WO1990007465A1 - Safety device for cranes - Google Patents

Description

明 細 書

ク レ ー ン の 安 全 装 置

発明の技術分野

本発明はク レーンの安全装置、 特に複数の画面表示モー ドを有 し選択された画面表示に応じてク レーンの動作状態の設定と安全 操作と を操作者に提供するこ とのできるク レーンの安全装置に係 る。

発明の背景

従来、 セ ンサーで検出されたク レー ンの動作状態を決定する 種々の動作パラメータ （ブーム長、 ブーム角、 アウ ト リ ガ一'張出 し、 ジブの有無等） が入力されそれらの動作パラメータから特定 される動作状態に対し個々のクレーンの仕様に応じ予じめデジタ ルメモ リ に記憶されている定格荷重をアクセスし、 アクセスされ た定格荷重と現時点の実荷重と を比較し実荷重が定袼荷重に近く なっ た と き警告を発し一致したと き ク レーンの動作を自動的に停 止させる機能を有するク レーン安全装置が提案されている （特公 昭 5 6 — 4 7 1 1 7 ) 。 従来のこのよ う なク レーン安全装置は例 えば第 2図に示すよ う な表示板を有するものである。 ク レーンの アウ ト リ ガ一張出し、 ジブ等の作業状態の設定を表示板上のスィ ツ チで行いそ して現時点のブーム長、 ブーム角度等が数値と して 刻々 と表示されている。 表示板の上部に安全度計があり その時の ク レーン動作状態の定格荷重に対する実荷重による安全度をバー グラフで示している。

このよ う な従来技術にあっては、 ク レーン自体の転倒 - 破壊に ついての警報、 自動停止は与えられても他の建物等に対するク レ ーンの作業範囲を制限するよ うな機能を有してはいなかっ た。

—方、 特開昭 5 8 — 7 4 4 9 6 はタ ワーク レーンの作業範囲を 規制する方法を開示するものであり 、 スク リーン上へク レーンブ ームと障害物が模式的に表示され、 実際のブームの操作につれて 動く スク リーン上の模式的表示ブームが模式的表示障害物に接触 するこ とを検出するものである。 しかし、 この場合障害物の表示

5 についてはスク リーン上にその座標を正し く指定してやらねばな らず、 作業範囲の初期設定が容易とは言えなかった。

更に、 従来技術にあって操作者の運転位置から視覚的に見えな い所での作業を適格 · 安全に行う機能も有してはいなかつた。

このよ う な従来技術の別な問題点は単に定格荷重に対する実荷

, ο 重と しての安全度 示すだけであり 、 そして実際に行われている 作業の安全度を示すだけである。 操作者はこれから行おう とする 作業の危険性について十分な認識ができなかつた。

更に、 従来技術はク レーンの作業内容の各々に応じて適格にク レーン操作を行う に必要な表示パターンを選択的に表示するため 1 5 の機能を有してはいなかった。

発明の概要

本発明に従う ク レーンの安全装置は、 複数のモー ド:.のク レーン 動作に関する画面表示を予じめ記憶しているメモリ を有する。 操 作者によ り選択されたモー ドの画面表示は入力されるク レーンの ₂。 動作パラメータ及び操作者設定データに従って時々刻々その時の ク レーン動作状態を模式的に示すよ う制御されている。

本発明に従う ク レーン安全装置は、 クレーン機構の一部の模式 図をスク リーン上に表示する手段であって、 センサ一からの信号 に応答してスク リ ーンの座標軸に対する該模式図の表示すべき座 2 5 標を決定しているク レーン機構模式図表示手段、 及び

キーを含み、 ク レーン機構が選択されたクレーン動作状態に操 作されたと きの操作者によるキー操作に応答して、 そのどき該ス ク リーン上に表示されている模式図を基準と してスクリーン上に 所定の識別パターンを固定的に表示する手段とからなるこ とを構 成上の特徴と している。

木発明に従う ク レーン安全装置の実施例では、 ク レーンの安全 装置を監視する と同時にク レーン機構の一部の模式図をスクリー ン上に動的に表示するものであり 、 *体 C P Uと表示部 C P Uを 含み、 夫々の C P Uは *装置に必要な動作を分担しク レーン機構 の模式図のスク リ ーン上の追従性の高い動的表示を可能にしてい る。

図面の簡単な説明

第 1 図は従来の ク レー ン安全装置のパネル表示の例を示す 図、 .

第 2 A図は本発明装置の基本構成を示すブロック図、

第 2 B図は本発明装置に記憶される定格総荷重データ曲線の例 を示す図、

第 2 C図は本発明装置の具体的構成を示すブロック図、 第 3図は本発明装置の作業状態設定モー ドの画面上表示パター ンを示す図、

第 4 A図は本発明装置の自動ク レーン安全監視モー ドの画面上 表示パターンを示す図、

第 4 B図は *発明装置である画面上に指示される自動停止原因 表示ィ ラス トを示す図、

第 5図は本発明装置の作業範囲設定モー ドの画面上表示パター ンを示す図、

第 6図は太発明装置のターゲッ トモー ドの画面上の表示パター ンを示す図、

第 7図は *発明装置の限界荷重 -旋回角モー ドの画面上の表示 パターンを示す囪、

第 8図は本発明'装置の性能カープ表示モードの画面上の表示パ ターンを示す図、

第 9 A図はク レーンの定格総荷重表の一部を示す図、

第 9 B図は太発呢装置の性能表モー ドの画面上の表示パターン を示す図、

第 1 0図は术体ュニッ トの動作シーケンス主フローのチャート 図、

第 1 1 図は太体ユニッ トハー ド割込フローのチヤ一卜図、 第 1 2図は本体ュニッ ト及び表示ュニッ 卜ソフ ト割込フローの チヤ一 卜図、

第 1 3 図は表示ュニッ トの動作シーケンス主フローのチャート 図、

第 1 4図は表示ュニッ トの主フローにおける表示モード各々で の処理を示すチャー ト図、

第 1 5図は表示ユニッ トノ、ード割込フローのチャート図、 そし て

第 1 6図はタイマー割込に係る信号を示す図である。

実施例の説 ¾

-太装置の基木構成 - 术発明に係るク レーン安全装置の基本構成は第 2 A図に示すと ころのものである。 それは本体ュニヅ ト Aと表示ユニッ ト B とか らなる。 *装置の動作中本体 C P Uと表示 C P Uは常時指今とデ ータのやり と り を行っている。

電源 O Nされる と、 先ずク レーン作業状態 （アウ トリガ一の段 数設置、 ジブの段数等） を設定しなければ らないがそれは表示 ュニッ 卜で行われる。 操作者は複数の表示モー ドの Φから選ばれ た第 3図のごと く の作業状態設定モー ド表示をディスプレイ B " で参照しながら設定キー群 B ' の所定のキー操作で行われる。 表 示ュニッ トは第 3図のごと きの表示をグラフ ィ ツクデータと して 記憧しているメモ リ を有し、 R O M中の表示制铒ブログラムに従 い C P Uは第 3図表示をメモ リから選択的に読出しビデオ R AM に書込みそこから読出したデータに従ってディスプレイ B " に表 示する。 操作者が設定キーによ り設定したアウ トリガ一の段数設 置等のでデータは表示ュニッ ト C P Uに取込まれ、 表示ュニッ ト C P Uは設定データに対応するようディ スプレイでの表示を修正 する表示制御をする と共にその設定データをデータ D _B と して本 体制御部 Aに送っておく 。 こ う して作業状態モー ドでの設定を終 える と表示ュニッ 卜は自動ク レーン安全度監視モー ドに移り第 4 A図に示すごと きの表示をディ スプレイ B " で行う 。 この第 4 A図の表示内容もメモ リ 中に予じめ記億されており 、 C P Uが 選択的にこれを読み出 し表示するのである。

本体ュニッ ト Aは、 表示ュニッ ト Bから送られてきたクレーン 作業状態設定データ D _B の他にク レーンが操作されるのに伴い 刻々変化するク レーン機構の動作状態を示す動作パラメータデー タ （ブーム長 ϋ 、 ブーム角 ø 、 旋回角 等） をセンサー群 A ' か ら取込む。 これらの動作パラメ ータデータはそのま ま若しく は C P Uで加工されてデータ Αと して表示ュニッ ト Bに送られる。 表示ュニッ ト Bはデータ Aに基づいてディスプレイ B " 上の表示 を時々刻々 と修正しク レーンの現在の動作状態をそのまま表示す るよう にしている。

本体ユニッ ト Aには、 そのク レーン個々の仕様に基いたデータ が記憶されている。 代表的データはク レーンの動作状態におけ る最大定格荷重である。 例えば、 第 2 B図はアウ ト リガ一中間 ( 5 . 0 m ) 張出 （側方） 、 ジブ無しの作業状態設置に対レブ一 ム長 8 . 9 mにおける定格総荷重データの曲線を示している。 異 なる作業状態設置内容及び異なるブーム長毎にこの定格総荷重曲 線はク レーン個々の仕様と して定まっている。 これらの大量のデ ータは本体制御部 Aの R O Mに記億されている。

本体ュニッ ト Aは、 表示ュニッ 卜 Bからのクレーン作業状態設 定データ D _B とセンサー群 A ' からの刻々変化するクレーンの動 作状態パラメータに従って R O M中に記億されている最大定格荷 重データをアクセスし、 その時々のク レーン動作状態に対応する 最大定格荷重データを得る又はそのデータを演箕処理して得られ た最大荷重値と実荷重を比較し現在のク レーン動作状態が危険ゾ ーンである とき警報を発する又はノ及びク レーンの動作を自動停 止させるべく ク レーン機構 A " を制镩する信号を発する。

表示ユニッ ト Bのメモリには複数のモードに対応する複数の表 示が記憶されている。 設定キーによるモー ド選択に応じ表示は第

5図乃至第 9図のごどきが選択される。 操作者は先に述べた従来 一般的に行われていた第 4 A図の自動ク レーン安全監視モード以 外にク レーンを操作する際に有効なクレーンの動作内容の設定及 び監視をディスプレイに表示されたモー ドに従って行うことがで きる。 夫々のモードについての取扱いの詳細は後述される。

末体ュニッ 卜 A と表示ュニヅ 卜 B には夫々プロセ ッサ （ C P U ) が合まれ、 末体と表示ユニッ ト Aと Bは個々独立に夫々のブ ログラムの下で走行している。 本体ュニッ 卜 Aと表示ュニッ ト B との間の指令とデータの送 ♦ 受信は割込み処理により行われてい O o

-本装置の具体的構成 - 第 2 C図を参照するに、 ：*：体 C P U 2 0 0 は実荷重データを 圧力センサー 2 0 1 から入力し、 他のク レーン動作パラメータデ 一タをク レーン構体の夫々の個所に配置された旋回角センサー 2 0 2 、 ブーム長センサー 2 0 3 、 ブーム角センサー 2 0 4、 ブ ーム ト ツプ対地角センサ一 2 0 5 、 ジブ対地角センサー 2 0 6及 5 び圧力センサー 2 0 8から入力する。 ブームの頂部に配置された センサ一 2 0 5〜 2 0 6のデータはブーム頂部のト ツプターミナ ル 2 0 7 に集められ、 ブームの根本にあるコー ド リール 2 1 9迄 を光フ ァイバケーブル 2 0 9で送られ、 そこで光—電気変換され て术体 C P U 2 0 0 に送られている。 表示部 C P U 2 1 1 は本体

1 0 C P U 2 0 0 から ライ ン 2 1 7で電力供給されている。 表示部 C P U と本体 C P U 2 0 0 との間の指今 ♦ データの送信は双方向 シリ アルライ ン 2 1 4 と 2 1 5 で行われている。 ディ スプレイ 2 1 2 はマ ト リ ッ クス型の動的 ¾動液畢デイ スブレイ（LCD) であ る。 ク レーンは一般に屋外で用いられるから強い外光時も容易に i s 表示が見える点、 L C Dは他の C R T、 L E D , ブラ Xマディス ブレイ等よ り好ま しい。 夜間にあっては L C D 2 1 2は後方照明 される。 設定スィ ッチキー群は幾つかの設定事項に対応する複数 のタ ツチキーからなるものである。 ク レーン機構を制街するため の信号はプランジャー 2 1 8又は電磁バルブ等に出力される。

20 —表示部モー ド一

(1) 作業状態設定モー ド

第 3図を参照するに、 電源投入後表示制御 C P Uは自動的に作 業状態設定モー ド とな り 、 図示のごと く の表示を行う。 3 0 1 に モー ド表示が示される。 表示上のブーム状態を示す数字 3 0 2が 5 点滅をしているが操作者が数字を設定する こ とで定常点灯と な る。 先ず、 これから作業を行う ブーム作業状態に合わせるタツチ パネル 3 1 O Aの 1 0キーの数字を選択的に押す。 数字 0 はジ ブ、 ルースタ不使用でメ イ ンブームのみの使用、 1 はルース ター、 2 はジブ 1 段、 そして 3 はジブ 2段使用時である。 ブー ム作業状態設定が完了する と同一画面で右側アウ ト リガ一状態 3 0 3 を示す数字が点滅する。 数字 3 は最大張出、 2は中間張 出、 1 は小張出そして 0が最少張出、 4はアウ トリガ一設置な し、 そして 5 は荷を吊って走行する こ とを意味する。 操作者は ブーム作業状態設定と同様にして 1 0キーにより所望の数字を タ ヅチパネル 3 1 0 A上で選択する。 右側アウ トリガ一設定に铳 いて左側ァゥ トリガー状態 3 0 4の設定が行われる。 -

1 0 表示制 ¾I C P Uは、 設定された数字をディスプレイ上で点滅か ら定常点灯に変える制街を行う と共に設定されたブームとアウ ト リガ一状態データを： *：体 C P Uに送信する。

CZ) 自動ク レーン安全度監視モー ド

作動状態モードの入力が完了する と 自動的に第 4 A図に示す画 i ≡ 面表示を行う 自動ク レーン安全度監視モー ドに表示制铒 C P Uは 入る。 表示制御 C P Uは本体 C P Uからの情報に従って現在のク レーンの動作状態、 即ちアウ トリガ一設定表示 4 0 4、 旋回位置 表示 4 0 5 、 作業半径表示 4 0 6 、 ブーム角度表示 4 0 7、 吊荷 重表示 4 1 0、 揚程表示 4 0 9、 ブーム長表示 4 0 2を行う。 尚

2 o 、 ブーム長の長さは模式的に伸縮するバー 4 0 3で示している。

ク レーンの現在の動作状態がク レーンの安全上の限界に対する 表示 4 1 1 がバーグラフで指示される。 安全度の数値的表示は 4 1 3 に指示される。 その時々のクレーンの動作状態に対する限 界 （最大） 荷重が数値表示 4 0 8 と して指示されている。 クレ -

2 B ンの動作状態が限界近傍領域に入つた時 （バーグラフ 4 1 1が黄 のゾーンに伸びた時） 、 警報が発せられそして限界になったとき ク レーンは自動的に停止される。 ク レーンの実際の動作状態は * 体 C P Uが各種センサーからのデータによ り監視し、 その動作状 態に対する限界最大荷重をメモ リ からアクセスし、 実際 荷重が アクセスされた限界最大荷重以下であるかをチヱ ツ ク し、 そ して 実際の荷重がその時のク レーンの動作状態における限界最大荷重

5 になっ た と きのク レーンの操作機構をロ ッ クさせる信号を本体

C P Uは発する。 自動ク レーン安全度監視モー ド表示中、 表示制 御 C P Uは操作者にク レーンの動作状況を視覚的に示す役割をし— ている。 尚、 ク レー ンの動作状態が限界になるのは、 限界最大 荷重の点の他に後述する （第 5図） 作業範囲を操作者が設定した ,。 と き もその作業範囲限界にク レーンの動作状態が至る と同様に警 報 · 停止が行われる。

本実施例におけるユニークな画面表示の 1 つは自動停止原因表 示 4 1 2 である。 自動ク レーン安全度監視表示モー ドにおいてク レーン作業中ク レーンが自動停止した場合、 操作者はどの原因で 5 自動停止したのかを即座に判断するこ とは困難である。 そのク レ ーン動作状態時の荷重才一バーによるク レーン自体の転倒 · 破壊 以外に特に後述する （第 5図） ク レーン作業範囲を設定しておい て、 自動ク レーン安全度監視モー ドで作業をしているよ う な場合 特にそ うである。 又、 ク レーンの操作において例えばワイヤは一 0 定の長さ であるから ワイ ヤの捨巻を続けワイ ヤ長以上に捨巻を 行って し ま う と逆巻が生ずるのでこのよ うな場合も自動停止がな される。 本実施例の自動ク レーン安全度監視モー ド表示にあって は自動停止時どの原因で自動停止をしたかィ ラス ト的に指示する 4 1 2が画面に現われる。

5 第 4 B図の （a) — ( π ) に自動停止原因を指示する表示イ ラス ト が示され、 夫々下記の内容を表わしている。 これらの表示イ ラス 卜 の自動ク レーン安全度監視モー ド指示は、 自動停止原因が複数 あるときはそれら複数の表示イラストが画面上に示される。

表 示 '

イ ラス 卜 自動停【卜の原因

(a) モーメ ン ト （限界荷重） による自動停止

(b) 下限角による 自動停止

(c) 上限角による自動停止

(d) ブーム最起立による 自動停止

(e) 右旋回自動停止

(f) 左旋回自動停止

(g) 過巻自動停止

(h) 捨巻自動停止

(i) 半径制限自動停止

(j) 揚程制限自動停止

(k) 下限角制限自動停止

(1) 上限角制限自動停止

(ffl) 右旋回制限自動停止

(n) 左旋回制限自動停止

上記の自動停止原因表示において、 例えばモーメン ト自動停止 表示出力の条件は、 （実荷重^限界荷重） &操作レバー危険側操 z o 作→モーメ ン ト 自動停止表示である。 実荷重が限界荷重近く に 至っている とき操作者がブームをより伏せる操作、 ブームをより 伸ばす操作及びウイ ンチを差上げるレバー操作は危険側操作であ る。 即ち、 术体 C P Uはこれら レバー操作の危険佣操作に関し ロックする信号を発する と共に表示制铒 C P Uにあって表示イラ スト（a) を画面上に指示する。 操作者は自動停止となったときに 指示された自動停止原因表示イラス ト（a) から現在のクレーンに あってブーム伏せたり 、 伸したりするこ とはできないが他の操作 例えばブームを起すこ とによ り ク レーンの危険状態から脱するこ とができる。 即ち、 ク レーンを伏側に操作し、 実荷重が限界荷を 超えたと き、 自動停止状態とな り表示もモーメ ン ト自動停止表示 を表示する。 この時、 ク レーン操作レバーを中立にもどすと.、 ク

5 レーンの自動停止は解除されかつ表示も消燈する。 こ の と き、 ク レーン操作レバーをブーム伸に入れる と再度自動停止状態とな り表示も再度モーメ ン ト 自動停止を示す。 このとき、 クレーン操 作レバーをブーム #しでなく ブーム起、 ブーム縮あるいはウィン チ巻下方向に操作した場合は、 自動停止せず、 かつ表示も しな i 0 い o

各自動停止原因によ り その時のク レーンの危険側操作内容は異 なっている。 本体 C P Uは、 ク レーンの自動停止原因の各々に応 じ操作レバーをロ ックする方向をデータと して記憶して有してい る。 例えば、 ブーム上限制限によ り 自動停止原因となったとき、

1 5 ブームをよ り起す方向の操作レバーに関してロックするがよ り伏 せる方向についてはロッ クはしない信号を本体 C P Uはクレーン 機構に発している。

このよう に 自動停止原因が数多く あるよう設定された自動クレ ーン安全度監視モー ドにあって、 自動停止原因が何にかを操作者 0 に視覚的に知らせるこ とはク レーン操作を極めて容易にする。

( 3 ) 作業範囲制限モ一ド

ク レーンの作業範囲と してク レーン自体の転 破壊限界とは 別に、 ブームが周囲の建物等に接触しないようにブームが可動で きる範囲を予じめ設定しておき、 実際の作業中ブームがその設定 B 可動範囲からはずれよう とする と き警告を発したり又は自動的に 停止させた り する こ とができ たら望ま しい。 タ ツチキーパネル

3 1 0 Bのキー Aを押すこ とに応答して表示制御 C P Uは作業範 囲制限モー ドに入り 、 第 5図に示す表示を行う。 5 0 1 に作業範 囲制限モー ドの指示がされる。 画面の右側にブームが模式的に B と して示されブーム先端 Pが +印で示されている。 模式表示ブー ム Bは実際のブームの動きに対応しており 、 本体 C P Uから送ら s れてきた動作パラメータに従って実際のブームの動きにつれて動 く よ う表示 C P Uにて表示制御がなされている。 操作者は、 ブー ムの作業半径制限を設定するに実際のブームを制限ボイ ン ト迄移 動させておいて （模式表示ブーム B はそれに対応して動いてい る） 、 タ ツチキーパネル 3 1 0 Bのキー Bを押すと表示上ブーム

^ 先端 Pの右側の斜線を引いたェリ ァが非作業範囲と して設定され る。 このと きの作業半径 Rは 5 0 7に作業半径制限数値と して口 内に表示されている。 同様にして半怪制限 （ A ) の他に上限角、 下限角及び揚程についても制限を （ B ) 〜 （ D ) のように個々に 設定できる。 このよ う な設定の特徴は、 実際のブームを制限ボイ t 5 ン ト迄持っ てい.つて、 そこで設定キーを押すことによ り設定がな されるこ とで、 操作者が仮想的に即ちクレーンを制限ボイ ン 卜に もっていく こ とをせず予じめ数値的に制限半径等を設定するので はないこ とである。 現場において、 実際にブームを移動させるこ とで作業範囲は決めるこ とができる点、 この設定の仕方は利点を

：。 有する。 半径制限等を個々に設定した （ A ) 〜 （ D ) の総合的作 業制限範囲は （ E ) に示されている。 その結果ブームは斜線の 引かれていないエ リ アでのみ移動が可能となるよ う にされる。 画面にはブームの実際の状態を数値的に示すよ うブーム角度表示 5 0 9 、 実半径表示 5 0 8、 ブーム長表示 5 0 6および揚程表示

₂₅ 5 ϋ 5 を指示される。

画面の左側はブームの旋回角範囲制限を設定するものである。 エリ ア 5 1 1 内の模式的表示ブーム Βは実際のブームの回動につ れて動く よう になつている。 ブーム旋回限界ポイン トにブームを 移動させてからタ ツチキーパネルの設定キーによ りそこを旋回限 界ポイ ン ト と して設定する。 旋回制限は （ F ) のように片側設定 又は （ G ) のよう に両側設定が可能である。 ブーム旋回表示画面 には予じめ行われているアウ ト リガ一の設定状態 5 1 2が指示さ れている。

尚、 こ の画面には参照用に吊荷重表示 5 0 3 、 最大荷重表示

5 0 4が指示されている。

作業範囲制限モー ド表示画面で設定した内容は数値データと し て表示部 C P Uで発生され本体 C P Uに転送される。 ブームの長 さ が i でブーム角度 のと き半径制限設定キーが押されれ ば、 制限半径は R _L = £ i s in il i と して数値データが得られる。 表示 C P Uは画面上 R _L よ り右の部分^斜線表示する。 設定され た作業制限範囲外にブームが移動しょう とすると、 本体 C P Uで それが検知された警告を発したり 自動停止が行われるが、 操作者 は画面上で （ E ) のごと く 作業可能範囲エリ ア内をブームが移動 する様子を非作業範囲エリ アとの相対関係において視覚的に認識 できるので予測性のある作業を行う こ とができる点大きな利点で ある。

(4) タ ーゲ ヅ 卜モー ド

タ ヅチキーパネル 3 1 0 Bのモー ド選択キーの操作によ り 、 第 6図に参照する表示を行う ターゲッ トモー ドに表示制御 C P Uは 入る。 ターゲッ トモー ドは吊荷がク 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 に利用され る。 第 6図の表示の実線で示すターゲッ ト ♦ イ ンデックスマーク

6 0 5 と 6 0 6 は 2 つのターゲッ 卜ポイ ン トの設定に用いられ る _c ターゲッ 卜 · イ ンデックスマークの最内側のマークの一辺は 1 5 c m , 次のマークの一辺は 3 O c mそして最外側のマークの —辺は 6 0 c mの実際の距離に対応する よ う にされている。 初 め、 実際の吊荷をク レーンで操作し目的場所に位置させ、 そこで タ ツチキーパネル 3 1 0 Bのキー操作でその目的場所を第 1 の夕

5 ーゲッ 卜 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 6 0 7はその 0点からの距離で画面上 に表示するよ う にする。 初めのターゲッ 卜指定以後は、 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、 ブ一 t o ムを旋回させて荷を第 1 のボイ ン 卜から第 2のボイ ン 卜へ移す繰 り返し作業はよ く 行われるこ とである。 この場合、 ターゲッ 卜 - ィ ンデッ クスマーク 6 0 5 を第 1 のポイ ン 卜 に指定しターゲ ヅ ト - イ ンデッ クスマーク 6 0 6 を第 2 のポイ ン ト に指定してお く 。 画面表示において、 ィ ンデ ヅ クスマーク 6 0 5 と 6 0 6 とは i s 互いに独立した座標系であり 、 2つのイ ンデッ クスマーク 6 0 5 と 6 0 6 との間の画面上の距離は実際の第 1 と第 2のポイ ン ト と は無関係である。 点線 6 1 3 と 6 1 4で示し枠は、 第 1 と第 2の ボイ ン 卜の座標系の有効表示エリ アであり 、 例えば 1 0 0 c m の大きさに対応している。 吊荷がこの有効表示エリ ァ内にあると

₂。 き ^マークでその吊荷位置を指示するが吊荷がこ のエ リ ァ外に なってしまっても : j マークは点線上に 6 0 7 ' のよ うに移動する よう表示されているので吊荷の位置方向については操作者は知る こ とができる。 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 マークを参照しながら、 現実の場所を視覚的にみる _{ϊ 5} こ とはできなく と も第 1 と第 2のボイ ン 卜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。

画面上方に、 吊荷の第 1 ボイ ン 卜及び第 2 ボイ ン ト迄の距離が 数値的に 6 0 3 と 6 0 4に表示される。 よ り便宜的に、 画面左下 にアウ ト リガ一設定表示 6 0 9 とブームの旋回位置表示 6 0 8が 指示されている。 又、 参照用に吊荷重表示 6 1 2 、 最大荷重表 示 6 1 1 が指示されている。 尚、 6 0 1 はモー ド表示であ り 、 5 6 0 2 はその時の作業における安全度数値表示である。

実際の吊荷の位置は、 各種センサーからのデータとク レーンの 構造上のデータから术体 CPUで演箕され吊荷位置データと して表 示部 CPUに年えられている。 ある位置でそこをターゲッ ト · イン デッ クスマーク 605に指定するよう表示部のタ ツチキー操作がな 10 される と 、 表示部 CPUはその時の吊荷位置データをインデックス マーク 605の 0点とする。 そして表示部 CPUは以後の吊荷位置デ ータ と指定時吊荷位置データ との差に従って吊荷位置 607をイン デヅ クスマークに対して画面上に表示を行っている。 しかし、 ィ ンデックスマークの最外枠角からはずれたと きは点線 613に沿つ

15 て移動させて吊荷位置の方向表示のみを行う。 そして吊荷位置は 第 1 又は第 2のポイ ン トの近く になっ たと き （即ちインデックス マークの最外枠角内に入ったと き ） その位置表示を再び行う 。

第 6 図に例示の画面表示は、 互に独立した 2 つの平面的ター ゲッ ト ♦ イ ンデッ クスマークの場合であるがよ り多く のインデゥ 20 クスマークを表示したり 又立体的なイ ンデッ クスマークを表示す るこ とも可能である。

(5) 限界荷重一旋回角モー ド

ク レーンの吊荷能力は、 ク レーンの構造上前後 · 左右で異なる ものである。 従って、 ク レーンにおけるブームの旋回は注意を払 s わなければならない操作である。 タ ツチキーパネル 3 1 O Bのキ 一操作で、 表示部 C P Uが限界荷重 -旋回角モードに入ると第 7 図のごと き表示が画面上になされる。 固面右側中央にクレーンが 模式的に示され、 アウ ト リガ一設定表示 7 0 6がされている。 ブ ーム旋回位置を示す模式的ブーム 7 0 5が指示されている。 模式 的ブーム 7 0 5の先端の X印 7 0 4は現時点状況表示を意味する 。 実線 A又は点線 Bで示すものは安全荷重範囲エリァ表示 7 0 3 で、 そのエリ ア内に X印 7 0 4がある限り操作が安全であるとさ れている。 画面上の安全荷重範囲エリ ァ表示は設定されたァゥ ト リガ一条件によって変る。 ク レーン操作者は旋回操作の際このモ ードを用いる と好都合である。

参照用に、 モー ド指示 7 0 1 、 安全度数値指示 7 0 2、 ブーム 長さ数値指示 7 0 7、 ブーム作業状態指示 7 0 8、 ブーム角度指 示 7 0 9 、 実荷重指示 7 1 0 、 揚程指示 7 1 1 、 作業半径指示 7 1 2 、 及び最大荷重指示 7 1 3が画面上に表示される。

( 6 ) 性能カーブ表示モー ド

クレーンの安全操作上、 第 2 B図に示すような作業半径に対す る吊上荷重曲線が代表的なものである。 操作者はこの安全指標曲 線に対し現在の作業状態を視覚的に位置付けることで作業の余裕 度を知るこ とができれば好都合である。 タツチキーパネル 3 1 0 . B上のモー ド切換キーの操作で表示部 C P Uは性能カーブ表示モ ー ドに入り第 8図の表示を画面上に行う。 性能カーブは、 アウト リガ一の張出し状態、 ブーム長、 ジブの使用の有無、 旋回角等の 総合的ク レーン動作バラメータの組合せで決定されるものであ る。 本体 C P Uは種々のその時々のそのような動作パラメータを 得、 予じめ記億されている ところの俏々のクレーン仕様に従った 作業半径に対する定格荷重のデータをアクセスし表示部 C P Uに 送る。 表示部 C P ϋは画面右に示されるような作業状蕙性能カー ブ 8 0 3 を表示する。 そして現時点で作業中の作業半径と実荷重 とから +印と して現時点状況表示 8 0 4を座標上に位置づける。 操作者はこの +印と曲線との相対的関係から作業の余裕度を知る こ とができる。 +印のわきに余裕作業半径を数値的に表示 8 0 6 で指示する。 この数値的表示 8 0 6は +印 8 0 4の移動に伴って 移動するよ うに表示しているので操作者は具体的余裕度の数値的

₅ 認識に視覚上好都合である。

参照用に、 その時々 の定格荷重表示 8 0 5 、 現時点作業半径 表示 8 0 7 、 現時点での実荷重指示 8 1 1 、 ブーム旋回状態表 示 8 0 8 、 ア ウ ト リ ガ一設定表示 8 0 9 、 ブーム作業状態表示 8 1 0 が性能カーブ表示モー ド と の関連で画面上に示される。

。 尚、 画面表示 8 0 1 と 8 0 2 は夫々モー ドと安全度数値を指示す る ものである。

( 7 ) 性能表示モー ド

ク レーンの安全操作に参照される ものと して第 9 A図に示すよ う な定格総荷重表がある。 これは、 アウ ト リ ガ一の設定状態とブ s —ム長が決められたと きにおける作業半径に対する定格荷重を個 々のク レーンの仕様に応じ示すものである。 この表から操作者は これから行う作業に対し、 例えば設定したアウ ト リ ガー及びブ一 ム長が目的と する吊上物体の荷重そして作業半径に対して十分な ものか否かを予測するこ とができる。 タ ツチキーパネル 3 1 0 B

0 のキー操作で表示部 C P Uは性能表モー ドに入り第 9 B図の表示 を画面上に行う。 このモー ドはこれから行う作業についての検討 を行う ものであるから、 ク レーンの実際の動作は必ず自動停止さ れている。 操作者は先ず、 カーソルが点滅している 9 0 2の位置 に調べてみたい設定ブーム長をテンキー 3 1 0 Aを用い数値で書 込む。 ブーム長が表示上設定されても実際のブームがこのモー ド の時はその設定値にされる こ とはない。 その後力一ソルは 9 0 3 の位置に移って点滅するから続いて旋回角を数値で書込む。 尚、 アウ ト リ ガー状態等は先の作業状態モー ド （第 3図） で設定既で ある。 これらの入力が設定されると、 表示部 C P Uは本体 C P U からこの条件下における作業ブーム角 0に対する定格最大荷重デ 一夕 W _t を受けと り （若し く は表示部自体にこのデータを持つこ と もできる） 、 画面上に数値表 9 0 4と して表示する。 もし、 こ の表示されたデータによ り 目的の作業に対し.設定したブーム長等 が不適当とされる と この数値の記入された表は リ セッ十され再び ブーム長等を設定し直すこ とになる。

参照用に、 モー ド表示 9 0 1 、 ブーム作業状態表示 9 0 7、 ァ ゥ 卜 リガ一設定表示 9 0 6及び旋回角表示 9 0 5がこのモー ドと の関連で画面に表示されている。

一本装置の動作シーケンス—

本発明の実施例の装置構成では本体ュニツ 卜 と表示ュニッ 卜 と に夫々 C P Uを含み独立に走るプログラムの下に動作シーケンス が行われ、 本体刺御部は各センサーよ り の動作パラメータ及び表 示制御部から作業範囲設定データを受信し実荷重、 作業半径、 限 界荷重等を演算で求めク レーン機構の自動停止の制御を行う と共 に、 それらのデータを表示部へ送信する。 表示制御部は選択され たモー ドに対応する画面表示を本体制御部からのデータに基いて 行う と共に設定キ一からの入力に応じその画面を修正すると共に 設定入力データを本体制御部の送信する。 このよ うに本体制御部 と表示制御部は独立に走るシーケンスであるが指令とデータのや り と り を割込みによって行い相互動作を実行する。

夫々のユニ ッ ト の C P Uをシーケンス制御するプログラムは R 0 Mに含まれている。 表示ュニッ 卜はビデオ R A Mを含む。 選 択された表示モー ドに応じたディ スプレイグラフ ィ 'yクデータは この R A Mに書込まれており 、 その内容はク レーンの動作状態の 変化に従い修正されていく 。 ビデオ R A M内のグラフィ ウクデ一 タは例えば 1 5 O m s毎にディスプレイ に転送されその表示が更 新される。

本体ユニッ ト と表示ユニッ ト間のデータ D _A 、 D B の送受信は 調歩同期によるデータ通信の形態をと つている。 *体ユニッ トで 表示ユニッ トに送信されるべきデータが構成される毎に术体 C P Uに送信要求割込みがかかり データ送信が実行されると、 表示ュ ニッ トでは受信要求の割込みが生じそのデータが表示ュニッ 卜に 取込まれる。 表示ュニッ 卜から本体ュニッ トへのデータ送受信も 同様である。

種々のセンサーからのク レーン動作状態を示すデータは、 A Z D変換器を介して太体ユニッ トの C P Uに取込まれるが、 A / Ό 変換器の所定の動作タイ ミ ングに対応レた一定間隔で,センサーデ ータ読込み要求割込みが C P Uにかかり 、 C Ρ ϋはセンサーデー タを取込んでいる。

表示ュニッ トにおけるキー入力データについては、 決められた 周期でキー入力状態をチェ ッ ク し、 キーが押されている とその キーに係る処理が実行される。

所定の時間経過每に行われるべき処理を実行するタイマー割 込みが木体と表示 C P U夫々 にかか り 、 その処理を実行してい る。

表示ュニッ 卜 C P Uは、 表示ユニッ ト に取込まれたデータに 従ってビデオ R A Mにグラフ ィ ッ クデータを書込み必要なデイス ブレイ表示を行い又末体ュニッ トへも作業限界設定データ等を与 えている。 '

本体ュニッ ト C P U は、 本体ュニッ 卜 に取込まれたデータに 従って、 ブーム半径、 揚程、 実荷重、 限界荷重を演算し、 ク レー ンの仕様に応じた性能データ との比較でクレーンを自動停止させ る等の制御信号を出力する。

(1) 本体ユニッ ト動作シーケンス

本装置に電源投入後又はリ セッ トキ一操作に応答して本体ュニ 5 ッ 卜は第 1 0図に示す主フローシーケンス S _la— s _6aを行う。

最初のステツブ s _{l a}で本装置が適正状態にあるかのチヱ ッ ク及 び以後のシーケンスを正し く 行う ための C P Uのセッティ ングの 初期手続を実行する。 この初期手続を行う前に割込禁止にしてお き初期手続完了後ステッブ S _2aで割込禁止を解除する。

， 0 続いてステップ S _3aにおいてディ スプレイへ送信するデータの 有無及びディ スプレイ よ り受信したデータの有無をチェ ッ ク し、 それ等が有る場合は夫々のデー タに対して送受信処理を行う 。 尚、 送信デ一夕の本体ュニッ 卜への取込み自体はセンサーからの データの取込みと同様ハー ド割込によるルーチンによって行われ , _s る。

その後、 これ迄に取込まれ処理されたデータに対して種々の演 算処理をステ ップ S _4aで行う。 即ち、 ブーム長、 ブーム角、 圧力 等のデータから実荷重、 ブ^ム半径、 揚程等のク レーンの動作状 態を示すパラメータ及びそれ等パラメータ と ク レーンの仕様に応

20 じ予じめ記憶してある限界荷重データから限界荷重を求める。

ステップ S "で求められた演算結果からクレーンの動作に関す る安全度を計算し及び設定された作業限界値に対するク レーンの 動作状態を比較し、 ク レーンの動作が危険又は作業制限に至つ ている と停止信号を発生する 自動停止処理をステ ッ プ S _saで行

2 5 う <=

以上のシーケンスステ ップを経た後ステップ s _6aで本体ュニッ 卜の C P Uは停止 （ H A L T) 状態になる。 停止状態の C P Uは 外部からのデータ取込み等に係る割込み要求 （ I R E Q ) による ハー ド割込がある と それを受けつけ割込み処理 （第 1 1 図の内 容） を行い割込処理後ループを経てループ開始点に戻る。 即ち C P U はハー ド割込がない限 り ステ ッ プ S _{6 a}で停止している。 尚、 第 1 0図ではハー ド割込を C P Uのステ ッ プ S _{6 a}とループ開 始点と の間に例示 しているが、 ハー ド割込みはステ ッ プ S ₃ a—

S _{6 a}のシーケンス中での任意に入るこ とはできる。

主フ ローにあって、 本体ュニッ 卜へのデータの取込み又は表示 ュニッ 卜 へのデータの送出に関しては割込みによって行われ、 新 しいデータの 1 回の取込み - 送出があったら一連のディ スブレイ とのデータの送受信処理、 データの演算及び自動停止処理を行つ ている。

割込ルーチン （第 1 1 図） はハー ド割込で起動される。 ハー ド 割込みで起動された割込みルーチンにはデータ取込み · 送出の他 ゾフ 卜割込み 1 と 2 ル一チン （第 1 2図） が組込まれている。 ハ 一 ド割込毎にデータ取込み · 送出が行われ、 所定回数のハー ド割 込のデー タ取込み · 送出でデータ量が 1 ブロ ッ クサイズになる と ソフ 卜割込 1 起動フラ ッ グが立つ。 ソフ 卜割込 1 フラ ッ グが立つ こ と によ り割込ルーチンにおけるソフ 卜割込み 1 処理が実行され る。 ソフ 卜割込み 1 処理においてソフ 卜割込 2起動フラ ッ クが立 てられる。 ソフ ト割込 2起動フラ ッ グが立つこ とによ り ソフ ト割 込み 2処理が実行され得る。

即ち、 ハー ド割込み、 ソ フ ト割込 1 及びソフ ト割込 2 は層構造 になっている。 単なるデータの取込みのよ うな短時間処理はハー ド割込み毎に行われその処理中は他のハー ド割込を禁止 してい る。 少し時間のかかる処理はソ フ ト割込 1 で行い更に時間のかか る処理をソフ ト割込 2 で行う よ う に しているが、 ソフ 卜割込みが 処理中ではハー ド割込が許容されている。 このようにしておく と、 割込禁止期間を短く するこ とができ データの高速入出力処 理が可能となる。

第 1 1図を参照するに、 第 1 0図の主フローにハード割込が入 る とステ ップ S _lbで先ず他の割込を禁止させる。

続いて、 ステップ S _2b〜 S _{9 b}においてディスプレイよりの受信 又はへの送信割込か、 センサーよ り の受信割込か、 タイマー割込 かの割込タイプを識別し、 その割込タイプに応じたハード割込処 理を実行する。 即ちディスプレイより の受信データをディスブレ ィ受信一時記憶領域へ格納、 ディスプレイへ送兽するデータを一 睁記憧領域から送唇装置へとセッ ト して送信又はセンサーからの 受信データを一時記憶領域へ格納する処理を行う。 何回かのハー ド割込みの結果データの送受信量が所定のデータ数からなる 1ブ ロックになる とソフ ト割込が 1起動フラ ッグを立てる。

ソフ ト割込み処理が終了する と ソフ ト割込み 1 シーケンス S _3b (第 1 2図） に入る。 ソ フ ト割込み 1 シーケンスが終了すると第 1 0図の主ス ーに戻る （ R E T O ) 。

第 1 2 図を参照する に 、 ソ フ ト割込み 1 シーケンスに入る と ソ フ ト割込み 1 処理中フ ラ ッグを見て （ステ ッ プ S i _c ) 、 フ ラ ッ グがセ ッ ト されてお ら ず処理中で な い と する と ソ フ ト割込み 1 起動フラ ッ グがセ ッ トされているか と見 （ステ ッ ブ 3 _{2 <:} ) 処理対象のデータ数が不十分でまだソフ ト割込み起 動フ ラグがセ ヅ ト されていない とステ ッ プ S _β cに移動し、 又 ソ フ 卜割込み 2 処理中で も な く ソ フ ト割込み 2 起動フ ラ ウ グもセ 、ク トされていないとステップ S _9C、 S I O C を経てステツ ブ S _{1 6 c} に起動し、 ハー ド割込み開始め際の状態設定レジス タを復帰する と共に第 1 1 図のステ ッ プ S _lbで行った割込み禁 止を解除して第 1 0図の主フロー R E T Oに戻る。

即ち、 この場合は主フローにハー ド割込みが入り第 1 1 図のス テツプ S _3bでのデータの取込みを行っただけで再び主フローに戻 る場合である。

第 1 2図のステップ S _2Cでソフ 卜割込み起動フラッグがセッ ト されていると ソフ ト割込み 1 処理中に入るのでソフ ト割込み 1処 理中フラ ッグをセ ッ 卜する （ステップ S _3C) 。 ソフ ト割込み 1 処 理中はハー ド割込みを許容しているので第 1 1 図のステップ s _lb で行った割込み禁止を解除し （ステップ S _4C) 、 ソフ ト割込み 1 処理を行う （ステップ S _5C) 。 このソフ ト割込 1処理の際そのソ フ ト割込 1 の起動フラ ッグをリセ ッ 卜する と共に条件に従ってソ フ ト割込み 2起動フラ ッグがセ ッ トされる。 その処理が終了する と再びハー ド割込禁止して （ステップ S _6C) ソフ ト割込 1処理中 フラ ッグを リセッ ト （ S _{7 c} ) してからステップ S _2cの前のループ 開始点に戻る。 こ の時ソ フ ト割込み 1 起動フ ラグがリ セ ッ トさ れているのでステップ S _2Cからステップ S _ecのソフ ト割込 2処理 シーケンスに移動する。 そしてソフ ト割込 2処理中でもなく ソフ ト割込み 2起動フラ ックがセ ッ トされていないとするとステップ S _9C、 1 0 _{l oc} を経てステップ S _16c に移行し、 割込み開始の際 の状態設定レジスタ復帰しステ ップ S _5Cで行つた割込み禁止を解 除して第 1 0図の主フロー R E T Oに昃る。

この場合は、 ハー ド割込みでデータを取込みそのデータの取込 みの結果データ数が 1 ブロ ウク となつたので割込み 1処理起動フ ラグをセ ッ ト レ、 1 プロ ッ クデータについての割込み 1 処理を 行ってから主フローに戻っ たシーケンスである。

ハー ド割込みは、 割込みシーケンス中のソ フ 卜割込み 1処理中 では許 ¾されているのでステップ S _4Cのソフ ト割込み 1処理中に も入るこ とはできる。 ソフ ト割込み iia理中にハード割込みが入 る とステップ s_scの途中から割込みルーチンに入り第 1 1図のス テツブ S _lb、 S _2b及び S _3bでデータの取込みを行ってから第 1 2 図のステップ S _lcに入りステップ S _17c に移行しレジスタ復帰と 5 割込み禁止解除してからステップ S _5Cの途中の R E T 1に戻り中 断したソフ ト割込み 1 処理を再開する。 即ち、 ソフ ト割込み 1処 理中ではハード割込みによるデータの取込みは可能なのである。

ソフ 卜割込み 1処理が実行されその際ソフ ト割込み 2起動フラ グがセッ 卜されたとする。 ソフ ト割込み 1処理が完了しソフ ト割 l O 込み 1起動フラグがリセッ トされてしまう と、 ステップ S _2Cから ステップ S _ecのソフ ト割込み 2処理シーケンスに移行する。 ソフ ト割込み 2処理中でないとステップ S _3Cから S xoc に移行し更に ステップ S io'_c 、 S _{1 IC} 、 S _12c 、 S _13c 及び S _14c を経てソフ ト割込み 2処理.を実行してループ開始点に昃る。 そしてその時ゾ

1 5 フ 卜割込 2起動フラグはリセッ トされているのでステップ S i _ec を経て主フローの R E T Oに戻り 、 一連の割込みを終了する。

ソフ ト割込み 1処理中と同様ステップ S _12c のソフ ト割込み 2 処理中でもハー ド割込みが許可されており 、 この処理中にハード 割込みが入る と第 1 1 図のデータ取込みを行いステップ S _lc、 2 o S _2C、 S _ec、 S _9Cを経てステップ S _15c に移行しレジスタ復帰と 割込禁止解除を行い中断されたステップ S _12c のソフ ト割込み 2 処理に R E T 2に昃る。

(2) 表示ュニッ 卜動作シーケンス

第 1 3 図に表示ユニッ ト主フローが示されている。 ステ ップ ₂₅ S _ldで以後のシーケンスを遍正に実行するための初期手続を行つ てからステップ S _2dで割込禁止解除を行う。

ディスプレイ上へモー ドに応じそして刻々変化するクレーンの 動作状態を表示する手法は、 先ずビデオ R A Mにモー ドに応じ及 びク レー ンの動作状態に従って決定されたグラフィ ゥ クイメージ を書込んでおく 。 ディ スプレイ上への表示は所定の時間間隔例え ば 1 5 0 m s毎にビデオ R A Mからグラフィ ックイメージデータ を取出 してそのデータ内容でディ スプレイを駆動する こ と によ り 行われる。 即ち 1 5 0 m s毎に表示内容は更新されていく 。 ビ デォ R A M内のグラフ ィ ヅ クイ メージデータは、 本実旌例ではィ メージを構成する各線分の両端の座標点を数値と して記億してあ るものである。 ステ ップ S _3dで表示更新フラグがセッ トされてい る とステ ップ S _{5 d}でビデオ Ft A Mからディスプレイへのデータ転 送を行って表示内容の更新を行う 。

電源 O N又はリ セ ッ ト後はビデオ R A M中には初期手続きス テツブ S _{l d}で初期画面データが記憶されているのでその内容を表 示するこ とになる。 C P Uはその後停止 （ H A L T ) 状態に入り ハー ド割込みが与えられる迄次の実行を行わない。

表示ユニッ ト C P Uへのハー ド割込みは、 タイマー割込そして 太体 C P U とのデータ送受信要求によ って発生され、 その割込み タイプに応じた設定情報、 送受信データの取込み ♦ 送出を行な う。 （第 1 5図） 。

割込が終了して主フローに昃る と第 1 4図に示す各モー ドに応 じた処理を実行する。 これらのモー ド処理は常にハー ド割込みに よ つて起動されるこ とになる。 モー ド処理中にもハー ド割込みが 許容されており 、 割込みが禁止されるのは短時間処理であるハー ド割込処理際中だけである。

表示ュニッ ト動作開始後タイマー割込によ り所定の時間後自動 的に作業状態入力モー ドフラグをセッ トする （第 1 5図） 。 その タイマー割 i入み処理が終了する と第 1 4図のステップ S _{l e}の判断 を経てステ ップ S _2eの作業状態入力モー ド処理のルーチンを行 う 。 そのルーチンは先ずビデオ R AMに作業状態入力表示のグラ フ ィ ックイメ ージデータを書込む。 そして第 1 3図の主フロー のステップ S _{3 d}前のループ開始点に昃る。 次に C P Uはステ、クブ S _3dと S _5dでビデオ R A Mの作業状態入力表示のグラフィ ックイ メージデータをディスプレイに転送しディスプレイはその表示を 行う。 そして C P Uは停止する。 操作者がその表示を見ながら、 ジブの張出し段の設定キーを押すと、 ジブ設定データが C P Uに 読み込まれる。 続いて C P Uはそのジブ設定データに応じてビデ ォ R A Mのグラフ ィ ックイメージデータ内容を修正する。 ビデオ R A M内の修正された作業状態入力表示のグラフィ ックデータは 続いてステップ S _3dと S _5dでディスプレイ上に表示される。

ステップ S _2eのモー ド処理は、 上述の表示画面に閧する処理の 他に木体ュニッ 卜の送信データを一時記憶領域に蓄稜する等の処 理を行っている。

ステップ S _3e〜 S _14e の内容は、 処理内容自体は夫々のモード で異なっている。

キーデータ取込は、 タイマー割込を使用し、 栽定時間每にキー データをチェック し、 所定のキーが押された時そのキーデータに よ り処理を実行している。

表示ュニッ トのソフ ト割込フローは、 個々の ¾理内容は異なる がシーケンス自体は第 1 2図の本体ュニッ トソ フ ト割込みフロー と同一である。

(3) 個々の処理内容

受信、 送信処理と も処理内容は次の 3 つの内容に分けられ る。

受信処理① ： *体 （表示） よ り送られるシ リ アルデータをバ ウ フ ァ指定領域に順番に格納し、 1 ブロックのデータが受信終了 する と送られたデータをチェ ック し異常がないと受信処理②の 起動フラグをセ ツ 卜する。 この受信処理は第 1 1 図及び第 1 5 図に示すハー ド割込によ って行なわれ.る。

受信処理② ： 本体 （表示） よ り送られた 1 ブロックのデータの内 容を 断しバッ フ ァから C P Uがそのア ド レスをアクセスする こ とのできるメモリの所定の格納領域にデータを格納する。 こ の受信処理は第 1 2図のソフ 卜割込 1 による処理 S _scで行なわ れる。

受信処理③ ： *体 （表示） よ り送られたメモ リに格納されている データによる最終処理を実行する。 この受信処理は第 1 2図の ソフ ト割込 2の処理 S _12c 又は第 1 0図の主フローの受信デー タ処理 S _3aで行なわれる。

送信処理① ： *体 （表示） へ送るデータがあるかをチェックし、 ある場合は、 そのデータを送信指定し送信処理②の起動をかけ る。 こ の送信処理は第 1 0図の全フローの処理 S _{3 a}又は第 1 2 図の処理 S _12c で実行される。

送信処理② ： 送信可能かどうかをチェ ッ ク し、.送信可能なら、 送 信データが入っている領域よ り データを取り 出し、 シリアルで 送るデータに加工し、 送信領域へ格納し、 送信処理③の起動を かける。 この送信処理は第 1 2図のソフ ト割込 1処理 S _Scで行 なわれる。

送信処理③ ： 送信領域のデータを順番にシリ アル送信する。 この 送信処理は第 1 1 図の送信データ処理 S _7bで行なわれる。

第 1 3図に示すように表示ュニツ 卜の主フロー中にデータ送 · 受信の処理を含めていないが、 これは表示ュニッ トのデータ送 · 受信処理は、 ソフ トタイマー割込 1 において、 処理されている。 何故、 本体ユニッ トでは、 主フローの中に入れたかという と太体 ユニッ トの主な仕-事は演箕処理と自動停止であり 、 この ¾理が主 フローにあるかぎり 、 ディスプレイよ り送られるデータがソフ ト 割込にあっても、 何のメ リ ッ トもなく演箕 ¾理と自動停止; ¾理が 5 遅く なるというデメ リ ツ トの方がある。 又、 それでは演算処理及 び自動停止処理を主フローでなく ソフ ト割込の中に入れれば良い が、 演算 ¾理には時間がかかり 、 かつ、 演算 ¾理に必要なデータ が多い為主フローにある方が良いのである。 表示ュニッ トでは主 フローでな く 、 ソフ トタイマー割込で送 · 受信処理をしている l O が、 主フローでも良いが主フローのパネルスィッチによる各モー ドの処理時間が大幅に異なり 、 かつ、 ソフ ト割込処理内で、 本体 よ り のデータを使用する閼係よ り 、 表示ユニッ トでは受信処理 は、 ソフ 卜割込にある方がメ リ ッ 卜が多い。

送信処理についても、 ディスプレイよ り太体の送るデータは、

1 5 主フローで作成するのでな く パネルスィ ッチデータを送る事よ り 、 主フローより ソフ ト割込にある方が良いのである。 以上の理 由で末体の処理全体の内容とディスプレイの処理全体内容が異な る為、 送 ♦ 受信処理の位置が異なる。

タイマー割込は、 末体においては 1 0 m s毎にハード割込がか 2 0 かる。 この他ソフ 卜タイマーとして 1 6 c hのタイマーがソフ 卜 で作られ、 その内 8 c hがソフ ト割込 1 のタイマーで他の 8 c h がソフ ト割込 2のタイマーとなっている _c ソフ トタイマーとはタ イマ一スター ト 7ス ト ップフラグと動作カウンタと繰返しカウン タで構成され ソフ ト割込 1 のソフ トタイマーは動作カウンタ及 _{2 5} び繰返しカウンタが 1 バイ 卜構成でソフ ト割込 2のソフ トタイ マーは、 動作カウンタ、 繰返しカウンタは 2バイ ト構成となって いる。 タイマースタート Ζス トップフラグは、 ソフ トタイマーの 動作をコン トロールフ ラグで、 ソフ ト割込 1 タイマーで 1 バイ ト ( 8 B I T ) あ り 、 各ビッ トが 8個のタイマーに対応している。 このフ ラグのビッ トが " 1 " の時動作し、 " 0 " の時、 ソフ トタ イマ一が停止する。 例えばタイマースター ト ス ト ツプフラグの どれかのビッ 卜が 1 にな っ たとする と 、 これ以後ハー ドタイマー 割込が入る毎に動作カ ウ ンタのデータが 1 だけデク リ メ ント さ れ、 動作カウンタが " 0 " になる と タイムアウ ト したという事よ り 、 ソ フ ト割込 1 も し く は ソ フ ト割込 2 のフ ラグがセ ッ ト され る。 そして動作カウンタには繰返しカウンタのデータがセッ トさ れる。 これがタイマースター トノス ト ラ ウ ブフラグが " 0 " にな る まで繰返す。 これよ り 、 ソ フ ト割込 1 タイマーは、 1 0 m s〜 2 . 5 5 s e c までソ フ ト タイ マーをセ ッ ト出来る又ソ フ ト割込 2 タイマーは 5 0 m s 〜 5 4 . 6 1 2 5 m i n までコン トロール 可能である。

こ のタイ マー割込は、 どの様に使用されているか と いう と 、 ディ スプレイュニッ トでは、 パネルスィッチの取込みを、 所定時 間前に実行する。 又、 ディ スプレイ表示更新フラグのセッ ト、 点 滅フ ラグのセ ッ ト、 初期ルーチンタイマー等が実行される。 本体 ユニッ トでは、 音声タイ マー、 初期ルーチンタイ マー、 通信ェ ラーチェ ッ クタイマー等が実行される。 タイマー繰り返しカウン タが 1 0 でタイマー動作カウンタの最初からの時、 タイマーフラ グはタイマースター ト ス ト ップフ ラグがセ ッ トされてから約 5

X ( タイマー割込周期） でセ ッ トされ、 その後約 1 0 X タイマー 割込周期でセ ッ 卜を繰返す。 これはタイマースター ト Zス ト ップ フ ラグがス ト ッ プされる までつづく 。 第 1 6 図のタイマーフラグ 信号がソ フ ト割込 1 も し く はソ フ ト割込 2 のフラグとなり 、 この フ ラグはそのフ ラグによ り 起動される処理が実行される とその段 階でリセッ トする。

尚、 以上に開示された発明にあってク レーンとは車載機構だけ でなく 一般的にブームを用いて吊荷を操作する例えば設置式作業 用ク レーン及びバケツ トを上下左右に移動させる高所作業車等を

5 も合む意味で用いられている。

O

5

Claims

請 求 の 範 囲

1 . ク レーン機構の動作状態を検出するセンサ一からの信号を 受信する手段と 2次元スク リ ーンを有する表示手段と を含むク レ一ン安全装置であって、

ク レーン機構の一部の模式図を該スク リーン上に動的に表示す る手段であって、 該センサーからの信号に応答して該スク リーン の座標軸に対する該模式図の表示すべき座標を決定しているク レーン機構模式図表示手段、 及び

キーを含み、 ク レーン機構が選択されたク レーン動作状態に操 作されたと きの操作者によるキー操作に応答して、 そのとき該ス ク リーン上に表示されている模式図を基準と して該スクリーン上 に所定の識別パターンを静的に表示する手段とからなるク レーン 安全装置。 i

2 . 請求の範囲第 1 項に記載のク レーン安全装置において、 該模式図はク レーン機構のブームであ り 、

該所定のパターンは、 該キー操作時に該スク リーン上に表示さ れている該模式図ブームを基準と して描かれたブーム作業範囲を 制限するための領域であるク レーン安全装置。

3 . 請求の範囲第 1 項に記載のク レーン安全装置において、 該模式図はク レーンの吊荷位置であり 、

該所定のパターンは、 該キー操作時に該スクリーン上に表示さ れている模式図吊荷位置を基準と して所定範囲内の距鎵目盛を示 す指標であるク レーン安全装置。

4 . 請求の範囲第 3項に記載のク レーン安全装置において、 該模式図吊荷位置は 該キー操作に応答して該スク ーン上の 所定位置に初期設定されるク レーン装置。

5 . 請求の範囲第 3項又は第 4項に記載のクレーン安全装置に おいて、

該指標は、 該キー操作時に スク リーン上に表示されている該 模式図吊荷位置を中心と した 2次元の閉じた領域であるクレーン 安全装置。

5 6 . 請求の範囲第 5項に記載のク レーン安全装置において、 初期設定後におけるクレーン機構操作に応じ該模式図吊荷位 置が該閉じた領域の境界からはみ出したとき、 該境界近傍に沿つ て該模式図吊荷位置を表示しているク レーン安全装置。

7 . ク レーン機構の動作状態を検出するセンサーからの信号を l O 受信する手段と 2次元スク リ ーンを有する表示手段とを合むク レーン安全装置であって、

該ク レーン機構のブームを模式的に該スクリーンに表示する手 段であって、 該センサーから受信される信号に応答して所定の周 期每に該樓式図ブームの形状と該スク リーン上の座棲を決定し該

1 5 摸式図ブームの表示を更新している手段、 及び

作業制限設定信号に応答し、 そのとき操作されているブームの 作業範囲以上に該当する該スクリーン上の領域を'可視的に讒別表 示する手段とからなるク レーン安全装置。

8 . 請求の範囲第 7項に記載のクレーン安全装置において、

₂ o 該作業制限設定信号は半径制限、 上限角制限、 下限制限、 揚程 制限及び旋回角制限の少なく とも 1 つであるクレーン安全装置。

9 . 請求の範囲第 7項に記載のクレーン安全装置において、 該作業制限設定信号は半径制限、 上限角制限、 下限制限及び揚 程制限の少なく とも 2つからなり 、 該 2つの可視的議別表示は該

2 5 スク リーン上に合成されて表示されるクレ ^ン安全装置。

10 . ク レーン機構の少なく とも一部を摸式的に 2次元スクリー ン上に動的に表示するための未体部と表示部とを含むクレーン安 全装置であって、

該本体部は 体 C P U、 ク レーンの動作状態パラメータを検出 するセンサ一からのデータを該本体 C P Uに入力する端子、 該本 体 C P Uが該表示部とのデータの送 * 受信を行う端子及びクレー

5 ンの仕様に従ったク レーンの動作状態各々に関する限界荷重デー タを記憶しているメモ リ を含み、

該表示部は、 表示部 C P U、 ディスプレイ、 該デイスブレイ上 に表示するパターンを記憶したメモ リ 、 入力キーからのクレーン 機構設定データを入力する端子及び該表示部 C P Uが該 *体部と

, ο のデータの送 · 受信を行う端子とを合み、

該本体部は、 センサーからのデータ及び該表示部からのクレー ン機構設定データに従って該メモ リ内の限界荷重データを参照し てク レーン機構の安全に関する信号を生成しており 、

該表示部は、 該ク レーン機構設定データ とギア本体部から受信 5 した該センサーからのデータに従って所定の周期でクレーン機構 模式図の該スク リーン上の形状と座標を決定して該スク リーン上 の表示を更新しているク レーン安全装置。

1 1 . 請求の範囲第 1 0項に記載のク レーン安全装置において、 該本体部 C P U と表示部 C P Uにおけるデータの入力に係る処 0 理は、 データの取込みはその期間中他のハー ド割込を禁止する ハー ド割込ルーチンによ って行われ、 データ取込み後の処理は ハー ド割込みルーチンによって起動されるその期間中他のノ、一ド 割込みを許容するソ フ ト割込みルーチンによ って実行されている ク レーン安全装置。

5 1 2 . ク レーン機構の少なく と も一部を模式的にディスプレイの

2次元スク リ ーン上に動的に表示するためのディスプレイ表示制 御手段を含むク レーン安全装置であって、 該デイスブレイ表示制御手段が末体 C P Uを含む术体ユニッ ト と表示 C P Uを合む表示ュニッ トとからなり 、

該太体ュニ ウ トはク レーン接構の動作状態を検出するセンサー からのデータを取込み、 該センサー ♦ データを該表示ュニッ トに 送信しており 、

該表示ュニッ 卜は該术体ュニッ 卜から送信されてきた該セン サー ♦ データに従ってクレーン機構の模式図をディスプレイ上に 表示し、 所定の期間每に該表示を更新してクレーン機構を動的に 表示しており 、 及び

該表示ユニッ トは、 その処理期間中の他のハー ド割込みを禁止 するハード割込みルーチンによって該 *体ユニッ トから送信され たセンサー ♦ データをバ ヅ フ ァに取込み、

該表示ユニッ トは、 その処理斯間中のハー ド割込みを許容し ハード割込みルーチンで起動されるソフ 卜割込みルーチンによつ て該取込まれたセンサーデータによる表示データ出力を形成して いるものであるク レーン安全装置。

1 3 . 請求の範囲第 1 2項に記載のク レーン安全装置において、 該ソフ ト割込ルーチンはソフ 卜割込 1 ルーチンと ブ ト割込 2 ルーチンとからなり 、

O 該ソフ ト割込 1 ルーチンは取込まれたデータが所定のデータ搆 成のブロックになったこ とに応答して該表示 C P Uがアドレスで きるメモリへのデータ転送を行っており 、 そして

該ソフ 卜割込 2 ルーチンは、 ソフ 卜割込 1 ルーチンによって起 動され該メモリ 中のデータから表示データ出力を生成しているク 5 レーン安全装置。

14. 請求の範囲第 1 2項に記載のク レーン安全装置において、 該表示ュニッ トはク レーン機構の状態を設定するキーを合み、 そして

該表示ュニッ トはタイマー割込によ って所定の時問毎にキーの 操作状態を検出し設定データをバッ フ ァ に取込んでいるものであ るクレーン安全装置。

1 5 . ク レーン機構の動作状態を検出するセンサー、

ク レーン機構の状態の設定を指示するキー、

ディスプレイ、 及び

該センサーとキーからのデータに応答して該ディスプレイ上に ク レーン機構の模式図の表示を制铒する手段とからなり 、

該制御手段はモー ド切換に応答し少な く と も 2 つの異なるク レーン機構の模式図を選択的に表示しているクレーン安全装置。