JP2021187648A - クレーンの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クレーンのブームの先端部の高さを適正に制限することが可能な制御装置を提供する。【解決手段】制御装置は、起伏操作に応じてブームを起伏方向に回動させる起伏制御部５２，９２と、ブーム起伏角度及びブーム長さに基づきブームの起伏方向の回動に伴ってブームを伸縮させる伸縮制御部５４，９４と、ブームの先端部とクレーン上方の障害物との距離である障害物距離を検出する障害物距離検出部８０と、を備える。伸縮制御部５４，９４は、ブームの起伏方向の回動中にブームの先端部の高さを制御する高さ制御を実行することが可能であり、当該高さ制御は、障害物距離を予め設定された許容距離以上に保つための障害物回避制御を含む。【選択図】図４

Description

本発明は、起伏動作及び伸縮動作を行うことが可能なブームを備えたクレーンの動作を制御するための装置に関する。

ブームを備えたクレーンは、当該ブームの先端部のさらに上方に障害物（例えば橋桁）が存在するような現場、換言すれば障害物の下方の空間、で使用される可能性がある。このような空間における作業において前記ブームの先端部と前記障害物との干渉を確実に回避するためには、前記ブームの先端部の高さを自動的に制限するような装置の提供が望まれる。

従来、このような制限を行う装置として、特許文献１に記載されるものが知られている。ここに記載される装置は、長手方向に伸縮可能な伸縮ブームを備えたクレーンにおいて、前記伸縮ブームの先端部の実際の高さである実ブーム高さを演算するブーム高さ演算部と、前記伸縮ブームの高さの制限値である高さ制限値を設定する制限高さ設定器と、前記実ブーム高さが前記高さ制限値に達する前に作動規制信号を出力する規制判定部と、前記作動規制信号を受けて前記伸縮ブームの作動を規制する作動規制手段と、を備える。

特開２０００−２０３７９２号公報

前記特許文献１に記載される装置では、前記ブームの先端部の高さを適正に制限するための高さ制限値の設定が難しい。例えば、前記障害物と前記ブームの先端部との干渉を確実に防止することを優先して前記高さ制限値を前記障害物よりもかなり低い位置に設定したとすると、前記ブームの先端部の高さを必要以上に制限することになり、クレーンの能力を十分に活かすことができなくなる。逆に、当該制限を緩和すべく前記高さ制限値を高めの位置に設定することは、当該障害物とブームの先端部との干渉の防止の確実性を低下させる。さらに、前記障害物の高さが水平方向の位置によって異なる場合、例えば当該障害物の下面に上下方向の著しい凹凸がある場合や前記障害物が水平方向に間欠的に存在する場合、には、その水平方向の位置にかかわらず常に適正な高さ制限を行うような前記高さ制限値の設定は事実上困難である。また、前記ブームの先端部の実際の高さは当該ブームの撓みにより変化し、しかも当該撓みはブーム長さや吊り荷の重量によって変わるので、当該ブームの先端部の実際の高さを前記高さ制限値の入力のみによって正確に規定することは事実上困難である。

本発明は、起伏可能かつ伸縮可能なブームを備えたクレーンに設けられる制御装置であって、実際の現場の状況に応じて前記ブームの先端部の高さを適正に制限することが可能な装置を提供することを目的とする。

提供されるのは、機体と、当該機体に起伏方向に回動可能に支持されかつその回動の半径方向に伸縮することが可能であるブームと、前記ブームを前記起伏方向に回動させる起伏駆動部と、前記ブームを伸縮させる伸縮駆動部と、を備えたクレーンに設けられて当該クレーンの動作を制御する制御装置である。当該制御装置は、前記ブームを起伏させるための起伏操作が与えられることが可能な起伏操作器と、前記起伏操作器に与えられる前記起伏操作に応じて前記ブームを前記起伏方向に回動させるように前記起伏駆動部を動作させる起伏制御部と、前記ブームの基準面に対する前記起伏方向の角度であるブーム起伏角度を検出する起伏角度検出部と、前記ブームの長さであるブーム長さを検出するブーム長さ検出部と、前記起伏角度検出部により検出される前記ブーム起伏角度及び前記ブーム長さ検出部により検出される前記ブーム長さに基づき、前記ブームの前記起伏方向の回動に伴って前記ブームを伸縮させるように前記伸縮駆動部を動作させる伸縮制御部と、前記ブームの先端部と前記クレーンの上方に位置する障害物との実際の距離である障害物距離を検出する障害物距離検出部と、を備える。前記伸縮制御部は、前記ブームの前記起伏方向の回動中に前記ブームの先端部の高さを制御する高さ制御を実行することが可能であり、当該高さ制御は、前記障害物距離検出部により検出される前記障害物距離を予め設定された許容距離以上に保つように前記伸縮駆動部を動作させる障害物回避制御を含む。

前記伸縮制御部は、前記障害物回避制御を実行することにより、実際の障害物の高さや形状、あるいは前記ブームの撓みにかかわらず、当該障害物と前記ブームの先端部との実際の相対位置関係に基づいて両者の干渉を確実にかつ自動的に防止することが可能である。また、従来のように前記ブームの高さを制限するための制限値の入力に専ら依存して障害物を回避するものと異なり、当該制限値の入力を必ずしも要せず、また当該制限値が入力される場合でも、障害物との干渉の防止は前記制御によって担保されているので、その制限値の自由度は高い。

具体的に、前記伸縮制御部は、前記障害物回避制御において、前記障害物距離検出部により検出される前記障害物距離が前記許容距離未満となった場合に当該障害物距離を前記許容距離よりも大きい安全距離にするように前記伸縮駆動部を動作させるように構成されていることが、好ましい。この制御は、前記ブームの先端部と前記障害物との距離を確実に保つことを可能にする。

前記障害物距離検出部は、前記ブームの先端部において設定された複数の測定位置のそれぞれから前記障害物に至るまでの複数の障害物距離を検出するものであり、前記伸縮制御部は、前記障害物回避制御において、前記複数の障害物距離のいずれも前記許容距離以上に保つように前記伸縮駆動部を動作させるように構成されていることが、より好ましい。このような複数の測定位置から障害物までの複数の障害物距離の管理は、ブームの先端部と障害物との干渉がより確実に回避されることを可能にする。

前記伸縮制御部は、前記高さ制御として、前記障害物回避制御に加えて前記ブームの先端部の高さを一定に保つための高さ保持制御を実行することが可能なものであることが、好ましい。例えば、前記伸縮制御部は、前記障害物距離検出部により検出される前記障害物距離が前記許容距離以上の場合には前記高さ保持制御、すなわち、前記ブームの先端部の高さを一定に保つように前記ブームの前記起伏方向の回動に伴って前記ブームを伸縮させる制御、を実行し、前記障害物距離検出部により検出される前記障害物距離が前記許容距離よりも小さい場合には前記高さ保持制御よりも前記障害物回避制御を優先して実行するように構成されていることが、好ましい。当該伸縮制御部は、前記障害物距離が前記許容距離以上の場合、すなわち前記ブームの先端部が前記障害物から十分に離れている場合、には前記高さ保持制御を実行することにより、前記ブームの先端部を水平方向に移動させる作業が自動的に行われることを可能にしながら、前記障害物距離が前記許容距離よりも小さい場合には前記高さ保持制御よりも前記障害物回避制御を優先することにより、前記ブームの先端部と前記障害物との干渉を確実に防ぐことができる。また、前記障害物回避制御の実行によってブーム先端部と障害物との干渉の防止が保証されているので、従来のように前記干渉を確実に防止するような制限値の設定が求められる場合に比べ、前記ブームの先端部の高さが必要以上に制限される度合いを小さく抑えることが可能である。

この場合も、前記障害物距離検出部は、前記ブームの先端部において設定された複数の測定位置のそれぞれから前記障害物に至るまでの複数の障害物距離を検出するものであることが好ましい。一方、前記伸縮制御部は、前記障害物距離検出部により検出される前記複数の障害物距離のいずれもが前記許容距離以上の場合にのみ前記高さ保持制御を実行し、前記複数の障害物距離の少なくとも一つが前記許容距離よりも小さい場合には前記高さ保持制御よりも前記障害物回避制御を優先して実行することにより、ブームの先端部と障害物との干渉のより確実な回避を可能にする。

前記制御装置は、前記ブームの伸縮動作が手動で操作されることを除外しない。例えば、当該制御装置は、前記ブームを伸縮させるための操作である伸縮操作が与えられることが可能な伸縮操作器をさらに備え、前記伸縮制御部は、前記伸縮操作器に与えられた前記伸縮操作に応じて前記ブームを伸縮させるように前記伸縮駆動部を動作させる手動伸縮制御を行う手動伸縮制御モードと、前記高さ制御を行う高さ制御モードとに切換わることが可能となるように構成されてもよい。

この場合、前記制御装置は、前記伸縮制御部に前記高さ制御を行わせるための制御指令操作を受け入れる制御指令操作部をさらに備え、前記伸縮制御部は前記制御指令操作部に前記制御指令操作が与えられた場合にのみ前記高さ制御モードに切換えられるように構成されていることが、好ましい。このことは、オペレータが前記制御指令操作部に前記指令操作を与えた場合にのみ、つまり前記高さ制御の実行についてオペレータに明確な意思がある場合にのみ、当該高さ制御が実行されることを可能にする。

前記伸縮操作器に前記伸縮操作が与えられているときに前記手動伸縮制御及び前記高さ制御のいずれを優先するかは自由に設定されることが可能である。後者を優先することは、前記伸縮操作器に前記伸縮操作が与えられていても前記障害物距離が前記許容距離よりも小さい場合に当該伸縮操作にかかわらず前記障害物回避制御を実行することにより、オペレータの意思を尊重しながらブームの先端部と障害物との干渉を確実に防ぐことを可能にする。逆に前者を優先すること、つまり前記伸縮操作が与えられている場合には前記手動伸縮制御を優先して実行すること、は前記伸縮操作器をモード選択手段として利用すること、つまり前記伸縮制御部の制御モードの選択のための特別な操作器の用意を不要にすること、を可能にする。

前記起伏駆動部及び前記伸縮駆動部はそれぞれ油圧により動作するものが好適である。具体的に、前記起伏駆動部は、作動油の供給を受けて前記ブームを前記起伏方向に動かすように動作する油圧アクチュエータである起伏アクチュエータを含むものが好適であり、前記伸縮駆動部は、作動油の供給を受けて前記ブームを伸縮させるように動作する油圧アクチュエータである伸縮アクチュエータを含むものが好適である。この場合、前記起伏制御部は、起伏指令信号の入力を受けることにより、前記起伏アクチュエータに供給される作動油の方向及び流量を前記起伏指令信号に応じて変化させるように開閉動作する起伏制御弁と、前記起伏アクチュエータを含む前記起伏駆動部に前記起伏操作に対応した動作をさせるような前記起伏指令信号を生成して前記起伏制御弁に入力する起伏指令部と、を含むものが、好適である。同様に、前記伸縮制御部は、伸縮指令信号の入力を受けることにより、前記伸縮アクチュエータに供給される作動油の方向及び流量を前記伸縮指令信号に応じて変化させるように開閉動作する伸縮制御弁と、前記障害物回避制御を実行するための前記伸縮指令信号を生成して前記伸縮制御弁に入力する伸縮指令部と、を含むものが、好適である。当該伸縮指令部は、さらに、前記高さ保持制御や前記手動伸縮制御を実行するための前記伸縮指令信号も生成することが可能であるものが、より好ましい。

前記クレーンが、主巻ワイヤロープと、前記ブームの先端部から前記主巻ワイヤロープを介して吊り下げられる主巻フックと、前記クレーンにおいて前記ブームの先端部から離れた位置に搭載され、前記主巻ワイヤロープを巻き取ることにより前記主巻フックを上昇させる巻上げ動作及び前記主巻ワイヤロープを繰り出すことにより前記主巻フックを下降させる巻下げ動作を行うことが可能な主巻ウィンチと、をさらに備える場合、前記制御装置は、前記伸縮制御部による前記高さ制御の実行中に前記主巻フックの高さ方向の位置である主巻フック位置を一定に保つように前記主巻ウィンチを動作させる主巻フック位置制御を行う主巻制御部をさらに備えることが好ましい。当該主巻制御部は、前記ブームの伸縮動作や起伏方向の回動動作に起因して前記主巻フックの高さ方向の位置が変動するのを自動的に抑制し、これにより、オペレータの負担を軽減することができる。

具体的に、前記主巻フック位置は、前記ブームの先端部に対する前記主巻フックの相対位置（つまり吊下げ長さ）であってもよいし、前記クレーンが接触している地面に対する前記主巻フックの相対位置（つまり地上からの高さ）であってもよい。前者の制御は、前記ブームの伸縮動作に起因する過巻（前記主巻フックが前記ブーム先端部に至るまで上昇すること）または過度の降下を防ぐことを可能にする。後者の制御は、前記ブームの下向きの回動（つまり倒伏動作）や収縮動作に起因する前記主巻フックの過度の降下による不都合（例えば地面や他の障害物との接触）を防ぐことを可能にする。

前記制御装置は、前記ブームの伸縮動作と同様、前記主巻フックの巻上げ及び巻下げ動作が手動で行われることを除外しない。例えば、当該制御装置は、前記主巻ウィンチを動作させるための操作である主巻操作が与えられることが可能な主巻操作器をさらに備え、前記主巻制御部は、前記主巻操作器に与えられる前記主巻操作に応じて前記主巻ウィンチを動作させる手動主巻制御を実行する手動主巻モードと、前記主巻フック位置制御を行う主巻フック位置制御モードと、に切換可能となるように構成されてもよい。

前記起伏駆動部及び前記伸縮駆動部と同様に、前記主巻ウィンチも油圧により動作するものが好適である。具体的に、前記主巻ウィンチは、前記主巻ワイヤロープの巻取り及び繰出しを行うように回転可能なウィンチドラムと、作動油の供給を受けて前記ウィンチドラムを回転させる油圧モータである主巻モータと、を含むものが好適である。この場合、前記主巻制御部は、主巻指令信号の入力を受けることにより、前記主巻モータに供給される作動油の方向及び流量を前記主巻指令信号に応じて変化させるように開閉動作する主巻制御弁と、前記主巻フック位置制御を実行するための前記主巻指令信号を生成して前記主巻制御弁に入力する主巻指令部と、を含むものが、好適である。当該主巻指令部はさらに前記手動主巻制御を実行するための前記主巻指令信号を生成してもよい。

前記制御装置は、前記主巻ワイヤロープとは別の位置に配置される補巻ワイヤロープと、前記ブームの先端部から前記補巻ワイヤロープを介して吊り下げられる補巻フックと、前記クレーンにおいて前記ブームの先端部から離れた位置に搭載され、前記補巻ワイヤロープを巻き取ることにより前記補巻フックを上昇させる巻上げ動作及び前記補巻ワイヤロープを繰り出すことにより前記補巻フックを下降させる巻下げ動作を行うことが可能な補巻ウィンチと、をさらに備えるクレーンにも適用されることが可能である。この場合、前記制御装置は、前記伸縮制御部による前記高さ制御の実行中に前記補巻フックの高さ方向の位置である補巻フック位置を一定に保つように前記補巻ウィンチを動作させる補巻フック位置制御を行う補巻制御部と、をさらに備えることが好ましい。当該補巻制御部は、前記主巻フックと同様、前記ブームの起伏動作や伸縮動作に起因して前記補巻フックの高さ方向の位置が変動するのを自動的に抑制し、これにより、オペレータの負担を軽減することができる。

以上のように、本発明によれば、起伏可能かつ伸縮可能なブームを備えたクレーンに設けられる制御装置であって、実際の現場の状況に応じて前記ブームの先端部の高さを適正に制限することが可能な装置が、提供される。

本発明の実施の形態に係るクレーンの側面図である。 前記クレーンのブームの先端部を示す斜視図である。 前記クレーンに搭載される制御装置を示す図である。 前記制御装置に含まれるコントローラの主要な構成要素を示すブロック図である。 前記制御装置により行われる演算制御動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るクレーン１０を示す。このクレーン１０は、下部走行体１１及び上部旋回体１２を含む機体と、ブーム１４と、ブーム起伏シリンダ１６と、伸縮機構１７と、ブーム伸縮シリンダ１８と、主巻フック２０と、主巻ワイヤロープ２２と、主巻ウィンチ２４と、補巻フック３０と、補巻ワイヤロープ３２と、補巻ウィンチ３４と、を備える。

前記下部走行体１１は、左右に並ぶ一対の走行体、例えばクローラ、を含み、当該走行体が駆動されることにより走行動作を行う。前記上部旋回体１２は、前記下部走行体１１の上に旋回可能に搭載される。前記上部旋回体１２は、基台である旋回フレーム４０を含み、当該旋回フレーム４０の上に運転室４２、機械室４４、カウンタウェイト４６等が搭載される。

前記ブーム１４は、起伏方向（上下方向）に回動可能となるように前記上部旋回体１２に支持される。具体的に、前記上部旋回体１２は、前記旋回フレーム４０上で左右に並ぶように立設される一対のブーム支持部４８をさらに含み、当該一対のブーム支持部４８に前記ブーム１４の基端部が水平軸回りに回動可能となるように連結されている。詳しくは、前記一対のブーム支持部４８及び前記ブーム１４の基端部にそれぞれ形成された水平方向の貫通孔にブームフットピン１３が挿通され、当該ブームフットピン１３を支点として回動することが可能となるように前記一対のブーム支持部４８に前記ブーム１４が支持されている。

前記ブーム１４は、その長手方向（つまり前記起伏方向の回動の半径方向）と平行な伸縮方向に伸縮可能となるように構成されている。具体的に、この実施の形態に係るブーム１４は、いわゆる多段伸縮ブームであり、互いに異なる大きさの中空断面を有する複数のブーム部材を有する。前記複数のブーム部材は、いわゆるテレスコープ式に組み合わされて互いに前記伸縮方向にスライドすることが可能であり、これにより前記ブーム１４の全体が伸縮する。この実施の形態に係る前記複数のブーム部材は、ブーム１４の基端側から順に並ぶ第１段ブーム部材１５Ａ、第２段ブーム部材１５Ｂ、第３段ブーム部材１５Ｃ及び第４段ブーム部材１５Ｄを含む。

前記ブーム１４は、さらに補助シーブフレーム１９を含む。当該補助シーブフレーム１９は必要に応じて最上段のブーム部材（この実施の形態では前記第４段ブーム部材１５Ｄ）に追加的に装着される。

前記ブーム起伏シリンダ１６は、前記ブーム１４の腹面、すなわちブーム１４が倒伏姿勢にあるときに下を向く面、と前記旋回フレーム４０との間に介在する油圧シリンダであって、前記ブーム１４を前記起伏方向に回動させる起伏駆動部を構成する油圧アクチュエータ、すなわち起伏アクチュエータ、である。具体的に、前記ブーム起伏シリンダ１６は、作動油の供給を受けることにより伸縮して前記ブーム１４を起伏させる、すなわち前記ブームフットピン１３を中心に起伏方向（上下方向）に回動させる、ように配置される。

前記伸縮機構１７及び前記ブーム伸縮シリンダ１８は、前記複数のブーム部材１５Ａ〜１５Ｄの内側に配置されて前記ブーム１４を伸縮させる伸縮駆動部を構成する。前記ブーム伸縮シリンダ１８は、作動油の供給を受けることにより伸縮する油圧シリンダであって、前記ブーム１４を伸縮させる油圧アクチュエータ、すなわち、伸縮アクチュエータである。前記伸縮機構１７は前記ブーム伸縮シリンダ１８と前記前記複数のブーム部材１５Ａ〜１５Ｄとの間に介在し、当該ブーム伸縮シリンダ１８の伸縮動作に伴って前記複数のブーム部材１５Ａ〜１５Ｄが互いに長手方向にスライドして前記ブーム１４全体が伸縮するように、当該ブーム伸縮シリンダ１８の伸縮力を前記複数のブーム部材１５Ａ〜１５Ｄに伝達する。当該伸縮機構１７は、例えば複数の滑車とワイヤロープとを含む周知の滑車機構により構成されることが可能である。

前記主巻フック２０は、前記主巻ワイヤロープ２２を介して前記ブーム１４の先端部から吊り下げられる。前記主巻ウィンチ２４は、前記クレーン１０において前記ブーム１４の先端部から離れた位置（この実施の形態では前記旋回フレーム４０の後端部の上）に搭載され、前記主巻ワイヤロープ２２を巻き取ることにより前記主巻フック２０を上昇させる巻上げ動作と、前記主巻ワイヤロープ２２を繰り出すことにより前記主巻フック２０を下降させる巻下げ動作と、を行う。

具体的に、前記主巻ウィンチ２４は、図示されないウィンチドラムと、図３に示される主巻モータ２３と、を含む。前記ウィンチドラムは略円筒状の外周面を有し、当該外周面に前記主巻ワイヤロープ２２が巻き付けられる。前記主巻モータ２３は、作動油の供給を受けて前記ウィンチドラムを巻上げ方向（主巻ワイヤロープ２２を巻き取る方向）及び巻下げ方向（主巻ワイヤロープ２２を繰り出す方向）に回転させる油圧モータである。

前記クレーン１０は、前記主巻ワイヤロープ２２を案内するための複数のシーブを含む。当該複数のシーブは、ガントリシーブ２５、ポイントアイドラシーブ２６及び補助シーブ２７を含み、これらは、前記上部旋回体１２の後端部に立設された図略のガントリの頂部と、前記複数のブーム部材のうちの最上段のブーム部材（図１では第４段ブーム部材１５Ｄ）の頂部と、前記補助シーブフレーム１９の頂部と、にそれぞれ回転可能に取付けられる。前記主巻ワイヤロープ２２は前記ガントリシーブ２５、前記ポイントアイドラシーブ２６及び前記補助シーブ２７に順次掛けられ、前記主巻フック２０は前記補助シーブ２７から前記主巻ワイヤロープ２２を介して吊り下げられる。前記主巻フック２０は、前記補助シーブフレーム１９が脱着される場合には前記ポイントアイドラシーブ２６から直接吊下げられる。当該主巻フック２０には比較的大きな重量を有する吊り荷が掛けられる。当該吊り荷は、図１に示される例では開閉可能なグラブ２９を有するグラブバケット２８の本体である。

前記補巻フック３０は、前記補巻ワイヤロープ３２を介して前記ブーム１４の先端部から吊り下げられる。前記補巻ウィンチ３４は、前記クレーン１０において前記ブーム１４の先端部から離れた位置（この実施の形態では前記旋回フレーム４０の後端部において前記主巻ウィンチ２４よりも上方の部位）に搭載され、前記補巻ワイヤロープ３２を巻き取ることにより前記補巻フック３０を上昇させる巻上げ動作と、前記補巻ワイヤロープ３２を繰り出すことにより前記補巻フック３０を下降させる巻下げ動作と、を行う。

具体的に、前記補巻ウィンチ３４は、図示されないウィンチドラムと、図３に示される補巻モータ３３と、を含む。前記ウィンチドラムは略円筒状の外周面を有し、当該外周面に前記補巻ワイヤロープ３２が巻き付けられる。前記補巻モータ３３は、作動油の供給を受けて前記ウィンチドラムを巻上げ方向（補巻ワイヤロープ３２を巻き取る方向）及び巻下げ方向（補巻ワイヤロープ３２を繰り出す方向）に回転させる油圧モータである。

前記クレーン１０は、前記補巻ワイヤロープ３２を案内するための複数のシーブを含む。当該複数のシーブは、ガントリシーブ３５、ポイントアイドラシーブ３６及び補助シーブ３７を含み、これらは、前記ガントリの頂部と、前記最上段のブーム部材（第４段ブーム部材１５Ｄ）の頂部と、前記補助シーブフレーム１９の頂部と、にそれぞれ回転可能に取付けられている。前記補巻ワイヤロープ３２は前記ガントリシーブ３５、前記ポイントアイドラシーブ３６及び前記補助シーブ３７に順次掛けられ、前記補巻フック３０は前記補助シーブ３７から前記補巻ワイヤロープ３２を介して吊り下げられる。前記補巻フック３０は、前記補助シーブフレーム１９が脱着される場合には前記ポイントアイドラシーブ３６から直接吊り下げられる。前記補巻フック３０には比較的小さな重量を有する吊り荷が掛けられる。当該吊り荷は、図１に示される例では前記グラブバケット２８において前記グラブ２９を開閉する開閉機構、すなわちクラウン、である。

これまで説明した複数の油圧アクチュエータ、すなわち、前記ブーム起伏シリンダ１６、前記ブーム伸縮シリンダ１８、前記主巻モータ２３及び前記補巻モータ３３は、いずれも図３に示される油圧ポンプ５０に接続される。当該油圧ポンプ５０は、図示されないエンジンにより駆動され、これにより、前記複数の油圧アクチュエータのそれぞれに供給されるべき作動油を吐出する。当該エンジン及び当該油圧ポンプ５０は例えば前記機械室４４に格納されている。

前記クレーン１０には、図３に示される制御装置がさらに搭載される。当該制御装置は、前記クレーン１０の動作を制御するものであり、複数の制御弁と、複数の操作器と、制御指令スイッチ６０と、複数の検出器と、障害物距離検出部８０と、コントローラ９０と、を含む。

前記複数の制御弁は、上述した複数の油圧アクチュエータ、すなわち、前記ブーム起伏シリンダ１６、前記ブーム伸縮シリンダ１８、前記主巻モータ２３及び前記補巻モータ３３、と前記油圧ポンプ５０との間にそれぞれ配置される。前記複数の制御弁のそれぞれは、前記コントローラ９０からの指令信号の入力を受け入れて当該指令信号に対応した方向に当該指令信号に対応したストロークで開弁し、これにより、前記油圧ポンプ５０から当該制御弁に対応する油圧アクチュエータに作動油が前記ストロークに対応した流量で供給されるのを許容する。前記複数の制御弁のそれぞれは、例えば電磁操作式の方向切換弁により構成される。

前記複数の制御弁は、図３及び図４に示される起伏制御弁５２、伸縮制御弁５４、主巻制御弁５６及び補巻制御弁５８を含む。

前記起伏制御弁５２は、前記油圧ポンプ５０と前記ブーム起伏シリンダ１６との間に介在する。当該起伏制御弁５２は、前記コントローラ９０からの起伏指令信号、すなわち起仰指令信号または倒伏指令信号、の入力を受け入れるソレノイドを有し、当該起伏指令信号に応じた開弁動作をする。具体的に、前記起伏制御弁５２は、前記起伏指令信号が入力されないときは中立位置を保ち、前記油圧ポンプ５０から前記ブーム起伏シリンダ１６への作動油の供給をブロックする。前記起伏制御弁５２は、前記起仰指令信号の入力を受けることにより当該起仰指令信号に対応したストロークで前記中立位置からブーム起仰位置にシフトされ、これにより、前記油圧ポンプ５０から前記ブーム起伏シリンダ１６のへッド側室に前記ストロークに対応した流量で作動油が供給されて当該ブーム起伏シリンダ１６を当該流量に対応した速度で伸長させるとともに当該ブーム起伏シリンダ１６のロッド側室から排出される作動油がタンクに戻るのを許容する油路を、形成する。逆に、前記起伏制御弁５２は、前記倒伏指令信号の入力を受けることにより当該倒伏指令信号に対応したストロークで前記中立位置からブーム倒伏位置にシフトされ、これにより、前記油圧ポンプ５０から前記ブーム起伏シリンダ１６のロッド側室に前記ストロークに対応した流量で作動油が供給されて当該ブーム起伏シリンダ１６を当該流量に対応した速度で収縮させるとともに当該ブーム起伏シリンダ１６のへッド側室から排出される作動油がタンクに戻るのを許容する油路を、形成する。

前記伸縮制御弁５４は、前記油圧ポンプ５０と前記ブーム伸縮シリンダ１８との間に介在する。当該伸縮制御弁５４は、前記コントローラ９０からの伸縮指令信号、すなわち伸長指令信号または収縮指令信号、の入力を受け入れるソレノイドを有し、当該伸縮指令信号に応じた開弁動作をする。具体的に、前記伸縮制御弁５４は、前記伸縮指令信号が入力されないときは中立位置を保ち、前記油圧ポンプ５０から前記ブーム伸縮シリンダ１８への作動油の供給をブロックする。前記伸縮制御弁５４は、前記伸長指令信号の入力を受けることにより当該伸長指令信号に対応したストロークで前記中立位置からブーム伸長位置にシフトされ、これにより、前記油圧ポンプ５０から前記ブーム伸縮シリンダ１８のへッド側室に前記ストロークに対応した流量で作動油が供給されて当該ブーム伸縮シリンダ１８を当該流量に対応した速度で伸長させるとともに当該ブーム伸縮シリンダ１８のロッド側室から排出される作動油がタンクに戻るのを許容する油路を、形成する。逆に、前記伸縮制御弁５４は、前記収縮指令信号の入力を受けることにより当該主巻巻下げ指令信号に対応したストロークで前記中立位置からブーム収縮位置にシフトされ、これにより、前記油圧ポンプ５０から前記ブーム伸縮シリンダ１８のロッド側室に前記ストロークに対応した流量で作動油が供給されて当該ブーム伸縮シリンダ１８を当該流量に対応した速度で収縮させるとともに当該ブーム伸縮シリンダ１８のへッド側室から排出される作動油がタンクに戻るのを許容する油路を、形成する。

前記主巻制御弁５６は、前記油圧ポンプ５０と前記主巻モータ２３との間に介在する。当該主巻制御弁５６は、前記コントローラ９０からの主巻指令信号、すなわち主巻巻上げ指令信号または主巻巻下げ指令信号、の入力を受け入れるソレノイドを有し、当該主巻指令信号に応じた開弁動作をする。具体的に、前記主巻制御弁５６は、前記主巻指令信号が入力されないときは中立位置を保ち、前記油圧ポンプ５０から前記主巻モータ２３への作動油の供給をブロックする。前記主巻制御弁５６は、前記主巻巻上げ指令信号の入力を受けることにより当該主巻巻上げ指令信号に対応したストロークで前記中立位置から主巻巻上げ位置にシフトされ、これにより、前記油圧ポンプ５０から前記主巻モータ２３の第１ポートに前記ストロークに対応した流量で作動油が供給されて当該主巻モータ２３を当該流量に対応した速度で巻上げ方向に回転させるとともに当該主巻モータ２３の第２ポートから排出される作動油がタンクに戻るのを許容する油路を、形成する。逆に、前記主巻制御弁５６は、前記主巻巻下げ指令信号の入力を受けることにより当該主巻巻下げ指令信号に対応したストロークで前記中立位置から主巻巻下げ位置にシフトされ、これにより、前記油圧ポンプ５０から前記主巻モータ２３の前記第２ポートに前記ストロークに対応した流量で作動油が供給されて当該主巻モータ２３を当該流量に対応した速度で巻下げ方向に回転させるとともに当該主巻モータ２３の前記第１ポートから排出される作動油がタンクに戻るのを許容する油路を、形成する。

前記補巻制御弁５８は、前記油圧ポンプ５０と前記補巻モータ３３との間に介在する。当該補巻制御弁５８は、前記コントローラ９０からの補巻指令信号、すなわち補巻巻上げ指令信号または補巻巻下げ指令信号、の入力を受け入れるソレノイドを有し、当該補巻指令信号に応じた開弁動作をする。具体的に、前記補巻制御弁５８は、前記補巻指令信号が入力されないときは中立位置を保ち、前記油圧ポンプ５０から前記補巻モータ３３への作動油の供給をブロックする。前記補巻制御弁５８は、前記補巻巻上げ指令信号の入力を受けることにより当該補巻巻上げ指令信号に対応したストロークで前記中立位置から補巻巻上げ位置にシフトされ、これにより、前記油圧ポンプ５０から前記補巻モータ３３の第１ポートに前記ストロークに対応した流量で作動油が供給されて当該補巻モータ３３を当該流量に対応した速度で巻上げ方向に回転させるとともに当該補巻モータ３３の第２ポートから排出される作動油がタンクに戻るのを許容する油路を、形成する。逆に、前記補巻制御弁５８は、前記補巻巻下げ指令信号の入力を受けることにより当該補巻巻下げ指令信号に対応したストロークで前記中立位置から補巻巻下げ位置にシフトされ、これにより、前記油圧ポンプ５０から前記補巻モータ３３の前記第２ポートに前記ストロークに対応した流量で作動油が供給されて当該補巻モータ３３を当該流量に対応した速度で巻下げ方向に回転させるとともに当該補巻モータ３３の前記第１ポートから排出される作動油がタンクに戻るのを許容する油路を、形成する。

前記複数の操作器は、例えば前記運転室４２内に設けられ、上述した複数の油圧アクチュエータ、すなわち、前記ブーム起伏シリンダ１６、前記ブーム伸縮シリンダ１８、前記主巻モータ２３及び前記補巻モータ３３、をそれぞれ動かすためのオペレータによる操作を受け入れるとともに、その操作に対応した操作信号を生成して前記コントローラ９０に入力する。前記複数の操作器のそれぞれは、例えば電気レバー装置により構成される。

前記複数の制御弁は、図３及び図４に示される起伏操作器６２、伸縮操作器６４、主巻操作器６６及び補巻操作器６８を含む。

前記起伏操作器６２は、起伏操作レバーと、これを回動可能に支持する起伏操作器本体と、を含む。前記起伏操作レバーにはこれを回動させるような起伏操作が与えられる。前記起伏操作は、前記ブーム起伏シリンダ１６を伸縮させて前記ブーム１４を前記起伏方向に回動させるためのオペレータによる操作であり、具体的には前記ブーム１４を上方向に回動させるための起仰操作または前記ブーム１４を下方向に回動させるための倒伏操作である。前記起伏操作器本体は、前記起伏操作に対応した起伏操作信号、すなわち起仰操作信号または倒伏操作信号、を生成して前記コントローラ９０に入力する。

前記伸縮操作器６４は、伸縮操作レバーと、これを回動可能に支持する伸縮操作器本体と、を含む。前記伸縮操作レバーにはこれを回動させるような伸縮操作が与えられる。前記伸縮操作は、前記ブーム伸縮シリンダ１８を伸縮させて前記ブーム１４を前記伸縮方向に伸縮させるためのオペレータによる操作であり、具体的には前記ブーム１４を伸長させるための伸長操作または前記ブーム１４を収縮させるための収縮操作である。前記伸縮操作器本体は、前記伸縮操作に対応した伸縮操作信号、すなわち伸長操作信号または収縮操作信号、を生成して前記コントローラ９０に入力する。

前記伸縮操作器６４は、伸縮操作レバーと、これを回動可能に支持する伸縮操作器本体と、を含む。前記伸縮操作レバーにはこれを回動させるような伸縮操作が与えられる。前記伸縮操作は、前記ブーム伸縮シリンダ１８を伸縮させて前記ブーム１４を前記伸縮方向に伸縮させるためのオペレータによる操作であり、具体的には前記ブーム１４を伸長させるための伸長操作または前記ブーム１４を収縮させるための収縮操作である。前記伸縮操作器本体は、前記伸縮操作に対応した伸縮操作信号、すなわち伸長操作信号または収縮操作信号、を生成して前記コントローラ９０に入力する。

前記主巻操作器６６は、主巻操作レバーと、これを回動可能に支持する主巻操作器本体と、を含む。前記主巻操作レバーにはこれを回動させるような主巻操作が与えられる。前記主巻操作は、前記主巻モータ２３を回転させて前記主巻ウィンチ２４に巻上げ動作または巻下げ動作を行わせるためのオペレータによる操作であり、具体的には前記主巻ウィンチ２４に前記巻上げ動作を行わせるための主巻巻上げ操作または前記巻下げ動作を行わせるための主巻巻下げ操作である。前記主巻操作器本体は、前記主巻操作に対応した主巻操作信号、すなわち主巻巻上げ操作信号または主巻巻下げ操作信号、を生成して前記コントローラ９０に入力する。

前記補巻操作器６８は、補巻操作レバーと、これを回動可能に支持する補巻操作器本体と、を含む。前記補巻操作レバーにはこれを回動させるような補巻操作が与えられる。前記補巻操作は、前記補巻モータ３３を回転させて前記補巻ウィンチ３４に巻上げ動作または巻下げ動作を行わせるためのオペレータによる操作であり、具体的には前記補巻ウィンチ３４に前記巻上げ動作を行わせるための補巻巻上げ操作または前記巻下げ動作を行わせるための補巻巻下げ操作である。前記補巻操作器本体は、前記補巻操作に対応した補巻操作信号、すなわち補巻巻上げ操作信号または補巻巻下げ操作信号、を生成して前記コントローラ９０に入力する。

前記制御指令スイッチ６０は、オペレータによる制御指令操作を受け入れ、当該制御指令操作が与えられたときに制御指令信号を生成して前記コントローラ９０に入力する制御指令操作部を構成する。前記制御指令操作は後に詳述するように基本的には前記起伏操作と同時に行われるものであり、よって前記制御指令スイッチ６０は前記起伏操作レバーと同時に操作されることが可能な位置、例えば前記起伏操作レバー、に設けられることが好ましい。

前記複数の検出器は、前記コントローラ９０が演算制御動作を行うために必要な情報を取得して当該コントローラ９０に入力するものであり、図３及び図４に示される起伏角度検出器７２、ブーム長さ検出器７４、主巻ロープ繰出長検出器７６及び補巻ロープ繰出長検出器７８を含む。

前記起伏角度検出器７２は、ブーム起伏角度θｂを検出してこれを電気信号すなわちブーム起伏角度検出信号として前記コントローラ９０に入力する。前記ブーム起伏角度θｂは、前記クレーン１０について設定された基準面（クレーン１０が水平姿勢にあるときは水平面）に対する前記ブーム１４の中心軸の前記起伏方向の角度であり、前記ブーム１４の前記起伏方向の回動によって変化する。前記起伏角度検出器７２は、例えば角度センサや前記ブーム起伏シリンダ１６のシリンダストロークを検出するストロークセンサにより構成されることが可能である。

前記ブーム長さ検出器７４は、ブーム長さＬｂを検出してこれを電気信号すなわちブーム長さ検出信号として前記コントローラ９０に入力する。前記ブーム長さＬｂは前記ブーム１４全体の伸縮方向の長さであり、この実施の形態では図１に示されるように前記ブームフットピン１３から前記ポイントアイドラシーブ２６，３６の中心軸に至るまでの前記伸縮方向に沿った距離で表される。従って、当該ブーム長さＬｂは当該ブーム１４の伸縮によって変化する。前記ブーム長さ検出器７４は、前記ブーム長さＬｂまたはこれに対応して変化する物理量を検出するものであればよく、例えば、ブーム配電用のコードリールの回転量を検出する回転センサ、例えばポテンショメータ、により構成されることが可能である。前記コードリールは、ブーム１４の先端部に取付けられた電気部品、例えば第４段ブーム部材１４Ｄの先端に取付けられた過巻防止用リミットスイッチ、に上部旋回体１２から電気を供給するための給電コードの巻取り及び繰出しを行うものであり、例えば第１段ブーム部材１４Ａの基端部に回転可能に取付けられる。当該コードリールは前記ブーム１４の伸縮に連動して回転するので、当該コードリールの回転量に基づいて前記ブーム長さＬｂを特定することが可能である。

前記主巻ロープ繰出長検出器７６は、主巻ロープ繰出長Ｌｍを検出してこれを電気信号すなわち主巻ロープ繰出長検出信号として前記コントローラ９０に入力する。前記主巻ロープ繰出長Ｌｍは前記主巻ワイヤロープ２２のうち前記主巻ウィンチ２４から繰り出された部分の長さであり、当該主巻ウィンチ２４のウィンチドラムの回転によって変化する。前記主巻ロープ繰出長検出器７６は、例えば、前記主巻モータ２３の出力軸の回転量を検出する回転センサ、例えばポテンショメータ、により構成されることが可能である。

前記補巻ロープ繰出長検出器７８は、補巻ロープ繰出長Ｌｓを検出してこれを電気信号すなわち補巻ロープ繰出長検出信号として前記コントローラ９０に入力する。前記補巻ロープ繰出長Ｌｓは前記補巻ワイヤロープ３２のうち前記補巻ウィンチ３４から繰り出された部分の長さであり、当該補巻ウィンチ３４のウィンチドラムの回転によって変化する。前記補巻ロープ繰出長検出器７８は、例えば、前記補巻モータ３３の出力軸の回転量を検出する回転センサ、例えばポテンショメータ、により構成されることが可能である。

前記障害物距離検出部８０は、図１に示されるように前記クレーン１０の上方に障害物（例えば橋桁）１００が存在する場合において、当該障害物１００と前記クレーン１０のブーム１４の先端部との実際の距離である障害物距離を検出する。この実施の形態に係る前記障害物距離検出部８０は、図３に示されるように、第１障害物カメラ８１と、第２障害物カメラ８２と、画像処理装置８４と、を含む。

前記第１及び第２障害物カメラ８１，８２は、前記ブーム１４の先端部において設定された第１測定位置Ｐ１及び第２測定位置Ｐ２にそれぞれ取付けられ、当該第１及び第２測定位置からそれぞれ前記障害物１００の撮影を行い、その撮影データを前記画像処理装置８４に入力する。具体的に、前記第１障害物カメラ８１が取付けられる前記第１測定位置は、前記最上段のブーム部材（第４段ブーム部材１５Ｄ）の頂部、例えば図２に示されるような前記ポイントアイドラシーブ２６，３６の側方の位置、好ましくは当該ポイントアイドラシーブ２６，３６の左右両外側の位置（つまり左右両側面）、に設定される。前記第２障害物カメラ８２が取付けられる前記第２測定位置Ｐ２は、前記補助シーブフレーム１９の頂部、例えば図２に示されるような前記補助シーブ２７，３７の側方の位置、に設定される。前記第１及び第２障害物カメラ８１，８２は、好ましくは、前記第１及び第２測定位置Ｐ１，Ｐ２のそれぞれにおいて水平軸回りに回動可能となるように、取付けられる。前記第１及び第２障害物カメラ８１，８２のそれぞれは、ステレオカメラが好ましいが、シングルカメラであってもよい。

前記画像処理装置８４は、前記撮影データを解析することにより、前記第１及び第２障害物カメラ８１，８２の取付位置である前記第１及び第２測定位置Ｐ１，Ｐ２から前記障害物２までの実際の距離、すなわち第１障害物距離Ｄ１及び第２障害物距離Ｄ２、を特定し、当該第１及び第２障害物距離Ｄ１，Ｄ２についての情報を電気信号すなわち障害物距離検出信号として前記コントローラ９０に入力する。

前記コントローラ９０は、前記ブーム１４の起伏動作及び伸縮動作と前記主巻及び補巻ウィンチ２４，３４のそれぞれの巻上げ動作及び巻下げ動作を制御する機能を有する。この機能を実現するための主要な構成要素として、前記コントローラ９０は図４に示される起伏指令部９２、伸縮指令部９４、主巻指令部９６及び補巻指令部９８を含む。

前記起伏指令部９２は、前記起伏制御弁５２とともに起伏制御部を構成する。具体的に、当該起伏指令部９２は、前記起伏操作器６２に与えられる前記起伏操作に対応した起伏指令信号を生成して前記起伏制御弁５２に入力することにより当該起伏制御弁５２を開弁し、これにより、前記ブーム１４を前記起伏操作の方向及び大きさに対応した方向及び速度で前記起伏方向に回動させるように前記ブーム起伏シリンダ１６を動作させる。

前記伸縮指令部９４は、前記伸縮制御弁５４とともに伸縮制御部を構成する。具体的に、当該伸縮指令部９４は、伸縮指令信号を生成して前記伸縮制御弁５４に入力することにより当該伸縮制御弁５４を開弁し、これにより、前記ブーム１４を伸縮させるように前記ブーム伸縮シリンダ１８を動作させる。

前記伸縮指令部９４は、前記伸縮指令信号の生成のモードとして、手動伸縮制御を実行するための伸縮指令信号を生成する手動伸縮制御モードと、高さ制御を実行するための伸縮指令信号を生成する高さ制御モードと、を有し、両モードの間で切換えられることが可能である。前記制御指令スイッチ６０に与えられる前記制御指令操作は、前記伸縮指令部９４に前記高さ制御を実行させるための操作、つまり前記伸縮指令部９４を前記高さ制御モードに切換えるための操作、であり、当該制御指令スイッチ６０はこれに前記制御指令操作が与えられたときにのみ制御指令信号を生成して前記コントローラ９０に入力する。

前記伸縮指令部９４は、前記起伏操作レバー及び前記制御指令スイッチ６０のうちの前記起伏操作レバーにのみ操作が与えられているとき、つまり前記起伏操作レバーに起伏操作が与えられているが前記制御指令スイッチ６０に制御指令操作が与えられていないとき、は前記手動伸縮制御モードに切換えられる。この手動伸縮制御モードにおいて、前記伸縮指令部９４は、前記伸縮操作器６４に与えられている伸縮操作に対応する伸縮指令信号を生成して前記伸縮制御弁５４に入力することにより、前記ブーム１４を前記伸縮操作の方向及び大きさに対応した方向及び速度で伸縮させる。

前記伸縮指令部９４は、前記起伏操作レバー及び前記制御指令スイッチ６０の双方に操作（起伏操作及び制御指令操作）が与えられているときは前記高さ制御モードに切換えられる。この高さ制御モードにおいて、前記伸縮指令部９４は、前記起伏角度検出器７２により検出される前記ブーム起伏角度θｂ及び前記ブーム長さ検出器７４により検出される前記ブーム長さＬｂに基づき、前記ブーム１４の前記起伏方向の回動中に当該ブーム１４の先端部の高さを制御する高さ制御を実行するための伸縮指令信号、すなわち、前記ブーム１４の前記起伏方向の回動に伴って前記ブーム１４を自動的に伸縮させるための伸縮指令信号、を生成する。

前記高さ制御として、この実施の形態に係る前記伸縮制御部は、障害物回避制御と高さ保持制御とを選択的に実行することが可能である。前記障害物回避制御は、前記ブーム１４の前記起伏方向の回動にかかわらず前記障害物距離検出部８０により検出される前記第１及び第２障害物距離Ｄ１，Ｄ２の双方を予め設定された許容距離Ｄａ以上に保つように前記ブーム伸縮シリンダ１８を動作させる制御である。前記高さ保持制御は、前記ブーム１４の先端部の実際の高さである実ブーム高さを一定に保持するように前記ブームの前記起伏方向の回動に伴って前記ブームを伸縮させる制御である。

前記主巻指令部９６は、前記主巻制御弁５６とともに主巻制御部を構成する。具体的に、当該主巻指令部９６は、主巻指令信号を生成して前記主巻制御弁５６に入力することにより当該主巻制御弁５６を開弁し、これにより、前記主巻ウィンチ２４に巻上げ動作または巻下げ動作を行わせる。

前記主巻指令部９６は、前記主巻指令信号の生成のモードとして、手動主巻制御を実行するための主巻指令信号を生成する手動主巻制御モードと、主巻フック位置制御を実行するための主巻指令信号を生成する主巻フック位置制御モードと、を有し、両モードの間で切換えられることが可能である。

前記主巻指令部９６は、前記主巻操作レバーに主巻操作が与えられていないときは前記主巻フック位置制御モードに切換えられる。この主巻フック位置制御モードにおいて、前記主巻指令部９６は、主巻フック位置制御を実行するための主巻指令信号を生成する。前記主巻フック位置制御は、前記高さ制御の実行による前記ブーム１４の伸縮にかかわらず前記ブーム１４の先端部に対する前記主巻フック２０の相対的な高さ位置、具体的には前記補助シーブ２７から前記主巻フック２０に至るまでの鉛直方向の距離に相当する主巻吊下げ距離Ｄｍ、を一定に保持するように、当該ブーム１４の伸縮に応じて前記主巻ウィンチ２４に自動的に巻上げ動作または巻下げ動作を行わせる制御である。

前記主巻指令部９６は、前記主巻操作レバーに主巻操作が与えられているときは前記手動主巻制御モードに切換えられる。この手動制御モードにおいて、前記主巻指令部９６は、前記主巻操作器６６に与えられている主巻操作に対応する主巻指令信号を生成して前記主巻制御弁５６に入力することにより、前記主巻ウィンチ２４に前記主巻操作の方向及び大きさに対応した方向及び速度での巻上げ動作または巻下げ動作を行わせる。

前記補巻指令部９８は、前記補巻制御弁５８とともに補巻制御部を構成する。具体的に、当該補巻指令部９８は、補巻指令信号を生成して前記補巻制御弁５８に入力することにより当該補巻制御弁５８を開弁し、これにより、前記補巻ウィンチ３４に巻上げ動作または巻下げ動作を行わせる。

前記補巻指令部９８は、前記補巻指令信号の生成のモードとして、手動補巻制御を実行するための補巻指令信号を生成する手動補巻制御モードと、補巻フック位置制御を実行するための補巻指令信号を生成する補巻フック位置制御モードと、を有し、両モードの間で切換えられることが可能である。

前記補巻指令部９８は、前記補巻操作レバーに補巻操作が与えられていないときは前記補巻フック位置制御モードに切換えられる。この補巻フック位置制御モードにおいて、前記９８は、補巻フック位置制御を実行するための補巻指令信号を生成する。前記補巻フック位置制御は、前記高さ制御の実行による前記ブーム１４の伸縮にかかわらず前記ブーム１４の先端部に対する前記補巻フック３０の相対的な高さ位置、換言すれば、前記補助シーブ３７から前記補巻フック３０に至るまでの鉛直方向の距離に相当する補巻吊下げ距離Ｄｓ、を一定に保持するように、当該ブーム１４の伸縮に応じて前記補巻ウィンチ３４に自動的に巻上げ動作または巻下げ動作を行わせる制御である。

前記補巻指令部９８は、前記補巻操作レバーに補巻操作が与えられているときは前記手動補巻制御モードに切換えられる。この手動補巻制御モードにおいて、前記補巻指令部９８は、前記補巻操作器６８に与えられている補巻操作に対応する補巻指令信号を生成して前記補巻制御弁５８に入力することにより、前記補巻ウィンチ３４に前記補巻操作の方向及び大きさに対応した方向及び速度での巻上げ動作または巻下げ動作を行わせる。

次に、前記コントローラ９０により行われる具体的な演算制御動作を図５のフローチャートを参照しながら説明する。

（１）ブーム起伏制御動作（ステップＳ２０，Ｓ２２）
コントローラ９０の起伏指令部９２は、起伏操作器６２からの起伏操作信号の入力の有無を確認する（ステップＳ２０）。当該起伏操作信号が入力されたとき（ステップＳ２０でＹＥＳ）、すなわち、前記起伏操作器６２の起伏操作レバーに起伏操作が与えられたとき、に前記起伏指令部９２はその起伏操作の方向及び大きさに対応した起伏指令信号を生成して出力する（ステップＳ２２）。当該起伏指令信号は起伏制御弁５２のソレノイドに入力され、これにより、油圧ポンプ５０から吐出される作動油が前記起伏操作の方向及び大きさにそれぞれ対応した方向及び流量でブーム起伏シリンダ１６に供給されることを許容するように前記起伏制御弁５２を開弁する。当該ブーム起伏シリンダ１６は、このように供給される作動油の方向に対応した方向に当該作動油の流量に対応した速度でブーム１４を起仰または倒伏させる。例えば、前記起伏操作器６２に前記ブーム１４を起仰させるための起仰操作が与えられると、前記ブーム起伏シリンダ１６は当該起仰操作の大きさに対応した方向に伸長して前記ブーム１４を起仰させる。

（２）ブーム伸縮制御動作（ステップＳ４０〜Ｓ４８）
前記のようなブーム起伏動作制御中、前記コントローラ９０の伸縮指令部９４は制御指令スイッチ６０からの制御指令信号の入力の有無を確認する（ステップＳ４０）。

前記制御指令信号の入力がない場合（ステップＳ４０でＮＯ）、つまり、起伏操作レバーのみが操作されていて制御指令スイッチ６０は操作されていない場合、前記伸縮指令部９４は、手動伸縮制御を実行するための伸縮指令信号を生成してこれを出力する（ステップＳ４２）。具体的に、前記伸縮指令部９４は、前記伸縮操作器６４からの伸縮操作信号の有無を確認し、当該伸縮操作信号が入力されていない場合には伸縮指令信号の生成及び出力を保留し、入力されている場合にはその伸縮操作信号に対応した伸縮指令信号を生成して出力する。当該伸縮指令信号は伸縮制御弁５４のソレノイドに入力され、これにより、油圧ポンプ５０から吐出される作動油が前記伸縮操作の方向及び大きさにそれぞれ対応した方向及び流量でブーム伸縮シリンダ１８に供給されることを許容するように前記伸縮制御弁５４を開弁する。当該ブーム伸縮シリンダ１８は、このように供給される作動油の方向に対応した方向に当該作動油の流量に対応した速度でブーム１４を伸縮させる。例えば、前記伸縮操作器６４に前記ブーム１４を伸長させるための伸長操作が与えられると、当該伸長操作の大きさに対応した速度で前記ブーム１４を伸長させるように前記ブーム伸縮シリンダ１８自身が伸長する。

前記制御指令信号が入力されている場合（ステップＳ４０でＹＥＳ）、つまり、前記起伏操作レバーに起伏操作が与えられると同時に前記制御指令スイッチ６０に制御指令操作が与えられている場合、前記コントローラ９０は高さ制御を実行する。詳しくは、当該コントローラ９０の前記伸縮指令部９４は、障害物距離検出部８０により検出される第１及び第２障害物距離Ｄ１，Ｄ２、つまりブーム１４の先端部において前記第１及び第２障害物カメラ８１，８２がそれぞれ取付けられている第１測定位置及び第２測定位置から障害物１００に至るまでのそれぞれの距離、と予め設定された許容距離Ｄａとの比較を行い（ステップＳ４３，Ｓ４４）、その結果に基づいて実行すべき高さ制御を決定する。具体的に、前記第１及び第２障害物距離Ｄ１，Ｄ２がともに前記許容距離Ｄａ以上である場合（ステップＳ４３，Ｓ４４でともにＹＥＳ）、前記伸縮指令部９４は高さ保持制御を実行するための伸縮指令信号の生成及び出力を行い（ステップＳ４６）、前記第１及び第２障害物距離Ｄ１，Ｄ２の少なくとも一方が前記許容距離Ｄａ未満である場合（ステップＳ４３，Ｓ４４の少なくとも一方でＮＯ）、前記伸縮指令部９４は前記高さ保持制御に優先して障害物回避制御を実行するための伸縮指令信号の生成及び出力を行う（ステップＳ４８）。

より具体的に、前記第１及び第２障害物距離Ｄ１，Ｄ２がともに前記許容距離Ｄａ以上である場合（ステップＳ４３，Ｓ４４でともにＹＥＳ）、つまり前記第１及び第２測定位置がともに前記障害物１００から十分に離れている場合、前記伸縮指令部９４は、前記ブーム１４の先端部の高さＨｂを前記ブーム１４の起伏方向の回動にかかわらず一定に保つような伸縮指令信号を生成する。例えば、前記ブームフットピン１３を基準とした前記ブーム１４の先端部の高さＨｂは、Ｈｂ＝Ｌｂ×ｓｉｎθｂにより与えられるので、前記伸縮指令部９４は、現在検出されているブーム起伏角度θｂに基づき、次式（１）を満たすような目標ブーム長さＬｂｔを演算して現在のブーム長さＬｂを当該目標ブーム長さＬｂに等しくするような伸縮指令信号を生成する。

Ｌｂｔ×ｓｉｎθｂ＝Ｌｂｏ×ｓｉｎθｂｏ …（１）
ここでＬｂｏは制御開始時に検出されたブーム長さであり、θｂｏは制御開始時に検出されたブーム起伏角度である。従って、前記（１）式の右辺は制御開始時におけるブーム１４の先端部の高さ（初期高さ）Ｈｂｏに相当する（Ｈｂｏ＝Ｌｂｏ×ｓｉｎθｂｏ）。

このようにして生成された伸縮指令信号が前記伸縮制御弁５４に入力されることにより、ブーム伸縮シリンダ１８は前記ブーム１４の起伏方向の回動にかかわらず前記ブーム１４の先端部の高さＨｂを制御開始時の高さ（初期高さ）Ｈｂｏに保つような伸縮動作、つまり前記ブーム１４を自動的に伸縮させる動作、を行う。このことは、オペレータが起伏操作レバーに起伏操作を与えるだけでブーム１４の先端部を自動的に水平方向に移動させることを可能にする。

一方、前記第１及び第２障害物距離Ｄ１，Ｄ２の少なくとも一方が前記許容距離Ｄａ未満である場合（ステップＳ４３，Ｓ４４の少なくとも一方でＮＯ）、つまり前記第１及び第２測定位置の少なくとも一方においてブーム１４の先端部が前記障害物１００に許容範囲を超えて近づいている場合、前記伸縮指令部９４は、前記ブーム１４の先端部と前記障害物１００との干渉の回避を優先するための伸縮指令信号を生成する。具体的に、前記伸縮指令部９４は、前記第１及び第２障害物距離Ｄ１，Ｄ２のうち前記許容距離Ｄａ未満である距離（制御対象距離）を当該許容距離Ｄａ以上の安全距離Ｄｓｆに等しくするような伸縮指令信号を生成する。例えば、前記第１障害物距離Ｄ１が前記許容距離Ｄａ以上であるが前記第２障害物距離Ｄ２が前記許容距離Ｄａ未満であるような場合、前記伸縮指令部９４は前記第１障害物距離Ｄ１に関係なく前記第２障害物距離Ｄ２を前記安全距離Ｄｓｆに等しくするような伸縮指令信号を生成する。前記第１及び第２障害物距離Ｄ１，Ｄ２がともに前記許容距離Ｄａ未満である場合、前記伸縮指令部９４は当該第１及び第２障害物距離Ｄ１，Ｄ２をともに前記安全距離Ｄｓｆに等しくするような伸縮指令信号を生成する。

前記安全距離Ｄｓｆは、前記許容距離Ｄａと同等でもよいが、当該許容距離Ｄａよりも大きいこと（Ｄｓｆ＞Ｄａ）が好ましい。当該安全距離Ｄｓｆは、例えば、前記許容距離Ｄａに余裕距離δ（＞０）を加えた値（Ｄｓｆ＝Ｄａ＋δ）、または前記距離Ｄａに安全率α（＞１）を乗じた値（Ｄｓｆ＝α×Ｄａ）に設定されるのがよい。また、前記伸縮指令信号としては、例えば、前記安全距離Ｄｓｆに対する前記制御対象距離Ｄｔの偏差ΔＤ（＝Ｄｔ−Ｄｓｆ）を０にするようなフィードバック制御（例えばＰＩＤ制御）を実行するための制御信号が演算される。

このようにして生成された前記伸縮指令信号が前記伸縮制御弁５４に入力されることにより、前記ブーム１４の先端部を前記障害物１００から安全な距離まで遠ざけるような高さ制御すなわち障害物回避制御が実行される。一般には、前記高さ保持制御に比べて前記ブーム長さＬｂがより制限される。このことは、オペレータが起伏操作レバーに与える起伏操作にかかわらず前記ブーム１４の先端部が前記障害物１００と接触するのを自動的にかつ確実に回避することを可能にする。

前記ブーム１４の先端部の実際の高さは、当該ブーム１４の撓みにより変化し、しかも当該撓みは当該ブーム１４のブーム長さや吊り荷の重量によって変わるので、当該ブーム１４の先端部の実際の高さを正確に算定することは難しいが、前記障害物回避制御は実際に検出された第１及び第２障害物距離Ｄ１，Ｄ２、すなわち前記ブーム１４の先端部と前記障害物１００との間の実際の相対位置関係、に基づくものであるので、前記ブーム１４の撓みによる実際のブーム１４の先端部の高さの変動にかかわらず、当該先端部の高さを必要以上に制限することなく当該先端部と障害物１００との干渉を確実に回避することが可能である。

なお、図５には示されていないが、前記制御対象距離（第１及び第２障害物距離Ｄ１，Ｄ２のうち許容距離Ｄａ未満となった距離）が前記安全距離Ｄｓｆに到達した時点で前記障害物回避制御が終了し、高さ制御は元の高さ保持制御に復帰する。

（３）主巻制御動作（ステップＳ６０，Ｓ６２，Ｓ６４）
前記のようなブーム起伏動作及びブーム伸縮動作の制御が行われている間、前記コントローラ９０の主巻指令部９６は主巻操作器６６からの主巻操作信号の入力の有無を確認する（ステップＳ６０）。

前記主巻操作信号の入力がない場合（ステップＳ６０でＮＯ）、つまり、前記主巻操作レバーに主巻操作が与えられていない場合、前記主巻指令部９６は、主巻フック高さ位置制御のための主巻指令信号の生成及び出力を行う（ステップＳ６２）。前記主巻フック高さ位置制御は、前記主巻ロープ繰出長検出器７６により検出される主巻ロープ繰出長Ｌｍと、前記ブーム長さ検出器７４により検出される前記ブーム長さＬｂと、の差に相当する主巻フック２０の吊下げ距離（主巻吊下げ距離）Ｄｍ（＝Ｌｍ−Ｌｂ）を前記高さ制御の実行による前記ブーム１４の伸縮にかかわらず一定に保つ制御である。具体的に、前記主巻指令部９６は、前記主巻吊下げ距離Ｄｍの変化を常に０に保つような主巻指令信号を生成する。例えば、前記ブーム１４の伸長（つまり前記ブーム長さＬｂの増加）に伴い、前記主巻指令部９６は、当該ブーム１４の伸長の分だけ前記主巻ロープ繰出長Ｌｍを増やすように前記主巻ワイヤロープ２２を繰り出す動作（巻下げ動作）を前記主巻ウィンチ２４に行わせるための主巻指令信号を生成する。このような主巻指令信号が前記主巻制御弁５６に入力されることにより、前記高さ制御の実行による前記ブーム１４の伸縮にかかわらずその先端部からの前記主巻フック２０の吊下げ距離（主巻吊下げ距離）Ｄｍが一定に保たれる。このことは、前記主巻フック２０の過巻及び過剰な降下の双方を自動的に防ぐことを可能にする。

前記主巻操作信号が入力されている場合（ステップＳ６０でＹＥＳ）、つまり、前記主巻操作レバーに主巻操作が与えられている場合、前記主巻指令部９６は前記主巻フック高さ位置制御に優先して手動主巻制御を実行するための主巻指令信号を生成してこれを出力する（ステップＳ６４）。具体的に、前記主巻指令部９６は、主巻操作器６６から入力される主巻操作信号に基づき、前記主巻操作の方向及び大きさに対応した主巻指令信号を生成して出力する。当該主巻指令信号は主巻制御弁５６のソレノイドに入力され、これにより、油圧ポンプ５０から吐出される作動油が前記主巻操作の方向及び大きさにそれぞれ対応した方向及び流量で主巻モータ２３に供給されることを許容するように前記主巻制御弁５６を開弁する。当該主巻モータ２３は、このように供給される作動油の方向に対応した方向に当該作動油の流量に対応した速度で主巻フック２０を昇降させる。例えば、前記主巻操作器６６に主巻巻上げ操作が与えられると、前記主巻指令部９６は、前記主巻ウィンチ２４に前記主巻巻上げ操作の大きさに対応した速度で前記主巻フック２０を上昇させる巻上げ動作を行わせるような主巻指令信号を生成する。

（４）補巻制御動作（ステップＳ８０，Ｓ８２，Ｓ８４）
前記のようなブーム起伏動作及びブーム伸縮動作の制御が行われている間、前記コントローラ９０の補巻指令部９８は補巻操作器６８からの補巻操作信号の入力の有無を確認する（ステップＳ８０）。

前記補巻操作信号の入力がない場合（ステップＳ８０でＮＯ）、つまり、前記補巻操作レバーに補巻操作が与えられていない場合、前記補巻指令部９８は、補巻フック高さ位置制御のための補巻指令信号の生成及び出力を行う（ステップＳ８２）。前記補巻フック高さ位置制御は、前記補巻ロープ繰出長検出器７８により検出される補巻ロープ繰出長Ｌｓと、前記ブーム長さ検出器７４により検出される前記ブーム長さＬｂと、の差に相当する補巻フック３０の吊下げ距離（補巻吊下げ距離）Ｄｓ（＝Ｌｓ−Ｌｂ）を前記高さ制御の実行による前記ブーム１４の伸縮にかかわらず一定に保つ制御である。具体的に、前記補巻指令部９８は、前記補巻吊下げ距離Ｄｓの変化を常に０に保つような補巻指令信号を生成する。例えば、前記ブーム１４の伸長（つまり前記ブーム長さＬｂの増加）に伴い、前記補巻指令部９８は、当該ブーム１４の伸長の分だけ前記補巻ロープ繰出長Ｌｓを増やすように前記補巻ワイヤロープ３２を繰り出す動作（巻下げ動作）を前記補巻ウィンチ３４に行わせるための補巻指令信号を生成する。このような補巻指令信号が前記補巻制御弁５８に入力されることにより、前記高さ制御の実行による前記ブーム１４の伸縮にかかわらずその先端部からの前記補巻フック３０の吊下げ距離（補巻吊下げ距離）Ｄｓが一定に保たれる。このことは、前記補巻フック３０の過巻及び過剰な降下の双方を自動的に防ぐことを可能にする。

前記補巻操作信号が入力されている場合（ステップＳ８０でＹＥＳ）、つまり、前記補巻操作レバーに補巻操作が与えられている場合、前記補巻指令部９８は前記補巻フック高さ位置制御に優先して手動補巻制御を実行するための補巻指令信号を生成してこれを出力する（ステップＳ８４）。具体的に、前記補巻指令部９８は、補巻操作器６８から入力される補巻操作信号に基づき、前記補巻操作の方向及び大きさに対応した補巻指令信号を生成して出力する。当該補巻指令信号は補巻制御弁５８のソレノイドに入力され、これにより、油圧ポンプ５０から吐出される作動油が前記補巻操作の方向及び大きさにそれぞれ対応した方向及び流量で補巻モータ３３に供給されることを許容するように前記補巻制御弁５８を開弁する。当該補巻モータ３３は、このように供給される作動油の方向に対応した方向に当該作動油の流量に対応した速度で補巻フック３０を昇降させる。例えば、前記補巻操作器６８に補巻巻上げ操作が与えられると、前記補巻指令部９８は、前記補巻ウィンチ３４に前記補巻巻上げ操作の大きさに対応した速度で前記補巻フック３０を上昇させる巻上げ動作を行わせるような補巻指令信号を生成する。

以上説明した制御装置によれば、オペレータは、起伏操作レバーに起伏操作を与えるだけの簡単な動作で、クレーン１０の上方に存在する障害物１００とブーム１４の先端部との干渉を確実に回避しながら効率のよく作業を進めることが可能である。その一例として、図１に示されるグラブバケット２８を用いてダンプトラック１１０に積込み作業を行う場合について説明する。

この積込み作業が開始される時点において、前記グラブバケット２８に内容物が捕獲され（つまりグラブ２９が閉じており）、かつ、ブーム１４の先端部における第１及び第２測定位置が前記クレーン１０の上方に位置する障害物１００から許容距離Ｄａ以上離間するような高さ位置、つまり第１及び第２障害物距離Ｄ１，Ｄ２の双方が前記許容距離Ｄａ以上である高さ位置、までブーム１４が起仰して前記グラブバケット２８が吊り上げられている状態（初期状態）にある。この状態でオペレータが制御指令スイッチ６０に制御指令操作を与えると同時に起伏操作レバーに倒伏操作を与えると、コントローラ９０の起伏指令部９２は倒伏指令信号を起伏制御弁５２に入力してブーム１４を倒伏させる一方、伸縮指令部９４は当該ブーム１４の倒伏にかかわらず当該ブーム１４のブーム高さＨｂを初期高さＨｂｏに保つような高さ保持制御を実行するための伸縮指令信号（この場合は収縮指令信号）を伸縮制御弁５４に入力する。これにより、前記ブーム起伏シリンダ１６が収縮してブーム１４を倒伏させると同時に前記ブーム伸縮シリンダ１８が伸長して前記ブーム１４を伸ばし、当該ブーム１４の先端部及び当該先端部から吊り下げられている主巻及び補巻フック２０，３０は前記障害物１００の下方で水平方向に前進する。このとき、前記主巻フック２０に掛けられている前記グラブバケット２８も同じ向きに移動して前記ダンプトラック１１０に接近する。また、前記コントローラ９０の主巻及び補巻指令部９６，９８は、それぞれ主巻フック高さ位置制御及び補巻フック高さ位置制御を実行すべく、前記ブーム１４が伸長する分だけ前記主巻及び補巻ウィンチ２４，３４からそれぞれ主巻ワイヤロープ２２及び補巻ワイヤロープ３２を繰り出させるような主巻及び補巻指令信号を生成して主巻制御弁５６及び補巻制御弁５８にそれぞれ入力し、これにより、主巻吊下げ距離Ｄｍ及び補巻吊下げ距離Ｄｓをそれぞれ一定に保つ。

前記障害物１００の下面の高さが一定でない場合、例えば当該下面が図１に示すような下向きの突出部１０２を含んでいて当該突出部１０２において局所的に障害物１００が低くなっている場合、前記高さ保持制御の実行にかかわらず前記第１及び第２測定位置のうち前方にある第２測定位置と前記障害物１００の一部である前記突出部１０２との距離（第２障害物距離）Ｄ２が許容距離Ｄａ未満となるまで当該ブーム１４の先端部が前記突出部１０２に近づく可能性がある。このようにＤ２＜Ｄａとなった時点で、前記伸縮指令部９４は前記高さ保持制御に優先して障害物回避制御を実行するための伸縮指令信号、つまり前記第２障害物距離Ｄ２を安全距離Ｄｓｆ（＞Ｄａ）まで大きくするような伸縮指令信号を生成して伸縮制御弁５４に入力する。これにより、前記高さ保持制御の実行時に比べて前記ブーム１４の伸長速度が抑制され、場合によってはブーム１４の伸長の停止さらには収縮動作への切換が行われる。

その後、後方の第１測定位置と前記突出部１０２との距離（第１障害物距離）Ｄ１が許容距離Ｄａ未満となった時点、つまりＤ１＜Ｄａとなった時点、で前記伸縮指令部９４はさらに前記第１障害物距離Ｄ１を前記安全距離Ｄｓｆまで大きくするような伸縮指令信号を生成して伸縮制御弁５４に入力する。これにより、図１に二点鎖線で示されるように、前記第２測定位置及び前記第１測定位置の双方において前記ブーム１４の先端部と前記突出部１０２との干渉が回避され、ブーム１４の倒伏動作が安全に継続される。

前記障害物回避制御の実行中に前記ブーム１４が最収縮状態に至ってしまいそれ以上の障害物回避制御の継続が不可能となった場合に、前記コントローラ９０は、前記ブーム１４の倒伏動作の自動停止及びオペレータへの警告の指令を行うことが、好ましい。このような警告を受けたオペレータは、下部走行体１１を後進させるなどして手動でブーム１４の先端部と障害物１００との干渉を回避することが可能である。

前記障害物回避制御の実行中も、前記主巻及び補巻操作レバーにそれぞれ主巻操作及び補巻操作が与えられない限り、前記主巻フック高さ位置制御及び前記補巻フック高さ位置制御は実行される。従って、図１に二点鎖線で示されるように前記ブーム１４の先端部から前記グラブバケット２８に至るまでの鉛直方向の距離（バケット吊下げ距離）は一定に保たれ、かつそのグラブ２９は閉じた状態に保たれる。

オペレータは、前記二点鎖線で示されるように前記グラブバケット２８が前記ダンプトラック１１０の荷台１１２の直上方の位置まで前進した時点で前記起伏操作及び前記制御指令操作を止めることにより、当該位置に当該グラブバケット２８を静止させることができる。さらに、オペレータは、この状態で補巻操作レバーに補巻巻上げ操作を与えて前記補巻フック３０を前記主巻フック２０及びこれに掛けられているグラブバケット２８に対して相対的に上昇させることにより、当該補巻フック３０に掛けられている開閉機構（クラウン）を作動させて前記グラブ２９を開かせることができ、これにより、前記グラブバケット２８に捕獲されている内容物を前記ダンプトラック１１０に積み込むことができる。

本発明は、以上説明した実施の形態に限定されない。本発明は、例えば次のような形態も包含する。

（Ａ）障害物距離検出部について
本発明に係る障害物距離検出部は、ブーム先端部から障害物に至るまでの距離である障害物距離を検出することが可能なものであればよく、必ずしも障害物カメラと画像処理装置との組み合わせに限定されない。当該障害物距離検出部は、電波や超音波を利用したもの（例えばミリ波レーダー）、あるいは光を利用したもの（例えばＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ））であってもよい。

また、ブームの先端部に設定される測定位置は前記第１及び第２測定位置に限定されず、単数の位置または３以上の位置であってもよい。具体的な測定位置の選定もブームの先端部の形状及び構造に応じて自由に設定されることが可能である。例えば、前記実施の形態に係る前記伸縮指令部９４は、前記補助シーブフレーム１９が脱着されて前記ポイントアイドラシーブ２６，３６から直接主巻及び補巻フック２０，３０がそれぞれ吊り下げられる状態では前記第１障害物距離Ｄ１のみに基づいて前記障害物回避制御を行うように構成されていることが好ましい。

（Ｂ）高さ制御について
本発明に係る伸縮制御部は、「高さ制御」として少なくとも前記障害物回避制御を実行することが可能なものであればよく、必ずしも前記高さ保持制御を実行するものに限定されない。例えば、本発明に係る伸縮制御部は、基本的にはオペレータにより伸縮操作器に与えられる伸縮操作に基づくブームの伸縮を許容し、前記ブームの起伏方向の回動に伴って当該ブームの先端部が障害物に近づいた時点で前記障害物回避制御を強制的に実行するものであってもよい。

前記実施の形態に係る高さ保持制御は、実際のブーム高さを制御開始時のブーム高さすなわち初期高さに保持するものであるが、予めオペレータの入力操作等によって設定された目標高さに前記ブーム高さを保持するものであってもよい。

伸縮制御部を高さ制御モードと手動制御モードとの間で切換える手段は前記制御指令スイッチ６０に限定されない。伸縮制御部は、前記実施の形態に係る主巻及び補巻指令部９６，９８と同様、伸縮操作器に伸縮操作が与えられた時点で自動的に手動制御モードに切換わるものであってもよい。

（Ｃ）主巻フック高さ位置制御及び補巻フック高さ位置制御について
本発明において主巻フック高さ位置制御及び補巻フック高さ位置制御をそれぞれ行う主巻制御部及び補巻制御部は必須の構成要素ではなく、その少なくとも一方が省略されてもよい。また、本発明に係る制御装置は、前記主巻ウィンチ及び前記補巻ウィンチのうちの前記主巻ウィンチのみを具備するクレーンにも適用されることが可能である。本発明に係る制御装置は、逆に、前記主巻ウィンチ及び前記補巻ウィンチに加えてこれらとは独立して吊り荷の巻上げ及び巻下げを行う第３ウィンチをさらに備えるクレーンにも適用されることが可能であり、この場合、前記主巻フック高さ位置制御及び前記補巻フック高さ位置制御と同様の制御を前記第３ウィンチにも適用することが可能である。

前記主巻制御部及び前記補巻制御部のそれぞれの制御の対象となる主巻フック高さ位置及び補巻フック高さ位置はブームの先端部を基準としたもの（前記実施の形態に係る主巻吊下げ距離Ｄｍ及び補巻吊下げ距離Ｄｓ）に限らず、クレーン１０の作業が行われている地面を基準としたものであってもよい。このように地上からの主巻フックまたは補巻フックの高さを一定に保つ制御は、当該主巻フックまたは前記補巻フックが地面上の障害物、例えば図１に示される前記ダンプトラック１１０、と干渉することや地面に接触することを自動的に防ぐことを可能にする。前記主巻フック及び前記補巻フックの地上からの高さは、前記主巻吊下げ距離Ｄｍ及び前記補巻吊下げ距離Ｄｓと異なり前記ブーム起伏角度θｂによっても変化するので、当該ブーム起伏角度θｂ及び前記ブーム長さＬｂの双方を考慮した制御が実行される。例えば、前記実施の形態に係る主巻指令部９６及び補巻指令部９８は、ブーム起伏角度θｂ及びブーム長さＬｂに基づいて前記補助シーブ２７，３７の地上からの高さを幾何学的に演算することにより、当該高さと前記吊下げ距離との差に基づいて前記主巻フック２０または前記補巻フック３０の地上からの高さを算出することが可能である。さらに、前記ブーム１４の撓みを考慮して前記主巻フック２０または前記補巻フック３０の地上からの高さが補正されてもよい。

さらに、本発明に係る主巻制御部または補巻制御部は、ブームの先端部を基準とした主巻フックまたは補巻フックの高さを制御するモードと、地面を基準とした主巻フックまたは補巻フックの高さを制御するモードと、を併有し、そのモードがオペレータによるモード切換スイッチの操作等によって切換えられるものであってもよい。

（Ｄ）各制御部の具体的構成について
本発明に係る起伏制御部、伸縮制御部、主巻制御部及び補巻制御部のそれぞれは、図３に示されるような電磁操作式の方向切換弁からなる制御弁とこれに直接指令信号を入力する指令部との組み合わせに限定されない。例えば、起伏制御部は、パイロット操作式の油圧切換弁からなる起伏制御弁と、起伏操作を受けてこれに対応したパイロット圧が前記起伏制御弁に入力されることを許容するリモコン弁と、の組み合わせであってもよい。また、図３に示されるようなソレノイドを有する方向切換弁に代わり、パイロット操作式の油圧切換弁と、これに入力されるパイロット圧を生成して出力するパイロット油圧源と、当該油圧切換弁と当該パイロット油圧源との間に介在する電磁式の減圧弁（例えば電磁比例減圧弁）と、の組み合わせが用いられてもよい。この場合も、各指令部（例えば前記伸縮指令部９４）は、前記電磁式の減圧弁に指令信号（例えば伸縮指令信号）を入力することにより、対応する油圧アクチュエータ（例えば前記ブーム伸縮シリンダ１８）の動作を制御することが、可能である。

２ 障害物
１０ クレーン
１１ 下部走行体（機体）
１２ 上部旋回体（機体）
１４ ブーム
１６ ブーム起伏シリンダ（起伏駆動部）
１７ 伸縮機構（伸縮駆動部）
１８ ブーム伸縮シリンダ（伸縮駆動部）
２０ 主巻フック
２２ 主巻ワイヤロープ
２４ 主巻ウィンチ
３０ 補巻フック
３２ 補巻ワイヤロープ
３４ 補巻ウィンチ
５０ 油圧ポンプ
５２ 起伏制御弁
５４ 伸縮制御弁
５６ 主巻制御弁
５８ 補巻制御弁
６０ 制御指令スイッチ（制御指令操作部）
６２ 起伏操作器
６４ 伸縮操作器
６６ 主巻操作器
６８ 補巻操作器
７２ 起伏角度検出器
７４ ブーム長さ検出器
７６ 主巻ロープ繰出長検出器
７８ 補巻ロープ繰出長検出器
８０ 障害物距離検出部
９０ コントローラ
９２ 起伏指令部
９４ 伸縮指令部
９６ 主巻指令部
９８ 補巻指令部
１００ 障害物

Claims (15)

1. 機体と、当該機体に起伏方向に回動可能に支持されかつその回動の半径方向に伸縮することが可能であるブームと、前記ブームを前記起伏方向に回動させる起伏駆動部と、前記ブームを伸縮させる伸縮駆動部と、を備えたクレーンに設けられて当該クレーンの動作を制御する制御装置であって、
   前記ブームを起伏させるための起伏操作が与えられることが可能な起伏操作器と、
   前記起伏操作器に与えられる前記起伏操作に応じて前記ブームを前記起伏方向に回動させるように前記起伏駆動部を動作させる起伏制御部と、
   前記ブームの基準面に対する前記起伏方向の角度であるブーム起伏角度を検出する起伏角度検出部と、
   前記ブームの長さであるブーム長さを検出するブーム長さ検出部と、
   前記起伏角度検出部により検出される前記ブーム起伏角度及び前記ブーム長さ検出部により検出される前記ブーム長さに基づき、前記ブームの前記起伏方向の回動に伴って前記ブームを伸縮させるように前記伸縮駆動部を動作させる伸縮制御部と、
   前記ブームの先端部と前記クレーンの上方に位置する障害物との実際の距離である障害物距離を検出する障害物距離検出部と、を備え、
   前記伸縮制御部は、前記ブームの前記起伏方向の回動中に前記ブームの先端部の高さを制御する高さ制御を実行することが可能であり、当該高さ制御は、前記障害物距離検出部により検出される前記障害物距離を予め設定された許容距離以上に保つように前記伸縮駆動部を動作させる障害物回避制御を含む、クレーンの制御装置。
2. 請求項１記載のクレーンの制御装置であって、前記伸縮制御部は、前記障害物回避制御において、前記障害物距離検出部により検出される前記障害物距離が前記許容距離未満となった場合に当該障害物距離を前記許容距離よりも大きい安全距離にするように前記伸縮駆動部を動作させるように構成されている、クレーンの制御装置。
3. 請求項１または２記載のクレーンの制御装置であって、前記障害物距離検出部は、前記ブームの先端部において設定された複数の測定位置のそれぞれから前記障害物に至るまでの複数の障害物距離を検出するものであり、前記伸縮制御部は、前記障害物回避制御において、前記複数の障害物距離のいずれも前記許容距離以上に保つように前記伸縮駆動部を動作させるように構成されている、クレーンの制御装置。
4. 請求項１または２記載のクレーンの制御装置であって、前記伸縮制御部は、前記障害物距離検出部により検出される前記障害物距離が前記許容距離以上の場合には前記ブームの先端部の高さを一定に保つように前記ブームの前記起伏方向の回動に伴って前記ブームを伸縮させる高さ保持制御を実行し、前記障害物距離検出部により検出される前記障害物距離が前記許容距離よりも小さい場合には前記高さ保持制御よりも前記障害物回避制御を優先して実行するように構成されている、クレーンの制御装置。
5. 請求項４記載のクレーンの制御装置であって、前記障害物距離検出部は、前記ブームの先端部において設定された複数の測定位置のそれぞれから前記障害物に至るまでの複数の障害物距離を検出するものであり、前記伸縮制御部は、前記障害物距離検出部により検出される前記複数の障害物距離のいずれもが前記許容距離以上の場合にのみ前記高さ保持制御を実行し、前記複数の障害物距離の少なくとも一つが前記許容距離よりも小さい場合には前記高さ保持制御よりも前記障害物回避制御を優先して実行するように構成されている、クレーンの制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のクレーンの制御装置であって、前記ブームを伸縮させるための操作である伸縮操作が与えられることが可能な伸縮操作器をさらに備え、前記伸縮制御部は、前記伸縮操作器に与えられた前記伸縮操作に応じて前記ブームを伸縮させるように前記伸縮駆動部を動作させる手動伸縮制御を行う手動伸縮制御モードと、前記高さ制御を行う高さ制御モードとに切換わることが可能となるように構成されている、クレーンの制御装置。
7. 請求項６記載のクレーンの制御装置であって、前記伸縮制御部に前記高さ制御を行わせるための制御指令操作を受け入れる制御指令操作部をさらに備え、前記伸縮制御部は前記制御指令操作部に前記制御指令操作が与えられた場合にのみ前記高さ制御モードに切換えられるように構成されている、クレーンの制御装置。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載のクレーンの制御装置であって、前記起伏駆動部は、作動油の供給を受けて前記ブームを前記起伏方向に動かすように動作する油圧アクチュエータである起伏アクチュエータを含み、前記伸縮駆動部は、作動油の供給を受けて前記ブームを伸縮させるように動作する油圧アクチュエータである伸縮アクチュエータを含み、前記起伏制御部は、起伏指令信号の入力を受けることにより、前記起伏アクチュエータに供給される作動油の方向及び流量を前記起伏指令信号に応じて変化させるように開閉動作する起伏制御弁と、前記起伏アクチュエータを含む前記起伏駆動部に前記起伏操作に対応した動作をさせるような前記起伏指令信号を生成して前記起伏制御弁に入力する起伏指令部と、を含み、前記伸縮制御部は、伸縮指令信号の入力を受けることにより、前記伸縮アクチュエータに供給される作動油の方向及び流量を前記伸縮指令信号に応じて変化させるように開閉動作する伸縮制御弁と、前記障害物回避制御を実行するための前記伸縮指令信号を生成して前記伸縮制御弁に入力する伸縮指令部と、を含む、クレーンの制御装置。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載のクレーンの制御装置であって、前記クレーンは、主巻ワイヤロープと、前記ブームの先端部から前記主巻ワイヤロープを介して吊り下げられる主巻フックと、前記クレーンにおいて前記ブームの先端部から離れた位置に搭載され、前記主巻ワイヤロープを巻き取ることにより前記主巻フックを上昇させる巻上げ動作及び前記主巻ワイヤロープを繰り出すことにより前記主巻フックを下降させる巻下げ動作を行うことが可能な主巻ウィンチと、をさらに備えるものであり、前記制御装置は、前記伸縮制御部による前記高さ制御の実行中に前記主巻フックの高さ方向の位置である主巻フック位置を一定に保つように前記主巻ウィンチを動作させる主巻フック位置制御を行う主巻制御部をさらに備える、クレーンの制御装置。
10. 請求項９記載のクレーンの制御装置であって、前記主巻ウィンチを動作させるための操作である主巻操作が与えられることが可能な主巻操作器をさらに備え、前記主巻制御部は、前記主巻操作器に与えられる前記主巻操作に応じて前記主巻ウィンチを動作させる手動主巻制御を実行する手動主巻モードと、前記主巻フック位置制御を行う主巻フック位置制御モードと、に切換可能となるように構成されている、クレーンの制御装置。
11. 請求項９または１０に記載のクレーンの制御装置であって、前記主巻ウィンチは、前記主巻ワイヤロープの巻取り及び繰出しを行うように回転可能なウィンチドラムと、作動油の供給を受けて前記ウィンチドラムを回転させる油圧モータである主巻モータと、を含むものであり、前記主巻制御部は、主巻指令信号の入力を受けることにより、前記主巻モータに供給される作動油の方向及び流量を前記主巻指令信号に応じて変化させるように開閉動作する主巻制御弁と、前記主巻フック位置制御を実行するための前記主巻指令信号を生成して前記主巻制御弁に入力する主巻指令部と、を含む、クレーンの制御装置。
12. 請求項１〜８のいずれかに記載のクレーンの制御装置であって、前記クレーンは、主巻ワイヤロープと、前記ブームの先端部から前記主巻ワイヤロープを介して吊り下げられる主巻フックと、前記クレーンにおいて前記ブームの先端部から離れた位置に搭載され、前記主巻ワイヤロープを巻き取ることにより前記主巻フックを上昇させる巻上げ動作及び前記主巻ワイヤロープを繰り出すことにより前記主巻フックを下降させる巻下げ動作を行うことが可能な主巻ウィンチと、前記主巻ワイヤロープとは別の位置に配置される補巻ワイヤロープと、前記ブームの先端部から前記補巻ワイヤロープを介して吊り下げられる補巻フックと、前記クレーンにおいて前記ブームの先端部から離れた位置に搭載され、前記補巻ワイヤロープを巻き取ることにより前記補巻フックを上昇させる巻上げ動作及び前記補巻ワイヤロープを繰り出すことにより前記補巻フックを下降させる巻下げ動作を行うことが可能な補巻ウィンチと、をさらに備え、前記制御装置は、前記伸縮制御部による前記高さ制御の実行中に前記補巻フックの高さ方向の位置である補巻フック位置を一定に保つように前記補巻ウィンチを動作させる補巻フック位置制御を行う補巻制御部と、をさらに備える、クレーンの制御装置。
13. 請求項９〜１１のいずれかに記載のクレーンの制御装置であって、前記クレーンは、前記主巻ワイヤロープとは別の位置に配置される補巻ワイヤロープと、前記ブームの先端部から前記補巻ワイヤロープを介して吊り下げられる補巻フックと、前記クレーンにおいて前記ブームの先端部から離れた位置に搭載され、前記補巻ワイヤロープを巻き取ることにより前記補巻フックを上昇させる巻上げ動作及び前記補巻ワイヤロープを繰り出すことにより前記補巻フックを下降させる巻下げ動作を行うことが可能な補巻ウィンチと、をさらに備え、前記制御装置は、前記伸縮制御部による前記高さ制御の実行中に前記補巻フックの高さ方向の位置である補巻フック位置を一定に保つように前記補巻ウィンチを動作させる補巻フック位置制御を行う補巻制御部と、をさらに備える、クレーンの制御装置。
14. 請求項１２または１３記載のクレーンの制御装置であって、前記補巻ウィンチを動作させるための操作である補巻操作が与えられることが可能な補巻操作器をさらに備え、前記補巻制御部は、前記補巻操作器に与えられる前記補巻操作に応じて前記補巻ウィンチを動作させる手動補巻制御を実行する手動補巻モードと、前記補巻フック位置制御を行う補巻フック位置制御モードと、に切換可能となるように構成されている、クレーンの制御装置。
15. 請求項１２〜１４のいずれかに記載のクレーンの制御装置であって、前記補巻ウィンチは、前記補巻ワイヤロープの巻取り及び繰出しを行うように回転可能なウィンチドラムと、作動油の供給を受けて前記ウィンチドラムを回転させる油圧モータである補巻モータと、を含むものであり、前記補巻制御部は、補巻指令信号の入力を受けることにより、前記補巻モータに供給される作動油の方向及び流量を前記補巻指令信号に応じて変化させるように開閉動作する補巻制御弁と、前記補巻フック位置制御を実行するための前記補巻指令信号を生成して前記補巻制御弁に入力する補巻指令部と、を含む、クレーンの制御装置。

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