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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024094648
(43)【公開日】2024-07-10
(54)【発明の名称】移動式クレーン
(51)【国際特許分類】
B66C 13/12 20060101AFI20240703BHJP
B60L 15/20 20060101ALI20240703BHJP
B60L 50/53 20190101ALI20240703BHJP
【ＦＩ】
B66C13/12
B60L15/20 J
B60L50/53
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022211323
(22)【出願日】2022-12-28
(71)【出願人】
【識別番号】503032946
【氏名又は名称】住友重機械建機クレーン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100090033
【弁理士】
【氏名又は名称】荒船 博司
(74)【代理人】
【識別番号】100093045
【弁理士】
【氏名又は名称】荒船 良男
(72)【発明者】
【氏名】加島 新之助
【テーマコード（参考）】
5H125
【Ｆターム（参考）】
5H125AA12
5H125AC01
5H125AC12
5H125BA00
5H125EE41
5H125EE55
(57)【要約】
【課題】電源ケーブルが接続されているか否かにかかわらす、電源ケーブルがクレーン作業関連動作によって損傷させられるのを防止し得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、電源ケーブル１７の位置に基づいて、クレーン作業関連動作の少なくとも一部を制限する制御部を有している。ここで、クレーン作業関連動作とは、下部走行体２の走行動作、上部旋回体３の旋回動作、起伏ウインチによるブーム４の起伏動作、巻上ウインチによる吊荷５の吊下げ動作等のクレーン作業及びこれらクレーン作業に関連して行われる各種動作をいうものとする。
【選択図】図１
【解決手段】移動式クレーン１は、電源ケーブル１７の位置に基づいて、クレーン作業関連動作の少なくとも一部を制限する制御部を有している。ここで、クレーン作業関連動作とは、下部走行体２の走行動作、上部旋回体３の旋回動作、起伏ウインチによるブーム４の起伏動作、巻上ウインチによる吊荷５の吊下げ動作等のクレーン作業及びこれらクレーン作業に関連して行われる各種動作をいうものとする。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電源ケーブルから電力供給を受ける移動式クレーンであって、
前記電源ケーブルの位置に基づいて、クレーン作業関連動作の少なくとも一部を制限する制御部を有する移動式クレーン。
前記電源ケーブルの位置に基づいて、クレーン作業関連動作の少なくとも一部を制限する制御部を有する移動式クレーン。
【請求項2】
前記電源ケーブルの前記位置を検知する検知部を有し、
前記制御部は、前記検知部によって検知した前記電源ケーブルの位置に基づいて、クレーン作業関連動作の少なくとも一部を制限する請求項１に記載の移動式クレーン。
前記制御部は、前記検知部によって検知した前記電源ケーブルの位置に基づいて、クレーン作業関連動作の少なくとも一部を制限する請求項１に記載の移動式クレーン。
【請求項3】
前記制御部は、前記クレーンの吊荷の位置と前記電源ケーブルの位置との間隔が所定以下の場合、前記クレーン作業関連動作の少なくとも一部を制限する請求項１に記載の移動式クレーン。
【請求項4】
前記制御部は、前記クレーン作業関連動作の少なくとも一部を制限した状態において、クレーン本体または前記クレーンの吊荷が前記電源ケーブルから離れる方向に移動するのを許容する請求項１に記載の移動式クレーン。
【請求項5】
前記クレーン作業関連動作の少なくとも一部を制限した状態であっても、クレーン本体または前記吊荷と前記電源ケーブルとの距離が近づく方向の動作を許容する動作制限解除部を有し、
操作者によって前記動作制限解除部が操作されると、前記制限した状態を解除して、前記クレーン本体または前記吊荷と前記電源ケーブルとの距離が近づく方向の動作を許容する請求項１に記載の移動式クレーン。
操作者によって前記動作制限解除部が操作されると、前記制限した状態を解除して、前記クレーン本体または前記吊荷と前記電源ケーブルとの距離が近づく方向の動作を許容する請求項１に記載の移動式クレーン。
【請求項6】
下部走行体と、前記下部走行体に対して旋回する上部旋回体とを有し、
前記制御部は、前記吊荷を含む所定の前記上部旋回体の旋回角度範囲内で、かつ前記上部旋回体からの距離が所定範囲内に、前記電源ケーブルがある場合に、前記クレーン作業関連動作を制限する請求項１に記載の移動式クレーン。
前記制御部は、前記吊荷を含む所定の前記上部旋回体の旋回角度範囲内で、かつ前記上部旋回体からの距離が所定範囲内に、前記電源ケーブルがある場合に、前記クレーン作業関連動作を制限する請求項１に記載の移動式クレーン。
【請求項7】
下部走行体と、前記下部走行体に対して旋回する上部旋回体とを有し、
前記制御部は、前記下部走行体の前後方向所定範囲内に前記電源ケーブルがある場合に、前記クレーン作業関連動作を制限する請求項１に記載の移動式クレーン。
前記制御部は、前記下部走行体の前後方向所定範囲内に前記電源ケーブルがある場合に、前記クレーン作業関連動作を制限する請求項１に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。
【背景技術】
【0002】
従来から、バッテリーを動力源として作動する移動式建設機械が知られている。このような従来の移動式建設機械は、搭載されているバッテリーの電力が消費されると、外部電源から延ばされた電源ケーブルがバッテリーに接続されるようになっている。また、従来の移動式建設機械は、電源ケーブルがバッテリーに接続されている間に作動すると、下部走行体が電源ケーブルを踏みつけて断線させることが想定されるため、給電中における作動が禁止又は制限されるようになっている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００９－２１５８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の移動式建設機械は、電源ケーブルが外された後のことが検討されていなかった。この移動式建設機械は、電源ケーブルがバッテリーから外されると、下部走行体の移動等の作動制限が解除されてしまう。そのため、バッテリーから外された電源ケーブルが下部走行体の近傍に置かれてしまうと、電源ケーブルが下部走行体に踏みつけられるなど損傷させられる可能性があることが分かった。
【0005】
そこで、本発明は、電源ケーブルが接続されているか否かにかかわらず、電源ケーブルがクレーン作業関連動作によって損傷させられるのを防止し得る移動式クレーンの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る移動式クレーン１は、電源ケーブル１７の位置情報を基にクレーン作業関連動作の少なくとも一部を制限する制御部２２を有している。
【発明の効果】
【0007】
本発明の移動式クレーンは、電源ケーブルが接続されているか否かにかかわらす、電源ケーブルがクレーン作業関連動作によって損傷させられるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の実施形態に係る移動式クレーンを簡略化して示す平面図である。
【図2】本発明の実施形態に係る移動式クレーンの側面図である。
【図3】本発明の実施形態に係る移動式クレーンの一部を取り除いて示す平面図である。
【図4】本発明の実施形態に係るクレーンの機能構成を示すブロック図である。
【図5】本発明の実施形態に係る移動式クレーンの動作制限フローチャートである。
【図6】電源ケーブルの位置の特定例を示す図である。
【図7】クレーンの旋回時の動作制御を説明する図である。
【図8】クレーンの走行時の動作制御を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0010】
（移動式クレーンの構成）
図１から図３に基づき本実施形態に係る電動の移動式クレーン１（以下、単に、クレーン１と略称する）を説明する。なお、図１は、本実施形態に係るクレーン１を簡略化して示す平面図である。また、図２は、本実施形態に係るクレーン１の側面図である。また、図３は、本発明の実施形態に係るクレーン１の一部を取り除いて示す平面図である。
図１から図３に示すように、クレーン１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３とを備えている。
なお、以下では、クレーン１の搭乗者から見た前後左右方向をクレーン１の前後左右方向として説明する。
図１から図３に基づき本実施形態に係る電動の移動式クレーン１（以下、単に、クレーン１と略称する）を説明する。なお、図１は、本実施形態に係るクレーン１を簡略化して示す平面図である。また、図２は、本実施形態に係るクレーン１の側面図である。また、図３は、本発明の実施形態に係るクレーン１の一部を取り除いて示す平面図である。
図１から図３に示すように、クレーン１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３とを備えている。
なお、以下では、クレーン１の搭乗者から見た前後左右方向をクレーン１の前後左右方向として説明する。
【0011】
上部旋回体３の前側には、ブーム４が起伏可能に取り付けられている。上部旋回体３の後部には、ブーム４及び吊荷５の重量バランスをとるカウンタウエイト６が取付けられている。
上部旋回体３の右側前部には、キャビン７が配置されている。キャビン７にはオペレータが着座し、そのオペレータがクレーン１の操縦を行うようになっている。
上部旋回体３の右側前部には、キャビン７が配置されている。キャビン７にはオペレータが着座し、そのオペレータがクレーン１の操縦を行うようになっている。
【0012】
ブーム４の起伏動作は、起伏ウインチ９による起伏ロープ８の巻き取り又は巻き出しにより行われる（図３参照）。
【0013】
巻上ロープ１０の一端はフック１１に接続されており、フック１１はブーム４の先端のポイントシーブ１２に巻き掛けられた巻上ロープ１０によって吊下げられている。巻上ロープ１０の他端は上部旋回体３上の巻上ウインチ１３に巻回されており、巻上ウインチ１３の駆動によって巻上ロープ１０が巻き取られるか又は巻き出されて、フック１１が昇降する。吊荷５は、紐状、鎖状等の吊下げ材１４でフック１１に吊り下げられている。
【0014】
図１から図３に示すように、下部走行体２に内蔵されたバッテリー１５は、図示しない油圧モータ等の各種アクチュエータに電力を供給し、油圧モータ等の各種アクチュエータを作動させるようになっている。このバッテリー１５は、外部の電源装置１６から延びる電源ケーブル１７が下部走行体２の側面１８に設置された接続部２０に接続されることにより、電源装置１６から電力が供給されるようになっている。なお、バッテリー１５は下部走行体２に配置されることに限定されず、どこに配置されていてもよい。例えば、上部旋回体３に配置されていてもよい。
【0015】
また、図１から図３に示すように、クレーン１には、作業現場の地上に置かれた電源ケーブル１７の位置を検知する検知部２１（例えば、カメラ、LiDAR、ミリ波レーダー等）が複数設置されている。すなわち、クレーンの下部走行体２には、少なくとも接続部２０が位置する側面１８側に設置されている。また、クレーン１の上部旋回体側には、カウンタウエイト６の下面側の幅方向中央、キャビン７の屋根の前側外面、上部旋回体３の旋回中心のそれぞれに検知部２１が設置されている。これら各検知部２１は、クレーン１の周囲に位置する電源ケーブル１７を隈なく検知するためにクレーン１に設置されている。なお、クレーン１における検知部２１の設置箇所は、図１から図３に記載した設置箇所に限定されるものではない。例えば、下部走行体２の側面１８側の検知部２１は、接続部２０を挟んで前後方向に一対配置されているが、これに限られず、接続部２０よりも前方側又は後方側の１箇所のみに設けるようにしてもよい。また、検知部２１は、下部走行体２の両側面１８、１９にそれぞれ設置してもよい。
【0016】
図４は、クレーン１の機能構成を示すブロック図である。
この図４に示すように、クレーン１は、上記構成のほか、制御部２２、駆動部２３、操作部２４、表示部２５、通信部２６、検知部２１、記憶部２７、動作制限解除部３３を備える。
この図４に示すように、クレーン１は、上記構成のほか、制御部２２、駆動部２３、操作部２４、表示部２５、通信部２６、検知部２１、記憶部２７、動作制限解除部３３を備える。
【0017】
制御部２２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等により構成され、クレーン１の各部の動作を制御する。制御部２２は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）の機能を含み、上部旋回体３に配置される。具体的に、制御部２２は、オペレータの操作入力等に基づいて駆動部２３を作動させ、後述する記憶部２７に予め記憶されているクレーン動作制限プログラム２８等と協働して各種処理を実行する。
【0018】
駆動部２３は、クレーン１の各部を動作させる駆動源であり、上述した起伏ウインチ９、巻上ウインチ１３、上部旋回体３の旋回装置３０、その他の各種モータやアクチュエータ等を含む。
操作部２４は、オペレータが各種操作を行う操作手段である。操作部２４は、例えばハンドルやペダル、レバー、各種ボタン等を含み、これらの操作内容に応じた操作信号を制御部２２に出力する。
操作部２４は、オペレータが各種操作を行う操作手段である。操作部２４は、例えばハンドルやペダル、レバー、各種ボタン等を含み、これらの操作内容に応じた操作信号を制御部２２に出力する。
【0019】
表示部２５は、例えば液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイその他のディスプレイであり、制御部２２から入力される表示信号に基づいて、作業現場の地面上に置かれた電源ケーブル１７を表示する。なお、表示部２５は、操作部２４の一部を兼ねるタッチパネルであってもよい。
通信部２６は、例えば図示しない情報端末等との間で各種情報を送受信可能な通信デバイスである。
通信部２６は、例えば図示しない情報端末等との間で各種情報を送受信可能な通信デバイスである。
【0020】
検知部２１は、上述したように、作業現場の地面上に置かれた電源ケーブル１７の画像データ（電源ケーブル位置データ）を制御部２２に出力するようになっている。また、検知部２１は、測距機能を有している場合、電源ケーブル１７までの距離データを取得し、その距離データを制御部２２に出力する。この検知部２１によって検知された電源ケーブル１７の位置データは、記憶部の第１記憶部分３１に記憶される。なお、検知部２１によって取得された電源ケーブル１７の画像データや距離データと、後述する画像データに基づいて演算された間隔（Ｌ１～Ｌ７）は、適宜、電源ケーブル１７の位置情報と言い換えて表現する。
【0021】
記憶部２７は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等により構成されるメモリであり、各種のプログラム及びデータを記憶するとともに、制御部２２の作業領域としても機能する。本実施形態の記憶部２７は、後述のクレーン１の動作制限（図５参照）を実行するためのクレーン動作制限プログラム２８を予め記憶している。また、記憶部２７は、検知部２１によって検知された電源ケーブル１７の位置データを記憶する第１記憶部分３１と、オペレータによって入力された電源ケーブル１７の位置データを記憶する第２記憶部分３２と、を有している。なお、実際のオペレータが電源ケーブル１７の位置データを入力する場合の入力の仕方は、例えば、図１のようなクレーン１を上方から見た図がクレーン１の各種設定を行う画面に映し出され、電源ケーブル１７の位置を画面上でタッチして指定する又は電源ケーブル１７位置を画面上の一部の範囲を指定する形で選択するなどして行う。
【0022】
クレーン動作制限プログラム２８は、第１記憶部分３１に読み出し可能に記憶された電源ケーブル１７の画像データ（検知部２１で取得した電源ケーブル１７に関する画像データ）に基づいて、下部走行体２と電源ケーブル１７との間隔（例えば、Ｌ１～Ｌ３）を演算できるようになっている。制御部２２は、クレーン動作制限プログラム２８を使用し、下部走行体２と電源ケーブル１７との間隔（例えば、Ｌ１～Ｌ３）を演算し、その演算結果である間隔（Ｌ１～Ｌ３）が予め入力された許容値（数値）に到達すると、下部走行体２の駆動部２３に動作制限信号を出力する。ここで、動作制限とは、クレーン１の各部（下部走行体２、上部旋回体３、起伏ウインチ９、巻上ウインチ１３等）の動作を停止させるか又は通常の作動速度よりも遅い微速動作にすること又は機械を停止させるように制御することである。
本実施形態のクレーン１は、微速動作になると、クレーン１の走行、旋回、起伏、巻上・巻下等の操作レバーを通常時と同じに操作しても、クレーン１の走行、旋回、起伏、巻上・巻下等の各動作の作動速度が通常時よりも遅くなる。よって、オペレータは、慎重に操作できる。また、本実施形態のクレーン１は、駆動部２３の駆動源が油圧モータの場合、油圧モータの傾転を制御することにより、油圧モータの回転数を下げられ、クレーン１の各部の作動速度を遅くする（微速動作にする）ことが可能になる。また、本実施形態のクレーン１は、駆動部２３の駆動源が油圧モータの場合、油圧モータの回転を減速装置で減速することにより、クレーン１の各部の作動速度を遅くする（微速動作にする）ことが可能になる。また、本実施形態のクレーン１は、制御部２２から動作制御信号が出力されると、駆動部２３の駆動速度の上限値を低く抑える（微速動作にする）ようにしてもよい。また、本実施形態のクレーン１は、下部走行体２、上部旋回体３、吊荷５が電源ケーブル１７に近づくにしたがって駆動部２３のブレーキ力を強くし、下部走行体２、上部旋回体３、吊荷５が電源ケーブル１７に所定値（接近許容値）まで近づいた場合に、駆動部２３を停止させるようにしてもよい。なお、この駆動部２３のブレーキ操作は、制御部２２で自動的に実施してもよく、またオペレータの手動で実施することを促したりしてもよい。また、ブレーキ操作を制御部２２で自動的に実施した上で、さらに手動でブレーキ力を強くできるようにしてもよい。
本実施形態のクレーン１は、微速動作になると、クレーン１の走行、旋回、起伏、巻上・巻下等の操作レバーを通常時と同じに操作しても、クレーン１の走行、旋回、起伏、巻上・巻下等の各動作の作動速度が通常時よりも遅くなる。よって、オペレータは、慎重に操作できる。また、本実施形態のクレーン１は、駆動部２３の駆動源が油圧モータの場合、油圧モータの傾転を制御することにより、油圧モータの回転数を下げられ、クレーン１の各部の作動速度を遅くする（微速動作にする）ことが可能になる。また、本実施形態のクレーン１は、駆動部２３の駆動源が油圧モータの場合、油圧モータの回転を減速装置で減速することにより、クレーン１の各部の作動速度を遅くする（微速動作にする）ことが可能になる。また、本実施形態のクレーン１は、制御部２２から動作制御信号が出力されると、駆動部２３の駆動速度の上限値を低く抑える（微速動作にする）ようにしてもよい。また、本実施形態のクレーン１は、下部走行体２、上部旋回体３、吊荷５が電源ケーブル１７に近づくにしたがって駆動部２３のブレーキ力を強くし、下部走行体２、上部旋回体３、吊荷５が電源ケーブル１７に所定値（接近許容値）まで近づいた場合に、駆動部２３を停止させるようにしてもよい。なお、この駆動部２３のブレーキ操作は、制御部２２で自動的に実施してもよく、またオペレータの手動で実施することを促したりしてもよい。また、ブレーキ操作を制御部２２で自動的に実施した上で、さらに手動でブレーキ力を強くできるようにしてもよい。
【0023】
また、クレーン動作制限プログラム２８は、検知部２１で取得した電源ケーブル１７に関する画像データに基づいて、上部旋回体３と電源ケーブル１７との高さ方向（図２の上下方向）の間隔（例えば、Ｌ４）を演算できるようになっている。制御部２２は、クレーン動作制限プログラム２８を使用して、上部旋回体３と電源ケーブル１７との高さ方向（図２の上下方向）の間隔（例えば、Ｌ４）を演算し、その間隔（Ｌ４）が予め入力された許容値（数値）に到達すると、上部旋回体３を旋回させる旋回装置３０の駆動部２３に動作制限信号を出力する。
【0024】
また、クレーン動作制限プログラム２８は、検知部２１で取得した電源ケーブル１７に関する画像データに基づいて、吊荷５と電源ケーブル１７との高さ方向（図２の上下方向）の間隔（例えば、Ｌ５）を演算できるようになっている。制御部２２は、クレーン動作制限プログラム２８を使用して、吊荷５と電源ケーブル１７との高さ方向（図２の上下方向）の間隔（例えば、Ｌ５）を演算し、その間隔（Ｌ５）が予め入力された許容値（数値）に到達すると、上部旋回体３、起伏ウインチ９及び巻上ウインチ１３の駆動部２３に動作制限信号を出力する。
【0025】
また、クレーン動作制限プログラム２８は、検知部２１で取得した電源ケーブル１７に関する画像データに基づいて、吊荷５と電源ケーブル１７との高さ方向（図２の上下方向）の間隔（Ｌ５）と、吊荷５と電源ケーブル１７とのＸ－Ｙ方向の間隔（例えば、Ｌ６、Ｌ７）とを演算できるようになっている。制御部２２は、クレーン動作制限プログラム２８を使用して、吊荷５と電源ケーブル１７との高さ方向（図２の上下方向）の間隔（Ｌ５）と、吊荷５と電源ケーブル１７とのＸ－Ｙ方向の間隔（例えば、Ｌ６、Ｌ７）とを演算し、その間隔（Ｌ５）が予め入力された許容値（数値）に到達し、かつ、その間隔（Ｌ６）が予め入力された許容値（数値）に到達するか、又はその間隔（Ｌ７）が予め入力された許容値（数値）に到達すると、上部旋回体３、起伏ウインチ９及び巻上ウインチ１３の駆動部２３に動作制限信号を出力する。
【0026】
なお、制御部２２は、下部走行体２が作業中に移動しない場合、電源ケーブル１７の位置データを第１記憶部分３１から読み出して、下部走行体２と電源ケーブル１７との間隔（Ｌ１～Ｌ３）をクレーン動作制限プログラム２８で演算してもよい。このような本実施形態のクレーン１は、検知部２１の検知結果に基づく制御部２２の演算（間隔Ｌ４～Ｌ７の演算）が簡略化する。特に、下部走行体２の接続部２０に電源ケーブル１７が接続されている場合においては、旋回や起伏をしていても電源ケーブル１７自体は動かない。よって、下部走行体２が作業中に移動しない場合、検知部２１の検知結果に基づく制御部２２の演算（間隔Ｌ４～Ｌ７の演算）が簡略化されていてもよい。
【0027】
動作制限解除部３３は、例えば、キャビン７に設置された動作制限解除スイッチであり、オペレータによって動作制限解除スイッチ３３がオン操作されると、クレーン作業関連動作の少なくとも一部が上述したクレーン動作制限プログラム２８によって制限された状態であっても、クレーン本体（下部走行体２、上部旋回体３）または吊荷５と電源ケーブル１７との距離が近づく方向の動作を許容するようになっている。オペレータは、自身の判断又は玉掛け者の判断に基づいて動作制限解除スイッチ３３をオン操作する。この動作制限解除スイッチ３３がオン操作された場合には、クレーン本体（下部走行体２、上部旋回体３）または吊荷５の移動速度が微速となるように制御され、オペレータはクレーン１を慎重に操作することが可能になる。なお、クレーン１は、制御部２２からの動作制限信号が出力されると停止し、動作制限解除スイッチ３３がオン操作されると微速で移動できるように構成してもよい。
このような動作制限解除スイッチ３３は、クレーン１の作動を自動的に制限する場合に比較し、作業の自由度を高め、効率的なクレーン作業を可能にする。ここで、クレーン作業関連動作とは、下部走行体２の走行動作、上部旋回体３の旋回動作、起伏ウインチ９によるブーム４の起伏動作、巻上ウインチ１３による吊荷５等の吊下げ動作・吊上げ動作等のクレーン作業及びこれらクレーン作業に関連して行われる各種動作をいうものとする。また、制限とは、クレーン１を構成する機械（下部走行体２、上部旋回体３、起伏ウインチ９、巻上ウインチ１３等）の作動スピードを通常時（ステップＳ３～Ｓ５の機械作動時）よりも遅くする微速動作を行うか、又は機械を停止させるように制御することをいうものとする。
このような動作制限解除スイッチ３３は、クレーン１の作動を自動的に制限する場合に比較し、作業の自由度を高め、効率的なクレーン作業を可能にする。ここで、クレーン作業関連動作とは、下部走行体２の走行動作、上部旋回体３の旋回動作、起伏ウインチ９によるブーム４の起伏動作、巻上ウインチ１３による吊荷５等の吊下げ動作・吊上げ動作等のクレーン作業及びこれらクレーン作業に関連して行われる各種動作をいうものとする。また、制限とは、クレーン１を構成する機械（下部走行体２、上部旋回体３、起伏ウインチ９、巻上ウインチ１３等）の作動スピードを通常時（ステップＳ３～Ｓ５の機械作動時）よりも遅くする微速動作を行うか、又は機械を停止させるように制御することをいうものとする。
【0028】
（移動式クレーンの動作制限の流れ）
図５は、本実施形態に係るクレーン１における動作制限の流れを示すフローチャート図である。
図５は、本実施形態に係るクレーン１における動作制限の流れを示すフローチャート図である。
【0029】
本実施形態において、クレーン１の動作制限は、例えばオペレータの操作に基づいて、制御部２３が記憶部２８からクレーン動作制限プログラム２８を読み出して展開することで実行される。
【0030】
先ず、制御部２２は、検知部２１を作動させて、クレーン１の周辺に配置された電源ケーブル１７の位置データを検知部２１によって取得する（ステップＳ１）。そして、制御部２２は、検知部２１によって取得した電源ケーブル１７の位置データを記憶部２７の第１記憶部分３１に記憶する。なお、検知部２１は、作業現場の地面上に置かれた電源ケーブル１７の画像データ（電源ケーブル位置データ）を制御部２２に出力し、測距機能を有する場合に、電源ケーブル１７までの距離データを併せて制御部２２に出力する。
また、制御部２２は、クレーン１の機械動作状態（下部走行体２、上部旋回体３、起伏ウインチ９、巻上ウインチ１３等動作状態）のデータを取得する。なお、このクレーン１の機械動作状態のデータは、一定時間ごとに取得するか、またはオペレータの操作に基づいて取得し、メモリに書き換え可能な状態でデータ保存する。
また、制御部２２は、クレーン１の機械動作状態（下部走行体２、上部旋回体３、起伏ウインチ９、巻上ウインチ１３等動作状態）のデータを取得する。なお、このクレーン１の機械動作状態のデータは、一定時間ごとに取得するか、またはオペレータの操作に基づいて取得し、メモリに書き換え可能な状態でデータ保存する。
【0031】
次に、制御部２２は、クレーン動作制限プログラム２８によって、下部旋回体２、上部旋回体３、吊荷５と電源ケーブル１７との距離（間隔Ｌ１～Ｌ７）を演算する（ステップＳ２）。
【0032】
次に、制御部２２は、クレーン動作制限プログラム２８による演算結果が所定値に到達していない場合（所定値以下でない場合）、オペレータによる機械動作入力（下部走行体２の走行、上部旋回体３の旋回、ブーム４の起伏、巻上ロープ１０による吊荷５の吊下げ等の作動信号の入力）を可能にする（ステップＳ３～Ｓ４）。
【0033】
次に、制御部２２は、オペレータによる機械動作入力の信号に基づいて、機械動作を許可してクレーン１を稼働させ、クレーン１にクレーン作業関連動作を実施させる（ステップＳ５）。
【0034】
そして、制御部２２は、ステップＳ１～Ｓ５までのクレーン１の動作制限の流れを、クレーン作業が完了するまで続ける（ステップＳ１１）。ここで、制御部２２は、クレーン１のクレーン作業が終了したと判断した場合、クレーン１の作動を停止させる（ステップＳ１１）。
【0035】
一方、制御部２２は、ステップＳ３において、クレーン動作制限プログラム２８による演算結果が予め入力された所定値に到達した（所定値以下である）と判断した場合、動作制限状態の状態通知を表示部２５で行い、オペレータにクレーン１が動作制限状態にあることを通知する（ステップＳ６）と共に、クレーン作業関連動作の少なくとも一部を制限する。
【0036】
次に、制御部２２は、機械動作が制限された状態において、オペレータによる機械動作入力（下部走行体２の走行、上部旋回体３の旋回、ブーム４の起伏、巻上ロープ１０による吊荷５の吊下げ等の作動信号の入力）を可能にする（ステップＳ７）。
【0037】
次に、制御部２２は、機械（下部走行体２、上部旋回体３、吊荷５等）と電源ケーブル１７との距離を離すような機械動作入力がされた場合（ステップＳ８）、動作制限のない状態での機械動作を許可する（ステップＳ５）。
【0038】
一方、制御部２２は、機械（下部走行体２、上部旋回体３、吊荷５等）と電源ケーブル１７との距離を近づけるような機械動作入力がされた場合（ステップＳ８）、動作制限解除スイッチ３３がオン操作されるか否かによって機械の作動状態を変える（ステップＳ９）。
【0039】
すなわち、制御部２２は、機械（下部走行体２、上部旋回体３、吊荷５等）と電源ケーブル１７との距離を近づけるような機械動作入力がされた場合（ステップＳ８）、動作制限解除スイッチ３３がオン操作されると（ステップＳ９）、動作制限のない状態での機械動作を許可する（ステップＳ５）。
【0040】
これに対し、制御部２２は、機械（下部走行体２、上部旋回体３、吊荷５等）と電源ケーブル１７との距離を近づけるような機械動作入力がされた場合（ステップＳ８）、動作制限解除スイッチ３３がオン操作されないと（ステップＳ９）、機械の動作を制限する（ステップＳ１０）。
【0041】
次に、制御部２２は、クレーン１の機械（下部走行体２、上部旋回体３、起伏ウインチ９、巻上ウインチ１３等）が停止した状態（ステップＳ１０）において、クレーン１の作業が完了していない場合（ステップＳ１１）、ステップＳ１からステップＳ８を続ける。そして制御部２２は、ステップＳ８で下部走行体２、上部旋回体３、吊荷５と電源ケーブル１７との距離を離すような操作がオペレータによってされると、動作制限のない状態での機械動作を許可する（ステップＳ５）。
【0042】
また、制御部２２は、ステップＳ８で下部走行体２、上部旋回体３、吊荷５と電源ケーブル１７との距離を離すような操作がオペレータによってされない場合であっても、動作制限解除スイッチ３３がオン操作されると（ステップＳ９）、動作制限のない状態での機械動作を許可し（ステップＳ５）、動作制限解除スイッチ３３がオン操作されないと（ステップＳ９）、機械の動作制限状態を維持する（ステップＳ１０）。
なお、制御部２２は、ステップＳ９において、機械動作が禁止されている場合に動作制限解除スイッチ３３がオン操作されると、機械動作の制限を全て解除するパターンを実施する他に、機械動作の制限の一部を解除するパターンを実施するか、又は機械動作の一部を解除しつつ微速動作に維持するパターンを実施することができるようになっている。
また、制御部２２は、ステップＳ９において、機械動作が制限されている場合に動作制限解除スイッチ３３がオン操作されると、機械動作の制限を全て解除するパターンを実施するか、又は機械動作の制限の一部を解除するパターンを実施できるようになっている。
なお、制御部２２は、ステップＳ９において、機械動作が禁止されている場合に動作制限解除スイッチ３３がオン操作されると、機械動作の制限を全て解除するパターンを実施する他に、機械動作の制限の一部を解除するパターンを実施するか、又は機械動作の一部を解除しつつ微速動作に維持するパターンを実施することができるようになっている。
また、制御部２２は、ステップＳ９において、機械動作が制限されている場合に動作制限解除スイッチ３３がオン操作されると、機械動作の制限を全て解除するパターンを実施するか、又は機械動作の制限の一部を解除するパターンを実施できるようになっている。
【0043】
（電源ケーブル位置の特定）
図６は、電源ケーブル１７の位置の特定例を示す図である。この図６に示すように、電源ケーブル１７の位置は、クレーン１の所定の基準点３４（例えば、上部旋回体３の回転中心３４ａ）から一定角度間隔で引いた検知角度線３５と電源ケーブル１７とが交差する場所をケーブル位置点３６として特定し、また検知角度線３５，３５間で最もクレーン１に接近している場所をケーブル位置点３６として特定する。ここで、検知角度線３５は、クレーン１の基準点３４を通りクレーン１の前後方向に延びる線を基準線３７とすると、基準点３４からクレーン１の前方に延びる基準線３７上を検知角度０°として、基準点３４から反時計回り方向に一定の検知角度間隔で設定される。なお、本実施形態の検知角度線３５は、第１～第５検知角度線を例示している。
そして、クレーン１の作動制御は、検知部２１によりケーブル位置点３６が計測され、その検知部２１の計測結果に基づいて制御部２２によって判断される。制御部２２は、クレーン１（下部走行体２、上部旋回体３）や吊荷５に対して一定範囲内にケーブル位置点３６が位置している場合に機械の作動制限を行い、クレーン１（下部走行体２、上部旋回体３）や吊荷５に対して一定範囲内にケーブル位置点３６が位置していない場合に機械の作動制限を行わない。
以下に、クレーン１の旋回時の動作制御と、クレーン１の走行時の動作制御とを順次例示する。
図６は、電源ケーブル１７の位置の特定例を示す図である。この図６に示すように、電源ケーブル１７の位置は、クレーン１の所定の基準点３４（例えば、上部旋回体３の回転中心３４ａ）から一定角度間隔で引いた検知角度線３５と電源ケーブル１７とが交差する場所をケーブル位置点３６として特定し、また検知角度線３５，３５間で最もクレーン１に接近している場所をケーブル位置点３６として特定する。ここで、検知角度線３５は、クレーン１の基準点３４を通りクレーン１の前後方向に延びる線を基準線３７とすると、基準点３４からクレーン１の前方に延びる基準線３７上を検知角度０°として、基準点３４から反時計回り方向に一定の検知角度間隔で設定される。なお、本実施形態の検知角度線３５は、第１～第５検知角度線を例示している。
そして、クレーン１の作動制御は、検知部２１によりケーブル位置点３６が計測され、その検知部２１の計測結果に基づいて制御部２２によって判断される。制御部２２は、クレーン１（下部走行体２、上部旋回体３）や吊荷５に対して一定範囲内にケーブル位置点３６が位置している場合に機械の作動制限を行い、クレーン１（下部走行体２、上部旋回体３）や吊荷５に対して一定範囲内にケーブル位置点３６が位置していない場合に機械の作動制限を行わない。
以下に、クレーン１の旋回時の動作制御と、クレーン１の走行時の動作制御とを順次例示する。
【0044】
（クレーンの旋回時の動作制御）
図７は、クレーン１の旋回時の動作制御を説明する図である。この図７に示すように、検知部２１は、上部旋回体３の旋回角度から一定角度範囲３８内にあるケーブル位置点３６を所定の間隔毎に検知する。次に、クレーン１の制御部は、検知部２１で検知された全てのケーブル位置点３６が吊荷５と一定距離以上離れていると検知部２１の計測結果から判断される場合、機械の動作制限を行わない。一方で、クレーン１の制御部２２は、検知部２１で検知したケーブル位置点３６が一つでも吊荷５から一定距離以下の位置にあると検知部２１の計測結果から判断される場合、機械の動作制限を行う。なお、クレーン１は、機械の動作制限が行われた状態において、最も近距離のケーブル位置点３６から離れる操作が行われた場合、クレーン作業関連動作を行うことが可能になる。
図７は、クレーン１の旋回時の動作制御を説明する図である。この図７に示すように、検知部２１は、上部旋回体３の旋回角度から一定角度範囲３８内にあるケーブル位置点３６を所定の間隔毎に検知する。次に、クレーン１の制御部は、検知部２１で検知された全てのケーブル位置点３６が吊荷５と一定距離以上離れていると検知部２１の計測結果から判断される場合、機械の動作制限を行わない。一方で、クレーン１の制御部２２は、検知部２１で検知したケーブル位置点３６が一つでも吊荷５から一定距離以下の位置にあると検知部２１の計測結果から判断される場合、機械の動作制限を行う。なお、クレーン１は、機械の動作制限が行われた状態において、最も近距離のケーブル位置点３６から離れる操作が行われた場合、クレーン作業関連動作を行うことが可能になる。
【0045】
（クレーンの走行時の動作制御）
図８は、クレーン１の走行時の動作制御を説明する図である。この図８に示すように、検知部２１は、クレーン１の前後方向所定範囲内にあるケーブル位置点３６を所定の間隔毎に検知する。図８では、一定の範囲内のクレーン前方の基準線３７から一定角度範囲４０内にあるケーブル位置点３６を所定の間隔毎に検知してケーブル位置点３６までの距離を計測する。クレーン１の制御部２２は、検知部２１で検知した全てのケーブル位置点３６が下部走行体２の前方端から一定距離以上離れていると検知部２１の計測結果から判断される場合、機械の動作制限を行わない。一方で、クレーン１の制御部２２は、検知部２１で検知したケーブル位置点３６が一つでも下部走行体２の前方端から一定距離以下の位置にあると検知部２１の計測結果から判断される場合、機械の動作制限を行う。なお、クレーン１は、機械の動作制限が行われた状態において、最も近距離のケーブル位置点３６から離れる操作が行われた場合、クレーン作業関連動作を行うことが可能になる。
図８は、クレーン１の走行時の動作制御を説明する図である。この図８に示すように、検知部２１は、クレーン１の前後方向所定範囲内にあるケーブル位置点３６を所定の間隔毎に検知する。図８では、一定の範囲内のクレーン前方の基準線３７から一定角度範囲４０内にあるケーブル位置点３６を所定の間隔毎に検知してケーブル位置点３６までの距離を計測する。クレーン１の制御部２２は、検知部２１で検知した全てのケーブル位置点３６が下部走行体２の前方端から一定距離以上離れていると検知部２１の計測結果から判断される場合、機械の動作制限を行わない。一方で、クレーン１の制御部２２は、検知部２１で検知したケーブル位置点３６が一つでも下部走行体２の前方端から一定距離以下の位置にあると検知部２１の計測結果から判断される場合、機械の動作制限を行う。なお、クレーン１は、機械の動作制限が行われた状態において、最も近距離のケーブル位置点３６から離れる操作が行われた場合、クレーン作業関連動作を行うことが可能になる。
【0046】
（本実施形態の効果）
本実施形態のクレーン１は、電源ケーブル１７の位置情報を基にクレーン作業関連動作の少なくとも一部を制御部２２で制限するようになっているため、電源ケーブル１７が接続されているか否かにかかわらす、電源ケーブル１７をクレーン作業関連動作によって損傷させることがなく、かつクレーン作業関連動作の制限を少なくできる。
なお、電源ケーブルが接続された状態で作動するクレーンは、電源ケーブルが接続された状態で機械動作の制限判断を一律におこなうと、通常のクレーン作業関連動作が制限されることになり、操作性が悪くなる。
本実施形態のクレーン１は、電源ケーブル１７の位置情報を基にクレーン作業関連動作の少なくとも一部を制御部２２で制限するようになっているため、電源ケーブル１７が接続されているか否かにかかわらす、電源ケーブル１７をクレーン作業関連動作によって損傷させることがなく、かつクレーン作業関連動作の制限を少なくできる。
なお、電源ケーブルが接続された状態で作動するクレーンは、電源ケーブルが接続された状態で機械動作の制限判断を一律におこなうと、通常のクレーン作業関連動作が制限されることになり、操作性が悪くなる。
【0047】
また、本実施形態のクレーン１は、電源ケーブル１７の位置を検知部２１で検知するようになっているため、クレーン作業関連動作中に電源ケーブル１７の位置が変化しても、電源ケーブル１７の位置を正確に検知でき、また、電源ケーブル１７が複雑に絡み合っていても、電源ケーブル１７の位置を正確に検知できる。その結果、本実施形態のクレーン１は、電源ケーブル１７がクレーン作業関連動作によって損傷するのをより一層確実に防止できる。
【0048】
本実施形態のクレーン１の制御部２２は、クレーン１の吊荷５と電源ケーブル１７との間隔が予め定めた数値に到達すると、クレーン作業関連動作の少なくとも一部を制限するようになっている。そのため、本実施形態のクレーン１は、クレーン各部（例えば、下部走行体２、上部旋回体３）及び吊荷５と電源ケーブル１７との間隔を数値で確実に制御でき、吊荷作業時に、クレーン作業関連動作の制限を少なくしつつ、電源ケーブル１７がクレーン作業関連動作によって損傷するのをより一層確実に防止できる。
【0049】
本実施形態のクレーン１の制御部２２は、クレーン作業関連動作の少なくとも一部を制限した状態において、クレーン１の吊荷５が電源ケーブル１７から離れる方向に移動するのを許容するようになっている。その結果、本実施形態のクレーン１は、電源ケーブル１７を損傷させることがない動作を行うことができ、作業効率を向上させることができる。
【0050】
本実施形態のクレーン１は、クレーン作業関連動作の少なくとも一部を制限した状態であっても、クレーン本体（下部走行体２、上部走行体３）または吊荷５と電源ケーブル１７との距離が近づく方向の動作を許容する動作制限解除スイッチ（動作制限解除部）３３を有している。そのため、本実施形態のクレーン１は、クレーン作業関連動作が自動的に制限された場合でも、オペレータが動作制限解除スイッチ３３を使用することで、その動作制限を解除できる。これにより、本実施形態のクレーン１は、自動的な制限により動作ができなくなる又は動作範囲が過剰に制限されて動作がしにくいということが無くなる。更に、動作制限解除スイッチ３３を押すという行為によって、オペレータに対して電源ケーブル１７があるという事実を報知できるので、オペレータは注意して作業することになる。よって、本実施形態のクレーン１は、オペレータによる慎重でより安全な操作を促進できる。
【0051】
本実施形態のクレーン１の制御部２２は、吊荷５を含む所定の上部旋回体３の旋回角度範囲または下部走行体２の前後方向所定の範囲離れた位置にある電源ケーブル１７の位置情報を特定し、その特定した位置情報に対して、近づく方向へのクレーン作業関連動作を制限するようになっている。その結果、本実施形態のクレーン１は、電源ケーブル１７に干渉するのを抑えつつ、クレーン作業関連動作の制限を少なくすることができる。
【0052】
（その他の実施形態）
本発明に係るクレーン１は、検知部２１の設置角度をサーボモータ等の可動機構部（図示せず）で可変に設定してもよい。このようなクレーン１は、電源ケーブル１７が作業中に何らかの原因によって姿勢が変化しても、その電源ケーブル１７の姿勢の変化を確実に捉えることができ、作業中における電源ケーブル１７の損傷を確実に防止できる。
本発明に係るクレーン１は、検知部２１の設置角度をサーボモータ等の可動機構部（図示せず）で可変に設定してもよい。このようなクレーン１は、電源ケーブル１７が作業中に何らかの原因によって姿勢が変化しても、その電源ケーブル１７の姿勢の変化を確実に捉えることができ、作業中における電源ケーブル１７の損傷を確実に防止できる。
【0053】
また、本発明に係る移動式クレーンは、クローラクレーンに限定されず、ホイールクレーン、トラッククレーン等の移動式クレーンに広く適用できる。
【0054】
また、本発明に係る移動式クレーンは、電源ケーブル１７が接続されて電力供給されるものの、下部走行体２が動かない状態でクレーン作業を行うクレーン１にも適用できる。
【0055】
また、本発明は、ショベルカーであって、ブーム及びアームがあって、アームにロープが吊り下げられていて、そのロープにフックが取り付けられているものも移動式クレーンに含める。
【0056】
また、本発明において、検知部２１は、電源ケーブル１７がクレーン１の所定範囲内に位置しているか否か（例えば、電源ケーブル１７と吊荷５との間隔が所定値以下か否か）の検知ができれば良いため、測距機能のないカメラやセンサでも良い。
【0057】
また、本発明に係る移動式クレーンは、上記実施形態に係る移動式クレーンのように、電源ケーブル１７の位置を画像データや距離データ等の位置情報で特定する場合に限られない。すなわち、本発明に係る移動式クレーンは、電源ケーブル１７が所定範囲内（例えば、吊荷５から半径Ｘｍ以内の範囲）に存在（位置）するか否かを検知部２１で検知し、その検知部２１の検知結果に基づいて、制御部２２がクレーン作業関連動作の少なくとも一部を制限するように制御を行うようにしてもよい。この場合も、電源ケーブル１７の位置に基づいて、クレーン作業関連動作の少なくとも一部を制限するものに含まれる。
【0058】
その他、上記実施形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【0059】
１ クレーン（移動式クレーン）
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
５ 吊荷
１７ 電源ケーブル
２１ 検知部
２２ 制御部
３３ 動作制限解除スイッチ（動作制限解除部）
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
５ 吊荷
１７ 電源ケーブル
２１ 検知部
２２ 制御部
３３ 動作制限解除スイッチ（動作制限解除部）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】