JP2795405B2 - ケーブルクレーンの自動運転方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はケーブルクレーンの
自動運転方法に関するもので、特に、ダム構築場所でコ
ンクリート打設用に使用するケーブルクレーン（以下、
ダム用ケーブルクレーンという。）に適したケーブルク
レーンの自動運転方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば図１に示すように、ダム用ケーブ
ルクレーンの運転室５０ａは通常、ダム左右岸の内、コ
ンクリートの製造設備であるバッチャープラント（図示
せず）が配置されている側のバケット２０にコンクリー
トを供給する位置の近傍にある。そして、ダム用ケーブ
ルクレーンはバケット２０の移動距離（横行距離と称し
ている水平方向の移動距離と、巻上下距離と称する昇降
方向の移動距離との双方）が長く、コンクリートの打設
場所は、通常は該運転室５０ａから視認することができ
ないようになっている。

【０００３】そこで、従来は前記運転室５０ａとは別
に、コンクリートの打設場所に運転室５０ａに無線連絡
を行う合図人を配置し、その指令にしたがって運転室５
０ａのオペレータが運転を行うのが最も一般的である。
しかし、この従来法は、見えないところからの無線連絡
でオペレータが実際の運転をするので、大きな危険性を
伴うものである。

【０００４】そこで、ダム用ケーブルクレーンの自動運
転が切望されているが、このダム用ケーブルクレーンの
自動運転は以下の二つの大きな原因で実用化が困難とさ
れている。

【０００５】第一の原因は、従来の自動運転が、横行ト
ロリー１０の横行やバケット２０の巻き上げ下げを行う
機械室５０ｂ内の横行用ウインチ４と巻上下用ウインチ
７とにエンコーダを取付け、この両ウインチ４，７の回
転数で（後記移動側塔２の位置データを参照するのは無
論である。）バケット２０の位置を割り出し、この値を
予定する予定位置データに合わせるように制御するよう
になしてあるので、制御誤差が大きいためである。すな
わち、この従来法はケーブルの微妙な張力の相違、ケー
ブルの弛みや温度変化によるケーブルの伸び等が位置算
出に大きな影響を及ぼし誤差の原因となるためである。

【０００６】第二の原因は、ダム用ケーブルクレーンは
バケット２０への積載量（容量、重量との双方）が多い
ため、最も問題となるのがバケット２０の揺れである。

【０００７】ダム用ケーブルクレーンでは、コンクリー
ト投入場所に降ろしたバケット２０内に、コンクリート
製造設備であるバッチャープラントよりコンクリートを
専用車両またはトロッコで搬送し、コンクリートを積載
したバケット２０は巻き上げられ横行を開始するが、そ
の際に、横行トロリー１０に吊り下げられた重量物であ
るバケット２０は慣性の法則で、横行トロリー１０に遅
れて横行を開始し、図４に二点鎖線で示すように、バケ
ット２０は所定の角度傾斜して該横行トロリー１０に吊
り下げられ、以後進行方向に往復揺動するような力が与
えられる。

【０００８】また、コンクリート打設場所では、横行ト
ロリー１０の横行を止め、バケット２０の巻き下げ移動
に移るが、この横行停止時にはバケット２０は慣性の法
則で、横行トロリー１０に遅れて停止するため、バケッ
ト２０は横行開始時とは逆方向に所定の角度傾斜して吊
り下げられ、同じく以後進行方向に往復揺動するような
力が与えられる。また、横行途中で、横行トロリー１０
の横行速度を加速・減速しても同じく、バケット２０が
進行方向に往復揺動する原因を与えることになる。

【０００９】そして、重量物であるバケット２０に大き
な揺れがあると、その下方、堤体上で作業している人が
危険にさらされ、この危険性を無視してダム用ケーブル
クレーンを自動運転することは無論できない。なお、現
在はバケット２０の揺れに対して、該バケット２０の停
止位置近くでは数回に渡って横行トロリー１０を前後移
動させて、バケット２０の揺れを止めてから該バケット
２０を下降させる作業を行っている。

【００１０】そして、従来前記のケーブルクレーンの運
転及び、横行トロリーの前後移動によるバケットの揺れ
止めは、オペレータの手動操作によって行っているの
で、相応の時間を必要とし施工サイクルの遅れを引き起
こす原因となっている。

【００１１】また、前記運転・操作は相当な熟練を必要
とし、オペレータと合図人との組み合わせによっても作
業能率に大きな差が生ずるものであり、これら作業を能
率的に行える熟練者の確保が難しくなっているので、こ
の点からもダム用ケーブルクレーンの自動運転が切望さ
れているものである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記
問題点を解決すべくなされたもので、制御誤差が少なく
信頼性が高く、しかも、バケットの揺れを自動的に防ぐ
ことができて安全性を確保できるケーブルクレーンの自
動運転方法を提供することを課題とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に、本発明の請求項１のケーブルクレーンの自動運転方
法は、例えば図１〜図４に示すように、主索３に沿って
往復動する横行トロリー１０を自動追尾する一対の自動
追尾測角儀または自動追尾測距測角儀４０，４を、これ
らを結ぶ直線が前記主索３に交差しないように、該主索
３の両側に設置して、これら自動追尾測角儀または自動
追尾測距測角儀４０，４０で、該横行トロリー１０の三
次元位置の測量を行い、前記横行トロリー１０の傾斜角
度を測定するとともに、前記横行トロリー１０に、該横
行トロリー１０からＶ字状に垂下された巻き上げ索６の
吊り下げ部６ａの下端部によって昇降可能に吊り下げら
れた吊下体（バケット）２０の、前記横行トロリー１０
に対する位置を、前記Ｖ字状の吊り下げ部６ａの二つの
上端部と下端部とを結ぶ三角形の、二つの角度と一辺の
長さを測定することによって算出し、この算出された横
行トロリー１０に対する吊下体２０の相対的位置データ
より該吊下体２０の三次元位置を演算し、前記横行トロ
リー１０と吊下体２０との三次元位置を予めコンピュー
タに入力した予定位置データに合わせるように、該横行
トロリー１０と吊下体２０の駆動を制御するものであ
る。

【００１４】すなわち、請求項１の発明では、まず、横
行トロリーを自動追尾する一対の自動追尾測角儀または
自動追尾測距測角儀（以下、両者を含めて自動追尾測角
儀４０，４０等という。）４０，４０で横行トロリー１
０の位置を測量しているので、この横行トロリー１０の
三次元位置が従来のケーブルの微妙な張力の相違、ケー
ブルの弛みや温度変化によるケーブルの伸び等に関係な
く、直接的に正確に求められる。

【００１５】また、前記一対の自動追尾測角儀４０，４
０等を、それらを結ぶ直線が主索３に交差しないよう
に、該主索３の両側に設置しているので、横行トロリー
１０が主索３のどの位置に位置していても、その位置を
正確に求められる。すなわち、一対の自動追尾測角儀４
０，４０等を、それらを結ぶ直線が主索３に交差するよ
うに、該主索３の両側に設置した場合、交差点またはそ
の近傍に位置する横行トロリー１０を計測する際に、一
方の自動追尾測角儀４０等と横行トロリー１０とを結ぶ
直線と、他方の自動追尾測角儀４０等と横行トロリー１
０とを結ぶ直線とが、交差せずに平面視においてほぼ直
線上に位置するために、各々の自動追尾測角儀４０，４
０等の水平角の交点が無くなり、計測結果が無限大にな
る場合があるが、本発明においては、一対の自動追尾測
角儀４０，４０等を、それらを結ぶ直線が主索３に交差
しないように、該主索３の両側に設置しているので、各
々の自動追尾測角儀４０，４０等の水平角の交点は必ず
存在し、計測結果が無限大になることはない。

【００１６】なお、前記横行トロリー１０には、自動追
尾測角儀４０，４０等に追尾させる反射プリズム１８を
取付けるが、測定誤差を少なくするためと、あらゆる方
向からの入射光を反射することができるように、プリズ
ムは全周に亙って設けるかあるいは球状とするのが好ま
しい。また、前記吊下体２０としては、コンクリートを
積載するためのバケット２０やこのバケットを吊り下げ
るためのフックブロックが挙げられる。

【００１７】次に、吊下体２０の位置を測量するが、こ
の吊下体２０は横行トロリー１０の横行に伴って、長い
距離を移動するとともに、巻き上げ下げによって大きな
高低差に渡って昇降するので、現実的には全ての移動可
能範囲に渡って該吊下体２０を視認することは困難で、
前記自動追尾測角儀４０，４０等では追尾できない。そ
こで、直接その位置を測量することを断念し、横行トロ
リー１０に対する相対的位置を先ず求め、それから演算
で、吊下体２０の三次元位置を求めるようにしている。

【００１８】すなわち、まず、横行トロリー１０に傾斜
計Ｓ１１を設け、この傾斜計Ｓ１１によって横行トロリ
ー１０の傾斜角を測定する。また、前記横行トロリー１
０に吊り下げ部６ａによって吊り下げられた吊下体（バ
ケット）２０の、該横行トロリー１０に対する位置を、
前記巻き上げ索６の吊り下げ部６ａの二つの上端部と下
端部とを結ぶ三角形の、二つの角度と一辺の長さを測定
することによって算出するには、例えば以下のようにし
て行う。

【００１９】すなわち、前記横行トロリー１０に、前記
吊り下げ部６ａの上端部が巻き掛けられる一対の滑車１
２，１２を取付けるとともに、前記吊り下げ部６ａの傾
斜角度に追随して回動する一対の倣いアーム３１，３１
を取付け、さらに該一対の倣いアーム３１，３１の回転
角度を検出するエンコーダＳ１２，Ｓ１２を取付け、ま
た、一方の倣いアーム３１に測距儀Ｓ１３を取付ける。
そして、前記横行トロリー１０の傾斜角度と、一対の滑
車１２，１２と吊下体２０の吊り下げ滑車２１との夫々
の中心を結ぶ三角形の、二つの角度をエンコーダＳ１
２，Ｓ１２で、一辺の長さを測距儀Ｓ１３で測定するこ
とで、横行トロリー１０に対する吊下体２０の位置を測
量する。

【００２０】前記横行トロリー１０の三次元位置は前記
一対の自動追尾測角儀４０，４０等で求められているの
で、演算で前記吊下体２０の三次元位置を求めることが
できる。したがって、横行トロリー１０と吊下体２０と
の正確な三次元位置が求められれば、この値と予定した
位置データとを比較して両者を合わすよう駆動源を制御
することによって、ケーブルクレーンの自動運転を正確
に行う。

【００２１】請求項２のケーブルクレーンの自動運転方
法は、例えば図５に示すように、一端部を支点として他
端部が回動する主索３の前記他端部の位置を、該他端部
に設けられた走行輪３５ａ（図１参照）の走行始点から
の回転数をエンコーダによって測定することによって求
め、この求められた主索３の他端部の位置と、該主索３
の一端部の位置とから主索３の位置を算出し、前記位置
が算出された主索３に沿って往復動する横行トロリー１
０を、自動追尾測角儀または自動追尾測距測角儀４０，
４０によって測量することによって、該横行トロリー１
０の三次元位置を算出し、前記横行トロリー１０の傾斜
角度を測定するとともに、前記横行トロリー１０に、該
横行トロリー１０からＶ字状に垂下された巻き上げ索６
の吊り下げ部６ａの下端部によって昇降可能に吊り下げ
られた吊下体（バケット）２０の、前記横行トロリー１
０に対する位置を、前記Ｖ字状の吊り下げ部６ａの二つ
の上端部と下端部とを結ぶ三角形の、二つの角度と一辺
の長さを測定することによって算出し、この算出された
横行トロリー１０に対する吊下体２０の相対的位置デー
タより該吊下体の三次元位置を演算し、前記横行トロリ
ー１０、吊下体２０および主索３の他端部の三次元位置
を予めコンピュータに入力した予定位置データに合わせ
るように、該横行トロリー１０、吊下体２０および主索
３の他端部の駆動を制御するものである。

【００２２】すなわち、請求項２の発明では、まず例え
ば、ダムの上流側または下流側に１台の自動追尾測角儀
４０等を設置し、主索３の一端部が連結された固定塔１
と、他端部が連結された移動塔２の座標によって横行ト
ロリー１０の座標を算出するようにしている。移動塔２
の座標を計測するには、移動塔２の走行輪３５ａにエン
コーダを取付け、この走行輪３５ａが既設レール３６上
を転動する際において、該既設レール３６の始点からの
走行輪３５ａの回転数をエンコーダによって測定するこ
とによって、既設レール３６上の移動塔の座標を計測す
る。

【００２３】ここで、前記走行輪３５ａは既設レール３
６上において、移動開始および終了時にスリップする可
能性があり、このスリップの滑り誤差が累積され大きな
位置誤差となる。そこで、既設レール３６上において、
例えば約１０メートル毎にリセットピンを設け、その各
リセットピンまでの最下流を基点としたレール距離を求
めておき、走行輪３５ａが走行中にこのリセットピンを
認識したときに、この値でリセットすることによって、
前記スリップによる累積誤差を防止する。

【００２４】一方、前記固定塔１は移動しないので、こ
の固定塔１の座標、つまり前記主索３の回動中心である
一端部の座標は定数である。したがって、固定塔１の座
標および移動塔２の座標が分かれば、主索３の位置が直
線で与えられる。次に、前記自動追尾測角儀４０等で、
横行トロリー１０に取付けられた反射プリズム１８を追
尾する。この自動追尾測角儀４０等は、予め位置が求め
られた位置に設置することによって、該自動追尾測角儀
４０等の設置位置座標は定数で与えられる。また、現場
のローカル座標系における定点で、この自動追尾測角儀
４０等を０セットすれば、この自動追尾測角儀４０等の
追尾している方向が直線式で与えられる。その結果、前
記主索３の位置を与えている直線式と、前記自動追尾測
角儀４０等の追尾方向を与えている直線式との交点の座
標を算出することによって、横行トロリー１０の座標
（三次元位置）が、従来のケーブルの微妙な張力の相
違、ケーブルの弛みや温度変化によるケーブルの伸び等
に関係なく正確に求められる。

【００２５】上記のようにして横行トロリー１０の三次
元位置が求まれば、次に、前記請求項１の場合と同様に
して、該横行トロリー１０に対する吊下体２０の相対位
置を求めて、吊下体２０の三次元位置を求め、さらに、
横行トロリー１０と吊下体２０との正確な三次元位置が
求められれば、この値と予定した位置データとを比較し
て両者を合わすよう駆動源を制御することによって、ケ
ーブルクレーンの自動運転を正確に行う。

【００２６】請求項３のケーブルクレーンの自動運転方
法は、例えば図６に示すように、一端部を支点として他
端部が回動する主索３に沿って往復動する横行トロリー
１０に、第１ＧＰＳ移動受信機５１と該第１ＧＰＳ移動
受信機５１に受信された位置データを無線で送信する第
１送信機５２とを設け、前記横行トロリー１０に昇降可
能に吊り下げられた吊下体（フックブロック）２０ａ
に、第２ＧＰＳ移動受信機５３と該第２ＧＰＳ移動受信
機５３に受信された位置データを無線で送信する第２送
信機５４とを設け、前記主索３の他端部に、第３ＧＰＳ
移動受信機５５と該第３ＧＰＳ移動受信機５５に受信さ
れた位置データを無線で送信する第３送信機５６とを設
け、予め三次元位置が求められている位置に、ＧＰＳ固
定受信機５７と該ＧＰＳ固定受信機５７に受信された位
置データを無線で送信する固定送信機５８とを設け、前
記第１〜第３移動ＧＰＳ受信機５１，５３，５５に受信
された位置データを、それぞれ第１〜第３送信機５２，
５４，５６から位置計測演算処理部（図７参照６０）に
送信するとともに、前記ＧＰＳ固定受信機５７に受信さ
れた位置データを該固定送信機５８から前記位置計測演
算処理部６０に送信し、この位置計測演算処理部６０に
おいて、前記予め三次元位置が求められている位置に対
する前記横行トロリー１０、吊下体（フックブロック）
２０ａおよび主索３の他端部の相対的位置データによっ
て、これら横行トロリー１０、フックブロック２０ａお
よび主索３の他端部の位置を演算し、この演算された横
行トロリー１０、吊下体２０ａおよび主索３の他端部の
三次元位置を予めコンピュータに入力した予定位置デー
タに合わせるように、該横行トロリー１０、吊下体２０
ａおよび主索３の他端部の駆動を制御するものである。

【００２７】すなわち、請求項３の発明においては、Ｇ
ＰＳ（グローバル・ポジショニング．システム）を利用
して、横行トロリー１０、吊下体２０および主索３の他
端部のそれぞれの位置を直接的に測量するようにしてい
る。ここで、前記ＧＰＳとは、米国国防省が開発してい
る新しい全世界的な衛星航法システムであり、世界中の
どこにいても何時でも、利用者の緯度、経度、高度の三
次元位置を高精度で求めることができるものである。

【００２８】そして、この請求項３の発明では、上述し
たように、前記横行トロリー１０、吊下体２０ａおよび
主索３の他端部が連結されている移動塔２のそれぞれに
ＧＰＳ移動受信機５１，５３，５５を取付け、これによ
って、横行トロリー１０、吊下体２０ａ、移動塔２の三
次元位置をリアルタイムに計測する一方で、前記ＧＰＳ
固定受信機５７を設置した位置の三次元位置（座標）を
求めておき、位置計測演算処理部６０において、前記予
め三次元位置が求められている位置に対する前記横行ト
ロリー１０、吊下体２０ａおよび主索の他端部（移動
塔）２の相対的位置データによって、これら横行トロリ
ー１０、吊下体２０ａおよび主索３の他端部（移動塔
２）の位置を演算し、この演算された値と予定した位置
データとを比較して両者を合わすよう駆動源を制御する
ことによって、ケーブルクレーンの自動運転を正確に行
う。

【００２９】請求項４のケーブルクレーンの自動運転方
法は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記吊下体２
０の加速度とその方向を、吊下体２０に設けられた加速
度計Ｓ２で計測し、前記横行トロリー１０の進行方向お
よび進行速度を進行検出装置Ｓ１で検出し、これら加速
度計Ｓ２による計測値と、進行検出装置Ｓ１による検出
値と、前記横行トロリー１０に対する吊下体２０の位置
の値とで、該吊下体２０の揺れを防ぐように横行トロリ
ー１０の進行速度ないし進行方向を制御する信号を算出
し、この制御信号によって、横行トロリー１０の駆動を
制御するものである。

【００３０】横行トロリー１０と吊下体２０との正確な
三次元位置が求められれば、正確な自動運転が可能なの
は、前記請求項１〜３と同じ作用であるが、横行トロリ
ー１０に対する吊下体２０の相対的位置が求められてい
るので（請求項３においては、横行トロリー１０と吊下
体２０ａの三次元位置が求められるので、相対的位置を
求めることができるのは勿論である。）、その時に吊下
体２０が揺れているか否か、またどの程度の加速度がど
の方向に加わっているかを検出すれば、吊下体２０の揺
れの状態を認識でき、この揺れが打ち消されるように、
あるいは揺れが発生しないように横行トロリー１０の進
行速度ないし進行方向を制御することが可能となる。

【００３１】具体的には、吊下体２０が横行トロリー１
０の進行方向に対して後方に位置していて、なお後方に
移動しようとしているとき（すなわち、加速度が負の方
向のとき）は、横行トロリー１０を加速すると揺れがま
すます大きくなる原因をつくるので、このような状態で
は該横行トロリー１０の横行を減速、または停止ないし
は後進させることで、吊下体２０の揺れを防ぐことがで
きるものである。

【００３２】上記作用は、言い換えると、横行トロリー
１０の走行を加速したい場合は、前記の条件の場合を避
け、吊下体２０の揺れが進行方向に向かっているとき
（加速度が正の方向のとき）に加速を行うことで揺れの
発生を、最小または未然に防いで横行トロリー１０の横
行の加速ができるものである。

【００３３】また、横行トロリー１０を減速ないし停止
させる際は、吊下体２０が横行トロリー１０の進行方向
に対して前方に位置していて、なお前方に移動しようと
しているとき（加速度が正の方向のとき）は、横行トロ
リー１０を減速すると揺れが益々大きくなる原因となる
ので、このような場合は減速を避け、吊下体２０の揺れ
が進行反対方向に向かっている時に、すなわち加速度が
負の方向の時に減速を行うことで揺れを防ぎ、横行トロ
リー１０の横行の減速ができるものである。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明のケ
ーブルクレーンの運転方法の実施の形態例について説明
する。 （第１実施形態例）図１〜図４は、本発明の第１実施形
態例を説明するためのもので、図中符号１は固定塔、符
号２は移動塔を示す。前記固定塔１はダム構築場所の左
岸または右岸の一方側に設けられ、その近傍には、図で
は省略しているコンクリート製造設備であるバッチャー
プラントが設けられ、さらに、コンクリート積み込み場
所に降ろしたバケット２０（吊下体）には、バッチャー
プラントで製造した打設用のコンクリートを供給できる
ようになっている。

【００３５】また、前記固定塔１の近傍（通常、コンク
リートの積み込みが見える場所）には、ダム用ケーブル
クレーンを運転する運転室５０ａが設けられている。な
お、図１に示したように該運転室５０ａは機械室５０ｂ
とは通常別個に設けられるが、同じ建物を兼用してもよ
いのは無論である。

【００３６】一方、前記移動塔２は、下面と側面側に走
行輪３５ａ…を有する走行部３５に立設されており、該
走行輪３５ａ…がダムの右岸上に敷設されたレール３６
上を転動することによって、該レール３６に沿って図１
において奥手前側に往復動するようになっている。ま
た、前記レール３６は、図２に示すように、固定塔１を
中心とする円弧に沿って水平に敷設されており、よっ
て、前記移動塔２は固定塔１を中心とする円弧を描くよ
うにレール３６上を往復動するようになっている。な
お、前記移動塔２は使用しないで両者を固定塔とするこ
とも皆無ではないが、本例では一方を移動塔２として説
明する。また、ケーブルクレーンには、固定形、走行
形、軌索形、ブライドル形等が有り、本発明はこれらい
ずれの方式にも適用可能であるが、以下図示した片側走
行式の例で説明することにする。

【００３７】前記固定塔１と移動塔２との間は主索３
（図１に実線で示す）で連結されている。この主索３は
横行トロリー１０の走行を案内するもので、横行トロリ
ー１０に設けた滑車１１，１１が該主索３上を転動する
ことによって、横行トロリー１０はこの主索３上を往復
移動できるようになっている。

【００３８】前記横行トロリー１０は連結した横行索５
（図１に二点鎖線で示す）によって駆動されるようにな
っている。この横行索５は機械室５０ｂ内に設置した横
行用ウインチ４から固定塔１と移動塔２とを通って該移
動塔２で折り返し、途中に前記横行トロリー１０を連結
して、固定塔１を介して前記横行用ウインチ４に戻りル
ープを形成するようになしてあり、横行用ウインチ４を
正逆転することで、横行索５のループが回動して、横行
トロリー１０が主索３に案内されて前後往復動（図１に
おいて左右方向で、一般には横行方向の移動という。）
するようになっている。

【００３９】したがって、前記主索３は図２に示すよう
に、平面視において、移動塔２の移動で、固定塔１を中
心として所定の扇面をカバーすることになり、また、前
記横行トロリー１０は前記主索３のいずれの位置にも横
行索５で移動できるので、前記扇面のいずれの位置へに
も横行トロリー１０ないし後述する横行トロリー１０に
吊り下げたバケット２０を移動させることが可能になっ
ている。

【００４０】そして、前記横行トロリー１０には、巻き
上げ索６（図１に長破線で示す）によってバケット２０
が巻き上げ、巻き下げ可能に吊り下げられている。この
巻き上げ索６は一端が機械室５０ｂに設置した巻上下用
ウインチ７に連結され、他端側が固定塔１と横行トロリ
ー１０とを介した後、移動塔２に固定されている。な
お、この巻き上げ索６は、図３に示すように、横行トロ
リー１０に設けた一対の滑車１２，１２にＶ字状の吊り
下げ部６ａを巻き掛け、この吊り下げ部６ａの下端部
に、フックブロック２０ａの上部に設けた吊り下げ滑車
２１を掛けて、巻上下用ウインチ７の巻き上げ、巻き戻
しによってフックブロック２０ａに把持されているバケ
ット２０が昇降可能に吊り下げられている。

【００４１】以上は、従来公知なダム用ケーブルクレー
ンの構成であるが、本例では、横行トロリー１０を自動
追尾する一対の自動追尾測角儀４０，４０等で横行トロ
リー１０の三次元位置の測量を行うようになっている。

【００４２】前記一対の自動追尾測角儀４０，４０等
は、図２に示すように、これらを結ぶ直線が前記主索３
に交差しないように、該主索３の両側、すなわちダムの
上流側と下流側にそれぞれ設置されている。このよう
に、一対の自動追尾測角儀４０，４０等を、これらを結
ぶ直線が前記主索３に交差しないように配置したのは、
以下の理由によるものである。すなわち、前記一対の自
動追尾測角儀４０，４０等を、それらを結ぶ直線が主索
３に交差するように配置した場合、交差点近傍に位置す
る横行トロリー１０を計測する際に、一方の自動追尾測
角儀４０等と横行トロリー１０とを結ぶ直線と、他方の
自動追尾測角儀４０等と横行トロリー１０とを結ぶ直線
とが、交差せずに平面視においてほぼ直線上に位置する
ために、各々の自動追尾測角儀４０，４０等の水平角の
交点が無くなり、計測結果が無限大になる場合があるか
らである。

【００４３】また、前記横行トロリー１０には、自動追
尾測角儀４０，４０等に追尾させる反射プリズム１８が
取付けられている。この反射プリズム１８は、測定誤差
を少なくするためと、あらゆる方向からの入射光を反射
することができるように、プリズムが全周に亙って設け
られているか、あるいは球状のものが設けられている。
そして、前記自動追尾測角儀４０，４０等では、それぞ
れの旋回・起伏中心の三次元座標をそれぞれ計算し、反
射プリズム１８を追尾させることで二台の自動追尾測角
儀４０，４０等の間の基線に対する横行トロリー１０と
の三角形ができるため計算によって該横行トロリー１０
の三次元位置を求めることができる。

【００４４】なお、前記自動追尾測角儀４０等には、Ｃ
ＣＤカメラ４１が取付けられており、自動追尾が何等か
の事情で不可能となって自動追尾測角儀４０等が横行ト
ロリー１０を見失った場合、該ＣＣＤカメラ４１の映像
を見ながら、該自動追尾測角儀４０等を遠隔操作で旋回
・起伏させて、該横行トロリー１０を捜すことができる
ようになっている。また、夜間等の暗い場合は夜間視準
用マーカーを前記ＣＣＤカメラ４１で捜せばよい。な
お、自動追尾測角儀４０等を手動で遠隔操作し、ＣＣＤ
カメラ４１でモニター４２，４２を見ながら、横行トロ
リー１０を捜しだすと、その後は自動追尾測角儀４０等
の自動追尾機能が働くようになっているのは無論であ
る。

【００４５】なお、横行トロリー１０の位置は、前記一
対の自動追尾測角儀４０，４０等に代え、横行用ウイン
チ４の回転数からも求める（移動等２の位置も無論参照
する。）ことができる。しかし、この方法は横行索５が
微妙な張力の相違、弛みや温度変化による伸び等によっ
て伸縮して測定値に大きな誤差が生じることがあるので
あまり実用的ではない。なお、横行索５に張力計を付設
して、横行用ウインチ４の回転数の値を補正するように
しても、横行トロリー１０の位置測定の正確性は信頼性
が低いものであった。

【００４６】次に、本例では、前記横行トロリー１０に
設けた傾斜計Ｓ１１と、横行トロリー１０の一対の滑車
１２，１２に夫々取付けられた巻き上げ索６の吊り下げ
部６ａの傾斜角度に追随して回動する倣いアーム３１，
３１と、この倣いアーム３１，３１の回転角度を検出す
るエンコーダＳ１２，Ｓ１２と、一方の倣いアーム３１
に取付けた測距儀Ｓ１３とで、前記横行トロリー１０の
傾斜角度と、滑車１２，１２とバケット２０の吊り下げ
滑車２１との夫々の中心を結ぶ三角形の、二つの角度を
エンコーダＳ１２，Ｓ１２で、一辺の長さを測距儀Ｓ１
３で測定して、横行トロリー１０に対するバケット２０
の位置を測量する。

【００４７】前記傾斜計Ｓ１１は横行トロリー１０の傾
斜角度を検出するもので、従来公知なＸＹ方向傾斜計を
使用すればよいが、主に、横行トロリー１０の傾斜は該
横行トロリー１０の進行方向側が順次下方に向かうよう
に傾くか、順次上方に向かうように傾くものであるから
一軸式の傾斜計を使用してもよい。また、微振動による
影響で傾斜計Ｓ１１の値が安定しない場合は、光ファイ
バージャイロを使用してもよい。

【００４８】また、前記エンコーダＳ１２，Ｓ１２も従
来公知なものを使用すればよいし、前記倣いアーム３１
としては一端を滑車１２の中心軸に枢着したものを使用
すればよい。そして、前記倣いアーム３１には複数の滑
車を取付けて、この複数の滑車に巻き上げ索６の吊り下
げ部６ａを蛇行状態に掛けて、該吊り下げ部６ａに引っ
張られて該倣いアーム３１が横行トロリー１０に対して
どの程度回動したかを前記エンコーダＳ１２で検出する
ようになっている。

【００４９】また、前記測距儀Ｓ１３も従来公知のもの
が使用でき、本例では光波式のものを使用したが、無論
その他の方式のものを使用してもよく、倣いアーム３１
に固定され、常にバケット２０の所定場所までの距離を
測定するようになっている。

【００５０】すなわち、図４を参照して説明すると、前
記傾斜計Ｓ１１で線分Ｌ２の傾斜角度を求め、エンコー
ダＳ１２，Ｓ１２で角度θ１，θ２を求め、測距儀Ｓ１
３で線分Ｌ１の長さを求めることで、バケット２０の横
行トロリー１０に対する相対的な位置を求めることがで
きることになる。

【００５１】また、バケット２０の横行トロリー１０に
対する相対的位置を求めるのに、前記自動追尾測角儀４
０，４０等と同様なものでバケット２０自体の位置をも
検出し、両検出値（横行トロリー１０の位置と、バケッ
ト２０の位置）により相対的な位置を求めることも可能
であるが、実際にはこの方法はバケット２０の移動範囲
全域を自動追尾測角儀４０等で視準できる場所を求める
ことが困難で、この方法はあまり実用的ではない。

【００５２】次に、本例では、前記横行トロリー１０に
対するバケット２０の相対的位置データより該バケット
２０の三次元位置を演算する。すなわち、先に、横行ト
ロリー１０の三次元位置が測量されているから、この測
量値と横行トロリー１０に対するバケット２０の相対的
位置データとが判明すれば、バケット２０の三次元位置
を演算できることになる。

【００５３】なお、前記横行トロリー１０には、前記反
射プリズム１８の他に、演算カイロ装置１５、無線通信
モデム１６、発電装置１７を設けてある。前記演算回路
装置１５は、傾斜計Ｓ１１、エンコーダＳ１２，Ｓ１
２、測距儀Ｓ１３の測定値からバケット２０の相対的位
置を求めるに際して、無線通信に都合のよういような計
算結果まで計算し、その結果を無線通信モデム１６によ
って前記運転室５０ａまたは機械室５０ｂに無線通信す
るようになっている。さらに、前記発電装置１７は、後
述する発電装置２３と同様に滑車１１の回転で発電機を
回転するもの、または風力発電機等が使用できるが、後
述する発電装置２３とともに、内燃機関による発電装置
や、バッテリーに代えてもよい。

【００５４】そして、本例では、前記横行トロリー１０
とバケット２０との三次元位置を、予定位置データに合
わせるように横行用ウインチ４と巻上下用ウインチ７と
の駆動源を制御するようになっている。この制御は、横
行トロリー１０とバケット２０との実際の三次元位置を
コンピュータに順次入力し、予め入力しておいたこれら
の予定位置データとの比較を行い、両者の値が常に合う
ように、駆動源である横行用ウインチ４と巻上下用ウイ
ンチ７とに指令信号を出力すればよい。

【００５５】したがって、本例では、常に横行トロリー
１０とバケット２０との三次元位置を測量し、これを予
定位置に合わせるように駆動制御するので、正確な自動
運転が可能となる。またコンピュータにはその他のデー
タとして、障害物の位置データを入力しておいて、その
位置を避けるように制御したり、コンクリート積み込み
場所および打設場所のデータを入力しておき、その近く
で移動速度を変化させる等の制御ができるのは無論であ
る。

【００５６】さらに、本例では、上述した制御にバケッ
ト２０の制振制御を加えている。そのため、先ず、横行
トロリー１０の進行方向および進行速度を進行検出装置
Ｓ１で検出するようになっている。前記横行トロリー１
０の進行方向を検出する進行検出装置Ｓ１としては、横
行用ウインチ４または横行索５によって回転する滑車に
エンコーダを取付けて構成してあり、該横行用ウインチ
４で駆動される横行索５の移動方向で横行トロリー１の
進行方向を検出（図４に示す矢印Ｐ１の方向を検出す
る。なお、横行索５の移動速度で横行トロリー１０の進
行速度をも検出している。）している。本例でもこのエ
ンコーダによる進行検出装置Ｓ１を利用すればよいのは
無論であるが、前記自動追尾測角儀４０，４０等で検出
するトロリー位置を経時的に見ることで、横行トロリー
１０の進行方向および進行速度が検出できるので、この
自動追尾測角儀４０，４０等を進行検出装置Ｓ１として
使用してもよい。

【００５７】また、本例では前記バケット２０の加速度
とその方向を、該バケット２０を把持しているフックブ
ロック２０ａに取付けられた加速度計Ｓ２で計測するよ
うにしている。前記加速度計Ｓ２は振り子式等の従来公
知のものが使用でき、加速度の方向と大きさとを電気信
号として検出するようになっている。そして、前記進行
検出装置Ｓ１による横行トロリー１０の進行方向と、横
行トロリー１０に対するバケット２０の位置の測量結果
と、加速度計Ｓ２による加速度とその方向との検知デー
タとで、バケット２０の揺れを防ぐように横行トロリー
１０の進行速度ないし進行方向を制御する制御信号を算
出し、この制御信号によって横行用ウインチ４の駆動を
制御するようになっている。

【００５８】この制御は上述したように、横行トロリー
１０よりバケット２０が後方にあって、バケット２０に
後方に向かう加速度が加わっている場合は、横行トロリ
ー１０の加速は行わず、減速したり、停止したり、後進
させる。また、この場合で、バケット２０に前方に向か
う加速度が加わっている場合は横行トロリー１０の加速
が可能で、加速の必要性がある場合はこのタイミングで
行う。また、横行トロリー１０よりバケット２０が前方
にあって、バケット２０に前方に向かう加速度が加わっ
ている場合は、横行トロリー１０の減速は行わず、加速
する。また、この場合で、バケット２０に後方に向かう
加速度が加わっている場合は横行トロリー１０の減速が
可能で、減速の必要性がある場合はこのタイミングで行
う。なお、実際には検出信号をコンピュータで演算し
て、横行用ウインチ４と巻上下用ウインチ７との運転指
令信号（主に、横行用ウインチ４の駆動を制御する。）
を得るようにしている。そして、本例では横行トロリー
１０の位置が常に測量されているので、該横行トロリー
１０を加速、減速、停止する必要性のある場所を予め知
ることができ、夫々の場所的条件に対処でき、効率的な
自動運転制御ができるようになる。

【００５９】なお、前記バケット２０には、バケット開
閉検出センサＳ２１、無線通信モデム２２等が設けられ
ている。前記バケット開閉検出センサＳ２１はリミット
スイッチ等が使用でき、コンクリート打設場所でコンク
リートが放出されたことを確認してバケット２０の巻き
上げ動作に入るようにするのが主たる目的であるが、吊
り下げられたバケット２０よりコンクリートが放出され
ると、荷重が極端に低下し、その反動で空になったバケ
ット２０は上昇し上下方向の振動が生じる。この上下方
向の振動は巻き上げ索６に加わる張力を監視して、巻上
下用ウインチ７の駆動を制御すれば防止できるが、大き
な荷重変動が短時間で生じると対処できないことになる
ので、バケット開閉検出センサＳ２１で予め荷重低減が
生じることを知り対処可能とするためにも使用してい
る。

【００６０】また、前記無線モデム２２は、前記加速度
計Ｓ２、バケット開閉検出センサＳ２１の検出信号を、
運転室５０ａまたは機械室５０ｂへ無線通信し、該運転
室５０ａよりの指令信号を受信するのに使用される。な
お、前記バケット２０には、図示しない超音波式高さセ
ンサが取付けられている。この超音波式高さセンサは、
バケット２０の打設面からの高さを検知して、打設面か
ら一定高さ以上では、バケット２０を開閉させないよう
にするもので、バケット２０の移動中（横行中）の開放
を防止するとともに、コンクリートの適正打設高さを確
保するようになっている。さらに、前記バケット２０に
は、図示しないバケット開閉リモコン受信機が取付けら
れている。このバケット開閉リモコン受信機は、バケッ
ト２０を開閉させる開閉信号を受信するものであり、こ
の開閉信号はケーブルクレーンの操作を行う運転室５０
ａから前記フックブロック２０ａに取付けられたバケッ
ト送受信機に送信され、このバケット送受信機から前記
バケット開閉リモコン受信機に送信するようになってい
る。また、前記フックブロック２０ａには、前記加速度
計Ｓ２、バケット送受信機等の他に、発電装置２３、図
示しない傾斜計、打設側リモコン受信機、バッテリ、拡
声器、パトライトもしくはＬＥＤ等が取付けられてい
る。前記発電装置２３はバケット２０に設けた各種電気
機器に電源を供給するもので、バケット２０にまで電力
線を連結すると切断の恐れがあるので、図では明示して
いないが、吊り下げ滑車２１の回転力をチェーンを介し
て発電機に伝達し、この回転力により電力を得るように
してもよいし、この発電装置２３を、風力発電に代えて
も、あるいは風力発電と併用してもよい。

【００６１】なお、上述した制御は、ファジィ制御を行
うと円滑な制御が可能となるので、各測定値はファジィ
コントローラに送信される。ファジィコントローラは、
各入力変数に対し、メンバーシップ関数を作成し、夫々
の入力変数に、大きい、やや大きい、どとらでもない、
やや小さい、小さい等の定義付けを行い、なおかつその
中でも、どの程度そのメンバーシップに属するかを定義
付けする。その後、各メンバーシップ関数を用いて作成
したファジィルールで出力を決定する。このファジィル
ールは、「もし要素ａが＋に大きく、要素ｂが−に小さ
い時、出力ｃを大きく＋に出力する」というような規則
を何通りも作成し、各入力変数の全ての条件を加味した
制御を行う。

【００６２】前記ファジィコントローラから出力される
数値は、制御用パソコンでの設定値で、通常の制御状態
で、制御状態が最適でないと判断された場合、ファジィ
コントローラから、自動的に設定値変更のデータが制御
用パソコンに送信される。通常状態ではファジィコント
ローラは、演算は行っているが、直接制御は行わない。
これはパソコンの計算時間を短縮し制御の高速化を図る
ためである。

【００６３】なお、本例では、横行用ウインチ４と巻上
下用ウインチ７とを自動制御するようにしているが、さ
らに、図示した移動塔２や、図示しない他方式のケーブ
ルクレーンの揺動塔、走行トロリー、滑車ブロック移動
索塔の夫々の駆動源を制御するのにも適用できるのは勿
論のことである。

【００６４】（第２実施形態例）次に、本発明のケーブ
ルクレーンの運転方法の第２実施形態例について説明す
る。なお、本例において、横行トロリー１０に対するバ
ケット２０の相対的位置を求める方法は、前記第１実施
形態例による方法と同じであるので、この方法について
は説明を省略する。

【００６５】本例において、前記第１実施形態例と異な
る点は、横行トロリー１０の三次元位置を求める方法で
あるので、以下、この方法について説明する。すなわ
ち、本例ではまず、図５に示すように、ダムの上流側ま
たは下流側に１台の自動追尾測角儀４０等を設置してい
る。なお、この自動追尾測角儀４０等の設置位置は、横
行トロリー１０をその移動範囲全域に亙って視認できる
ような位置に設置し、また、この設置位置を現場のロー
カル座標系における定点に設定しておく。

【００６６】次に、前記主索３の一端部が連結された固
定塔１と、他端部が連結された移動塔２の座標によって
横行トロリー１０の座標を算出する。すなわち、移動塔
２の座標を計測するには、移動塔２が立設された走行部
３５の走行輪３５ａにエンコーダを取付ける。そして、
この走行輪３５ａがレール３６上を転動する際におい
て、該レール３６の始点からの走行輪３５ａの回転数を
前記エンコーダによって測定することによって、レール
３６上の移動塔２の座標を計測する。なお、この座標は
例えば前記ローカル座標系における座標として計測す
る。

【００６７】ここで、前記走行輪３５ａは前記レール３
６上において、移動開始および終了時にスリップする可
能性がある。走行輪３５ａがスリップすると、このスリ
ップの滑り誤差が累積され大きな位置誤差となる。そこ
で、レール３６上において、例えば約１０メートル毎に
リセットピンを設け、その各リセットピンまでの最下流
を基点としたレール距離を求めておき、走行輪３５ａが
走行中にこのリセットピンを認識したときに、この値で
リセットすることによって、前記スリップによる累積誤
差を防止するようにする。なお、前記リセットピンは走
行輪５ａが直接接触する形式のものでもよく、また、リ
セットピンを走行輪５ａが横切った際にこれを感知する
形式のものでもよい。

【００６８】一方、前記固定塔１は移動しないので、こ
の固定塔の前記ローカル座標系における座標、つまり前
記主索３の回動中心である一端部の座標は定数である。
したがって、固定塔１の座標および移動塔２の座標が分
かれば、主索３の位置が直線で与えられる。

【００６９】次に、前記自動追尾測角儀４０等で、横行
トロリー１０に取付けられた反射プリズム１８を追尾す
る。この自動追尾測角儀４０等は、上述したように、予
め位置が求められた位置に設置することによって、現場
のローカル座標系における該自動追尾測角儀４０等の設
置位置座標を定数で与えることができる。そして、この
現場のローカル座標系における定点で、この自動追尾測
角儀４０等を０セットすれば、この自動追尾測角４０儀
等の追尾している方向が直線式で与えられる。

【００７０】その結果、前記主索３の位置を与えている
直線式と、前記自動追尾測角儀４０等の追尾方向を与え
ている直線式との交点の座標を算出することによって、
横行トロリーの座標（三次元位置）が、従来のケーブル
の張力に関係なく正確に求められる。

【００７１】上記のようにして横行トロリーの三次元位
置が求まれば、前記第１実施形態例の場合と同様にし
て、該横行トロリー１０に対するバケット２０の相対位
置を求めて、バケットの三次元位置を求め、さらに、横
行トロリー１０、バケット２０、移動塔２との正確な三
次元位置が求められれば、この値と予定した位置データ
とを比較して両者を合わすよう駆動源を制御することに
よって、ケーブルクレーンの自動運転を正確に行うこと
ができる。

【００７２】なお、この駆動源の制御は、前記第１実施
形態例の場合と同様に、横行用ウインチ４と巻上下用ウ
インチ７の駆動を制御する他、前記走行部３５を走行さ
せるモータ等の駆動を制御する。また、本例においても
前記第１実施形態例の場合と同様にして、バケット２０
の防振制御を行っている。

【００７３】（第３実施形態例）次に、本発明のケーブ
ルクレーンの運転方法の第３実施形態例について説明す
る。本例においては、前記横行トロリー１０、バケット
２０を吊り下げるためのフックブロック（吊下体）２０
ａおよび移動塔２の位置を、ＧＰＳ（グローバル・ポジ
ショニング．システム）を利用して、直接的に測量する
ようにしている。なお、本例においては、前記ＧＰＳを
利用して直接測量しているので、前記第１実施形態例に
おける自動追尾測角儀４０，４０等、反射プリズム１
８、傾斜計Ｓ１１、倣いアーム３１，３１、エンコーダ
Ｓ１２，Ｓ１２、測距儀Ｓ１３等は設けられていない。

【００７４】図６に示すように、横行トロリー１０に
は、ＧＰＳアンテナ５１ａを有する第１ＧＰＳ移動受信
機５１と、該第１ＧＰＳ移動受信機５１に受信された位
置データを無線で送信する第１送信機（特定小電力無線
局）５２とが設けられている。また、前記横行トロリー
１０に昇降可能に吊り下げられたフックブロック２０ａ
には、ＧＰＳアンテナ５３ａを有する第２ＧＰＳ移動受
信機５３と、該第２ＧＰＳ移動受信機５３に受信された
位置データを無線で送信する第２送信機（特定小電力無
線局）５４とが設けられている。さらに、前記移動塔２
には、ＧＰＳアンテナ５５ａを有する第３ＧＰＳ移動受
信機５５と、該第３ＧＰＳ移動受信機５５に受信された
位置データを無線で送信する第３送信機（特定小電力無
線局）５６とが設けられている。

【００７５】一方、予め三次元位置が求められている位
置、例えば本例においては前記運転室５０ａの側方位置
には、ＧＰＳアンテナ５７ａを有するＧＰＳ固定受信機
５７と、該ＧＰＳ固定受信機５７に受信された位置デー
タを無線で送信する固定送信機（特定小電力無線局）５
８とが設けられている。また、前記ＧＰＳ固定受信機５
７の設置位置が現場のローカル座標系における定点に設
定されている。

【００７６】そして、前記第１〜第３移動ＧＰＳ受信機
５１，５３，５５に受信された位置データ（三次元位置
データ）は、それぞれ第１〜第３送信機５２，５４，５
６から図６に示すような位置計測演算処理部６０に送信
される。この位置計測演算処理部６０には、受信機６１
〜６３が接続されており、該受信機６１〜６３が前記第
１〜第３送信機５２，５４，５６からの位置データを受
信して、該データを位置計測演算処理部６０に入力する
ようになっている。

【００７７】また、前記ＧＰＳ固定受信機５７に受信さ
れた位置データは、第４送信機５８から前記位置計測演
算処理部６０に送信される。この位置計測演算処理部６
０には、受信機６４が接続されており、該受信機６４が
前記第４送信機５８からの位置データを受信して、該デ
ータを位置計測演算処理部６０に入力するようになって
いる。

【００７８】そして、前記位置計測演算処理部６０にお
いては、前記ＧＰＳ固定受信機５７に受信された位置デ
ータに対する、前記第１〜第３移動ＧＰＳ受信機５１，
５３，５５に受信された各位置データの相対位置を計算
し、これによって、前記ＧＰＳ固定受信機５７の設置位
置である、現場のローカル座標系における定点に対する
前記第１〜第３移動ＧＰＳ受信機５１，５３，５５の座
標値を算出する。つまり、前記ローカル座標系における
横行トロリー１０、フックブロック２０ａおよび移動等
２の位置座標を算出する。

【００７９】そして、この算出された横行トロリー１
０、フックブロック２０ａおよび移動塔２の三次元位置
を予めコンピュータに入力した予定位置データに合わせ
るように、駆動を制御するものである。つまり、横行ト
ロリー１０、フックブロック２０ａおよび移動塔２との
正確な三次元位置が求められれば、この値と予定した位
置データとを比較して両者を合わすよう駆動源を制御す
ることによって、ケーブルクレーンの自動運転を正確に
行うことができる。なお、この駆動源の制御は、前記第
１および第２実施形態例の場合と同様に、横行用ウイン
チ４と巻上下用ウインチ７の駆動を制御する他、前記走
行部３５を走行させるモータ等の駆動を制御する。ま
た、本例においても前記第１および第２実施形態例の場
合と同様にして、バケット２０の防振制御を行ってい
る。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
のケーブルクレーンの自動運転方法によれば、吊下体の
位置を常に正確に測量しつつ自動運転できるので、誤差
数センチ内の極めて正確なケーブルクレーンの自動運転
を行うことができる。特に、視準が常に可能とは限らな
い吊下体の位置測量を、横行トロリーの自動追尾測角儀
等による測量と、横行トロリーに対する吊下体の相対的
位置測量とに分けて行い、両者の測量結果から該吊下体
の三次元位置を求めるため、高精度な測量ができ、正確
なケーブルクレーンの自動運転を行うことができ、この
自動運転の正確性は、コンクリートの積み込み、荷下ろ
しの作業性を向上させ、施工サイクルの短縮に大きく貢
献するものである。さらに、常に吊下体の実際の位置を
求め、予定位置と比較することで、安全でなおかつ最速
で吊下体を移動できる経路を算出して施工サイクルを短
縮することができる。

【００８１】請求項２のケーブルクレーンの自動運転方
法によれば、前記請求項１と同様の効果を得ることがで
きるとともに、自動追尾測角儀等１台をトロリーを視準
できる位置に設置すればよいので、山岳部等において、
２台の自動追尾測角儀等を設置する場所を確保しにくい
場合等に有利である。

【００８２】請求項３のケーブルクレーンの自動運転方
法によれば、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング．シ
ステム）を利用して、横行トロリー、吊下体および主索
の他端部のそれぞれの位置を直接的に測量するようにし
ているので、リアルタイムに位置を求めることができる
とともに、誤差の発生要因が少ないので、より正確にケ
ーブルクレーンの自動運転を行うことができる。

【００８３】請求項４のケーブルクレーンの自動運転方
法によれば、前記請求項１〜３における制御に加え、吊
下体の自動防振制御が行えるため、安全性が高く、吊下
体の走行速度を最も効率的に設定でき、施工サイクルを
さらに短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のケーブルクレーンの自動運転方法の一
例を説明するためのもので、ダム用ケーブルクレーンを
示す正面図である。

【図２】同、ダム用ケーブルクレーンの概略構成を示す
平面図である。

【図３】同、要部の拡大正面図である。

【図４】同、要部の拡大正面図である。

【図５】本発明のケーブルクレーンの自動運転方法の他
の例を説明するためのもので、ダム用ケーブルクレーン
の概略構成を示す平面図である。

【図６】本発明のケーブルクレーンの自動運転方法のさ
らに他の例を説明するためのもので、ダム用ケーブルク
レーンを示す正面図である。

【図７】同、位置計測演算処理部を示す図である。

【符号の説明】

２ 移動塔 ３ 主索 ４ 横行用ウインチ ６ 巻き上げ索 ６ａ 吊り下げ部 ７ 巻上下用ウインチ １０ 横行トロリー ２０ バケット（吊下体） ２０ａ フックブロック（吊下体） ３５ａ 走行輪 ４０ 自動追尾測角儀 ５１ 第１ＧＰＳ移動受信機 ５２ 第１送信機 ５３ 第２ＧＰＳ移動受信機５３ ５４ 第２送信機 ５５ 第３ＧＰＳ移動受信機５５ ５６ 第３送信機 ５７ ＧＰＳ固定受信機 ５８ 第４送信機 Ｓ１ 進行検出装置 Ｓ２ 加速度計 Ｓ３ トロリー位置検出装置

フロントページの続き (72)発明者 石井 正典 東京都港区虎ノ門一丁目20番10号 西松 建設株式会社内 (72)発明者 小田 和俊 福岡県福岡市中央区薬院２丁目７番１号 西松建設株式会社九州支店内 (72)発明者 荏隈 幸五千 福岡県福岡市中央区薬院２丁目７番１号 西松建設株式会社九州支店内 (72)発明者 橘▲高▼ 耕治 大阪府大阪市東淀川区西淡路１丁目１番 36号 株式会社橘▲高▼工学研究所内 (72)発明者 赤木 晃 大阪府大阪市東淀川区西淡路１丁目１番 36号 株式会社橘▲高▼工学研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−242196（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−117983（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−206378（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−240987（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B66C 13/00 - 15/06 B66C 21/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主索に沿って往復動する横行トロリーを
   自動追尾する一対の自動追尾測角儀または自動追尾測距
   測角儀を、これらを結ぶ直線が前記主索に交差しないよ
   うに、該主索の両側に設置して、これら自動追尾測角儀
   または自動追尾測距測角儀で、該横行トロリーの三次元
   位置の測量を行い、 前記横行トロリーの傾斜角度を測定するとともに、前記
   横行トロリーに、該横行トロリーからＶ字状に垂下され
   た巻き上げ索の吊り下げ部の下端部によって昇降可能に
   吊り下げられた吊下体の、前記横行トロリーに対する位
   置を、前記Ｖ字状の吊り下げ部の二つの上端部と下端部
   とを結ぶ三角形の、二つの角度と一辺の長さを測定する
   ことによって算出し、この算出された横行トロリーに対
   する吊下体の相対的位置データより該吊下体の三次元位
   置を演算し、 前記横行トロリーと吊下体との三次元位置を予めコンピ
   ュータに入力した予定位置データに合わせるように、該
   横行トロリーと吊下体の駆動を制御するようにしたこと
   を特徴とするケーブルクレーンの自動運転方法。
2. 【請求項２】 一端部を支点として他端部が回動する主
   索の前記他端部の位置を、該他端部に設けられた走行輪
   の走行始点からの回転数をエンコーダによって測定する
   ことによって求め、この求められた主索の他端部の位置
   と、該主索の一端部の位置とから主索の位置を算出し、 前記位置が算出された主索に沿って往復動する横行トロ
   リーを、自動追尾測角儀または自動追尾測距測角儀によ
   って測量することによって、該横行トロリーの三次元位
   置を算出し、 前記横行トロリーの傾斜角度を測定するとともに、前記
   横行トロリーに、該横行トロリーからＶ字状に垂下され
   た巻き上げ索の吊り下げ部の下端部によって昇降可能に
   吊り下げられた吊下体の、前記横行トロリーに対する位
   置を、前記Ｖ字状の吊り下げ部の二つの上端部と下端部
   とを結ぶ三角形の、二つの角度と一辺の長さを測定する
   ことによって算出し、この算出された横行トロリーに対
   する吊下体の相対的位置データより該吊下体の三次元位
   置を演算し、 前記横行トロリー、吊下体および主索の他端部の三次元
   位置を予めコンピュータに入力した予定位置データに合
   わせるように、該横行トロリー、吊下体および主索の他
   端部の駆動を制御するようにしたことを特徴とするケー
   ブルクレーンの自動運転方法。
3. 【請求項３】 一端部を支点として他端部が回動する主
   索に沿って往復動する横行トロリーに、第１ＧＰＳ移動
   受信機と該第１ＧＰＳ移動受信機に受信された位置デー
   タを無線で送信する第１送信機とを設け、 前記横行トロリーに昇降可能に吊り下げられた吊下体
   に、第２ＧＰＳ移動受信機と該第２ＧＰＳ移動受信機に
   受信された位置データを無線で送信する第２送信機とを
   設け、 前記主索の他端部に、第３ＧＰＳ移動受信機と該第３Ｇ
   ＰＳ移動受信機に受信された位置データを無線で送信す
   る第３送信機とを設け、 予め三次元位置が求められている位置に、ＧＰＳ固定受
   信機と該ＧＰＳ固定受信機に受信された位置データを無
   線で送信する固定送信機とを設け、 前記第１〜第３移動ＧＰＳ受信機に受信された位置デー
   タを、それぞれ第１〜第３送信機から位置計測演算処理
   部に送信するとともに、前記ＧＰＳ固定受信機に受信さ
   れた位置データを固定送信機から前記位置計測演算処理
   部に送信し、 この位置計測演算処理部において、前記予め三次元位置
   が求められている位置に対する前記横行トロリー、吊下
   体および主索の他端部の相対的位置データによって、こ
   れら横行トロリー、吊下体および主索の他端部の位置を
   演算し、 この演算された横行トロリー、吊下体および主索の他端
   部の三次元位置を予めコンピュータに入力した予定位置
   データに合わせるように、該横行トロリー、吊下体およ
   び主索の他端部の駆動を制御するようにしたことを特徴
   とするケーブルクレーンの自動運転方法。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載のケーブ
   ルクレーンの自動運転方法において、 前記吊下体の加速度とその方向を、吊下体に設けられた
   加速度計で計測し、前記横行トロリーの進行方向および
   進行速度を進行検出装置で検出し、これら加速度計によ
   る計測値と、進行検出装置による検出値と、前記横行ト
   ロリーに対する吊下体の位置の値とで、該吊下体の揺れ
   を防ぐように横行トロリーの進行速度ないし進行方向を
   制御する信号を算出し、この制御信号によって、横行ト
   ロリーの駆動を制御するようにしたことを特徴とするケ
   ーブルクレーンの自動運転方法。