JP7255601B2 - 作業機および作業機の接触監視システム - Google Patents

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Description

本発明は、作業機および作業機の接触監視システムに関する。
従来、大規模な建築現場等において、建築作業の効率化を図るために、建築現場内に配置された複数の作業機(例えば、クレーン)により、荷物の搬送作業が、複数の箇所で行われる。この際、建築現場内に配置されたクレーンは、互いの作業可能範囲が重複するように配置されている場合がある。つまり、作業可能範囲が重複するクレーン同士は、搬送タイミングや作業姿勢によって接触する可能性がある。各クレーンの操縦者は、無線等によって他の操縦者と連絡を密にとりながらクレーン同士の接触を回避しつつ搬送作業を行う。
操縦者は、自身が操縦するクレーン(以下、「自機」と称する。)の作業可能範囲と重複する作業可能範囲を有する他のクレーン(以下、「他機」と称する。)の作動状態を確認しながら自機を操縦しなければならないため、作業効率が低下するといった問題があった。そこで、衝突の可能性が生じた場合に警報装置等によって操縦者に報知するとともにクレーンを自動的に停止させるクレーン近接警報装置が知られている(特許文献1参照)。
特許文献1に記載のクレーン近接警報装置は、自機(クレーン)の制御装置と複数の他機(例えば、クレーン)の制御装置とが無線通信等により接続されている。クレーン近接警報装置は、それぞれの制御装置が制御情報等の各種情報を互いに取得し、制御信号を送信する。クレーン近接警報装置は、取得した各クレーンの情報に基づいて、各クレーンのシミュレーションモデルを作成して衝突をシミュレーションする。クレーン近接警報装置は、クレーン同士が衝突すると判定した場合、操縦者に報知するとともに近接が継続されるとクレーンを停止させる。このようなクレーン近接警報装置は、クレーン同士の接触を回避できる。但し、クレーンを強制的に停止させるため、作業効率が大きく低下する可能性がある。
特開2003-118981号公報
本発明の目的は、作業効率を低下させることなく作業機同士の接触を回避できる作業機および作業機の接触監視システムの提供を目的とする。
本発明に係る作業機の一態様は、旋回可能且つ起伏可能なブームを有する作業機であって、作業領域に配置されている状態で、作業機である第一作業機の作業可能範囲と少なくとも一部が重複する作業可能範囲を有する第二作業機に関する情報を取得する取得部と、第一作業機が搬送作業中に通過する第一通過領域を算出し、第二作業機に関する情報に基づいて第二作業機が搬送作業中に通過する第二通過領域を算出する算出部と、第一通過領域と第二通過領域とに基づいて第一作業機と第二作業機との接触を判定する判定部と、判定部が第一作業機と第二作業機とが接触すると判定した場合に、第一作業機の操縦者に、接触を回避するための制御に関する情報を報知する制御部と、を備える。
上述のような作業機を実施する場合に、制御に関する情報は、第一作業機と第二作業機との最短距離が所定値以上である状態で搬送作業を行うことができる時機に関する情報であってよい。
本発明に係る作業機の接触監視システムの一態様は、旋回可能且つ起伏可能なブームを有する複数の作業機が配置されている作業領域内において作業機の接触を監視するための作業機の接触監視システムであって、複数の作業機のうちの一つの作業機であって、第一作業可能範囲を有する第一作業機と、複数の作業機のうちの一つの作業機であって、第二作業可能範囲を有する第二作業機と、第一作業機および第二作業機に通信接続された外部端末と、を備え、外部端末は、第一作業機から第一作業機に関する情報を取得する第一取得部と、第二作業機から第二作業機に関する情報を取得する第二取得部と、第一作業機に関する情報に基づいて第一作業機が搬送作業中に通過する第一通過領域を算出し、第二作業機に関する情報に基づいて第二作業機が搬送作業中に通過する第二通過領域を算出する算出部と、第一通過領域と第二通過領域とに基づいて第一作業機と第二作業機との接触を判定する判定部と、判定部が第一作業機と第二作業機とが接触すると判定した場合に、接触を回避するための制御に関する情報を、第一作業機および第二作業機のうちの少なくとも一方の作業機の操縦者に報知する制御部と、を備える。
本発明によれば、作業効率を低下させることなく作業機同士の接触を回避できる作業機および作業機の接触監視システムを実現できる。
図1は、本発明に係るクレーンの全体構成を示す側面図である。 図2は、クレーンの制御構成を示すブロック図である。 図3は、自機の通過領域と他機の通過領域との最短距離に基づく接触判定の態様を示す概略図である。 図4は、自機の搬送作業中の位置と他機の搬送作業中の位置との関係を表すグラフである。 図5は、接触監視制御の制御態様を示すフローチャートである。 図6は、本発明に係る接触監視システムの制御構成を示すブロック図である。
以下に、図1および図2を参照して、本発明の実施形態に係る作業機(本実施形態の場合、ラフテレーンクレーン)について説明する。なお、作業機は、ラフテレーンクレーンに限定されない。例えば、作業機は、オールテレーンクレーン、トラッククレーン、積載型トラッククレーン、または高所作業車等でもよい。
図1に示すように、クレーン1は、不特定の場所に移動可能な移動式クレーンである。クレーン1は、車両3、および、作業装置であるクレーン装置6を有する。なお、クレーンは、移動式クレーンに限定されない。クレーンは、例えば、タワークレーンであってもよい。
車両3は、クレーン装置6を搬送する走行体である。車両3は、複数の車輪3aを有し、エンジン4を動力源として走行する。車両3には、アウトリガ5が設けられている。
アウトリガ5は、車両3の幅方向両側に油圧によって延伸可能な張り出しビームと地面に垂直な方向に延伸可能な油圧式のジャッキシリンダとを有する。車両3は、アウトリガ5を車両3の幅方向に延伸させるとともにジャッキシリンダを接地させることにより、クレーン1の作業可能範囲Wr1(図3参照)を広げることができる。
クレーン装置6は、荷物Wをワイヤロープによって吊り上げる装置である。クレーン装置6は、旋回台7、ブーム9、ジブ9a、メインフックブロック10、サブフックブロック11、起伏用油圧シリンダ12、メインウインチ13、メインワイヤロープ14、サブウインチ15、サブワイヤロープ16、キャビン17、および制御装置32(図2参照)等を具備する。
旋回台7は、クレーン装置6を旋回可能に構成する構造体である。旋回台7は、円環状の軸受を介して車両3のフレーム上に設けられている。旋回台7は、円環状の軸受の中心を回転中心として回転自在に構成されている。旋回台7には、アクチュエータである油圧式の旋回用油圧モータ8が設けられている。旋回台7は、旋回用油圧モータ8によって一方向と他方向とに旋回可能に構成されている。
アクチュエータである旋回用油圧モータ8は、電磁比例切換バルブである旋回用バルブ22(図2参照)によって回転操作される。旋回用バルブ22は、旋回用油圧モータ8に供給される作動油の流量を任意の流量に制御することができる。
つまり、旋回台7は、旋回用バルブ22によって回転操作される旋回用油圧モータ8を介して任意の旋回速度に制御可能に構成されている。旋回台7には、旋回台7の旋回位置(角度)と旋回速度とを検出する旋回用センサ27(図2参照)が設けられている。
ブーム9は、荷物Wを吊り上げ可能な状態にワイヤロープを支持する構造体である。ブーム9は、複数のブーム部材から構成されている。ブーム9は、ベースブーム部材の基端が旋回台7の略中央に揺動可能に設けられている。
ブーム9は、各ブーム部材をアクチュエータである図示しない伸縮用油圧シリンダで移動させることで軸方向に伸縮自在に構成されている。また、ブーム9には、ジブ9aが設けられている。ジブ9aは、ブーム9のベースブーム部材に設けられたジブ支持部によってベースブーム部材に沿った姿勢で保持されている。ジブ9aの基端は、トップブーム部材のジブ支持部に連結可能に構成されている。
アクチュエータである図示しない伸縮用油圧シリンダは、電磁比例切換バルブである伸縮用バルブ23(図2参照)によって伸縮操作される。伸縮用バルブ23は、伸縮用油圧シリンダに供給される作動油の流量を任意の流量に制御することができる。ブーム9には、ブーム9の長さを検出する伸縮用センサ28(図2参照)が設けられている。
画像取得手段であるカメラ9bは、荷物Wおよび荷物W周辺の地物の画像を取得する。カメラ9bは、ブーム9の先端部に設けられている。カメラ9bは、荷物Wの鉛直上方から荷物Wおよびクレーン1周辺の地物や地形を撮影可能に構成されている。また、カメラ9bは、360°回転可能に構成され、ブーム9の先端を中心とする全方位を撮影できる。
メインフックブロック10とサブフックブロック11とは、荷物Wを吊る部材である。メインフックブロック10には、メインワイヤロープ14が巻き掛けられる複数のフックシーブと、荷物Wを吊るメインフック10とが設けられている。サブフックブロック11には、荷物Wを吊るサブフック11が設けられている。
起伏用油圧シリンダ12は、ブーム9を起立および倒伏させ、ブーム9の姿勢を保持するアクチュエータである。起伏用油圧シリンダ12は、シリンダ部の端部が旋回台7に揺動自在に連結され、ロッド部の端部がブーム9のベースブーム部材に揺動自在に連結されている。
起伏用油圧シリンダ12は、電磁比例切換バルブである起伏用バルブ24(図2参照)によって伸縮操作される。起伏用バルブ24は、起伏用油圧シリンダ12に供給される作動油の流量を任意の流量に制御できる。ブーム9には、ブーム9の起伏角度を検出する起伏用センサ29(図2参照)や荷物Wの重量を検出する重量センサ等が設けられている。
メインウインチ13とサブウインチ15とは、メインワイヤロープ14とサブワイヤロープ16との繰り入れ(巻き上げ)および繰り出し(巻き下げ)を行う。
メインウインチ13は、メインワイヤロープ14が巻きつけられたメインドラムを有する。メインドラムは、アクチュエータであるメイン用油圧モータ(不図示)によって回転される。
サブウインチ15は、サブワイヤロープ16が巻きつけられたサブドラムを有する。サブドラムは、アクチュエータであるサブ用油圧モータ(不図示)によって回転される。メインドラムとサブドラムとには、それぞれの回転量を検出する巻回用センサ26(図2参照)が設けられている。
メイン用油圧モータは、電磁比例切換バルブであるメイン用バルブ25m(図2参照)によって回転操作される。メインウインチ13は、メイン用バルブ25mによってメイン用油圧モータを制御し、任意の繰り入れおよび繰り出し速度に操作可能に構成されている。
同様に、サブウインチ15は、電磁比例切換バルブであるサブ用バルブ25s(図2参照)によってサブ用油圧モータを制御し、任意の繰り入れおよび繰り出し速度に操作可能に構成されている。
キャビン17は、操縦席を覆う構造体であり、旋回台7に搭載されている。キャビン17には、操縦席(不図示)および表示装置(不図示)が設けられている。表示装置は、例えば、操縦席に設けられたモニタであってよい。または、表示装置は、操縦者が操縦席に持ち込んだ、持ち運び可能は携帯端末(例えば、スマートフォン、タブレット端末)であってもよい。
操縦席には、車両3を走行操作するための操作具やクレーン装置6を操作するための旋回操作具18、起伏操作具19、伸縮操作具20、メインドラム操作具21m、およびサブドラム操作具21s等が設けられている(図2参照)。
旋回操作具18は、操縦者が旋回用油圧モータ8を操作するための操作具である。このような旋回操作具18は、操縦者の操作に基づいて、旋回用油圧モータ8を操作するための操作信号を出力する。
起伏操作具19は、操縦者が起伏用油圧シリンダ12を操作するための操作具である。起伏操作具19は、操縦者の操作に基づいて、起伏用油圧シリンダ12を操作するための操作信号を出力する。
伸縮操作具20は、操縦者が伸縮用油圧シリンダ(不図示)を操作するための操作具である。伸縮操作具20は、操縦者の操作に基づいて、伸縮用油圧シリンダを操作するための操作寝具を出力する。
メインドラム操作具21mは、操縦者がメイン用油圧モータ(不図示)を操作するための操作具である。メインドラム操作具21mは、操縦者の操作に基づいて、メイン用油圧モータを操作するための操作信号を出力する。
サブドラム操作具21sは、サブ用油圧モータ(不図示)を操作するための操作具である。サブドラム操作具21sは、操縦者の操作に基づいて、サブ用油圧モータを操作するための操作信号を出力する。
GNSS受信機30は、全球測位衛星システム(Global Navigation Satellite System)を構成する受信機であって、衛星から測距電波を受信し、受信機の位置座標である緯度、経度、および標高を算出するものである。
GNSS受信機30は、ブーム9の先端とキャビン17とに設けられている。つまり、クレーン1は、GNSS受信機30によって、伸縮式のブーム9の先端の位置座標、キャビン17の位置座標、および車両3を基準とする方位を取得できる。
通信機31は、通信部の一例に該当し、建築現場等の作業領域Wa内に配置されている他の移動式クレーン(他機)、および、外部のサーバ等と通信するための装置である。
通信機31は、キャビン17に設けられている。通信機31は、クレーン1(自機)に関する情報を他機またはシステム制御装置34に送信する。自機は、通信機31を介して、他機および/または外部のサーバ(例えば、後述のシステム制御装置34)に通信接続されている。
自機に関する情報は、第一作業機に関する情報に該当し、自機の位置に関する情報、自機の機体に関する情報、自機の制御に関する情報、自機の作業内容に関する情報、および自機の搬送経路に関する情報等を含む。本実施形態において、自機は、第一作業機の一例に該当する。又、他機は、第二作業機の一例に該当する。
また、自機は、通信機31を介して、他機から他機に関する情報を取得する。他機に関する情報は、第二作業機に関する情報に該当し、他機の位置情報、他機の機体に関する情報、他機の制御に関する情報、他機の作業内容に関する情報、および他機の搬送経路に関する情報を含む。また、通信機31は、外部のサーバ等(例えば、後述のシステム制御装置34)から作業領域Wa(図3参照)の空間に関する情報を取得する。
位置に関する情報とは、自機および他機のGNSS受信機30等による位置座標データである。機体に関する情報とは、自機および他機の性能諸元データに関する情報である。制御に関する情報とは、自機および他機のクレーンの動作状態に関する情報、制御信号に関する情報、巻回用センサ26、旋回用センサ27、伸縮用センサ28、および起伏用センサ29の検出値に関する情報等である。
制御に関する情報は、作業機の姿勢に関する情報を含むと捉えてよい。作業機の姿勢に関する情報は、ブームの長さに関する情報、ブームの起伏角度に関する情報、ブームの旋回角度に関する情報、ジブの長さに関する情報、ジブの起伏角度に関する情報、およびワイヤロープの繰り出し長さに関する情報を含むと捉えてよい。
作業に関する情報は、例えば、作業日報として予め決められた情報であってよい。作業に関する情報は、荷物Wを吊り上げ位置(第一位置とも称する。)から吊り下げ位置(第二位置とも称する。)まで搬送する場合の、荷物Wの吊り上げ位置(第一位置)に関する情報および荷物Wの吊り下げ位置(第二位置)に関する情報を含む。また、作業に関する情報は、荷物Wに関する情報、搬送数に関する情報、および/または搬送予定等が記載された作業日報に関する情報または搬送計画図に関する情報等である。
荷物Wに関する情報は、荷物Wの種類に関する情報、荷物Wの寸法に関する情報、および/または荷物Wの重量に関する情報を含む。作業に関する情報は、クレーンの記憶部(不図示)に記憶されていてもよい。
搬送経路に関する情報は、荷物Wの搬送経路に関する情報、および/または、搬送速度等を含む。搬送経路に関する情報は、クレーンの記憶部(不図示)に記憶されていてもよい。
作業に関する情報は、作業領域において、作業機が実施する搬送作業に関する情報と捉えてよい。作業に関する情報は、搬送作業を行う前に、決定されている情報と捉えてよい。
図2に示すように、制御装置32は、各バルブ(不図示)を介してクレーン装置6のアクチュエータを制御するコンピュータである。制御装置32は、キャビン17内に設けられている。制御装置32は、実体的には、CPU、ROM、RAM、およびHDD等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのLSI等からなる構成であってもよい。
制御装置32は、取得部32a、算出部32b、判定部32c、および制御部32dを有する。
取得部32aは、作業領域に配置されている状態で、自機の作業可能範囲と重複する作業可能範囲を有する他機(第二作業機)に関する情報を取得する。自機(クレーン1)の作業可能範囲は、第一作業可能範囲の一例に該当する。他機(クレーン2、図3参照)の作業可能範囲は、第二作業可能範囲の一例に該当する。
算出部32bは、自機(第一作業機)が搬送作業中に通過する第一通過領域A1(後述)、および、他機(第二作業機)に関する情報に基づいて他機(第二作業機)が搬送作業中に通過する第二通過領域A2(後述)を算出する。
判定部32cは、第一通過領域A1と第二通過領域A2とに基づいて自機(第一作業機)と他機(第二作業機)との接触を判定する。
制御部32dは、判定部32cが第一作業機と第二作業機とが接触すると判定した場合に、自機(第一作業機)の操縦者に、自機(第一作業機)と他機(第二作業機)との接触を回避するための制御に関する情報を報知する。このような取得部32a、算出部32b、判定部32c、および制御部32dの機能は、制御装置32の一部の機能である。よって、以下、取得部32a、算出部32b、判定部32c、および制御部32dの機能についても、制御装置32の機能として説明する。
制御装置32には、各アクチュエータ、切換えバルブ、およびセンサ等の動作を制御するための種々のプログラムやデータが格納されている。
制御装置32は、カメラ9b、旋回操作具18、起伏操作具19、伸縮操作具20、メインドラム操作具21m、およびサブドラム操作具21sに接続されている。制御装置32は、カメラ9bの画像を取得し、旋回操作具18、起伏操作具19、メインドラム操作具21m、およびサブドラム操作具21sのそれぞれの操作量に関する情報を取得できる。操作量に関する情報は、各操作具18、19、21m、21sが出力する操作信号に含まれていると捉えてよい。
制御装置32(具体的には、取得部32a)は、通信機31に接続されている。制御装置32は、通信機31を介して、他機および/または外部のサーバ(例えば、後述のシステム制御装置34)から、他機に関する情報を取得する。他機に関する情報は、他機の位置に関する情報、他機の機体に関する情報に関する情報、他機の制御に関する情報に関する情報、他機の作業内容に関する情報、および他機の搬送経路に関する情報を含む。また、制御装置32は、通信機31を介して、外部のサーバ等から作業領域Waの空間に関する情報を取得する。
また、制御装置32は、通信機31を介して、自機の位置に関する情報、機体に関する情報、制御に関する情報、作業内容に関する情報、および搬送経路に関する情報等を、他機および/または外部のサーバ(例えば、後述のシステム制御装置34)に送信する。
制御装置32(具体的には、算出部32b)は、作業領域Wa(図3参照)の空間に関する情報、自機の位置に関する情報、自機の機体に関する情報、自機の制御に関する情報、自機の作業内容に関する情報、および自機の搬送経路に関する情報に基づいて、荷物Wの搬送作業中に自機の機体が通過する領域である第一通過領域A1(図3参照)を算出する。
また、制御装置32(具体的には、算出部32b)は、作業領域Wa(図3参照)の空間に関する情報、他機の位置に関する情報、他機の機体に関する情報、他機の制御に関する情報、他機の作業内容に関する情報、および他機の搬送経路に関する情報に基づいて、荷物Wの搬送作業中に他機の機体が通過する領域である第二通過領域A2(図3参照)を算出する。
また、制御装置32は、算出した第一通過領域A1と第二通過領域A2との最短距離Lm(図3参照)を算出する。最短距離Lmは、クレーン1(第一作業機)とクレーン2(第二作業機)との最短距離と捉えてもよい。クレーン1(第一作業機)とクレーン2(第二作業機)との最短距離は、クレーン1および/またはクレーン2が荷物Wを吊っている場合には、クレーン1が吊っている荷物Wの幅と、クレーン2が吊っている荷物Wの幅とを考慮した距離と捉えてよい。
制御装置32は、他機との接触を回避するための時機に関する制御情報として、自機と他機との作動状況から他機に接触することなく搬送作業が可能な作業開始タイミングを算出し、表示装置(不図示)等に表示する。
また、制御装置32は、予め定められた所定の制御として、旋回台7の旋回、ブーム9の伸縮、および/またはブーム9の起伏を停止させる制御信号を生成し、対応する各バルブに送信する。
制御装置32は、旋回用バルブ22、伸縮用バルブ23、起伏用バルブ24、メイン用バルブ25m、およびサブ用バルブ25sに接続されている。制御装置32は、旋回用バルブ22、起伏用バルブ24、メイン用バルブ25m、およびサブ用バルブ25sに制御信号を伝達する。
制御装置32は、巻回用センサ26、旋回用センサ27、伸縮用センサ28、および起伏用センサ29に接続されている。制御装置32は、メインワイヤロープ14の繰り出し量に関する情報、サブワイヤロープ16の繰り出し量に関する情報、旋回台7の旋回位置に関する情報、ブーム長さに関する情報、ブームおよび/またはジブの起伏角度に関する情報、並びに荷物Wの重量に関する情報のうちの少なくとも一種類の情報を取得する。
制御装置32は、旋回操作具18、起伏操作具19、伸縮操作具20、メインドラム操作具21m、およびサブドラム操作具21sの操作量に関する情報に基づいて各操作具に対応した制御信号を生成する。
このように構成されるクレーン1は、車両3を走行させることで任意の位置にクレーン装置6を移動させることができる。
また、クレーン1は、起伏操作具19の操作によって起伏用油圧シリンダ12でブーム9を任意の起伏角度に起立させる動作と、伸縮操作具20の操作によってブーム9を任意のブーム9長さに延伸させる動作を組み合わせることにより、クレーン装置6の揚程や作業半径を拡大できる。
また、クレーン1は、メインドラム操作具21mおよび/またはサブドラム操作具21sによって荷物Wを吊り上げる動作と、旋回操作具18の操作によって旋回台7を旋回させる動作と、を組み合わせることにより、荷物Wを搬送できる。
以下に、図3から図5を用いて、作業領域Waにおける他機との接触監視制御について説明する。作業領域Wa内には、自機であるクレーン1と他機であるクレーン2とが配置されているものとする。クレーン2は、その作業可能範囲Wr2がクレーン1の作業可能範囲Wr1と重複するように配置されている。
本実施形態において、クレーンの作業可能範囲とは、そのクレーンが取り得る最大の作業範囲を意味する。この場合、クレーンの作業範囲は、クレーンの機種毎に一義に決まる範囲と捉えてよい。但し、クレーンの作業可能範囲は、クレーンの設置状態を考慮した作業範囲であってもよい。
ここでクレーンの設置状態とは、例えば、アウトリガに関する情報(例えば、アウトリガの張出状態に関する情報)、カウンタウエイトに関する情報(例えば、カウンタウエイトの重量に関する情報)、および/またはジブに関する情報(例えば、ジブの使用状態に関する情報)を含んでよい。
図3に示すように、作業領域Wa内には、クレーン1とクレーン2とが配置されている。クレーン1は、吊り上げ位置P1aから吊り下げ位置P1bまでの第一搬送経路R1で荷物Wを搬送する計画である。クレーン2は、吊り上げ位置P2aから吊り下げ位置P2bまでの第二搬送経路R2で荷物Wを搬送する計画である。
クレーン1の制御装置32は、通信機31を介して、外部のサーバ等から作業領域Waの空間に関する情報(三次元情報)を取得する。
そして、クレーン1の制御装置32は、作業領域Waの空間に関する情報、自機の位置に関する情報、自機の機体に関する情報、自機の制御に関する情報、自機の作業内容に関する情報、および自機の搬送経路に関する情報等に基づいて、第一搬送経路R1を通って荷物Wを搬送する際にクレーン1の機体が通過する第一通過領域A1(濃い薄墨部分)を算出する。
さらに、クレーン1の制御装置32は、通信機31を介して、クレーン2から所定時間毎に位置に関する情報、機体に関する情報、制御に関する情報、作業内容に関する情報、および搬送経路に関する情報等を取得する。
そして、クレーン1の制御装置32は、作業領域Waの空間情報、クレーン2の位置に関する情報、クレーン2の機体に関する情報、クレーン2の制御に関する情報、クレーン2の作業内容に関する情報、およびクレーン2の搬送経路に関する情報等から、クレーン2が、第二搬送経路R2を通って荷物Wを搬送する際にクレーン2の機体が通過する第二通過領域A2(薄い薄墨部分)を算出する。
同様に、クレーン2の制御装置32は、第一通過領域A1と第二通過領域A2とを算出する。なお、本実施形態において、第一通過領域A1と第二通過領域A2とは、XY平面上(水平面)の領域として説明するがZ方向(高さ)を考慮した三次元領域であってもよい。
クレーン1の制御装置32は、算出した第一通過領域A1から第二通過領域A2までの最短距離Lmを算出する。クレーン1の制御装置32は、最短距離Lmが接触判定の閾値である接触基準値Ls未満の場合、クレーン1の機体がクレーン2の機体に接触する可能性があると判断する。
クレーン1および/またはクレーン2が荷物Wを搬送する状況における接触基準値Lsは、クレーン1及びクレーン2が搬送する荷物Wの大きさを考慮した値であってよい。
具体的には、接触基準値Lsは、クレーン1及びクレーン2を上方から見た俯瞰図(図3参照)において、クレーン1のブーム9の先端位置からクレーン1の作業半径における外側への荷物Wの突出量と、クレーン2のブーム9の先端位置からクレーン2の作業半径における外側への荷物Wの突出量とを考慮した値であってよい。
また、接触基準値Lsは、搬送時の荷物Wの揺れ幅を考慮した値であってもよい。或いは、接触基準値Lsは、搬送時の荷物Wの揺れ幅に関する余裕度を考慮し値であってもよい。
接触基準値Lsは、クレーンの姿勢毎に設定された値(固定値)であってもよいし、搬送中の荷物Wの揺れ幅(振れ角)に基づいてリアルタイムで設定される値であってもよい。
なお、荷物Wを搬送していないクレーンの場合、接触基準値Lsは、荷物Wの大きさを考慮しない値であってもよい。
さらに、クレーン1の制御装置32は、第二搬送経路R2において、経路上の各位置における最短距離Lm(n)が接触基準値Ls未満の接触区間の両端位置である位置P2cと位置P2dとを算出する。同様に、クレーン2の制御装置32は、第一搬送経路R1において、経路上の各位置における最短距離Lm(n)が接触基準値Ls未満の接触区間の両端位置である位置P1cと位置P1dとを算出する。
図4に示すように、クレーン2は、吊り上げ位置P2aから所定の速度まで一定の加速度で加速しながら吊り下げ位置P2bに向かって荷物Wを第二搬送経路R2に沿って搬送するように、操縦者の操作に基づいて設定されている。
クレーン1の制御装置32は、クレーン2から取得した各種情報から、クレーン2が往路において搬送作業を開始する時間t0から接触区間の終了位置である位置P2dに到達する時間t1を算出する。なお、クレーン1は、例えば、クレーン2が荷物Wの搬送を開始した状況において、クレーン2から取得した各種情報に基づいて時間t1を算出してよい。
クレーン1の制御装置32は、制御に関する情報として、時間t1をクレーン1が接触を回避しつつ往路の搬送作業を実施できるタイミングとして報知する。なお、クレーン1の制御装置32は、制御に関する情報を、例えば、クレーン1のキャビン17に設けられた表示装置に表示してよい。或いは、制御装置32は、制御に関する情報を、音声により報知してもよい。
このように、クレーン1の操縦者がクレーン2の搬送状況を考慮せずに、荷物Wの搬送を開始した場合、クレーン1の搬送状況によって、クレーン1(荷物Wを含む。)とクレーン2(荷物Wを含む。)とが接触してしまう可能性がある。
そこで、本実施形態の場合、制御装置32は、クレーン1とクレーン2との接触を回避するための制御に関する情報(作業開始のタイミングに関する情報)を、クレーン1の操縦者に報知する。クレーン1の操縦者は、報知された制御に関する情報に従って、クレーン1を操作することにより、クレーン2と接触せずに、荷物Wの搬送作業を行うことができる。
また、クレーン1の操縦者が上述の報知された制御に関する情報に基づいてクレーン1を操作した場合、クレーン1は、時間t1(時刻t1)において、荷物Wの搬送を開始する。
ここで、クレーン1は、吊り上げ位置P1aから所定の速度まで一定の加速度で加速しながら吊り下げ位置P1bに向かって荷物Wを第一搬送経路R1に沿って搬送するように設定されている。
クレーン2の制御装置32は、クレーン1から取得した各種情報から、クレーン1が往路において搬送作業を開始する時間t1から接触区間の終了位置である位置P1dに到達する時間t2(時刻t2)を算出する。
クレーン2の制御装置32は、制御に関する情報として、時間t2をクレーン2が接触を回避しつつ復路の搬送作業を実施できるタイミングとして報知する。
なお、クレーン2の制御装置32は、制御に関する情報を、例えば、クレーン2のキャビン17に設けられた表示装置に表示してよい。或いは、制御装置32は、制御に関する情報を、音声により報知してもよい。
また、クレーン2の操縦者が上述の報知された制御に関する情報に基づいてクレーン1を操作した場合、クレーン2は、時刻t2において、荷物Wの搬送を開始する。
クレーン1の制御装置32は、クレーン2から取得した各種情報から、クレーン2が復路において搬送作業を開始する時間t2から接触区間の終了位置である位置P2cに到達する時間t3(時刻t3)を算出する。クレーン1の制御装置32は、制御に関する情報として時間t3をクレーン1が接触を回避しつつ復路の搬送作業を実施できるタイミングとして報知する。
また、クレーン1の操縦者が上述の報知された制御に関する情報に基づいてクレーン1を操作した場合、クレーン1は、時刻t3において、荷物Wの搬送を開始する。クレーン2の制御装置32は、クレーン1から取得した各種情報から、クレーン1が複路において搬送作業を開始する時間t3から接触区間の終了位置である位置P1cに到達する時間t4(時刻t4)を算出する。
クレーン2の制御装置32は、制御に関する情報として時間t4をクレーン2が接触を回避しつつ次の往路の搬送作業を実施するタイミングとして報知する。なお、報知される搬送作業を開始するタイミングは、他機の制御に関する情報に応じて随時(各種情報を取得する所定時間毎に)更新される。
このように、クレーン1の制御装置32は、クレーン2の制御に関する情報に基づいて、クレーン1の機体とクレーン2の機体が最短距離Lm以上の距離を保つための制御に関する情報を操縦者に告知する。
クレーン1の制御装置32は、制御に関する情報として報知した搬送開始タイミングに基づいてクレーン1を作動させる制御信号が入力された場合、または、クレーン2との接触が生じない方向にクレーン1を作動させる制御信号が入力された場合、その制御信号に応じて各バルブを制御する。
以下に、図5を用いて、制御装置32によるクレーン1の接触監視制御について、クレーン1が接触を回避しつつ往路の搬送作業を実施できるタイミングである時間t1を報知するまでの制御を説明する。
本実施形態において、制御装置32は、他機であるクレーン2が作業領域Wa内に存在する場合、自動的に接触監視制御を開始するものとする。なお、本実施形態における接触監視制御は、クレーン2を監視対象とするクレーン1の接触監視制御であるが、同時にクレーン2においてもクレーン1を監視対象にした接触監視制御が実施されている。
図5に示すように、接触監視制御のステップS110において、制御装置32は、作業領域Waの空間情報と、作業領域Wa内に存在するクレーン2の各種情報とを取得する。そして、制御装置32は、制御処理を、ステップS120に移行させる。
ステップS120において、制御装置32は、クレーン1の各種情報から第一通過領域A1を算出し、クレーン2の各種情報から第二通過領域A2を算出する。そして、制御装置32は、制御処理をステップS130に移行させる。
ステップS130において、制御装置32は、第一通過領域A1から第二通過領域A2までの最短距離Lmを算出する。そして、制御装置32は、制御処理をステップS140に移行させる。
ステップS140において、制御装置32は、最短距離Lmが接触判定の閾値である接触基準値Ls未満か否か判定する。
その結果、最短距離Lmが接触基準値Ls未満である場合(ステップS140において“YES”)、すなわち、クレーン1とクレーン2とが接触する可能性があると判定した場合、制御装置32は、制御処理をS150に移行させる。
一方、最短距離Lmが接触基準値Ls未満でない場合(ステップS140において“NO”)、すなわち、クレーン1とクレーン2とが接触しないと判定した場合、制御装置32は、制御処理をステップS110に移行させる。
ステップS150において、制御装置32は、クレーン2の搬送経路R2における接触区間の両端位置である位置P2cおよび位置P2dを算出する。そして、制御装置32は、制御処理をステップS160に移行させる。
ステップS160において、制御装置32は、往路においてクレーン2が搬送作業を開始する時間t0から位置P2dに到達する時間t1を算出する。
そして、制御装置32は、制御に関する情報として時間t1をクレーン1が接触を回避しつつ往路の搬送作業を実施できるタイミングとして報知する。その後、制御装置32は、制御処理をステップS170に移行させる。
ステップS170において、制御装置32は、報知した制御に関する情報に対応する制御信号が、操縦者から入力されたか否か、もしくはクレーン2との接触が生じない方向にクレーン1を作動させる制御信号が、操縦者から入力されたか否か判定する。すなわち、制御装置32は、クレーン2と接触が生じる可能性がある制御信号が、操縦者から入力されたか否かを判定する。
その結果、報知した制御に関する情報に基づいて制御信号が操縦者から入力された場合(ステップS170において“YES”)、もしくはクレーン2との接触が生じない方向にクレーン1を作動させる制御信号が操縦者から入力された場合、制御装置32は、制御処理をS180に移行させる。
一方、報知した制御に関する情報に基づいて制御信号が操縦者から入力されていない場合(ステップS170において“NO”)、もしくはクレーン2との接触が生じる方向にクレーン1を作動させる制御信号が操縦者から入力された場合、制御装置32は、制御処理をS190に移行させる。
ステップS180において、制御装置32は、入力された制御信号を各バルブに伝達する。そして、制御装置32は、制御処理をステップS110に移行させる。
ステップS190において、制御装置32は、入力された制御信号を取り消し、クレーン1を停止させる制御信号を各バルブに伝達する。そして、制御装置32は、接触監視制御を終了する。
このように、クレーン1は、機体が通過する第一通過領域A1とクレーン2の機体が通過する領域との最短距離Lmによってクレーン同士が接触する可能性を判定し、接触を回避するための各クレーンの作動タイミングを制御に関する情報として、クレーン1の操縦者に報知するように構成されている。
このように構成することで、クレーン1は、機体同士が接触する可能性がある作業可能範囲Wr1にクレーン2が配置されていても、制御に関する情報に基づいて制御されることでクレーン1とクレーン2との接触を回避しつつ、搬送作業の作業効率を維持することができる。
一方、クレーン1は、報知した制御に関する情報に基づいていない制御信号であり、かつ第二通過領域A2に近接する方向にクレーン1を作動させる制御信号が操縦者から入力された場合、つまり、接触する可能性がある制御信号が入力された場合、その制御信号をキャンセルしてブーム等を停止させる制御を実施する。
このように、クレーン1は、クレーン2と接触する可能性がある状況が発生した場合に搬送作業の制御を規制する。また、クレーン2が取得した制御に関する情報と異なる制御態様で作動している場合にその制御信号をキャンセルしてブーム等を停止させる制御を実施する構成でもよい。
これにより、クレーン1は、作業可能範囲Wr1にクレーン2が配置されていてもクレーン2との接触を回避することができる。なお、本実施形態において、クレーン1は、クレーン2との接触監視制御を実施しているが、複数の移動式クレーンと接触監視制御を行う構成でもよい。また、接触を判定する最短距離Lmの設定方法は、本実施形態に限定するものではない。
次に、図3、図4、および図6を用いて、本発明に係る移動式クレーンの接触監視システム33について説明する。なお、以下の移動式クレーンの接触監視システム33は、図1から図5に示すクレーン1において、その説明で用いた名称、図番、および符号を用いることで、同じものを指すこととし、以下の各実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。
図6に示すように、移動式クレーンの接触監視システム33は、作業領域Wa内(図3参照)に配置されている複数の移動式クレーンの接触を監視するシステムである。本実施形態において、複数の移動式クレーンは、クレーン1およびクレーン2であるものとする。
つまり、建築現場等の作業領域Wa内には、クレーン1およびクレーン2が接触する可能性がある状態で配置されている。ここで、接触する可能性がある状態とは、クレーン1の作業可能範囲とクレーン2の作業可能範囲とが重複する状態を意味する。
移動式クレーンの接触監視システム33(以下、単に「接触監視システム33」と称する。)は、複数の移動式クレーンの一つであるクレーン1、クレーン2、およびシステム制御装置34から構成されている。
システム制御装置34は、クレーン1とクレーン2とにそれぞれの制御に関する情報に基づいて制御に関する情報を送信したり、制御信号を送信したりするコンピュータである。システム制御装置34は、作業領域Wa内の任意の場所に設けられている。
システム制御装置34は、実体的には、CPU、ROM、RAM、およびHDD等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのLSI等からなる構成であってもよい。システム制御装置34は、各種情報を取得するための通信機31を制御するプログラムや、各アクチュエータや切換えバルブ、およびセンサ等の動作を制御するために種々のプログラムやデータが格納されている。
システム制御装置34は、外部端末の一例に該当し、取得部34a、算出部34b、判定部34c、および制御部34dを有する。
取得部34aは、第一取得部および第二取得部の一例に該当し、クレーン1からクレーン1(第一作業機)に関する情報を取得する。また、取得部34aは、クレーン2からクレーン2(第二作業機)に関する情報を取得する。
算出部34bは、クレーン1(第一作業機)に関する情報に基づいてクレーン1(第一作業機)が搬送作業中に通過する第一通過領域A1を算出する。また、算出部34bは、クレーン2(第二作業機)に関する情報に基づいてクレーン2(第二作業機)が搬送作業中に通過する第二通過領域A2を算出する。
判定部34cは、第一通過領域A1と第二通過領域A2とに基づいてクレーン1(第一作業機)とクレーン2(第二作業機)との接触を判定する。
制御部34dは、判定部34cがクレーン1(第一作業機)とクレーン2(第二作業機)とが接触すると判定した場合に、接触を回避するための制御に関する情報を、クレーン1(第一作業機)およびクレーン2(第二作業機)のうちの少なくとも一方の作業機の操縦者に報知する。
このような取得部34a、算出部34b、判定部34c、および制御部34dの機能は、システム制御装置34の一部の機能である。よって、以下、取得部34a、算出部34b、判定部34c、および制御部34dの機能についても、システム制御装置34の機能として説明する。
システム制御装置34は、システム側通信機35に接続され、クレーン1とクレーン2とから位置に関する情報、機体に関する情報、制御に関する情報、作業内容に関する情報、および搬送経路に関する情報等を取得し、外部のサーバ等からの作業領域Waの空間に関する情報を取得する。また、システム制御装置34は、クレーン1とクレーン2とに制御に関する情報や制御信号を送信することができる。
システム制御装置34は、作業領域Waの空間に関する情報、クレーン1およびクレーン2の位置に関する情報、機体に関する情報、制御に関する情報、作業内容に関する情報、および搬送経路に関する情報等から、クレーン1が荷物Wを第一搬送経路R1で搬送する際に機体が通過する第一通過領域A1とクレーン2とが荷物Wを第二搬送経路R2で搬送する際に機体が通過する第二通過領域A2を算出する。また、制御装置32は、算出した第一通過領域A1と第二通過領域A2との最短距離Lmを算出する(図3参照)。
システム制御装置34は、クレーン1とクレーン2との接触を回避するための時機(タイミング)に関する制御に関する情報として、クレーン1とクレーン2との作動状況から互いに接触することなく搬送作業が可能な作業開始タイミングを算出し、それぞれの図示しない表示装置等に表示させることができる。
また、システム制御装置34は、予め定められた所定の制御として、旋回台7の旋回、ブーム9の伸縮、およびブーム9の起伏を停止させる制御信号を生成し、クレーン1とクレーン2との対応する各バルブに送信する。
クレーン1の制御装置32とクレーン2の制御装置32とは、それぞれ通信機31に接続され、システム制御装置34からの制御に関する情報および制御信号を取得する。また、クレーン1の制御装置32とクレーン2の制御装置32とは、システム制御装置34に自機の位置に関する情報、機体に関する情報、制御に関する情報、作業内容に関する情報、および搬送経路に関する情報等を送信する。
以下に、図3と図4とを用いて、接触監視システム33による作業領域Waにおけるクレーン1とクレーン2との接触監視制御について説明する。作業領域Wa内には、クレーン1とクレーン2とが配置されているものとする。
クレーン1は、吊り上げ位置P1aから吊り下げ位置P1bまでの第一搬送経路R1で荷物Wを搬送する計画である。クレーン2は、吊り上げ位置P2aから吊り下げ位置P2bまでの第二搬送経路R2で荷物Wを搬送する計画である。
図3に示すように、システム制御装置34は、第一搬送経路R1において、経路上の各位置における最短距離Lm(n)が接触基準値Ls未満の接触区間の両端位置である位置P1cと位置P1d、および第二搬送経路R2において、経路上の各位置における最短距離Lm(n)が接触基準値Ls未満の接触区間の両端位置である位置P2cと位置P2dを算出する。
システム制御装置34は、クレーン2から取得した各種情報から、クレーン2が往路において搬送作業を開始する時間t0から接触区間の終了位置である位置P2dに到達する時間t1を算出する。
また、システム制御装置34は、クレーン1から取得した各種情報から、クレーン1が往路において搬送作業を開始する時間t1から接触区間の終了位置である位置P1dに到達する時間t2を算出する。
システム制御装置34は、制御に関する情報として、時間t1をクレーン1が接触を回避しつつ往路の搬送作業を実施できるタイミングとしてクレーン1の制御装置32に送信する。また、システム制御装置34は、時間t2をクレーン2が接触を回避しつつ復路の搬送作業を実施できるタイミングとしてクレーン2の制御装置32に送信する。
同様に、システム制御装置34は、制御に関する情報として、時間t3をクレーン1が接触を回避しつつ復路の搬送作業を実施できるタイミングとしてクレーン1の制御装置32に送信する。また、システム制御装置34は、時間t4をクレーン2が接触を回避しつつ次の往路の搬送作業を実施できるタイミングとしてクレーン2の制御装置32に送信する。
システム制御装置34は、報知した制御に関する情報に基づいていない制御信号であり、かつ第二通過領域A2に近接する方向にクレーン1を作動させる制御信号または第一通過領域A1に近接する方向にクレーン2を作動させる制御信号が操縦者から入力された場合、予め定められた所定の制御を実施する。
具体的には、システム制御装置34は、所定の制御として、入力された制御信号をキャンセルし、クレーン1とクレーン2とを停止させる制御信号をクレーン1の制御装置32とクレーン2の制御装置32に送信する。つまり、システム制御装置34は、クレーン1とクレーン2とが接触する可能性がある状況が発生した場合にクレーン1とクレーン2との制御を規制する。
このように、接触監視システム33は、クレーン1の機体とクレーン2の機体とが最短距離Lm以上の距離を保つための制御に関する情報をクレーン1の制御装置32とクレーン2の制御装置32とにシステム側通信機35を介して送信する。
このように構成することで、接触監視システム33は、クレーン1の作業可能範囲Wr1とクレーン2の作業可能範囲Wr2とが重複しており、クレーン1とクレーン2とが接触する可能性がある状態で配置されていても、システム制御装置34が各クレーンの各種情報を一括して管理し、各クレーン同士の接触判定を同時に行うことでクレーン1とクレーン2との接触を回避しつつ、搬送作業の作業効率を維持することができる。
また接触監視システム33は、作業領域に配置されている複数の移動式クレーンだけでなく、高所作業車およびブルドーザ等の他の作業車両との接触監視を行うように構成されていてもよい。さらに、接触監視システム33は、搬送作業の作業内容を記録するように構成されていてもよい。
上述の実施形態は、代表的な形態を示したに過ぎず、一実施形態の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
2018年9月25日出願の特願2018-179013の日本出願に含まれる明細書、図面、および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
<付記>
以下、本発明の参考例に係る移動式クレーン及び移動式クレーンの接触監視システムの一例について記載する。
<参考例1>
参考例1に係る移動式クレーンは、旋回台に起伏自在のブームが設けられる移動式クレーンであって、作業領域の空間情報を取得し、上記移動式クレーンの位置に関する情報、機体に関する情報、制御に関する情報、作業内容に関する情報、および搬送経路に関する情報に基づいて、上記移動式クレーンの機体が搬送作業中に通過する通過領域を算出し、上記作業領域内の他の移動式クレーンの位置に関する情報、機体に関する情報、制御に関する情報、作業内容に関する情報、および搬送経路に関する情報を所定時間毎に取得し、上記他の移動式クレーンの位置に関する情報、機体に関する情報、制御に関する情報、作業内容に関する情報および搬送経路に関する情報情報に基づいて、上記他の移動式クレーンの機体が搬送作業中に通過する通過領域を算出し、上記移動式クレーンの機体が搬送作業中に通過する通過領域と上記他の移動式クレーンの機体が搬送作業中に通過する通過領域との最短距離が閾値未満である場合、上記他の移動式クレーンに接触する可能性があると判断し、上記移動式クレーンの制御に関する情報と上記他の移動式クレーンの制御に関する情報に基づいて上記他の移動式クレーンとの接触を回避するための制御に関する情報を報知する。
<参考例2>
参考例2に係る移動式クレーンは、上記参考例1に係る移動式クレーンであって、報知する上記移動式クレーンの制御に関する情報が、上記他の移動式クレーンとの最短距離が所定値以上である状態で搬送作業を行うことができる時機に関する情報である。
<参考例3>
参考例3に係る移動式クレーンは、上記参考例1または上記参考例2に係る移動式クレーンであって、報知した上記移動式クレーンの制御に関する情報と異なる制御信号が入力された場合、予め定められた所定の制御を実施する。
<参考例4>
参考例4に係る移動式クレーンの接触監視システムは、旋回台に起伏自在のブームが設けられる移動式クレーンが複数配置されている作業領域内における移動式クレーンの接触可能性の有無を監視する移動式クレーンの接触監視システムであって、接触監視対象となる上記作業領域内の複数の移動式クレーンと、上記作業領域内の複数の移動式クレーンと通信可能な制御装置と、を備え、上記制御装置は、上記作業領域の空間情報を取得し、上記作業領域内の複数の移動式クレーンの位置に関する情報、機体に関する情報、制御に関する情報、作業内容に関する情報、および搬送経路に関する情報をそれぞれ取得し、上記作業領域内の複数の移動式クレーンの機体が搬送作業中に通過する通過領域をそれぞれ算出し、それぞれの上記通過領域同士の最短距離が閾値未満である場合、その通過領域を通過する移動式クレーン同士が接触する可能性があると判断し、接触する可能性がある各移動式クレーンの制御に関する情報に基づいて接触を回避するための制御に関する情報を接触する可能性がある各移動式クレーンに報知する。
<参考例5>
参考例5に係る移動式クレーンの接触監視システムは、上記参考例4に係る移動式クレーンの接触監視システムであって、上記接触する可能性がある各移動式クレーンに報知する制御に関する情報が、上記接触する可能性がある各移動式クレーン同士の最短距離が所定値以上である状態で搬送作業を行うことができる時機に関する情報である。
<参考例6>
参考例6に係る移動式クレーンの接触監視システムは、上記参考例4または上記参考例5に係る移動式クレーンの接触監視システムであって、上記制御装置は、上記接触する可能性がある各移動式クレーンに報知した制御に関する情報と異なる制御信号が入力された旨の制御に関する情報を取得した場合、予め定められた所定の制御信号を上記接触する可能性がある各移動式クレーンに送信する。
<参考例の作用・効果>
参考例1に係る移動式クレーンおよび参考例4に係る移動式クレーンの接触監視システムの場合、移動式クレーンの機体が通過する領域と他の移動式クレーンの機体が通過する領域との最短距離によって移動式クレーン同士が接触する可能性を判定している。このため、移動式クレーンを配置する際のスペース効率が向上する。また、移動式クレーン同士が接触する可能性がある場合、接触を回避するための制御に関する情報を操縦者に報知する。これにより、作業効率を低下させることなく移動式クレーン同士の接触を回避できる。
参考例2に係る移動式クレーンおよび参考例5に係る移動式クレーンの接触監視システムの場合、移動式クレーン同士が接触する可能性がある状況において、接触を回避するための移動式クレーンの作動タイミング(時機)が報知される。このため、移動式クレーンの制御を停止させる必要がない。これにより、作業効率を低下させることなく移動式クレーン同士の接触を回避することができる。
参考例3に係る移動式クレーンおよび参考例6に係る移動式クレーンの接触監視システムの場合、接触を回避するために報知した制御に関する情報に沿って移動式クレーンが制御されない状況において、停止等の予め定められた所定の制御を実施する。これにより、移動式クレーン同士の接触を回避することができる。
本発明に係る作業機および作業機の接触監視システムは、種々の作業機に適用できる。
1、2 クレーン
3 車両
3a 車輪
4 エンジン
5 アウトリガ
6 クレーン装置
7 旋回台
8 旋回用油圧モータ
9 ブーム
9a ジブ
9b カメラ
10 メインフックブロック
11 サブフックブロック
12 起伏用油圧シリンダ
13 メインウインチ
14 メインワイヤロープ
15 サブウインチ
16 サブワイヤロープ
17 キャビン
18 旋回操作具
19 起伏操作具
20 伸縮操作具
21m メインドラム操作具
21s サブドラム操作具
22 旋回用バルブ
23 伸縮用バルブ
24 起伏用バルブ
25m メイン用バルブ
25s サブ用バルブ
26 巻回用センサ
27 旋回用センサ
28 伸縮用センサ
29 起伏用センサ
30 GNSS受信機
31 通信機
32 制御装置
32a 取得部
32b 算出部
32c 判定部
32d 制御部
33 接触監視システム
34 システム制御装置
34a 取得部
34b 算出部
34c 判定部
34d 制御部
35 システム側通信機
W 荷物
Wa 作業領域
A1 第一通過領域
A2 第二通過領域
Lm 最短距離
Ls 接触基準値

Claims (10)

  1. 旋回可能且つ起伏可能なブームを有する作業機であって、
    作業領域に配置されている状態で、前記作業機である第一作業機の作業可能範囲と少なくとも一部が重複する作業可能範囲を有する第二作業機に関する情報を取得する取得部と、
    前記第一作業機が搬送作業中に通過する第一通過領域を算出し、前記第二作業機に関する情報に基づいて前記第二作業機が搬送作業中に通過する第二通過領域を算出する算出部と、
    前記第一通過領域と前記第二通過領域とに基づいて前記第一作業機と前記第二作業機との接触を判定する判定部と、
    前記判定部が前記第一作業機と前記第二作業機とが接触すると判定した場合に、前記第一作業機の操縦者に、前記接触を回避するための制御に関する情報を報知する制御部と、を備え
    前記制御に関する情報は、前記第一作業機と前記第二作業機との最短距離が所定値以上である状態で搬送作業を行うことができる時機に関する情報である、
    作業機。
  2. 前記第二作業機に関する情報は、前記第二作業機の位置に関する情報、前記第二作業機の機体に関する情報、前記第二作業機の制御に関する情報、前記第二作業機の作業内容に関する情報、および前記第二作業機の搬送経路に関する情報のうち少なくとも一つの情報を含む、請求項に記載の作業機。
  3. 前記作業可能範囲は、前記第一作業機および前記第二作業機が取り得る最大の作業範囲である、請求項1又は2に記載の作業機。
  4. 前記第二作業機と通信する通信部を、さらに備え、
    前記取得部は、前記第二作業機に関する情報を、前記通信部を介して前記第二作業機から取得する、請求項1~の何れか一項に記載の作業機。
  5. サーバと通信する通信部を、さらに備え、
    前記取得部は、前記第二作業機に関する情報を、前記通信部を介して前記サーバから取得する、請求項1~の何れか一項に記載の作業機。
  6. 前記第一作業機は、クレーンまたは高所作業車であり、
    前記第二作業機は、クレーンまたは高所作業車である、請求項1~の何れか一項に記載の作業機。
  7. 前記制御部は、前記接触を回避するための制御に関する情報と異なる制御信号が、前記操縦者から入力された場合に、予め定められた所定の制御を実施する、請求項1~の何れか一項に記載の作業機。
  8. 旋回可能且つ起伏可能なブームを有する複数の作業機が配置されている作業領域内において前記作業機の接触を監視するための作業機の接触監視システムであって、
    前記複数の作業機のうちの一つの作業機であって、第一作業可能範囲を有する第一作業機と、
    前記複数の作業機のうちの一つの作業機であって、第二作業可能範囲を有する第二作業機と、
    前記第一作業機および前記第二作業機に通信接続された外部端末と、を備え、
    前記外部端末は、
    前記第一作業機から前記第一作業機に関する情報を取得する第一取得部と、
    前記第二作業機から前記第二作業機に関する情報を取得する第二取得部と、
    前記第一作業機に関する情報に基づいて前記第一作業機が搬送作業中に通過する第一通過領域を算出し、前記第二作業機に関する情報に基づいて前記第二作業機が搬送作業中に通過する第二通過領域を算出する算出部と、
    前記第一通過領域と前記第二通過領域とに基づいて前記第一作業機と前記第二作業機との接触を判定する判定部と、
    前記判定部が前記第一作業機と前記第二作業機とが接触すると判定した場合に、前記接触を回避するための制御に関する情報を、前記第一作業機および前記第二作業機のうちの少なくとも一方の作業機の操縦者に報知する制御部と、を備え
    前記制御に関する情報は、前記第一作業機と前記第二作業機との最短距離が所定値以上である状態で搬送作業を行うことができる時機に関する情報である
    作業機の接触監視システム。
  9. 前記第一作業機に関する情報は、前記第一作業機の位置に関する情報、前記第一作業機の機体に関する情報、前記第一作業機の制御に関する情報、前記第一作業機の作業内容に関する情報、および前記第一作業機の搬送経路に関する情報のうち少なくとも一つの情報を含み、
    前記第二作業機に関する情報は、前記第二作業機の位置に関する情報、前記第二作業機の機体に関する情報、前記第二作業機の制御に関する情報、前記第二作業機の作業内容に関する情報、および前記第二作業機の搬送経路に関する情報のうち少なくとも一つの情報を含む、請求項に記載の作業機の接触監視システム。
  10. 前記制御部は、前記接触を回避するための制御に関する情報と異なる制御信号が入力された旨の制御情報を、前記接触を回避するための制御に関する情報を受け取った作業機から取得した場合、予め定められた所定の制御信号を前記制御に関する情報を受け取った作業機に送信する請求項またはに記載の作業機の接触監視システム。
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