JP3245283B2 - 運転状態表示装置を備えたクレーン制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般作業用天井クレー
ン、ジブクレーン、クライミングクレーン、ケーブルク
レーン、アンローダ、移動式クレーン等の各種クレーン
において、遠方より無線操作等にて運転を行うクレーン
の制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、遠方より無線操作にて運転を行う
クレーンの制御装置としては、１台のクレーンに対し１
組の送受信機を設けてクレーンの運転を行うものがあ
る。即ち、図１４の如く荷取り場及び荷下し場における
オペレータに送信機としての無線操作装置を携帯させ、
クレーン側にシーケンサと接続した無線受信機を設置し
て、無線操作装置からクレーンシーケンサへの一方向の
通信により、クレーンを無線操作するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、無線操作式
クレーンを無線操作する場合、オペレータは吊荷の近く
で操作し、荷を下ろすときには荷下し場の付近で操作す
るのがより確実性があり安全性も高い。しかし、ジブク
レーンのように作業半径の大きなクレーンの場合、無線
操作装置を携帯したオペレータの移動範囲が限られるた
め、作業の確実性及び安全性の確保が困難となることが
ある。同様に、ビル建設現場におけるクライミングクレ
ーンのように、地上で玉掛け、建屋上で荷下しする場合
も、上記と同じ理由から、揚重物がオペレータの視角外
となったり電波障害物により通信が不安定となったりす
ることがある。

【０００４】この点に関し本発明者等は、１台のクレー
ンに対し２組の送受信機を設けて制御することにより、
その作業の確実性、安全性を確保し、作業性を良好にす
ることを別途に提案している。即ち、建屋上部に、クレ
ーンコントローラ，自動運転装置及び無線送受信機を含
む建屋局を設けると共に、地上側に、地上コントロー
ラ，クレーン管理装置及び無線送受信機を含む地上局を
設け、この建屋局と地上局とをネットワークで結んで、
クレーン管理装置で管理されるクレーン構造，建屋形状
等のパラメータデータと揚重指示データを、建屋局及び
地上局間で常に同一かつ最新のものに維持する一方、建
屋上部には建屋局の無線送受信機と通信してクレーンを
無線操作可能な建屋側無線操作装置を、また、地上側に
は地上局の無線送受信機と通信してクレーンを無線操作
可能な地上側無線操作装置を設けた構成のものである。

【０００５】しかしながら、２組の送受信機を設けて制
御する場合には、例えば一方の組の送受信機で荷取り場
でのクレーン操作をなし、それから離れた荷受け場まで
自動運転で運んで、他方の組の送受信機で荷受け場での
クレーン操作をすることになり、荷取り場と荷受け場の
いずれかのクレーン操作を伴なう作業の終了を転機とし
て、次のクレーン動作が行われることになる。このた
め、荷取り場に居る作業現場関係者や荷受け場に居る作
業現場関係者は、自動運転時のクレーンの運行状態の確
認が取り難くなる。特に、揚重予定に従って揚重物の行
先番地等の揚重指示を、揚重実績を踏まえて、自動的に
順次に通知して行く自動制御の下では、揚重予定作業の
進捗度（揚重予定実行管理状態）についての確認が取り
難くなる。また荷取り場に居る作業現場関係者と荷受け
場に居る作業現場関係者との間の意志の疎通も欠き易
い。

【０００６】従って、クレーンが現在どちらの組の送受
信機で無線操作されているのか又は自動運転による如何
なる進捗状況にあるのか等が、作業現場関係者に明確に
認識できないままに作業が継続されて行くという危険が
ある。

【０００７】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、自動運転時のクレーンの
運行状態や揚重予定実行管理状態等を作業現場関係者に
周知させて、クレーン作業の安全性の確保と作業性の向
上とを図り得る大画面運転状態表示装置を備えたクレー
ン制御装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によるクレーン制御装置は、建屋の上部にク
レーンを設置し地上側と建屋の上部との間で荷の受け渡
しを行なうクレーンの制御装置において、建屋の上部に
クレーンの制御部として建屋局を設置すると共に建屋局
に対するリモートコントローラとして建屋リモコンを設
け、また地上側にクレーンの制御部として地上局を設置
すると共に地上局に対するリモートコントローラとして
地上リモコンを設け、上記建屋局側及び地上局側にそれ
ぞれクレーンの運行状態を表示する大画面表示装置を屋
外に設置し、この表示塔を、上記両大画面表示装置が共
に同じ内容を表示するように構成し、上記地上リモコ
ン、地上局、建屋リモコン及び建屋局等の制御部によ
り、地上リモコン運転、自動揚重運転、建屋リモコン運
転、自動戻り運転等の運転モードでクレーンが運行され
たとき、少なくともこれらの運転モードの種別がクレー
ンの運行状況を示すために上記屋外の両大画面表示装置
に表示されるようにした構成のものである（請求項
１）。

【０００９】この場合、上記大画面表示装置が、更に揚
重予定実行管理状態をも表示する構成とすることもでき
るし（請求項２）、上記大画面表示装置が、更に安全装
置作動状態をも表示する構成とすることもできる（請求
項３）。

【００１０】

【００１１】さらに、上記建屋局側及び地上局側のそれ
ぞれに表示塔を設置し、この表示塔を、上記クレーンの
運行状態を表示する大画面表示装置と同期して、上記自
動運転の準備完了時に点灯し、運転中に点滅させて、作
業者に視認できるようにすることができる（請求項
４）。

【００１２】

【作用】請求項１では、クレーン制御装置の自動運転時
の運行状態を表示する大画面表示装置を屋外に設置し、
建屋局と地上局側において、共に同じ内容を表示させる
ようにしているため、クレーンが現在どの組の送受信機
で無線操作されているのか又は自動運転による如何なる
進捗状況にあるのか等が、建屋局と地上局側の双方の作
業現場関係者に明確に認識される。

【００１３】請求項２では、上記大画面表示装置が、上
記運行状態の他に揚重予定実行管理状態をも表示するた
め、仕事のスケジュールや運行状況が作業現場関係者に
明かとなって、その安全性と作業性が向上する。

【００１４】請求項３では、更に安全装置作動状態も表
示されるため、その安全管理を容易に行うことができ
る。

【００１５】

【００１６】請求項４においては、建屋局側及び地上局
側のそれぞれに表示塔を設置し、この表示塔を、クレー
ンの運行状態を表示する大画面表示装置と同期して、上
記自動運転の準備完了時に点灯し、運転中に点滅させ
て、作業者に視認できるようにしているので、上記大画
面表示装置と併せてその内容の伝達を建屋局と地上局側
の双方の作業現場関係者に周知徹底させることができ
る。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。

【００１８】図１に示すクレーン制御装置は、図３に示
すように、建築中のビル（建屋）１の上部に設置された
高層建築用ジブクレーンいわゆるクライミングクレーン
２を対象としたものであり、建築中のビル１の上部（こ
こではクレーン２上）に設置された建屋局（クレーン上
システム）Ａと、これに対するリモートコントローラで
ある携帯可能な建屋側無線操作装置（建屋リモコン）ａ
とから成る１組と、そして地上側に設置された地上局
（地上システム）Ｂと、これに対するリモートコントロ
ーラである携帯型の建屋側無線操作装置（地上リモコ
ン）ｂとから成る１組とで構成されている。

【００１９】通常、クレーン１台でビルを作ることはな
く、ｎ台のクレーンが使用される。本実施例でも、ｎ台
のクレーンを使用することを前提としている（図８参
照）。かかる場合、上記建屋側無線操作装置ａを備えた
建屋局Ａと、上記地上側無線操作装置ｂを備えた地上局
Ｂとを以て、クレーン１台に対する１セットの制御装置
が構成され、合計ｎ台のクレーンに対してｎセットのク
レーン制御装置が用意される。

【００２０】（１）建屋局 建屋局Ａの主たる機能は、(a) 自動運転制御出力（荷振
れ制御、運転バス制御）,(b)揚重予定データ取り込み
（全体管理装置より）,(c)揚重予定データの各無線局へ
の送信指令,(d)揚重クレーン位置データの取り込み,(e)
各無線局の操作権判断，(f) 自動／手動切り替え，(g)
衝突防止出力，(h) 揚重実績データ送信（全体管理シス
テムへ）である。

【００２１】建屋局Ａは、クレーンの巻上装置（モータ
ＨＭ）１７，起伏装置（モータＤＭ）１８及び旋回装置
（モータＳＭ）１９を制御する通常のクレーン制御盤１
０の他に、これにＩ／Ｏポートライン１６を介して接続
されたシーケンサ（ＰＬＣ（プログラマブル・ロジカル
・コントローラ））としてのクレーンコントローラ２０
と、玉掛け及び地切り後の吊り荷を建屋上又は地上の揚
重目的地まで自動運転で運ぶ自動運転装置をＣＲＴ３１
及びキーボード３２と共に構築する自動運転ＣＰＵ３０
と、主として自動運転途中での障害物との衝突を避ける
衝突防止装置４３をＣＲＴ４１及びキーボード４２と共
に構築する衝突防止ＣＰＵ４０と、そして、建屋側無線
操作装置ａとの無線通信を行うためのクレーン上無線送
受信機５０とを有して構成されている。

【００２２】また、クレーンコントローラ２０，自動運
転ＣＰＵ３０及び衝突防止ＣＰＵ４０は、ネットワーク
ケーブル３３により、一般通信手段（ＲＳ２３２Ｃ，Ｒ
Ｓ４２２，ＲＳ４８５その他）にてローカルエリアネッ
トワークに加入している。また、クレーン上無線送受信
機５０は、Ｉ／Ｏポートライン２５により、クレーンコ
ントローラ２０及び自動運転ＣＰＵ３０に接続されてい
る。

【００２３】クレーンコントローラ クレーンコントローラ２０は、図１２に示すように、ク
レーン運転の実行を司る部分であり、図２に示すよう
に、リモコン制御情報を取り扱う通信制御部と、自動運
転出力及びリモコン操作出力を取り扱うクレーン制御部
とを有する。２１は自動運転システムの運行状態、揚重
予定実行管理状態、安全装置作動状態等を表示させる大
画面表示装置であり、カラー液晶表示パネルからなる。
２２は回転標識灯又は点滅灯等の表示塔であり、上記大
画面表示装置２１と同期して、例えば自動運転中は点滅
され、自動運転完了時には点灯するように動作する。こ
の大画面表示装置２１及び表示塔２２は、作業現場関係
者に自動運転システムの運行状態、揚重予定実行管理状
態、安全装置作動状態等を知らせるためのものであり、
詳しくは後述する。尚、２３は非常停止スイッチ、２４
は自動／手動切替スイッチである。

【００２４】クレーンコントローラ２０は、巻上位置セ
ンサー１１及び旋回角度センサー１２からの信号Ｈ，Ｓ
と、起伏角度センサー１３及び荷重ロードセル１４から
モーメントリミッタを通して得られる起伏・荷重信号１
５とを受け、これら巻上位置，旋回角度，起伏角度及び
荷重を監視しつつ、クレーン制御盤１０を介して、クレ
ーンの巻上装置１７，起伏装置１８及び旋回装置１９を
制御する。

【００２５】自動運転ＣＰＵ 自動運転ＣＰＵ３０は、荷取り位置のリモコン操作器に
より、吊り荷の玉掛け終了後目的位置付近（上方）まで
の安全ルートを自動検索し、自動運転を行なう装置であ
り、詳しくは後述するが、図１２に示すように、揚重指
示データの取り込み、操作権管理、運転パス設定、振れ
止め演算、運転モード管理、無線装置制御といった機能
部を有する。

【００２６】ここで「自動運転」とは、既に少し触れた
が、図３の如く、地上側無線操作装置ｂにより吊り荷
（揚重物）６を玉掛け及び地切りした後、その荷取り位
置より、吊り荷を建屋上の揚重目的まで運ぶ工程につい
て行う自動運転と、建屋側無線操作装置ａにより吊り荷
６が荷下ろし及び玉外しされた後、フックをその荷受け
位置より地上の戻り位置に移す工程について行う自動運
転とをいう。但し、上記の荷取り位置と荷受け位置とが
逆転して、建屋側が荷取り位置となる場合もある。

【００２７】また「運転モード」とは、システム停止、
手動モード、地上リモコンモード、自動運転揚重モー
ド、建屋リモコンモード、自動運転戻りモード、自動運
転システム予定終了をいう。

【００２８】自動運転ＣＰＵ３０は、上記自動運転の実
行に際し、図１に示すように荷振れセンサー３５からの
信号を受け、主として、吊り荷の振れ止めを行う演算
（図１２）の基礎データとして利用する。

【００２９】（２）地上局Ｂ 地上局Ｂは、ＣＲＴ６１，キーボード６２及びハードデ
ィスク装置６３と共にクレーン管理装置６４を構成しス
ケジュール等の管理を行うクレーン管理ＣＰＵ６０と、
ＰＬＣから成る地上コントローラ７０と、そして、地上
側無線操作装置ｂとの無線通信を行うための地上無線送
受信機８０とを有して構成されている。

【００３０】地上局Ｂの主たる機能は、(a) パラメータ
設定,(b)揚重予定入力・編集・変更,(c)揚重実行管理,
(d)揚重実績データ保存,(e)揚重実績出力である。

【００３１】地上局Ｂのクレーン管理ＣＰＵ６０及び地
上コントローラ７０は、ネットワークケーブル３３によ
り、上記したローカルエリアネットワークに加入してお
り、建屋局Ａと地上局Ｂとを結ぶネットワークケーブル
３３の途中には、専用のスリップリングから成るロータ
リーコネクタ３４が設けられ、クレーンの旋回動作によ
るねじれの影響をケーブルが受けないようになってい
る。また、地上無線送受信機８０は、Ｉ／Ｏポートライ
ン６５により、クレーン管理ＣＰＵ６０に接続されてい
る。

【００３２】この地上局Ｂにおいても、図４に示すよう
に、クレーン管理ＣＰＵ６０に、カラー液晶表示パネル
からなる大画面表示装置７１が設けられ、また地上コン
トローラ７０に回転標識灯又は点滅灯等の表示塔７２が
設けられ、これらは上記ネットワークを介し、大画面表
示装置２１及び表示塔２２と同期して動作し、同じ内容
を表示するようになっている。

【００３３】（３）無線操作装置 建屋側無線操作装置ａの主たる役目は、(a) クレーンの
無線操作,(b)揚重予定（目的番地）及び操作オペレータ
へのメッセージのＬＣＤ表示,(c)自動運転スタート（戻
り）,(d)無線操作許可表示,(e)衝突防止停止信号表示,
(f)非常停止である。

【００３４】また、地上側無線操作装置ｂの主たる役目
は、(a) クレーンの無線操作,(b)揚重予定（目的番地）
及び操作オペレータへのメッセージのＬＣＤ表示,(c)自
動運転スタート（行き）,(d)揚重予定の実行及び変更,
(e)割り込み揚重指示，(f) 無線操作許可表示,(g)衝突
防止停止信号表示,(h)非常停止であり、建屋側無線操作
装置ａでは行えない揚重予定の実行及び変更，割り込み
揚重指示ができる点で異なっている。

【００３５】建屋側無線操作装置ａは、無線送受信機５
１，小型ＣＰＵ５２，液晶表示装置（ＬＣＤ）５３、入
力装置５４を有しており、同様に地上側無線操作装置ｂ
も、無線送受信機８１，小型ＣＰＵ８２，液晶表示装置
（ＬＣＤ）８３、入力装置８４を有して構成されてい
る。両無線操作装置ａ，ｂは同一構成であるが、その通
信周波数が異なり、また無線操作装置ａについては揚重
予定の実行及び変更，割込み機能が殺されている点で異
なる。

【００３６】両無線操作装置ａ，ｂは、図１１に示すよ
うに、建屋局又は地上局の無線送受信機５０又は８０と
双方向に通信してクレーンを無線操作するに必要な操作
機能部と、自動運転をスタートさせるためのメッセージ
機能部とを有している。そして、メッセージ機能部で
は、玉掛け，地切り時のクレーンのリモコン運転、揚重
割り込み作業入力、クレーンの非常停止、クレーン管理
ＣＰＵまたは自動運転ＣＰＵとのメッセージの送信／受
信、メッセージのＬＣＤ表示を行うことが可能となって
いる。

【００３７】図７に無線操作装置のパネル面を示す。こ
れは無線操作装置ａ，ｂとも同じであるので、代表的に
無線操作装置ｂについて説明する。まず、装置のパネル
中央下部には、テンキー８４２と、“自動（−）”“割
込揚重”“計画変更”“決定”“取消”“クリア”のフ
ァンクションキー８４３とを有するキーボード８４１が
配置され、これらのテンキー８４２及びファンクション
キー８４３にて、自動運転指示、行き先（揚重先アドレ
ス）指示等の揚重指示や、割込揚重指示等の指示を入力
できるようになっている。

【００３８】ファンクションキー８４３のうち、“自動
（−）”キーは自動運転の開始をクレーン管理ＣＰＵ６
０に通知するものであり、割込揚重データ（節・階）入
力時は、マイナスキーとして働く。“割込揚重”キー
は、割込み揚重を行うためのもので、これを押すと割込
入力画面に切り替わる。“計画変更”キーは、揚重計画
を変更する際に使用するもので、これを押すと計画変更
入力画面に切り替わる。“決定”キーは、データ入力の
決定を実行するもので、最終データの決定でクレーン管
理ＣＰＵ６０にデータを送信する。“取消”キーは、入
力中に強制的にモニタ画面に戻るためのものであり、こ
れを押すことにより途中の入力内容は破棄される。“ク
リア”キーは入力中のデータクリアに用いられる。

【００３９】上記キーボード８４１の上方には、上記液
晶表示装置（ＬＣＤ）８３が配置され、該液晶表示装置
（ＬＣＤ）５３，８３により、メッセージ及びデータが
表示されるようになっている。ＢＬは液晶バックライト
のＯＮ／ＯＦＦスイッチ、ＬＣＤＶＲは液晶調整用ボリ
ュウムを示す。

【００４０】また、キーボード８４１の左側には旋回・
起伏操作用のジョイスティック８４４が、右側には揚程
操作用のジョイスティック８４５が配置されている。こ
れらキーボード８４１，ジョイスティック８４４及び８
４５は、上記の入力装置８４を構成している。

【００４１】更に、パネルの右上には、送信“ＴＸ”、
処理中“ＢＳ”、正常受信“ＲＸ”、受信データエラー
“ＥＲ”を表わす表示器（発光ダイオード）と、そして
操作権有り“ＥＮ”を表わす操作権表示器（発光ダイオ
ード）８３１とが設けられている。尚、８２１は非常停
止ボタン、８２２はブザー、８２３はパッテリーチェッ
カーたる電圧計である。

【００４２】図１１に示すように、上記無線操作装置
（リモコン）は無線送受信機と協働して、リモコン操作
システムを構成している。そして、無線操作装置（リモ
コン）は、データ処理、操作インターフェース及び通信
制御の機能を有し、操作インターフェースについては、
ジョイステック、割り込み作業入力キー、非常停止ボタ
ン、ＬＣＤ表示及び警報音等より構成されている。な
お、無線送受信機は、パソコン・インターフェースと通
信制御の機能を有する。

【００４３】リモコン操作システムの役目は、玉掛け、
地切り時のクレーンのリモコン運転、揚重予定の実行及
び変更，揚重割り込み作業入力、クレーンの非常停止、
クレーン管理ＣＰＵ又は自動運転ＣＰＵとのメッセージ
の送信／受信、メッセージのＬＣＤ表示である。

【００４４】（４）ネットワークの構築 図８に示すように、ローカルエリアネットワークは、
「系統１」と「系統２」との２系統で行われる。「系統
１」は、各クレーンに個別のネットワークを構築する部
分であり、図９に示すように、上述したクレーンコント
ローラ２０を“ノード１”，クレーン管理ＣＰＵ６０を
“ノード２”，自動運転ＣＰＵ３０を“ノード３”，衝
突防止ＣＰＵ４０を“ノード４”，地上コントローラ７
０を“ノード５”，振れ計測ＣＰＵを“ノード６”と
し、これらをケーブル３３で接続したリング型ＬＡＮと
して構築されている。また「系統２」は、１現場に配設
した各クレーン間を結ぶネットワークを構築する部分で
あり、図８に示すように、各クレーンの地上コントロー
ラ７０間をネットワークケーブル７３により結んで構成
されている。

【００４５】図９において、クレーンコントローラ２
０，クレーン管理ＣＰＵ６０，自動運転ＣＰＵ３０，衝
突防止ＣＰＵ４０，地上コントローラ７０，振れ計測Ｃ
ＰＵは、それぞれダイレクトメモリを有しており、その
うちの予め定められたアドレスエリア（図中の網掛け部
分）を「自ノード送信エリア」とし、他のエリア（図中
の白抜き部分）を、対応する「他ノード受信エリア」と
して持っている。例えば、図９において、クレーンコン
トローラ２０（ノード１）の自ノード送信エリアをアド
レス“０００”〜“１４９”に定めているので、他のノ
ード２〜ノード６においては、これに対応するアドレス
“０００”〜“１４９”のエリアが、ノード１用の他ノ
ード受信エリアとなる。残りのエリアについても同様で
ある。

【００４６】このように全てのノードで同一割り付けと
し、全てのノードのリフレッシュパラメータも同一とし
ており、これによって系統１の全てのノードのダイレク
トメモリが、ローカルエリアネットワークのリフレッシ
ュによって同一内容に保たれるようになっている。

【００４７】クレーン管理ＣＰＵ クレーン管理ＣＰＵ６０は、装置全体の初期設定、揚重
予定の設定及び管理、装置の管理を行なう部分であり、
図１０に示すように、「パラメータ設定」、「揚重予定
管理」、「揚重実行管理」、「揚重実績管理」、「日報
・月報」、「システム設定」、「プログラム・エラーロ
グ表示」、「通信エラーログ表示」、「停電処理」の機
能を有する。

【００４８】「パラメータ設定」では、リフレッシュパ
ラメータとして、キーボード６２から「クレーン構造デ
ータ」、「建屋形状データ」、「固定障害物データ」、
「揚重物データ」等の各データがクレーン管理ＣＰＵ６
０に入力される。これらパラメータは、上記ノード２
（クレーン管理ＣＰＵ６０）におけるダイレクトメモリ
の所定アドレスエリア（自ノード送信エリア）“１５
０”〜“２９９”に記憶される。そして、このパラメー
タの内容は、ローカルエリアネットワークのリフレッシ
ュによって、クレーン管理ＣＰＵ６０から他ノードに一
斉に通信され、他の全てのノードにおけるダイレクトメ
モリの対応するアドレスエリア“１５０”〜“２９９”
が、同一内容に更新される。

【００４９】「揚重予定管理」では、一日分の揚重予定
がクレーン管理ＣＰＵ６０に入力されてディスク装置６
３に記憶され、作業指示票が作成される。「揚重予定」
は、リモコンで特に指定しない場合の揚重の運搬先アド
レス（Ｘ通り，Ｙ通り）について１日１ファイルのデー
タファイルを作成し、入力するものである。１レコード
（揚重１件に相当する）の内容は、「揚重物コード」
「揚重物名」「揚重節・階の区別」「揚重節・階」「揚
重先Ｘ通り」「揚重先Ｙ通り」「ブロック先頭マーク」
「柱フラグ」を、この順序で左から右へカンマで区切り
ながら記載したものを１件として、９９件分を９９行で
記載したものから成る。但し、ファイルの先頭には、ク
レーン番号，Ｘ通り，Ｙ通りが、例えば「1,5.0,7.5 」
の形で表示される。ここに「節」とはビル等について一
度に行ってしまう構築単位（例えば３階分）をいい、
「階」とはフロアーをいう。

【００５０】「揚重実行管理」では、上記の揚重指示内
容を、上記ローカルエリアネットワークのリフレッシュ
によって、他ノードに一斉に知らせ、他の全てのノード
におけるダイレクトメモリの対応するアドレスエリア
“１５０”〜“２９９”を同一内容に更新させる。揚重
実行管理の一環として、このようにして、クレーン管理
装置で管理されるクレーン構造，建屋形状等のパラメー
タデータと揚重指示データが、建屋局Ａ及び地上局Ｂ間
で常に同一かつ最新のものに維持される。更に、揚重実
行管理は、上記揚重指示送信の他に、クレーンコントロ
ーラ２０からの揚重予定の実行及び変更、割り込み揚重
指示受信、割り込み揚重操作チェック、自動運転ＣＰＵ
３０への割り込み揚重指示送信、表示パネル７１への表
示情報送信も行う。

【００５１】「揚重実績管理」では、上記自動運転ＣＰ
Ｕ３０からの揚重実績データ、つまり揚重予定が消化さ
れた実績データを受信し、揚重実績表示、揚重実績デー
タ出力、揚重実績印字を行う。

【００５２】日報・月報機能は、他のクレーン管理ＣＰ
Ｕからの日報・月報のデータを集計し、日報・月報のプ
リントアウト出力を行う。

【００５３】地上コントローラ 図８に示すように、No. １のクレーンに属する地上コン
トローラ７０は、系統２のネットワークにより、次々と
隣のクレーンに属する地上コントローラ７０と接続され
る。そして、そのデータリンク部分に上記ダイレクトメ
モリを有し、そのクレーン毎に割り振られた対応するア
ドレスエリアに、各クレーンNo. １〜No. ６の情報が格
納されるようになっている。このクレーン情報は、クレ
ーン自身の半径、旋回のパルス、旋回速度等である。

【００５４】地上コントローラ７０は、ローカルエリア
ネットワークによる系統１と系統２間でのデータ交換
（クレーン相互の現在位置座標データ、その他）、シグ
ナルタワー（表示塔７２）の点灯制御、非常停止および
その他のスイッチ監視を行う。

【００５５】（５）主要な処理機能 自動運転制御 自動運転制御は、図１２に示すように、自動運転ＣＰＵ
とクレーンＰＬＣで行われる。「自動運転」は、地切り
した吊り荷（揚重物）６を、その荷取り位置より荷受け
位置まで運ぶ工程と、荷下ろし後に荷受け位置から地上
の戻り位置に戻す工程について行う自動運転である。

【００５６】自動運転ＣＰＵ３０は、図１２に示すよう
に、揚重指示データの取り込み、操作権管理、運転パス
設定、振れ止め演算、運転モード管理、及び無線装置制
御を行う。即ち、自動運転ＣＰＵ３０の機能には、クレ
ーン管理ＣＰＵより次の揚重データをダイレクトメモリ
を介して取り込む「揚重指示データ取り込み」、運転モ
ードの管理に基づき操作権を各サブシステムへ与える
「操作権管理」、揚重指示データより軌道範囲を求め、
障害物との干渉を検索する「運転パス設定」、起伏・旋
回の加速／減速パターンをファージ演算により求める
「振れ止め演算」、リモコン、地上ＰＬＣよりの操作ス
イッチにより運転モードの管理を行なう「運転モード管
理」、そして建屋リモコンの入出力制御を行なう「無線
装置制御」がある。

【００５７】「運転モード」とは、システム停止、手動
モード、建屋リモコンモード、地上リモコンモード、自
動運転揚重モード、自動運転戻り、自動運転システム予
定終了をいう。

【００５８】クレーンＰＬＣの機能は、運転データによ
り自動運転の実行を行なう「クレーン運転実行」であ
る。

【００５９】操作権管理（図１３） ここで「操作権」とは、地上側無線操作装置（地上リモ
コン）ｂ，クレーンコントローラ（クレーンＰＬＣ）２
０，および建屋側無線操作装置ａ（建屋リモコン）の三
者のうち、排他的に常に１者のみがクレーンを操作可能
として安全を確保するために、三者間で受け渡しされる
クレーン操作の許可権をいう。

【００６０】自動運転におけるクレーン操作権の管理は
自動運転ＣＰＵで行なわれている。系統１のネットワー
クにおいて、操作権を与えられていないノード（システ
ム）では、クレーンの操作を行なうことはできない。自
動運転時に、操作権を持つことのできるノード（システ
ム）は、地上リモコン，クレーンＰＬＣ，建屋リモコン
の三者のうちのいずれか１つであり、以下の通りであ
る。

【００６１】(a) 地上リモコンは、揚重物の玉掛け時
において、自動運転（行き）のスタート釦が押されるま
で操作権を持つ。この自動運転スタート釦は、図７のフ
ァンクションキー８４３の“自動”ボタンに対応してい
る。また、操作権を持っている間は、図７のテンキー８
４２及びファンクションキー８４３を使って、揚重予定
の変更及び割り込み運転データの入力も行なうことがで
きる。

【００６２】(b) 建屋リモコンは、揚重物の最終位置
合わせ，取り付け，玉外し時において、自動運転（戻
り）スタート押し釦が押されるまで操作権を持つ。

【００６３】(c) クレーンＰＬＣは、地上側リモコン
ｂまたは建屋側のリモコンａから自動スタート入力があ
った時点で操作権がクレーンコントローラ（ＰＬＣ）２
０に移り、クレーンコントローラ２０は、この時より自
動運転ＣＰＵ３０より、運転スタートの指示が出て目的
位置までの自動運転が終了するまで、操作権を持つ。

【００６４】図１３を参照しながら、具体的に説明す
る。自動運転を行う場合には、図３のの如く、まず地
上リモコンａにより吊り荷（揚重物）６の玉掛け操作を
行い、もし今日の予定にない変更及び割り込み運転予定
があればその運転指示を行った後、地上リモコン自動運
転スタート釦を押す（図１３のステップ(1) 〜(3) ）。
この間、操作権は地上リモコンｂにある。

【００６５】地上リモコンの操作者が、自動運転スター
ト釦を押すことにより、操作権はクレーンＰＬＣ２０に
移る。自動運転ＣＰＵ３０によりクレーンＰＬＣ２０の
自動運転が実行され、吊り荷（揚重物）６は、図３の
の如く、その荷取り位置より建屋上の揚重目的位置まで
運ばれる（ステップ(4) ）。

【００６６】自動運転が終了したことで、操作権は、建
屋リモコンａに移る。建屋リモコンａにより、図３の
の如く位置決め等の微調整を行って、吊り荷６の荷下ろ
し及び玉外しが行われる（ステップ(5) 〜(7) ）。その
後、建屋リモコンａの自動運転スタート釦を押すことに
より（ステップ(8) ）、操作権はクレーンＰＬＣ２０に
移る。

【００６７】自動運転ＣＰＵ３０による自動運転が実行
され、クレーンフック５は、その建屋上部位置より地上
の戻り位置に戻される（ステップ(9) ）。

【００６８】（６）動作 クレーンの運転制御は、次の手順で行われる。 (i) まず、揚重予定ファイルから揚重番号，揚重物コー
ド，揚重先が、クレーン管理ＣＰＵ６０から読み出され
て、自動運転ＣＰＵ３０にダイレクトメモリのリフレッ
シュによって通知され、またこれから建屋側無線操作装
置ａ及び地上側無線操作装置ｂにも通知されている。

【００６９】(ii)荷取り場（例えば、地上局）にて揚重
物の玉掛けを行い、無線操作装置ｂによる無線操作に
て、揚重物を吊上げる。

【００７０】(iii) 手動あるいは自動運転にて、クレー
ンを所定の位置（荷降ろし場）まで運転する。自動運転
の場合は、上記揚重物を吊上げ完了後、ファンクション
キー“自動（−）”を押すことにより、操作権がクレー
ンコントローラ２０に移り、自動運転で上記揚重先のア
ドレスで指定された荷下ろし場に運ばれる。

【００７１】(iv)荷降ろし場（例えば、建屋局）に達す
ると、操作権が建屋側無線操作装置ａに移り、該装置に
よる無線操作にて、吊荷を降ろしあるいは、吊荷を取り
付ける。

【００７２】(v) 荷降ろし場から、無線操作にて、手動
あるいは自動運転で、クレーンを所定の位置（荷取り
場）まで運転する。自動運転の場合は、上記荷下ろし
後、ファンクションキー“自動（−）”を押すことによ
り、操作権がクレーンコントローラ２０に移り、自動運
転で荷取り場に戻される。

【００７３】（７）大画面運行状態表示装置 荷取り場や荷受け場に居る作業現場関係者に対して、自
動運転システムの運行状態、揚重予定実行管理状態、安
全装置作動状態等を知らせるため、既に述べたように、
建屋局Ａには屋外に大画面表示装置２１が設置され、ま
た、地上局Ｂには屋外に大画面表示装置７１が設置さ
れ、それぞれクレーンコントローラ２０、クレーン管理
ＣＰＵ６０に接続されて、両者は共に同じ内容を表示す
るようになっている。本実施例の場合、これらはカラー
液晶表示パネルからなるが、ＣＲＴや電光掲示板で構成
することもできる。

【００７４】更に、建屋局Ａのクレーンコントローラ２
０と地上局Ｂの地上コントローラ７０とに、屋外に設置
した回転標識灯又は点滅灯等の表示塔２２，７２が接続
されており、上記大画面表示装置２１，７１と同期し
て、例えば自動運転中は点滅され、自動運転完了時には
点灯するように動作する。

【００７５】(a) 装置構成と表示内容 建屋局Ａと地上局Ｂでの構成と表示内容は同じであるの
で、代表的に地上局Ｂの大画面表示装置７１について説
明する。

【００７６】図４に示すように、地上局の大画面表示装
置７１は、屋外ケーシング７４の正面中央に表示パネル
７５を、その右側に“運転”釦７６及び“休止”釦７７
を、そして下方部分に“終了”釦７８を有する。表示塔
７２はこの屋外ケーシング７４の頂部より高く突出して
おり、上から順に“赤”“黄”“緑”の表示部分を有す
る。

【００７７】大画面表示装置７１の表示内容は、後述す
るように「起動」、「地上リモコン運転」、「自動運転
（行き）」、「次の揚重データ」の表示、「建屋リモコ
ン運転」、「自動運転（戻り）」、「手動運転」、「全
揚重完了」、「システム停止」、「非常停止」、「安全
装置作動」、「リンク非常停止」、「システム終了」等
である。

【００７８】(b) 画面遷移 図５に示すように、大画面表示装置７１の表示画面は、
地上リモコン運転、自動揚重運転、建屋リモコン
運転、自動戻り運転等の表示モードに切り替わること
ができる。

【００７９】即ち、図５おいて、電源投入後の全ノード
起動待ちから、図４の自動運転釦７６を押すことによ
り、クーンフックが荷取り場にある場合には、「地上リ
モコン運転」の表示モードに入り、大画面表示装置７１
は、地上リモコンｂでクレーンを運転できる状態にある
ことを表示する（ステップ）。

【００８０】図６はこの「地上リモコン運転」のときの
表示画面７５０を例示したものであり、「地上リモコン
運転」の文字による運転モード表示部７５１の他、その
下方の画面中央に設けられた揚重情報部７５２には、今
回揚重する揚重物、揚重先についての揚重情報として、
揚重番号、揚重種類、揚重物名、揚重節、揚重階、Ｘ通
り、Ｙ通りが表示されるようになっている。

【００８１】具体的に説明するに、「揚重番号」は、今
回の計画揚重の順序番号（１日単位で１〜９９の通し番
号）であり、割込揚重の場合は空白が表示される。揚重
種類は、今回の揚重がどのような種類であるかを表示す
るものであり、計画通り揚重することを意味する「計画
物」、計画した揚重順序を変更して揚重することを意味
する「変更物」、計画外の揚重を行うことを意味する
「割込み」の別がある。揚重物名は、今回の揚重物の名
称を表示するものである。揚重節、揚重階は、今回の揚
重先（高さ）を表示するもので、節、階のどちらかが表
示される。Ｘ通り、Ｙ通りは、今回の揚重先アドレス
（Ｘ、Ｙ）を表示するものである。

【００８２】また、これらの揚重物、揚重先についての
揚重情報以外に、表示画面の下方には、運転中表示部７
５３として、「地上リモコン」、「揚重中」、「建屋リ
モコン」、「揚重戻り」の各文字の表記があり、それぞ
れのモードにおいてクレーン運転中である場合には該当
する表記エリアが点滅するようになっている。従って、
図５のステップにおける「地上リモコン運転」モード
の場合、操作者が地上リモコンｂを操作している期間中
は、「地上リモコン」の表記エリアが点滅して、そのこ
とを知らせる。

【００８３】地上リモコンｂによる自動釦がオンされる
と、自動揚重運転モード（ステップ）に入り、表示画
面７５０における運転モード表示部７５１の表示が「自
動揚重運転」となる。運転中表示部７５３の点滅エリア
は「揚重中」の表記エリアに移り、自動運転中その点滅
が続行される。

【００８４】自動運転が終ると、建屋リモコン運転モー
ド（ステップ）に入り、表示画面７５０は「建屋リモ
コン運転」に変わる。即ち、運転モード表示部７５１の
表示が「建屋リモコン運転」となる。そして、建屋リモ
コンａを操作してクレーンを運転している期間は、運転
中表示部７５３の「建屋リモコン」の表記エリアが点滅
する。

【００８５】建屋リモコンａによる自動釦がオンされる
と、自動の揚重戻り運転モード（ステップ）に入り、
表示画面７５０における運転モード表示部７５１の表示
が「揚重戻り運転」となる。運転中表示部７５３の点滅
エリアは「揚重戻り」の表記エリアに移り、自動運転中
その点滅が続行される。

【００８６】自動の戻り運転が終ると、揚重予定が終了
したか否かが判断され、揚重予定未了時の間は上記が繰
返される。なお、リモコン操作機の電源電池交換や昼休
み等にシステムを休止させる場合は、休止押釦図４の７
７を押す事により休止状態となりシステム休止画面（ス
テップ）が表示される。揚重予定が全て終了した場合
には、予定終了画面（ステップ）が表示される。

【００８７】(b) 安全装置作動状態等の画面表示 上記各ステップ〜において、安全装置が作動したと
きは「安全装置作動」画面が表示され、また非常停止が
発生したときは「非常停止画面」が表示される。リンク
非常停止の場合は、リンク非常停止画面に移行する。安
全装置作動の場合は、その安全装置の作動を解除するこ
とにより、それぞれステップ又はの画面表示モード
へ戻る。また、非常停止の場合は、その非常停止の復旧
操作又は安全装置の解除操作等を行うことにより、ステ
ップ又はの画面表示モードへ戻る。

【００８８】（８）実施例の作用効果 上記実施例の制御装置は、次のような作用効果を奏す
る。 i) ＣＲＴ、液晶あるいは電光掲示板等の表示装置と表
示塔とが屋外設置され、その表示内容として、起動、地
上リモコン運転、自動運転（行き）、次の揚重データの
表示、建屋リモコン運転、自動運転（戻り）、手動運
転、全揚重完了、システム停止、非常停止、安全装置作
動、リンク非常停止、システム終了等が表示される。

【００８９】即ち、従来のものには、本制御装置におけ
るような大画面表示及び表示灯による運行表示等がなか
ったため、現在どのような仕事をしているのか、次はど
のような仕事をするのか、運行状態がわからなかった。
しかし、上記実施例では、仕事のスケジュールやクレー
ンの運行状況（運転状態、他）をクレーン運転者、作業
者、作業管理者等に同時に情報を伝達すべく、何処から
でも誰にでも見える位置に、大画面表示装置及び表示灯
等を設けたので、情報の伝達を周知徹底させ、安全性、
確実性、作業性の向上を計ることができる。

【００９０】ii) 同時に表示塔が点灯あるいは点滅され
るため、安全性、確実性、作業性の向上が図れ、作業工
程を確立させることが可能である。

【００９１】上記実施例では、クライミングクレーンの
場合について説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、一般作業用天井クレーン、ジブクレーン、
クライミングクレーン、ケーブルクレーン、アンロー
ダ、移動式クレーン等において、遠方より無線操作にて
手動運転及び自動運転等を行う場合に適用することがで
きる。

【００９２】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、下記のよ
うな優れた効果が得られる。 １）請求項１によれば、クレーン制御装置の自動運転時
の運行状態を表示する大画面表示装置を屋外に設置し、
建屋局と地上局側において、共に同じ内容を表示させる
ようにしているため、クレーンが現在どの組の送受信機
で無線操作されているのか又は自動運転による如何なる
進捗状況にあるのか等が、建屋局と地上局側の双方の作
業現場関係者に明確に認識される。

【００９３】２）請求項２によれば、上記大画面表示装
置により上記運行状態の他に揚重予定実行管理状態をも
表示されるため、仕事のスケジュールや運行状況が作業
現場関係者に明かとなって、その安全性と作業性の向上
を図ることができる。

【００９４】３）請求項３によれば、更に安全装置作動
状態も表示されるため、その安全管理を徹底させること
ができる。

【００９５】

【００９６】４）請求項４によれば、建屋局側及び地上
局側のそれぞれに表示塔を設置し、この表示塔を、クレ
ーンの運行状態を表示する大画面表示装置と同期して、
上記自動運転の準備完了時に点灯し、運転中に点滅させ
て、作業者に視認できるようにしているので、上記大画
面表示装置と併せてその内容の伝達を建屋局と地上局側
の双方の作業現場関係者に周知徹底させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクレーン制御装置の構成例を示すブロ
ック図である。

【図２】図１のクレーン制御装置の機能構成図である。

【図３】建屋側無線操作装置と地上側無線操作装置とク
レーンとの関係を示した図である。

【図４】地上局における大画面表示装置と表示塔を示し
た図である。

【図５】大画面表示装置における画面の遷移状態を示し
た流れ図である。

【図６】地上リモコン運転画面を例示した図である。

【図７】地上側無線操作装置を示した図である。

【図８】クレーン制御装置を構築するネットワークを示
す図である。

【図９】クレーン内部のネットワークを構成する各ノー
ドとその記憶エリアを示した図である。

【図１０】図１のクレーン管理装置の機能構成を示した
図である。

【図１１】図１の無線操作装置の機能構成を示した図で
ある。

【図１２】自動運転制御の概要を示した図である。

【図１３】自動運転における操作権の遷移を示した図で
ある。

【図１４】従来の無線操作式クレーンの制御ブロックを
示した図である。

【符号の説明】

１ 建築中のビル（建屋） ２ クライミングクレーン ６ 吊り荷（揚重物） １０ クレーン制御盤 １１ 巻上位置センサ １２ 旋回角度センサ １３ 起伏角度センサ １４ 荷重ロードセル １５ 起伏・荷重信号 １６ Ｉ／Ｏポートライン １７ 巻上装置（モータＨＭ） １８ 起伏装置（モータＤＭ） １９ 旋回装置（モータＳＭ） ２０ クレーンコントローラ ２１ 大画面表示装置 ２２ 表示塔 ２３ 非常停止スイッチ ２４ 自動／手動切替スイッチ ２５ Ｉ／Ｏポートライン ３０ 自動運転ＣＰＵ ３１ ＣＲＴ ３２ キーボード ３３ ネットワークケーブル ３４ ロータリーコネクタ ３５ 荷振れセンサー ４０ 衝突防止ＣＰＵ ４１ ＣＲＴ ４２ キーボード ４３ 衝突防止装置 ５０ クレーン上無線送受信機 ５１ 無線送受信機 ５２ 小型ＣＰＵ ５３ 液晶表示装置（ＬＣＤ） ５４ 入力装置 ６０ クレーン管理ＣＰＵ ６１ ＣＲＴ ６２ キーボード ６３ ハードディスク装置 ６４ クレーン管理装置 ６５ Ｉ／Ｏポートライン ７０ 地上コントローラ ７１ 大画面表示装置 ７２ 表示塔 ７３ ネットワークケーブル ７４ 屋外ケーシング ７５ 表示パネル ７５０ 表示画面 ７５１ 運転モード表示部 ７５２ 揚重情報部 ７５３ 運転中表示部 ７６ “運転”釦 ７７ “休止”釦 ７８ “終了”釦 ８０ 地上無線送受信機 ８１ 無線送受信機 ８２ 小型ＣＰＵ ８２１ 非常停止ボタン ８２２ ブザー ８２３ パッテリーチェッカーたる電圧計 ８３ 液晶表示装置（ＬＣＤ） ８３１ 操作権表示器 ８４ 入力装置 ８４１ キーボード ８４２ テンキー ８４３ ファンクションキー ８４４ 旋回・起伏操作用のジョイスティック ８４５ 揚程操作用のジョイスティック Ａ 建屋局（クレーン上システム） ａ 建屋側無線操作装置 Ｂ 地上局（地上システム） ｂ 地上側無線操作装置 ＢＬ 液晶バックライトのＯＮ／ＯＦＦスイッチ ＬＣＤＶＲ 液晶調整用ボリュウム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保 喜良 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 根本 勤 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 佐藤 竜郎 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 村山 茂樹 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川 島播磨重工業株式会社 東二テクニカル センター内 (72)発明者 斉藤 俊明 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川 島播磨重工業株式会社 東二テクニカル センター内 (72)発明者 岡野 茂 東京都千代田区神田小川町１丁目１番地 石川島輸送機株式会社内 (72)発明者 牟田 吉宏 東京都千代田区神田小川町１丁目１番地 石川島輸送機株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−85697（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−285594（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−12592（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B66C 13/46 B66C 13/48

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建屋の上部にクレーンを設置し地上側と
   建屋の上部との間で荷の受け渡しを行なうクレーンの制
   御装置において、 建屋の上部にクレーンの制御部として建屋局を設置する
   と共に建屋局に対するリモートコントローラとして建屋
   リモコンを設け、 また地上側にクレーンの制御部として地上局を設置する
   と共に地上局に対するリモートコントローラとして地上
   リモコンを設け、 上記建屋局側及び地上局側にそれぞれクレーンの運行状
   態を表示する大画面表示装置を屋外に設置し、 上記両大画面表示装置が共に同じ内容を表示するように
   構成し、 上記地上リモコン、地上局、建屋リモコン及び建屋局等
   の制御部により、地上リモコン運転、自動揚重運転、建
   屋リモコン運転、自動戻り運転等の運転モードでクレー
   ンが運行されたとき、少なくともこれらの運転モードの
   種別がクレーンの運行状況を示すために上記屋外の両大
   画面表示装置に表示されるようにした ことを特徴とする
   運転状態表示装置を備えたクレーン制御装置。
2. 【請求項２】 上記大画面表示装置が、更に揚重予定実
   行管理状態をも表示することを特徴とする請求項１記載
   の運転状態表示装置を備えたクレーン制御装置。
3. 【請求項３】 上記大画面表示装置が、更に安全装置作
   動状態を表示することを特徴とする請求項１記載の運転
   状態表示装置を備えたクレーン制御装置。
4. 【請求項４】 上記建屋局側及び地上局側のそれぞれに
   表示塔を設置し、この表示塔を、上記クレーンの運行状
   態を表示する大画面表示装置と同期して、上記自動運転
   の準備完了時に点灯し、運転中に点滅させて、作業者に
   視認できるようにしたことを特徴とする請求項１、２又
   は３記載の運転状態表示装置を備えたクレーン制御装
   置。