(57)【要約】【課題】、超音波を用いた測距技術を利用することで、ブームの撓み変形の影響を排して、ブーム先端部あるいはフックの二次元位置を高精度で検出できるクレーン装置における位置検出装置を提供する。【解決手段】ブーム３の先端部３ｂに取付けられた超音波発信器１１から発信される超音波を、車両１側に離間状態で取付けられた第１超音波受信器１２と第２超音波受信器１３においてそれぞれ受信し、超音波の発信時から各超音波受信器１２、１３のそれぞれにおける受信時までの超音波の伝播時間をそれぞれ求め、これら各伝播時間に基づいて各超音波受信器１２、１３と超音波発信器１１の距離をそれぞれ求めることで、車両１に対するブーム３の先端部３ｂの位置を算出する。係る構成によれば、例えブーム３に撓み変形が生じていても、またその変形量の多少に拘らず、この撓み変形の影響を完全に排除して、ブーム３の先端部３ｂの車両１に対する位置を極めて精度良く検出することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（１）上に取付けたブーム（３）の先端部（３ｂ）からワイヤロープ（６）を介してフック（５）を垂下支持したクレーン装置において、
上記ブーム（３）の先端部（３ｂ）に取付けられた超音波発信器（１１）と、
上記車両（１）側に離間状態で取付けられ上記超音波発信器（１１）から発信される超音波を受信する第１超音波受信器（１２）と第２超音波受信器（１３）と、
上記超音波発信器（１１）における超音波の発信時から上記第１超音波受信器（１２）と第２超音波受信器（１３）のそれぞれにおける受信時までの超音波の伝播時間をそれぞれ求め、これら各伝播時間に基づいて上記第１超音波受信器（１２）と第２超音波受信器（１３）と上記超音波発信器（１１）の距離をそれぞれ求めることで上記車両（１）に対する上記ブーム（３）の先端部（３ｂ）の位置を算出する位置演算手段（１０）と、
を備えたことを特徴とするクレーン装置における位置検出装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記ブーム（３）の先端部（３ｂ）から垂下される上記フック（５）に第３超音波受信器（１４）を配置し、
上記位置演算手段（１０）は、上記第３超音波受信器（１４）における超音波の伝播時間に基づいて上記ブーム（３）の先端部（３ｂ）に対する上記フック（５）の高さ方向の位置を求めるとともに、該高さ方向の位置と上記ブーム（３）の先端部（３ｂ）の上記車両（１）に対する位置とに基づいて上記フック（５）の上記車両（１）に対する位置を算出する構成であることを特徴とするクレーン装置における位置検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
上記フック（５）を吊下支持する上記ワイヤロープ（６）の繰出長さの変化量を検出する変化量検出手段（１７）を備え、
上記位置演算手段（１０）は、上記変化量検出手段（１７）にて検出される上記ワイヤロープ（６）の繰出長さの変化量と、上記第３超音波受信器（１４）にて受信される超音波の伝播時間であって上記変化量検出手段（１７）による上記ワイヤロープ（６）の変化量の検出始点における伝播時間と検出終点における伝播時間の差分とに基づいて音速を推定し、この推定音速と超音波の伝播時間とによって距離を算出する構成であることを特徴とするクレーン装置における位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、クレーン装置において、例えば、吊荷の移動制御上の基準となるブームの先端部あるいはフックの二次元位置を、該ブームの伸縮量とか起伏量等の機械的な変位量に基づくことなく検出するようにしたクレーン装置における位置検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
クレーン装置においては、従来から吊荷の移動制御を行なう場合の基準となるブームの先端部あるいは該先端部から垂下支持されるフックの二次元位置を検出する要求があり、そのために種々の手法が提案されている（例えば、特許文献１〜２参照）。
【０００３】
特許文献１に示されるものは、ブームの先端から垂下支持されるフックの最大降下位置を求める技術であって、ブームの伸縮量と起伏角度に基づいてブーム先端部の位置を求めるとともに、ワイヤロープの最大繰出量を記憶しておき、現在のブームの伸縮量と起伏角度の下でワイヤロープを最大に繰出したときのフックの降下位置を求めるものである。
【０００４】
しかし、係る算出手法では、ブームの伸縮量と起伏角度を要素としているため、ブームに撓みが生じた場合には、この撓みによるブーム先端の降下変量に対応する距離だけフックの降下位置にズレが生じ、フックの地上高さに誤差が生じる。
【０００５】
また、フックの地上高さを一定に保持してこれを水平に移動させるフック水平移動においては、上記誤差の分だけフックが上下方向に移動し適正なフック水平移動が困難となる。
【０００６】
このような問題に対処する技術として、特許文献２には、ブームの伸縮量と起伏角度に基づいてブーム先端部の位置を求めるものにおいて、予めブーム先端に負荷を作用させたときに生じるブームの撓み角度と負荷の関係をブーム起伏角度毎に記憶させておき、実際の作業に際しては、ブームの起伏角度と負荷の大きさ基づいてブームの撓み角度を読出し、この撓み角度をブーム起伏角度から減じてこれを補正起伏角度とし、この補正起伏角度に基づいてブーム先端の位置、さらにはここから垂下支持されたフックの位置を求めるものである。
【０００７】
なお、通常、ブーム長さは、ブームの伸縮量を長さセンサによって検出し、この検出された伸縮量を、予め求めたブーム全縮小時の基準長さに加えることで算出されるが、このような長さ検出手法とは異なり、超音波を用いて長さ（距離）を求める手法も知られている（特許文献３参照）。
【０００８】
即ち、特許文献３に示されるものは、二点間における超音波の伝播時間を求め、この伝播時間に音速を掛け合わせることで二点間距離を求める超音波測定手法である。なお、この超音波測定手法では音速を演算要素とすることから、この音速が空気温度、即ち、超音波の伝播環境温度によって変化すると、この音速を用いて取得された距離には誤差を生じる。係る不具合を解消する技術として、特許文献３に示されるように、検出点からの距離が異なる二つの測定点にそれぞれ超音波受信器を配置し、上記検出点から発信された超音波、又は該検出点で反射した反射波を上記二つの測定点の超音波受信器でそれぞれ受信し、それら各測定点における超音波の伝播時間を求めることで、音速を考慮することなく、該伝播時間に基づいて検出点と測定点の間の距離を算出するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平６−２６３３８４号公報
【特許文献２】特開昭５５−８０６９１号公報
【特許文献３】特開昭６３−１２２９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、上掲の特許文献２に示された位置検出手法では、特許文献１の位置検出手法における問題点、即ち、ブームの撓み変形による位置検出誤差を解消し精度の高い位置検出を行なうことができるものの、予めブームの撓み角度と負荷の関係をブーム起伏角度毎に保持し、且つブームの起伏角度と負荷の大きさ基づいてブームの撓み角度を読出し、演算にて補正起伏角度を得ることが必要であって、その制御系が複雑となり、延いてはコストアップを将来するという問題がある。
【００１１】
なお、上掲の特許文献３に示される長さ検出手法によってブーム長さを検出したとしても、このブーム長さを用いて例えば、ブーム先端の位置検出を行なう場合には、やはりブームの撓み変形に起因する位置検出誤差は生じる。
【００１２】
そこで本願発明は、超音波を用いた測距技術を利用することで、ブームの撓み変形の影響を排して、しかも簡単な構成によって、ブーム先端部あるいは該ブーム先端部から垂下支持されたフックの二次元位置を高精度で検出し得るようにしたクレーン装置における位置検出装置を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。
【００１４】
本願の第１の発明では、車両１上に取付けたブーム３の先端部３ｂからワイヤロープ６を介してフック５を垂下支持したクレーン装置において、上記ブーム３の先端部３ｂに取付けられた超音波発信器１１と、上記車両１側に離間状態で取付けられ上記超音波発信器１１から発信される超音波を受信する第１超音波受信器１２と第２超音波受信器１３と、上記超音波発信器１１における超音波の発信時から上記第１超音波受信器１２と第２超音波受信器１３のそれぞれにおける受信時までの超音波の伝播時間をそれぞれ求め、これら各伝播時間に基づいて上記第１超音波受信器１２と第２超音波受信器１３と上記超音波発信器１１の距離をそれぞれ求めることで上記車両１に対する上記ブーム３の先端部３ｂの位置を算出する位置演算手段１０とを備えたことを特徴としている。
【００１５】
本願の第２の発明では、上記第１の発明に係るクレーン装置における位置検出装置において、上記ブーム３の先端部３ｂから垂下される上記フック５に第３超音波受信器１４を配置し、上記位置演算手段１０は、上記第３超音波受信器１４における超音波の伝播時間に基づいて上記ブーム３の先端部３ｂに対する上記フック５の高さ方向の位置を求めるとともに、該高さ方向の位置と上記ブーム３の先端部３ｂの上記車両１に対する位置とに基づいて上記フック５の上記車両１に対する位置を算出する構成であることを特徴としている。
【００１６】
本願の第３の発明では、上記第１又は第２の発明に係るクレーン装置における位置検出装置において、上記フック５を吊下支持する上記ワイヤロープ６の繰出長さの変化量を検出する変化量検出手段１７を備え、上記位置演算手段１０は、上記変化量検出手段１７にて検出される上記ワイヤロープ６の繰出長さの変化量と、上記第３超音波受信器１４にて受信される超音波の伝播時間であって上記変化量検出手段１７による上記ワイヤロープ６の変化量の検出始点における伝播時間と検出終点における伝播時間の差分とに基づいて音速を推定し、この推定音速と超音波の伝播時間とによって距離を算出する構成であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本願発明では次のような効果が得られる。
【００１８】
（ａ）本願の第１の発明に係るクレーン装置における位置検出装置によれば、上記ブーム３の先端部３ｂに取付けられた超音波発信器１１から発信される超音波を、上記車両１側に離間状態で取付けられた第１超音波受信器１２と第２超音波受信器１３においてそれぞれ受信し、超音波の発信時から上記第１超音波受信器１２と第２超音波受信器１３のそれぞれにおける受信時までの超音波の伝播時間をそれぞれ求め、これら各伝播時間に基づいて上記第１超音波受信器１２と第２超音波受信器１３と上記超音波発信器１１の距離をそれぞれ求めることで上記車両１に対する上記ブーム３の先端部３ｂの位置を算出するように構成しているので、換言すれば、ブーム３を該ブーム３の先端部３ｂの位置検出の要素として用いることなく、空中を介して対向する上記超音波発信器１１と上記第１超音波受信器１２の間の直線距離と、上記超音波発信器１１と上記第２超音波受信器１３の間の直線距離とに基づいて上記車両１に対する上記ブーム３の先端部３ｂの位置を算出するように構成しているので、例え上記ブーム３に撓み変形が生じていても、またその変形量の多少に拘らず、この撓み変形の影響を完全に排除して、上記ブーム３の先端部３ｂの上記車両１に対する位置を極めて精度良く検出することができ、例えば、上記ブーム３の先端部３ｂの位置を基準として行なわれるクレーン装置の揚程監視あるいは作業半径監視の信頼性が向上することになる。
【００１９】
（ｂ）  本願の第２の発明に係るクレーン装置における位置検出装置によれば、上記（ａ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記フック５に配置した第３超音波受信器１４によって上記超音波発信器１１からの超音波を受信してその伝播時間に基づいて上記ブーム３の先端部３ｂに対する上記フック５の高さ方向の位置を求め、さらにこの高さ方向の位置と上記ブーム３の先端部３ｂの上記車両１に対する位置（即ち、上記ブーム３の撓み変形の影響が完全に排除された高精度の位置）とに基づいて上記フック５の上記車両１に対する位置を算出するようにしているので、上記フック５の上記車両１に対する位置も上記ブーム３の撓み変形の影響が完全に排除された高精度なものとなり、特にフック５の揚程監視、延いては吊荷の吊上げた係る作用効果の監視を高い信頼性の下で行なうことができる。
【００２０】
（ｃ）  本願の第３の発明に係るクレーン装置における位置検出装置によれば、上記（ａ）又は（ｂ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記フック５を吊下支持する上記ワイヤロープ６の繰出長さの変化量を検出する変化量検出手段１７を備え、上記変化量検出手段１７にて検出される上記ワイヤロープ６の繰出長さの変化量と、上記第３超音波受信器１４にて受信される超音波の伝播時間であって上記変化量検出手段１７による上記ワイヤロープ６の変化量の検出始点における伝播時間と検出終点における伝播時間の差分とに基づいて音速を推定し、この推定音速と超音波の伝播時間とによって距離を算出するようにしているので、
（ｃ−１）  推定音速と超音波の伝播時間とに基づいて距離を算出することで、その算出距離の精度がより一層高められ、その結果、上記ブーム３の先端部３ｂの上記車両１に対する位置検出、あるいは上記フック５の上記車両１に対する位置検出がより高精度なものとなる、
（ｃ−２）  上記推定音速の取得を、クレーン装置に本来的に備えられている装備品用いて行なうことができ、推定音速の取得のために専用の部材を設ける必要がなく、それだけ位置検出装置のコストダウンを図ることができる、
等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本願発明の実施の形態に係るクレーン装置における位置検出装置のシステム構成図である。
【図２】図１に示した位置検出装置における機能ブロック図である。
【図３】位置検出装置における第１の位置検出手法の説明図である。
【図４】位置検出装置における第２の位置検出手法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本願発明を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。
【００２３】
Ａ：システム構成
図１及び図２は、本願発明の実施形態に係るクレーン装置Ｚにおける位置検出装置のシステム構成を示しており、同図において符号１は車両、符号２は上記車両１上に旋回可能に搭載された旋回台、符号３はその基端部３ａが上記旋回台２に起伏動可能に連結された伸縮式のブーム、符号４は上記ブーム３の先端部３ｂに設けられたブームヘッド、符号５はワイヤロープ６によって上記ブームヘッド４から垂下支持されたフックである。
【００２４】
上記フック５は、上記旋回台２側に配置したウィンチ７によって上記ワイヤロープ６を巻き込み・繰り出しすることで上昇又は降下される。また、上記ブーム３は、内蔵の伸縮用油圧シリンダ（図示省略）によって伸縮駆動されるとともに、上記旋回台２との間に配置して起伏用油圧シリンダ８によって起伏駆動される。
【００２５】
そして、このクレーン装置Ｚに備えられた本願発明の要旨に係る位置検出装置は、上記ブームヘッド４の特定位置、例えば、上記ワイヤロープ６が多段に巻き掛けられるシーブブロック（図示省略）の軸心位置と、上記フック５の特定位置、例えば、該フック５が保持されたシーブブロック位置の、上記車両１の特定位置、例えば、後述する第１超音波受信器１２の取付位置に対する二次元位置を、超音波を用いた測距技術を利用して、検出するものである。
【００２６】
なお、この実施形態では、次述の第１超音波受信器１２の取付位置を座標原点として上記ブームヘッド４とフック５の二次元位置を求めるようにしている。この場合、上記第１超音波受信器１２の上記旋回台２に対する取付位置と、該第１超音波受信器１２（即ち、座標原点）に対する上記第２超音波受信器１３の取付位置は、共に既知とされる。従って、上記座標原点の地面からの高さも既知とされる。
【００２７】
係る位置検出を実現するために、上記ブームヘッド４の上記特定位置には超音波発信器１１が、上記車両１の上記旋回台２には適宜離間して第１超音波受信器１２と第２超音波受信器１３が、それぞれ配置されるとともに、上記フック５側には第３超音波受信器１４が配置されている。
【００２８】
また、同期信号の送受信を行なうために、上記ブームヘッド４側には無線送受信機１５が、上記フック５側には無線送受信機１６が、それぞれ配置されている。
【００２９】
さらに、上記ブーム３の基端部３ａには、上記ウィンチ７からの上記ワイヤロープ６の繰出し量をガイドシーブ９の回転量として検出する回転量検出器１７（特許請求の範囲中の「変化量検出手段」に該当する）が備えられている。この回転量検出器１７は、従来周知の過巻制御に使用されるために常備されているものをこの位置検出装置の一構成部材として転用したものである。
【００３０】
なお、この実施形態では、上記回転量検出器１７を上記ブーム３の基端部３ａに設けて上記ガイドシーブ９の回転量を検出することで上記ウィンチ７からの上記ワイヤロープ６の繰出し量を取得するように構成したが、係る構成に限定されるものではなく、例えば、上記回転量検出器１７を上記ウィンチ７の回転量を検出し、この回転量に基づいて該ウィンチ７からの上記ワイヤロープ６の繰出し量を取得するように構成することもできる。
【００３１】
ここで、上記超音波発信器１１は、上記ブーム３側の各超音波受信器１２，１３と上記フック５側の上記第３超音波受信器１４に対して同時に超音波を送信し得るように、比較的指向性の低い超音波発信器が採用される。
【００３２】
また、他の実施形態においては、上記超音波発信器１１の指向方向を可変とし、常時該超音波発信器１１の指向方向が、上記ブームヘッド４から上記車両１に向かう方向と上記ブームヘッド４から上記フック５に向かう方向（即ち、鉛直方向）を略二分する方向となるように制御することも可能である。
【００３３】
さらに、上記超音波発信器１１を二個備え、一方の超音波発信器１１は上記車両１側へ指向させ、他方の超音波発信器１１は上記フック５側へ指向させるように構成することもできる。
【００３４】
Ｂ：機能説明
図２には、本願発明の実施形態に係る位置検出装置の機能ブロック図を示している。この位置検出装置は、図１を参照して説明した構成部材、即ち、超音波発信器１１と第１超音波受信器１２と第２超音波受信器１３と第３超音波受信器１４及び回転量検出器１７に加えて、位置演算手段１０と表示手段２７を備えて構成される。
【００３５】
上記超音波発信器１１から発信された超音波は、同期信号「Ｓ０」とともに上記第１超音波受信器１２と第１超音波受信器１２と第２超音波受信器１３においてそれぞれ受信される。なお、この同期信号「Ｓ０」は、上記超音波発信器１１からの超音波の発信時と上記各超音波受信器１２〜１４における計時開始時とを同期させるための信号であって、図示しない同期信号発生器によって発生され、上記超音波発信器１１においては上記同期信号「Ｓ０」を受けて超音波を発信し、上記各超音波受信器１２〜１４では上記同期信号「Ｓ０」を受けて計時を開始しこの計時開始時点から超音波の受信までの経過時間を計測する。
【００３６】
また、上記同期信号「Ｓ０」は、上記第３超音波受信器１４と同様に、上記第１超音波受信器１２及び第２超音波受信器１３にも入力されるが、その場合、この実施形態では図示しない電線にて同期信号発生器と上記第１超音波受信器１２及び第２超音波受信器１３を接続するように構成しているが、係る電線を介しての信号伝達方式に代えて、上記第１超音波受信器１２及び第２超音波受信器１３にも無線での信号伝達方式を採用することもできる。
【００３７】
上記第１超音波受信器１２と上記第２超音波受信器１３及び上記第３超音波受信器１４においては、上記超音波発信器１１から発信された超音波を受信して、該超音波の発信から受信までの超音波の伝播時間を求めて伝播時間に関する信号「Ｓ１」、「Ｓ２」、「Ｓ３」を上記位置演算手段１０の第１距離演算手段２１と第２距離演算手段２２及び第３距離演算手段２３にそれぞれ出力する。
【００３８】
上記位置演算手段１０は、第１距離演算手段２１と第２距離演算手段２２と第３距離演算手段２３とブーム先端部位置演算手段２４とフック位置演算手段２５及び音速推定手段２６を備えて構成される。
【００３９】
上記第１距離演算手段２１と第２距離演算手段２２及び第３距離演算手段２３は、共に、上記各伝播時間に関する信号「Ｓ１」、「Ｓ２」、「Ｓ３」と、後述の音速推定手段２６から出力される音速信号「Ｓ９」を受けて距離を算出するものであって、上記第１距離演算手段２１は上記超音波発信器１１と上記第１超音波受信器１２の間の距離を算出し距離信号「Ｓ４」として、上記第２距離演算手段２２は上記超音波発信器１１と上記第２超音波受信器１３の間の距離を算出し距離信号「Ｓ５」として、それぞれ次述のブーム先端部位置演算手段２４に出力する。また、上記第３距離演算手段２３は、上記超音波発信器１１と上記第３超音波受信器１４の間の距離を算出してこれを距離信号「Ｓ６」として、後述のフック位置演算手段２５と音速推定手段２６及び表示手段２７にそれぞれ出力する。
【００４０】
上記ブーム先端部位置演算手段２４は、上記第１距離演算手段２１からの距離信号「Ｓ５」と上記第２距離演算手段２２からの距離信号「Ｓ６」を受けて、上記車両１に対する上記超音波発信器１１の位置、即ち、上記ブームヘッド４の位置（二次元座標状の位置）を算出する。
【００４１】
ここで、このブーム先端部位置演算手段２４における位置算出手法を幾つか例示する。第１の位置算出手法は、図３に示すように、上記超音波発信器１１と上記第１超音波受信器１２の距離「Ｒ１」は上記第１距離演算手段２１からの距離信号「Ｓ４」によって既知とされ、上記超音波発信器１１と上記第２超音波受信器１３との距離「Ｒ２」は上記第２距離演算手段２２からの距離信号「Ｓ５」によって既知とされており、さらに上記第１超音波受信器１２と第２超音波受信器１３の距離「Ｒ０」も当初設定により既知であることから、上記超音波発信器１１と第１超音波受信器１２と第２超音波受信器１３を結ぶ三角形に余弦定理を適用して、上記第１超音波受信器１２の位置を座標原点とする座標系における上記超音波発信器１１の二次元位置（Ｘ１，Ｙ１）を求めるものである。
【００４２】
第２の位置算出手法は、図４に示すように、上記超音波発信器１１と上記第１超音波受信器１２の距離「Ｒ１」は上記第１距離演算手段２１からの距離信号「Ｓ４」によって既知とされ、上記超音波発信器１１と上記第２超音波受信器１３との距離「Ｒ２」は上記第２距離演算手段２２からの距離信号「Ｓ５」によって既知とされており、さらに上記第１超音波受信器１２と第２超音波受信器１３の距離「Ｒ０」も当初設定により既知であることから、上記第１超音波受信器１２を中心とする半径「Ｒ１」の円弧と、上記第２超音波受信器１３を中心とする半径「Ｒ２」の円弧の交点を演算にて算出し、上記第１超音波受信器１２の位置を座標原点とする座標系における上記超音波発信器１１の二次元位置（Ｘ１，Ｙ１）を求めるものである。
【００４３】
なお、これら第１の位置算出手法と第２の位置算出手法の何れを採用するかは任意であり、何れを採用した場合にも同一の結果が得られることは言うまでも無い。
【００４４】
以上のようにして求められた上記超音波発信器１１の上記車両１に対する二次元位置、即ち、上記ブームヘッド４の特定位置の二次元位置は、位置信号「Ｓ７」として、次述のフック位置演算手段２５にフック位置の演算要素として入力されるとともに、表示手段２７に入力されここで表示される。
【００４５】
上記フック位置演算手段２５では、上記第３距離演算手段２３からの距離信号「Ｓ６」と上記ブーム先端部位置演算手段２４からの位置信号「Ｓ７」を受けて、上記フック５の上記ブームヘッド４からの高さ位置、即ち、上記車両１に対する上記フック５の二次元位置を算出し、これを位置信号「Ｓ８」として、上記表示手段２７に出力し、ここで表示させる。
【００４６】
上記音速推定手段２６は、現在の音速を推定してこれを上記各距離演算手段２１〜２３における距離演算に反映させるものであって、この実施形態では、上記超音波発信器１１と上記第２超音波受信器１３と上記回転量検出器１７で構成される。上記回転量検出器１７は、上記フック５を吊下支持する上記ワイヤロープ６の繰出長さの変化量を上記ガイドシーブ９の回転数に基づいて検出するものであり、その変化量を変化量信号「Ｓ１０」として上記音速推定手段２６に出力する。
【００４７】
上記音速推定手段２６においては、上記回転量検出器１７からの変化量信号「Ｓ１１」と、上記第３超音波受信器１４にて受信される超音波の伝播時間であって上記回転量検出器１７による上記ワイヤロープ６の変化量の検出始点における伝播時間と検出終点における伝播時間の差分とに基づいて、現在の周囲環境下での音速を推定し、音速信号「Ｓ９」を上記各距離演算手段２１〜２３に出力し、該各距離演算手段２１〜２３における距離演算に供する。
【００４８】
なお、このような音速の推定は必ずしも行なう必要はなく、例えば、さほど高水準の位置検出を必要としないような作業条件下での制御においては、基準音速（約３４０ｍ／ｓ）をそのまま使用することもできる。例えば、図２に破線図示するように、音速選択手段２８と切換手段２９を備え、該切換手段２９の切換操作により上記音速選択手段２８において推定音速と基準音速を選択し、この選択された音速信号「Ｓ９」を上記各距離演算手段２１〜２３に入力させるように構成することもできる。
【００４９】
Ｃ：上記位置検出装置における作用効果
以上のように構成された上記位置検出装置では、以下のような作用効果が得られる。
【００５０】
（Ｃ−１）  この位置検出装置では、上記ブーム３の先端部３ｂに取付けられた上記超音波発信器１１から発信される超音波を、上記車両１側に離間状態で取付けられた上記第１超音波受信器１２と上記第２超音波受信器１３においてそれぞれ受信して該超音波の伝播時間をそれぞれ求め、これら各伝播時間に基づいて上記第１超音波受信器１２と第２超音波受信器１３と上記超音波発信器１１の距離をそれぞれ求めることで上記車両１に対する上記ブーム３の先端部３ｂの位置を算出するように構成している。
【００５１】
従って、この位置検出装置においては、上記ブーム３を該ブーム３の先端部３ｂの位置検出の要素として用いることなく、空中を介して対向する上記超音波発信器１１と上記第１超音波受信器１２の間の直線距離と、上記超音波発信器１１と上記第２超音波受信器１３の間の直線距離とに基づいて上記車両１に対する上記ブーム３の先端部３ｂの位置を算出するように構成していることから、例え上記ブーム３に撓み変形が生じていても、またその変形量の多少に拘らず、この撓み変形の影響を完全に排除して、上記ブーム３の先端部３ｂの上記車両１に対する位置を極めて精度良く検出することができ、例えば、上記ブーム３の先端部３ｂの位置を基準として行なわれるクレーン装置の揚程監視あるいは作業半径監視の信頼性が向上することになる。
【００５２】
（Ｃ−２）  この実施形態の位置検出装置では、上記フック５に配置した上記第３超音波受信器１４によって上記超音波発信器１１からの超音波を受信してその伝播時間に基づいて上記ブーム３の先端部３ｂに対する上記フック５の高さ方向の位置を求め、さらにこの高さ方向の位置と上記ブーム３の先端部３ｂの上記車両１に対する位置（即ち、上記ブーム３の撓み変形の影響が完全に排除された高精度の位置）とに基づいて上記フック５の上記車両１に対する位置を算出するようにしているので、上記フック５の上記車両１に対する位置も上記ブーム３の撓み変形の影響が完全に排除された高精度なものとなる。従って、特に、上記フック５の揚程監視、延いては吊荷の吊上げた係る作用効果の監視を高い信頼性の下で行なうことができる。
【００５３】
（Ｃ−３）  この位置検出装置では、上記フック５を吊下支持する上記ワイヤロープ６の繰出長さの変化量を検出する回転量検出器１７を備え、上記回転量検出器１７にて検出される上記ワイヤロープ６の繰出長さの変化量と、上記第３超音波受信器１４にて受信される超音波の伝播時間であって上記回転量検出器１７による上記ワイヤロープ６の変化量の検出始点における伝播時間と検出終点における伝播時間の差分とに基づいて音速を推定し、この推定音速と超音波の伝播時間とによって距離を算出するようにしているので、その算出距離の精度がより一層高められ、その結果、上記ブーム３の先端部３ｂの上記車両１に対する位置検出、あるいは上記フック５の上記車両１に対する位置検出がより高精度なものとなる。
【００５４】
また、上記推定音速の取得を、クレーン装置に本来的に備えられている装備品用いて行なうことができ、推定音速の取得のために専用の部材を設ける必要がなく、それだけ位置検出装置のコストダウンを図ることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１    ・・車両
２    ・・旋回台
３    ・・ブーム
４    ・・ブームヘッド
５    ・・フック
６    ・・ワイヤロープ
７    ・・ウィンチ
８    ・・起伏用油圧シリンダ
９    ・・ガイドシーブ
１０  ・・位置演算手段
１１  ・・超音波発信器
１２  ・・第１超音波受信器
１３  ・・第２超音波受信器
１４  ・・第３超音波受信器
１５  ・・無線送受信機
１６  ・・無線送受信機
１７  ・・回転量検出器（変化量検出手段）
２１  ・・第１距離演算手段
２２  ・・第２距離演算手段
２３  ・・第３距離演算手段
２４  ・・ブーム先端部位置演算手段
２５  ・・フック位置演算手段
２６  ・・音速推定手段
２７  ・・表示手段
２８  ・・音速選択手段
２９  ・・切換手段
Ｚ  ・・クレーン装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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