(57)【要約】【課題】荷台の積載量を自動的に求めることができる移動式クレーンを提供する。【解決手段】移動式クレーン１は、クレーン装置２５の吊荷の実荷重を測定する実荷重測定器４１と、アウトリガ装置２６にかかる対地反力を測定する対地反力測定器４２と、演算部５０とを備える。演算部５０は、吊始めのときに対地反力が増加し、吊終わりのときに対地反力が変化しない場合に荷積みと判断し、実荷重値を積載量値に加算する。演算部５０は、吊始めのときに対地反力が変化せず、吊終わりのときに対地反力が減少する場合に荷降ろしと判断し、実荷重値を積載量値から減算する。荷台１２の積載量を自動的に求めることができる。【選択図】図１
2019011170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷台と、
クレーン装置と、
アウトリガ装置と、
前記クレーン装置の吊荷の実荷重を測定する実荷重測定器と、
前記アウトリガ装置にかかる対地反力を測定する対地反力測定器と、
前記実荷重測定器および前記対地反力測定器の測定値が入力される演算部と、を備え、
前記演算部は、
前記クレーン装置が非吊状態から吊状態に変わる吊始めのときに対地反力が増加し、前記クレーン装置が吊状態から非吊状態に変わる吊終わりのときに対地反力が変化しない場合に、荷積みと判断し、
荷積みと判断した場合に、前記クレーン装置が吊状態のときの実荷重値を積載量値に加算する
ことを特徴とする移動式クレーン。
【請求項２】
前記演算部は、
前記吊始めのときに対地反力が変化せず、前記吊終わりのときに対地反力が減少する場合に、荷降ろしと判断し、
荷降ろしと判断した場合に、前記クレーン装置が吊状態のときの実荷重値を積載量値から減算する
ことを特徴とする請求項１記載の移動式クレーン。
【請求項３】
前記クレーン装置が有するブームの姿勢を測定するブーム姿勢測定器を備え、
前記演算部には前記ブーム姿勢測定器の測定値が入力されており、
前記演算部は、
前記ブームの姿勢からブーム先端部の水平面投影位置を求め、
前記水平面投影位置が荷台範囲外の場合を荷台外、前記水平面投影位置が荷台範囲内の場合を荷台内と判断し、
前記吊始めのときに対地反力が増加し、前記吊終わりのときに対地反力が変化しない場合、かつ、前記吊始めのときに荷台外であり、前記吊終わりのときに荷台内である場合に、荷積みと判断する
ことを特徴とする請求項１記載の移動式クレーン。
【請求項４】
前記クレーン装置が有するブームの姿勢を測定するブーム姿勢測定器を備え、
前記演算部には前記ブーム姿勢測定器の測定値が入力されており、
前記演算部は、
前記ブームの姿勢からブーム先端部の水平面投影位置を求め、
前記水平面投影位置が荷台範囲外の場合を荷台外、前記水平面投影位置が荷台範囲内の場合を荷台内と判断し、
前記吊始めのときに対地反力が増加し、前記吊終わりのときに対地反力が変化しない場合、または、前記吊始めのときに荷台外であり、前記吊終わりのときに荷台内である場合に、荷積みと判断する
ことを特徴とする請求項１記載の移動式クレーン。
【請求項５】
前記クレーン装置が有するブームの姿勢を測定するブーム姿勢測定器を備え、
前記演算部には前記ブーム姿勢測定器の測定値が入力されており、
前記演算部は、
前記ブームの姿勢からブーム先端部の水平面投影位置を求め、
前記水平面投影位置が荷台範囲外の場合を荷台外、前記水平面投影位置が荷台範囲内の場合を荷台内と判断し、
前記吊始めのときに対地反力が変化せず、前記吊終わりのときに対地反力が減少する場合、かつ、前記吊始めのときに荷台内であり、前記吊終わりのときに荷台外である場合に、荷降ろしと判断する
ことを特徴とする請求項２記載の移動式クレーン。
【請求項６】
前記クレーン装置が有するブームの姿勢を測定するブーム姿勢測定器を備え、
前記演算部には前記ブーム姿勢測定器の測定値が入力されており、
前記演算部は、
前記ブームの姿勢からブーム先端部の水平面投影位置を求め、
前記水平面投影位置が荷台範囲外の場合を荷台外、前記水平面投影位置が荷台範囲内の場合を荷台内と判断し、
前記吊始めのときに対地反力が変化せず、前記吊終わりのときに対地反力が減少する場合、または、前記吊始めのときに荷台内であり、前記吊終わりのときに荷台外である場合に、荷降ろしと判断する
ことを特徴とする請求項２記載の移動式クレーン。
【請求項７】
前記演算部は、荷積みと判断した場合に、積載個数値に１を加算する
ことを特徴とする請求項１、３または４記載の移動式クレーン。
【請求項８】
前記演算部は、荷降ろしと判断した場合に、積載個数値から１を減算する
ことを特徴とする請求項２、５または６記載の移動式クレーン。
【請求項９】
前記演算部が求めた前記積載量値を表示する表示器を備える
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の移動式クレーン。
【請求項１０】
前記演算部が求めた前記積載量値が閾値以上の場合に動作する警報器を備える
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の移動式クレーン。
【請求項１１】
前記演算部が求めた前記積載量値が閾値以上の場合に前記クレーン装置の動作を制限する制限装置を備える
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の移動式クレーン。
【請求項１２】
前記演算部が求めた前記積載個数値を表示する表示器を備える
ことを特徴とする請求項７または８記載の移動式クレーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動式クレーンに関する。さらに詳しくは、荷台の積載量を求める機能を有する移動式クレーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動式クレーンには荷台を有するものがある。この種の移動式クレーンは荷台に荷物を載せた状態で走行できる。荷台に荷積みをする際には、荷台の積載量が最大積載量を超えた過積載とならないように注意する必要がある。
【０００３】
特許文献１には、クレーンに吊り下げられた吊荷の実荷重値を加算または減算して積載質量を算出し、その値を表示部に表示することが開示されている。作業員が表示部に表示された積載質量を確認することで過積載か否かを判断できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術は、実荷重値を加算するか減算するかを作業員のスイッチ操作により切り換える。作業員は荷積みの場合に加算操作を行い、荷降ろしの場合に減算操作を行なう。そのため、作業員がスイッチ操作を忘れたり、加算と減算とを誤ったりすると、表示部に表示された積算質量と、実際の積算質量とに差異が生じる。そうすると、過積載を適切に判断できなくなる。また、作業員は荷積み、荷降ろしのたびにスイッチ操作をする必要があり、作業が煩雑である。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑み、荷台の積載量を自動的に求めることができる移動式クレーンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明の移動式クレーンは、荷台と、クレーン装置と、アウトリガ装置と、前記クレーン装置の吊荷の実荷重を測定する実荷重測定器と、前記アウトリガ装置にかかる対地反力を測定する対地反力測定器と、前記実荷重測定器および前記対地反力測定器の測定値が入力される演算部と、を備え、前記演算部は、前記クレーン装置が非吊状態から吊状態に変わる吊始めのときに対地反力が増加し、前記クレーン装置が吊状態から非吊状態に変わる吊終わりのときに対地反力が変化しない場合に、荷積みと判断し、荷積みと判断した場合に、前記クレーン装置が吊状態のときの実荷重値を積載量値に加算することを特徴とする。
第２発明の移動式クレーンは、第１発明において、前記演算部は、前記吊始めのときに対地反力が変化せず、前記吊終わりのときに対地反力が減少する場合に、荷降ろしと判断し、荷降ろしと判断した場合に、前記クレーン装置が吊状態のときの実荷重値を積載量値から減算することを特徴とする。
第３発明の移動式クレーンは、第１発明において、前記クレーン装置が有するブームの姿勢を測定するブーム姿勢測定器を備え、前記演算部には前記ブーム姿勢測定器の測定値が入力されており、前記演算部は、前記ブームの姿勢からブーム先端部の水平面投影位置を求め、前記水平面投影位置が荷台範囲外の場合を荷台外、前記水平面投影位置が荷台範囲内の場合を荷台内と判断し、前記吊始めのときに対地反力が増加し、前記吊終わりのときに対地反力が変化しない場合、かつ、前記吊始めのときに荷台外であり、前記吊終わりのときに荷台内である場合に、荷積みと判断することを特徴とする。
第４発明の移動式クレーンは、第１発明において、前記クレーン装置が有するブームの姿勢を測定するブーム姿勢測定器を備え、前記演算部には前記ブーム姿勢測定器の測定値が入力されており、前記演算部は、前記ブームの姿勢からブーム先端部の水平面投影位置を求め、前記水平面投影位置が荷台範囲外の場合を荷台外、前記水平面投影位置が荷台範囲内の場合を荷台内と判断し、前記吊始めのときに対地反力が増加し、前記吊終わりのときに対地反力が変化しない場合、または、前記吊始めのときに荷台外であり、前記吊終わりのときに荷台内である場合に、荷積みと判断することを特徴とする。
第５発明の移動式クレーンは、第２発明において、前記クレーン装置が有するブームの姿勢を測定するブーム姿勢測定器を備え、前記演算部には前記ブーム姿勢測定器の測定値が入力されており、前記演算部は、前記ブームの姿勢からブーム先端部の水平面投影位置を求め、前記水平面投影位置が荷台範囲外の場合を荷台外、前記水平面投影位置が荷台範囲内の場合を荷台内と判断し、前記吊始めのときに対地反力が変化せず、前記吊終わりのときに対地反力が減少する場合、かつ、前記吊始めのときに荷台内であり、前記吊終わりのときに荷台外である場合に、荷降ろしと判断することを特徴とする。
第６発明の移動式クレーンは、第２発明において、前記クレーン装置が有するブームの姿勢を測定するブーム姿勢測定器を備え、前記演算部には前記ブーム姿勢測定器の測定値が入力されており、前記演算部は、前記ブームの姿勢からブーム先端部の水平面投影位置を求め、前記水平面投影位置が荷台範囲外の場合を荷台外、前記水平面投影位置が荷台範囲内の場合を荷台内と判断し、前記吊始めのときに対地反力が変化せず、前記吊終わりのときに対地反力が減少する場合、または、前記吊始めのときに荷台内であり、前記吊終わりのときに荷台外である場合に、荷降ろしと判断することを特徴とする。
第７発明の移動式クレーンは、第１、第３または第４発明において、前記演算部は、荷積みと判断した場合に、積載個数値に１を加算することを特徴とする。
第８発明の移動式クレーンは、第２、第５または第６発明において、前記演算部は、荷降ろしと判断した場合に、積載個数値から１を減算することを特徴とする。
第９発明の移動式クレーンは、第１、第２、第３、第４、第５または第６発明において、前記演算部が求めた前記積載量値を表示する表示器を備えることを特徴とする。
第１０発明の移動式クレーンは、第１、第２、第３、第４、第５または第６発明において、前記演算部が求めた前記積載量値が閾値以上の場合に動作する警報器を備えることを特徴とする。
第１１発明の移動式クレーンは、第１、第２、第３、第４、第５または第６発明において、前記演算部が求めた前記積載量値が閾値以上の場合に前記クレーン装置の動作を制限する制限装置を備えることを特徴とする。
第１２発明の移動式クレーンは、第７または第８発明において、前記演算部が求めた前記積載個数値を表示する表示器を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１発明によれば、演算部が荷積みを検知して実荷重値を積載量値に加算するので、荷台の積載量を自動的に求めることができる。
第２発明によれば、演算部が荷降ろしを検知して実荷重値を積載量値から減算するので、荷降ろしが行われた場合でも荷台の積載量を正しく求めることができる。
第３発明によれば、アウトリガ装置にかかる対地反力に加えて、ブーム先端部の水平面投影位置に基づいて荷積みを判断するので、荷積みを精度良く検知できる。
第４発明によれば、アウトリガ装置にかかる対地反力に加えて、ブーム先端部の水平面投影位置に基づいて荷積みを判断するので、荷積みを精度良く検知できる。
第５発明によれば、アウトリガ装置にかかる対地反力に加えて、ブーム先端部の水平面投影位置に基づいて荷降ろしを判断するので、荷降ろしを精度良く検知できる。
第６発明によれば、アウトリガ装置にかかる対地反力に加えて、ブーム先端部の水平面投影位置に基づいて荷降ろしを判断するので、荷降ろしを精度良く検知できる。
第７発明によれば、演算部が荷積みを検知して積載個数値に１を加算するので、荷台の積載個数を自動的に求めることができる。
第８発明によれば、演算部が荷降ろしを検知して積載個数値から１を減算するので、荷降ろしが行われた場合でも荷台の積載個数を正しく求めることができる。
第９発明によれば、表示器に積載量が表示されるので、作業員が現在の積載量を確認できる。
第１０発明によれば、積載量値が閾値以上の場合に警報器が動作するので、作業員が過積載を認識しやすい。
第１１発明によれば、積載量値が閾値以上の場合にクレーン装置の動作が制限されるので、過積載を防止できる。
第１２発明によれば、表示器に積載個数が表示されるので、作業員が現在の積載個数を確認できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る移動式クレーンのブロック図である。
【図２】第１実施形態の演算部の処理を示すフローチャート（前半部）である。
【図３】図２のフローチャート（前半部）の続きのフローチャート（後半部）である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る移動式クレーンのブロック図である。
【図５】第２実施形態の演算部の処理を示すフローチャート（前半部）である。
【図６】図５のフローチャート（前半部）の続きのフローチャート（後半部）である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る移動式クレーンのブロック図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る移動式クレーンのブロック図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る移動式クレーンの側面図である。
【図１０】図（Ａ）は荷台の外にある荷物を吊り上げた状態の説明図である。図（Ｂ）は荷台に載せられた荷物を吊り上げた状態の説明図である。
【図１１】移動式クレーンの平面図であって、ブーム先端部位置と荷台範囲との関係の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
〔第１実施形態〕
（移動式クレーン）
本発明の第１実施形態に係る移動式クレーンは荷物を積載できる荷台を有するものであれば、その種類は特に限定されない。荷台を有する移動式クレーンとしては、積載形トラッククレーン、軌陸車などが挙げられる。以下、積載形トラッククレーンの場合を例に説明する。
【００１１】
図９に示すように、本実施形態の移動式クレーン１は積載形トラッククレーンと称されるタイプのものである。移動式クレーン１は、汎用トラック１０の運転室１１と荷台１２との間の車両フレーム１３に小型クレーン２０が搭載されたものである。
【００１２】
小型クレーン２０は、車両フレーム１３上に固定されたベース２１と、ベース２１に対して旋回可能に設けられたポスト２２と、ポスト２２の上端部に起伏可能に設けられたブーム２３とを備えている。
【００１３】
ポスト２２にはウインチが内蔵されている。このウインチからワイヤロープをブーム２３の先端部２３ａに導いて、ブーム先端部２３ａの滑車を介してフック２４に掛け回すことにより、フック２４をブーム先端部２３ａから吊り下げている。
【００１４】
ブーム２３の伸縮、起伏、旋回と、フック２４の巻上げ、巻下げとを組み合わせることで、フック２４に吊り下げられた吊荷を立体空間内で移動できる。例えば、荷台１２の外にある荷物を荷台１２に載せる荷積みを行ったり、荷台１２に載せられた荷物を荷台１２の外に降ろす荷降ろしを行ったりできる。
【００１５】
本明細書では、荷物を吊った状態で移動させる装置を「クレーン装置」と称する。本実施形態の場合、クレーン装置２５はポスト２２、ブーム２３、フック２４、およびそれに付属する各種部材からなる。
【００１６】
小型クレーン２０はアウトリガ装置２６を備えている。アウトリガ装置２６はベース２１の左右両側に設けられた一対のジャッキシリンダ２６ａを有する。クレーン作業開始前にジャッキシリンダ２６ａを車両の側方に張り出し、ジャッキシリンダ２６ａを伸長させてロッド先端部に設けられたフロートを接地させる。そうすると、アウトリガ装置２６によりクレーン作業中の移動式クレーン１の安定が確保される。
【００１７】
小型クレーン２０は油圧回路により油圧駆動される。この油圧回路を操作するためのレバー群２７がベース２１の左右両側に設けられている。作業員はレバー群２７を用いて小型クレーン２０を操作できる。
【００１８】
油圧回路を電気的に制御する制御装置２８がレバー群２７の近くに設けられている。制御装置２８は遠隔操作端末３０と双方向に無線通信または有線通信可能となっている。遠隔操作端末３０には各種のスイッチやレバーなどの入力部と、液晶パネルなどの表示器が搭載されている。作業員が遠隔操作端末３０の入力部を操作すると、遠隔操作端末３０は制御装置２８に操作信号を発する。制御装置２８はその操作信号に基づいて油圧回路を制御して小型クレーン２０を動作させる。このようにして、作業員は遠隔操作端末３０を用いて小型クレーン２０を遠隔操作できる。
【００１９】
（積載量演算原理）
本実施形態の移動式クレーン１は、荷台１２の積載量を自動的に求める機能を有する。ここで、「積載量」とは荷台１２に載せられた荷物の総重量を意味する。
【００２０】
まず、積載量演算の原理を説明する。
図１０（Ａ）に示すように、クレーン装置２５は荷台１２の外にある荷物Ｗを吊り上げたり、吊り上げた荷物Ｗを荷台１２の外に降ろしたりすることがある。荷台１２の外にある荷物Ｗを吊り上げた場合、新たに荷物Ｗの荷重が移動式クレーン１にかかるため、アウトリガ装置２６にかかる地面からの反力、すなわち対地反力Ｆが増加する。逆に、吊り上げた荷物Ｗを荷台１２の外に降ろした場合、移動式クレーン１にかかっていた荷物Ｗの荷重なくなるため、アウトリガ装置２６にかかる対地反力Ｆが減少する。
【００２１】
図１０（Ｂ）に示すように、クレーン装置２５は荷台１２に載せられた荷物Ｗを吊り上げたり、吊り上げた荷物Ｗを荷台１２に降ろしたりすることがある。荷台１２に載せられた荷物Ｗを吊り上げた場合も、吊り上げた荷物Ｗを荷台１２に降ろした場合も、荷物Ｗの荷重は移動式クレーン１にかかったままであるため、アウトリガ装置２６にかかる対地反力Ｆは変化しない。
【００２２】
表１に、クレーン装置２５の作業種類と、荷物Ｗの吊始めおよび吊終わりにおける対地反力Ｆの変化との関係を示す。ここで、「吊始め」とは地面や荷台１２に置かれた荷物Ｗを吊り上げて、荷物Ｗが地面や荷台１２から離れたときを意味する。「吊終わり」とは吊り上げた荷物Ｗを地面や荷台１２に降ろして、荷物Ｗが地面や荷台１２に置かれたときを意味する。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
表１から分かるように、吊始めおよび吊終わりにおける対地反力Ｆの変化の組み合わせから、クレーン装置２５の作業種類を判断できる。
【００２５】
吊始めのときに対地反力Ｆが増加し、吊終わりのときに対地反力Ｆが減少する場合、クレーン装置２５は荷台外作業を行ったと判断できる。すなわち、クレーン装置２５は荷台１２の外にある荷物Ｗを吊り上げ、その荷物Ｗを荷台１２の外に降ろしている。
【００２６】
吊始めのときに対地反力Ｆが増加し、吊終わりのときに対地反力Ｆが変化しない場合、クレーン装置２５は荷積みを行ったと判断できる。すなわち、クレーン装置２５は荷台１２の外にある荷物Ｗを吊り上げ、その荷物Ｗを荷台１２に降ろしている。
【００２７】
吊始めのときに対地反力Ｆが変化せず、吊終わりのときに対地反力Ｆが減少する場合、クレーン装置２５は荷降ろしを行ったと判断できる。すなわち、クレーン装置２５は荷台１２に載せられた荷物Ｗを吊り上げ、その荷物Ｗを荷台１２の外に降ろしている。
【００２８】
吊始めのときに対地反力Ｆが変化せず、吊終わりのときに対地反力Ｆが変化しない場合、クレーン装置２５は荷台内作業を行ったと判断できる。すなわち、クレーン装置２５は荷台１２に載せられた荷物Ｗを吊り上げ、その荷物Ｗを荷台１２に降ろしている。
【００２９】
荷積みを行った場合に吊作業前の積載量に吊荷の重量（実荷重）を加算し、荷降ろしを行った場合に吊作業前の積載量から実荷重を減算すれば、吊作業後の積載量を求めることができる。なお、荷台外作業または荷台内作業を行った場合には、積載量に実荷重を加算も減算もしない。このように、アウトリガ装置２６にかかる対地反力Ｆに基づいて荷積み、荷降ろしを判断することで、積載量を自動的に求めることができる。
【００３０】
（積載量演算構成）
つぎに、積載量演算を実現する構成を説明する。
図１に示すように、移動式クレーン１は、実荷重測定器４１と、対地反力測定器４２とを備えている。実荷重測定器４１はクレーン装置２５のフック２４に吊られた吊荷の重量、すなわち実荷重を測定する。実荷重測定器４１の構成は特に限定されないが、ブーム２３を起伏させる起伏シリンダ内の油圧を圧力センサで測定して実荷重を求める構成や、フック２４を吊り下げるワイヤロープの張力から実荷重を検出する張力検出器を用いた構成が挙げられる。
【００３１】
対地反力測定器４２はアウトリガ装置２６にかかる対地反力を測定する。対地反力測定器４２の構成は特に限定されないが、アウトリガ装置２６を構成するジャッキシリンダ２６ａ内の油圧を圧力センサで測定して対地反力を求める構成や、ジャッキシリンダ２６ａにかかる荷重を検出する歪みゲージ、ロードセルなどを用いた構成が挙げられる。
【００３２】
実荷重測定器４１および対地反力測定器４２の測定値（実荷重値および対地反力値）は演算部５０に入力されている。演算部５０はＣＰＵやメモリなどで構成されたコンピュータで構成されている。例えば、演算部５０は小型クレーン２０を制御する制御装置２８の一機能として実現される。コンピュータがプログラムを実行することで、演算部５０を構成する吊状態判断部５１、荷積み判断部５２、積載量演算部５３、および過積載判断部５４が実現される。これらの機能は後述する。
【００３３】
演算部５０には表示器６１、警報器６２、および制限装置６３が接続されている。表示器６１は特に限定されないが、遠隔操作端末３０に搭載された液晶パネルや、制御装置２８に搭載された７セグメントディスプレイ、液晶パネルなどが用いられる。警報器６２は作業員に警報を発することができるものであれば特に限定されず、音声で警報を発するスピーカや、光で警報を発するランプなどが用いられる。制限装置６３はクレーン装置２５の動作を制限する装置であり、小型クレーン２０を制御する制御装置２８の一機能として実現される。
【００３４】
（積載量演算処理）
つぎに、図２および図３に示すフローチャートに基づき、積載量演算処理を説明する。
まず、演算部５０は積載量値を初期化する（ステップＳ１０１）。ここで、積載量値とは積載量を示す値である。積載量値を初期化するタイミングで荷台１２に荷物が載せられていない場合には、積載量値を０（ゼロ）とすればよい。積載量値を初期化するタイミングで既に荷台１２に荷物が載せられている場合には、作業員が入力した値などを積載量値とすればよい。
【００３５】
つぎに、演算部５０は実荷重測定器４１および対地反力測定器４２から、それぞれの測定値（実荷重値および対地反力値）を取得する（ステップＳ１０２）。
【００３６】
つぎに、吊状態判断部５１はクレーン装置２５が吊状態であるか、非吊状態であるかを判断する（ステップＳ１０３）。ここで、「吊状態」とはクレーン装置２５のフック２４に荷物の荷重がかかっている状態を意味する。具体的に吊状態とは、フック２４に荷物が吊られ、荷物が地面や荷台１２から離れている状態である。「非吊状態」とはクレーン装置２５のフック２４に荷物の荷重がかかっていない状態を意味する。具体的に非吊状態とは、フック２４に荷物が吊られていない状態、またはフック２４に吊られた荷物が地面や荷台１２に置かれている状態である。
【００３７】
吊状態判断部５１は実荷重測定器４１から取得した実荷重値に基づいて、クレーン装置２５が吊状態であるか、非吊状態であるかを判断する。吊状態判断部５１には予め吊状態閾値が記憶されている。吊状態閾値は実荷重値に基づいて吊状態と非吊状態とを区別できる値に設定される。通常、吊状態閾値は０（ゼロ）に近い正の値である。
【００３８】
吊状態判断部５１は実荷重値と吊状態閾値とを比較する。実荷重値が吊状態閾値以上の場合は、吊状態であると判断する。実荷重値が吊状態閾値未満の場合は、非吊状態であると判断する。
【００３９】
つぎに、吊状態判断部５１はクレーン装置２５が非吊状態から吊状態に変わるときを「吊始め」と判断する。クレーン装置２５が吊状態から非吊状態に変わるときを「吊終わり」と判断する。
【００４０】
なお、吊状態判断部５１は実荷重値に代えて、または加えて、フック２４の巻上げ、巻下げの情報に基づいて吊始め、吊終わりを判断してもよい。
【００４１】
つぎに、荷積み判断部５２はクレーン装置２５の作業種類が荷積みであるか、荷降ろしであるかを判断する（ステップＳ１０４）。荷積み判断部５２は、吊始めのときに対地反力が増加し、吊終わりのときに対地反力が変化しない場合に、荷積みと判断する。また、荷積み判断部５２は、吊始めのときに対地反力が変化せず、吊終わりのときに対地反力が減少する場合に、荷降ろしと判断する。
【００４２】
例えば、現在の対地反力値が所定時間前の対地反力値に比べて所定値以上または所定割合以上高い場合に、対地反力が増加したと判断すればよい。現在の対地反力値が所定時間前の対地反力値に比べて所定値以上または所定割合以上低い場合に、対地反力が減少したと判断すればよい。現在の対地反力値と所定時間前の対地反力値との差分が所定値未満または所定割合未満の場合に、対地反力が変化しないと判断すればよい。
【００４３】
つぎに、積載量演算部５３は吊作業後の積載量を求める。ステップＳ１０４で荷積み判断部５２が荷積みと判断した場合、積載量演算部５３はクレーン装置２５が吊状態のときに取得した実荷重値を積載量値に加算する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０４で荷積み判断部５２が荷降ろしと判断した場合、積載量演算部５３はクレーン装置２５が吊状態のときに取得した実荷重値を積載量値から減算する（ステップＳ１０６）。
【００４４】
このように、演算部５０が荷積みを検知して実荷重値を積載量値に加算するので、荷台１２の積載量を自動的に求めることができる。また、演算部５０が荷降ろしを検知して実荷重値を積載量値から減算するので、荷降ろしが行われた場合でも荷台１２の積載量を正しく求めることができる。
【００４５】
しかも、作業員の特別な操作を介することなく自動的に積載量を求めることができる。したがって、作業員の操作ミスに起因して、演算部５０が求めた積載量と実際の積載量とに差異が生じることがない。また、作業員は荷積み、荷降ろしのたびに操作をする必要がなく、作業が簡便である。
【００４６】
つぎに、積載量演算部５３は求めた積載量値を表示器６１に入力する。そうすると、表示器６１には積載量値が表示される（ステップＳ１０７）。表示器６１に積載量が表示されるので、作業員が現在の積載量を確認できる。作業員は積載量を確認することで過積載か否かを判断できる。
【００４７】
つぎに、過積載判断部５４は積載量演算部５３が求めた積載量値に基づいて過積載か否かを判断する（ステップＳ１０８）。過積載判断部５４には予め過積載閾値が記憶されている。過積載閾値は法定された最大積載量、または安全をみて最大積載量よりも所定値だけ低い値に設定される。
【００４８】
過積載判断部５４は積載量値と過積載閾値とを比較する。積載量値が過積載閾値以上の場合は、過積載であると判断する。積載量値が過積載閾値未満の場合は、過積載でないと判断する。
【００４９】
過積載判断部５４は過積載であると判断した場合に警報器６２を動作させる（ステップＳ１０９）。過積載になった場合、または過積載に近づいた場合に、作業員に警告するので、作業員が過積載を認識しやすい。
【００５０】
過積載判断部５４は過積載であると判断した場合に制限装置６３を動作させる（ステップＳ１１０）。この場合、制限装置６３はクレーン装置２５の動作を制限する。具体的には、ブーム２３の伸縮、起伏、旋回、およびフック２４の巻上げ、巻下げを制限して、荷台１２に吊荷を降ろせないようにする。このように、クレーン装置２５の動作が制限されるので、過積載を防止できる。
【００５１】
過積載判断部５４が過積載でないと判断した場合は、ステップＳ１０９およびステップＳ１１０を行わない。
【００５２】
演算部５０は以上のステップＳ１０２からステップＳ１１０までの処理を、一回の吊作業ごとに繰り返し行なう。ここで一回の吊作業とは、一の吊荷に対する吊始めから吊終わりまでの作業を意味する。
【００５３】
演算部５０が処理を繰り返し行なうことで、荷積みを複数回行った場合には、その都度実荷重値が積載量値に加算されていく。また、荷降ろしを複数回行った場合には、その都度実荷重値が積載量値から減算されていく。それゆえ、積載量値を常に最新の情報に更新できる。
【００５４】
なお、表示器６１、警報器６２、および制限装置６３のすべてを搭載する必要はなく、これらのうちの一または複数を搭載する構成としてもよい。また、積載量演算部５３が求めた積載量値の用途は表示器６１、警報器６２、および制限装置６３の動作に限定されず、他の装置に用いてもよい。
【００５５】
〔第２実施形態〕
つぎに、本発明の第２実施形態に係る移動式クレーン２を説明する。
第１実施形態の移動式クレーン１はアウトリガ装置２６にかかる対地反力に基づいて荷積み、荷降ろしを判断した。これに加えて、ブーム先端部２３ａの位置に基づいて荷積み、荷降ろしを判断してもよい。
【００５６】
（積載量演算原理）
まず、本実施形態の積載量演算の原理を説明する。
図１１に示すように、ブーム２３の長さ、起伏角、旋回角によって、ブーム先端部２３ａの立体空間内での位置が決まる。また、ブーム先端部２３ａの水平面投影位置Ｐ（以下、単に「ブーム先端部位置Ｐ」と称する。）は、ブーム２３の作業半径ｒと、旋回角φとを次元とする極座標系で表すことができる。ここで、ブーム２３の作業半径ｒはブーム２３の長さＬとブーム２３の起伏角θとから下記数式（１）で求められる。また、この極座標系の原点Ｏはブーム２３の旋回中心である。
【数１】
2019011170.tif 000004
【００５７】
平面視における荷台１２の範囲を荷台範囲Ｒとする。ブーム２３の姿勢によってブーム先端部位置Ｐが荷台範囲Ｒの外側に位置する場合（図１１の状態）と、荷台範囲Ｒの内側に位置する場合とがある。以下、ブーム先端部位置Ｐが荷台範囲Ｒの外側に位置する状態を「荷台外」、ブーム先端部位置Ｐが荷台範囲Ｒの内側に位置する状態を「荷台内」と称する。
【００５８】
フック２４はブーム先端部２３ａから下垂している。そのため、フック２４に吊り下げられた吊荷の水平面投影位置はブーム先端部位置Ｐとほぼ等しい。したがって、ブーム先端部位置Ｐから吊荷の水平面投影位置を判断できる。また、吊荷が荷台外に位置するか、荷台内に位置するかを判断できる。
【００５９】
表２に、クレーン装置２５の作業種類と、荷物の吊始めおよび吊終わりにおけるブーム先端部位置Ｐとの関係を示す。
【表２】
2019011170.tif 000005
【００６０】
表２から分かるように、吊始めおよび吊終わりにおけるブーム先端部位置Ｐの組み合わせから、クレーン装置２５の作業種類を判断できる。
【００６１】
吊始めのときに荷台外であり、吊終わりのときに荷台外である場合、クレーン装置２５は荷台外作業を行ったと判断できる。すなわち、クレーン装置２５は荷台１２の外にある荷物を吊り上げ、その荷物を荷台１２の外に降ろしている。
【００６２】
吊始めのときに荷台外であり、吊終わりのときに荷台内である場合、クレーン装置２５は荷積みを行ったと判断できる。すなわち、クレーン装置２５は荷台１２の外にある荷物を吊り上げ、その荷物を荷台１２に降ろしている。
【００６３】
吊始めのときに荷台内であり、吊終わりのときに荷台外である場合、クレーン装置２５は荷降ろしを行ったと判断できる。すなわち、クレーン装置２５は荷台１２に載せられた荷物を吊り上げ、その荷物を荷台１２の外に降ろしている。
【００６４】
吊始めのときに荷台内であり、吊終わりのときに荷台内である場合、クレーン装置２５は荷台内作業を行ったと判断できる。すなわち、クレーン装置２５は荷台１２に載せられた荷物を吊り上げ、その荷物を荷台１２に降ろしている。
【００６５】
荷積みを行った場合に吊作業前の積載量に吊荷の重量（実荷重）を加算し、荷降ろしを行った場合に吊作業前の積載量から実荷重を減算すれば、吊作業後の積載量を求めることができる。なお、荷台外作業または荷台内作業を行った場合には、積載量に実荷重を加算も減算もしない。このように、ブーム先端部位置Ｐに基づいて荷積み、荷降ろしを判断することで、積載量を自動的に求めることができる。
【００６６】
（積載量演算構成）
つぎに、積載量演算を実現する構成を説明する。
図４に示すように、移動式クレーン２は、実荷重測定器４１と、対地反力測定器４２と、ブーム姿勢測定器４３とを備えている。実荷重測定器４１および対地反力測定器４２は第１実施形態と同一部材であるので説明を省略する。
【００６７】
ブーム姿勢測定器４３はクレーン装置２５が有するブーム２３の姿勢を測定する。ブーム２３の姿勢は、ブーム２３の長さ、起伏角、旋回角によって表される。一般に、ブーム姿勢測定器４３はこれらの各パラメータを測定する複数の測定器からなる。すなわち、ブーム姿勢測定器４３は長さ測定器、起伏角測定器、旋回角測定器からなる。
【００６８】
長さ測定器はブーム２３の長さを測定する。長さ測定器の構成は特に限定されないが、ブーム先端部２３ａにコードの端部が固定されたコードリールの回転角をポテンショメータで読み取る構成が挙げられる。
【００６９】
起伏角測定器はブーム２３の起伏角を測定する。起伏角測定器の構成は特に限定されないが、ポテンショメータに振り子を取り付けた振子式の角度測定器をブーム２３に設ける構成が挙げられる。
【００７０】
旋回角測定器はブーム２３の旋回角を測定する。旋回角測定器の構成は特に限定されないが、ポスト２２を旋回させる油圧モータの回転角をポテンショメータで読み取る構成が挙げられる。
【００７１】
ブーム姿勢測定器４３の測定値は演算部５０には入力されている。コンピュータがプログラムを実行することで、演算部５０を構成する吊状態判断部５１、第１荷積み判断部５２、積載量演算部５３、過積載判断部５４、ブーム先端部位置判断部５５、第２荷積み判断部５６、および倫理積部５７が実現される。吊状態判断部５１、積載量演算部５３、および過積載判断部５４は第１実施形態と同一である。また、第１荷積み判断部５２は第１実施形態の荷積み判断部５２と同一である。これらの機能は後述する。
【００７２】
演算部５０には表示器６１、警報器６２、および制限装置６３が接続されている。これらの部材は第１実施形態と同一部材であるので説明を省略する。
【００７３】
（積載量演算処理）
つぎに、図５および図６に示すフローチャートに基づき、積載量演算処理を説明する。
まず、演算部５０は積載量値を初期化する（ステップＳ２０１）。ステップＳ２０１は第１実施形態のステップＳ１０１と同様の処理である。
【００７４】
つぎに、演算部５０は実荷重測定器４１および対地反力測定器４２から、それぞれの測定値（実荷重値および対地反力値）を取得する（ステップＳ２０２）。また、ブーム姿勢測定器４３から測定値を取得する。
【００７５】
つぎに、吊状態判断部５１は吊始め、吊終わりを判断する（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０３は第１実施形態のステップＳ１０３と同様の処理である。
【００７６】
つぎに、ブーム先端部位置判断部５５はブーム先端部位置Ｐが荷台外に位置するか、荷台内に位置するかを判断する（ステップＳ２０４）。ブーム先端部位置判断部５５はブーム姿勢測定器４３から取得した測定値（ブーム２３の姿勢）からブーム先端部位置Ｐを求める。ブーム先端部位置判断部５５には予め荷台範囲Ｒが記憶されている。荷台範囲Ｒは、例えば作業半径ｒと、旋回角φとを次元とする極座標系における範囲として設定される。ブーム先端部位置判断部５５はブーム先端部位置Ｐが荷台範囲Ｒの外側の場合を荷台外、荷台範囲Ｒの内側の場合を荷台内と判断する。
【００７７】
つぎに、第１荷積み判断部５２はアウトリガ装置２６にかかる対地反力に基づいて荷積み、荷降ろしを判断する（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０５は第１実施形態のステップＳ１０４において荷積み判断部５２が行なう処理と同様である。
【００７８】
つぎに、第２荷積み判断部５６はブーム先端部位置Ｐに基づいて荷積み、荷降ろしを判断する（ステップＳ２０６）。第２荷積み判断部５６は、吊始めのときに荷台外であり、吊終わりのときに荷台内である場合に、荷積みと判断する。また、第２荷積み判断部５６は、吊始めのときに荷台内であり、吊終わりのときに荷台外である場合に、荷降ろしと判断する。
【００７９】
つぎに、倫理積部５７は第１荷積み判断部５２および第２荷積み判断部５６の判断結果に基づいて、荷積み、荷降ろしを最終判断する（ステップＳ２０７）。倫理積部５７は第１荷積み判断部５２および第２荷積み判断部５６の両方が荷積みと判断している場合に、荷積みと判断する。倫理積部５７は第１荷積み判断部５２および第２荷積み判断部５６の両方が荷降ろしと判断している場合に、荷降ろしと判断する。
【００８０】
したがって、本実施形態では、吊始めのときに対地反力が増加し、吊終わりのときに対地反力が変化しない場合、かつ、吊始めのときに荷台外であり、吊終わりのときに荷台内である場合に、荷積みと判断する。また、吊始めのときに対地反力が変化せず、吊終わりのときに対地反力が減少する場合、かつ、吊始めのときに荷台内であり、吊終わりのときに荷台外である場合に、荷降ろしと判断する。
【００８１】
このように、アウトリガ装置２６にかかる対地反力に加えて、ブーム先端部位置Ｐに基づいて荷積み、荷降ろしを判断するので、荷積み、荷降ろしを精度良く検知できる。
【００８２】
つぎに、積載量演算部５３は吊作業後の積載量を求める。ステップＳ２０７で倫理積部５７が荷積みと判断した場合、積載量演算部５３はクレーン装置２５が吊状態のときに取得した実荷重値を積載量値に加算する（ステップＳ２０８）。ステップＳ２０７で倫理積部５７が荷降ろしと判断した場合、積載量演算部５３はクレーン装置２５が吊状態のときに取得した実荷重値を積載量値から減算する（ステップＳ２０９）。
【００８３】
ステップＳ２１０からステップＳ２１３までの処理は、第１実施形態のステップＳ１０７からステップＳ１１０までの処理と同様である。
【００８４】
演算部５０は以上のステップＳ２０２からステップＳ２１３までの処理を、一回の吊作業ごとに繰り返し行なう。演算部５０が処理を繰り返し行なうことで、荷積みを複数回行った場合には、その都度実荷重値が積載量値に加算されていく。また、荷降ろしを複数回行った場合には、その都度実荷重値が積載量値から減算されていく。それゆえ、積載量値を常に最新の情報に更新できる。
【００８５】
〔第３実施形態〕
つぎに、本発明の第３実施形態に係る移動式クレーン３を説明する。
図７に示すように、本実施形態の移動式クレーン３は第２実施形態の演算部５０において、倫理積部５７に代えて論理和部５８を設けた構成である。その余の構成は第２実施形態と同様であるので、同一部材に同一符合を付して説明を省略する。
【００８６】
本実施形態の演算部５０は基本的に第２実施形態と同様の処理を行なう（図５および図６のフローチャート参照）。ただし、ステップＳ２０７で倫理積部５７が荷積み、荷降ろしを最終判断するのに代えて、論理和部５８が荷積み、荷降ろしを最終判断する。
【００８７】
論理和部５８は第１荷積み判断部５２および第２荷積み判断部５６のいずれかが荷積みと判断している場合に、荷積みと判断する。倫理積部５７は第１荷積み判断部５２および第２荷積み判断部５６のいずれかが荷降ろしと判断している場合に、荷降ろしと判断する。
【００８８】
したがって、本実施形態では、吊始めのときに対地反力が増加し、吊終わりのときに対地反力が変化しない場合、または、吊始めのときに荷台外であり、吊終わりのときに荷台内である場合に、荷積みと判断する。また、吊始めのときに対地反力が変化せず、吊終わりのときに対地反力が減少する場合、または、吊始めのときに荷台内であり、吊終わりのときに荷台外である場合に、荷降ろしと判断する。
【００８９】
このように、アウトリガ装置２６にかかる対地反力に加えて、ブーム先端部位置Ｐに基づいて荷積み、荷降ろしを判断するので、荷積み、荷降ろしを精度良く検知できる。
【００９０】
〔第４実施形態〕
つぎに、本発明の第４実施形態に係る移動式クレーン４を説明する。
第１〜第３実施形態の移動式クレーン１〜３は積載量を求めたが、これに加えて積載個数を求めてもよい。ここで、「積載個数」とは荷台１２に載せられた荷物の個数を意味する。
【００９１】
図８に示すように、本実施形態の移動式クレーン４は第１実施形態の演算部５０において、積載個数演算部５９を設けた構成である。その余の構成は第１実施形態と同様であるので、同一部材に同一符合を付して説明を省略する。
【００９２】
本実施形態の演算部５０は基本的に第１実施形態と同様の処理を行なう（図２および図３のフローチャート参照）。ただし、ステップＳ１０１、Ｓ１０５、Ｓ１０６、Ｓ１０７の処理が異なる。以下、第１実施形態と異なる処理を中心に説明する。
【００９３】
まず、演算部５０は積載量値を初期化する（ステップＳ１０１）。また、演算部５０は積載個数値を初期化する。ここで、積載個数値とは積載個数を示す値である。積載個数値を初期化するタイミングで荷台１２に荷物が載せられていない場合には、積載個数値を０（ゼロ）とすればよい。積載個数値を初期化するタイミングで既に荷台１２に荷物が載せられている場合には、作業員が入力した値などを積載個数値とすればよい。
【００９４】
つぎに、演算部５０は実荷重測定器４１および対地反力測定器４２から測定値を取得する（ステップＳ１０２）。つぎに、吊状態判断部５１は吊始め、吊終わりを判断する（ステップＳ１０３）。つぎに、荷積み判断部５２はクレーン装置２５の作業種類が荷積みであるか、荷降ろしであるかを判断する（ステップＳ１０４）。
【００９５】
つぎに、積載量演算部５３は吊作業後の積載量を求める。また、積載個数演算部５９は吊作業後の積載個数を求める。ステップＳ１０４で荷積み判断部５２が荷積みと判断した場合、積載個数演算部５９は積載個数値に１を加算する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０４で荷積み判断部５２が荷降ろしと判断した場合、積載個数演算部５９は積載個数値から１を減算する（ステップＳ１０６）。
【００９６】
このように、演算部５０が荷積みを検知して積載個数値に１を加算するので、荷台１２の積載個数を自動的に求めることができる。また、演算部５０が荷降ろしを検知して積載個数値から１を減算するので、荷降ろしが行われた場合でも荷台１２の積載個数を正しく求めることができる。
【００９７】
しかも、作業員の特別な操作を介することなく自動的に積載個数を求めることができる。したがって、作業員の操作ミスに起因して、演算部５０が求めた積載個数と実際の積載個数とに差異が生じることがない。また、作業員は荷積み、荷降ろしのたびに操作をする必要がなく、作業が簡便である。
【００９８】
つぎに、積載量演算部５３は求めた積載量値を表示器６１に入力する。そうすると、表示器６１には積載量値が表示される（ステップＳ１０７）。また、積載個数演算部５９は求めた積載個数値を表示器６１に入力する。そうすると、表示器６１には積載個数値が表示される。表示器６１に積載個数が表示されるので、作業員が現在の積載個数を確認できる。
【００９９】
なお、本実施形態は第１実施形態における処理に加えて積載個数を求める処理を行ったが、第２実施形態または第３実施形態における処理に加えて積載個数を求める処理を行ってもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１〜４  移動式クレーン
１２    荷台
２５    クレーン装置
２６    アウトリガ装置
４１    実荷重測定器
４２    対地反力測定器
４３    ブーム姿勢測定器
５０    演算部
６１    表示器
６２    警報器
６３    制限装置
【図１】
2019011170.tif 000006
【図２】
2019011170.tif 000007
【図３】
2019011170.tif 000008
【図４】
2019011170.tif 000009
【図５】
2019011170.tif 000010
【図６】
2019011170.tif 000011
【図７】
2019011170.tif 000012
【図８】
2019011170.tif 000013
【図９】
2019011170.tif 000014
【図１０】
2019011170.tif 000015
【図１１】
2019011170.tif 000016