JPS61282291A - クレ−ン衝突認識方法 - Google Patents

クレ−ン衝突認識方法

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JPS61282291A
JPS61282291A JP12329585A JP12329585A JPS61282291A JP S61282291 A JPS61282291 A JP S61282291A JP 12329585 A JP12329585 A JP 12329585A JP 12329585 A JP12329585 A JP 12329585A JP S61282291 A JPS61282291 A JP S61282291A
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JP
Japan
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crane
collision
detected
cranes
boom
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JP12329585A
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English (en)
Inventor
正 岡野
晴康 箕輪
一聡 渋谷
忍 山崎
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Shimizu Construction Co Ltd
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
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Publication date
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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、互いに干渉し合う位置に設置さn、た2基以
上のクレーンにおいてクレーン相互の衝突を防止するた
めに、クレーン相互の衝突の可能性を平面的および立面
的の2段階に分けて認識L、しかる後実際の衝突の可能
性を最終的に判断するクレーン衝突認識方法に関する。
〔従来の技術〕
高層建築物などの建設工事においては、工程、工法の都
営よ、クレーンを2基以上互いC:接近させて設置し作
業を行う場合が多くあり、各クレーンの操作如何(=よ
っては常(=クレーンブームやカウンタジブなどが相互
(二衝突を来す危険がある。
そこで従来クレーン相互の衝突を防止する穴めC=、音
波、光線、電界などの物理的手段を用いて直接クレーン
の相互関係を横細する方法、リミットスイッチなどを設
けて衝突危険範囲には1基のクレーンのみに進入を制限
する方式、実際のクレーンの作動をシミュレーションモ
デルの動作に変換してモデルで危険範囲を設定し、危険
範囲への進入を制限するクレーンの作業範囲自動規制方
式。
また、コンピュータによりクレーンの近接点間距離を直
接演算して検出する方式逐ど、が用いられている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら上記従来の物理的手段を甲いる方式は外乱
の影響を受は易い。
リミットスイッチ方式や作業範囲自動規制方式は、作業
範囲が単純に規制されるため作業能率が低下する。なお
シミュレーションモデルによる作業範囲自動規制方式で
は2基のクレーンの場合にはよいが、そn1以上のクレ
ーンの場合には適応が困難となる。
コンピュータによる直接演算方式は、演算量が膨大にな
り、クレーンの動きに会わせて演算処理するkめ(二は
処理速度の早い例えばミニコンピユータを使用するか、
または警報、停止設定距離を大きくして精度を低下させ
る必要がある、などの問題があった。
本発明に上記従来の問題点に鑑みてなさまたものであっ
て、その目的とするところは、互いに干渉し合う位置に
設置され念2基以上のクレーン相互の近接点間距離を、
まず平面的に認識し1次いで立面的に認識し、しかる後
実際の衝突の可能性を最終的1:判断すること(二より
、演算処理量を減少し、演算時間を短縮することができ
るクレーン衝突認識方法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
前記目的を達成させるために本発明は、互いに干渉し合
う位置に設置された2基以上のクレーンにおいて、各ク
レーン・の所足各蛎作要素を検出し、次(−前記各動作
要素の内、ブームの垂直方向成分である揚程を除く他の
検出値、およびさらに好ましくは各クレーンの形状、相
互間の距離、設置場所の高低差を加えてコンピュータで
演算処理して水平投影面上(二おけるクレーン相互の近
接点間の距離を認識し、ここでクレーン相互の衝突の危
険が予I11された場合には、さらに吊クワイヤの揚程
の検出値を加分て演算肌理す入こkに1つて釉面投影面
上の衝突の可能性を認識し、しかる後実際の衝突の可能
性を最終的に判断するようにしkものである。
〔作 用〕
従って本発明のクレーン衝突認識方法では、ブームの旋
回角、起伏角、さらに好ましくは吊り荷状態の検出値、
およびさらに好ましくは各り1/−ンの形状、相互間の
距離、設置場所の高低差を加えてコンピュータに入力し
、予め入力したクレーンの衝突パターンについて、クレ
ーン各要素間の平面的近接点間距離を逐一演算して衝突
の可能性を確認していき、ここで衝突の危険が予測され
π場曾に限り揚程のデータを加えて最終的に三次元空間
的衝突の可能性を確認するものであるから、確認すべき
衝突パターンに最小限ですみ、衝突の可能性の最終的判
断を行うまでの演算処理量および処理時間が最少となる
〔実施例〕
以下本発明の一実施例について図面を参照して説明する
第1図にx、y、z軸で成る三次元空間において互いに
干渉し合う距離人を距でて位@(x、y2)、(x’ 
+ Y’ + Z’ )に夫々設置さfL7t2基のク
レーン○、C′の任意の状態を模式的に示したもので、
(イ)は三次元空間図、 (ell、(ハ)は夫々これ
を水平面投影および垂直面投影に分解した水平面投影図
および垂直面投影図である。なお図中B 、 B’は各
ブーム、 M 、 M’は各マスト、J 、 J’l−
J各カウンタジブ、L 、 L’は各吊り荷である。
第2図に第1図のごとく、互いに干渉し合う位置に設置
した2基のクレーンc 、 c’の各要素間の干渉パタ
ーンを分類して水平面投影図および垂直面投影図として
示したものである。
即ち、両クレーンc 、 o’とも吊り荷なしの場合、
片方のクレーンCのみに吊り荷ありの場合および両クレ
ーンc 、 a’とも吊り荷ありの場合く−おいて、&
 ブーム対ブーム、b6  ブーム対カウンタジブ、C
2吊り待対ブーム、d、  ブーム対ブームs”  吊
り荷動カウンタジブ%  L  ブーム対カウンタジブ
、g、吊り荷動吊り荷、h、  吊り荷動ブームs  
L吊り荷動カウンタジブ、j、ブーム対カウンタジブ(
二ついて、衝突の可能性のないパターンを除き、水平投
影面上および垂直投影面上における衝突の可能性のある
すべてのパターンを配列してあり平面図中のdが両クレ
ーンの各要素間の平面的近接点間の確認を行う距離であ
る。
第3図はこのクレーン衝突認識方法を適用する制御シス
テム図を示し、クレーン1の機体(二は旋回角検出装置
i2.起伏角度検出装[3,揚程検出装f4およびクレ
ーン制御盤5が設けられ、運転室には当該制御システム
の照光パネル6aを含む表示装量6.コンビュータフa
を含む端末制御装置7およヒ光ファイバーケーブル8a
による通(K装置8が設置されている。照光、?ネル6
aの内部には警報ブザ−6bが内蔵されている。
一方管理センタ10t:、は監視制御用コン2ユータl
1mを含む中央監視装置11、電源ユニット1211バ
ツクアツプ用電源12bを含む電源装置12およびクレ
ーン側の通信装置8と光デジタルリンクを構成する通信
装置が設置されている。
クレーン1側の端末制御装置7のコンビュータフaは、
旋回角検出装置2.起伏式ブームの起伏角検出装置3、
揚程検出装置4、クレーン制御盤5、表示装f6の照光
ノセネル6aおよび通信装置8に夫々法統され、管理上
ンタ10側の電源装置12は中央監視装置11の監視制
御用;ンビュータllaおよびクレーン1(二接続され
、監視制御用コンピュータllaは通信装置S +=接
続されている。
このような制御システムのクレーン側は互いに干渉し合
う位置に設置さnた他のクレーンにも夫々設置され、管
視センタ10側の電源装置1zおよび通信装f8は他の
クレーンにも接続される。
本発明のクレーン衝突認識方法では、まず作業中の各ク
レーンの所定各動作要素が検出さnる。
この所定各動作要素は、ブームの旋回角、作業半径、ブ
ームの垂直成分である揚程、さら(=吊り荷の有無、吊
り荷の半径、高さなどの吊り荷状態であって、ブームの
旋回角はブーム旋回角検出装置2、作業半径は起伏角検
出装置3、揚程は揚程検出装[4で検出され、吊り荷状
態は吊り位置を中心とする0を含む最大半径および高さ
から算出される。
これらの検出値は、まずこの内の揚程を除く、旋回角、
作業半径、さら1:吊り荷状態の検出値が端末制御装#
7のコンピュータ7aに入力されて演算処理され、第1
図(ロ)に示したような水平投影面上のクレーンの相互
関係に変換して認識される。
そしてこの平面的相互関係において第4図(二示すクレ
ーン相互の近接度確認手順に従って8次クレーン各要素
の近接点間距離dを確認していく。確認すべき近接点間
距離dは、点として把握する吊り荷L 、 L’、マス
) M 、 M’の外側部、線分として把握するブーム
B 、 B’、カウンタジブJ、J’7Thど相互間の
最短距離である。
第4因のフローチャート(二おいて、まず両方のクレー
ンの吊り荷の有無が確められ、両方のクレーン0 、 
O’に吊り荷L 、 L’のある場合には、吊り荷L(
点)対吊り荷Ll (点)間近接点距離dの確認がなさ
れる。ここでクレーンOのみく:吊9荷りがある場合に
は吊り荷L(点)対カウンタジブJ′(線分)間近接点
距離d%吊り荷L(点)対ブームB/(線分)間近接点
距離d1吊り荷L(点)対マス)M(点)間近接点距離
dの解認が順次行われる。
次に両方のクレーン0 、 O’(二吊り荷が無い場曾
について、ブームB’(線分)対マスト(hc、滑b 
)間近接点距離dが確認され、次にクレーンC′のみに
吊り荷L′がある場合について、カウンタジブJ(線分
)対吊り荷L’(点)間近接点距離d、ブームB(線分
)対吊り荷L’ (点)間近接点距離d、マストM(織
張た)対吊り荷L/ (点)間近接点距離dの確認が順
次行われる。
次に両方のクレーンO、O’に吊り荷が無い場合につい
て、マス) M (1引i−)対・7“員ムa′(線分
)間近接点距離dの確認1次いでブームB(線分)対ブ
ームM/ (線分)間近接点距離dの確認がなされる。
上記確認距離のいずれかに衝突の危険が予測さfした場
合には、それらの平面的近接点間距離に揚程の検出値を
加えて再び演算処理し、立面的の近接点間距離の確認が
なされた後、実際の衝突の可能性が最終的に判断される
その結果は例えば、安全域、警戒域、危険域の3水準で
出力され、表示装置6の照光パネル6mの6動作方向を
示す矢印表示灯6Cの該当するものを安全域なら緑色、
警戒域なら黄色、危険域なら赤色に点灯すると共に、警
報ブザ−6bを鳴動させ、クレーンオペレータ(=クレ
ーン衝突の危険を警告する。従ってオペレータは間違い
なく即座(=衝突の危険を察卸して適切な判断と処置を
行うことができ、作業の安全性が確保される。
さらに本発明C:係る別の発明(−おいては、各クレー
ンの所定各動作の内ブームの垂直成分である揚程を除く
他の各動作の検出値に、予め端末制御装置7のコンピュ
ータ71(−入力しておいた各クレーンの形状、相互間
の距離、設置場所の高低差などの固有値を加えて演算処
理し、あと探前記発明と同様に水平投影面上(二おける
クレーン相互の近接点間の距離を認識し、ここでクレー
ン相互の衝突の危険が予測された場合には、さら(−揚
程の検出値を加えて演算処理することシーよって垂直投
影面上の衝突の可能性を認識し、しかる後実際の衝突の
可能性を最終的に判断するようにし、接近度の検出の精
度を上げ、衝突防止を確実にし、一層作業の安全性を確
保することができる。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明のクレーンの衝突認識方法
によれば、互いに干渉し合う位置に設置された2基以上
のクレーン相互の近接点間距離を、まず平面的に認識し
、次いで立面的に認識し、し゛かる後実際の衝突の可能
性を最終的に判断するkめ、演算処理量が減少すると共
に演算時間が短縮される。このためコンピュータは比較
的小型の低価格のものですみ、かつ2基以上の多数のク
レーンに対しても適応性が優れるのみならず、クレーン
の動作速度(二対する演算速度の追従性が良いから危険
時のクレーン停止制御の精度を高めることができる、な
どの実用上有益な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は互いに干渉し合う位置に設置した2基のクレー
ンを模式的に(イ)三次元空間図、(ロ)水平面投影図
、(ハ)垂直面投影図で示したもの、第2図は同じく互
い(二干渉し合う位置に設置しt2基のクレーンの各要
素対要素の干渉パターンを分類して水平面投影図および
垂直面投影図で示したもの、第3図は本発明方法を適用
する制御システムの一実施例図、第4図はクレーン相互
の近接度確認手順の一実施例を示すフローチャートであ
る。 1 、 O、o’・・・クレーン、  B 、 B’・
・・ブーム、M 、 M’・・・マスト、 J 、 J
’・・・カウンタジブ、L 、 L’・・・吊り荷、d
・・・近接点間距離。 特許出願人  清水建設株式会社 第1図 第3図 手続補正書(方式) l 事件の表示 特願昭60−123295号 2 発明の名称 クレーン衝突認識方法 3補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所  東京都中央区京橋二丁目16番1号名称 (2
29)清水建設株式会社 代表者吉野照蔵 4代理人 5 補正命令の日付  昭和60年8月27日(発送日
)6、補正の対象 (1)  If書の特許請求の範囲に記載された発明の
数の欄7、補正の内容 (2) 明細書の図面の簡単な説明の欄を下記の通り補
正する。 明JaiFの第14頁第1行目から第3行目にかけて「
第1図は・・・・示したもの、」とあるを[第1図は互
いに干渉し合う位置に設置した2基のクレーンを模式的
に示したもので、同図(イ)は三次元空間図。 同図(ロ)は三次元空間図を水平面投影図に分解したも
の、同図(ハ)は三次元空間図を垂直面投影図に分解し
たもの、」と補正する。 (3) 添付図面の第1図を別紙の通り補正する。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)互いに干渉し合う位置に設置された2基以上のク
    レーンにおいて、各クレーンの所定各動作要素を検出し
    、次に前記検出値の内、揚程を除く他の検出値をコンピ
    ュータで演算処理して水平投影面上におけるクレーン相
    互の近接点間の距離を認識し、ここでクレーン相互の衝
    突の危険が予測された場合には、さらに揚程の検出値を
    加えて演算処理することによつて垂直投影面上の衝突の
    可能性を認識し、しかる後実際の衝突の可能性を最終的
    に判断するクレーン衝突認識方法。
  2. (2)前記検出する各クレーンの所定各動作要素は、ブ
    ームの旋回角、作業半径、揚程である特許請求の範囲第
    1項記載のクレーン衝突認識方法。
  3. (3)前記検出する各クレーンの所定各動作要素は、ブ
    ームの旋回角、作業半径、揚程、吊り荷状態である特許
    請求の範囲第1項記載のクレーン衝突認識方法。
  4. (4)互いに干渉し合う位置に設置された2基以上のク
    レーンにおいて、各クレーンの所定各動作要素を検出し
    、次に前記検出値の内、揚程を除く他の検出値に予めコ
    ンピュータに入力した各クレーンの形状、相互間の距離
    、設置場所の高低差などの固有値を加えて演算処理して
    水平投影面上におけるクレーン相互の近接点間の距離を
    認識し、ここでクレーン相互の衝突の危険が予測された
    場合には、さらに揚程の検出値を加えて演算処理するこ
    とによつて垂直投影面上の衝突の可能性を認識し、しか
    る後実際の衝突の可能性を最終的に判断するクレーン衝
    突認識方法。
  5. (5)前記検出する各クレーンの所定各動作要素は、旋
    回角、作業半径、揚程である特許請求の範囲第4項記載
    のクレーン衝突認識方法。
  6. (6)前記検出する各クレーンの所定各動作要素は、ブ
    ームの旋回角、作業半径、揚程、吊り荷重状態である特
    許請求の範囲第4項記載のクレーン衝突認識方法。
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Cited By (2)

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JP2018522297A (ja) * 2015-05-04 2018-08-09 鹿島建設株式会社 Bim基盤の現場施設物自動化モデリングシステム及び方法
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