JPH0428640B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0428640B2
JPH0428640B2 JP59146931A JP14693184A JPH0428640B2 JP H0428640 B2 JPH0428640 B2 JP H0428640B2 JP 59146931 A JP59146931 A JP 59146931A JP 14693184 A JP14693184 A JP 14693184A JP H0428640 B2 JPH0428640 B2 JP H0428640B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
crane
data
collision
suspended load
boom
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59146931A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6127896A (en
Inventor
Tatsuo Usui
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Construction Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Construction Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Construction Co Ltd filed Critical Mitsui Construction Co Ltd
Priority to JP14693184A priority Critical patent/JPS6127896A/en
Publication of JPS6127896A publication Critical patent/JPS6127896A/en
Publication of JPH0428640B2 publication Critical patent/JPH0428640B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は、建設現場において吊り荷を繋着して
起伏および旋回するタワークレーン等のクレーン
が、動作中に建造物や他のクレーンに衝突するこ
とを防止する方法に関する。 (従来の技術とその問題点) この種のクレーン衝突防止方法としては、例え
ば互いに干渉し合う複数のクレーンの動作状態
を、各クレーンの旋回角および起伏角の検出によ
つて中央管制装置が掌握し、予めクレーンブーム
の周囲に設定された衝突危険性に関する段階的な
第1及び第2の警戒領域に対する接近状態に応じ
て前記中央管制装置から各クレーンに警報や制御
指令あるいは強制停止を行うようにしたものがあ
る(特公昭56−22795号公報参照)。 その他の方法としては、各クレーンブームを水
平面に正射影し、この状態におけるクレーンブー
ム間の最短距離を演算して予め設定された許容距
離より接近した際に各クレーンブームの運転を停
止するものがある(特公昭58−20877号公報参
照)。 しかしながら、前者の場合は各クレーンブーム
の動作速度や吊り荷に関係なく警戒領域が予め設
定されているために、衝突が回避されるべき接近
に対しても過剰に応答してクレーン動作が制約を
受けて作業能率を低下させたり、一方のブームと
他方の吊り荷又はフツクワイヤーとの衝突を回避
し得ない等の恐れがあつた。 又、後者の場合もクレーンブームを水平面に投
影したデータのみによつて衝突の判断を行つてい
るので、吊り荷の動きや起伏角等によつて衝突す
る場合には有効に機能せずに不充分であつた。 (発明の目的) そこで本発明では、前記した従来技術の問題点
を改善するために、ブームの旋回角と起伏角およ
びフツクワイヤーの長さの他に吊り荷の重量や長
さ等の要素を加味してクレーンの動作状態の掌握
と動作予測を行い、これによつてクレーンの衝突
を回避すべく制御作動させるものである。 これにより確実且つ安全なクレーンの衝突防止
方法を提供することができると共に、作業能率の
向上にも寄与するものである。 (発明の要旨) 本発明のクレーンの衝突防止方法は、動作中の
クレーンのブーム旋回角とブーム起伏角および吊
り荷用フツクワイヤーの長さを各々所定周期毎に
順次計測し、これら各データと吊り荷の最大長さ
および吊り荷の重量データによつてクレーンの水
平投影面と垂直投影面における今後の軌跡予測を
行い、該軌跡上でクレーン相互間又はクレーンと
建造物等の接触ないし交差によつて衝突の判定を
行うと共に、衝突の可能性がある場合にはクレー
ンの最適回避運転の指令を与えるようにしたもの
である。 (実施例) 以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。 第1図は本発明の方法を実施するために使用す
る装置の構成を示すブロツク図であり、大別する
と検出部1と、端末制御部2と、データ伝送部3
と、中央制御部4とで構成されている。尚符号5
は前記1,2,3を有する他のクレーンシステム
である。 前記検出部1は、第2図に示すクレーンブーム
6の旋回角度aを検出するために、図示しないが
例えばブームの回転部分に装着されたアブソリユ
ート式のロータリーエンコーダ等による旋回角度
検出器と、第3図に示すクレーンブーム6の起伏
角度bを検出するために、図示しないが例えばブ
ームの伏仰部分に装着されたアブソリユート式の
ロータリーエンコーダ等による起伏角度検出器
と、吊り荷7用のフツク8に繋着されたワイヤー
9の長さcを検出するために図示しないが例えば
ワイヤーの巻取部分に装着され巻上量を計測する
アブソリユート式のロータリーエンコーダ等によ
るワイヤー長さ検出器とを備えている。 これらの各検出器は、クレーンの動作中におけ
るブームの旋回角度と起伏角度各々フツクワイヤ
ーの長さに関する計測を行つて、このデータを順
次端末制御部2に送り出す。 尚、前記の各検出器としてアブソリユート式ロ
ータリーエンコーダを使用したのは、設置時に一
度初期化すれば絶対値のデータとして読み取るこ
とができると共に、停電復帰後でもそのまま継続
して使用できるからである。 前記端末制御部2は、クレーンの運転席に装備
されて運転者によつて操作されるものであり、前
記検出部1から送られた各データを処理すると共
に、中央制御部4のメインコンピユータとの間で
情報の授受を行うサブコンピユータを中心に構成
されている。このサブコンピユータには、前記検
出部1からのデータをサブコンピユータに伝える
入力ポートと、サブコンピユータで処理された前
記検出部1からのデータに基づいて動作中のクレ
ーンの水平面投影図および垂直面投影図をブラウ
ン管上に表示するデイスプレイと、サブコンピユ
ータを制御するための実行プログラムおよび受信
プログラムが格納されているRAM又はROMに
よるメモリパツクと、クレーンに衝突の危険があ
る際にサブコンピユータ又はメインコンピユータ
からの指示によつて警報を発するサウンドジエネ
レータと、サブコンピユータと前記データ伝送部
3との間で信号の授受をおこなう通信回線が各々
接続されている。 尚、上記のメモリパツクはサブコンピユータに
内蔵されたものでも良いが、メインコンピユータ
等によつて適時メモリ内容を変更するのに便利な
ように別パツクにしたものである。 前記データ伝送部3は、端末制御部2と中央制
御部4との間で信号を伝達するものであるが、電
波障害など影響を少くして信頼性を向上させるた
めに光通信とした。 前記中央制御部4は、各クレーンに設けられた
各端末制御部からのデータを処理すると共に、予
めクレーン作業に必要な各種の情報がメモリされ
ておりこれら各種の情報を各端末制御部へ提供す
るメインコンピユータを中心に構成され、各クレ
ーンの設置位置とは離れた位置に設けられた中央
制御室内に設置されて各クレーンを監督を行う。 このメインコンピユータには、前記データ伝送
部3との間で信号の授受を行う通信回線と、メイ
ンコンピユータの処理情報を文字で表示記録する
プリンターと、同じくブラウン管上に表示するデ
イスプレイと、同じく磁気デイスクに記録するフ
ロツピーが各々接続されている。 尚、メインコンピユータに予めメモリさせてお
く各種の情報としては、例えば使用されるクレー
ンの基数やその設置場所のデータ、建造物を含む
作業範囲規制区域に関するデータとその作図法、
クレーンの旋回半径および許容起伏角のグラフイ
ツクデータの作図法、クレーンの衝突判断に関す
るデータ、クレーンの最適退避運転の指示データ
等がある。 次に前記装置を用いてクレーンの衝突を防止す
る方法に付いて、作業手順に基づいて説明する。
尚、説明を容易にするために1基のクレーンに付
いてのみ説明するが、他のクレーンに対しても同
様である。 イ 中央制御部4と端末制御部2を作動状態にし
て、メインコンピユータから各サブコンピユー
タへプログラムの実行命令を送信し、データ伝
送部3を介してこれを受信した各端末制御部2
はメモリの受入れ体制を行う。 ロ 中央制御部4からクレーンが設置された周辺
の建造物断面のグラフイツクデータが送信さ
れ、これを受信した端末制御部2ではバツフア
メモリの画面データを初期化する。 ハ 中央制御部4から規制区域、建造物平面図、
最大作業半径、クレーンの設置位置データ等の
固定データが送信され、これを受信した端末制
御部2ではデータをバツフアにメモリさせると
共に前記建造物断面データと合成して第4図お
よび第5図に示すようなクレーンの水平面投影
図と垂直面投影図をデイスプレイの同一画面上
に表示させる。 尚、第4図と第5図では左半分に水平投影面
を右半分にはそのBB′とCC′に沿つた垂直投影
面をそれぞれ表示している。 ニ 一方クレーンの運転者は一つのクレーン作業
に関し、その作業前に吊り荷の最大長さと吊り
荷の重量を設定してサブコンピユータから入力
し、このデータを当該サブコンピユータのバツ
フアにメモリさせると共に、メインコンピユー
タへもメモリさせておく。 ホ クレーン作業が開始されると、前記検出部1
はブーム6の旋回角度a,起伏角度b、フツク
ワイヤーの長さcを各々検出し、これらデータ
は順次端末制御部2に入力される。端末制御部
2ではこれらデータをクロツク信号に基づいて
所定時間毎に読み取つて中央制御部4へ送信す
る。 ヘ 前記端末制御部2からの最初の検出データを
受信した中央制御部4は、これをバツフアに格
納すると共に、前記の規制区域その他管理に必
要な固定データを呼び出して検出データとの間
で警報データの演算その他必要な演算処理を行
う。これによりフツク座標、ブーム旋回角、ブ
ーム起伏角、ブームの平面、ブームの側面等の
初期状態における第2図および第3図を作図に
必要な表示データと、この初期状態において警
報を発する必要があるか否かの警報データを作
成し、これら表示データと警報データとをバツ
フアに格納すると共に、端末制御部2に送信し
たのち次なる検出データを受入れできるようイ
ンタラプトコントローラーを初期化しておく。 ト 中央制御部4からの表示データと警報データ
を受信した端末制御部2は、前記デイスプレイ
の基本画面上に表示データを表示させ、この状
態で作業が進行すると衝突の危険がある場合に
はサウンドジエネレータから警報が発生され
る。 チ 前記の検出データに引続いて次の検出データ
を端末制御部2が読み取り、この検出データを
データ伝送部3を介して受信した中央制御部4
では、該データをバツフアへ格納すると共に、
表示データの演算処理を行う。又、前記クロツ
ク信号に基づいて所定時間毎に読み取つた検出
データは、前の測定点での検出データと現在の
測定点での検出データから、次に推移する測定
点での各検出時におけるブームと吊り荷および
ワイヤーの予測軌跡を演算で求め、衝突の可能
性の有無を判定すると共に、衝突を回避するた
めの最適退避運転のデータを作成する。これら
の表示データおよび警報データは端末制御部2
に伝送され、運転者によつて最適退避運転をお
こなうか、クレーンの駆動部を直接制御して衝
突を回避させる。 リ 又、衝突の危険がないと判定されるとそのま
まクレーン作業は続行され、前記への工程を繰
り返しながら常に最新の検出データによつて次
の軌跡予測を行つて衝突防止を計るものであ
る。 尚、第6図は中央制御部4と端末制御部2の実
行プログラムを示すフローチヤートである。 次に前記した軌跡の予測、衝突の判定、最適回
避運転に付いて図面で捕足説明を行う。 まず、これら軌跡の予測等を行うのには表−1
のような各種のデータが必要である。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a method for preventing cranes such as tower cranes that raise and lower and swing with a suspended load attached at a construction site from colliding with buildings or other cranes during operation. . (Prior art and its problems) As a crane collision prevention method of this type, for example, a central control device can control the operating status of multiple cranes that interfere with each other by detecting the swing angle and heave angle of each crane. The central control device issues a warning, a control command, or a forced stop to each crane depending on the state of approach to the first and second warning areas regarding collision risk set in advance around the crane boom. (Refer to Japanese Patent Publication No. 56-22795). Another method is to orthogonally project each crane boom onto a horizontal plane, calculate the shortest distance between the crane booms in this state, and stop the operation of each crane boom when the distance approaches a preset allowable distance. Yes (see Special Publication No. 58-20877). However, in the former case, the warning area is set in advance regardless of the operating speed of each crane boom or the load being lifted, so even if a collision should be avoided, the crane responds excessively and the crane operation is restricted. There was a risk that this would reduce work efficiency and make it impossible to avoid a collision between one boom and the hoisted load or hook wire on the other. In addition, in the latter case, collisions are judged only based on data obtained by projecting the crane boom onto a horizontal plane, so if a collision occurs due to the movement of the suspended load or the angle of elevation, it may not function effectively and may fail. It was enough. (Objective of the Invention) Therefore, in order to improve the problems of the prior art described above, the present invention takes into consideration factors such as the weight and length of the suspended load, in addition to the swing angle and undulation angle of the boom and the length of the hook wire. In addition, the system grasps the operational status of the crane and predicts its operation, and based on this information, controls are activated to avoid crane collisions. This makes it possible to provide a reliable and safe crane collision prevention method, and also contributes to improving work efficiency. (Summary of the Invention) The crane collision prevention method of the present invention sequentially measures the boom rotation angle, boom luffing angle, and the length of the hook wire for a suspended load of a crane in operation at predetermined intervals, and combines these data with each other. The future trajectory of the crane in the horizontal and vertical projection planes is predicted based on the maximum length of the suspended load and the weight data of the suspended load, and on this trajectory, it is possible to prevent contact or intersection between cranes or between cranes and buildings, etc. Accordingly, a collision is determined, and if there is a possibility of a collision, a command for optimum avoidance operation of the crane is given. (Example) An example of the present invention will be described below based on the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an apparatus used to implement the method of the present invention, which can be roughly divided into a detection section 1, a terminal control section 2, and a data transmission section 3.
and a central control section 4. Furthermore, code 5
is another crane system having the above 1, 2, and 3. In order to detect the rotation angle a of the crane boom 6 shown in FIG. In order to detect the heave angle b of the crane boom 6 shown in FIG. In order to detect the length c of the wire 9 connected to the wire 9, it is equipped with a wire length detector (not shown) using, for example, an absolute type rotary encoder attached to the winding portion of the wire to measure the winding amount. There is. Each of these detectors measures the length of the hook wire for each of the swinging angle and the luffing angle of the boom during operation of the crane, and sequentially sends this data to the terminal control unit 2. The reason for using absolute rotary encoders as each of the above-mentioned detectors is that once they are initialized at the time of installation, they can be read as absolute value data and can be used continuously even after a power outage is restored. The terminal control unit 2 is installed in the driver's seat of the crane and is operated by the driver, and processes each data sent from the detection unit 1 and also functions as the main computer of the central control unit 4. It is mainly composed of subcomputers that exchange information between the two. This subcomputer includes an input port that transmits data from the detection unit 1 to the subcomputer, and a horizontal and vertical projection of the crane in operation based on the data from the detection unit 1 processed by the subcomputer. A display that displays diagrams on a cathode ray tube, a RAM or ROM memory pack that stores execution programs and reception programs for controlling the subcomputer, and a memory pack that stores the execution program and reception program for controlling the subcomputer, and a A sound generator that issues an alarm in response to an instruction is connected to a communication line that exchanges signals between the subcomputer and the data transmission section 3. The above-mentioned memory pack may be built in the subcomputer, but it is made into a separate pack so that it is convenient for the main computer or the like to change the memory contents at any time. The data transmission section 3 transmits signals between the terminal control section 2 and the central control section 4, and uses optical communication to reduce the influence of radio wave interference and improve reliability. The central control unit 4 processes data from each terminal control unit provided in each crane, and also stores various information necessary for crane work in advance and provides these various types of information to each terminal control unit. The main computer is located in a central control room that is located away from where each crane is installed, and supervises each crane. This main computer includes a communication line that sends and receives signals to and from the data transmission section 3, a printer that displays and records processing information of the main computer in characters, a display that displays on a cathode ray tube, and a magnetic disk. A floppy disk for recording is connected to each. The various types of information stored in the main computer in advance include, for example, data on the number of cranes to be used and their installation locations, data on work scope regulation areas including buildings and their drawing methods,
There is a method for drawing graphic data of the crane's turning radius and permissible heave angle, data related to crane collision judgment, instruction data for optimal evacuation operation of the crane, etc. Next, a method for preventing crane collisions using the above device will be explained based on the work procedure.
In order to simplify the explanation, only one crane will be explained, but the same applies to other cranes. B. With the central control unit 4 and the terminal control unit 2 in operation, the main computer sends a program execution command to each subcomputer, and each terminal control unit 2 receives the command via the data transmission unit 3.
performs a memory acceptance regime. (b) The central control unit 4 transmits graphic data of a cross section of a building in the vicinity where the crane is installed, and the terminal control unit 2 that receives this data initializes the screen data in the buffer memory. C. From the central control unit 4 to the regulated area, building plan,
Fixed data such as maximum working radius, crane installation position data, etc. are transmitted, and the terminal control unit 2 that receives this data is stored in the buffer and combined with the building cross-section data as shown in Figs. 4 and 5. A horizontal plane projection view and a vertical plane projection view of the crane as shown are displayed on the same screen of the display. In FIGS. 4 and 5, the left half shows the horizontal projection plane, and the right half shows the vertical projection plane along BB' and CC', respectively. D. On the other hand, regarding one crane operation, the crane operator sets the maximum length of the suspended load and the weight of the suspended load before the operation, inputs it from the subcomputer, stores this data in the buffer of the subcomputer, and It is also stored in the memory of the main computer. (e) When crane work is started, the detection unit 1
detects the swing angle a, the lifting angle b, and the length c of the hook wire of the boom 6, and these data are sequentially input to the terminal control unit 2. The terminal control section 2 reads these data at predetermined time intervals based on the clock signal and transmits them to the central control section 4. F. The central control unit 4, which has received the first detection data from the terminal control unit 2, stores it in the buffer, calls the above-mentioned restricted area and other fixed data necessary for management, and creates an alarm between it and the detection data. Performs data calculations and other necessary calculation processing. This provides display data necessary for drawing Figures 2 and 3 in the initial state of the hook coordinates, boom rotation angle, boom luffing angle, boom plane, boom side surface, etc., and the need to issue an alarm in this initial state. Alarm data indicating whether or not the alarm exists is created, these display data and alarm data are stored in a buffer, and after being transmitted to the terminal control section 2, the interrupt controller is initialized so that it can accept the next detection data. G. The terminal control unit 2, which has received the display data and alarm data from the central control unit 4, displays the display data on the basic screen of the display and turns on the sound if there is a risk of collision if the work continues in this state. An alarm is generated from the generator. H. The terminal control unit 2 reads the next detection data following the above detection data, and the central control unit 4 receives this detection data via the data transmission unit 3.
Now, store the data in the buffer, and
Performs arithmetic processing on display data. Furthermore, the detection data read at predetermined time intervals based on the clock signal is determined from the detection data at the previous measurement point and the detection data at the current measurement point. The system calculates the predicted trajectory of the suspended load and wire, determines whether there is a possibility of a collision, and creates data for the optimal evacuation operation to avoid a collision. These display data and alarm data are sent to the terminal control unit 2.
The information is transmitted to the operator and the operator can perform an optimal evacuation operation or directly control the crane drive to avoid a collision. Furthermore, if it is determined that there is no risk of collision, the crane operation continues, repeating the above process and constantly predicting the next trajectory based on the latest detection data to prevent collisions. Incidentally, FIG. 6 is a flowchart showing an execution program of the central control section 4 and the terminal control section 2. Next, the above-mentioned trajectory prediction, collision determination, and optimal avoidance driving will be explained using drawings. First, Table 1 shows how to predict these trajectories.
Various types of data are required.

【表】【table】

【表】 尚、これらデータのうち速度および加速度に関
するものは、前記クロツクパルスによりサンプリ
ングされた最新の2個所で検出された各データの
推移によつて演算で求めることができる。 例えば、第14図a,bのように吊り荷を懸吊
して所定の半径R1で旋回しているブームがP1点
で停止すると、当該ブームはP1点で静止するが
吊り荷は慣性によつて接線方向Xへ揺られてワイ
ヤーの長さLwで規制されるP2点まで移動するの
で、可動する旋回半径R2が大きくなつて衝突の
危険領域が増大する。この為に、吊り荷の揺れ幅
Lxを予測して衝突が回避できるように対処する
必要がある。 この吊り荷の揺れ幅Lxは振り子の原理等を利
用して求めることができる。先ずエネルギー保存
の原理からP1点の運動エネルギーE1は、P2点と
P1点の位置エネルギーの差E2と等しいので、こ
れらから吊り荷の揺れによつて生ずる吊り荷の上
昇高さHxを求める式が得られ、またピタゴラ
スの定理に基ずき吊り荷の揺れ幅Lxを求める式
が得られ、更に三角関数によりワイヤーの長さ
Lwを求める式が得られ、これらの式か
ら最終的に吊り荷の揺れ幅Lxを求めることがで
きる。 このようにして、吊り荷の最大長さや吊り荷の
重量等を考慮して衝突の危険領域の軌跡予測を行
つて衝突回避の手段を講じているので、従来の吊
り荷がブームの鉛直下で追随して旋回することを
想定して衝突防止を計つていたものに比べて安全
性が著しく向上される。 第7図はブームの旋回状態における軌跡の予測
を示す水平面投影図、第8図はブームの起伏状態
における軌跡の予測を示す垂直面投影図である。 第7図で示すように、ブームが旋回した際には
このブームの先端に繋着されたワイヤーと、この
ワイヤーに吊り下げられた吊り荷とは、揺られな
がら旋回する。この場合に、ワイヤーは図中に実
線で示す内側の小円を結ぶ包絡線の範囲内を揺動
する可能性があり、吊り荷はワイヤーの揺動に伴
つて図中に実線で示す外側の大円を結ぶ包絡線の
範囲内を揺動する可能性がある。この揺動する範
囲を第8図の垂直面投影図では、ワイヤーは実線
で示す内側の縦長三角形で、吊り荷は外側の縦長
三角形の底辺でそれぞれ表示している。 また、第8図のようにブームの起伏角度を小さ
くすると、前記ワイヤーと吊り荷は第7図および
第8図の仮想線で示すように、旋回半径が大きく
なり且つ地上側へ接近して衝突の危険性がある予
測軌跡となるので、前記手段によつて事前にこれ
を回避させるようにブームの運転を行う。 第9図と第10図は、衝突の判定を説明する水
平面投影図である。 第9図の場合には、優先順位が下位(予め決定
しておく)のクレーンが一担優先上位のクレーン
側に接近したのち転向して戻るように運転される
ことが予め決められているため、衝突の可能性
“無”と判定される。 しかし第10図の場合は、の判定周期時に
A,Bの各クレーンは衝突の可能性が“有”と判
定される。 第11図乃至第13図は、予測される衝突状態
に応じた最適退避運転を行うことを示す水平面投
影図である。 第11図では上位および下位の各クレーンがこ
のまま運転を継続すると、下位クレーンの吊り荷
の予測軌跡′′で上位クレーンと衝突する可能
性がある。そこで又はの判定周期時にこれを
予測して下位クレーンを減速運転することによつ
て衝突を回避するものである。 第12図の場合は、前記減速運転では衝突を避
けることができないので、下位クレーンの運転を
停止させて回避するものである。 第13図の場合は、前記の停止によつても衝突
が避けられないので、下位クレーンを反転させる
ことによつて回避するものである。 尚、図示しないがその他の回避運転の方法とし
て、クレーンの起伏角度やフツクワイヤーの巻上
げ量を変更することもできる。 (発明の効果) 前記の実施例でも明らかなとおり、本発明のク
レーンの衝突防止方法は、所定周期毎にサンプリ
ングされたクレーンの旋回角度、起伏角度、フツ
クワイヤーの長さ等の最新のデータから水平投影
面および垂直投影面におけるクレーンの軌跡予測
を行つて衝突の可能性を判定し、この判定結果に
基づきクレーンを最適退避運転させて衝突を防止
するものである。 このように、動作中のクレーンから順次サンプ
リングされた最新のデータから今後の軌跡予測を
行つているために、予め警戒領域を設定しておく
前記従来方法のように過剰にクレーン動作が制約
を受けることがなく、しかも吊り荷を条件に加え
たことによつて一方のクレーンのブームと他方の
クレーンのワイヤーの干渉およびブームの旋回ス
ピードの違いによる吊り荷の変化等にも対応でき
る。又、クレーンの水平投影面のみによつて衝突
の判定を行つている前記従来方法に比べ、垂直投
影面におけるクレーン動作も掌握できるので、よ
り正確な衝突の判定と衝突回避ができる。 尚、本発明は前記の実施例に限定されることな
く要旨の範囲内において各種の態様が得られる。
例えば、実施例では制御部を中央制御部と端末制
御部に分離して設置するようにしたが、これを中
央制御部で一括しておこなうようにすることもで
きる。
[Table] Among these data, those related to velocity and acceleration can be calculated by calculating the transition of each data detected at the two latest points sampled by the clock pulse. For example, if a boom that is rotating with a predetermined radius R1 with a suspended load as shown in Figure 14a and b stops at point P1, the boom will come to rest at point P1, but the suspended load will be affected by inertia. Then, it swings in the tangential direction X and moves to point P2, which is regulated by the length Lw of the wire, so the movable turning radius R2 increases and the collision danger area increases. For this reason, the swing width of the suspended load is
It is necessary to predict Lx and take measures to avoid collisions. The swing width Lx of the suspended load can be determined using the principle of a pendulum. First, from the principle of conservation of energy, the kinetic energy E1 of point P1 is equal to that of point P2.
Since it is equal to the potential energy difference E2 at point P1, from these we can obtain the formula for calculating the lifting height Hx of the suspended load caused by the swinging of the suspended load, and based on the Pythagorean theorem, we can calculate the swing width Lx of the suspended load. The formula for calculating the length of the wire is obtained using trigonometric functions.
Formulas for determining Lw are obtained, and from these formulas, the swing width Lx of the suspended load can finally be determined. In this way, the maximum length of the suspended load, the weight of the suspended load, etc. are taken into account to predict the trajectory of the collision danger area and take measures to avoid collisions. This significantly improves safety compared to systems that take measures to prevent collisions based on the assumption that the vehicle will follow the vehicle and turn around. FIG. 7 is a horizontal projection view showing a predicted trajectory when the boom is in a swinging state, and FIG. 8 is a vertical projection view showing a predicted trajectory when the boom is in an up-and-down state. As shown in FIG. 7, when the boom turns, the wire connected to the tip of the boom and the load suspended from the wire swing while turning. In this case, the wire may swing within the range of the envelope connecting the inner small circle shown by the solid line in the figure, and as the wire swings, the suspended load will move outside the circle shown by the solid line in the figure. There is a possibility that it will oscillate within the range of the envelope connecting the great circles. In the vertical plane projection view of FIG. 8, the swinging range is shown in which the wire is shown as an inner vertical triangle shown by a solid line, and the suspended load is shown at the base of the outer vertical triangle. Furthermore, if the boom angle is made smaller as shown in Figure 8, the wire and the suspended load will have a larger turning radius and will approach the ground side and collide, as shown by the imaginary lines in Figures 7 and 8. Since the expected trajectory is likely to be dangerous, the boom is operated to avoid this in advance by the above-mentioned means. FIGS. 9 and 10 are horizontal plane projection diagrams illustrating collision determination. In the case of Figure 9, it is predetermined that the crane with the lower priority (determined in advance) will be operated in such a way that the crane approaches the crane with the higher priority and then turns and returns. , it is determined that there is no possibility of collision. However, in the case of FIG. 10, it is determined that there is a possibility of collision between cranes A and B during the determination cycle. FIG. 11 to FIG. 13 are horizontal plane projection diagrams showing the optimal evacuation operation according to the predicted collision state. In FIG. 11, if the upper and lower cranes continue to operate as they are, there is a possibility that they will collide with the upper crane along the predicted locus of the hoisted load of the lower crane. Therefore, the collision is avoided by predicting this during the judgment period and decelerating the lower crane. In the case of FIG. 12, since a collision cannot be avoided by the deceleration operation, the operation of the lower crane is stopped to avoid the collision. In the case of FIG. 13, since a collision cannot be avoided even by the above-mentioned stop, the collision is avoided by reversing the lower crane. Although not shown, as another method of avoidance operation, it is also possible to change the undulation angle of the crane and the amount of hoisting of the hook wire. (Effects of the Invention) As is clear from the above embodiments, the crane collision prevention method of the present invention is based on the latest data such as the crane's swing angle, luffing angle, and hook wire length sampled at predetermined intervals. The possibility of a collision is determined by predicting the trajectory of the crane in the horizontal projection plane and the vertical projection plane, and based on the determination result, the crane is operated in an optimal evacuation operation to prevent a collision. In this way, since the future trajectory is predicted from the latest data sequentially sampled from the crane in operation, the crane operation is excessively restricted as in the conventional method of setting a warning area in advance. Moreover, by adding the suspended load to the conditions, it is possible to deal with interference between the boom of one crane and the wire of the other crane, and changes in the suspended load due to differences in boom turning speed. Furthermore, compared to the conventional method in which collisions are determined only based on the horizontal projection plane of the crane, since the crane operation in the vertical projection plane can also be grasped, more accurate collision determination and collision avoidance can be achieved. It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various embodiments can be obtained within the scope of the gist.
For example, in the embodiment, the control section is installed separately into the central control section and the terminal control section, but it is also possible to perform these functions all at once in the central control section.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明のクレーンの衝突防止方法を実
施するための装置を示す全体ブロツク図、第2図
はクレーン動作の概要を示す平面図、第3図は同
側面図、第4図および第5図はデイスプレイに表
示されるクレーンの動作状態図、第6図は制御部
のフローチヤート、第7図は水平面投影によるク
レーンの軌跡予測の説明図、第8図は同垂直面投
影による説明図、第9図および第10図はクレー
ン衝突判定の説明図、第11乃至13図はクレー
ンの最適退避運転の説明図、第14図は吊り荷の
要素を含むクレーンの旋回動作説明図である。 符号の説明、1……検出部、2……端末制御
部、3……データ伝送部、4……中央制御部、5
……他のクレーンシステム、6……ブーム、7…
…吊り荷、8……フツク、9……ワイヤー、a…
…ブームの旋回角、b……ブームの起伏角、c…
…フツクワイヤーの長さ。
Fig. 1 is an overall block diagram showing a device for carrying out the crane collision prevention method of the present invention, Fig. 2 is a plan view showing an outline of the crane operation, Fig. 3 is a side view of the same, Figs. Figure 5 is a diagram of the operating state of the crane displayed on the display, Figure 6 is a flowchart of the control unit, Figure 7 is an explanatory diagram of predicting the trajectory of the crane using horizontal plane projection, and Figure 8 is an explanatory diagram of the same vertical plane projection. , FIG. 9 and FIG. 10 are explanatory diagrams of crane collision determination, FIGS. 11 to 13 are explanatory diagrams of optimal evacuation operation of the crane, and FIG. 14 is an explanatory diagram of turning operation of the crane including elements of a suspended load. Explanation of symbols, 1...Detection unit, 2...Terminal control unit, 3...Data transmission unit, 4...Central control unit, 5
...Other crane systems, 6...Boom, 7...
...Hanging load, 8...Hook, 9...Wire, a...
...Turning angle of the boom, b...Luffing angle of the boom, c...
...Length of hook wire.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 コンピユータに、クレーンの基数やその設置
場所のデータ、建造物を含む作業範囲規制区域に
関するデータとその水平面投影図と垂直面投影図
の作図法、クレーンの旋回半径および許容起伏角
のグラフイツクデータの作図法、クレーンの衝突
判断に関するデータ、クレーンの最適退避運転の
指示データ等の各種の情報を予め入力しておき、
このデータに基ずいてクレーン並びに建造物を含
む作業範囲規制区域の水平投影面と垂直投影面を
デイスプレイ上に表示させると共に、クレーン作
業に先立ち吊り荷の最大長さと重量を設定して前
記コンピユータに入力しておき、クレーン作業の
開始後には動作中のクレーンのブーム旋回角とブ
ーム起伏角および吊り荷用フツクワイヤーの長さ
を各々所定周期毎に順次計測し、これらの各検出
テータを前記コンピユータに順次記憶させると共
に、当該コンピユータでこれらの各検出データに
基ずいて動作中のクレーン並びに吊り荷の水平投
影面と垂直投影面における軌跡を算出して前記デ
イスプレイ上に表示させながら、少なくとも最新
の二個所で検出された各検出データの推移からク
レーンとフツクワイヤーおよび吊り荷の今後の軌
跡予測を各々算出し、前記動作中のクレーンおよ
び吊り荷が予測軌跡上で他のクレーンやその吊り
荷または建造物等と接触あるいは交差して衝突す
る可能性を判定すると共に、衝突の可能性がない
場合にはそのまま動作の続行を、衝突の可能性が
有る場合には動作中のクレーンに対して減速、停
止、反転のいずれかの最適回避運転制御を各々指
示させるようにしたことを特徴とするクレーンの
衝突防止方法。
1. Data on the number of cranes and their installation locations, data on work area control areas including buildings, methods for drawing horizontal and vertical projections, and graphic data on crane turning radius and permissible undulation angles are stored on the computer. Input various information in advance, such as the drawing method, data related to crane collision judgment, and instruction data for optimal evacuation operation of the crane.
Based on this data, the horizontal and vertical projection planes of the work range control area, including the crane and the building, are displayed on the display, and the maximum length and weight of the suspended load are set and sent to the computer prior to the crane operation. After inputting the information, after starting crane work, the boom swing angle and boom luffing angle of the operating crane and the length of the hook wire for lifting loads are sequentially measured at predetermined intervals, and each of these detected data is sent to the computer. At the same time, the computer calculates the trajectory of the operating crane and the suspended load in the horizontal projection plane and the vertical projection plane based on each of these detection data and displays it on the display. The predictions of the future trajectories of the crane, the hook wire, and the suspended load are calculated from the changes in each detection data detected at the two locations, and the operating crane and the suspended load are It determines the possibility of colliding with or crossing structures, etc., and if there is no possibility of collision, it continues the operation as it is, and if there is a possibility of collision, it decelerates the crane in operation. 1. A method for preventing a collision of a crane, characterized in that the optimum evasive operation control of either stopping, reversing, or reversing is instructed.
JP14693184A 1984-07-17 1984-07-17 Collision-avoidance method of crane Granted JPS6127896A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14693184A JPS6127896A (en) 1984-07-17 1984-07-17 Collision-avoidance method of crane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14693184A JPS6127896A (en) 1984-07-17 1984-07-17 Collision-avoidance method of crane

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6127896A JPS6127896A (en) 1986-02-07
JPH0428640B2 true JPH0428640B2 (en) 1992-05-14

Family

ID=15418807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14693184A Granted JPS6127896A (en) 1984-07-17 1984-07-17 Collision-avoidance method of crane

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6127896A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008506611A (en) * 2004-07-19 2008-03-06 ソシエテ ドゥ マテリエル インドゥストリエル エ デキップモン−スミー Method and system for avoiding mobile machine collisions
JP2008056492A (en) * 2006-08-31 2008-03-13 Liebherr-Werk Nenzing Gmbh Crane hazard prevention and control method

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63267695A (en) * 1987-04-21 1988-11-04 清水建設株式会社 Crane collision avoidance method
US5730305A (en) * 1988-12-27 1998-03-24 Kato Works Co., Ltd. Crane safety apparatus
US5645181A (en) * 1992-02-12 1997-07-08 Kato Works Co., Ltd. Method for detecting a crane hook lifting distance
JP2020132309A (en) * 2019-02-14 2020-08-31 株式会社タダノ crane

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5467954A (en) * 1977-11-07 1979-05-31 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Prevention of cranes from collision

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5467954A (en) * 1977-11-07 1979-05-31 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Prevention of cranes from collision

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008506611A (en) * 2004-07-19 2008-03-06 ソシエテ ドゥ マテリエル インドゥストリエル エ デキップモン−スミー Method and system for avoiding mobile machine collisions
JP2008056492A (en) * 2006-08-31 2008-03-13 Liebherr-Werk Nenzing Gmbh Crane hazard prevention and control method

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6127896A (en) 1986-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020093558A1 (en) Engineering machine and dynamic workspace collision avoidance method, device, and system thereof
KR102109155B1 (en) Apparatus and method for safety control of excavator
CN109231016B (en) Anti-collision method for building construction tower crane
KR20110075536A (en) System for preventing collision of crane and method for controlling a crane
CN108190771A (en) A kind of platform crane anti-collision system and method
CN111712458B (en) Crane with anti-collision device and method for operating multiple cranes
CN105253775A (en) Tower crane jacking and balancing control system, method and device and tower crane
JP2003118981A (en) Crane approach alarm device
JPH0428640B2 (en)
US20210269285A1 (en) Crane with an anti-collision device and method for installing such an anti-collision device
KR102170469B1 (en) A system for preventing collision between tower cranes using relative velocity and absolute velocity and a method of preventing collision between tower cranes using the same
JPH0549600B2 (en)
JP2560097B2 (en) Crane collision prevention device
CN111908342A (en) Auxiliary anti-collision method and system suitable for tower crane boom
JP2000313588A (en) Crane controller
KR20110129099A (en) Collision avoiding apparatus and method thereof
JP3268932B2 (en) Crane operating area monitoring device
RU2398728C1 (en) System to prevent collision of hoisting cranes
KR102371088B1 (en) Method of preventing collision between heavy equipments at industrial site and control system thereof
JP2525254B2 (en) Work range control method and apparatus for stationary jib crane
JP3250159B2 (en) Crane control system
JPH06298492A (en) Device and method for preventing collision of crane
JPH0321478B2 (en)
JP2522660B2 (en) Crane collision prevention method
JP2520284B2 (en) Crane collision prevention method