M7、第8マイク受信部M8がそれぞれ左右一対ずつ配置されている。なお、たとえば、第6マイク受信部M6、第7マイク受信部M7および第8マイク受信部M8の角度がブーム16側に設定されることで、第1マイク受信部M1、第2マイク受信部M2および第3マイク受信部M3に加えて、当該第6マイク受信部M6、第7マイク受信部M7および第8マイク受信部M8が、ブーム16の先端部から垂下されたフック55上のスピーカー発振部603の音を受信してもよい。
As shown in FIG. 12, in the present embodiment, the
このような構成では、各マイク受信部Mの向きをフック55上のスピーカー発振部603に向けることで、後記のとおり、第2フック位置取得部703がフック55の位置を正確に算出することが可能となる。特に、フック55の昇降に応じて各マイク受信部Mの向きがスピーカー発振部603に追従することで、複数のマイク受信部Mによってスピーカー発振部603の音を正確に受信することができる。以下に、本実施形態における各マイク受信部Mの姿勢変更について更に詳述する。
In such a configuration, by directing each microphone receiving unit M toward the
図13では、フック55の揚程(位置)が第1マイク受信部M1、第2マイク受信部M2よりも低い場合における、各マイク受信部Mの俯角θ1、θ2について説明される。一方、図14では、フック55の揚程が第1マイク受信部M1、第2マイク受信部M2よりも高い場合における、各マイク受信部Mの俯角θ1、θ2について説明される。いずれの場合も、マイク角度演算部705(図8)が以下の演算を行うことで、各マイク受信部Mの俯角θ1、2が算出される。
In FIG. 13, when the lift (position) of the
本実施形態では、初期設定として、第1マイク受信部M1、第2マイク受信部M2の向きは、ブーム中心線CBと直交するように配置されている(図13の矢印参照)。第1マイク受信部M1および第2マイク受信部M2の位置をそれぞれ点A、点Bとし、ブーム基端部16S(点S)から第1マイク受信部M1までの距離がL1(AS)、ブーム基端部16Sから第2マイク受信部M2までの距離がL2(BS)と定義される。
In the present embodiment, as an initial setting, the directions of the first microphone receiving unit M1 and the second microphone receiving unit M2 are arranged so as to be orthogonal to the boom center line CB (see the arrow in FIG. 13). The positions of the first microphone receiving unit M1 and the second microphone receiving unit M2 are set to points A and B, respectively, and the distances from the boom
本実施形態では、マイク角度演算部705が常に距離TFを演算している。距離TFは、ブーム先端部16Tの高さ(ポイント高さ)からフック55の揚程を引いた差によって算出される。更に、マイク角度演算部705は、以下の式6、式7によって、距離TS、距離SFを算出する。
TS=TF/sinθB ・・・(式6)
SF=TS×cosθB ・・・(式7)
In the present embodiment, the microphone
TS = TF / sinθB ・ ・ ・ (Equation 6)
SF = TS × cosθB ・ ・ ・ (Equation 7)
また、第1マイク受信部M1の俯角θ1の算出に関して、まず、以下の式8、式9および式10が演算される。なお、距離TAは予め記憶部704に記憶されている。
AS=TS−TA ・・・(式8)
AF2=AS2+SF2−2×AS×SF×cosθB ・・・(式9)
AF=(AF2)1/2 ・・・(式10)
更に、図13、図14の角度θ1’について以下の式11、式12が満たされる。
cosθ1’=(AS2+AF2−SF2)/(2×AS×AF) ・・・(式11)
θ1’=acos(cosθ1’) ・・・(式12)
上記のθ1’を用いて式13から俯角θ1が算出される。
θ1=90°−θ1’ ・・・(式13)
Further, regarding the calculation of the depression angle θ1 of the first microphone receiving unit M1, first, the following
AS = TS-TA ... (Equation 8)
AF 2 = AS 2 + SF 2 -2 × AS × SF × cosθB ··· ( Equation 9)
AF = (AF 2 ) 1/2 ... (Equation 10)
Further, the following
cos θ1'= (AS 2 + AF 2- SF 2 ) / (2 x AS x AF) ... (Equation 11)
θ1'= acos (cosθ1') ... (Equation 12)
The depression angle θ1 is calculated from Equation 13 using the above θ1'.
θ1 = 90 ° -θ1'... (Equation 13)
一方、第2マイク受信部M2の俯角θ2の算出に関して、以下の式14、式15および式16が演算される。なお、距離TBは予め記憶部704に記憶されている。
BS=TS−TB ・・・(式14)
BF2=BS2+SF2−2×BS×SF×cosθB ・・・(式15)
BF=(BF2)1/2 ・・・(式16)
更に、図13、図14の角度θ2’について以下に式17、式18が満たされる。
cosθ2’=(BS2+BF2−SF2)/(2×BS×AF) ・・・(式17)
θ2’=acos(cosθ2’) ・・・(式18)
上記のθ2’を用いて式19から俯角θ2が算出される。
θ2=90°−θ2’ ・・・(式19)
On the other hand, regarding the calculation of the depression angle θ2 of the second microphone receiving unit M2, the following
BS = TS-TB ... (Equation 14)
BF 2 = BS 2 + SF 2 -2 x BS x SF x cos θB ... (Equation 15)
BF = (BF 2 ) 1/2 ... (Equation 16)
Further,
cos θ2'= (BS 2 + BF 2- SF 2 ) / (2 × BS × AF) ・ ・ ・ (Equation 17)
θ2'= acos (cosθ2') ... (Equation 18)
The depression angle θ2 is calculated from
θ2 = 90 ° -θ2'... (Equation 19)
したがって、フック55の昇降に伴って、上記の演算に基づいてマイク角度演算部705が各マイク受信部Mの俯角θ1、θ2を決定し、駆動制御部700がマイク第1モーター716を制御することで、各マイク受信部Mをフック55上のスピーカー発振部603に向けることが可能となる。
Therefore, as the
なお、図12に示すように、ジブ18に配置された第4マイク受信部M4から第8マイク受信部M8の姿勢変更についても上記と同様である。この場合、クレーン10Bが後記のジブ角度計722(図15)を有し、図12のジブ起伏角θJを検出することで、上記の起伏角θBを置き換えて、各俯角を算出することができる。なお、本実施形態においても、後記の実施形態のように、第1マイク受信部M1から第8マイク受信部M8の中からスピーカー発振部603からの音を受信するために望ましい一部のマイク受信部Mが選択される態様でも良い。なお、本実施形態において、第2フック位置取得部703が後記のように上下方向および前後方向を含む面内におけるフック55の振れ角度(フック55の位置)を算出する場合には、図12に示される各マイク受信部M(M1〜M8)は1つずつ配置されてもよい。
As shown in FIG. 12, the posture change of the fourth microphone receiving unit M4 to the eighth microphone receiving unit M8 arranged on the
次に、本発明の第4実施形態について説明する。図15は、本実施形態に係るクレーン10Bの制御部70のブロック図である。図16および図17は、本実施形態に係るクレーン10Bにおいてフック55の上昇に伴って一部のマイク受信部Mが選択される様子を示す模式図である。図18は、本実施形態に係るクレーンにおいてフック55の上昇に伴って選択されるマイク受信部Mの位置を示す模式図である。以下では、本実施形態と先の第1実施形態との相違点を中心に説明する。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 15 is a block diagram of the
図15を参照して、本実施形態では、クレーン10Bが、ブーム角度計721(基準位置情報取得部)と、ジブ角度計722(基準位置情報取得部)と、を更に備える。ブーム角度計721はブーム16の対地角を検出し、ジブ角度計722はジブ18の対地角を検出する。換言すれば、ブーム角度計721およびジブ角度計722は、基準位置情報として、前記ブーム駆動部および前記ジブ駆動部によって回動されるブーム16およびジブ18の起伏角を取得する。
With reference to FIG. 15, in the present embodiment, the
本実施形態では、図16に示すように、ブーム16上に第1マイク受信部M1、第2マイク受信部M2、第3マイク受信部M3、第9マイク受信部M9、第10マイク受信部M10、第11マイク受信部M11、第12マイク受信部M12が備えられており、ジブ18上に第4マイク受信部M4、第5マイク受信部M5、第6マイク受信部M6、第7マイク受信部M7および第8マイク受信部M8が備えられている。これらの各マイク受信部Mは、それぞれ左右一対配置されている。換言すれば、ブーム16およびジブ18には、それぞれ左右一対配置されたマイクユニット80(マイク受信部M)が複数組配置されている。また、ジブ18の先端部から主巻ロープ51が垂下され、その先端部にフック55が配置されている。フック55に備えられたスピーカー発振部603の指向方向は後方を向くように予め設定されている。なお、他の実施形態と同様に、スピーカー発振部603の指向方向が変化するようにスピーカー発振部603が揺動可能に支持される態様でもよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 16, the first microphone receiving unit M1, the second microphone receiving unit M2, the third microphone receiving unit M3, the ninth microphone receiving unit M9, and the tenth microphone receiving unit M10 are placed on the
また、制御部70は、マイク選定部706(相対姿勢調整部)を有するように機能する。マイク選定部706は、複数組のマイクユニット80から少なくとも一組の特定マイクユニット80を選択することで、複数組のマイクユニット80およびスピーカー発振部603の相対姿勢を調整する。
Further, the
本実施形態では主巻用ウインチ34によって主巻ロープ51の巻き上げ、繰り出しが行われると、フック55が昇降する。当該フック55の昇降量は繰り出し量検出部712によって検出される。また、ブーム16およびジブ18が起伏すると、フック55が昇降および前後に移動する。当該フック55の移動量は、ブーム角度計721およびジブ角度計722によって検出される角度に加え、予め記憶部704に格納されたブーム16およびジブ18の長さなどから第1フック位置取得部701が演算することができる。
In the present embodiment, when the main winding
図16に示すように、フック55の地面Gに対する高さが上下の破線の間に含まれる場合、マイク選定部706は、スピーカー発振部603から発振される音波の受信先として第9マイク受信部M9、第10マイク受信部M10および第11マイク受信部M11を選択する。一方、図17に示すように、フック55の地面Gに対する高さが上下の破線の間に含まれる場合、マイク選定部706は、スピーカー発振部603から発振される音波の受信先として第1マイク受信部M1、第2マイク受信部M2および第3マイク受信部M3を選択する。
As shown in FIG. 16, when the height of the
このように、本実施形態では、マイク選定部706(相対姿勢調整部)は、それぞれ少なくとも左右一対のマイクユニット80から構成されブーム16またはジブ18の長手方向に沿って間隔をおいて配置される複数組のマイクユニット80の中から、スピーカー発振部603の可聴領域に応じて、少なくとも一組の特定マイクユニット80を選択することで、複数のマイクユニット80のマイク受信部Mおよびスピーカーユニット60のスピーカー発振部603の相対姿勢を調整する。そして、後記の第2フック位置取得部703は、前記特定マイクユニット80が選択された状態でスピーカー発振部603から発振された音波が前記特定マイクユニット80のマイク受信部Mにそれぞれ到達する時間差に基づいて、上部旋回体12に対するフック55の相対位置を算出する。
As described above, in the present embodiment, the microphone selection unit 706 (relative posture adjusting unit) is composed of at least a pair of left and
なお、図18を参照して、マイク選定部706(図15)は、他のマイク受信部Mよりもフック55から近い位置に配置される特定のマイク受信部Mを選択する。ブーム16上のマイク受信部Mが選択される様子を具体的に説明するために、ブーム先端部16Tから第1マイク受信部M1、第2マイク受信部M2、第3マイク受信部M3および第4マイク受信部M4までの距離が、それぞれX1、X2、X3およびX4と定義される。ここで、フック55からブーム16上の最短の位置Nとブーム先端部16Tとの距離LNは、以下の式20によって算出される。なお、Hは、ブーム先端部16Tとフック55との距離である。
LN=H×sinθB ・・・(式20)
したがって、第1マイク受信部M1、第2マイク受信部M2、第3マイク受信部M3および第4マイク受信部M4のブーム先端部16Tに対する距離X1、X2、X3およびX4と上記のLNとの大小関係を比較することで、フック55に最も近い位置に配置されるマイク受信部Mとして、第2マイク受信部M2および第3マイク受信部M3を選択することができる。
In addition, referring to FIG. 18, the microphone selection unit 706 (FIG. 15) selects a specific microphone reception unit M arranged at a position closer to the
LN = H × sinθB ・ ・ ・ (Equation 20)
Therefore, the distances X1, X2, X3 and X4 of the first microphone receiving unit M1, the second microphone receiving unit M2, the third microphone receiving unit M3 and the fourth microphone receiving unit M4 with respect to the
このように、本実施形態では、スピーカー発振部603から発振される音の集音に適したマイクユニット80(マイク受信部M)が選択されることで、精度良く上記音を集音し、後記のように第2フック位置取得部703がフック55の位置を正確に算出することが可能となる。特に、音が届きにくい位置に配置されたマイクユニット80の集音を停止するまたはその音のデータを取り除くことによって、ノイズの影響を抑止することができる。なお、本実施形態において、第2フック位置取得部703が後記のように上下方向および前後方向を含む面内におけるフック55の振れ角度(フック55の位置)を算出する場合には、図17に示される各マイク受信部M(M1〜M12)は1つずつ配置されてもよい。
As described above, in the present embodiment, by selecting the microphone unit 80 (microphone receiving unit M) suitable for collecting the sound oscillated from the
次に、本発明の第5実施形態について説明する。図19は、本実施形態に係るクレーンにおいてブームに設けられたマイクユニット80を示す拡大側面図である。図20は、本実施形態に係るクレーン10Aの制御部70のブロック図である。図21および図22は、本実施形態に係るクレーン10Aにおいてフック55の上昇に伴ってマイク受信部Mの姿勢が変更される様子を示す模式図である。図23は、本実施形態に係るクレーン10Aにおいてフック55の前後振れに伴ってマイク受信部Mの姿勢が変更される様子を示す模式図である。図24および図25は、本実施形態に係るクレーン10Aにおいてフック55の左右振れに伴ってマイク受信部Mの姿勢が変更される様子を示す模式的な平面図および正面図である。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 19 is an enlarged side view showing a
図19を参照して、本実施形態では、マイクユニット80が、マイク受信部Mと、マイク支持部800と、ベース部802(マイク支持部)と、を有する。マイク支持部800はマイク受信部Mを水平なマイク第1軸部801(第1マイク回転中心軸)回りに揺動可能に支持する。また、ベース部802は、マイク支持部800を介してマイク受信部Mをマイク第2軸部803(第2マイク回転中心軸)回りに揺動可能に支持する。本実施形態では、マイク第2軸部803は、ブーム16のメインパイプ161(ブーム中心線CB)と平行に延びている。このため、クレーン10Aの通常の使用状態において、ブーム16が起立している場合には、マイク第2軸部803は少なくとも上下方向に沿って延びている。
With reference to FIG. 19, in the present embodiment, the
図20を参照して、クレーン10Aは、更に、ワイヤ角度計723(基準位置情報取得部)と、マイク第2モーター717(第2マイク駆動部)と、を有する。
With reference to FIG. 20, the
ワイヤ角度計723(振れ情報検出部)は、ブーム16のブーム先端部16Tに備えられており、鉛直方向に対する主巻ロープ51の振れ量(振れ角度)を検出する。特に、本実施形態では、ワイヤ角度計723は、主巻ロープ51の前後方向(ブーム16の起立面と平行かつ水平な方向)および左右方向(ブーム16の回転中心軸と平行な方向)のそれぞれにおける振れ量を検出する。換言すれば、ワイヤ角度計723は、基準位置情報として、ブーム先端部16Tを支点とするフック55の前後方向および左右方向の振れ量に関する情報である振れ情報を取得する。
The wire angle meter 723 (runout information detection unit) is provided at the
マイク第2モーター717は、マイク受信部Mを前記第2マイク回転中心軸回りにそれぞれ揺動させることが可能な回転駆動力を発生する。マイク第2モーター717は、ベース部802内に配置されている。なお、マイク第1モーター716は、前述のようにマイク支持部800内に配置され、マイク受信部Mを前記第1マイク回転中心軸回りにそれぞれ揺動させることが可能な回転駆動力を発生する。
The microphone
本実施形態では、スピーカー発振部603の前記可聴領域にマイク受信部M(左右一対の第2マイク受信部M2)の受信部がそれぞれ含まれるように、マイク角度演算部705および駆動制御部700が、ワイヤ角度計723によって取得された前記振れ情報に応じて、マイク第1モーター716を制御してマイク受信部Mを前記第1マイク回転中心軸回りにそれぞれ揺動させる一方、マイク第2モーター717を制御してマイク受信部Mを前記第2マイク回転中心軸回りにそれぞれ揺動させる。
In the present embodiment, the microphone
以下では、本実施形態におけるブーム16上の複数のマイク受信部Mのうち第2マイク受信部M2を例にして、その角度(姿勢)の調整手順について説明する。図21を参照して、クレーン10Aの作業が開始されるに先立って、予めマイク受信部Mの角度が調整される(基準調整)。具体的に、フック55をブーム先端部16T(ブームポイント)の直下に移動させ、フック55を地面Gに接地させた状態とする。この状態で、第2マイク受信部M2とフック55上のスピーカー発振部603とが互いに向き合うように、第2マイク受信部M2およびスピーカー発振部603の姿勢を調整する。以後では、この状態の第2マイク受信部M2の水平方向に対する角度θMを基準角度と定義する。
Hereinafter, the procedure for adjusting the angle (posture) of the second microphone receiving unit M2 among the plurality of microphone receiving units M on the
通常、クレーン10Aでは、地面Gを上下方向における基準(ゼロ点)とすることが多い。このため、図21のように地面Gにフック55を接地させることで、第2マイク受信部M2およびスピーカー発振部603の基準設定を容易に行うことができる。なお、他の実施形態において、公知のレーザー変位計などを用いて、フック55と地面Gとの距離を正確に測定することが可能であれば、フック55を地面Gから所定の高さに配置した状態で第2マイク受信部M2の基準角度θMを設定してもよい。
Normally, in the
図21に示す状態において、ブーム先端部16Tから垂下される主巻ロープ51の長さLWは、以下の式21で算出される。
ロープ長さLW=ブーム先端部16Tの高さ(ブームポイント高さ)−フック55の高さK ・・・(式21)
ここで、ブームポイント高さは、ブームの起伏角θBに応じて予め記憶部704に格納されてもよいし、以下の式22によって算出されてもよい。
ブームポイント高さ=ブーム長さLB×sinθB+ブームフット高さJ ・・・(式22)
なお、ブーム長さLB、フック高さKおよびブームフット高さJは、予め記憶部704に格納されている。
In the state shown in FIG. 21, the length LW of the main winding
Rope length LW = height of
Here, the boom point height may be stored in the
Boom point height = Boom length LB x sinθB + Boom foot height J ... (Equation 22)
The boom length LB, hook height K, and boom foot height J are stored in the
図21から図22に示すように、フック55の揚程がΔHだけ変化したと仮定する。この場合、先の各実施形態と同様に、第2マイク受信部M2の俯角が調整される。具体的に、第2マイク受信部M2の補正俯角をθNと定義し、ブーム先端部16Tと第2マイク受信部M2との距離をLMと定義し、第2マイク受信部M2とフック55との距離をLXと定義すると、図21の状態では、余弦定理から以下の式23が満たされる。
LX2=LM2+LW2−2×LM×LW×cos(90−θB) ・・・(式23)
次に、図22の状態で第2マイク受信部M2とフック55との距離をLX’と定義し、ブーム先端部16Tからフック55との距離をLW’と定義すると、以下の式24、式25が満たされる。
LX’2=LM2+LW’2−2×LM×LW’×cos(90−θB) ・・・(式24)
LW’=LW−ΔH ・・・(式25)
なお、ΔHは、主巻用ウインチ34の回転量、主巻用ウインチ34の1回転あたりの巻き取り量およびブーム先端部16Tとフック55との間の主巻ロープ51の掛け数から公知の算出方法に基づいて算出されることが可能である。
式23、式24および式25および余弦定理から、以下の式26が導出される。
cosθN=(LX2+LX’2−ΔH2)/(2×LX×LX’) ・・・(式26)
したがって、マイク角度演算部705が上記のθNを算出することで、駆動制御部700がスピーカー第1モーター713を制御して、マイク受信部Mの俯角をθMからθM−θNに調整することができる。
As shown in FIGS. 21 to 22, it is assumed that the lift of the
LX 2 = LM 2 + LW 2 -2 x LM x LW x cos (90-θB) ... (Equation 23)
Next, in the state of FIG. 22, the distance between the second microphone receiving unit M2 and the
LX '2 = LM 2 + LW ' 2 -2 × LM × LW '× cos (90-θB) ··· ( Formula 24)
LW'= LW-ΔH ... (Equation 25)
ΔH is a known calculation from the rotation amount of the main winding
The following
cosθN = (LX 2 + LX ' 2- ΔH 2 ) / (2 x LX x LX') ... (Equation 26)
Therefore, by calculating the above θN by the microphone
ここでフック55は、ブーム先端部16Tから垂下された主巻ロープ51に接続されているため、振り子構造を有している。このため、吊り荷の吊り上げ時にフック55に振れが発生することがある。本実施形態では、当該振れを加味して第2マイク受信部M2の俯角が更に補正される。
Here, the
図22の状態で、主巻ロープ51に前後方向の振れが発生している場合を説明する。なお、前述のように、ワイヤ角度計723は主巻ロープ51(フック55)の前後方向の振れ角度θF(図23)を検出することができる。また、ワイヤ角度計723は、公知の角度センサから構成されるが、他の実施形態において公知のIMU(Inertial Measurement Unit)やジャイロセンサなどから構成されてもよい。主巻ロープ51の左右方向の振れがゼロであると仮定し、図23の第2マイク受信部M2とフック55との距離がLYと定義すると、以下の式27が満たされる。
LY2=LM2+LW’2−2×LM×LW’×cos(90−θB+θF) ・・・(式27)
また、前後方向の振れに伴うフック55の移動量をLTと定義すると、余弦定理から以下の式28が満たされる。
LT2=LW’2+LW’2−2×LW’×LW’×cosθF
=2×LW’2×(1−cosθF) ・・・(式28)
したがって、式27、式28および余弦定理から角度θGについて式29が導出される。
cosθG=(LX’2+LY2−LT2)/(2×LX’×LY) ・・・(式29)
したがって、図22の状態に対して、更に補正角度θGだけ第2マイク受信部M2を姿勢変更することで、第2マイク受信部M2をフック55に追従させることができる。なお、フック55の振れ量は随時変化するため、上記の演算を繰り返しながら、第2マイク受信部M2の角度が調整されることが望ましい。
A case where the main winding
LY 2 = LM 2 + LW ' 2 -2 × LM × LW' × cos (90-θB + θF) ··· ( Formula 27)
Further, if the amount of movement of the
LT 2 = LW '2 + LW ' 2 -2 × LW '× LW' × cosθF
= 2 × LW '2 × ( 1-cosθF) ··· ( Formula 28)
Therefore, equation 29 is derived for the angle θG from
cosθG = (LX '2 + LY 2 -LT 2) / (2 × LX' × LY) ··· ( Equation 29)
Therefore, by further changing the posture of the second microphone receiving unit M2 by the correction angle θG with respect to the state of FIG. 22, the second microphone receiving unit M2 can be made to follow the
次に、図22の状態で、主巻ロープ51に左右方向の振れが発生している場合を説明する。図25を参照して、ワイヤ角度計723は主巻ロープ51(フック55)の左右方向の振れ角度θQを検出することができる。このとき、クレーン10Aを上方から見た場合、図24に示すように、フック55および第2マイク受信部M2を結ぶ直線とブーム中心線CBとは角度θPを形成している。また、ブーム先端部16Tとフック55との左右方向における距離がLZ、第2マイク受信部M2とブーム先端部16Tとの前後方向における距離がLPと定義される。また、図23に示されるように、ブーム先端部16Tと第2マイク受信部M2との距離がLMで示される。
Next, in the state of FIG. 22, a case where the main winding
この場合、以下の式30、式31が満たされる。
LP=LM×cosθB ・・・(式30)
LZ=LW’×sinθQ ・・・(式31)
図24から式32が成立する。
tanθP=LZ/LP ・・・(式32)
したがって、マイク角度演算部705(図20)が式30、式31および式32から上記の角度θPを演算し、マイク第2モーター717を制御してマイク受信部Mを角度θPだけ揺動させることで、図24、図25に示すように、第2マイク受信部M2をフック55に向けて姿勢変更することができる。
In this case, the following
LP = LM × cosθB ・ ・ ・ (Equation 30)
LZ = LW'× sinθQ ・ ・ ・ (Equation 31)
tanθP = LZ / LP ... (Equation 32)
Therefore, the microphone angle calculation unit 705 (FIG. 20) calculates the above angle θP from the
また、上記の前後方向および左右方向の振れに対する制御を同時に行うことで、フック55が前後方向、左右方向に同時に振れた場合でも、第2マイク受信部M2をフック55に向けて、スピーカー発振部603から発振される音を第2マイク受信部M2によって受信することができる。したがって、スピーカー発振部603から大きな出力で音波を発振する必要が低減する。なお、他のマイク受信部Mについても同様の制御が可能である。
Further, by simultaneously controlling the above-mentioned deflection in the front-rear direction and the left-right direction, even if the
次に、上記の各実施形態において、第2フック位置取得部703によるフック55の位置検出動作について説明する。図26は、本発明の各実施形態において、第2フック位置取得部703(位置算出部)が前後方向および上下方向を含む面内におけるフック55(吊り荷)の位置を算出する様子を示す模式図である。なお、当該説明では、基準マイク受信部M0をブーム16の先端に設けているが、基準マイク受信部M0に代えて第3マイク受信部M3が用いられてもよく、互いに隣接する3つのマイク受信部Mであれば同様にフック55の位置を算出可能である。
Next, in each of the above embodiments, the position detection operation of the
第2フック位置取得部703は、フック55上のスピーカー発振部603が発振した音波を、基準マイク受信部M0、第1マイク受信部M1および第2マイク受信部M2のそれぞれが受信するタイミングのずれに基づいて、スピーカー発振部603から基準マイク受信部M0、第1マイク受信部M1および第2マイク受信部M2のそれぞれまでの距離の差分を算出する。具体的に、スピーカー発振部603がフック55の重心位置Fにあるとした場合、フック55の重心位置Fから基準マイク受信部M0までの距離をα(未知)とすると、第2フック位置取得部703は、フック55の重心位置Fから第1マイク受信部M1までの距離と距離αとの差分d1、及び、フック55の重心位置Fから第2マイク受信部M2までの距離と距離αとの差分d2を算出する。これらの距離の差分の算出は、例えば、対象とする2つのマイク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。
The second hook
第2フック位置取得部703は、基準マイク受信部M0、第1マイク受信部M1および第2マイク受信部M2のそれぞれの位置情報(基準マイク受信部M0と第1マイク受信部M1との距離X1、第1マイク受信部M1と第2マイク受信部M2との距離X2)、及び、上記のように算出された差分d1、d2に基づいて、上下方向および前後方向を含む面内におけるフック55の振れ角度θRを算出する。
The second hook
以下、距離X1、X2、差分d1、d2、及び、ブーム16の起伏角θBが既知または検出済みであるとして、振れ角度θRを算出する方法について説明する。
Hereinafter, a method of calculating the runout angle θR will be described on the assumption that the distances X1, X2, the differences d1, d2, and the undulation angle θB of the
第1マイク受信部M1とブーム先端部16Tとを結ぶ線分と、ブーム先端部16Tとフック55とを結ぶ線分とがなす角度を含む三角形、ならびに、第2マイク受信部M2とブーム先端部16Tとを結ぶ線分と、ブーム先端部16Tとフック55とを結ぶ線分とがなす角度を含む三角的にそれぞれ余弦定理を用いると、下記の式33、式34が導出される。
(α+d1)2=α2+X12−2×α×X1×cos(π/2+θR−θB)
=α2+X12+2×α×X1×sin(θR−θB) ・・・(式33)
(α+d2)2=α2+(X1+X2)2−2×α×(X1+X2)×cos(π/2+θR−θB)
=α2+(X1+X2)2+2×α×(X1+X2)×sin(θR−θB) ・・・(式34)
これらより、距離αに関し、下記の式35、式36が導出される。
α=(X12−d12)/(2×d1−2×X1×sin(θR−θB) ・・・(式35)
α=((X1+X2)2−d22)/(2×d2−2×(X1+X2)×sin(θR−θB)) ・・・(式36)
従って、上記の式35および式36から距離αを消去すれば、振れ角度θRに関して下記の式37が導出される。
sin(θR−θB)=((X1+X2)2×d1+d1×d2×(d1−d2)−X12×d2)/(X1×X2×(X1+X2)−X1×d22+(X1+X2)×d12) ・・・(式37)
したがって、式37に逆三角関数を適用した後、角度θBを足すことで、振れ角度θR(但し−π/2<θR<π/2)を算出することができる。
A triangle including an angle formed by a line segment connecting the first microphone receiving portion M1 and the
(Α + d1) 2 = α 2 + X1 2 -2 × α × X1 × cos (π / 2 + θR-θB)
= Α 2 + X1 2 + 2 × α × X1 × sin (θR−θB) ・ ・ ・ (Equation 33)
(Α + d2) 2 = α 2 + (X1 + X2) 2 -2 × α × (X1 + X2) × cos (π / 2 + θR-θB)
= Α 2 + (X1 + X2) 2 + 2 × α × (X1 + X2) × sin (θR−θB) ・ ・ ・ (Equation 34)
From these, the following
α = (X1 2- d1 2 ) / (2 × d1-2 × X1 × sin (θR-θB)) ... (Equation 35)
α = ((X1 + X2) 2- d2 2 ) / (2 × d2-2 × (X1 + X2) × sin (θR−θB)) ・ ・ ・ (Equation 36)
Therefore, if the distance α is eliminated from the
sin (θR-θB) = ((X1 + X2) 2 x d1 + d1 x d2 x (d1-d2) -X1 2 x d2) / (X1 x X2 x (X1 + X2) -X1 x d2 2 + (X1 + X2) x d1 2 ) ... (Equation 37)
Therefore, by applying the inverse trigonometric function to Equation 37 and then adding the angle θB, the runout angle θR (where −π / 2 <θR <π / 2) can be calculated.
振れ角度θRが得られれば、当該振れ角度θRに基づいてブーム16の起伏角θBを制御することにより、ブーム16のブーム先端部16Tとフック55(吊り荷)の重心位置Fとを鉛直線上に位置合わせすることができるため、荷振れの発生を防止することができる。なお、図26のように、上下方向および前後方向を含む面内におけるフック55の振れ角度θR(フック55の位置)を算出するためには、図26に示す側面視において複数のマイク受信部M(マイクユニット80)が配置されればよい。
If the runout angle θR is obtained, the undulation angle θB of the
一方、図27は、本発明の各実施形態において、第2フック位置取得部703(位置算出部)が前後方向および左右方向を含む面内におけるフック55(吊り荷)の位置を算出する様子を示す模式図である。図27に示すように、3つのマイク受信部M2A、マイク受信部M2Bおよびマイク受信部M2Cが、クレーン10Aを上方から見てブーム16が延びる方向(図27の前後方向)と直交する方向(図27の左右方向)に沿って互いに間隔をおいて配置されている。具体的は、ブーム16の幅方向の中央部にマイク受信部M2A、ブーム16の幅方向の左端部にマイク受信部M2B、ブーム16の幅方向の右端部にマイク受信部M2Cがそれぞれ配置される。ここで、マイク受信部M2Aからマイク受信部M2B、マイク受信部M2Cのそれぞれまでの距離は共に同じ距離xである。
On the other hand, FIG. 27 shows how the second hook position acquisition unit 703 (position calculation unit) calculates the position of the hook 55 (suspended load) in the plane including the front-rear direction and the left-right direction in each embodiment of the present invention. It is a schematic diagram which shows. As shown in FIG. 27, the three microphone receiving units M2A, the microphone receiving unit M2B, and the microphone receiving unit M2C are orthogonal to the direction in which the
すなわち、図27が図26と異なっている点は、3つのマイク受信部Mの取り付け位置、及び、第2フック位置取得部703が参照する後述の荷振れ角度θXの算出式である。当該荷振れ角度θXは、図27に示すようにクレーン10Aを上から見てブーム16が延びる方向(図27の前後方向)に対するフック55の角度である。換言すれば、荷振れ角度θXは、図27において、フック55(吊り荷)の重心位置Fとブーム16におけるマイク受信部M2Aの位置Bとを結ぶ線が、ブーム16の延びる方向(直線SB)となす角度として表される。
That is, the difference between FIG. 27 and FIG. 26 is the calculation formula of the mounting positions of the three microphone receiving units M and the load swing angle θX described later referred to by the second hook
以下、図26の場合と同様に、距離x、差分d1、d2が既知であるとして、荷振れ角度θXを算出する方法について説明する。 Hereinafter, as in the case of FIG. 26, a method of calculating the load swing angle θX will be described assuming that the distance x and the differences d1 and d2 are known.
マイク受信部M2Bとマイク受信部M2Aとを結ぶ線分と、マイク受信部M2Aとフック55とを結ぶ線分とがなす角度を含む三角形、ならびに、マイク受信部M2Aとマイク受信部M2Cとを結ぶ線分と、マイク受信部M2Cとフック55とを結ぶ線分とがなす角度を含む三角的にそれぞれ余弦定理を用いると、下記の式38、式39が導出される。
(α+d1)2=α2+x2−2×α×x×cos(π/2−θX)
=α2+x2−2×α×x×sin(θX) ・・・(式38)
(α+d2)2=α2+x2−2×α×x×cos(π/2+θX)
=α2+x2+2×α×x×sin(θX) ・・・(式39)
式38、式39より、距離αに関し、下記の式40が導出される。
α=(2×x2−d12−d22)/2×(d1+d2) ・・・(式40)
A triangle including an angle formed by a line segment connecting the microphone receiving unit M2B and the microphone receiving unit M2A and a line segment connecting the microphone receiving unit M2A and the
(Α + d1) 2 = α 2 + x 2 -2 x α x x x cos (π / 2-θX)
= Α 2 + x 2 -2 x α x x x sin (θX) ... (Equation 38)
(Α + d2) 2 = α 2 + x 2 -2 x α x x x cos (π / 2 + θX)
= Α 2 + x 2 + 2 × α × x × sin (θX) ・ ・ ・ (Equation 39)
From
α = (2 × x 2 -d1 2 -d2 2) / 2 × (d1 + d2) ··· ( Equation 40)
一方、式38、式39から下記の式41を導出することができる。
sin(θX)=(−d12+d22−2×α(d1−d2)))/(4α×x) ・・・(式41)
式41を式40に代入して逆三角関数を適用すれば、荷振れ角度θX(但し−π/2<θX<π/2)を算出することができる。
On the other hand, the following equation 41 can be derived from
sin (θX) = (-d1 2 + d2 2 -2 x α (d1-d2))) / (4α x x) ... (Equation 41)
By substituting Equation 41 into
荷振れ角度θXが得られれば、当該荷振れ角度θXに基づいて、クレーン10Aの上部旋回体12の旋回角度を制御することにより、クレーン10Aを上から見てブーム16が延びる方向(図27の前後方向)に対して垂直な方向(図27の左右方向)における荷振れの発生を防止することができる。なお、図27のように、左右方向および前後方向を含む面内におけるフック55の振れ角度θX(フック55の位置)を算出するためには、図27に示す平面視において複数のマイク受信部M(マイクユニット80)が配置されればよい。
If the load swing angle θX is obtained, the
なお、上記のように第2フック位置取得部703が取得するフック55の位置情報は、前述の旋回角度計711、繰り出し量検出部712、ブーム角度計721、ジブ角度計722、ワイヤ角度計723などから取得されるフック55の位置情報よりも高い精度で検出される。一例として、ブーム角度計721およびジブ角度計722によって検出される起伏角度とブーム16およびジブ18の長さから算出されるフック55の位置には、ブーム16およびジブ18のたわみが加味されていない。一方、第2フック位置取得部703が算出する位置情報は、スピーカー発振部603から発振される音波の時間差に基づいているため、上記のようなブーム16およびジブ18のたわみの影響を除外することができる。
The position information of the
また、第2フック位置取得部703は各マイク受信部Mに到達する音の時間差によってフック55の位置を算出するため、荷振れによってフック55の位置が刻々と変化する場合であっても、フック55の移動に追従するようにフック55の位置を算出することが可能となる。
Further, since the second hook
また、第2フック位置取得部703によって取得されるフック55(吊り荷)の位置情報は、上記のような荷振れ制御に限定して利用されるものではない。フック55によって吊り上げられた不図示の第1部材に開口されたボルト穴と、地上に載置された不図示の第2部材に開口されたボルト穴との位置を合わせるような作業においても、フック55の位置を正確に算出することによって、上記のボルト穴同士を精度よく位置合わせすることができる。
Further, the position information of the hook 55 (suspended load) acquired by the second hook
以上、本発明の一実施形態に係るクレーン10(10A、10B)について説明した。なお、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。本発明では、以下のような変形実施形態が可能である。 The crane 10 (10A, 10B) according to the embodiment of the present invention has been described above. The present invention is not limited to these forms. In the present invention, the following modified embodiments are possible.
(1)上記の各実施形態において、マイクユニット80のマイク受信部Mの姿勢変更およびスピーカーユニット60のスピーカー発振部603の姿勢変更は、少なくとも何れか一方が実行されればよい。また、複数のマイクユニット80のマイク受信部Mの姿勢が変更される場合には、フック55の位置に応じて、各マイク受信部Mの姿勢がそれぞれ調整されることが望ましい。この場合、前述のマイク第1軸部801およびマイク第2軸部803のうちの少なくとも一方の軸部回りに、各マイク受信部Mが個別に姿勢変更されてもよいし、その他の方向に延びる軸部回りにマイク受信部Mが姿勢変更されてもよい。
(1) In each of the above embodiments, at least one of the posture change of the microphone receiving unit M of the
(2)上記の各実施形態において、マイク受信部M(マイクユニット80)の数は特に限定されるものではない。第2フック位置取得部703が音波の時間差を用いてフック55の位置を算出するために、少なくとも2つのマイク受信部Mが配置されればよい。
(2) In each of the above embodiments, the number of microphone receiving units M (microphone unit 80) is not particularly limited. In order for the second hook
(3)また、第2フック位置取得部703がフック55の位置を算出する方法は上記に限定されるものではない。Journal of Robotics, Networking and Artificial Life, Vol.4, No. 4, March 2018, p.322-325に開示されているように、2つのマイクユニットが音源の音響信号をそれぞれ受信し、その2つの音響信号の到達時間差を求めた上で、この到達時間差と荷振れ角度との関係を非線形方程式で表し、計算処理によって荷振れ角度を算出する方法が適用されてもよい。この場合も、上下方向および前後方向を含む面内におけるフック55の振れ角度(フック55の位置)を算出するためには、図26に示すような側面視において複数のマイク受信部M(マイクユニット80)が配置されればよい。また、左右方向および前後方向を含む面内におけるフック55の振れ角度(フック55の位置)を算出するためには、図27に示すような平面視において複数のマイク受信部M(マイクユニット80)が配置されればよい。
(3) Further, the method in which the second hook
(4)また、本発明に係るクレーンは、上記のクレーン10(10A、10B)に限定されるものではなく、機体および起伏体を備える他の構造からなるクレーンであってもよい。 (4) Further, the crane according to the present invention is not limited to the above-mentioned crane 10 (10A, 10B), and may be a crane having another structure including an airframe and an undulating body.
10、10A、10B クレーン
12 上部旋回体(機体)
14 下部走行体(機体)
15 キャブ
16 ブーム(起伏体)
16S ブーム基端部
16T ブーム先端部
18 ジブ(起伏体)
34 主巻用ウインチ(ウインチ)
36 補巻用ウインチ
51 主巻ロープ(ロープ)
55 フック(吊り部)
551 フック支持部
552 フック本体
60 スピーカーユニット(指向性スピーカー)
601 第1支持部(スピーカー支持部)
602 第2支持部(スピーカー支持部)
603 スピーカー発振部(発振部)
60S スピーカー第1軸部
60T スピーカー第2軸部
70 制御部
700 駆動制御部(相対姿勢調整部、スピーカー駆動制御部、マイク駆動制御部)
701 第1フック位置取得部(基準位置情報取得部)
702 スピーカー角度演算部(相対姿勢調整部)
703 第2フック位置取得部(位置算出部)
704 記憶部
705 マイク角度演算部(相対姿勢調整部)
706 マイク選定部(相対姿勢調整部)
711 旋回角度計(基準位置情報取得部)
712 繰り出し量検出部(基準位置情報取得部)
713 スピーカー第1モーター(第1スピーカー駆動部)
714 スピーカー第2モーター(第2スピーカー駆動部)
715 表示部
716 マイク第1モーター(第1マイク駆動部)
717 マイク第2モーター(第2マイク駆動部)
721 ブーム角度計(基準位置情報取得部)
722 ジブ角度計(基準位置情報取得部)
723 ワイヤ角度計(基準位置情報取得部)
80 マイクユニット
800 マイク支持部
801 マイク第1軸部
802 ベース部
803 マイク第2軸部
M マイク受信部(受信部)
10, 10A,
14 Lower traveling body (airframe)
15
16S
34 Main winding winch (winch)
36 Winch for auxiliary winding 51 Main winding rope (rope)
55 hook (hanging part)
551
601 First support (speaker support)
602 Second support (speaker support)
603 Speaker oscillator (oscillator)
60S
701 First hook position acquisition unit (reference position information acquisition unit)
702 Speaker angle calculation unit (relative posture adjustment unit)
703 2nd hook position acquisition unit (position calculation unit)
704
706 Microphone selection section (relative posture adjustment section)
711 Swing angle meter (reference position information acquisition unit)
712 Feed amount detection unit (reference position information acquisition unit)
713 Speaker 1st motor (1st speaker drive unit)
714 Speaker 2nd motor (2nd speaker drive unit)
715
717 Microphone 2nd motor (2nd microphone drive unit)
721 Boom angle meter (reference position information acquisition unit)
722 Jib angle meter (reference position information acquisition unit)
723 Wire angle meter (reference position information acquisition unit)
80
Claims (12)
前記機体に水平な回転中心軸回りに起伏方向に回動可能に支持された起伏体基端部と、前記起伏体基端部とは反対側に配置された起伏体先端部とを有する起伏体と、
前記起伏体先端部から垂下されたロープと、
前記ロープの下端部に装着され、吊り荷を吊り上げ可能な吊り部と、
前記起伏体にそれぞれ装着された複数のマイクユニットであって音波を受け入れ可能な受信部をそれぞれ有する複数のマイクユニットと、
前記吊り部に装着され、特定の指向方向に向かって形成された可聴領域に音波を発振可能な指向性スピーカーと、
前記複数のマイクユニットおよび前記指向性スピーカーの相対姿勢を調整するための基準位置情報を取得する基準位置情報取得部と、
前記基準位置情報取得部によって取得された前記基準位置情報に基づいて、前記指向性スピーカーの前記可聴領域に前記複数のマイクユニットの前記受信部がそれぞれ含まれるように、前記複数のマイクユニットおよび前記指向性スピーカーの前記相対姿勢を調整する相対姿勢調整部と、
前記相対姿勢が調整された状態で前記指向性スピーカーから発振された音波が前記複数のマイクユニットの前記受信部にそれぞれ到達する時間差に基づいて、前記機体に対する前記吊り部の相対位置を算出する位置算出部と、
を備える、クレーン。 With the aircraft
An undulating body having a undulating body base end portion rotatably supported in an undulating direction around a rotation center axis horizontal to the machine body and a undulating body tip portion arranged on the side opposite to the undulating body base end portion. When,
A rope hanging from the tip of the undulating body and
A hanging part that is attached to the lower end of the rope and can lift the suspended load,
A plurality of microphone units mounted on the undulating body, each having a receiving unit capable of receiving sound waves, and a plurality of microphone units.
A directional speaker that is attached to the suspension and can oscillate sound waves in an audible region formed in a specific direction direction.
A reference position information acquisition unit that acquires reference position information for adjusting the relative postures of the plurality of microphone units and the directional speaker, and
Based on the reference position information acquired by the reference position information acquisition unit, the plurality of microphone units and the said receivers of the plurality of microphone units are included in the audible region of the directional speaker. A relative posture adjusting unit that adjusts the relative posture of the directional speaker,
A position for calculating the relative position of the hanging portion with respect to the aircraft based on the time difference in which the sound wave oscillated from the directional speaker reaches the receiving portion of the plurality of microphone units in the state where the relative posture is adjusted. Calculation part and
Equipped with a crane.
前記音波を発振可能な発振部と、
前記発振部を水平な第1スピーカー回転中心軸回りに揺動可能に支持するスピーカー支持部と、
を有し、
前記相対姿勢調整部は、
前記発振部を前記第1スピーカー回転中心軸回りに揺動させる駆動力を発生する第1スピーカー駆動部と、
前記基準位置情報に基づいて、前記指向性スピーカーの前記可聴領域に前記複数のマイクユニットの前記受信部がそれぞれ含まれるように、前記第1スピーカー駆動部を制御して前記指向性スピーカーの前記発振部を前記第1スピーカー回転中心軸回りに揺動させるスピーカー駆動制御部と、
を有する、請求項2に記載のクレーン。 The directional speaker is
An oscillator that can oscillate the sound wave and
A speaker support unit that swingably supports the oscillation unit around the horizontal first speaker rotation center axis,
Have,
The relative posture adjusting unit
A first speaker drive unit that generates a driving force that causes the oscillator unit to swing around the rotation center axis of the first speaker.
Based on the reference position information, the first speaker drive unit is controlled so that the audible region of the directional speaker includes the receiving unit of the plurality of microphone units, and the oscillation of the directional speaker is performed. A speaker drive control unit that oscillates the unit around the first speaker rotation center axis,
2. The crane according to claim 2.
前記相対姿勢調整部は、
前記複数のマイクユニットの前記発振部を前記第1マイク回転中心軸回りにそれぞれ揺動させる駆動力を発生する第1マイク駆動部と、
前記基準位置情報に基づいて、前記指向性スピーカーの前記可聴領域に前記複数のマイクユニットの前記受信部がそれぞれ含まれるように、前記第1マイク駆動部を制御して前記複数のマイクユニットの前記受信部を前記第1マイク回転中心軸回りにそれぞれ揺動させるマイク駆動制御部と、
を有する、請求項2または3に記載のクレーン。 Each of the plurality of microphone units has a microphone support portion that swingably supports the receiving portion around the horizontal first microphone rotation center axis.
The relative posture adjusting unit
A first microphone driving unit that generates a driving force that swings the oscillating unit of the plurality of microphone units around the rotation center axis of the first microphone.
Based on the reference position information, the first microphone drive unit is controlled so that the audible region of the directional speaker includes the receiving units of the plurality of microphone units, respectively, and the plurality of microphone units are said to be described. A microphone drive control unit that swings the receiving unit around the center axis of rotation of the first microphone, and
The crane according to claim 2 or 3.
前記基準位置情報取得部は、前記基準位置情報として、前記吊り部の昇降によって変化する前記吊り部の地上高度に関する情報である高さ情報を取得し、
前記相対姿勢調整部は、前記基準位置情報取得部によって取得された前記高さ情報に応じて、前記指向性スピーカーの前記可聴領域に前記複数のマイクユニットの前記受信部がそれぞれ含まれるように、前記複数のマイクユニットおよび前記指向性スピーカーのうちの少なくとも一方の姿勢を変更する、請求項3または4に記載のクレーン。 Further provided with a hanging winch capable of raising and lowering the hanging portion by winding and feeding the rope.
The reference position information acquisition unit acquires height information as the reference position information, which is information on the ground altitude of the suspension portion that changes as the suspension portion moves up and down.
The relative posture adjusting unit includes the receiving units of the plurality of microphone units in the audible region of the directional speaker according to the height information acquired by the reference position information acquiring unit. The crane according to claim 3 or 4, which changes the posture of at least one of the plurality of microphone units and the directional speaker.
前記基準位置情報取得部は、前記基準位置情報として、前記起伏体駆動部によって回動される前記起伏体の起伏角を取得し、
前記相対姿勢調整部は、前記基準位置情報取得部によって取得された前記起伏角に応じて、前記指向性スピーカーの前記可聴領域に前記複数のマイクユニットの前記受信部がそれぞれ含まれるように、前記複数のマイクユニットおよび前記指向性スピーカーのうちの少なくとも一方の姿勢を変更する、請求項3または4に記載のクレーン。 A undulating body driving unit capable of rotating the undulating body in the undulating direction is further provided.
The reference position information acquisition unit acquires the undulation angle of the undulating body rotated by the undulating body driving unit as the reference position information.
The relative posture adjusting unit is said to include the receiving units of the plurality of microphone units in the audible region of the directional speaker according to the undulation angle acquired by the reference position information acquisition unit. The crane according to claim 3 or 4, which changes the posture of at least one of the plurality of microphone units and the directional speaker.
前記相対姿勢調整部は、前記基準位置情報取得部によって取得された前記振れ情報に応じて、前記指向性スピーカーの前記可聴領域に前記複数のマイクユニットの前記受信部がそれぞれ含まれるように、前記複数のマイクユニットおよび前記指向性スピーカーのうちの少なくとも一方の姿勢を変更する、請求項3または4に記載のクレーン。 The reference position information acquisition unit acquires, as the reference position information, runout information which is information on the amount of runout of the suspension portion in the front-rear direction with the tip of the undulating body as a fulcrum.
The relative posture adjusting unit is said to include the receiving units of the plurality of microphone units in the audible region of the directional speaker according to the deflection information acquired by the reference position information acquiring unit. The crane according to claim 3 or 4, which changes the posture of at least one of the plurality of microphone units and the directional speaker.
前記音波を発振可能な発振部と、
前記発振部を少なくとも上下方向に延びる第2スピーカー回転中心軸回りに揺動可能に支持するスピーカー支持部と、
を有し、
前記相対姿勢調整部は、
前記発振部を前記第2スピーカー回転中心軸回りに揺動させる駆動力を発生する第2スピーカー駆動部と、
前記基準位置情報に基づいて、前記指向性スピーカーの前記可聴領域に前記複数のマイクユニットの前記受信部がそれぞれ含まれるように、前記第2スピーカー駆動部を制御して前記指向性スピーカーの前記発振部を前記第2スピーカー回転中心軸回りに揺動させるスピーカー駆動制御部と、
を有する、請求項2に記載のクレーン。 The directional speaker is
An oscillator that can oscillate the sound wave and
A speaker support portion that swingably supports the oscillation portion around the second speaker rotation center axis extending at least in the vertical direction, and a speaker support portion.
Have,
The relative posture adjusting unit
A second speaker drive unit that generates a driving force that causes the oscillator unit to swing around the second speaker rotation center axis.
Based on the reference position information, the second speaker drive unit is controlled so that the audible region of the directional speaker includes the receiving unit of the plurality of microphone units, and the oscillation of the directional speaker is performed. A speaker drive control unit that oscillates the unit around the second speaker rotation center axis,
2. The crane according to claim 2.
前記相対姿勢調整部は、
前記複数のマイクユニットを前記第2マイク回転中心軸回りにそれぞれ揺動させる駆動力を発生する第2マイク駆動部と、
前記基準位置情報に基づいて、前記指向性スピーカーの前記可聴領域に前記複数のマイクユニットの前記受信部がそれぞれ含まれるように、前記第2マイク駆動部を制御して前記複数のマイクユニットの前記受信部を前記第2マイク回転中心軸回りにそれぞれ揺動させるマイク駆動制御部と、
を有する、請求項2または8に記載のクレーン。 Each of the plurality of microphone units has a microphone support portion that swingably supports the receiving portion around a second microphone rotation center axis extending in the vertical direction.
The relative posture adjusting unit
A second microphone drive unit that generates a driving force that causes the plurality of microphone units to swing around the second microphone rotation center axis, respectively.
Based on the reference position information, the second microphone drive unit is controlled so that the audible region of the directional speaker includes the receiving units of the plurality of microphone units, respectively, and the plurality of microphone units are said to be described. A microphone drive control unit that swings the receiving unit around the second microphone rotation center axis, and
The crane according to claim 2 or 8.
前記相対姿勢調整部は、前記基準位置情報取得部によって取得された前記振れ情報に応じて、前記指向性スピーカーの前記可聴領域に前記複数のマイクユニットの前記受信部がそれぞれ含まれるように、前記複数のマイクユニットおよび前記指向性スピーカーのうちの少なくとも一方の姿勢を変更する、請求項8または9に記載のクレーン。 The reference position information acquisition unit acquires, as the reference position information, runout information which is information on the amount of runout of the hanging portion in the left-right direction with the tip of the undulating body as a fulcrum.
The relative posture adjusting unit is said to include the receiving units of the plurality of microphone units in the audible region of the directional speaker according to the deflection information acquired by the reference position information acquiring unit. The crane according to claim 8 or 9, which changes the posture of at least one of a plurality of microphone units and the directional speaker.
地上を走行可能な下部走行体と、
前記下部走行体に上下方向に延びる旋回中心軸回りに旋回可能に支持されかつ前記起伏体を起伏可能に支持する上部旋回体と、
を有し、
前記基準位置情報取得部は、前記基準位置情報として、前記上部旋回体の前記下部走行体に対する旋回角度を取得し、
前記相対姿勢調整部は、前記基準位置情報取得部によって取得された前記旋回角度に応じて、前記指向性スピーカーの前記可聴領域に前記複数のマイクユニットの前記受信部がそれぞれ含まれるように、前記複数のマイクユニットおよび前記指向性スピーカーのうちの少なくとも一方の姿勢を変更する、請求項8または9に記載のクレーン。 The aircraft
A lower traveling body that can run on the ground and
An upper swivel body that is rotatably supported by the lower traveling body around a turning center axis extending in the vertical direction and that undulatingly supports the undulating body.
Have,
The reference position information acquisition unit acquires the turning angle of the upper turning body with respect to the lower traveling body as the reference position information.
The relative posture adjusting unit is said to include the receiving units of the plurality of microphone units in the audible region of the directional speaker according to the turning angle acquired by the reference position information acquisition unit. The crane according to claim 8 or 9, which changes the posture of at least one of a plurality of microphone units and the directional speaker.
前記相対姿勢調整部は、前記指向性スピーカーの前記可聴領域に応じて前記複数組のマイクユニットから少なくとも一組の特定マイクユニットを選択することで、前記複数のマイクユニットおよび前記指向性スピーカーの相対姿勢を調整し、
前記位置算出部は、前記特定マイクユニットが選択された状態で前記指向性スピーカーから発振された音波が前記特定マイクユニットの前記複数のマイクユニットの前記受信部にそれぞれ到達する時間差に基づいて、前記機体に対する前記吊り部の相対位置を算出する、請求項1に記載のクレーン。 The plurality of microphone units are a plurality of sets of microphone units, each of which includes a plurality of microphone units, and are connected to each other along the longitudinal direction of the undulating body, which is the direction connecting the base end portion of the undulating body and the tip end portion of the undulating body. Including multiple sets of microphone units arranged at intervals, including
The relative posture adjusting unit selects at least one set of specific microphone units from the plurality of sets of microphone units according to the audible region of the directional speaker, so that the plurality of microphone units and the directional speaker are relative to each other. Adjust your posture
The position calculation unit is based on the time difference in which the sound waves oscillated from the directional speaker with the specific microphone unit selected reach the receiving units of the plurality of microphone units of the specific microphone unit. The crane according to claim 1, wherein the relative position of the suspension portion with respect to the airframe is calculated.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019110223A JP2020200173A (en) | 2019-06-13 | 2019-06-13 | crane |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019110223A JP2020200173A (en) | 2019-06-13 | 2019-06-13 | crane |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020200173A true JP2020200173A (en) | 2020-12-17 |
Family
ID=73743709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019110223A Pending JP2020200173A (en) | 2019-06-13 | 2019-06-13 | crane |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020200173A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023176675A1 (en) * | 2022-03-17 | 2023-09-21 | コベルコ建機株式会社 | Hook position calculation device |
-
2019
- 2019-06-13 JP JP2019110223A patent/JP2020200173A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023176675A1 (en) * | 2022-03-17 | 2023-09-21 | コベルコ建機株式会社 | Hook position calculation device |
JP2023136464A (en) * | 2022-03-17 | 2023-09-29 | コベルコ建機株式会社 | Hook position calculation device |
JP7439850B2 (en) | 2022-03-17 | 2024-02-28 | コベルコ建機株式会社 | Hook position calculation device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4625469B2 (en) | System for swing control | |
US11932517B2 (en) | Crane and device for controlling same | |
US11919749B2 (en) | Crane, and method for controlling such a crane | |
CN106044534B (en) | For promoting and disposing the self-balancing equipment with six-freedom degree of load | |
JP6828650B2 (en) | Crane control method and crane | |
JP2011102167A (en) | Hanging load position monitoring system for crane, and hanging tool | |
JP2850305B2 (en) | Automatic crane driving equipment | |
JP5824206B2 (en) | Suspended load swivel device | |
JP2020200173A (en) | crane | |
JP2017043430A (en) | Weight floating amount adjustment device of moving crane and weight floating amount adjustment method | |
JP2021050083A (en) | Hanging load rope oscillating angle detection device and crane equipped with the same | |
JP7299123B2 (en) | Auxiliary device for horizontal movement of suspended load, crane equipped with same, method for horizontal movement of suspended load | |
US20220185635A1 (en) | Apparatus for controlling a load suspended on a cord | |
JP2017137164A (en) | Method for mounting jib of crane | |
JP5529612B2 (en) | Crane roping structure | |
JP6945417B2 (en) | Spraying material on slopes | |
JPH07133093A (en) | Speed control of work rope on work barge and device therefor | |
JP2018095368A (en) | Crane | |
JP2022190556A (en) | crane | |
JP2681066B2 (en) | Method and device for steadying suspended load in crane | |
JP7067377B2 (en) | Work machine load display device | |
WO2023176675A1 (en) | Hook position calculation device | |
JP7110617B2 (en) | Crane assembly auxiliary equipment | |
CN115884937B (en) | Cantilever rotary crane and method for reducing load pendulum in crane operation | |
JP7414672B2 (en) | Crane swivel rest device and crane equipped with the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7426 Effective date: 20190919 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20190919 |