JPS6260359B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はキヤリヤたる自動車の荷台に搭載され
て使用されるブームを有するクレーンの運転制御
装置に関し、特にマイクロコンピユータ等の情報
処理装置を備え、同期運転を可能とした全く新規
な運転制御装置を提案したものである。

複数のクレーンを用いて一つの被吊物を吊る、
いわゆる共吊り作業を行う場合、従来は各クレー
ン夫々にオペレータが搭乗し、相互に音声連絡を
しながら、又は手振りをしながら協動的操縦を行
うこととしていたが、作業能率が悪く、また操縦
ミスに起因する事故発生を招来し易いという問題
点があつた。

本発明は斯かる問題点を解決するためになされ
たものであつて、いずれか１台のクレーンにオペ
レータを配するのみで、他クレーンとの同期運転
等を可能とする運転制御装置を提供することを目
的とする。

本発明に係る複数クレーンの同期運転制御装置
は主クレーンのブームに吊垂されたフツクの変位
に連動して、主クレーンとの相対的位置可変の１
又は複数の従クレーン夫々のブームに吊垂された
フツク位置を変更させる複数クレーンの同期運転
制御装置において、各クレーンのフツクの３次元
位置に関するデータを夫々に検出するセンサと、
該センサの検出データに基いて各クレーンのフツ
クの３次元位置を算出する手段と、各クレーンの
フツクの３次元位置を夫々に変更するための駆動
部品と、主クレーンのブームの旋回中心を原点と
する３次元座標系と、各従クレーンのブームの旋
回中心を原点とする３次元座標系との間でのフツ
クの位置データの変換手段と、この変換に関連す
る主クレーンと各従クレーンとの相対的位置に係
るデータを入力するための手段と、前記変換手段
にて得た位置データに基き、各従クレーンのフツ
ク位置を主クレーンのフツク位置に追随変化させ
るべく各従クレーンの駆動部品を制御する手段と
主クレーンと従クレーンとの間で、前記センサの
検出データ及び前記駆動部品の制御データを送受
する通信手段とを具備することを特徴とする。

以下本発明をその実施例を示す図面に基いて詳
述する。

第１図は本発明に係るクレーンの略示側面図で
あつて、キヤリヤたるトラツクの荷台に搭載され
た本発明に係るクレーンは、クレーン本体CBの
旋回によるブームBMの旋回、ブームBMの伸
縮、起伏及びウインチドラムWDの回転によるワ
イヤWRの巻上げ、巻下げによりブームBMの先
端部からワイヤWRを用いて吊垂させたフツク
HKを一定範囲内における所望の３次元位置に位
置せしめて吊荷作業を行わせ得るようになつてい
る。

第２図は本発明に係るクレーン２台分の運転制
御装置のブロツク図であつて、両運転制御装置は
後述する如き遠隔操縦運転、又は同期運転のため
に夫々の送受信機５，５間を有線又は無線の適宜
手段で、データ送受を行い得るように連結されて
いる。両運転制御装置は、この実施例の場合には
同構造であるので、第２図の左半分に示したもの
につき詳しく説明する。

なお、図中の′無の番号を付したブロツク
と、′付の番号を付したブロツクとは同一部材を
示している。

６は、この運転制御装置の中枢をなすマイクロ
コンピユータ（例えば、米国 インテル社製
8080A）等よりなる情報処理装置であつて、入力
データに基く演算を行い、クレーン運転に必要な
データを出力する外、データ送受の制御等を行う
ものであり、その詳細は第３図に基いて後述す
る。

この運転制御装置は、大別すると上記情報処理
装置６と、操縦装置１、これに付随するＡ／Ｄ
（アナログ／デイジタル）変換器２、データ入力
キー３、制御スイツチ４等、オペレータにより操
作される操作部と、Ａ／Ｄ変換器８を備え、主と
してフツクHKの３次元位置を捉えるためのセン
サ部１１と、Ｄ／Ａ（デイジタル／アナログ）変
換器９とフツク位置を変更するための駆動部品部
１２と、安全センサ部１３、Ａ／Ｄ変換器１０、
過負荷防止装置としての機能も有する安全判別器
７等よりなる安全監視部と、他クレーンの情報処
理装置との間でデータ送受を行わせるための、
Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換器１４，Ｐ／
Ｓ（パラレル／シリアル）変換器１５及び前記送
受信機５からなるデータ転送部とで構成されてい
る。

操縦装置１は、各種駆動部品の動作を増減速す
るための速度指令信号を発するアクセルペダル１
０１、クレーン本体CBと共にブームBMを左右に
旋回させるための旋回指令信号を発する旋回レバ
１０２、ブームBMを起伏させるための起伏指令
信号を発する起伏レバ１０３、ブームBMを伸縮
させるための伸縮指令信号を発する伸縮レバ１０
４、ウインチドラムWDの巻上げ、巻下げを行わ
せるための巻回指令信号を発するウインチレバ１
０５からなり、上記各信号は夫々のペダル又はレ
バの移動量をポテンシオメータに伝えて、これか
ら出力される電圧の形態で、Ａ／Ｄ変換器２へ入
力され、ここでデイジタル信号に変換されて、情
報処理装置６へ入力される。

データ入力キー３はテンキー等よりなり、後述
する如き複数クレーンの同期運転を行う場合等に
必要とされる座標変換のためのデイジタルデータ
を入力するためのものであり、打鍵データは情報
処理装置６へ入力される。

制御スイツチ４は、後述する如き各種の運転モ
ードの切換信号を情報処理装置６へ入力するため
のものである。このように操縦装置１、データ入
力キー３、制御スイツチ４等の操作部から発せら
れる操作データは、情報処理装置６の入力情報と
なる。

センサ部１１は、フツク荷重検出器１１１、油
圧ポンプの回転数検出器１１２、ブームBMの旋
回角度検出器１１３、同じく起伏角度検出器１１
４、同じくブーム長さ検出器１１５、ワイヤWR
の長さ検出器１１６、ワイヤ掛数検出器１１７等
のセンサからなり、各センサはロードセル、タコ
ジエネレータ、ポテンシオメータ、近接スイツチ
等、適宜のトランスデユーサからなり、第１図に
示す所定の位置に取付けられている。そして、ワ
イヤ掛数検出器１１７のみがデイジタルデータ
を、他はアナログデータを発し、アナログデータ
はＡ／Ｄ変換器８を経て、またデイジタルデータ
は直接、情報処理装置６及び安全判別装置へ入力
されるようにしてある。

検出器１１３〜１１６は夫々、所定の基準から
の旋回角度、起伏角度、ブーム長さ及びワイヤ長
さに関する情報の外に、これらの変更速度も捉え
得るようになつているが、変更速度はフツクHK
の３次元位置の特定そのものには関係がなく、上
述の旋回角度、起伏角度、ブーム長さ、ワイヤ長
さと、ワイヤ掛数とに基く情報処理装置６内の演
算によつて、フツクHKの３次元位置が特定され
る。

駆動部品部１２はブームBMの旋回、起伏、伸
縮及びワイヤWRの巻上げ、巻下げを夫々行わせ
る油圧モータ１２２，１２３，１２４及び１２５
と、これら油圧モータへの圧油供給を夫々に制御
するサーボバルブ１２２′，１２３′，１２４′及
び１２５′と上述のブームBM又はワイヤWRの駆
動動作速度を増減速制御するアクセル用のサーボ
バルブ１２１′とからなる。

情報処理装置６は前述の如き入力情報に基いて
演算を行い、その結果としての制御データを出力
するが、この制御データはＡ／Ｄ変換器９により
アナログデータに変換され、前記サーボバルブ１
２１′〜１２５′を制御し、制御データに応じてブ
ームBM及びウインチドラムWDを駆動するため
の油圧モータ１２２〜１２５を動作させる。

安全センサ部１３は吊荷荷重が過大になつたこ
と、ブームBMの伸縮が長短夫々の限度に達した
こと、ワイヤWRがウインチドラムWDに過巻状
態となつたことなど、クレーン運転上危険な状態
になつたことを検出するためのセンサ複数個から
なり、これらのセンサからの出力信号はＡ／Ｄ変
換器１０によりデイジタル信号に変換されて、安
全判別器７へ入力され、この安全判別器７におい
て、センサ部１１からのセンサデータと併せてブ
ームBM又はワイヤWRが異常状態になつている
か否か、過荷重になつているか否か等の判別が行
われ、判別結果の信号が情報処理装置６に入力さ
れる。そして異常があつた場合には、情報処理装
置６は適宜の警報器を作動するための信号を発
し、また駆動部品部１２へ所要の制御データを発
してブームBM、ワイヤWRを停止させるか、又
は安全側へ駆動させるようにしている。

Ｐ／Ｓ変換器１５は情報処理装置６の出力情報
（例えば、８ビツトのパラレルデータ）を、シリ
アルデータに変換するものであり、このシリアル
データは送受信機５を経て、第２図の右半分に示
す他のクレーンの送受信機５′へ送出されるよう
にしている。

逆にＳ／Ｐ変換器１４は他のクレーンの送受信
機５′から送出され、このクレーンの送受信機に
よつて受入されたシリアルデータをパラレルデー
タに変換するものであつて、このパラレルデータ
は情報処理装置６へ入力されるようになつてい
る。

なお、特には図示しないが操縦装置１、Ａ／Ｄ
変換器２，８，１０、データ入力キー３、制御ス
イツチ４、送受信機５、情報処理装置６、安全判
別器７、Ｄ／Ａ変換器９、Ｓ／Ｐ変換器１４、
Ｐ／Ｓ変換器１５等は、クレーン本体CB操作室
内に配設されている。

次に第３図に基いて情報処理装置６の構成を説
明する。

図において６１は、この情報処理装置６の演
算、制御の中枢機能を果すCPU（中央処理装
置）、６２は制御スイツチ４、又は安全判別器７
からの入力データを符号変換するエンコーダ、６
３，６４，６５，６６，６１５はデータの通過を
制御するゲート、６７はオアゲート、６８，６９
はこの情報処理装置６を動かせるためのプログラ
ムを格納するROM（読出し専用メモリ）、６１０
は入力情報、演算結果等を一時的に格納しておく
RAM（ランダムアクセスメモリ）、６１１，６１
２，６１３，６１４，６１６はＩ／Ｏ（入出力）
ポートである。

操縦装置１から発せられた操作データは、Ａ／
Ｄ変換器２経由でゲート６５及び６６へ入力され
るようにしており、ゲート６５を通過したデータ
は、駆動部品部１２の動作制御のための制御デー
タとして、Ｄ／Ａ変換器９へ出力されるようにし
てある。

一方、ゲート６６を通過したデータは、Ｐ／Ｓ
変換器１５へ出力されるようにしてある。

データ入力キー３からの操作データはゲート６
４に入力され、これを通過したデータはＰ／Ｓ変
換器１５へ出力されるようにしてある。

制御スイツチ４からの操作データは、オアゲー
ト６７経由で、及びエンコーダ６２経由でCPU
に入力される一方、直接Ｐ／Ｓ変換器１５へ出力
されるようにしてある。

安全判別器７からの安全判別データはオアゲー
ト６７を経て、またエンコーダ６２を経てCPU
６１に入ると共にＰ／Ｓ変換器１５へ出力される
ようにしてある。

センサ部１１から発せられたセンサデータは、
Ａ／Ｄ変換器８を経て、又は直接（ワイヤ掛数検
出器１１７よりのデータのみ）にゲート６３及び
Ｉ／Ｏポート６１２へ入力され、ゲート６３を通
過したデータはＰ／Ｓ変換器１５へ出力され、ま
たＩ／Ｏポート６１２へ入力されたデータはこれ
を経由して、CPU６１へ取り込まれるようにし
てある。

而して、他クレーンの送受信機５′から発せら
れ、このクレーンの送受信機５で受信されたシリ
アルデータは、Ｓ／Ｐ変換器１４でパラレルデー
タに変換された上で、この情報処理装置６へ入力
されるが、他クレーンの操縦装置１′から発せら
れ、そのＡ／Ｄ変換器２′、情報処理装置６′を経
た操作データは、ゲート６１５へ他クレーンのデ
ータ入力キー３′からその情報処理装置６′を経た
操作データは、Ｉ／Ｏポート６１４へ、他クレー
ンの制御スイツチ４′からその情報処理装置６′を
経た操作データは、エンコーダ６２及びオアゲー
ト６７へ、他クレーンの安全判別器７′からその
情報処理装置６′を経た安全判別データはオアゲ
ート６７及びエンコーダ６２へ、また他クレーン
のセンサ部８′からゲート６３′を経たセンサデー
タはＩ／Ｏポート６１３へ夫々入力されるように
なつている。

そして、ゲート６３，６４，６５，６６，６１
５の開閉制御は、制御スイツチ４からの操作デー
タ、又は安全判別機７，７′の信号に基いて、
ROM６８からCPU６１内へ読込まれるコントロ
ールプログラムに基き、CPU６１が発しＩ／Ｏ
ポート６１１経由で各ゲートへ伝えられる開閉制
御信号によつて行われるようになつている。

次に、上述の如く構成された運転制御装置を搭
載されたクレーンの動作、及びこの動作を行わせ
る制御の内容を３つの運転モード別に説明する。

(1) 単独運転 この運転は、従来使用されているクレーン同様
にオペレータが搭乗したクレーンのみの運転を行
わせるものである。

まず、制御スイツチ４の操作により、操作デー
タとして単独運転指令を発する。そうすると、情
報処理装置６は単独運転モードで動くことにな
る。

すなわちCSU６１は、前記コントロールプロ
グラムによりゲート６３，６４，６６及び６１５
を閉門して、諸データの送受信機５側への転送を
禁じ、また送受信機５が受信したデータの受入れ
を禁じる一方、ゲート６５を開門して操縦装置１
から発せられた操作データをゲート６５、更には
Ｄ／Ａ変換器９経由で駆動部品部１２に伝える。

すなわち、操縦装置１のアクセルペダル１０
１、旋回レバ１０２、起伏レバ１０３、伸縮レバ
１０４、ウインチレバ１０５の操作量に見合う内
容の操作データがサーボバルブ１２１′，１２
２′…１２５′に伝えられ、アクセスペダル１０１
の操作量に従う速度で、ブームBMの旋回、起
伏、伸縮、ワイヤの巻上げ、巻下げが所望量行わ
れ、フツクHKを所望位置へ移動させ、従来通り
の吊荷作業を行わせることができる。

なお、この間安全判別器７がワイヤ過巻、巻出
し過ぎ、過負荷、キヤリヤの傾斜等の異常事態発
生を検知した場合は所定信号を発し、この信号が
オアゲート６７、またエンコーダ６２経由で
CPU６１に入り、CPU６１はＩ／Ｏポート６１
１を経てゲート６５を閉門し、操縦装置１からの
操作データの駆動部品部１２への転送を禁じる。

そして、第３図には特には図示していない安全
判別データの流れによつて、CPU６１は異常状
態の発生を告げ、警報動作を行うとともに、Ｉ／
Ｏポート６１６を経てブームBM、ワイヤWRの
安全側への自動的移動を行わせるか、又は操縦装
置１による操作の安全側への操作のみが有効に駆
動部品部１２に伝えられるようになつている。

なお、第３図には示されていないが、操縦装置
１からの操作データをCPU６１へ読込むように
し、この操作データとＩ／Ｏポート６１２経由で
CPU６１へ読込まれるセンサデータとに基く演
算を行わせ、その結果とROM６９に予め用意し
たプログラムとによつてフツクHKの軌跡を所望
形状とするような運転を行わせることも可能であ
る。

(2) 遠隔操縦運転 この運転は１台のクレーンにオペレータが搭乗
し、このクレーン（以下主クレーンという）側か
らの操縦により、他クレーン（以下従クレーンと
いう）の吊荷作業を制御せんとするものである。

この場合は、まず第２図に示すように適宜手段
で主クレーン、従クレーン夫々の送受信機５，
５′をデータ送受可能に連結する。そして主クレ
ーンの制御スイツチ４の操作により、操作データ
として遠隔操縦運転指令を発する。そうするとこ
の指令は、主クレーンのCPU６１及び従クレー
ンのCPU６１′に伝えられ、主クレーンのCPU６
１は遠隔操縦モードで、また従クレーンのCPU
６１′は被遠隔操縦モードで動くことになる。

すなわちCPU６１は、ROM６８のコントロー
ルプログラムに従つて、ゲート６３，６４，６
５，６１５を閉門すると共にゲート６６を開門
し、主クレーンの操縦装置１から発せられる操作
データを従クレーンの情報処理装置６′へ送出さ
せる反面、この操作データを主クレーンの駆動部
品部１２へ転送すること、並びにデータ入力キー
３からの操作データ及びセンサ部１１からのセン
サデータを、従クレーンの情報処理装置６′へ送
出することを共に禁じるようにしている。

一方、CPU６１′はROM６８′のコントロール
プログラムに従つて、従クレーンの情報処理装置
６′内のゲート６３′，６４′，６５′，６６′を閉
門すると共にゲート６１５′を開門し、主クレー
ンの操縦装置１から発せられ、ゲート６６経由で
送出された操作データをゲート６１５′経由で従
クレーンの駆動部品部１２′へ転送させることを
可能とする反面、従クレーンの操縦装置１′、デ
ータ入力キー３′からの操作データの主クレーン
側への送出、及び従クレーンの駆動部品部１２へ
の転送を禁ずると共に、従クレーンのセンサ１
１′からのセンサデータの主クレーン側への送出
を禁じることとしている。

従つて、主クレーンの操縦装置１′を操作する
ことによつて発せられる操作データは、ゲート６
６，Ｐ／Ｓ変換器１５、送受信機５経由で従クレ
ーン側に入り、送受信器５′，Ｓ／Ｐ変換器１
４′を経て情報処理装置６′へ入り、開門している
ゲート６１５′から駆動部品部１２′へ至る。これ
により、恰かも従クレーンの操縦装置１′を用い
て、この従クレーンを前述の単独運転をさせた場
合と同様の態様で従クレーンを遠隔操縦すること
ができる。

なお、この場合において従クレーン側に異常が
発生した場合、その安全判別器７′からの信号
は、Ｐ／Ｓ変換器１５′、送受信機５′を経て主ク
レーン側へ入り、送受信機５，Ｓ／Ｐ変換器１４
を経、更にオアゲート６７、またエンコーダ６２
を経てCPU６１へ伝えられ、主クレーンに危険
状態の発生を報知すると共にCPU６１′の働きに
よりゲート６１５′を閉門し、従クレーンの動作
を停止せしめるか、又はＩ／Ｏポート６１６′経
由の信号で適宜の安全回復動作を行わしめる。

(3) 同期運転 この運転は、複数（２〜３台）のクレーンを用
いて一つの被吊物を吊る共吊り作業を、１台のク
レーンにオペレータが搭乗し、このクレーン、す
なわち主クレーン側からの操従により主クレーン
と他のクレーン、すなわち従クレーンとを同期的
に運転して行わんとするものである。

この場合も、第２図に示すように適宜手段で主
クレーン、従クレーン夫々の送受信機５，５′を
データ送受可能に連結する。そして、主クレーン
の制御スイツチ４の操作により、操作データとし
て同期運転指令を発する。

そうすると、この指令は主、従クレーンの
CPU６１，６１′に伝えられ、CPU６１は同期運
転主モードで動き、CPU６１′は同期運転従モー
ドで動くことになる。

すなわち、CPU６１はROM６８のコントロー
ルプログラムに従つて、ゲート６１５を閉門する
と共に、ゲート６３，６４，６５，６６を開門
し、従クレーンの操縦装置１′からの操作データ
が主クレーン側の駆動部品部１２へ入るのを禁じ
る反面、主クレーンの操縦装置１からの操作デー
タを駆動部品部１２へ転送させ、また該操作デー
タ、データ入力キー３からの操作データ及びセン
サ部１１からのセンサデータの従クレーン側への
送出を可能とする。

一方、CPU６１′はROM６８′のコントロール
プログラムに従つて、ゲート６３′，６４′，６
５′，６６′，６１５′を閉門し、従クレーンの操
縦装置１′からの操作データを従クレーンの駆動
部品部１２′へ転送させずまた、該操作データ、
データ入力キー３′からの操作データ及びセンサ
部１１′からのセンサデータの主クレーン側への
送出を禁じる一方、主クレーンのゲート６６を経
た主クレーン操縦装置１からの操作データを駆動
部品部１２′に転送しないようにする。

このようなゲートの開閉を行つておくことによ
り、従クレーンの操作部が誤つて操作されても不
要のデータが入力されて誤つた制御が行われる虞
れはない。

而して次には、主クレーンのフツクHKの位置
を従クレーンの情報処理装置に認識させるために
必要とされる座標系変換のための情報を、主クレ
ーンのデータ入力キー３を用いて入力すると、こ
の情報はゲート６４を経て従クレーン側へ送出さ
れ、従クレーンのROM６９′に格納されているプ
ログラムによりＩ／Ｏポート６１３′を経て、
RAM６１０′に記憶される。

これにより従クレーンは、自からのセンサ部１
１′からのセンサデータに基き、そのフツク
HK′（第４図参照）の３次元位置を監視認識する
と共に、主クレーンのフツクHKの３次元位置の
監視認識も併せて行うことになる。

ここで、第４図に基き座標系変換の原理につい
て説明する。

図においてCRNは主クレーンを、CRN′は従ク
レーンを夫々示しており、主クレーンCRNのブ
ームBM回動中心を原点Ｏとする３次元のＸ−Ｙ
−Ｚ座標系と、従クレーンCRN′のブームBM′回
動中心を原点O′とする３次元のX′−Y′−Z′座標
系とを考える。両座標系の各軸方向は、Ｙ，
Y′軸が各クレーンのキヤリヤの前後方向、また
Ｘ，X′軸がＹ，Y′軸に直交する方向となり、Ｘ
−Ｙ平面、X′−Y′平面が水平面となるように、
更にＺ−Z′軸が鉛直方向となるように定める。

而して、主クレーンCRNのフツクHKのＸ−Ｙ
−Ｚ座標系における座標位置をＰ（ｘ，ｙ，ｚ）
とし、このフツクHKの位置のX′−Y′−Z′座標系
における座標を（x′，y′，z′）とすると、両者間
には の関係が成立する。

但し、（ａ，ｂ，ｃ）は、Ｘ−Ｙ−Ｚ座標系に
おける他座標系の原点O′の座標を表わし、また
θはＸ軸とX′軸と（又はＹ軸とY′軸）との同一
水平面内での開き角度である。

ｘ，ｙ，ｚは、センサ部１１からのセンサデー
タがゲート６３，Ｉ／Ｏポート６１３′経由で従
クレーンCRN′側のCPU６１′に入ることにより
CPU６１′に認識される。

一方、データ入力キー３から入力される座標系
変換のための情報として、上記ａ，ｂ，ｃ及びθ
を与えると、これらは主クレーンCRN側から従
クレーン側のRAM６１０′にＩ／Ｏポート６１
４′を経て格納される。これには、ROM６９′に
用意されていた演算処理プログラムが関与する。

このように、情報処理装置６′に（ｘ，ｙ，
ｚ）及び座標系変換情報が与えられるので、
CPU６１′はこれに基いて(1)式の演算を行い、
X′−Y′−Z′座標系におけるフツクHK座標（x′，
y′，z′）が認識されることになる。

なお、従クレーンCRN′自体のフツクHK′の
X′−Y′−Z′座標系における位置は、そのセンサ部
１１′からＩ／Ｏポート６１２′を経て、CPU６
１′に入力されるセンサデータによつて認識され
ることは勿論である。

このような状態にした後、主クレーンCRNの
操縦装置１を操作すると、操作データはゲート６
５経由で駆動部品部１２へ伝えられ、フツクHK
の位置が変更される。そうすると、従クレーン
CRN′の情報処理装置６′は、逐次変化するフツク
HKの位置を追随把握していき、この位置情報に
従つて従クレーンのフツクHK′を追随移動させる
ように制御を行う。

第５図は、上述の如くフツクHK′をフツクHK
に追随させて、同期的に変位せしめるための演算
の概念を示している。

原点ＯからフツクHKに至る距離及び方向をベ
クトルＰ〓_０で、原点O′からフツクHK′に至る距離
及び方向をベクトルＰ〓′_０で夫々表わすものと
し、この状態で主クレーン、従クレーンは、被吊
物WTを安定的に共吊りしているものとする。

さて、操縦装置１の操作によりフツクHKを移
動させて、原点Ｏからの距離、方向がベクトルＰ〓
_１で表わされる位置に至らしめたとすると、フツ
クHKの偏位量を表わすベクトルＤ〓は Ｄ〓＝Ｐ〓_１−Ｐ〓_０ …(2) として算出される。次に Ｄ〓′＝Ｆ〓・Ｄ〓 …(3) として、ベクトルＤ〓に対応して行わせるべきフツ
クHK′の移動偏位量のベクトルＤ〓′を求める。

但し、Ｆ〓は前掲(1)式の であり、座標系変換ベクトルと称すべきものであ
る。

そして、移動後のフツクHK′の原点O′からの距
離、方向を示すベクトルＰ〓₁′は Ｐ〓₁′＝Ｐ〓₀′＋Ｄ〓′ …(4) の関係を有しているので、(4)式で与えられるＰ〓
₁′になるように駆動部品部１２′へＩ／Ｏポート
６１６′を経て制御データを送り、フツクHK′を
移動せしめる。

次に、センサデータと上記演算との関係につい
て詳しく述べる。

第６図は、第４図同様の基準で定めたＸ−Ｙ−
Ｚ座標系と主クレーンとを示している。

主クレーンの状態を図示の如く Ｌ_B：ブーム長さ Ｌ_W：ワイヤ長さ（ブーム基端から先端シーブ
及びフツクシーブを巻回して索端に至る長
さ） ｎ：ワイヤ掛数 θｅ：起伏角度（Ｘ−Ｙ平面基準） θｓ：旋回角度（Ｙ軸基準） とすると、フツクの位置を示すベクトルＰ〓は一般
に で表わされる。なお、Ｌ_B〜θｓは検出器１１３
〜１１７により求められる情報である。

さて、クレーンの操作によりクレーン状態がS₀
（Ｌ_B0，Ｌ_W0，ｎ，θe0，θs0）からS₁（Ｌ_B1，
Ｌ_W1，ｎ，θe1，θs1）に変化した場合におけ
る、フツクHK位置Ｐ〓_０（x₀，y₀，z₀）からＰ〓_１
（x₁，y₁，z₁）への偏位量Ｄ〓（Δｘ，Δｙ，Δ
ｚ）、既ち(2)式のＤ〓＝Ｐ〓_１−Ｐ〓_０に相当する偏
位
量は下記(6)式により求められる。

さて、Ｐ〓_０からＰ〓_１への移動を従クレーンの
X′−Y′−Z′座標系からみると、点（x₀′，y₀′，
z₀′）から点（x₁′，y₁′，z₁′）への移動とみなせ、
その偏位量のベクトルＤ〓′（Δｘ，Δｙ，Δｚ）
は(1)式により すなわち、これは(3)式そのものである。

而して、Ｘ軸とX′軸（又はＹ軸とY′軸）との
なす角度、即ち第４図のθをθ_０とすると(7)式は となる。従つて、(8)式に(6)式を代入すると Δx′＝（Ｌ_B1cosθe₁sinθs₁ −Ｌ_B0cosθe₀sinθs₀）cosθ_０ ＋（Ｌ_B1cosθe₁cosθs₁ −Ｌ_B0cosθe₀cosθs₀）sinθ_０ …(9) Δy′＝−（Ｌ_B1cosθe₁sinθs₁ −Ｌ_B0cosθe₀sinθs₀）sinθ_０ ＋（Ｌ_B1cosθe₁cosθs₁ −Ｌ_B0cosθe₀cosθs₀）cosθ_０ …(10) Δz′＝Ｌ_B1sinθe₀−Ｌ_B0sinθe₀ −｛（Ｌ_W1−Ｌ_B1）−（Ｌ_W0−Ｌ_B0）｝／ｎ…(1
1) となる。

要するにCPU６１′は、主クレーンのセンサ部
１１から得られるそのフツクHKの移動前後の３
次元位置情報Ｌ_B0，Ｌ_B1，Ｌ_W0，Ｌ_W1，θe₀，θ
e₁，θs₀，θs₁及びその前後において、不変のｎ
並びに主クレーンと従クレーンのキヤリヤ方向に
て定まり、データ入力キー３から与えられる座標
系変換情報θ_０に基き、(9)，(10)，(11)式の演算を行
い、これによつて得たΔx′，Δy′，Δz′の偏位を
行わしめるべく、駆動部品部１２′に対して制御
データを発する。これにより従クレーン
CRN′は、主クレーンCRNと共吊りを行うべく同
期運転されることになる。

なお、ａ，ｂ，ｃの値はCPU６１′によるフツ
クHKのX′−Y′−Z′座標系における絶対位置の認
識には、例えば、フツクHKとHK′との衝突回避
のための判断のためには必要であるが、(9)〜(11)式
より明らかな如くフツクHK′の移動制御そのもの
には特には必要としない。

なお、安全判別器７等の安全監視部は、前述の
遠隔操縦運転及び上述の同期運転においても単独
運転の場合同様、危険な作業の回避を図るべく動
作することは勿論であるが、同期運転の場合には
両方の安全監視部が、リンクしてその監視動作を
行うようにしてある。

また、従クレーンが２台以上である場合には、
前述の処理動作を夫々について行わせればよい。

而して、上述の実施例は各クレーンが単独運
転、遠隔操縦運転及び同期運転のいずれをも行い
得、且つ各クレーンが、オペレータが搭乗すべき
主クレーン、又は従クレーンいずれとしても機能
し得る主クレーン／従クレーンコンパチブルなも
のとして構成したものであるが、本発明はこれに
限らず、各クレーンが主クレーン専用機又は従ク
レーン専用機となつて両者で同期運転が行える
（単独運転は勿論可能）ような構成とすることも
可能であり、機能が少い程ハードウエアの構成部
品数及び夫々の容量並びにソフトウエア量が削減
されることは言うまでもない。また従クレーンの
フツクを主クレーンのフツクに連動させるための
演算処理は前述した例に限らず、例えば主クレー
ンのCPU６１にてＸ−Ｙ−Ｚ座標系での演算処
理を行わせた上で従クレーンでのフツク位置制御
に要するデータを従クレーンのCPU６１′に与え
る構成とすることも可能である。演算方式は本発
明に係る同期運転制御以外にCPU６１，６１′に
行わせる処理の量に応じて適宜決定すればよい。

以上詳述したように本発明による場合は共吊り
の場合における複数クレーンの協動的同期運転が
容易、且つ正確に、しかもオペレータ一人で行い
得、本発明が作業能率の向上、省力化、安全性の
向上に寄与するところは極めて多大である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであつて、第
１図は本発明に係るクレーンの略示側面図、第２
図は本発明に係る運転制御装置２台分のブロツク
図、第３図は情報処理装置要部の略示ブロツク
図、第４，５，６図は本発明に係る複数クレーン
の同期運転制御方法の説明図である。 １……操縦装置、３……データ入力キー、４…
…制御スイツチ、５……送受信機、６……情報処
理装置、１１……センサ部、１２……駆動部品
部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主クレーンのブームに吊垂されたフツクの変
   位に連動して、主クレーンとの相対的位置可変の
   １又は複数の従クレーン夫々のブームに吊垂され
   たフツク位置を変更させる複数クレーンの同期運
   転制御装置において、 各クレーンのフツクの３次元位置に関するデー
   タを夫々に検出するセンサと、 該センサの検出データに基いて各クレーンのフ
   ツクの３次元位置を算出する手段と、 各クレーンのフツクの３次元位置を夫々に変更
   するための駆動部品と、 主クレーンのブームの旋回中心を原点とする３
   次元座標系と、各従クレーンのブームの旋回中心
   を原点とする３次元座標系との間でのフツクの位
   置データの変換手段と、 この変換に関連する主クレーンと各従クレーン
   との相対的位置に係るデータを入力するための手
   段と、 前記変換手段にて得た位置データに基き、各従
   クレーンのフツク位置を主クレーンのフツク位置
   に追随変化させるべく各従クレーンの駆動部品を
   制御する手段と 主クレーンと従クレーンとの間で、前記センサ
   の検出データ及び前記駆動部品の制御データを送
   受する通信手段と、 を具備することを特徴とする複数クレーンの同期
   運転制御装置。