(57)【要約】      （修正有）【課題】非対称的なアウトリガー配列を有するクレーンのクレーン制御システムに適用可能な定格容量制限装置（ＲＣＬ）の提供。【解決手段】クレーンのブームを制御するための方法が、メモリ内に、ブームのフックにかかる荷重についての最大水平作業距離を表すデータを保存する段階と、メモリ内に、ブームの位置を表すブームデータを保存する段階と、フックの位置と最大水平作業距離との間の最小ベクトルを計算する段階と、コンピューティングデバイスによって、ベクトルがゼロ絶対値に達するのを防ぐべくブームの動きを制御する段階と、を含んでいる定格容量制限装置（ＲＣＬ）。【選択図】図４
2018070376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセッサ及びメモリを有しているコンピューティングデバイスによって実行可能な、クレーンのブームを制御するための方法であって、
前記メモリ内に、ブームのフックにかかる荷重についての最大水平作業距離を表すデータを保存する段階と、
前記メモリ内に、前記ブームの位置を表すブームデータを保存する段階と、
前記フックの位置と前記最大水平作業距離との間の最小ベクトルを計算する段階と、
前記コンピューティングデバイスによって、前記ベクトルがゼロ絶対値に達するのを防ぐように前記ブームの動きを制御する段階と、
を備えている、クレーンのブームを制御するための方法。
【請求項２】
最大水平作業距離を表すデータを保存する段階は、荷重表を表すデータを入力する段階を備えている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記最大水平作業距離は揺動角度に依存して変動する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
最大水平作業距離を表すデータを保存する段階は、前記フックにかかる荷重を検出する段階と、前記検出された荷重に基づいて前記最大作業距離を計算する段階と、を備えている、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
最大作業距離を計算する段階は、少なくとも１つのアウトリガーの位置を検出する段階と、前記検出された位置を使用して前記最大作業距離を計算する段階と、を備えている、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記方法は、更に、
メモリ内に、前記クレーンの付近の禁止領域を保存する段階と、
前記禁止領域と前記ブームとの間の第２の最小ベクトルを計算する段階と、
前記コンピューティングデバイスによって、前記第２のベクトルがゼロ絶対値に達するのを防ぐように前記ブームの動きを制限する段階と、
を備えている、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ブームの動きを制限する段階は、
閾値ベクトル絶対値を確立する段階と、
前記フックと前記最大作業距離との間の前記最小ベクトルの絶対値が前記閾値ベクトル絶対値より小さいことに応えてクレーン機能を変更する段階と、
を備えている、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記クレーン機能を変更する段階は、前記フックを前記作業半径により近寄らせるような少なくとも１つの方向への前記ブームの動きを低速化する段階を備えている、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ブームの動きを制限する段階は、更に、
運転停止閾値ベクトル絶対値を確立する段階と、
前記フックと前記最大作業距離との間の前記運転停止ベクトル絶対値が前記閾値ベクトル絶対値より小さいことに応えて前記ブームの動きを停止させる段階と、
を備えている、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記クレーン機能は、収縮、伸展、ブーム上昇、ブーム下降、左揺動、及び右揺動、から成る群より選択される、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
作業現場の障害物の近くにあるクレーンのブームを制御するためのシステムであって、
クレーンブームの動作を制御するように構成されているクレーン制御システムと、
前記クレーン制御システムと動作可能に通信しているプロセッサと、
前記プロセッサと動作可能に通信しているメモリと、
を備えており、
前記メモリは、
座標系を表すデータ、
前記クレーンブームを表すデータ、
最大水平作業距離を表すデータ、及び、
前記プロセッサによる実行のためのコンピュータ実行可能命令であって、前記クレーンブームと前記最大水平作業距離との間の最小ベクトルを前記クレーンブームを表す前記データ及び前記最大水平作業距離を表す前記データに基づいて計算して、前記クレーン制御システムに前記計算された最小距離に基づいて前記ブームの動きを制限させるように構成されているコンピュータ実行可能命令、
を備えるデータを記憶している、
システム。
【請求項１２】
前記最大水平作業距離を表す前記データは揺動角度に依存している、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記クレーンブームにかかる荷重を測定するように構成されている荷重センサをさらに備えており、前記最大水平作業距離を表すデータは前記フックにかかる測定荷重に依存している、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
アウトリガー長さ監視装置をさらに備えており、前記クレーン制御において、検出されたアウトリガー長さが前記最大水平作業距離を計算するのに使用される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記最大水平作業距離は円筒の一区分を形成する３次元の面として前記座標系に表される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
クレーン制御システムであって、
プロセッサと、
前記プロセッサへ動作可能に連結されているディスプレイと、
前記プロセッサと動作可能に通信しているメモリと、
を備えており、
前記メモリは、
座標系を表すデータ、
前記クレーンブームを表すデータ、
最大水平作業距離を表すデータ、及び、
前記プロセッサによる実行のためのコンピュータ実行可能命令であって、
前記座標系を表す前記データに基づく前記座標系の表示、
前記クレーンブームを表す前記データに基づくブーム表示、
前記最大水平作業距離を表す前記データに基づく前記最大水平作業距離の表示、を備える３次元モデルを生成するように構成されていて、
前記３次元モデルは、前記ディスプレイ上に表示される、コンピュータ実行可能命令、
を備えるデータを記憶している、
クレーン制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、クレーン制御システムに関し、より詳細には非対称的なアウトリガー配列を有するクレーンの定格容量制限装置（ＲＣＬ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動式クレーンは輸送台車の形態をした下部走行体ユニットと物体を吊り上げるためのブームを有する上部構造ユニットを含んでいるのが典型的である。上部構造ユニットは下部走行体ユニット上で回転できるようになっているのが典型的である。輸送時、クレーンは下部走行体ユニットによってその車軸とタイヤに支持される。
【０００３】
クレーンは、吊り上げ動作のために使用されるとき、普通は、輸送台車のタイヤ及び車軸に載っているときの実現可能な安定性よりも更に大きな安定性を有していなくてはならない。吊り上げ動作中のクレーンの安定性及び支持を提供するために下部走行体ユニットにアウトリガーシステムを設けることはよく知られている。アウトリガーシステムは、クレーンが吊り上げ作業を遂行しようとする位置に配置されたときにクレーンを支持するための逆ジャッキを有する少なくとも２つの（多くの場合は４つ又はそれ以上の）伸縮式アウトリガービームを含んでいるのが普通である。
【０００４】
クレーンが吊り上げる荷重を監視して不安全な動作状態を操作者に報知するためにＲＣＬシステムが開発された。伝統的なＲＣＬシステムは、指示器や閾値に達したら音を発する可聴警報ほどに簡易なものもある。例えば、クレーンが或る特定の容量を超えて吊り上げようとすれば警報が鳴動することになる。より最近では、監視システムは、クレーンの配置を監視し、クレーンが不安全な動作状態へと移行していきそうであれば操作者に報知することができる。例えば、クレーンはフックにかかる一定の荷重を有しているかもしれないが、ブーム角度を下げてゆけば荷重モーメントは増加する。ＲＣＬシステムは、ブーム角度の変化及び荷重モーメントの増加を検出し、操作者に報知することができる。
【０００５】
ＲＣＬシステムは、典型的には、クレーン構成に依存した最大許容吊り上げ荷重を指し示す荷重表と称される情報を有している。構成特性の１つはアウトリガーの位置付けである。典型的には、４つのアウトリガーは正方形に近い配列になっているものとされており、荷重表はアウトリガーの車両からの０％伸展時、５０％伸展時、又は１００％伸展時しか考慮していない。また、荷重表は、アウトリガーが全て同じ範囲まで伸展されているものと仮定している。回転中心線はアウトリガー間の大凡中間にあるので、最小許容荷重が揺動角度と共に変化しないことから荷重表は「３６０チャート」であるものと仮定できる。
【０００６】
状況によっては、移動式クレーンがアウトリガーを全て同じ位置まで伸展させることができないこともある。例えば、壁又は他の物体が障害となって一つのアウトリガーを伸展させられず、結果として非対称的な配列になってしまうこともある。そのとき許容荷重は揺動角度に依存することになる。慎重を期すならば最小のアウトリガー伸展量に基づいて荷重表を選択することになるであろう。これは揺動角度に関わらず安全な動作状態を提供することになる。但し、この荷重表手法は、利用できたはずのクレーンの容量を制限することになるかも知れない。代わりに、上部構造と荷重との間のアウトリガーの位置に基づいて荷重表が選択されるようにすることもできるであろう。これはクレーンの吊り上げ容量を最大化するかも知れないが、システムが限定区域の外では何らの吊り上げも行なうことのないことを確実にするには注意深い監視が必要になるであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国仮特許出願第６２／０９６，０４１号
【特許文献２】米国特許出願第１４／９７４，８１２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
移動式クレーンが非対称的なアウトリガー構成で吊り上げ動作を遂行できるようにするシステムを開発することが有益であろう。また、その様なシステムがクレーンの容量又は上部構造の揺動角度を不必要に制限しないのであれば好都合であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
アウトリガーが非対称的であるときのクレーンのブームの制御を強化するためのシステム及び方法が開示されている。１つの態様では、クレーンのブームの制御を強化するための方法は、ブームのフックにかかる荷重についての最大水平作業距離を表すデータを保存する段階と、ブームの位置を表すブームデータを保存する段階と、フックの位置と最大水平作業距離との間の最小ベクトルを計算する段階と、当該ベクトルがゼロ絶対値に達するのを防ぐようにブームの動きを制御又は制限する段階と、を含んでいる。
【００１０】
幾つかの実施形態では、最大水平作業距離を表すデータを保存する段階は、荷重表を表すデータを入力する段階を含んでいる。幾つかの実施形態では、最大水平作業距離は揺動角度に依存して変動する。幾つかの実施形態では、最大水平作業距離を表すデータを保存する段階は、フックにかかる荷重を検出する段階と、検出された荷重に基づいて最大作業半径を計算する段階と、を含んでいる。幾つかの実施形態では、最大作業半径を計算する段階は、少なくとも１つのアウトリガーの位置を検出する段階と、検出された位置を使用して最大作業距離を計算する段階と、を含んでいる。
【００１１】
幾つかの実施形態では、方法は、更に、クレーンの付近の禁止領域を表すデータを保存する段階と、禁止領域とブームとの間の第２の最小ベクトルを計算する段階と、コンピューティングデバイスによって、当該第２のベクトルがゼロ絶対値に達するのを防ぐようにブームの動きを制限する段階と、を含んでいる。幾つかの実施形態では、ブームの動きを制限する段階は、閾値ベクトル絶対値を確立する段階と、フックと作業半径との間の最小ベクトルの絶対値が閾値ベクトル絶対値より小さいことに応えてクレーン機能を変更する段階と、を含んでいる。幾つかの実施形態では、クレーン機能を変更する段階は、フックを作業半径により近寄らせるような少なくとも１つの方向へのブームの動きを低速化する段階を含んでいる。幾つかの実施形態では、ブームの動きを制限する段階は、更に、運転停止閾値ベクトル絶対値を確立する段階と、フックと作業半径との間の最小ベクトルの絶対値が閾値ベクトル絶対値より小さいことに応えてブームの動きを停止させる段階と、を含んでいる。
【００１２】
別の態様では、クレーンのブームを制御するためのシステムが開示されている。システムは、クレーンブームの動作を制御するように構成されているクレーン制御システムと、クレーン制御システムと動作可能に通信しているプロセッサと、プロセッサと動作可能に通信しているメモリと、を含んでいる。メモリは、座標系を表すデータ、クレーンブームを表すデータ、最大水平作業距離を表すデータ、及びプロセッサによる実行のためのコンピュータ実行可能命令、を含むデータを記憶している。コンピュータ実行可能命令は、プロセッサに、クレーンブームと最大水平作業距離との間の最小ベクトルを、クレーンブームを表すデータ及び最大水平作業距離を表すデータに基づいて計算させるように、及びクレーン制御システムに、計算された最小距離に基づいてブームの動きを制限させるように、構成されている。
【００１３】
幾つかの実施形態では、最大水平作業距離を表すデータは揺動角度に依存している。
【００１４】
幾つかの実施形態では、システムは、更に、クレーンブームにかかる荷重を測定するように構成されている荷重センサを含んでおり、最大水平作業距離を表すデータはフックにかかる測定荷重に依存している。
【００１５】
システムは、更に、アウトリガー長さ監視装置を含んでいてもよく、検出されたアウトリガー長さが最大水平作業距離を計算するのに使用される。
【００１６】
別の態様によれば、クレーン制御システムは、プロセッサと、プロセッサへ動作可能に連結されているディスプレイと、プロセッサと動作可能に通信しているメモリと、を含んでいる。メモリは、座標系を表すデータ、クレーンブームを表すデータ、最大水平作業距離を表すデータ、及びプロセッサによる実行のためのコンピュータ実行可能命令であって３次元モデルを生成するように構成されているコンピュータ実行可能命令、を備えているデータを記憶している。３次元モデルは、座標系を表すデータに基づく座標系の表示、クレーンブームを表すデータに基づくブームの表示、及び最大水平作業距離を表すデータに基づく最大水平作業距離の表示、を含むことができる。３次元モデルはディスプレイ上に表示される。
【００１７】
本発明のこれら及び他の特徴及び利点は、付随の特許請求の範囲と併せて次の詳細な説明から自明となるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態に係るクレーンの斜視図を示している。
【図２】一実施形態に係るクレーン制御システムの配線図若しくはブロック線図を示している。
【図３】一実施形態に係る、クレーン及び最大水平作業距離面を示している。
【図４】一実施形態に係る、最大水平作業距離面とブームモデルと近接度ベクトルを有する座標系を示している。
【図５】一実施形態に係る、最大水平作業距離面とブームモデルと二重近接度ベクトルを有する座標系を示している。
【図６】一実施形態に係る、新たな場所へ動かされたブームモデル及び２つの更新された近接度ベクトルを有する図５の座標系を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本実施形態をこれより更に説明してゆく。次に続く段落では、実施形態の異なる態様がより詳細に定義されている。その様に定義されている各態様は、明確にそれとは反対の指示のない限り、何れかの他の単数又は複数の態様と組み合わされてもよい。具体的には、好適又は好都合であると示唆されている何れかの特徴が好適又は好都合であると示唆されている何れかの他の単数又は複数の特徴と組み合わされてもよい。
【００２０】
図１は、クレーン１０の斜視図である。クレーン１０は、地面との係合のための下部構造４、及び上部構造とも称される回転台８へ取り付けられている運転室６を含んでいる。回転台８は、下部構造４に対して回転軸「Ａ」周りに回転する。ブーム１２が、回転台８へ取り付けられていて、運転室６に配置されているコンピュータシステム（図２の３００）の様なコンピューティングデバイスによって、及びコンピューティングデバイスによって制御されるクレーン制御装置によって、制御されている。１つの実施形態では、コンピュータシステム３００は、ブーム運動、アウトリガーの伸展／収縮、ホイスト動作、などの様な、１つ又はそれ以上のクレーン機能を制御するように構成されているクレーン制御システムである。ブーム１２は、基部部分１３と、運転室６内の操作者制御によって及び／又はクレーン制御システム３００から受信される制御信号によって、基部部分１３に対して伸展（テレアウト（tele-out））又は収縮（テレイン（tele-in））させることのできる１つ又はそれ以上の伸縮部分１４と、を含むことができる。運転室６の使用及びコンピューティングデバイスの場所は例示にすぎず、コンピューティングデバイスは運転室６内に配置されている必要はない。例えば、コンピューティングデバイスはクレーン１０の下部構造に内蔵させることもできよう。
【００２１】
コンピューティングデバイス３００及び制御部は、更に、回転台８の動きを制御してブーム１２を左揺動させる及び右揺動させることができる。コンピューティングデバイス及び制御は、更に、ブーム１２を制御して上昇（ブームアップ）及び下降（ブームダウン）させることもできる。これらの６つの方向（テレアウト、テレイン、ブームアップ、ブームダウン、左揺動、及び右揺動）は、それぞれ、ベクトルによって表すことができ、各々が解説されている様に適切なアルゴリズムを使用して処理され追跡されるようになっていてもよい。ベクトル解析を行いブーム１２の向きを継続的に監視することによって、作業現場での障害物との衝突を回避することができる。
【００２２】
アウトリガー１６は、吊り上げ動作が遂行されようとしているときに、下部構造４の側面から伸び、クレーン１０のための支持基盤を提供する。アウトリガー１６は、クレーンを輸送する場合は収縮される。アウトリガーは独立に制御されていて、各アウトリガー１６を異なる距離へ伸展させることができるようになっている。例えば、図１の実施形態では、クレーンの左手側のアウトリガーは伸展され、クレーンの右手側のアウトリガーは収縮されている。アウトリガー１６の伸展又は長さは、例えば、コンピュータシステム３００へ動作可能に接続されていてもよいアウトリガー長さ監視装置によって、検出、計算、又は測定されるようになっていてもよい。
【００２３】
図２は、コンピュータシステム３００（又は他のコンピューティングデバイス）の或る実施形態であって、運転室コンピューティングデバイス３００又は無線ネットワークコンピュータ、又はここに言及されている何れかの他のコンピューティングデバイス、若しくは開示されている方法又は開示されている論理を実行するのに使用することのできる何らかの他のコンピューティングデバイス、を代表し得るコンピュータシステム３００の実施形態を示している。コンピュータシステム３００は、コンピュータシステム３００にここに開示されている方法又はコンピュータベースの機能の１つ又はそれ以上を遂行させるように、実行されることになる指令リスト又は命令３０２のセットを含んでいてもよい。コンピュータシステム３００は、独立型デバイスとして動作していてもよいし、又は例えばネットワークを使用して、例えば他のコンピュータシステム又は周辺デバイスへ接続されていてもよい。
【００２４】
ネットワーク化された配備では、コンピュータシステム３００は、サーバクライアントユーザーネットワーク環境でのサーバの資格で又はクライアントユーザーコンピュータとして動作していてもよく、又はピアツーピア（又は分散型）ネットワーク環境でのピアコンピュータシステムとして動作していてもよい。コンピュータシステム３００は、更に、パソコン又はモバイルコンピューティングデバイスの様な各種デバイスであって、限定するわけではないが特定のアプリケーションの実行、プログラムの実行、及び何れかの形態のブラウザを通してインターネット又はウェブにアクセスするというオプションを伴う実行を含め、当該機械によって取られるべきアクションを規定する命令３０２のセットを実行する能力のあるデバイスとして実装されていてもよいし又はその様なデバイスへ組み入れられていてもよい。更に、説明されているシステムの各々は、１つ又はそれ以上のコンピュータ機能を遂行するべく命令の一セット又は複数セットを個別に又は合同で実行するサブシステムの何れかの集合体を含んでいてもよい。
【００２５】
コンピュータシステム３００は、情報を通信するためのバス３２０にメモリ３０４を含んでいてもよい。メモリ３０４には、コンピュータシステムにここに説明されている行為又は動作の何れかを遂行させる働きをするコードが記憶されていてもよい。メモリ３０４は、ランダムアクセスメモリ、読み出し専用メモリ、プログラム可能メモリ、ハードディスクドライブ、又は何れかの他の型式の揮発性及び不揮発性メモリ又は記憶デバイスであってもよい。
【００２６】
コンピュータシステム３００は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）及び／又はグラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）の様なプロセッサ３０８を含んでいてもよい。プロセッサ３０８は、１つ又はそれ以上の汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、デジタル回路、光回路、アナログ回路、それらの組合せ、又は他の現時点で知られている又は今後開発されるデータ分析用及びデータ処理用のデバイスであってもよい。プロセッサ３０８は、命令３０２のセット又は他のソフトウェアプログラム、例えば論理的機能を実装するための手動でプログラムされた又はコンピュータ生成されたコードなど、を実装していてもよい。論理的機能又は説明されている何れのシステム要素も、他にも機能がある中でも、アナログの電気信号、音声信号、又は映像信号、又はそれらの組合せの様なアナログデータ源を、視聴目的又はコンピュータ処理の互換性目的の様な他のデジタル処理目的のためにデジタルデータ源へ処理及び／又は変換するようになっていてもよい。
【００２７】
コンピュータシステム３００は、更に、ディスクドライブユニット又は光学式ドライブユニット３１５を含んでいてもよい。ディスクドライブユニット３１５は、命令３０２の１つ又はそれ以上のセット、例えばソフトウェア、を埋め込むことのできるコンピュータ可読媒体３４０を含んでいてもよい。更に、命令３０２は、ここに説明されている動作の１つ又はそれ以上を遂行するようになっていてもよい。命令３０２は、コンピュータシステム３００による実行中は、メモリ３０４内及び／又はプロセッサ３０８内に完全に又は少なくとも部分的に常駐していてもよい。メモリ内の１つ又はそれ以上のデータベースは、荷重表データを記憶していてもよい。
【００２８】
メモリ３０４及びプロセッサ３０８は、更に、以上に論じられているコンピュータ可読媒体を含んでいてもよい。「コンピュータ可読媒体」、「コンピュータ可読記憶媒体」、「機械可読媒体」、「伝搬信号媒体」、及び／又は「信号担持媒体」は、命令実行可能なシステム、機器、又はデバイスによって或いはそれらと関連して使用するためのソフトウェアを含む、記憶、通信、伝搬、又は伝達する如何なるデバイス、を含むものとすることができる。機械可読媒体は、限定するわけではないが、選択的に、電子式、磁気式、光学式、電磁式、赤外線、又は半導体によるシステム、機器、デバイス、又は伝搬媒体、であってもよい。
【００２９】
コンピュータシステム３００は、更に、クレーン制御装置３５０、作業範囲制限装置３６０、及び定格容量制限装置３６５を含んでいてもよい。クレーン制御装置３５０は、プロセッサ３０８及びバス３２０と連結されていて、プロセッサ３０８から制御信号を受信したことに応えて、ブーム１２及び回転台８を含むクレーンの構成要素を制御するように構成されていてもよい。
【００３０】
定格容量制限装置３６５（当技術ではモーメント制限装置とも呼称される）は、クレーン操作者が確実にクレーン装置を設計パラメータの範囲内で安全に作業させるようにするための情報を提供する。作業範囲制限装置３６０は、クレーン操作者が確実にクレーン装置を規制容量の外で安全に作業させるようにするための情報を提供する。作業範囲制限装置３６０及び定格容量制限装置３６５は、それぞれ、複数のセンサを通してクレーンの動作を監視し、クレーン１０の限界に関する情報を操作者へ提供するようになっていてもよい。幾つかの実施形態では、作業範囲制限装置３６０及び定格容量制限装置３６５の機能性は単一のユニットへ組み合わされていてもよい。クレーン１０が物体を吊り上げると、クレーン１０の動作と共に継続的に読取りが変化する。センサは、クレーンブーム１２の長さ及び角度、吊り上げの高さ及び範囲、定格荷重、吊り上げ荷重、など、に関する情報を提供する。クレーン１０が許容範囲を超えて作業しそうになると、定格容量制限装置３６５及び／又は作業範囲制限装置３６０が、警報の鳴動、指示器の点灯、又はクレーンの動作の修正を行なうようになっている。幾つかの実施形態では、作業範囲制限装置３６０は、更に、ブーム１２、伸縮部分１４、及び回転台８の制御装置の役割を果たすように適合されていてもよい。
【００３１】
加えて、コンピュータシステム３００は、ユーザーがコンピュータシステム３００の構成要素の何れかと対話するために構成されている、キーボード、タッチスクリーンディスプレイ、及び／又はマウスの様な、入力デバイス３２５を含んでいてもよい。それは、更に、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ブラウン管（ＣＲＴ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、又は情報を伝えるのに適した他のディスプレイの様な、ディスプレイ３７０を含んでいてもよい。ディスプレイ３７０は、ユーザーがプロセッサ３０８の働きを見るためのインターフェースの役目、即ち具体的にはメモリ３０４又はドライブユニット３１５に記憶されているソフトウェアとのインターフェースの役目を果たすことができる。
【００３２】
コンピュータシステム３００は、通信ネットワーク経由の通信を可能にする通信インターフェース３３６を含んでいてもよい。ネットワークは、有線ネットワーク、無線ネットワーク、又はそれらの組合せ、を含んでいてもよい。通信インターフェース３３６ネットワークは、８０２．１１、８０２．１７、８０２．２０、ＷｉＭａｘ、セルラー電話規格、又は他の通信規格の様な、様々な通信規格による通信を可能にすることができる。
【００３３】
従って、当該方法及びシステムは、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組合せで実現することができる。当該方法及びシステムは、少なくとも１つのコンピュータシステムで集中的に実現されていてもよいし、又は異なる要素が幾つかの相互接続されたコンピュータシステムを跨いで散らばる分散的に実現されていてもよい。ハードウェアとソフトウェアの典型的な組合せは、汎用コンピュータシステムであって、ローディングされて実行されると、コンピュータシステムがここに説明されている方法を実施するように当該コンピュータシステムを制御するコンピュータプログラムを有する汎用コンピュータシステムということになろう。その様なプログラムされたコンピュータは、専用コンピュータと考えることもでき、運転室６への設置向けに及びクレーン１０の制御向けに特別に適合されていてもよい。
【００３４】
当該方法及びシステムは、更に、ここに説明されている動作の実装を可能にする機構全てを含んでいて、コンピュータシステムにローディングされるとこれらの動作を実施することのできるコンピュータプログラム製品に埋め込まれていてもよい。本文脈でのコンピュータプログラムとは、情報処理能力を有するシステムに或る特定の機能を直接に遂行させること、又は次のａ）別の言語、コード、又は表記法への変換、ｂ）異なる素材形態での再現、の何れか又は両方の後に遂行させること、を意図した命令のセットを何れかの言語、コード、又は表記法で表したものを意味する。
【００３５】
当業者には自明である様に、開示されている実施形態と関連付けて説明されている方法の段階又はアクションの順序は変更されてもよい。従って、図に登場している何れの順序又は図を参照して若しくは詳細な説明の中で説明されている何れの順序も、例示のみが目的であり、明示的に要求されている場合を別にして必須の順序を示唆するものではない。
【００３６】
図３は、図１のクレーン１０を、更に詳細に解説されている最大水平作業距離を表す３次元（「３Ｄ」）の面１８に関係付けて示している。最大水平作業距離は、クレーン１０の所望レベルの安定性を維持しながら所与の荷重が支持され得るクレーン１０からの最大水平作業距離である。この最大水平作業距離を超えて荷重を動かすことは、結果として望ましくない構成をもたらしかねない。
【００３７】
１つの実施形態では、３Ｄ面１８は、概して、或る角度範囲を通って延びていて概して台８の回転軸「Ａ」に対応する中心点を有する円弧によって形成することができる。円弧は最大水平作業距離を表す。更に円弧を垂直に延長させることによって３Ｄ面１８を形成することができる。こうして、３Ｄ面１８は、円筒状の壁又は面の区分或いは別の湾曲した平面の区分として示されることができる。１つの実施形態では、３Ｄ面１８の垂直方向の成分は水平方向の平面「Ｈ」（図４参照）に直角に延びており、よって３Ｄ面１８の一部又は全部が水平方向の平面「Ｈ」に直角である。従って、所与の揺動角度にて、最大水平作業距離は円弧の半径に対応する。半径若しくは最大水平作業距離は揺動角度の関数として変化するようになっていてもよい。
【００３８】
１つの実施形態では、最大水平作業距離は、最大荷重を最大水平作業距離と相関付ける荷重表に基づくことができる。例えば、操作者が自分たちは或る特定の最大荷重を吊り上げる必要があるはずだということを知っているなら、操作者は当該荷重についての最大水平作業距離を規定している荷重表を選択することができる。１つの実施形態では、荷重表を表すデータが制御システム３００へ提供されるようになっていてもよい。これは、最大荷重が作業距離について規定されている従来の荷重表と関連性はあるがそれとは異なる。最大水平作業距離はクレーンのアウトリガー構成に依存して変動することになる。例えば、最大水平作業距離は、吊り荷とクレーンとの間のアウトリガーが一杯まで伸ばされている場合には、伸ばされていないときに比べてより大きくなる。
【００３９】
他の実施形態では、フックにかかる荷重は制御システム３００によって測定することができ、そうすると最大水平作業距離は測定された荷重に基づいて求められる。例えば、予想される最高荷重についての最大水平作業距離を見つけるのではなしに、実際の荷重についての最大水平作業距離が確定される。この最大水平作業距離は、フックにかかる荷重が小さくなるにつれ増加する。従って、クレーンは、より軽い吊り荷ほどクレーンからより遠くで吊り上げることができるが、より重い荷重でもクレーンの近くにあるなら吊り上げることができるようになる。１つの実施形態では、フックにかかる荷重は荷重センサによって測定することができる。荷重センサは制御システム３００へ動作可能に連結されていてもよい。
【００４０】
最大水平作業差分を確定するのにどの技法が使用されようと、３Ｄ面は確定された最大水平作業距離に依存することになる。また、クレーン１０は非対称になっているアウトリガー１６構成を有していることもあるので、最大水平作業距離はクレーン１０上のブーム１２の揺動角度に依存して変動するようになっていてもよい。図３では、クレーン１０の右側に対し第１の最大水平作業距離２０が定義されており、更にクレーン１０の後方に対し第２の最大水平作業距離２２が定義されている。クレーン１０の前方及び左側に対する他の円筒状又は部分円筒状の３Ｄ面が存在するはずであるが、明快さを期してここには示されていない。この特定の実施例は４つの分断された円筒状又は部分円筒状の３Ｄ面を有するものとされているが、４つより多い又は少ない円筒状又は部分円筒状の３Ｄ面を存在させることも実施可能である。幾つかの実施形態では、揺動角度に依存して動的に最大水平作業距離を確定することができる。
【００４１】
図４を参照して、１つの実施形態では、コンピュータシステム３００は、プロセッサ３０８による命令３０２のセットの実行に応えて、ブーム１２の表示４２と、上に説明されている３Ｄ面１８の１つ又はそれ以上の形態をしている単数又は複数の最大水平作業距離の表示と、を有する３次元（「３Ｄ」）モデルを生成するように構成されている。図４では、最大水平作業距離及び異なる揺動角度を表すために４つの３Ｄ面３４、３６、３８、４０が示されている。ブーム表示４２と４つの３Ｄ面３４、３６、３８、４０は３Ｄ座標系３２の中で互いに対して向きを定められている。
【００４２】
１つの実施形態では、ブーム表示４２は、ブームの諸部分、例えば基部部分１３や伸縮部分１４、の相対的な位置付けを指し示す１つ又はそれ以上のブームセンサ５２（図３参照）からのセンサデータに基づいて生成される。例えば、１つの実施形態では、ブームセンサ５２は座標系３２に対するブームの部分１３の位置を測定することができる。代替的又は追加的に、ブームセンサ５２は、ブーム１２の伸展長さを測定することもできる。ブームセンサ５２は、更に、ブーム吊り上げ角度及びブーム揺動角度を測定するようになっていてもよい。
【００４３】
最大水平作業距離は、３Ｄモデル内の台８の垂直軸すなわち回転軸「Ａ」に対する場所に位置付けられていてもよい。加えて、最大水平作業距離は３Ｄモデル内で（単数又は複数の）円筒状区分として又は上に説明されている他の３Ｄ面１８として提供されていてもよい。（単数又は複数の）円筒状部分又は他の３Ｄ面１８は制御システム３００によって荷重表情報に基づいて生成されており、当該情報は、例えば、測定されたフック荷重又は所望又は予測フック荷重とアウトリガー配列とから導出することができる。
【００４４】
図４は、座標系３２と、最大水平作業距離を表す３Ｄ面３４、３６、３８、４０と、クレーンブーム１２を表すブームセグメント４２と、近接度ベクトル４４と、を含む３Ｄモデル３０の一例を示している。３Ｄ面３４、３６、３８、４０は、以上に説明されている技法を使用して定義されている。３Ｄ面は、更に、ここでは最大水平作業距離面と呼称されることもある。
【００４５】
１つの実施形態では、ブーム表示４２は、ブーム１２の物理的な配置向きを表す線分である。ブーム表示４２は、ブーム１２の基部を表す第１端４６とブーム１２の先端を表す第２端４８を有している。ブーム表示４２の向きは、ブームセンサ５２の様な、クレーン１０にとって利用可能な各種センサに基づいて確定することができる。例えば、揺動角度センサの様なブームセンサ５２であれば、ブーム表示４２が指している水平方向を確定することができるだろうし、ブーム長さセンサであれば、ブーム表示４２の長さを確定することになるだろうし、またブーム吊り上げ角度センサは、ブーム表示４２の水平方向の平面Ｈに対する角度を確定することができる。加えて、ブーム１２のフック端は、荷重がかかっていれば下方に撓むであろう。撓みの量は、当技術で知られているＲＣＬの計算に基づいて確定することができる。撓みは、ブームセグメント４２の第２端に別の線分によって表されてもよいし、又はブーム表示４２の長さ及び角度を詰めるという形でブームの描出物へ組み込まれてもよい。
【００４６】
図４に示されている様に、最大水平作業距離面３４、３６、３８、４０は、ブーム表示４２を定義している同じ座標系に対して定義されている。近接度ベクトル４４は最大水平作業距離面３４、３６、３８、４０とブーム表示４２との間の最小ベクトルである。このベクトル４４は、ブーム表示４２及び最大水平作業距離面３４、３６、３８、４０の既知の座標に基づいて計算することができる。このベクトル４４は、個別の点で算出されてもよいし、又は継続的に計算されてもよい。
【００４７】
近接度ベクトル４４は、ブーム１２の先端が最も近い最大水平作業距離面（図４の３４）にどれほど近接しているかを指し示していて、ブーム１２と最も近い最大水平作業距離３４との間の最小距離の方向も与えている。つまり、ベクトル４４は、距離及び当該距離が延びる方向に関係する情報を提供するように構成されている。近接度ベクトル４４は、ブーム１２を動かせばフックが最も近い最大水平作業距離にぶつかってしまうかどうかを判定する比較的単純な計算を可能にさせる。例えば、近接度ベクトル４４の絶対値は、ブーム１２が最も近い最大水平作業距離３４に接近するにつれてゼロに近づくはずである。
【００４８】
幾つかの実施形態では、クレーン制御装置３００は、近接度ベクトル４４の絶対値に基づいて操作者入力に対する感度を調節するように構成されていてもよい。近接度ベクトル４４がゼロに近づくと、クレーン制御は、ブームが最も近い最大水平作業距離面にぶつかるのを防止するように低速化してもよい。例えば、クレーン制御装置３００は、ブーム１２が最も近い最大水平作業距離面に接近するにつれてブーム１２の速度を落とすようにブーム１２を制御することができる。１つの実施形態では、ブーム１２がより低い最大水平作業距離を有する隣接の旋回又は揺動セクタに接近するにつれ、ブーム１２が揺動する速さ（即ち揺動角度の変化率）を遅くすることができる。別の実施形態では、ブーム１２が最大水平作業距離面に接近するにつれ、ブーム１２が伸縮する速さを落とすことができる。更に別の実施形態では、ブーム１２が最大水平作業距離面に接近するにつれ、ブーム１２を上昇又は下降させる速さ（即ち吊り上げ角度の変化率）を遅くすることができる。
【００４９】
制御システム３００は、ブーム１２が最大水平作業距離面に接近しつつある旨の近接度ベクトルに基づく指示に応えて、以上のクレーン諸機能（例えば、ブーム伸縮速度、ブーム揺動速度、ブーム吊り上げ速度）の１つ又はそれ以上を制御することができる、ということが理解される。ブーム１２の様なクレーン構成要素を低速化することに加え、制御システム３００は、代替的又は追加的に、ブームの様なクレーン構成要素の動きを停止させるようにしてもよい。
【００５０】
１つの実施形態では、閾値ベクトル絶対値が制御システム３００にて提供されてもよい。閾値ベクトル絶対値は、最大許容近接度ベクトル又は最小許容近接度ベクトルであってもよい。例えば、１つの実施形態では、閾値ベクトル絶対値は、フックと最も近い最大許容作業距離面との間の最小許容近接度である。制御システム３００は、フックと最大作業距離面との間の距離が閾値ベクトル絶対値より小さいことに応えて、クレーン機能を変更するように構成されている。クレーン機能は、例えば、揺動方向、伸縮方向、又は吊り上げ方向の１つ又はそれ以上の方向のブーム速度であってもよい。
【００５１】
代替的又は追加的に、運転停止ベクトル絶対値が制御システム３００にて確立されてもよい。そうすると、フックにかかる荷重が最大作業距離に対して運転停止ベクトルより小さい距離に位置付けられていることに応えて、クレーン制御システム３００が、伸縮方向、揺動方向、又は吊り上げ方向のブームの動きの様な、クレーン機能を運転停止させるようになっていてもよい。
【００５２】
幾つかの実施形態では、クレーン制御システム３００は、制御に対する感度を異なる量で調節するようになっていてもよい。クレーン１０は、ブーム１２を上昇させてゆくとき又はブーム１２を収縮させてゆくときは最も近い最大水平作業距離３４にぶつかることはなさそうなので、クレーン制御システム３００は、それら各々の場合の感度を、ブーム１２を下降させてゆくとき又は伸展させてゆくときの感度より引き下げてもよいし、又はそれらの感度を一切調節しないというのであってもよい。
【００５３】
幾つかの実施形態では、操作者入力の感度を選択的に調節するのに絶対値と併せて近接度ベクトル４４の方向が用いられてもよい。例えば、揺動角度感度の引き下げは、近接度ベクトル４４の周方向成分に依存し、ブーム角度感度及びブーム伸縮感度の引き下げは、近接度ベクトル４４上の半径方向成分に依存していてもよい。これらの計算は、米国仮特許出願第６２／０９６，０４１号（障害物の近くでクレーンを動作させるためのクレーン３Ｄ作業空間の空間的技法（ＣＲＡＮＥ  ３Ｄ  ＷＯＲＫＳＰＡＣＥ  ＳＰＡＴＩＡＬ  ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ  ＦＯＲ  ＣＲＡＮＥ  ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ  ＩＮ  ＰＲＯＸＩＭＩＴＹ  ＯＦ  ＯＢＳＴＡＣＬＥＳ））及びそれに続いて出願されている同じ名称を有する米国特許出願第１４／９７４，８１２号に見つけられ、両出願をここに参考文献としてそっくりそのまま援用する。
【００５４】
図４に描かれている様な実施例では、近接度ベクトル４４は、単一の最大水平作業距離面について計算することができる。図５に示されている実施例の様な幾つかの実施形態では、クレーン制御システム３００は、複数の最大水平作業距離面３４、３６、３８、４０の間の断絶を勘案して複数の近接度ベクトル４４ａ、４４ｂを使用することができる。例えば、幾つかの実施形態では、現在の作業領域又は旋回セクタでの最大水平作業距離面までの略半径方向の距離を指し示すべく或る近位度ベクトルが提供され、異なる最大水平作業距離を有する隣接の作業領域又は旋回セクタまでの距離と当該隣接の作業領域が位置する方向を指し示すべくもう１つの近位度ベクトルが提供されてもよい。
【００５５】
図５は、最大水平作業距離面３４、３６、３８、４０に対して位置付けられているクレーンブーム４２の別の３Ｄモデルではあるが複数の近接度ベクトル４４ａ、４４ｂを有する３Ｄモデルを示している。上から見て時計回りにブーム１２が揺動するつもりなら、第１の近接度ベクトル４４ａの与り知らぬところで異なる最大水平作業距離面３６にぶつかってしまうだろう。従って、第２の近接度ベクトル４４ｂが、クレーン制御システムに影響を与えるために使用されている。第２の近接度ベクトル４４ｂを追加した場合、クレーン制御システム３００は、時計回りの揺動運動を、ブームが時計回りに揺動されても異なる最大水平作業距離面３６に干渉することのないほどブームが収縮されるまで阻止することができる。
【００５６】
図６は、最大水平作業距離面３４、３６を作業範囲制限装置（ＷＲＬ）と組み合わせた別の実施形態を示している。作業範囲制限装置の働きは、前述の米国仮特許出願第６２／０９６，０４１号及び米国特許出願第１４／９７４，８１２号に記載されている。この組合せの場合、クレーンの周りの空間について禁止領域又は障害物が定義されている。禁止領域又は障害物は、最大水平作業距離面３４、３６と同じに取り扱うことができ、近接度ベクトルが禁止領域及び最大水平作業距離面の最近接を指し示す。禁止領域は、例えば、最大水平作業範囲を超える区域とすることができる。追加的又は代替的に、フックにかかる荷重を、ブーム吊り上げ角度が増加してゆく際のブームの曲げ剛性によって制限するようにしてもよい。こうして、相対的に高い吊り上げ角度及び／又は相対的に高いブーム長さに対応する別の禁止領域がクレーン付近に存在することもある。別の禁止領域は、実質的に障害物を定義する容積、或いは、例えば最大吊り上げ高さを定義する平面又は建物又は作業現場の他の物体の様な障害物の面を定義する平面、ということになろう。
【００５７】
図６に示されている様に、ＷＲＬ禁止領域として天井高さ規制５０が表されていて、３Ｄの平面状の面（それは平面のみならず稜線にも基づいている）として取り扱われている。この場合もやはり近接度ベクトル４４ａ、４４ｂ、４４ｃが円筒状の面と共に当該平面状の面に対しても計算される。そうするとクレーン制御システムは操作者入力に応えて、ブームの動きを修正することができる。例えば、図６では、ブームの上方への動き及び伸展機能は、天井高さ規制との相互作用に基づいて阻止されてもよい。同様に、揺動運動及び伸展の制御は、制御の感度を制限するように修正されてもよい。
【００５８】
従って、以上の実施形態では、最大水平作業距離面（即ち３Ｄ面）までの距離と方向が確定され、近接度ベクトルとしてコンピューティングシステム３００へ提供される。次いで、ブーム１２を動かせばフックが最も近い最大水平作業距離面にぶつかってしまうかを判定するための計算が近接度ベクトルに基づいて実施される。続いて、最大水平作業距離面を超えるフックの動きを回避するようにブーム１２の動きが制御されることになる。
【００５９】
加えて、最大水平作業距離の計算は、例えば、各アウトリガーの位置に基づくことができる。１つの実施形態では、アウトリガーは、互いに対して非対称的に配列及び伸展されていることもある。そうすると、異なる揺動角度又は異なる揺動角度範囲に対応する複数の最大水平作業距離が提供される。つまり、最大水平作業距離はブームの揺動角度に依存して変動することができる。
【００６０】
以上の実施形態では、クレーン制御システム３００は、生成された３Ｄモデルをディスプレイ３７０へ出力することができる。例えば、１つの実施形態では、メモリ３０４又は３１５は、プロセッサ３０８へ動作可能に接続されていて、座標系を表すデータ、クレーンブームを表すデータ、最大水平作業距離を表すデータ、及びプロセッサ３０８による実行のためのコンピュータ実行可能命令、を記憶することができる。コンピュータ実行可能命令は、プロセッサ３０８によって実行されたときに、３Ｄモデルを生成し当該３Ｄモデルをディスプレイ３７０へ出力するように構成されている。
【００６１】
３Ｄモデルは、例えば、座標系を表すデータに基づいた座標系３２の表示、クレーンブームを表すデータに基づいたブーム表示４２、及び最大水平作業距離を表すデータに基づいた最大水平作業距離の表示、を含むことができる。最大水平作業距離の表示は、例えば３Ｄ面３４、３６、３８、４０として示されてもよい。１つの実施形態では、３Ｄ面は、円筒状区分の形態をしている。３Ｄモデルは、更に、天井高さ規制５０を含んでいてもよい。更にまた、表示された３Ｄモデル内に１つ又はそれ以上のベクトル４４ａ、４４ｂ、４４ｃが示されていてもよい。
【００６２】
従って、幾つかの実施形態では、ディスプレイ３７０は、概して、例えば図４−図６に示されている特徴を含む３Ｄモデルを表示することができる。１つの実施形態では、３Ｄモデルは、ブーム表示４２の代わりに、クレーン１０、クレーンブーム１２、及び／又は他のクレーン構成要素、の縮尺合わせされた描出物を含んでいてもよい。
【００６３】
ディスプレイ３７０は、クレーン上の操作者運転室に取り付けられていてもよいし、操作者運転室から離れた位置のクレーン上の制御パネルに取り付けられていてもよいし、現場から離れた制御センターに取り付けられていてもよいし、又はクレーン制御システムバス３２０へ動作可能及び／又は通信可能に連結されているタブレットやラップトップコンピュータの様な携帯型電子デバイス上に含まれていてもよい。
【００６４】
従って、以上の実施形態では、クレーン、クレーンブーム、又はアウトリガーの様な他のクレーン構成要素、作業範囲限界又は境界、及びそれらの座標系内相対位置、の３Ｄ表示をディスプレイ３７０上で操作者へ提示することができる。そうすると、操作者は、作業現場でのクレーンの位置を他の作業現場内物体に対して及び特定の荷重及び特定のクレーン構成についてのクレーンの作業範囲限界に対して簡単に見極めることができるようになる。３Ｄモデルは、既定間隔で更新され、既定間隔でディスプレイ３７０へ出力されてもよい。１つの実施形態では、既定間隔は、ディスプレイ３７０がクレーン又は他のクレーン構成要素の動きを実質的にリアルタイムで示すべく構成されるほど十分に短くされている。つまり、３Ｄモデルは動的３Ｄモデルということになり、ディスプレイ３７０は動的モデルを表示することができるわけである。
【００６５】
ここに参照されている全ての特許は、本開示の本文内にそういうものとして具体的に指示されていようがいまいが、これにより、ここにその全体を参考文献として援用する。
【００６６】
本開示では、原文の「ａ」又は「ａｎ」の対訳である「一」又は「或る」は、単数形と複数形のどちらも含むと解釈されるべきである。逆に、複数形品目への言及は、該当する場合には単数形を含む。
【００６７】
以上より、本発明の新規性のある概念の真の精神及び範囲から逸脱することなく数々の修正及び変更が達成され得るものと観測される。示されている特定の実施形態に対する何らの限定も意図されておらず、また暗示されるものでもないことを理解されたい。本開示は、付随の特許請求の範囲によって、当該特許請求の範囲の範囲内に収まる全てのその様な修正を網羅するものとする。
【符号の説明】
【００６８】
４  下部構造
６  運転室
８  回転台
１０  クレーン
１２  ブーム
１３  基部部分
１４  伸縮部分
１６  アウトリガー
１８  ３次元（３Ｄ）の面
２０、２２  最大水平作業距離
３０  ３Ｄモデル
３２  ３Ｄ座標系
３４、３６、３８、４０  最大水平作業距離面
４２  ブームを表すセグメント
４４、４４ａ、４４ｂ、４４ｃ  近接度ベクトル
４６  第１端（ブーム基部を表示）
４８  第２端（ブーム先端を表示）
５０  天井高さ規制
５２  ブームセンサ
３００  コンピュータシステム
３０２  命令
３０４  メモリ
３０８  プロセッサ
３１５  ディスクドライブユニット
３２０  バス
３２５  入力デバイス
３３６  通信インターフェース
３４０  コンピュータ可読媒体
３５０  クレーン制御装置
３６０  作業範囲制限装置
３６５  定格容量制限装置
３７０  ディスプレイ
Ａ  回転台の回転軸
Ｈ  水平方向の平面
【図１】
2018070376.tif 000003
【図２】
2018070376.tif 000004
【図３】
2018070376.tif 000005
【図４】
2018070376.tif 000006
【図５】
2018070376.tif 000007
【図６】
2018070376.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月22日(2017.12.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセッサ及びメモリを有しているコンピューティングデバイスによって実行可能な、クレーンのブームを制御するための方法であって、
前記メモリ内に、ブームのフックにかかる荷重についての最大水平作業距離を表すデータを保存する段階と、
前記メモリ内に、前記ブームの位置を表すブームデータを保存する段階と、
前記フックの位置と前記最大水平作業距離との間の最小ベクトルを計算する段階と、
前記コンピューティングデバイスによって、前記最小ベクトルがゼロ絶対値に達するのを防ぐように前記ブームの動きを制御する段階と、
を備えている、クレーンのブームを制御するための方法。
【請求項２】
最大水平作業距離を表すデータを保存する段階は、荷重表を表すデータを入力する段階を備えている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記最大水平作業距離は揺動角度に依存して変動する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
最大水平作業距離を表すデータを保存する段階は、前記フックにかかる荷重を検出する段階と、前記検出された荷重に基づいて前記最大水平作業距離を計算する段階と、を備えている、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
最大水平作業距離を計算する段階は、少なくとも１つのアウトリガーの位置を検出する段階と、前記検出された位置を使用して前記最大水平作業距離を計算する段階と、を備えている、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記方法は、更に、
メモリ内に、前記クレーンの付近の禁止領域を保存する段階と、
前記禁止領域と前記ブームとの間の第２の最小ベクトルを計算する段階と、
前記コンピューティングデバイスによって、前記第２の最小ベクトルがゼロ絶対値に達するのを防ぐように前記ブームの動きを制限する段階と、
を備えている、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ブームの動きを制限する段階は、
閾値ベクトル絶対値を確立する段階と、
前記フックと前記最大水平作業距離との間の前記最小ベクトルの絶対値が前記閾値ベクトル絶対値より小さいことに応えてクレーン機能を変更する段階と、
を備えている、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記クレーン機能を変更する段階は、前記フックを前記最大水平作業距離により近寄らせるような少なくとも１つの方向への前記ブームの動きを低速化する段階を備えている、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ブームの動きを制限する段階は、更に、
運転停止閾値ベクトル絶対値を確立する段階と、
前記フックと前記最大水平作業距離との間の前記最小ベクトルの絶対値が前記運転停止閾値ベクトル絶対値より小さいことに応えて前記ブームの動きを停止させる段階と、
を備えている、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記クレーン機能は、収縮、伸展、ブーム上昇、ブーム下降、左揺動、及び右揺動、から成る群より選択される、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
作業現場の障害物の近くにあるクレーンのブームを制御するためのシステムであって、
クレーンブームの動作を制御するように構成されているクレーン制御システムと、
前記クレーン制御システムと動作可能に通信しているプロセッサと、
前記プロセッサと動作可能に通信しているメモリと、
を備えており、
前記メモリは、
座標系を表すデータ、
前記クレーンブームを表すデータ、
最大水平作業距離を表すデータ、及び、
前記プロセッサによる実行のためのコンピュータ実行可能命令であって、前記プロセッサに前記クレーンブームと前記最大水平作業距離との間の最小ベクトルを前記クレーンブームを表す前記データ及び前記最大水平作業距離を表す前記データに基づいて計算させて、前記クレーン制御システムに前記計算された最小ベクトルに基づいて前記ブームの動きを制限させるように構成されているコンピュータ実行可能命令、
を備えるデータを記憶している、
システム。
【請求項１２】
前記最大水平作業距離を表す前記データは揺動角度に依存している、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記クレーンのフックにかかる荷重を測定するように構成されている荷重センサをさらに備えており、前記最大水平作業距離を表すデータは前記フックにかかる測定荷重に依存している、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
アウトリガー長さ監視装置をさらに備えており、検出されたアウトリガー長さが前記最大水平作業距離を計算するのに使用される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記最大水平作業距離は円筒の一区分を形成する３次元の面として前記座標系に表される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
クレーン制御システムであって、
プロセッサと、
前記プロセッサへ動作可能に連結されているディスプレイと、
前記プロセッサと動作可能に通信しているメモリと、
を備えており、
前記メモリは、
座標系を表すデータ、
クレーンブームを表すデータ、
最大水平作業距離を表すデータ、及び、
前記プロセッサによる実行のためのコンピュータ実行可能命令であって、
前記座標系を表す前記データに基づく前記座標系の表示、
前記クレーンブームを表す前記データに基づくブーム表示、
前記最大水平作業距離を表す前記データに基づく前記最大水平作業距離の表示、を備える３次元モデルを生成するように構成されていて、
前記３次元モデルは、前記ディスプレイ上に表示される、コンピュータ実行可能命令、
を備えるデータを記憶している、
クレーン制御システム。
【外国語明細書】
2018070376000001.pdf