JP6177400B1 - Crane truck - Google Patents
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Abstract
【課題】ブームやジブが障害物に接触することを抑制できるクレーン車を提供する。【解決手段】ラフテレーンクレーンにおいて、制御部は、作業空間情報を設定する空間設定処理と、ミリ波レーダの位置を取得する位置取得処理と、ミリ波レーダの向きを取得する向き取得処理と、ミリ波レーダの位置及び向きをオフセットとして、センシングされた領域と、検出された物体の占有領域とを作業空間情報にマッピングするマッピング処理と、センシングされた領域と、物体の占有領域とに基づいて、制限領域を算出する制限領域算出処理と、ブーム及びジブの初期位置と、作業空間情報におけるブーム及びジブの占有領域を取得するブーム位置取得処理と、制限領域と、ブーム及びジブの占有領域とを、作業空間情報にマッピングした情報を記憶部に記憶する記憶処理と、を実行する。【選択図】図5A crane vehicle capable of suppressing a boom or jib from contacting an obstacle is provided. In the rough terrain crane, the control unit includes a space setting process for setting work space information, a position acquisition process for acquiring the position of the millimeter wave radar, a direction acquisition process for acquiring the direction of the millimeter wave radar, Based on the mapping process that maps the sensed area and the occupied area of the detected object to the work space information, using the position and orientation of the millimeter wave radar as an offset, and the sensed area and the occupied area of the object A restricted area calculating process for calculating a restricted area, an initial position of the boom and jib, a boom position obtaining process for obtaining an occupied area of the boom and jib in the work space information, a restricted area, and an occupied area of the boom and jib Storage processing for storing the information mapped to the work space information in the storage unit. [Selection] Figure 5
Description
この発明は、ブームの先端にジブを着脱可能なクレーン車に関する。 The present invention relates to a crane vehicle in which a jib can be attached to and detached from the tip of a boom.
クレーン車において、ブームやジブを建設中のビルの柱などの間に差し込んで作業を行う(以下、「差込作業」と称する。)場合がある。差込作業は、操作者が目視でブームやジブの移動を確認しながら行われたり、或いは、障害物等の位置に関する実測値を予め操作者が安全装置に手動で入力し、ブームやジブの駆動範囲を制限することによって行われる。この場合、目視による確認作業や、障害物等の位置の測定、安全装置への実測値の入力に手間がかかる。また、見落としや、測定間違い、入力間違いなどの人為的ミスが発生しやすい。 In a crane vehicle, a work may be performed by inserting a boom or jib between pillars of a building under construction (hereinafter referred to as “insertion work”). The insertion work is performed while the operator visually confirms the movement of the boom and jib, or the operator manually inputs the actual measured value regarding the position of the obstacle etc. into the safety device in advance. This is done by limiting the driving range. In this case, it takes time for visual confirmation work, measurement of the position of an obstacle, etc., and input of actual measurement values to the safety device. Also, human errors such as oversight, measurement mistakes, and input mistakes are likely to occur.
ところで、例えば特許文献1には、車両周囲の作業対象の位置を三次元座標として算出し、この三次元座標を基に作業対象に合わせて車両の位置決め、アウトリガの展開、作業床の上昇等を行う高所作業車が開示されている。この高所作業車は、作業対象の物体までの距離を検出する距離検出手段と、距離検出手段の方向を変更する雲台と、雲台の角度を検出する雲台角度検出手段と、作業対象までの距離の検出を雲台を用いて車両の全周囲に対して行うことにより距離検出手段と雲台角度検出手段の情報から車両周囲の全作業対象の位置をモデル空間として算出するモデル空間算出手段とを備えている。算出したモデル空間を用いて、作業対象に対して適切な位置で作業が行えるように、車両の位置決め、アウトリガの展開、作業床の上昇等が行われる。 By the way, for example, in Patent Document 1, the position of a work target around the vehicle is calculated as a three-dimensional coordinate, and the vehicle positioning, the outrigger deployment, the work floor rise, etc. are matched to the work target based on the three-dimensional coordinate. An aerial work vehicle to perform is disclosed. The aerial work platform includes a distance detecting means for detecting a distance to an object to be worked, a pan head for changing the direction of the distance detecting means, a pan head angle detecting means for detecting the angle of the pan head, The model space calculation that calculates the position of all work objects around the vehicle as the model space from the information of the distance detection means and the pan head angle detection means by detecting the distance to the entire circumference of the vehicle using the pan head Means. Using the calculated model space, positioning of the vehicle, deployment of the outriggers, raising of the work floor, and the like are performed so that the work can be performed at an appropriate position with respect to the work target.
しかしながら、特許文献1に記載の技術を用いても、クレーン車における差込作業において、ブームやジブが障害物に接触することを抑制することはできない。 However, even if the technique described in Patent Document 1 is used, it is not possible to prevent the boom or jib from coming into contact with an obstacle in the insertion work in the crane truck.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブームやジブが障害物に接触することを抑制できるクレーン車を提供することにある。 This invention is made | formed in view of said situation, The objective is to provide the crane vehicle which can suppress that a boom and a jib contact an obstruction.
1) 本発明に係るクレーン車は、走行体と、上記走行体に旋回可能に支持された旋回台と、上記旋回台に起伏及び伸縮可能に支持されたブームと、上記ブームの先端に着脱可能なジブと、上記旋回台を回転させる旋回アクチュエータと、上記ブームを起伏させる起伏アクチュエータと、上記ブームを伸縮させる伸縮アクチュエータと、上記ブームに対して上記ジブを起伏させるチルトアクチュエータと、上記ジブの先端部に設けられ、所定の走査範囲に存在する物体の占有領域を検出するセンサと、上記ジブの移動範囲に基づく所定範囲の三次元空間における物体の配置に関する空間情報を記憶する記憶部と、制御部とを備える。上記制御部は、上記ジブを水平方向に沿う姿勢で維持しつつ、上記所定範囲を設定する空間設定処理と、上記三次元空間における上記センサの位置を取得する位置取得処理と、上記三次元空間における上記センサの向きを取得する向き取得処理と、上記センサの位置及び向きをオフセットとして、上記センサによってセンシングされた領域と、上記センサによって検出された上記物体の占有領域とを上記三次元空間にマッピングするマッピング処理と、上記センシングされた領域と、上記物体の占有領域とに基づいて、上記ブーム及び上記ジブが領域内部に進入することが制限される制限領域を算出する制限領域算出処理と、上記ブーム及び上記ジブの初期位置と、上記三次元空間における上記ブーム及び上記ジブの占有領域を取得するブーム位置取得処理と、上記制限領域と、上記ブーム及び上記ジブの占有領域とを、上記三次元空間にマッピングした上記空間情報を上記記憶部に記憶する記憶処理と、上記アクチュエータを駆動させて、上記ジブを水平に保ったまま移動させる移動処理と、を繰り返し実行して三次元マップを作成する。 1) A mobile crane according to the present invention includes a traveling body, a swivel supported by the traveling body so as to be turnable, a boom supported by the swivel so that it can be raised and lowered, and a detachable attachment to the tip of the boom. and jib such, a turning actuator for rotating the swivel base, the relief actuator for undulating said boom, a telescopic actuator for extending and retracting the boom, the tilt actuator for undulating the jib relative to the boom, the upper Symbol jib provided at the distal end portion, a sensor for detecting the area occupied by the object existing in a predetermined scanning range, a storage unit for storing spatial information about the object location in three-dimensional space in a predetermined range based on the moving range of the upper Symbol jib And a control unit. The control unit maintains the jib in a horizontal orientation while setting the predetermined range, a position acquisition process for acquiring the position of the sensor in the three-dimensional space, and the three-dimensional space. In the three-dimensional space, an orientation acquisition process for acquiring the orientation of the sensor in the region, and an area sensed by the sensor and an area occupied by the object detected by the sensor, with the position and orientation of the sensor as an offset. A restriction area calculation process for calculating a restriction area in which the boom and the jib are restricted from entering the inside of the area based on the mapping process for mapping, the sensed area, and the occupied area of the object; A boom for acquiring the initial positions of the boom and jib and the occupied areas of the boom and jib in the three-dimensional space. A position acquisition process, and the restricted area, and the boom and the jib of the occupied area, a storage process of the spatial information mapped to the three-dimensional space stored in the storage unit, by driving the actuator, the A three-dimensional map is created by repeatedly executing a moving process of moving the jib while keeping it horizontal .
この構成によれば、ブーム又はジブの先端部に設けられたセンサによって走査された範囲と、この範囲に存在する物体の占有領域とから、ブーム及びジブの進入が制限される制限領域が算出される。また、この制限領域と、ブーム及びジブの占有領域とが三次元空間にマッピングされた情報が得られる。例えば、この情報をディスプレイに表示させて、操作者が参照しながら、ブーム及びジブが制限領域に進入することを回避するように操作することにより、ブームやジブの操作中にブームやジブが障害物に接触することが抑制される。 According to this configuration, the restricted area where the entry of the boom and the jib is restricted is calculated from the range scanned by the sensor provided at the tip of the boom or jib and the occupied area of the object existing in this range. The Further, information obtained by mapping the restricted area and the boom and jib occupied areas in a three-dimensional space is obtained. For example, by displaying this information on the display and referring to the operator while operating the boom and jib to avoid entering the restricted area, the boom and jib will fail during the boom and jib operation. Contact with objects is suppressed.
(2) 報知手段を更に備ていてもよい。この場合、上記制御部は、上記ブーム及び上記ジブの占有領域と、上記制限領域とを比較する比較処理と、上記比較処理により、上記ブーム及び上記ジブの占有領域と、上記制限領域とが所定の第1距離以内に接近したことに応じて、上記報知手段を起動させる報知処理を実行するとよい。 (2) An informing means may be further provided. In this case, the control unit compares the boom and the jib occupancy area with the restriction area, and the comparison process allows the boom and jib occupancy area and the restriction area to be predetermined. It is good to perform the alerting | reporting process which starts the said alerting | reporting means according to having approached within this 1st distance.
この構成によれば、ブーム又はジブが障害物に接触する可能性が高いときに、報知手段が起動されるので、ブームやジブが障害物に接触することが抑制される。 According to this configuration, when the possibility that the boom or jib is in contact with the obstacle is high, the notifying unit is activated, so that the boom or jib is prevented from contacting the obstacle.
(3) 上記制御部は、上記ブーム及び上記ジブの占有領域と、上記制限領域と比較する比較処理と、上記比較処理により、上記ブーム及び上記ジブの占有領域と、上記制限領域とが所定の第2距離以内に接近したときに、上記旋回アクチュエータ、上記起伏アクチュエータ、上記伸縮アクチュエータ及び上記チルトアクチュエータの駆動速度を減速させ、上記ブーム及び上記ジブの占有領域と、上記制限領域とが、上記第2距離より短い所定の第3距離以内に接近したときに、上記旋回アクチュエータ、上記起伏アクチュエータ、上記伸縮アクチュエータ及び上記チルトアクチュエータの駆動を停止させる駆動制御処理を実行してもよい。 (3) The control unit determines whether the boom and the jib occupancy area and the restriction area are predetermined by the comparison process compared to the boom and jib occupancy area, the restriction area, and the comparison process. When approaching within a second distance, the drive speeds of the swing actuator, the hoisting actuator, the telescopic actuator, and the tilt actuator are decelerated, and the boom and jib occupying area and the limiting area are When approaching within a predetermined third distance shorter than two distances, a drive control process for stopping driving of the turning actuator, the undulating actuator, the telescopic actuator, and the tilt actuator may be executed.
この構成によれば、ブーム又はジブが障害物に接触する可能性が高いときに、旋回アクチュエータ、起伏アクチュエータ、伸縮アクチュエータ及びチルトアクチュエータの駆動速度が減速され、ブーム又はジブが障害物に接触しそうになったときに、旋回アクチュエータ、起伏アクチュエータ、伸縮アクチュエータ及びチルトアクチュエータの駆動が停止される。そのため、ブームやジブが障害物に接触することが抑制される。 According to this configuration, when there is a high possibility that the boom or jib is in contact with an obstacle, the drive speeds of the swing actuator, the hoisting actuator, the telescopic actuator, and the tilt actuator are reduced, and the boom or jib is likely to contact the obstacle. At this time, the driving of the swing actuator, the undulation actuator, the telescopic actuator, and the tilt actuator is stopped. Therefore, it is suppressed that a boom or a jib contacts an obstacle.
(4) 上記センサは、上記ブーム又は上記ジブの先端に固定されていてもよい。 (4) The sensor may be fixed to a tip of the boom or the jib.
この構成によれば、差込作業などによって、ブーム又はジブが進入する場所における障害物の配置が容易に取得される。 According to this structure, the arrangement | positioning of the obstruction in the place where a boom or a jib approaches is easily acquired by insertion work etc.
(5) 上記ブーム又は上記ジブの先端に配置され、水平方向への延びる軸と、上記軸を中心に揺動自在に設けられた揺動部と、上記揺動部に接続された重りとを有するセンサ設置治具を更に備えていてもよい。この場合、上記センサは、上記揺動部に固定されているとよい。 (5) A shaft disposed at the tip of the boom or jib and extending in the horizontal direction, a swinging portion provided swingably about the shaft, and a weight connected to the swinging portion. You may further provide the sensor installation jig which has. In this case, the sensor may be fixed to the swinging portion.
この構成によれば、センサの走査方向の中心が常時、水平方向に向けられる。 According to this configuration, the center of the scanning direction of the sensor is always directed in the horizontal direction.
(6) 上記ジブは、固定長であってもよい。この場合、上記制御部は、上記ブームが倒伏するように上記起伏アクチュエータを制御したときに、当該制御に応じて、上記ブームを伸長して上記ブームの先端の高さが維持されるように上記伸縮アクチュエータを制御すると共に、上記ブームと上記ジブとの間の角度を大きくして上記ジブの姿勢が水平方向へ延びた状態で維持されるように上記チルトアクチュエータを制御し、上記ブームが起立するように上記起伏アクチュエータを制御したときに、当該制御に応じて、上記ブームを縮小して上記ブームの先端の高さが維持されるように上記伸縮アクチュエータを制御すると共に、上記ブームと上記ジブとの間の角度を小さくして上記ジブの姿勢が水平方向へ延びた状態で維持されるように上記チルトアクチュエータを制御する差込制御処理を更に実行するとよい。 (6) The jib may be a fixed length. In this case, when the control unit controls the hoisting actuator so that the boom falls, the control unit extends the boom and maintains the height of the tip of the boom according to the control. The telescopic actuator is controlled, and the angle between the boom and the jib is increased to control the tilt actuator so that the posture of the jib is extended in the horizontal direction, so that the boom stands up. When the hoisting actuator is controlled as described above, the telescopic actuator is controlled so that the height of the tip of the boom is maintained by reducing the boom according to the control, and the boom, the jib, An insertion control process for controlling the tilt actuator so that the angle of the jib is kept small and the posture of the jib is maintained in the horizontal direction. The may further run.
この構成によれば、固定長のジブが水平方向に延びた姿勢が容易に保持される。そのため、ジブの差込作業が容易に行われる。 According to this configuration, the posture in which the fixed-length jib extends in the horizontal direction is easily maintained. Therefore, the jib insertion work is easily performed.
(7) 上記ジブは、伸縮可能であってもよい。この場合、上記ジブを伸縮させるジブ伸縮アクチュエータを更に備えるとよい。 (7) The jib may be stretchable. In this case, it is preferable to further include a jib expansion / contraction actuator that expands and contracts the jib.
この構成によれば、ジブが水平方向に延びた姿勢が容易に保持される。そのため、ジブの差込作業が容易に行われる。 According to this configuration, the posture in which the jib extends in the horizontal direction is easily maintained. Therefore, the jib insertion work is easily performed.
(8) 上記制御部は、任意の時点において、上記ブーム及び上記ジブの位置を記憶させる位置記憶処理と、上記ブーム及び上記ジブを上記位置へ移動させる経路を算出する経路算出処理と、上記経路算出処理によって算出された上記経路に従って、上記位置へ上記ブーム及び上記ジブを移動させるように、上記旋回アクチュエータ、上記起伏アクチュエータ、上記伸縮アクチュエータ及び上記チルトアクチュエータを駆動する自動移動処理とを実行してもよい。 (8) The control unit includes a position storage process for storing the positions of the boom and the jib at an arbitrary time, a path calculation process for calculating a path for moving the boom and the jib to the position, and the path. An automatic movement process for driving the swing actuator, the hoisting actuator, the telescopic actuator, and the tilt actuator to move the boom and the jib to the position according to the path calculated by the calculation process; Also good.
この構成によれば、ジブが既に到達した位置へのジブの移動は、操作者が手動操作することなく行われる。そのため、操作者の操作が軽減される。 According to this configuration, the movement of the jib to the position where the jib has already reached is performed without manual operation by the operator. Therefore, the operation of the operator is reduced.
本発明によれば、クレーン車において、ブームやジブが障害物に接触することが抑制される。 According to the present invention, in the crane truck, the boom or jib is suppressed from contacting an obstacle.
以下、本発明の好ましい実施形態が、適宜図面が参照されつつ説明される。なお、本実施形態は、本発明の一態様にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で実施態様が変更されてもよいことは言うまでもない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. In addition, this embodiment is only 1 aspect of this invention, and it cannot be overemphasized that an embodiment may be changed in the range which does not change the summary of this invention.
[ラフテレーンクレーン10] [Rough terrain crane 10]
図1は、本実施形態に係るラフテレーンクレーン10の概略図である。
FIG. 1 is a schematic view of a
本実施形態に係るラフテレーンクレーン10は、図1が示すように、下部走行体20(特許請求の範囲に記載された「走行体」に相当)と、上部作業体30とを備える。ラフテレーンクレーン10は、特許請求の範囲に記載された「クレーン車」に相当する。但し、クレーン車の具体例はラフテレーンクレーン10に限定されず、例えば、オールテレーンクレーン等であってもよい。
As shown in FIG. 1, the
[下部走行体20] [Lower traveling body 20]
下部走行体20は、左右二対の前輪21、22と、左右二対の後輪23、24とを有する(図1では、右側のみを図示)。前輪21、22及び後輪23、24は、トランスミッション(図示省略)を介して伝達されるエンジン(図示省略)の駆動力によって回転される。下部走行体20は、後述するキャビン36内に設置されたステアリング、アクセルペダル、ブレーキペダル等が操作者によって操作されることによって走行する。
The
また、下部走行体20は、下部走行体20の前方側に設けられた左右一対のアウトリガ25と、下部走行体20の後方側に設けられた左右一対のアウトリガ26とを有する(図1では、右側のみを図示)。アウトリガ25、26は、下部走行体20から左右方向に張り出した位置において地面に接地する接地状態と、地面から離間した状態で下部走行体20に格納される格納状態とに状態変化が可能である。ただし、アウトリガ25、26は、下部走行体20から左右方向に張り出さない位置において地面に接地することも可能である。上部作業体30の動作時にアウトリガ25、26を接地状態とすることにより、ラフテレーンクレーン10の姿勢が安定する。一方、アウトリガ25、26は、下部走行体20の走行時に格納状態とされる。
Further, the lower traveling
[上部作業体30] [Upper working body 30]
上部作業体30は、旋回台31と、ブーム32と、ジブ33と、フック34と、フック35と、キャビン36とを備える。旋回台31は、旋回ベアリング(図示省略)を介して下部走行体20に旋回可能に支持されている。ブーム32は、起伏及び伸縮可能に旋回台31に支持されている。ジブ33は、起伏(以下では、伸縮ジブの起伏について「チルト」と称する。)及び伸縮可能にブーム32に支持されている。フック34は、ブーム32の先端部から下方に延出されたロープ38に吊り下げられている。フック35は、ジブ33の先端部から下方に延出されたロープ39に吊り下げられている。キャビン36には、操作部56(図2参照)が設けられている。操作部56は、下部走行体20を走行させるための各種操作部、及び上部作業体30を動作させるための各種レバーや操作パネル等を含む。
The upper working
旋回台31は、旋回モータ41(図2参照)によって旋回される。旋回モータ41は、特許請求の範囲に記載された「旋回アクチュエータ」に相当する。ブーム32は、起伏シリンダ42によって起伏され、伸縮シリンダ43(図2参照)によって伸縮される。起伏シリンダ42は、特許請求の範囲に記載された「起伏アクチュエータ」に相当し、伸縮シリンダ43は、特許請求の範囲に記載された「伸縮アクチュエータ」に相当する。ジブ33は、チルトシリンダ44によってチルトされ、ジブ伸縮シリンダ45によって伸縮される。チルトシリンダ44は、特許請求の範囲に記載された「チルトアクチュエータ」に相当し、ジブ伸縮シリンダ45は、特許請求の範囲に記載された「ジブ伸縮アクチュエータ」に相当する。フック34は、メインウインチ46(図2参照)によるロープ38の巻き取り及び繰り出しによって昇降される。フック35は、サブウインチ47によるロープ39の巻き取り及び繰り出しによって昇降される。旋回モータ41、起伏シリンダ42、伸縮シリンダ43、チルトシリンダ44、ジブ伸縮シリンダ45、メインウインチ46、サブウインチ47、及びアウトリガ25、26を動作させるアクチュエータは、例えば、油圧式のアクチュエータである。すなわち、ラフテレーンクレーン10は、供給する作動油の方向及び流量を制御することによって、各アクチュエータを駆動させる。但し、本発明のアクチュエータは油圧式に限定されず、電動式等であってもよい。
The
上記の各種レバーは、各アクチュエータに対応しており、具体的には、例えば、旋回台31の旋回を行うための旋回操作レバー、ブーム32の伸縮を行うための伸縮操作レバー、ブーム32の起伏を行うための起伏操作レバー、ロープ38の巻き取り及び繰り出しを行うためのメインウインチ操作レバー、ジブ33のチルトを行うためのチルト操作レバー、ロープ39の巻き取り及び繰り出しを行うためのサブウインチ操作レバーを含む。以下では、これらを総称して、単に「操作レバー」と称することがある。
The various levers described above correspond to the actuators. Specifically, for example, a turning operation lever for turning the
[制御部50] [Control unit 50]
図2は、ラフテレーンクレーン10の機能ブロック図である。
FIG. 2 is a functional block diagram of the
ラフテレレーンクレーン10は、図2に示されるように、制御部50を備える。制御部50は、ラフテレーンクレーン10の動作を制御する。制御部50は、記憶部58に記憶されたプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)によって実現されてもよいし、ハードウェア回路によって実現されてもよいし、これらの組み合わせであってもよい。
As shown in FIG. 2, the
制御部50は、図2に示されるように、旋回角センサ51、起伏角センサ52、ブーム長さセンサ53、チルト角センサ54、ジブ長さセンサ55、ミリ波レーダ57、レバー操作量センサ60、及び操作部56から出力される各種信号を取得する。また、制御部50は、取得した各種信号に基づいて、旋回モータ41、起伏シリンダ42、伸縮シリンダ43、チルトシリンダ44、ジブ伸縮シリンダ45、メインウインチ46、サブウインチ47、及び報知部59を制御する。
As shown in FIG. 2, the
操作部56は、ラフテレーンクレーン10を動作させるための操作者の操作を受け付ける。そして、操作部56は、受け付けた操作に応じた操作信号を出力する。すなわち、制御部50は、操作部56を通じて受け付けた操作に基づいて、下部走行体20を走行させ、上部作業体30を動作させる。
The
[旋回角センサ51] [Turning angle sensor 51]
旋回角センサ51は、旋回台31(図1参照)の旋回角度(例えば、下部走行体20の前進方向を0°とした時計回り方向の角度)を検出するセンサである。旋回角センサ51は、旋回台31の旋回角度に応じた検出信号を出力する。
The turning
[起伏角センサ52] [Elevation angle sensor 52]
起伏角センサ52は、ブーム32(図1参照)の起伏角度(水平方向とブーム32とのなす角)を検出するセンサである。起伏角センサ52は、ブーム32の起伏角度に応じた検出信号を出力する。
The hoisting
[ブーム長さセンサ53] [Boom length sensor 53]
ブーム長さセンサ53は、ブーム32(図1参照)の長さを検出するセンサである。ブーム長さセンサ53は、ブーム32の長さに応じた検出信号を出力する。
The
[チルト角センサ54] [Tilt angle sensor 54]
チルト角センサ54は、ジブ33(図1参照)のチルト角度(ブーム32とジブ33とのなす角)を検出するセンサである。チルト角センサ54は、ジブ33のチルト角度に応じた検出信号を出力する。
The
[ジブ長さセンサ55] [Jib length sensor 55]
ジブ長さセンサ55は、ジブ33(図1参照)の長さを検出するセンサである。ジブ長さセンサ55は、ジブ33の長さに応じた検出信号を出力する。
The
[ミリ波レーダ57] [Millimeter wave radar 57]
ミリ波レーダ57は、ミリ波帯の電波を用いて、レーダ前方の物体までの距離を測定するセンサである。ミリ波レーダ57は、ミリ波レーダ57を基準とした物体の位置及び距離に応じた検出信号を出力する。ミリ波レーダ57は、特許請求の範囲に記載された「センサ」に相当する。
The
[レバー操作量センサ60] [Lever operation amount sensor 60]
レバー操作量センサ60は、全ての操作レバーについて、操作向き及び操作量を検出するセンサである。レバー操作量センサ60は、レバーの種類、操作向き及び操作量に応じた検出信号を出力する。
The lever
[報知部59] [Notification unit 59]
報知部59は、例えば、ブザーである。報知部59は、制御部50から信号が入力されたときに、ブザー音を出力する。報知部59は、特許請求の範囲に記載された「報知手段」に相当する。
The
[手動運転安全制御処理] [Manual driving safety control processing]
次に、図3〜図5を参照して、ラフテレーンクレーン10の差込作業における手動運転安全制御処理を説明する。制御部50は、図3に示す手動運転安全制御処理を繰り返し実行する。
Next, with reference to FIGS. 3-5, the manual driving | operation safety control process in the insertion work of the
手動運転安全制御処理に先立って、操作者は、各種操作レバー、すなわち、旋回操作レバー、ブーム伸縮操作レバー、ブーム起伏操作レバー、ジブチルト操作レバー、及びジブ伸縮操作レバーを操作して、差込作業の開始位置までブーム32及びジブ33を移動させる。
Prior to manual operation safety control processing, the operator operates various operation levers, that is, turning operation levers, boom telescopic operation levers, boom raising / lowering operation levers, dibutylt operation levers, and jib expansion / contraction operation levers. The
制御部50は、安全制御開始指示を操作部56が受け付けた旨を示す信号を操作部56から受信したか否かを判断する(S11)。ここで、安全制御とは、ジブ33の進入が制限される制限領域15(図7参照)を設定し、制限領域15にジブ33が接近した場合に、報知、ジブ33の減速又はジブ33の停止を行う制御である。
The
制御部50は、安全制御開始指示を操作部56が受け付けた旨を示す信号を受信していない場合は(S11:No)、手動運転安全制御処理を終了する。
When the
一方、制御部50は、安全制御開始指示を操作部56が受け付けた旨を示す信号を受信した場合は(S11:Yes)、初期空間の設定を実行する(S12)。初期空間の設定において、初期状態の作業空間情報が作成され、記憶部58に記憶される。初期状態とは、差込作業を開始位置にブーム32及びジブ33が移動された状態であり、安全制御開始指示を操作部56が受け付けた時点における状態である。
On the other hand, when the
図7は、初期状態における作業空間情報を示す模式図である。 FIG. 7 is a schematic diagram showing work space information in an initial state.
作業空間情報は、ラフテレーンクレーン10の作業範囲における三次元空間の空間情報である。ラフテレーンクレーン10の作業範囲は、最大作業半径及び最大作業揚程により決定される。最大作業半径及び最大作業揚程は、操作者によって操作部56から設定されてもよいし、ブーム32及びジブ33の最大起立位置及び最大伸長位置から決定されてもよい。図7には、作業空間情報を上下方向及び前後方向の二次元で示してある。作業空間情報のZ軸14(ラフテレーンクレーン10(図1参照)の上下方向に延びる軸)は、旋回台31(図1参照)の旋回における中心軸に沿っており、ブーム32の起伏における回動軸が位置する高さをZ軸14の原点としている。作業空間情報のX軸12(ラフテレーンクレーン10の前後方向に延びる軸)は、Z軸14と直交し、旋回台31の旋回角度が0°の位置においてブーム32が延びる方向に沿っている。Y軸(不図示:ラフテレーンクレーン10の左右方向に延びる軸)は、Z軸14及びX軸12と直交する方向に延びている。作業空間情報には、初期状態、すなわち、安全制御開始指示を操作部56が受け付けた時点におけるブーム32及びジブ33が占める領域と、初期状態における制限領域15とが示されている。図7が示す状態は、差込作業における初期状態であり、差込作業を行う高さにブーム32の先端及びジブ33が位置するようにブーム32が起立されており、ジブ33は水平方向に延びている。
The work space information is space information of a three-dimensional space in the work range of the
制限領域15は、当該領域にブーム32及びジブ33が進入しないようにブーム32及びジブ33の移動が制限される領域である。制限領域15は、ミリ波レーダ57がセンシングした範囲と、ミリ波レーダ57によって検出された物体の占める領域とに基づいて設定される。また、差込作業の開始位置までのブーム32及びジブ33の移動を可能にするために、図7に示される初期状態において、制限領域15は、ミリ波レーダ57がセンシング可能な位置より前方(図7において右方)にのみ設定される。すなわち、制限領域15は、ミリ波レーダ57の検知領域61の前方における検知領域端62と、検知領域端62から上下左右方向へ延びる面67によって区画されている。
The restricted
次に、制御部50は、安全制御終了指示を操作部56が受け付けた旨を示す信号を操作部56から受信したか否かを判断する(S13)。
Next, the
制御部50は、安全制御終了指示を操作部56が受け付けた旨を示す信号を受信した場合は(S13:Yes)、手動運転安全制御処理を終了する。
When the
制御部50は、安全制御終了指示を操作部56が受け付けた旨を示す信号を受信していない場合は(S13:No)、操作者が操作レバーを操作したことによるレバー操作量センサ60からの出力信号を受信する(S14)。ここで、レバー操作量センサ60が検出するレバー操作量は、微小時間におけるレバー操作量であり、ステップS13〜S23までの処理は、常時繰り返される。
When the
次に、制御部50は、アクチュエータ駆動処理を実行する(S15)。アクチュエータ駆動処理は、操作レバーの操作に応じて各アクチュエータを駆動させ、ブーム32及びジブ33の移動に伴うミリ波レーダ57の新たな位置及び向きを取得する処理である。アクチュエータ駆動処理の詳細は図4に示される。
Next, the
次に、制御部50は、作業空間情報更新処理を実行する(S16)。作業空間情報更新処理は、作業空間情報において、ブーム32及びジブ33の占める領域、及び制限領域15を更新する処理である。
Next, the
次に、制御部50は、ブーム32及びジブ33の占める領域と、制限領域15との間の最短距離を算出する(S17)。
Next, the
そして、制御部50は、算出された最短距離が第3距離以内、例えば20cm以内であるか否かを判断する(S18)。第3距離は、予め記憶部58に記憶されている。そして、制御部50は、算出された最短距離が第3距離以内であると判断したときは(S18:Yes)、駆動中のアクチュエータを停止させるようにアクチュエータに信号を送信する(S19)。その後、制御部50は、ステップS13に処理を進める。
Then, the
また、制御部50は、算出された最短距離が第3距離より長いと判断したときは(S18:No)、算出された最短距離が第3距離より長い第2距離以内、例えば40cm以内であるか否かを判断する(S20)。第2距離は、予め記憶部58に記憶されている。そして、制御部50は、算出された最短距離が第2距離以内であると判断したときは(S20:Yes)、駆動中のアクチュエータを減速させるようにアクチュエータに信号を送信する(S21)。その後、制御部50は、ステップS13に処理を進める。
In addition, when the
また、制御部50は、算出された最短距離が第2距離より長いと判断したときは(S20:No)、算出された最短距離が第2距離より長い第1距離以内、例えば60cm以内であるか否かを判断する(S22)。第1距離は、予め記憶部58に記憶されている。そして、制御部50は、算出された最短距離が第1距離以内であると判断したときは(S22:Yes)、報知部59に信号を送信してブザーを鳴らすことにより、ブーム32又はジブ33が制限領域15に接近したことを報知する(S23)。その後、制御部50は、ステップS13に処理を進める。また、制御部50は、算出された最短距離が第1距離より長いと判断したときも(S22:No)、ステップS13に処理を進める。
In addition, when the
[アクチュエータ駆動処理] [Actuator drive processing]
図4は、図3のステップS15に示すアクチュエータ駆動処理の流れを示すフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the actuator driving process shown in step S15 of FIG.
アクチュエータ駆動処理において、制御部50は、まず、図3のステップS14で受信したレバー操作量センサ60からの出力信号に基づいて、旋回台31の旋回動作についての駆動向き及び駆動速度を示す駆動信号を旋回モータ41に送信し、旋回モータ41を駆動する(S31)。これにより、旋回台31が旋回される。レバー操作量センサ60の出力信号において、旋回操作についての操作量が0であれば旋回動作は行われない。
In the actuator driving process, the
そして、制御部50は、旋回角センサ51からの出力信号を受信して、旋回台31の新たな旋回角度を取得し(S32)、記憶部58に記憶する。
Then, the
また、制御部50は、レバー操作量センサ60からの出力信号に基づいて、ブーム32の起伏動作についての駆動向き及び駆動速度を示す駆動信号を起伏シリンダ42に送信し、起伏シリンダ42を駆動する(S33)。これにより、ブーム32が起伏される。レバー操作量センサ60の出力信号において、ブーム32の起伏操作についての操作量が0であればブーム32の起伏動作は行われない。
Further, the
そして、制御部50は、起伏角センサ52からの出力信号を受信して、ブーム32の新たな起伏角度を取得し(S34)、記憶部58に記憶する。
Then, the
また、制御部50は、レバー操作量センサ60からの出力信号に基づいて、ブーム32の伸縮動作についての駆動向き及び駆動速度を示す駆動信号を伸縮シリンダ43に送信し、伸縮シリンダ43を駆動する(S35)。これにより、ブーム32が伸縮される。レバー操作量センサ60の出力信号において、ブーム32の伸縮操作についての操作量が0であればブーム32の伸縮動作は行われない。
Further, the
そして、制御部50は、ブーム長さセンサ53からの出力信号を受信して、ブーム32の新たな長さを取得し(S36)、記憶部58に記憶する。
Then, the
また、制御部50は、レバー操作量センサ60からの出力信号に基づいて、ジブ33のチルト動作についての駆動向き及び駆動速度を示す駆動信号をチルトシリンダ44に送信し、チルトシリンダ44を駆動する(S37)。これにより、ジブ33がチルトされる。レバー操作量センサ60の出力信号において、ジブ33のチルト操作についての操作量が0であればジブ33のチルト動作は行われない。
Further, the
そして、制御部50は、チルト角センサ54からの出力信号を受信して、ジブ33の新たなチルト角度を取得し(S38)、記憶部58に記憶する。
Then, the
また、制御部50は、レバー操作量センサ60からの出力信号に基づいて、ジブ33の伸縮動作についての駆動向き及び駆動速度を示す駆動信号をジブ伸縮シリンダ45に送信し、ジブ伸縮シリンダ45を駆動する(S39)。これにより、ジブ33が伸縮される。レバー操作量センサ60の出力信号において、ジブ33の伸縮操作についての操作量が0であればジブ33の伸縮動作は行われない。
Further, the
そして、制御部50は、ジブ長さセンサ55からの出力信号を受信して、ジブ33の新たな長さを取得し(S40)、記憶部58に記憶する。
Then, the
次に、制御部50は、記憶部に記憶された旋回台31の旋回角度、ブーム32の起伏角度及び長さ、並びに、ジブ33のチルト角度及び長さから、更新されたミリ波レーダ57の新たな位置及び向きを算出して、記憶部58に記憶する(S41)。そして、制御部50は、アクチュエータ駆動処理からリターンする。
Next, the
[作業空間情報更新処理] [Workspace information update processing]
図5は、図3のステップS16に示す作業空間情報更新処理の流れを示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the work space information update process shown in step S16 of FIG.
図8〜図10は、差込作業においてジブ33の水平移動によって制限領域15が更新される過程を示す側面模式図であり、図8は物体71が検知されるまでジブ33が水平移動された状態、図9は物体72が検知されるまでジブ33が水平移動された状態、図10は更にジブ33が水平移動された状態を示す。
8 to 10 are schematic side views showing a process in which the
図7が示す初期状態からジブ33が伸長されることにより、順次、図8が示す状態、図9が示す状態、図10が示す状態に至る。差込作業におけるジブ33の移動は、ブーム32の倒伏によって行われてもよい。この場合、例えば、ジブ33の向きを維持したまま(例えば、ジブ33を水平に維持したまま)ジブ33が前方に移動されるように、ブーム32を倒伏しながらジブ33をチルトする。
By extending the
ジブ33の移動途中において、ミリ波レーダ57によって物体が検知されていない状態では、物体がないことが確認された領域の範囲端62(以下、「検知領域端62」と称する。)によって制限領域15が区画される。図8〜図10において、検知領域端62は、破線で示されている。
In the state where the object is not detected by the
図5が示すように、作業空間情報更新処理において、制御部50は、まず、ミリ波レーダ57からの出力信号を受信することによって、ミリ波レーダ57が検知した物体の占める領域を取得する(S51)。ここで取得する領域の情報は、ミリ波レーダ57の位置及び向きを基準とした情報である。
As shown in FIG. 5, in the work space information update process, the
例えば、図8において、物体71が存在する場合、ミリ波レーダ57は、物体71の領域端(物体の周端縁)のうち、ミリ波レーダ57側に位置する領域端63(すなわち、レーダが当たる部分:以下、「障害物領域端63」と称する。)を検知する。図9においては、物体72が存在する場合、ミリ波レーダ57は、物体72の領域端のうち、ミリ波レーダ57側に位置する障害物領域端64を検知する。図8〜図10において、障害物領域端63、64は、物体71、72から離間した位置に記載されているが、実際には、物体71、72の周端縁に沿っている。
For example, in FIG. 8, when the
次に、制御部50は、ミリ波レーダ57の位置及び向き、並びに作業空間情報を記憶部58から読み出す。そして、制御部50は、検知した物体の占める領域、すわなち、障害物領域端63を、ミリ波レーダ57の位置及び向きをオフセットとして作業空間情報に追加する(S52)。
Next, the
また、制御部50は、今回取得したミリ波レーダ57の位置及び向きと、前回取得したミリ波レーダ57の位置及び向きとからのミリ波レーダ57の移動経路を取得し、この移動経路においてミリ波レーダ57がセンシングした範囲、すわなち、検知領域端62を取得する(S53)。ここでの移動経路は、ステップS13〜S23のループが繰り返される毎の微小移動経路である。
In addition, the
そして、制御部50は、ミリ波レーダ57がセンシングした範囲と、ミリ波レーダ57が検知した物体の占める領域から、更新された制限領域15を算出し、作業空間情報に追加する(S54)。
Then, the
例えば、図8〜10において、ミリ波レーダ57がセンシングした範囲の検知領域端62と、物体71の占める領域の障害物領域端63と、物体72の占める領域の障害物領域端64と、物体71が存在することによってジブ33の進入が制限される障害物制限領域端65と、物体72が存在することによってジブ33の進入が制限される障害物制限領域端66とから制限領域15が決定される。
For example, in FIGS. 8 to 10, the detection region end 62 in the range sensed by the
また、制御部50は、旋回台31の旋回角度、ブーム32の起伏角度、ブーム32の伸縮長、ジブ33のチルト角度、及びジブ33の伸縮長から、ブーム32及びジブ33の占める新たな領域を算出し、作業空間情報に更に追加する。そして、制御部50は、更新した作業空間情報を記憶部58に記憶し(S55)、作業空間情報更新処理からリターンする。
Further, the
[自動運転処理] [Automatic operation processing]
図6は、自動運転処理における処理の流れを示すフローチャートである。自動運転処理は、ブーム32及びジブ33の位置を記憶させた後、ブーム32及びジブ33の任意の位置から、記憶させた位置へのブーム32及びジブ33の移動を自動運転で行う処理である。制御部50は、自動運転処理を繰り返し実行する。
FIG. 6 is a flowchart showing a process flow in the automatic driving process. The automatic operation process is a process in which the positions of the
自動運転処理において、制御部50は、まず、ブーム32及びジブ33の初期位置を記憶する指示を操作部56が受け付けた旨を示す信号を、操作部56から受信したか否かを判断する(S61)。
In the automatic operation process, the
制御部50は、ブーム32及びジブ33の初期位置を記憶する指示の信号を受信したと判断したときは(S61:Yes)、ブーム32及びジブ33の位置を記憶部58に記憶する(S62)。具体的には、例えば、旋回台31の旋回角度、ブーム32の起伏角度、ブーム32の伸縮長、ジブ33のチルト角度、及びジブ33の伸縮長を、ブーム32及びジブ33の位置として記憶する。初期位置は、例えば、差込作業を開始する時点のブーム32及びジブ33の位置である。
When it is determined that the
制御部50は、ブーム32及びジブ33の初期位置を記憶する指示の信号を受信していないと判断したときは(S61:No)、ステップS62の処理をスキップする。
When it is determined that the
次に、操作者によって旋回台31、ブーム32及びジブ33が手動操作されて、例えば差込位置まで移動される。これに伴い、制御部50は、手動運転安全制御処理を実行する(S63)。手動運転安全制御処理は、例えば、図3に示す手動運転安全制御処理と同様の処理である。
Next, the
次に、例えば、ブーム32及びジブ33が差込位置まで移動された状態で、制御部50は、ブーム32及びジブ33の位置を記憶する指示を操作部56が受け付けた旨を示す信号を、操作部56から受信したか否かを判断する(S64)。
Next, for example, in a state where the
制御部50は、ブーム32及びジブ33の位置を記憶する指示の信号を受信したと判断したときは(S64:Yes)、ブーム32及びジブ33の位置を記憶部58に記憶する(S65)。
When the
制御部50は、ブーム32及びジブ33の位置を記憶する指示の信号を受信していないと判断したときは(S64:No)、スキップS65の処理をスキップする。
When it is determined that the
次に、制御部50は、自動運転の指示、並びに、記憶部58に記憶されているブーム32及びジブ33の位置から1つを選択する指示を操作部56が受け付けた旨を示す信号を、操作部56から受信したか否かを判断する(S66)。
Next, the
制御部50は、自動運転の指示、並びに、ブーム32及びジブ33の位置の選択の信号を操作部56から受信したときは(S66:Yes)、操作部56から受信した選択されたブーム32及びジブ33の位置を記憶部58から読み出して取得する(S67)。
When the
そして、制御部50は、自動運転の指示を受け付けた時点におけるブーム32及びジブ33の位置から、記憶部58から読み出したブーム32及びジブ33の位置までブーム32及びジブ33を移動させる経路であって、制限領域15と干渉しない移動経路のうちの1つを算出する(S68)。ここで、制限領域15と干渉しない移動経路とは、ブーム32及びジブ33と、制限領域15との最短距離が第1距離以内に接近しない経路である。経路の算出には、公知のアルゴリズムが用いられる。
The
次に、制御部50は、算出した移動経路をブーム32及びジブ33が移動するように、各アクチュエータに信号を送信し、各アクチュエータを駆動させ(S69)、再び、ステップS66の処理に戻る。
Next, the
一方、制御部50は、自動運転の指示、並びに、ブーム32及びジブ33の位置の選択の信号を操作部56から受信なかったときは(S66:No)、自動運転処理を終了する。
On the other hand, when the
[本実施形態の作用効果] [Operational effects of this embodiment]
以上のように、ジブ33の先端部に設けられたミリ波レーダ57によって走査された範囲と、この範囲に存在する物体71、72の占有領域とから、ブーム32及びジブ33の進入が制限される制限領域15が算出される。また、この制限領域15と、ブーム32及びジブ33の占有領域とが作業空間情報にマッピングされた情報が得られる。例えば、この情報をディスプレイに表示させて、操作者が参照しながら、ブーム32及びジブ33が制限領域15に進入することを回避するように操作することにより、ブーム32やジブ33の操作中にブーム32やジブ33が障害物に接触することが抑制される。
As described above, the entry of the
ブーム32又はジブ33が障害物に接触する可能性が高いとき(ブーム32又はジブ33と制限領域15との距離が第1距離以内になったとき)に、報知部59が起動される。ブーム32又はジブ33が障害物に接触する可能性が更に高いとき(ブーム32又はジブ33と制限領域15との距離が第2距離以内になったとき)に、旋回モータ41、起伏シリンダ42、伸縮シリンダ43、チルトシリンダ44、及びジブ伸縮シリンダ45の駆動速度が減速される。ブーム32又はジブ33が障害物に接触しそうになったとき(ブーム32又はジブ33と制限領域15との距離が第3距離以内になったとき)に、旋回モータ41、起伏シリンダ42、伸縮シリンダ43、チルトシリンダ44、及びジブ伸縮シリンダ45の駆動が停止される。そのため、ブーム32やジブ33が障害物に接触することが抑制される。
When there is a high possibility that the
ミリ波レーダ57は、ジブ33の先端に固定されているので、差込作業などによって、ジブ33が進入する場所における障害物の配置が容易に取得される。
Since the
上記ジブ33は、伸縮可能であるので、ジブ33が水平方向に延びた姿勢が容易に保持される。そのため、ジブ33の差込作業が容易に行われる。
Since the
自動制御処理によって、ジブ33が既に到達した位置へのジブ33の移動は、操作者が手動操作することなく行われる。そのため、操作者の操作が軽減される。
By the automatic control process, the
[本実施形態の変形例] [Modification of this embodiment]
図11は、センサ設置治具81の構成を示す模式図である。
FIG. 11 is a schematic diagram showing the configuration of the
ミリ波レーダ57は、センサ設置治具81によってジブ33に設置されてもよい。センサ設置治具81は、ジブ33のチルト角度にかかわらず、ミリ波レーダ57の向きが水平方向80に向くようにミリ波レーダ57をジブ33に設置するための治具である。センサ設置治具81は、固定部82と、揺動部83とを備えている。固定部82は、例えば、ジブ33の先端に固定される。揺動部83は、ブーム32の起伏方向に沿った仮想面及びジブ33のチルト方向に沿った仮想面と同じ仮想面に沿って揺動可能に、その上端部が固定部82の連結部84に連結されている。連結部84は、特許請求の範囲に記載された「軸」に相当する。揺動部83の下端部には、重り85が備えられている。ミリ波レーダ57は、揺動部83の前面86(ジブ33に対して反対向きに向いた面)に固定されている。これにより、揺動部83は、ブーム32の起伏角度及びジブ33のチルト角度にかかわらず、水平方向80を向いた状態になる。
The
前述の実施形態では、ジブ33の先端にミリ波レーダ57を備えさせ、ジブ33を用いて差込作業を行ったが、ミリ波レーダ57をブーム32の先端に備えさせ、ブーム32を用いて差込作業を行ってもよい。
In the above embodiment, the
また、前述の実施形態では、作業時において障害物との干渉を回避したが、ラフテレーンクレーン10の走行時において障害物との干渉を回避するために同様の制御を用いてもよい。例えば、ブーム32の先端に設けられたミリ波レーダ57を、ラフテレーンクレーン10の走行時に起動させ、ラフテレーンクレーン10の進行向きにある障害物をミリ波レーダ57によって検出し、ラフテレーンクレーン10の占める領域を含む三次元空間情報にマッピングする。そして、ラフテレーンクレーン10と障害物との間の最短距離に基づいて、報知部59による報知や、ラフテレーンクレーン10の走行における速度の減速又は停止を行ってもよい。
In the above-described embodiment, the interference with the obstacle is avoided during the work, but the same control may be used to avoid the interference with the obstacle when the
また、前述の実施形態では、物体の占める領域を検出するセンサとしてミリ波レーダ57が用いられたが、例えば、ミリ波レーダ57に代えてレーザレーダが用いられてもよい。これらのレーダを用いる場合、センシング幅を大きくするために、レーダの向きと直交する方向にレーダを走査させてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施形態では、伸縮可能な可変長のジブ33が用いられたが、これに代えて固定長のジブ33が用いられてもよい。固定長のジブ33が用いられる場合には、次のように、起伏シリンダ42、伸縮シリンダ43、及びチルトシリンダ44の動作を制御部50に制御させて、ジブ33の高さを変えることなく前後方向に移動させるようにしてもよい。すなわち、ジブ33が水平方向に向いた状態で、ブーム32を倒伏及び伸長させながら、チルト角度が大きくなるようにジブ33をチルトさせる。これにより、ジブ33の向きを維持しながらジブ33が前方に移動されて差込動作が行われる。また、ブーム32を起伏及び縮小させながら、チルト角度が小さくなるようにジブ33をチルトさせる。これにより、ジブ33の向きを維持しながらジブ33が後方に移動されて抜出動作が行われる。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施形態では、報知手段としての報知部59はブザーであり、音による報知が行われたが、キャビン36内に備えられたディスプレイに警告表示を表示させることによって報知を行ってもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
また、前述の実施形態では、アクチュエータ駆動処理において、旋回モータ41、起伏シリンダ42、伸縮シリンダ43、チルトシリンダ44、及びジブ伸縮シリンダ45が順次駆動されたが、各アクチュエータは並行に駆動されてもよい。
In the above-described embodiment, in the actuator driving process, the
10・・・ラフテレーンクレーン
20・・・下部走行体
31・・・旋回台
32・・・ブーム
33・・・ジブ
41・・・旋回モータ
42・・・起伏シリンダ
43・・・伸縮シリンダ
44・・・チルトシリンダ
50・・・制御部
57・・・ミリ波レーダ
58・・・記憶部
59・・・報知部
81・・・センサ設置治具
83・・・揺動部
84・・・連結部
85・・・重り
DESCRIPTION OF
Claims (8)
上記走行体に旋回可能に支持された旋回台と、
上記旋回台に起伏及び伸縮可能に支持されたブームと、
上記ブームの先端に着脱可能なジブと、
上記旋回台を回転させる旋回アクチュエータと、
上記ブームを起伏させる起伏アクチュエータと、
上記ブームを伸縮させる伸縮アクチュエータと、
上記ブームに対して上記ジブを起伏させるチルトアクチュエータと、
上記ジブの先端部に設けられ、所定の走査範囲に存在する物体の占有領域を検出するセンサと、
上記ジブの移動範囲に基づく所定範囲の三次元空間における物体の配置に関する空間情報を記憶する記憶部と、
制御部とを備えており、
上記制御部は、
上記ジブを水平方向に沿う姿勢で維持しつつ、
上記所定範囲を設定する空間設定処理と、
上記三次元空間における上記センサの位置を取得する位置取得処理と、
上記三次元空間における上記センサの向きを取得する向き取得処理と、
上記センサの位置及び向きをオフセットとして、上記センサによってセンシングされた領域と、上記センサによって検出された上記物体の占有領域とを上記三次元空間にマッピングするマッピング処理と、
上記センシングされた領域と、上記物体の占有領域とに基づいて、上記ブーム及び上記ジブが領域内部に進入することが制限される制限領域を算出する制限領域算出処理と、
上記ブーム及び上記ジブの初期位置と、上記三次元空間における上記ブーム及び上記ジブの占有領域を取得するブーム位置取得処理と、
上記制限領域と、上記ブーム及び上記ジブの占有領域とを、上記三次元空間にマッピングした上記空間情報を上記記憶部に記憶する記憶処理と、
上記アクチュエータを駆動させて、上記ジブを水平に保ったまま移動させる移動処理と、を繰り返し実行して三次元マップを作成するクレーン車。 A traveling body,
A swivel supported to be able to swivel on the traveling body;
A boom supported by the swivel so that it can be raised and lowered, and
A jib detachable from the tip of the boom,
A turning actuator for rotating the swivel;
A hoisting actuator for hoisting the boom,
A telescopic actuator for extending and retracting the boom;
A tilt actuator for raising and lowering the jib relative to the boom;
Provided at the distal end portion of the upper Symbol jib, a sensor for detecting the area occupied by the object existing in a predetermined scanning range,
A storage unit for storing spatial information about the object location in three-dimensional space in a predetermined range based on the moving range of the upper Symbol jib,
And a control unit,
The control unit
While maintaining the jib in a horizontal posture,
A space setting process for setting the predetermined range;
Position acquisition processing for acquiring the position of the sensor in the three-dimensional space;
Orientation acquisition processing for acquiring the orientation of the sensor in the three-dimensional space;
Mapping process for mapping the area sensed by the sensor and the occupied area of the object detected by the sensor to the three-dimensional space, with the position and orientation of the sensor as an offset,
Based on the sensed area and the area occupied by the object, a restricted area calculation process for calculating a restricted area where the boom and the jib are restricted from entering the area;
An initial position of the boom and the jib, and a boom position acquisition process for acquiring an area occupied by the boom and the jib in the three-dimensional space;
A storage process for storing in the storage unit the spatial information obtained by mapping the restriction area, the boom and the jib occupation area in the three-dimensional space;
A crane vehicle that generates a three-dimensional map by repeatedly executing a movement process of driving the actuator and moving the jib while keeping the jib horizontal .
上記制御部は、
上記ブーム及び上記ジブの占有領域と、上記制限領域とを比較する比較処理と、
上記比較処理により、上記ブーム及び上記ジブの占有領域と、上記制限領域とが所定の第1距離以内に接近したことに応じて、上記報知手段を起動させる報知処理を実行する請求項1に記載のクレーン車。 Further comprising a notification means,
The control unit
A comparison process comparing the boom and the jib occupancy area with the restricted area;
2. The notification process for activating the notification unit according to the comparison process is performed when the boom and jib occupancy area and the restriction area approach within a predetermined first distance. Crane truck.
上記ブーム及び上記ジブの占有領域と、上記制限領域と比較する比較処理と、
上記比較処理により、上記ブーム及び上記ジブの占有領域と、上記制限領域とが所定の第2距離以内に接近したときに、上記旋回アクチュエータ、上記起伏アクチュエータ、上記伸縮アクチュエータ及び上記チルトアクチュエータの駆動速度を減速させ、上記ブーム及び上記ジブの占有領域と、上記制限領域とが、上記第2距離より短い所定の第3距離以内に接近したときに、上記旋回アクチュエータ、上記起伏アクチュエータ、上記伸縮アクチュエータ及び上記チルトアクチュエータの駆動を停止させる駆動制御処理を実行する請求項1又は2に記載のクレーン車。 The control unit
A comparison process for comparing the boom and the jib occupying area with the restricted area;
As a result of the comparison processing, when the boom and the jib occupying area and the restricted area approach within a predetermined second distance, the driving speed of the swing actuator, the hoisting actuator, the telescopic actuator, and the tilt actuator When the boom and the jib occupying area and the restricted area approach within a predetermined third distance shorter than the second distance, the swing actuator, the hoisting actuator, the telescopic actuator, The crane vehicle according to claim 1 or 2, wherein a drive control process for stopping the drive of the tilt actuator is executed.
上記軸を中心に揺動自在に設けられた揺動部と、
上記揺動部に接続された重りとを有するセンサ設置治具を更に備え、
上記センサは、上記揺動部に固定されている請求項1から3のいずれかに記載のクレーン車。 A shaft disposed at the tip of the boom or jib and extending in the horizontal direction;
A swing part provided swingably around the axis;
A sensor installation jig having a weight connected to the swing part;
The crane according to any one of claims 1 to 3, wherein the sensor is fixed to the swinging portion.
上記制御部は、
上記ブームが倒伏するように上記起伏アクチュエータを制御したときに、当該制御に応じて、上記ブームを伸長して上記ブームの先端の高さが維持されるように上記伸縮アクチュエータを制御すると共に、上記ブームと上記ジブとの間の角度を大きくして上記ジブの姿勢が水平方向へ延びた状態で維持されるように上記チルトアクチュエータを制御し、
上記ブームが起立するように上記起伏アクチュエータを制御したときに、当該制御に応じて、上記ブームを縮小して上記ブームの先端の高さが維持されるように上記伸縮アクチュエータを制御すると共に、上記ブームと上記ジブとの間の角度を小さくして上記ジブの姿勢が水平方向へ延びた状態で維持されるように上記チルトアクチュエータを制御する差込制御処理を更に実行する請求項1から5のいずれかに記載のクレーン車。 The jib is a fixed length,
The control unit
When the hoisting actuator is controlled so that the boom falls, the telescopic actuator is controlled according to the control so that the boom is extended and the height of the tip of the boom is maintained. The tilt actuator is controlled so that the angle between the boom and the jib is increased and the posture of the jib is maintained in a horizontally extending state,
When the hoisting actuator is controlled so that the boom stands up, the telescopic actuator is controlled according to the control so that the boom is contracted and the height of the tip of the boom is maintained, and 6. The plug-in control process for controlling the tilt actuator so as to maintain an angle between the boom and the jib so that the posture of the jib is extended in the horizontal direction is further executed. A crane truck according to any one of the above.
上記ジブを伸縮させるジブ伸縮アクチュエータを更に備える請求項1から5のいずれかに記載のクレーン車。 The jib is stretchable,
The crane vehicle according to any one of claims 1 to 5, further comprising a jib expansion / contraction actuator that expands and contracts the jib.
任意の時点において、上記ブーム及び上記ジブの位置を記憶させる位置記憶処理と、
上記ブーム及び上記ジブを上記位置へ移動させる経路を算出する経路算出処理と、
上記経路算出処理によって算出された上記経路に従って、上記位置へ上記ブーム及び上記ジブを移動させるように、上記旋回アクチュエータ、上記起伏アクチュエータ、上記伸縮アクチュエータ及び上記チルトアクチュエータを駆動する自動移動処理とを実行する請求項1から7のいずれかに記載のクレーン車。
The control unit
A position storage process for storing the positions of the boom and the jib at an arbitrary time;
A route calculation process for calculating a route for moving the boom and the jib to the position;
An automatic movement process for driving the swing actuator, the hoisting actuator, the telescopic actuator, and the tilt actuator so as to move the boom and the jib to the position according to the path calculated by the path calculation process. The crane vehicle according to any one of claims 1 to 7.
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