JPH08268681A - 作業車の作業状態模擬確認装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 作業現場における作業車のキャビン内におい
て予定の作業行程のシュミレーションを行ない得るよう
にすることによって、実際に作業車を稼動させることな
く、全行程の作業の遂行が可能か否かを判定できる。 【構成】 作業予定行程に対応して使用される作業車の
固定的な作業状態を作業状態設定手段により設定するＳ
_２とともに当該作業現場の作業状況に応じた作業状態の
制限値を作業状態制限値設定手段により設定しＳ_３、予
定された作業状態を、所定の作業状態を変える操作パラ
メータによって任意に模擬入力して行くと、負荷率やジ
ャッキ反力等が作業状態演算手段で演算されるＳ_７。さ
らに作業状態の限界値と比較され、作業が無理な限界作
業状態になるＳ_１５と、報知手段が作動して限界作業状
態であることがオペレータに報知される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、クレーン車等作業車
の作業状態模擬確認装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にクレーン車や高所作業車等の作業
車では、例えば作業現場での作業条件、環境条件に対応
した適切な能力のものが必要とされる。このため、作業
車のオペレータは、当該作業現場の状況を経験的に判断
して該現場状況に応じた作業条件を充足する適切な能力
の作業車の手配を作業車の保有者側に依頼するようにし
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、現在の上記
作業現場における作業車の作業能力、すなわち予定され
ている全作業工程が過負荷になることなく実行可能か否
かは、オペレータの経験によるか又は作業車の性能表を
検討して確認することによって行われているだけである
ため、実際の作業を開始した後に手配された作業車が能
力不足であるといったケースが生じる問題があった。

【０００４】また、作業半径、揚程の変化、制約が多い
など作業行程が複雑な場合や再施行ができない場合など
には上記検討に長時間を要する問題があった。

【０００５】本願発明は、このような従来の問題点を解
決することを課題としてなされたものであって、作業現
場における作業車のキャビン内において予定の作業行程
のシュミレーションを行ない得るようにすることによっ
て、実際に作業車を稼動させることなく、全行程の作業
の遂行が可能か否かを判定できるようにした作業車の作
業状態模擬確認装置を提供することを目的とするもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願発明は、該目的を達
成するために、次のような課題解決手段を備えて構成さ
れている。

【０００７】すなわち、本願発明の作業車の作業状態模
擬確認装置は、予定された作業行程に対応して使用され
る作業車の作業状態を固定的に設定する作業状態設定手
段と、作業現場の作業状況に応じた作業車の作業状態の
制限値を設定する作業状態制限値設定手段と、作業状態
を上記予定の作業行程に従って順次対応する操作パラメ
ータを入力することによって模擬的に入力する作業状態
入力手段と、該作業状態入力手段により入力された操作
パラメータに基いて対応する作業状態を模擬的に演算し
てゆく作業状態演算手段と、該作業状態演算手段によっ
て模擬的に演算された作業状態が、上記作業状態制限値
設定手段により設定された限界作業状態となったときに
作動して限界作業状態であることを報知する報知手段と
を備えて構成されている。

【０００８】そして、上記作業状態設定手段は、ブーム
状態、アウトリガ状態、カウンタウエイト状態等の当該
作業車の作業姿勢を特定するパラメータにより作業状態
が設定されるように構成されている。

【０００９】また、上記作業状態制限値設定手段は、作
業現場の作業状況に応じた作業半径、ブーム揚程、ブー
ム起伏角、ブーム旋回角等の上限値又は下限値により作
業状態の制限値が設定されるように構成されている。

【００１０】さらに、上記作業状態入力手段は、当該作
業車の運転操作手段である電気ジョイスティックの増大
又は縮小方向への倒し量に対応した信号を操作パラメー
タとして作業状態を入力するように構成されている。

【００１１】

【作用】したがって、本願発明の作業車の作業状態模擬
確認装置では、上記の構成に対応して次のような作用が
得られる。

【００１２】すなわち、同装置の構成では、上述のよう
に、予定された作業行程に対応して使用される作業車の
例えばブーム状態、アウトリガ状態、カウンタウエイト
状態等の作業状態を固定的に設定する作業状態設定手段
と、作業現場の作業状況に応じた作業車の例えば作業半
径、ブーム揚程、ブーム起伏角、ブーム旋回角各々の上
限値および下限値等作業状態の制限値を設定する作業状
態制限値設定手段と、作業状態を、例えば電気ジョイス
ティック等の当該作業車の運転操作手段を用いて、上記
予定の作業行程に従って順次対応する操作量に応じた信
号を操作パラメータとして入力することによって模擬的
に入力する作業状態入力手段と、該作業状態入力手段に
より入力された操作パラメータに基いて対応する作業状
態を模擬的に演算してゆく作業状態演算手段と、該作業
状態演算手段によって模擬的に演算された作業状態が、
上記作業状態制限値設定手段により設定された限界作業
状態となったときに作動して限界作業状態であることを
報知する報知手段とを備えており、例えば当該作業車の
作業予定行程に対応して固定的に設定される作業状態、
例えばブーム状態、アウトリガ状態、カウンタウエイト
状態などを作業状態設定手段により予じめ設定するとと
もに当該作業現場の作業状況に応じた作業状態の制限
値、例えば作業半径、ブーム揚程、ブーム起伏角、ブー
ム旋回角等の上限値又は下限値を作業状態制限値設定手
段により設定し、その後上記作業車の作業状態を、例え
ば電気ジョイスティック等を用いた作業状態入力手段に
よって例えばブーム起伏角、伸縮量、旋回角、ウインチ
の巻き上げ・巻き下げ量等の作業車の種類に応じた所定
の作業状態を変える操作パラメータによって任意に模擬
入力して行くと、該入力された作業状態の変化および該
作業状態の変化に対応した負荷率やジャッキ反力等が作
業状態演算手段で演算されるとともに、さらに該演算さ
れた作業状態が上記作業状態制限値設定手段によって設
定されている当該作業現場の作業状況に対応した作業状
態の限界値と比較され、作業が無理な限界作業状態にな
ると、報知手段が作動せしめられて限界作業状態である
ことがオペレータに報知される。

【００１３】したがって、それによりオペレータは、該
作業車の作業能力又は該作業車による現在の作業状態で
は上記予定された作業行程の作業が困難であることを、
実際に作業車を稼動させることなく容易に認識すること
ができるようになる。

【００１４】

【発明の効果】以上の結果、本願発明の作業車の作業状
態模擬確認装置によると、実際の作業条件の確認が可能
な作業現場において、実際に作業車を稼動させることな
く、そのキャビン内のみで予定の作業行程のシュミレー
ションを行うことができ、作業開始前に当該作業現場の
具体的な作業状況に対応した作業車の能力および作業行
程遂行の正確なチェックが可能となる。

【００１５】

【実施例】図１〜図６は、本願発明の実施例に係る作業
車の作業状態模擬確認装置の構成および作用を示してい
る。

【００１６】（作業車の構成）本実施例では、上記作業
車として例えば図１に示すように、車両１のシャーシ部
１a上に旋回台２を設け、該旋回台２上にヒンジ部４を
介してブーム３を起伏動自在に設置した移動式クレーン
（クレーン車）が採用されている。そして、上記車両１
のシャーシ部１a前後両端には、各々アウトリガ５Ｆ,５
Ｒが装備されている。

【００１７】また、上記ブーム３は、例えば４段伸縮式
の伸縮式ブームよりなり、上記旋回台２に支持されたベ
ースブーム３aに対してセカンドブーム３b、サードブー
ム３c、トップブーム３dの３本の伸縮ブームを順次伸縮
可能に嵌挿させて構成されている。上記トップブーム３
dのブームヘッド部１２には、また必要に応じてジブ等
の継ぎ足しブームが設けられるようになっている。

【００１８】そして、上記ブーム３は上記ベースブーム
３aと旋回台２との間に設けられた起伏シリンダ６の伸
縮制御によって最小起伏角から最大起伏角の状態又は最
大起伏角から最小起伏角の状態まで任意に起伏作動せし
められるようになっている。

【００１９】また、上記旋回台２の後部にはカウンタウ
エイト２ａが設けられているとともに、同カウンタウエ
イト２ａ側後端部にはウインチ７が設けられている。ま
た、上記ベースブーム３ａの先端側上面部にはワイヤー
ガイド用のシーブ８が、さらにトップブーム３ｄの先端
側ブームヘッド部１２上下には図１〜図３に示すように
上部側シーブ９と下部側シーブ１０が各々設けられてい
る。そして、上記ウインチ７のドラム部から繰り出され
たワイヤー１１が、上記シーブ８,９,１０を介して図示
のようにブームヘッド部１２より下方に垂設され、その
先端にフックブロックを介して玉掛け用のフック１３が
設けられている。

【００２０】さらに、符号１４は当該移動式クレーンの
運転室（キャビン）であり、該運転室１４は上記旋回台
２の一側に設けられている。そして、該運転室１４内に
は上記クレーン部分および車両部分の各種運転操作手段
が設けられているとともに、また、そのインストルメン
トパネル部には例えば図３に示すようなカラーモニター
構成のマルチディスプレイ装置２０が設置されており、
当該クレーンの実作業状態およびシュミレーション作業
状態の各々がモニター画面２０ａ上に文字表示を伴った
キャラクタ表示状態（図６参照）で映し出されるように
なっている。

【００２１】該マルチディスプレイ装置２０は、上記モ
ニター画面２０ａの周囲に作業状態の設定スイッチ
Ｓ₁、作業状態の制限値設定スイッチＳ₂、過負荷防止装
置（ＡＭＬ）用の作業前点検スイッチＳ₃、作業状態シ
ュミレーションスイッチ（１回ＯＮすると開始、次にＯ
Ｎすると停止）Ｓ₄、電源スイッチＳ₅、メニュー画面選
択用の画面選択スイッチＳ₆、数値入力用のテンキーＮ
ｏ１〜Ｎｏ０（Ｎｏ９は上記Ｓ₃と兼用、Ｎｏ０は上記
Ｓ₁と兼用されている）その他の各種のＯＮ／ＯＦＦ操
作スイッチ（図示参照）が設けられており、これらを使
用して作業現場の状況に応じたクレーン作業状態の制限
値の設定、予定された作業行程に対応したクレーン作業
状態の設定、それらを前提とした作業前の過負荷防止装
置（ＡＭＬ）の点検および作業状態全予定行程のシュミ
レーション表示および同シュミレーション時における制
限値との抵触チェック、クレーン作業開始後の作業状況
の安全確認などを行うことができるようになっている。

【００２２】上記電源スイッチＳ₅は当該車両のスター
タスイッチ又はＡＣＣスイッチのＯＮを条件として独立
にマルチディスプレイ装置２０の電源をＯＮ，ＯＦＦす
るようになっている。

【００２３】本実施例の場合、特に上記のように作業状
態のシュミレーションスイッチＳ₄を備え、クレーン作
業開始前の作業現場において、予定された全作業行程の
作業状態可否の模擬確認、すなわち全作業行程のクレー
ン作業が作業不能又は過負荷等になることなく遂行可能
か否かを事前にチェックすることができるようになって
いることを特徴としている。

【００２４】また、本実施例の場合、上記クレーンの起
伏、伸縮、旋回、ウインチ巻き上げ・巻き下げの各運転
操作手段としては、ひとつの例として例えば操作レバー
の増大又は縮小方向への操作量に応じて電磁アクチュエ
ータを作動させる電気ジョイスティック構成が採用され
ている。そして、上記作業状態の入力に際しては、該電
気ジョイスティックの起伏、伸縮、旋回、ウインチ巻き
上げ・巻き下げ操作時の増大又は縮小方向への倒し量
（ポテンショメータにより検出）を各アクチュエータへ
の指定速度Ｓｄ，Ｓｔ，Ｓｗ，Ｓｓとして入力するよう
になっている（後述）。

【００２５】また、該クレーンには、例えば図４に示さ
れるような上記ブーム３の起伏角度θを検出するブーム
起伏角検出手段２５、上記ブーム３の伸長長さＬを検出
するブーム長さ検出手段２６、ブーム３の旋回角φを検
出するブーム旋回角検出手段２７、上記吊荷２１の吊下
げ荷重Ｗａを検出する吊荷荷重検出手段２８、上記ワイ
ヤー１１の上記ブームヘッド１２からの繰出長ｌを検出
するワイヤー繰出長検出手段２９、アウトリガ５Ｆ，５
Ｒの張出幅Ａを検出するアウトリガ張出幅検出手段３０
などの各種検出センサが各々設けられており、該各セン
サの出力は後述の過負荷防止装置（ＡＭＬ）２４に入力
されるようになっている。

【００２６】そして、本実施例の場合、当該クレーンに
は、例えば図４に示すように、当該クレーンの転倒側モ
ーメントを制御している周知の過負荷防止装置（ＡＭ
Ｌ）２４と合わせて構成された作業状態シュミレーショ
ン回路が設けられている。

【００２７】（作業状態シュミレーション回路の構成）
該作業状態シュミレーション回路は、次のように構成さ
れている。

【００２８】すなわち、先ず符号３１は当該クレーンの
作業現場で行う予定の作業行程に応じたクレーンの作業
状態を固定的に設定する作業状態設定手段であり、先ず
上記マルチディスプレイ装置２０の上記メニュー画面選
択用の画面選択スイッチＳ₆をＯＮ操作して作業状態設
定画面を呼び出し、その後、作業状態設定スイッチＳ₁
をＯＮにした状態において、これから行う予定の作業状
態に対応したクレーン状態を設定する。すなわち、該作
業状態の設定は、後述のフローチャート（図５）によっ
て明らかにされるように、上記作業状態設定スイッチＳ
₁をＯＮにした状態において、上記マルチディスプレイ
装置２０のテンキーＮｏ１〜Ｎｏ０を利用して、その時
のブーム起伏角θ、ブーム旋回角φ、ワイヤー繰出長ｌ
を入力する。この時、吊荷荷重Ｗａについては、同様に
上記マルチディスプレイ装置２０のテンキーＮｏ１〜Ｎ
ｏ０を使用して作業予定の吊荷荷重Ｗａを入力しても良
いし、又後述する吊荷荷重検出手段２８を利用して実荷
重を検出することによって入力するようにしてもよい。

【００２９】また、符号３２は作業現場の状況に応じた
クレーン作業状態の制限値を設定する作業状態制限値設
定手段であり、上記作業状態設定の場合と同様に、画面
選択スイッチＳ₆により作業状態制限値設定画面を呼び
出し、作業状態制限値設定スイッチＳ₂をＯＮにした状
態において、上記テンキーＮｏ１〜Ｎｏ０を使用し、後
述のフローチャート（図５）に示されるように、作業現
場の状況に対応して、例えばブーム作業半径、ブーム揚
程、ブーム起伏角度、ブーム旋回角度各々の上限値およ
び下限値並びに実荷重の負荷率、ジャッキ反力の限界値
などを入力することによって作業状態の制限値が設定さ
れる。一方、実荷重の負荷率（限界値）は、上記過負荷
防止装置２４に本来設定されている当該クレーンの基準
値（９０％，１００％）を読出して入力設定する。もち
ろん、該負荷率も上記テンキーＮｏ１〜Ｎｏ０を利用し
て入力することはできる。また作業現場の状況から見て
作業状態の制限値がない場合には設定されない。

【００３０】また、符号３３は予定された作業行程に対
応して当該クレーンの作業状態を入力する作業状態入力
手段であり、前述のように本実施例では一つの方法とし
てブーム３の起伏、伸縮、旋回並びにウインチ巻き上げ
・巻き下げの各電気ジョイスティック４０の増大又は縮
小方向への倒し量を各アクチュエータへの指示速度指令
信号（操作パラメータ）Ｓｄ，Ｓｔ，Ｓｗ，Ｓｓとして
入力することによって予定されているクレーンの作業状
態を順次入力して行くようになっている。

【００３１】また、符号３４は、上記作業状態入力手段
３３により入力されたクレーン作業状態の入力データを
基に、指示速度指令信号Ｓｄ，Ｓｔ，Ｓｗ，Ｓｓに対す
るブーム起伏角度θ、ブーム長さＬ、ブーム旋回角度
φ、ワイヤー繰出長ｌの前状態からの変化量Δθ、Δ
Ｌ、Δφ、Δｌを演算し、それに対応した各アクチュエ
ータの変化後の値を演算して実車状態での新座標（Ｌ，
θ，φ）、該新座標での自重、負荷率等作業状態を演算
する。

【００３２】そして、さらに、それらに基いて演算され
た同作業状態が上記作業状態制限値設定手段３２によっ
て設定された作業状態制限値に抵触するか否かを演算す
る。

【００３３】また、符号３５はジャッキ反力演算手段で
あり、例えばクレーンデータ記憶手段３８のメモリデー
タに基いて先ずブーム部、旋回台部、キャリア部を含め
た総重量、重心位置を演算し、該総重量、重心位置とア
ウトリガ数、アウトリガ位置によって各アウトリガに発
生するジャッキ反力を算出し、また該算出値を所定のジ
ャッキ反力の限界値と比較する。そして、それらの結果
は、上記作業状態演算手段３４に入力される。

【００３４】また、符号３６は座標変換手段であり、上
記実車状態でのクレーン新座標（Ｌ，θ，φ）を上記マ
ルチディスプレイ装置２０のモニター画面２０ａ上に表
示するための画像表示座標（マトリクス座標）に変換す
る。

【００３５】さらに、符号３７はモニター駆動手段であ
り、上記座標変換手段３６で座標変換された画像表示座
標データを基にモニター画面２０ａを駆動して例えば図
６に示すような文字表示および作業範囲の制限域表示
（斜線部参照）を伴ったクレーン作業状態のキャラクタ
表示を行う。

【００３６】また、符号３９はアラーム報知手段であ
り、上記モニター画面２０ａ上に表示されたクレーン作
業状態が図６のように作業半径、ブーム揚程、旋回限界
又は過負荷状態等上記作業状態の制限値を越えている場
合や演算されたジャッキ反力値が安全基準値を越えてい
る場合に駆動されてアラーム音を発生する。

【００３７】（作業状態シュミレーション回路による作
業状態のシュミレーション制御）次に、上記図４のシス
テム構成の作業状態シュミレーション回路によるクレー
ン車作業状態のシュミレーション制御の内容について図
５のフローチャートを参照して詳細に説明する。

【００３８】すなわち、上記作業状態シュミレーション
回路およびマルチディスプレイ装置２０への電源ＯＮ
後、先ずステップＳ₁で各部のイニシャライズを行って
具体的に制御をスタートする。そして、続くステップＳ
₂で、当該クレーンの作業状態を設定する。該作業状態
の設定は、上記のようにマルチディスプレイ装置２０の
テンキーＮｏ１〜Ｎｏ０を使用して、例えば（ａ）ブー
ムおよびジブ状態、（ｂ）アウトリガ張出幅、（ｃ）カ
ウンタウェイト状態、（ｄ）ワイヤの掛け数ｎ、（ｅ）
吊荷荷重Ｗａ等の所定作業状態を示す各パラメータを入
力することによって行われる。

【００３９】該（ａ）〜（ｅ）の５つの入力パラメータ
の内、上記（ｅ）の吊荷荷重については、例えば実荷重
の判定が容易な吊荷の場合には上記のようにマルチディ
スプレイ装置２０のテンキーＮｏ１〜Ｎｏ０を使用して
オペレータが経験的に推測した推測値又は判明している
荷重値を入力するのが良いが、一方実荷重が不明である
か又は容易に推測できないような時は、実際に吊荷を吊
り上げることにより検出した実荷重を入力するようにし
ても良い。吊荷の荷重は、他のパラメータに比べて一般
に外観的かつ経験的な推測判断が難しく、また負荷量に
与える影響が大きい。しかも吊荷の吊り上げ操作そのも
のは比較的簡単で、ブームの移動量も小さい。従って、
少なくとも吊荷荷重パラメータの入力のみに関しては、
実際に吊り上げ操作を行っても、それほどのデメリット
はなく、むしろ正確なシュミレーションが可能となるメ
リットがある。

【００４０】なお、上記の各パラメータは、例えば上述
の過負荷防止装置２４を利用して設定するようにするこ
ともでき、そのようにした場合には特に上記（ａ）のブ
ームおよびジブ状態（ブーム長さＬ、起伏角度θ、旋回
角度φ、ワイヤ繰出長ｌ）は、その時のブームおよびワ
イヤの状態に応じて変化するデータなので、その時の状
態のままとすればよい。

【００４１】次に該クレーン作業状態の設定が終了する
と、続いてステップＳ₃，Ｓ₄に進んで、クレーン作業を
行う現場の状況（配電線等障害物の有無に伴う作業半
径、ブーム揚程、ブーム起伏角、旋回角の制約状況）を
オペレータが判断して、上述のようにマルチディスプレ
イ装置２０のテンキーＮｏ１〜Ｎｏ０により作業状態の
制限値を設定する。該作業状態の制限値は、当該作業現
場付近の状況から見て作業状態の制約がないと判断され
る場合には設定されない。該制限値の設定は、先ずステ
ップＳ₃で例えば作業範囲、作業能力を特定する（イ）
作業半径、（ロ）ブーム揚程、（ハ）ブーム起伏角度、
（ニ）ブーム旋回角度の各々について上限値と下限値を
設定するとともに、ステップＳ₄で地盤状態を考慮して
（ホ）アウトリガのジャッキ反力の限界値を例えば演算
値Ｃｔに対する割合値Ｐｊで設定することによってなさ
れる。

【００４２】なお、この場合にも、上記同様上述の過負
荷防止装置２４を利用して制限値を設定するようにする
ことが可能である。

【００４３】ここで、例えば実荷重の負荷率の制限値
（転倒側モーメントの限界値）は、上記過負荷防止装置
（ＡＭＬ）２４に本来設定されている９０％、１００％
の値を使用して設定する（もちろん、上記テンキーＮｏ
１〜Ｎｏ０によって別途設定するようにしてもかまわな
い）。

【００４４】また、上記ジャッキ反力の限界値割合Ｐｊ
は、上記設定したクレーン作業状態で定格荷重Ｗｔを吊
り上げた時のジャッキ反力値をＣｔ、実荷重Ｗａを吊り
上げた時のジャッキ反力値をＣｊとすると、限界値割合
Ｐｊは Ｐｊ＝Ｃｊ／Ｃｔ×１００（％） となる。

【００４５】Ｐｊ、Ｃｊ、Ｃｔはアウトリガの本数分あ
り、またＣｊ、Ｃｔはブーム長さ、起伏角度、旋回角度
の状態により時々刻々変化する。

【００４６】以上の各設定動作Ｓ₂，Ｓ₃，Ｓ₄が終了す
ると、次にステップＳ₅に進んで、上記マルチディスプ
レイ装置２０のシュミレーションスイッチＳ₁をＯＮ操
作してシュミレーション制御を開始する。該シュミレー
ションスイッチＳ₁も、例えば上記過負荷防止装置２４
側のテンキーを代用しても良い。

【００４７】続いて、ステップＳ₆に進み、予定される
作業行程に対応した当該クレーンの作業状態を入力す
る。

【００４８】該クレーン作業状態の入力は、前述の如く
ブームの起伏、伸縮、旋回、ウインチの巻き上げ、巻き
下げの各々について操作部である各電気ジョイスティッ
ク４０の増大又は縮小各方向への倒し量を電気的に検出
して各アクチュエータへの指示速度指令信号として入力
することによってなされる。

【００４９】指示速度Ｓｄ，Ｓｔ，Ｓｗ，Ｓｓには、そ
れぞれ増大側と縮小側（Ｓｄ₍₊₎，Ｓｄ_(-)，Ｓｔ₍₊₎，
Ｓｔ_(-)，Ｓｗ₍₊₎，Ｓｗ_(-)，Ｓｓ₍₊₎，Ｓｓ_(-)）があ
る。もちろん、上記各指示速度は、あくまでもシュミレ
ーション用のものであり、実際のアクチュエータ駆動信
号としては使用されない。

【００５０】次に、ステップＳ₇〜Ｓ₁₅に進んで、上記
ステップＳ₅で入力されたクレーンの作業状態を順次シ
ュミレーション演算してゆく。

【００５１】すなわち、先ずステップＳ₇では、上記指
示速度指令信号に対するブームの起伏角度θ、ブームの
長さＬ、旋回角度φ、ワイヤ繰出長ｌそれぞれの初期状
態からの変化量Δθ，ΔＬ，Δφ，Δｌを計算する。

【００５２】ここで、今当該シュミレーション制御のサ
ンプリング時間をｔとすると、各アクチュエータの変化
量Δθ，ΔＬ，Δφ，Δｌは、 Δθ＝Ｓｄ₊・ｔまたはＳｄ_-・ｔ（起伏角度） ΔＬ＝Ｓｔ₊・ｔまたはＳｔ_-・ｔ（ブーム長さ） Δφ＝Ｓｓ₊・ｔまたはＳｓ_-・ｔ（旋回角度） Δｌ＝Ｓｗ₊・ｔまたはＳｗ_-・ｔ（ワイヤ繰出長） となる。

【００５３】次に、ステップＳ₈で各アクチュエータの
変化後の値を演算し、それに対応して実車状態でのクレ
ーン新座標データ（θ，Ｌ，φ，ｌ）を演算する。

【００５４】ここで、各アクチュエータ値は、θ＝θ＋
Δθ、Ｌ＝Ｌ＋ΔＬ、φ＝φ＋Δφ、ｌ＝ｌ＋Δｌとな
る。そして、ブームヘッドの新座標を旋回中心とし、ク
レーン前方を原点として表すと（Ｌ、θ、φ）となる。
従って、ブームヘッドからのフック位置ｄは（１−Ｌ）
／ｎとなる。

【００５５】次に、ステップＳ₉で当該新座標（θ，
Ｌ，φ，ｌ）上でのクレーンの自重を演算する。

【００５６】該演算は、上記新座標（θ，Ｌ，φ，ｌ）
のブーム重量重心データＷｂ、Ｌｂを上記クレーンデー
タ記憶器手段３８から読みだすことによってなされる。

【００５７】次に、ステップＳ₁₀で当該作業状態の負荷
率を演算する。該負荷率は、ブーム根元支点ピンからの
半径をＲｏとして、（Ｗａ・Ｒｏ＋Ｗｂ・Ｌｂ・ｃｏｓ
θ）／（Ｗｔ・Ｒｏ＋Ｗｂ・Ｌｂ・ｃｏｓθ）×１００
（％）となる。

【００５８】次に、ステップＳ₁₁で上記演算により算出
された作業状態が上記ステップＳ₂で設定された作業状
態制限値に抵触するか否かを演算する。該抵触演算の結
果、上記設定されている制限値に抵触することとなる場
合には警報フラグＡＦをセットする。

【００５９】次にステップＳ₁₂〜Ｓ₁₅でジャッキ反力を
演算する。

【００６０】該ジャッキ反力の演算に当っては、先ずス
テップＳ₁₂でブーム部、旋回台部、キャリア部を含めた
当該クレーンの総重量、重心位置を計算する。

【００６１】すなわち、旋回台部、キャリア部の重量重
心Ｗｓ、Ｌｓ、Ｗｃ、Ｌｃを上記クレーンデータ記憶手
段３８から読み出し、ブーム重量重心データＷｂ、Ｌｂ
および実荷重、定格荷重のＷａ、Ｒｏ、Ｗｔ、Ｒｏと合
わせて総合重量重心Ｗｏ、ＬｏとＷｏｔ、Ｌｏｔを計算
する（Ｗｏ：実荷重時、Ｗｏｔ：定格荷重時）。

【００６２】次いで、ステップＳ₁₃で総重量、重心位
置、アウトリガ数、アウトリガ位置により各アウトリガ
に発生する反力を計算する。

【００６３】すなわち、総合重量重心の旋回角度φおよ
びアウトリガ位置を考慮して各アウトリガのジャッキ反
力ＣｊとＣｔを計算する。

【００６４】そして、さらにステップＳ₁₄で該演算値が
所定の基準値内にあるか否かを判定し、基準値内にない
場合にはステップＳ₁₅で警報フラグＡＦをセットする。

【００６５】さらに、上記ジャッキ反力の演算が終る
と、続いてステップＳ₁₆でモニター表示画面２０ａ上の
新座標を演算する。該演算は、上記クレーン座標（Ｌ、
θ、φ）をモニター画面２０ａ上に表示するため各々を
画像表示座標（マトリクス座標）に変換することによっ
てなされる。

【００６６】そして、ステップＳ₁₇で上記マルチディス
プレイ装置２０のモニター画面２０ａ上に上記画像表示
座標に基く新なクレーン作業状態を例えば図６のよう
に、作業状態制限値（斜線部）とともに３面状態（真
上、真後、真横）で該作業状態の現在値を示す数字と併
せて表示し、上記ステップＳ₁₁，Ｓ₁₅で警報フラグＡＦ
が各々セットされている場合には併せて警報表示を行な
い又は警報音を発生させる。

【００６７】次に、その後ステップＳ₁₈でシュミレーシ
ョンスイッチＳ₄がＯＦＦ操作されたか否かを判定し、
シュミレーションスイッチＳ₄がＯＦＦ操作されたＹＥ
Ｓのシュミレーション完了の場合には以上のシュミレー
ション制御を終了処理する一方、ＮＯのシュミレーショ
ン継続中の場合には上記ステップＳ₆〜Ｓ₁₈の制御動作
を繰り返す。

【００６８】以上のように、本実施例のクレーン車の作
業状態模擬確認装置の構成では、例えば当該クレーン車
の作業予定行程に対応して使用されるクレーンの固定的
な作業状態を、ブームジブ状態、アウトリガ張出幅、カ
ウンタウエイト状態、ワイヤ掛数、吊荷荷重等の所定の
作業状態特定パラメータによって設定して置き、その後
実際の作業状態に対応した作業状態を電気ジョイスティ
ック等のクレーン操作手段を使用して任意に模擬的に入
力して行くと、該入力された作業状態の負荷率、ジャッ
キ反力、作業範囲等が作業状態演算手段で演算され、さ
らに該演算された作業状態の負荷率、ジャッキ反力、作
業範囲等が作業状態制限値設定手段によって前もって設
定されている当該作業車の作業状態の負荷率、ジャッキ
反力、作業範囲等の制限値と比較され、過負荷状態等作
業が無理な限界作業状態になると、報知手段が作動して
限界作業状態であることがオペレータに報知される。

【００６９】したがって、それによりオペレータは、該
作業車、または該作業車の現在の作業状態では設定され
た当該作業が困難であることを、実際に作業車を稼動さ
せることなく容易に認識することができるようになる。

【００７０】その結果、該本実施例のクレーン車の作業
状態模擬確認装置によると、実際の作業条件の確認が可
能な作業現場において、実際に作業車を稼動させること
なく、そのキャビン内のみで予定の作業行程のシュミレ
ーションを行うことができ、作業開始前に当該作業車の
能力および当該作業行程の正確なチェックが可能とな
る。

【００７１】（他の実施例） （１） 上記実施例では、例えば図４の回路に示すよう
に、作業状態演算手段３４を作業車が本来持っている過
負荷防止装置（ＡＭＬ）２４に並設する形で形成した
が、該作業状態演算手段３４は例えば当該過負荷防止装
置２４のマイクロコンピュータの制御機能中に組込んで
構成しても良いことは言うまでもない。

【００７２】（２） また、上記実施例では作業状態入
力手段として、例えば電気ジョイスティックの倒し量を
利用したが、これは又電磁アクチュエータを使わずに直
接操作レバーで方向切換弁を作動させる油圧操作レバー
の倒し量又はそれに対応した油圧値を検出することによ
って行うように構成してもよく、また上記マルチディス
プレイ装置のテンキー或いは別設の専用のスイッチを利
用して行うようにしてもよいことは勿論である。

【００７３】（３） また、上記実施例では、作業車と
して移動式クレーン（クレーン車）を採用して構成した
が、該作業車は例えば伸縮ブームを備えた高所作業車で
あっても良いことはもちろんである。

【００７４】（４） また、上記アラーム報知手段３９
は、例えばブザー、チャイム等の音声手段のみに限られ
ることなく、光学的な表示手段でもよい。

【００７５】（５） なお、上記実施例では、作業状
態、作業状態制限値の設定に際し、マルチディスプレイ
装置２０のメニュー画面選択スイッチＳ₆を併用するよ
うにしたが、これは画面選択スイッチＳ₆を併用するこ
となく、作業状態設定スイッチＳ₁、作業状態制限値設
定スイッチＳ₂のＯＮのみのワンタッチ表示システムと
することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本願発明の実施例に係る移動式クレー
ンにおけるクレーン全体の構成を示す側面図である。

【図２】図２は、同クレーンのブーム先端部の構成を示
す要部のスケルトン図である。

【図３】図３は、同クレーンの運転席に設けられている
マルチディスプレイ装置の正面図である。

【図４】図４は、同クレーンの作業状態シュミレーショ
ン装置のシステム回路構成を示すブロック図である。

【図５】図５は、同クレーンの作業状態シュミレーショ
ン装置の作業状態シュミレーション制御の内容を示すフ
ローチャートである。

【図６】図６は、同クレーンの作業状態シュミレーショ
ン装置によるマルチディスプレイを使用した作業状態の
表示パターンを示す説明図である。

【符号の説明】

１は車両、２は旋回台、３はブーム、７はウインチ、１
１はワイヤー、１２はブームヘッド、１３はフック、２
０はマルチディスプレイ装置、２０ａはモニター画面、
２４は過負荷防止装置、２５はブーム起伏角検出手段、
２６はブーム長さ検出手段、２７はブーム旋回角検出手
段、２９はワイヤー繰出長検出手段、３１は作業状態設
定手段、３２は作業状態制限値設定手段、３３は作業状
態入力手段、３４は作業状態演算手段、３９はアラーム
報知手段である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予定された作業行程に対応して使用され
   る作業車の作業状態を固定的に設定する作業状態設定手
   段と、作業現場の作業状況に応じた作業車の作業状態の
   制限値を設定する作業状態制限値設定手段と、作業状態
   を上記予定の作業行程に従って順次対応する操作パラメ
   ータを入力することによって模擬的に入力する作業状態
   入力手段と、該作業状態入力手段により入力された操作
   パラメータに基いて対応する作業状態を模擬的に演算し
   てゆく作業状態演算手段と、該作業状態演算手段によっ
   て模擬的に演算された作業状態が、上記作業状態制限値
   設定手段により設定された限界作業状態となったときに
   作動して限界作業状態であることを報知する報知手段と
   を備えてなる作業車の作業状態模擬確認装置。
2. 【請求項２】 作業状態設定手段は、ブーム状態、アウ
   トリガ状態、カウンタウエイト状態等の当該作業車の作
   業姿勢を特定するパラメータにより作業状態が設定され
   るように構成されていることを特徴とする請求項１記載
   の作業車の作業状態模擬確認装置。
3. 【請求項３】 作業状態制限値設定手段は、作業現場の
   作業状況に応じた作業半径、ブーム揚程、ブーム起伏
   角、ブーム旋回角等の上限値又は下限値により作業状態
   の制限値が設定されるように構成されていることを特徴
   とする請求項１又は２記載の作業車の作業状態模擬確認
   装置。
4. 【請求項４】 作業状態入力手段は、当該作業車の運転
   操作手段である操作レバーの倒し量に対応した信号を操
   作パラメータとして作業状態を入力するように構成され
   ていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の作業
   車の作業状態模擬確認装置。