JPH10258991A - クレーン吊荷操作表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業者がクレーン操作をする際に安全で確実
な操作を補助するための表示装置を授位する。 【解決手段】 ターゲットインデックスマーク表示モー
ドにおいて、同一スクリーン上にブームの安全旋回曲
線、ブームのフック吊荷位置マーク及びターゲットイン
デックスマークが表示される。フック吊荷位置マークは
ブームの安全旋回曲線内にあるよう作業者はブームを操
作する。フック吊荷位置がターゲットに近づいたとき、
同一スクリーン上に拡大ターゲットインデックスマーク
が自動的に表示され、全体的な動作と微細な動作を作業
者は同時に観察できる。又、垂直吊り上げ表示モードに
おいては、ブームのたわみによる垂直吊り上げのズレが
指示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、クレーンの吊荷操作表示装置、
特にスクリーン上に吊荷状態、吊荷移動ターゲット地点
及び垂直吊り上げ状態を表示する装置に係る。

【０００２】

【背景技術】クレーン安全装置のスクリーン画面上にタ
ーゲットインデックスマークを表示する手法は、吊荷が
クレーンにおける操作者の運転席からは吊荷を下ろす位
置が視覚的に見えないときによく利用される。通常２つ
のターゲット・インデックスマークが２つのターゲット
ポイント（目標地点）の設定に用いられる。四角形のタ
ーゲット・インデックスマークの最内側のマークの一辺
は例えば１５ｃｍ、次のマークの一辺は３０ｃｍそして
最外側のマークの一辺は６０ｃｍの実際の距離に対応す
るようにされている。初め、実際の吊荷位置にクレーン
のフックを操作し目的場所に位置させ、そこでキー操作
でその目的場所を第１のターゲットとして指定する。即
ち、その目的場所が座標点の０点として設定され、吊荷
の位置はその０点からの距離で画面上に表示するように
する。ターゲット指定以後は、操作者は直接吊荷を見な
くとも吊荷の目的場所に対する位置関係を画面表示を参
照して知ることができる。クレーンの操作において、ブ
ームを旋回させて荷を第１のポイントから第２のポイン
トへ移す繰り返し作業はよく行われることである。この
場合、第１のターゲット・インデックスマークを第１の
ポイントに指定し第２のターゲット・インデックスマー
クを第２のポイントに指定してしておく。吊荷がこのタ
ーゲット・インデックスマークの有効表示エリア内にあ
るときフック位置又は吊荷位置マークでその吊荷位置を
指示する。操作者はターゲット・インデックスマークに
対する画面上のブック位置又は吊荷位置マークを参照し
ながら、現実の場所を視覚的にみることはできなくとも
第１と第２のポイントの間での荷の移動のくり返し作業
を実行することができる。

【０００３】しかしながら、そのような従来技術では目
標点がどの位置に設定しているか不明であり、全体のど
の位置に目標点が有るか表示されていなかった。又、移
動途中で危険になり目標点に持っていけないことがある
等の問題点があった。

【０００４】又、従来のクレーン模式図表示装置ではブ
ーム状態とロープによる吊荷状態を表示していたが、荷
重によってブームがたわみ作業半径が変り実際のフック
吊荷位置がずれる場合を正しく表示をしていなかった。

【０００５】

【発明の概要】本発明に従うクレーン吊荷操作表示装置
のターゲットモードは、同一のスクリーン上にクレーン
模式図、クレーン模式図を中心としたブーム安全旋回曲
線とフック吊荷位置マークのブーム旋回による軌跡を示
す円曲線及びターゲットインデックスマークを表示す
る。ターゲットインデックスマークがブーム安全旋回曲
線外にあると、そのままのクレーンの設定状態では作業
はできないので、作業者はアウトリガー等を調節する。
ブーム旋回円曲線の一部がブーム安全旋回曲線外にある
ときは、その外に出た部分を経由した作業はできないこ
とが作業者に指示される。又、ターゲットインデックス
マークは、ターゲット点を中心とした例えば正方形の領
域として示される。フック吊荷位置マークがその正方形
の領域内に入ったとき、同一スクリーン上に拡大ターゲ
ットインデックスマークがフック吊荷位置マークとして
付加的に表示される。作業者は、フック吊荷位置の全体
的な距離関係の状況と拡大インデックスマーク内のより
微細な作業表示を同時に視ることが可能となる。

【０００６】又、本発明に従うクレーン吊荷操作表示装
置の垂直吊り上げモードでは、スクリーン上にブーム状
態とロープによる吊荷状態の模式図、無荷重時の作業手
段マーク及び荷重時のブームのたわみに対する修正作業
半径マークを同時に表示する。無荷重時の作業半径マー
クと荷重時の修正作業半径マークをスクリーン上に垂直
上に重なるようにブーム角等のクレーン機構を調節して
いくことで、正しい垂直吊り上げ操作が可能となる。

【０００７】

【実施例の説明】図１に本発明になる本体１０１と表示
器１０２とからなる吊荷表示装置の構成を示す。ブーム
角度検出器、ブーム長検出器、ブーム旋回角度検出器、
アウトリガー設定状態検出器、荷重を検出する圧力検出
器等のクレーン動作状態を情報として得る検出器１０３
がクレーンの適当な個所に設定されている。これらの検
出器は従来の技術である。又表示器１０２はキーパネル
を含み、キーの操作で表示モードを決めたり、アウトリ
ガーの設定等のクレーン設定を行ったり、そして他にス
クリーン１０９上の表示の指示を行う。検出器からの信
号入力は本体１０１に入力され、実荷重及び実作業半径
算出ユニット１０４で実荷重及び実作業半径が計算され
る。限界荷重算出ユニット１０５には、クレーンの仕様
に応じ予め記憶されている限界荷重及びクレーンの転倒
・破壊についての安全限界データが含まれている。ブー
ム角、ブーム長、旋回角、ジブオフセット角等のデータ
から限界荷重を得て、自動停止警報ユニット１０６で実
荷重が限界荷重に近づいた場合に警告し又はクレーンの
動作を停止する信号を発生している。クレーンの動作状
態を示すデータと安全限界データはグラフィック処理ユ
ニット１０７にて処理され、クレーンの動作状態をスク
リーン上に模式図と示すためのグラフィックデータが作
成される。本発明の実施例では、以下に述べるようなグ
ラフィックを表示するためのデータがグラフィック処理
ユニット１０７で作成され、スクリーン１０９上に表示
がなされる。

【０００８】（ターゲットインデックスモード表示）パ
ネル１０８上のキーの操作で本装置はターゲットインデ
ックスモードの表示動作に入る。そのモードにおいて、
クレーンのアウトリガーの設定状態に従って、アウトリ
ガー設定状態２０１がスクリーン上の所定の位置にアウ
トリガー模式図２０１として表示される。クレーンの吊
荷能力は、アウトリガーの設定状態によりクレーンの構
造上前後・左右で異なる。従ってクレーンを転倒される
ことなくある吊荷重に対し安全にブームを旋回すること
のできる範囲はアウトリガー設定により決まる。安全ブ
ーム旋回曲線２０２はアウトリガー設定が変わると、又
吊荷重が変わるとそれに応じアップデートされて表示さ
れる。スクリーン上にアウトリガー模式図２０１を中心
として、安全ブーム旋回曲線２０２が描かれる。現在の
ブームの旋回角に従って、ブーム模式図２０３がアウト
リガー模式図２０１上に描かれる。ブーム先端から吊下
げられたフック位置即ち吊荷位置は、ブーム角、ブーム
旋回角、ブーム長及びジブの設定等からブーム作業半径
として計算され＋マーク２０４として示される。＋マー
ク２０４は安全ブーム旋回曲線２０４内にあれば、クレ
ーン上の転倒等は生じない。

【０００９】ある吊荷を、実際のターゲット位置Ａ（不
図示）に運ぶとする。先ずクレーンのフックを実際にタ
ーゲット位置Ａ上に来るようクレーンを操作し、そこで
ターゲットインデックスマーク表示の指示を操作者がパ
ネル１０８上のキーで行う。その時点においてスクリー
ン上でフック位置を示す＋マークが位置する個所にター
ゲットインデックスマーク（０）２０５が表示される。
即ちターゲット位置Ａに対応するスクリーン上の位置に
ターゲットインデックスマーク（０）が表示される。そ
して吊荷をターゲット位置Ａに運ぶクレーン操作は、ス
クリーン上でフック位置マーク＋２０４がターゲットイ
ンデックスマーク（０）２０５の中心になったとき、吊
荷をそのターゲット位置Ａにおろすようにする。

【００１０】インデックスマークは、図示のような２つ
の正方形からなる。内側の小さい正方形は例えばターゲ
ット地点から±３０ｃｍ以内の領域を示し、外側の大き
い正方形は例えばターゲット地点から±１００ｃｍ以内
の領域を示す。本実施例では、吊荷フック位置がターゲ
ット地点から±１００ｃｍ以内に入ると、即ちスクリー
ン上ではフックマーク＋２０４がインデックスマーク
（０）２０５の大きい正方形内に入ったとき、自動的に
拡大されたインデックスマーク２０８がフックマーク＋
２０９と共に例えばスクリーン左上に表示される。拡大
インデックスマーク２０８内では、ターゲット地点とフ
ック吊荷位置の相対的距離が拡大して示され、より精度
の高いクレーン操作が可能となる。

【００１１】ターゲットインデックスマークは、スクリ
ーン上に複数設定することができる。ターゲット地点Ｂ
からターゲット地点Ａに荷物を移動させるとき、実際の
ターゲット地点Ｂ（不図示）にクレーンのフック位置を
合わせてから、インデックスマーク表示キーを操作す
る。この時に、ターゲット地点Ｂに対応するインデック
スマーク（１）２０７が安全ブーム旋回曲線外になって
いるときは、アウトリガーの設定を変更して更新された
安全ブーム旋回曲線２０２がインデックスマーク（１）
２０７をその曲線２０２内に入るようにする。

【００１２】又、ブームの旋回軌跡の円曲線（実作業半
径の円表示）２０６を表示しておく。円曲線２０６は例
えば点線で表示する。例えば図示の位置のフックマーク
＋２０４をターゲット地点Ａに対応のインデックスマー
ク （０）２０５に移動させるとき、反時計回りにブー
ムを旋回させることは許されるが、時計回りにブームを
旋回させてターゲット地点Ａに移動させるとフック位置
がブーム安全旋回曲線２０２の外側に出てしまいクレー
ンの転倒するおそれがあることを示している。

【００１３】（垂直吊り上げ表示モード）吊荷を垂直に
釣り上げようとするとき、吊荷の重みでブームがたわみ
ブーム半径が変わってしまうために前後にずれて垂直吊
り上げが正しくできないことがある。本装置においてパ
ネル１０８上のキー操作で垂直吊り上げ表示モードに入
る。スクリーンが垂直吊り上げモードの際には、図３に
示すクレーンブーム模式図３０１が吊りロープ３０２と
吊荷３０３と共に模式的に表示されている。クレーンフ
ックを吊荷にかけて、又はクレーンフックが吊荷の真上
になるようにし、ロープが垂直になるようにブームを設
定する。この時のまだ吊荷の荷重がかかっていない吊り
上げ開始時のブーム半径を垂直吊上設定キーの操作によ
って記憶しておき、同時にこの吊り上げ開始時のブーム
半径位置をスクリーン上のマーク３０４に対応づける。
その後垂直吊り上げを開示するが、圧力検出器で得た現
在の荷重とブーム設定状態に従って、予じめ記憶してお
いた仕様データに基いてブームのたわみを計算して荷重
時の実際の修正作業半径を得る。そして実際の作業半径
をマーク３０５として横軸目盛上に表示する。マーク３
０５がマーク３０４と垂直方向に整列しているときが、
正しく垂直吊り上げがなされている。垂直吊り上げでブ
ームがたわみマーク３０５がマーク３０４からずれたと
きは、操作者はブームの角度を調節してマーク３０５と
３０４とが整列するようにして作業を行う。２つのマー
クの３０４と３０５のズレの大きさが分かるよう目盛指
示３０６がスクリーン上に表示されている。

【００１４】本実施例では垂直吊り上げ時の“目安”と
なるブーム角度表示をスクリーン上に３０８、３０９と
して表示している。（１）クレーンフックが吊荷の真上
になるようブームを設定した後、「垂直吊り上げモー
ド」キーを操作すると図３のスクリーン画面が表示さ
れ、垂直吊り上げ時に設定の必要な作業半径の表示３０
７がなされる。（２）吊荷の重量が予め知られていると
きは、パネルＳＷ１０８からその荷重数値を入力し、設
定キーを押すと、入力した荷重表示３０８−１と（１）
で設定した作業半径で吊荷を吊り上げるためのブームた
わみを考慮したブーム角度表示３０８−２がスクリーン
上に示される。（３）吊荷の重量が知られていないとき
は、荷重数値入力せず設定キーを押すと、最大荷重を適
宜５分割した荷重（４．１０、２．００、１．００、
０．５０、０．２０）とそれら荷重に対する（１）で設
定した作業半径で吊り上げるためのたわみを考慮したブ
ーム角度の表示３０９がスクリーン上に示される。作業
者はこれら表示されたブーム角度を目安としてブームを
操作する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のクレーンの吊荷表示装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】図１の装置のターゲット表示モードのスクリー
ン上の表示の実施例内容である。

【図３】図１の装置の垂直吊り上げモードのスクリーン
上の表示の実施例内容である。

【符号の説明】

１０１ 本体 １０２ 表示器 １０３ 検出器 ２０２ ブーム安全旋回曲線 ２０５、２０７ ターゲットインデックスマーク ２０８ 拡大ターゲットインデックスマーク ３０４ 作業半径マーク ３０５ 修正作業半径マーク

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブーム角、ブーム長、アウトリガー設定
   状態等を示すクレーン操作状態信号を発生する手段、 該クレーン操作状態信号に応答してスクリーン上にクレ
   ーン模式図を表示する第１のグラフィックデータを形成
   する手段、 該スクリーン上に所定のターゲット・インデックスマー
   クパターンの第２のグラフィックデータを記憶している
   手段、 キーに応答して該第１グラフィックデータに従ってクレ
   ーン模式図を該スクリーン上に表示し、現在表示されて
   いる該クレーン模式図におけるフック吊荷位置を示すマ
   ークを中心として該第２のグラフィックデータに従って
   ターゲット・インデックスマークを該スクリーン上に表
   示する手段とからなるクレーン吊荷操作表示装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、該ター
   ゲットインデックスマークはターゲット点を中心とする
   所定の領域を有するマークであり、該スクリーン上に表
   示する手段は該クレーン模式図のフック吊荷位置マーク
   が該所定の領域内に入ったときに該スクリーン上に拡大
   ターゲットインデックスと該吊荷位置マークとを表示し
   ているクレーン吊荷操作表示装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の装置において、該スク
   リーン上に表示する手段は該ブーム旋回によるフック吊
   荷位置マークの動き得る軌跡を示す円曲線を表示してい
   るクレーン吊荷操作表示装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の装置において、アウト
   リガー設定状態に関するクレーン操作状態信号に応答し
   て該スクリーン上にブームの安全旋回曲線を表示する第
   ３のグラフィックデータを形成する手段を含み、該表示
   する手段は該ターゲットモード指定キーに応答し該クレ
   ーン模式図と同一の表示スクリーン上にブームの安全旋
   回曲線を該第３のグラフィックデータに従って表示して
   いるクレーン吊荷操作表示装置。
5. 【請求項５】 ブーム角、ブーム長及び荷重を示すクレ
   ーン操作状態信号を発生する手段、 該クレーン操作状態信号に基づいて吊荷前の作業半径を
   算出して該スクリーン上の所定の位置に作業半径マーク
   を表示する第１のグラフィックデータを形成する手段、 該クレーン操作状態を示す信号に基づいて、吊荷後の荷
   重時のブームのたわみを算出し修正作業半径を算出し該
   スクリーン上に該修正作業半径マークを表示する第２の
   グラフィックデータを形成する手段、 該第１と第２のグラフィックデータに従って該スクリー
   ン上に作業半径マーク及び修正作業半径マークを表示す
   る手段とからなり、 該作業半径マークはロープによる吊荷状態の垂直下位置
   に該当する所定の点にそして該修正作業半径マークは該
   作業半径マークを基準位置としてそれからのズレの距離
   を示す点に表示されているクレーン吊荷操作表示装置。
6. 【請求項６】 請求の範囲５に記載の装置において、該
   スクリーン上に該修正作業半径マークのズレの距離に対
   する目盛指標が表示されているクレーン吊荷操作表示装
   置。
7. 【請求項７】 請求の範囲５に記載の装置において、該
   クレーン操作状態信号に応答してスクリーン上にブーム
   状態とロープによる吊荷状態の模式図をスクリーン上に
   表示する第３のグラフィックデータを形成する手段が含
   まれ、 該表示する手段は該第３のグラフィックデータに従って
   該スクリーン上にブーム状態とロープによる吊荷状態の
   模式図を該作業半径マーク及び修正作業半径マークと共
   に表示しているクレーン吊荷操作表示装置。