JPH01285591A - クレーンの衝突防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、建設現場等において吊り荷を吊下げて起伏及
び旋回するタワークレーン等のクレーンが、その動作中
に他のクレーンや横築物等の障害物に衝突することを防
止する方法に関するものである。

従来の技術 従来この種のクレーンの衝突防止方法としては、動作中
のクレーンのブーム旋回角度、ブーム起伏角度及びワイ
ヤー巻上げ量をそれぞれ計測し、これらのデータと他の
クレーンや横築物等の障害物の位置データとからクレー
ンと障害物との距５ｔを算出し、その距離が予め設定さ
れた警告距離より小さいときに警告を発し、さらに制動
距離に至ったならば自動的にクレーンの動作を停止せし
めることにより、クレーンとＦｉ書物との衝突を回避す
ることが行われている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながらこの方法においては、クレーンのｔＩＪ１
回や起伏の速度が制御の対象となっていないため、クレ
ーンが最高遠度で動作している場合においても障害物に
衝突することなく安全に停止し得る位置に制動圧Ａｆｆ
ｉを設定しなければならない、しかも低速で作動してい
る場合においても同じ距離で自動的に制動がかかるため
、障害物から遠く離れた位置で停止することとなり、さ
らに障害物に接近させようとしてもそれ以上接近させる
ことが不可能となる。

従って二台のクレーンを掻く接近させて作動させなり、
また祷築物等の拓く近傍で作業するような場合には、衝
突防止ｔ！ｉ椙を解除して全て手動で制御しなければな
らず、多数のクレーンが交錯し合って複雑な動作をして
いる場所において、手動のみで制御するのは極めて困難
であり、危険であった。

本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、クレ
ーンと障害物との接近速度に応じて警告距＾昆及び制動
距離を変化させ、高速で接近する場合には早期に警告を
発し、十分に余裕をもって停止せしめると共に、その接
近速度を手動により減速することにより警告及び制動の
時期を遅らせ、最終的には障害物に極めて近い位置にま
で接近せしめることを可能ならしめることを目的とする
ものである。

問肋点を解決する手段 而して本発明は、動作中のクレーンのブーム旋回角度、
ブーム起伏角度及びワイヤー巻上げ量をそれぞれ計測し
、これらのデータと障害物の位置データとからクレーン
と障害物との距離及び接近速度を算出し、当該クレーン
と障害物との距離が接近速度には？比例して予め設定さ
れた警告距離より小さいときに警告を発し、さらに前記
距離が前記警告距離より小さく且つ前記接近速度には７
比例して予め設定された制動位＝に至ったならば自動的
にクレーンの動作を停止せしめることを１５徴とするも
のである。

実施例 第１図は本発明の方法を実行する装置のブロック図であ
る。この装置においては、旋回角度検出装置１、起伏角
度検出装＝２及び巻上げ検出装置３が入力ボート４を介
してサブコンピューター５に７２　）１されており、さ
らにそのサブコンピューター５はキーボード６から操作
される。そしてそのサブコンピューター５にはクレーン
の制御状況を表示するデイスプレィ７、警告距離におい
て音響警報を発する音響発生装置８及び、サブコンピュ
ーター５からの指示に応じてクレーンを作動させるクレ
ーン制御装置９が接続されている。また前記サブコンピ
ューター５はメインコンピューター１０にも接続されて
おり、該メインコンピューター１０には他のクレーンの
制御システム１１が接続され、当該メインコンピュータ
ー１０により複数のクレーンシステム１１のデータを交
換して相互の関係を制御している。

而して旋回角度検出装置１、起伏角度検出装置２及び巻
上げ検出装置３により定期的にクレーンのブーム旋回角
度、ブーム起伏角度及びワイヤー巻上げ量を計測し、そ
のデーターをサブコンピューター５に供給する。

一方サブコンピューター５には予め固定Ｉｎ物等の障害
物の位置データが記憶せしめられており、また他のクレ
ーンシステム１１におけるブーム旋回角度、ブーム起伏
角度及びワイヤー巻上げ量等のデータがメインコンピュ
ーターｌＯを経由して送られており、これらのデータか
ら当該クレーンシステムにおけるクレーンと、固定ｉｌ
ｌ遺物や前記他のクレーンシステムのクレーン等の障害
物とのそれぞれのれ短距離が算出される。さらに該最短
距離を定期的に算出することにより最短Ｖｒ！ｌの変化
を求め、クレーンと１１１ｗ物との接近速度を算出し、
当該接近速度に応じた警告距離及び制動距離を求める。

ここで当該警告距離及び制動距離を、第２図に従って説
明する。第２図は、本発明によるクレーンの作動状態を
示すグラフであって、横軸は障害物との最短距離を現し
、縦軸はクレーンと障Ｖ！物との接近速度を現す、横軸
右端における衝突位置は、障害物と衝突する位置であり
、クレーンがこの位置にまで来ることがあってはならな
いが、可及的に当該衝突位置に近付くことができるのが
好ましい、而して当該衝突位置にできるだけ近く、且つ
クレーンの動作誤差や揺れ等を考慮しても障害物に接触
することがないだけの余裕を見込んだ安全距離を隔てて
、絶対停止位置が設定されてぃる、この安全距離は、ク
レーンの形状や性能によっても左右されるが、１０〜２
０Ｃ１程度にまで接近して設定することもできる。

而して前記警告距離及び制動距離は、前記クレーンとＲ
書物との接近速度にはゾ比例して予め設定される。そし
て接近３１１ｉが大きいときには警告距離及び制動距離
は大きく、またクレーンと障害物とが徐々に接近すると
きは、警告距離及び制動距離は小さく設定される。制動
距離は、その接近速度においてクレーンの動作を急停止
させたときに、当該接近速度に応じた空走距離を考慮し
ても十分に安全に停止し得るだけの距ＡＩに設定され、
且つ接近速度が極めて小さい場合においても、前記絶対
停止位置よりも障害物に接近することはない、また警告
距離は、制動距離に至るまでに相当の時間を確保し、制
動距離において自動停止に至る前に、手動によりクレー
ンの動作速度を減速することができるだけの時間的余裕
を持つことのできる距離に設定する。第２図における警
告位置線Ａ及び制動位置線Ｂは、接近速度に応じた警告
距離及び制動距離に相当する位置により形成される線で
ある。

而してクレーンと障害物とのｉ短距離が警告距離より小
さくなると、サブコンピューター５からの指令により、
デイスプレィ７に警告の表示を現し、且つ音響発生装置
８を作動させて音ｖＩ警告を発する。

さらにクレーンがそのままの速度で障害物に接近し、接
近速度に応じた制動圧Ｍｌに至ると、クレーンの動作に
対してサブコンピューター５からの指令により自動的に
制動がかかり、当該クレーンの旋回、起伏、巻上げ等の
動作は自動的に停止せしめられる。なおこのとき、クレ
ーンの動作の内、障害物との衝突に関係のある動作のみ
を停止させても良い。

作用 次に本発明の方法によるクレーンの動作を第２図に従っ
て説明する。

第２図における実線Ｃはクレーンの動作を示す線もので
ある。そこで線ａの部分において当該クレーンは、運転
装置におけるノツチ操作により四速（最高速）で急速に
障害物に接近している。そして当該接近速度に対応する
警告距離（警告位置線Ａと線ａとの交点Ｘ１　）を越え
ると、警告が発せられる。然るにこの警告を無視して等
速度で接近を続けていると、破線ａ′で示すように制動
距離（制動位置線Ｂと破線ａ゛との交点Ｙ１　）におい
て自動的に制動がかかり、破線ａ”に示す経路を辿って
Ｚｌの位置で停止する。

そこでＸｌにおいて警告が発せられた後にノツチ操作に
より三速に減速すると、線すに示すように接近速度が低
下し、それに件って警告距離が短くなるので線すはυ舌
位置線Ａの外に出て警告が解除される。

そして三速に対応する速度で線Ｃに沿ってさらに障害物
に接近すると、再び当該速度に対応した警告圧Ｍ（ｓｉ
告位置ｔａＡと線Ｃとの交点Ｘ２　）に至り、再度警告
が発せられる。この三速における警告距離は、先の四速
における警告距離より小さい、ここでさらに警告を無視
して接近を続けていると、破、ｉｌｃ’で示すように制
動距離（制動位置線Ｂと破線Ｃ′との交点Ｙ２　）にお
いて自動的に制動がかかり、破線Ｃ”に示す経路を辿っ
てｚｌの位置で停止する。このときの制動距離も四速の
ときより小さく、またその停止位置Ｚ１も、障害物によ
り近い。

そこでｘ２において警告が発せられた後にノツチ操作に
よりさらに二連に減速すると、先に述べたと全く同様に
線ｄに示すように減速し、線ｄは警告値；η線Ａの外に
出て警告が解除され、さらに線ｅに沿って二連で接近さ
せれば、点Ｘ３において警告距離に至り、警告を発する
。さらに等速度で接近を続ければ、破線ｅ′に示ずよう
に点Ｙ３の制動距離で制動がかかり、破線ｅ”に沿って
停止位ｆｉＺ３で停止する。また点Ｘ３における警告に
よりノツチ操作で一速にまで減速すれば、線ｆに沿って
減速して警告が解除され、さらに線ｇに沿って接近を続
け、点ｘ４で警告が発せられる。

そして破線ｇ′に沿って点Ｙ４で制動がかかり、停止位
ｒｅＺ４で停止する。

さらに制動距離Ｙ４に至る前にマニュアルにより制動を
かければ、線り、１に示すようにｒＲ速度で接近させる
ことができ、絶対停止位置にまで接近させることができ
る。そしてここで点Ｙ５において最終的に自動的に制動
がかかつて停止せしめられ、障害物に衝突することなく
、且つ当該ＩｔＩｖＩ物に極めて接近した絶対停止位置
にまで接近させることができる。

発明の効果 本発明によれば、クレーンが障害、物に対して急速に接
近しているときは、その距離が離れている間に警告を発
し、さらにその警告が無視された場合にも早期に制動を
かけて自動的に停止させ、クレーンと障害物とが衝突す
るのを確実に防止することができる。またそのクレーン
と障害物との接近速度が小さいときには、警告及び自動
制動を遅らせ、障害物により接近させることができると
共に、接近速度をさらに遅くすることによりＰＩｉＦ物
に掻く接近させることもできる。

また従来の方法においては、設定された停止位置より接
近させる場合には自動制御を解除して手動で接近させな
ければならなかったため、危険であると共に、衝突を回
避するためには必要以上に低速で慎重に動かさなければ
ならなかった。しかしながら本発明によれば、高速で警
告距′Ｍまで接近させたあと、減速することにより警告
が解除されるので、中程度の速度でさらに接近させるこ
とができ、警告距ＡＩに至る度に一段階ずつ減速させる
ことによりその都度警告を解除でき、ＦｉＷ’ｔ！７１
との距離に見合った安全な速度で接近させることができ
る。従って障害物に極めて接近するまで自動的に制御さ
れているので安全であると共に、必要以上に慎重になっ
て低速で動作させる必要がなく、作業効率が極めて高い
ものとなる。

さらに従来の方法によれば、クレーンの作業範囲をでき
るだけ広くとるために、制動距離を可能な限り小さくせ
ざるを得なかったため、クレーンの制動性能を十分に高
める必要があった。しかしながら一方、制動性能を高め
れば、慣性による吊り荷の揺れなどが大きく、またクレ
ーン自体にも無理がかかり危険である。さらに二台のク
レーンが正面から高速で接近するような場合には、自動
制動によるＶＡ３１！！では十分に衝突を回避できない
場合も少くなかった。

これに対し本発明によれば、接近速度を減速することに
より、クレーンを障害物に大「１】に接近させることが
可能であるので、制動距離を接近速度に対応して十分に
余裕をもった距離に設定することができ、クレーンの制
動性能を必要以上に高める必要もなく、また急制動によ
る吊り荷の揺れ等も少なく、安全に停止させることがで
き、自動停止した後再度低速で動かすこともできる。さ
らに前述のように二台のクレーンが正面から接近するよ
うな場合には、接近速度が極めて大きくなるので、それ
に伴って警告距離及び制動距離も大きくなり、十分な余
裕をもって衝突を回避することができる。

なお本発明においては、前述のように障害物に極めて接
近した位置に絶対停止位置を設定し、クレーンが当該絶
対停止位置より障害物に近付くのを阻止するのが好まし
いが、この絶対停止位置は必ずしも設定する必要はない
、すなわちクレーンが障害物に接近している以上は例え
小さくても接近速度が生じており、当該接近速度に応じ
た制動距離が設定されるので、障Ｖ物に衝突することは
ない、また仮に衝突したとしても、その速度は極めて小
さく、非常に柔かく接触するに過ぎないからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実行する装置のブロック図であ
り、第２図は本発明の方法によるクレーンの作動状態を
示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　動作中のクレーンのブーム旋回角度、ブーム起伏角
   度及びワイヤー巻上げ量をそれぞれ計測し、これらのデ
   ータと障害物の位置データとからクレーンと障害物との
   距離及び接近速度を算出し、当該クレーンと障害物との
   距離が接近速度にほゞ比例して予め設定された警告距離
   より小さいときに警告を発し、さらに前記距離が前記警
   告距離より小さく且つ前記接近速度にほゞ比例して予め
   設定された制動位置に至ったならば自動的にクレーンの
   動作を停止せしめることを特徴とする、クレーンの衝突
   防止方法