特許 7600632 クレーン、クレーン制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-09

(45)【発行日】2024-12-17

(54)【発明の名称】クレーン、クレーン制御方法

(51)【国際特許分類】

   B66C 13/23 20060101AFI20241210BHJP

   B66C 15/00 20060101ALI20241210BHJP

   B66D 1/54 20060101ALI20241210BHJP

【ＦＩ】

B66C13/23 C

B66C15/00 A

B66D1/54 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020190769

(22)【出願日】2020-11-17

(65)【公開番号】P2022079902

(43)【公開日】2022-05-27

【審査請求日】2023-10-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000246273

【氏名又は名称】コベルコ建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100167302

【弁理士】

【氏名又は名称】種村 一幸

(74)【代理人】

【識別番号】100135817

【弁理士】

【氏名又は名称】華山 浩伸

(74)【代理人】

【識別番号】100141298

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 文典

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 仁士

(72)【発明者】

【氏名】笹井 慎太郎

【審査官】今野 聖一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－０６３９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２５５２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／０５６０２６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６６Ｃ １３／００ － １５／０６

Ｂ６６Ｄ １／００ － ５／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吊りロープを支えるブームと、
前記吊りロープの巻取りまたは繰り出しを行うウインチ装置と、
前記ウインチ装置を制御するウインチ制御部と、
前記吊りロープに吊るされた吊り荷の荷重を計測する荷重計測装置と、
前記荷重計測装置の計測荷重に応じて前記吊りロープの巻取りの減速率の許容値を表す許容減速率を導出する許容減速率導出部と、を備え、
前記許容減速率導出部は、前記荷重計測装置の前記計測荷重が大きい場合よりも小さい場合の方が小さい前記許容減速率を導出し、
前記ウインチ制御部は、前記ウインチ装置が前記吊りロープを巻取り中に前記ウインチ装置による前記吊りロープの巻取りを減速させる場合に、前記許容減速率の範囲内に制限しつつ減速させる、クレーン。

【請求項2】

吊りロープを支えるブームと、
前記吊りロープの巻取りまたは繰り出しを行うウインチ装置と、
前記ウインチ装置を制御するウインチ制御部と、
前記吊りロープに吊るされた吊り荷の荷重を計測する荷重計測装置と、
前記荷重計測装置の計測荷重に応じて前記吊りロープの巻取りの減速率の許容値を表す許容減速率を導出する許容減速率導出部と、
前記ウインチ装置が前記吊りロープの巻取りを開始速度から前記許容減速率で減速するとすれば前記ウインチ装置が停止するまでに予め設定される許容時間を要する場合における前記開始速度である上限巻取り速度を導出する上限速度導出部と、を備え、
前記許容減速率導出部は、前記荷重計測装置の前記計測荷重が大きい場合よりも小さい場合の方が小さい前記許容減速率を導出し、
前記ウインチ制御部は、前記ウインチ装置が前記吊りロープを巻取り中に前記ウインチ装置による前記吊りロープの巻取りを減速させる場合に、前記許容減速率の範囲内に制限しつつ減速させ、
前記ウインチ制御部は、前記ウインチ装置による前記吊りロープの巻取り速度を前記上限巻取り速度の範囲内に制限する、クレーン。

【請求項3】

吊りロープを支えるブームと、
前記吊りロープの巻取りまたは繰り出しを行うウインチ装置と、
前記ウインチ装置を制御するウインチ制御部と、
前記吊りロープに吊るされた吊り荷の荷重を計測する荷重計測装置と、
前記吊りロープの垂下長さを計測する垂下長さ計測装置と、
前記荷重計測装置の計測荷重に応じて前記吊りロープの巻取りの減速率の許容値を表す許容減速率を導出する許容減速率導出部と、
前記垂下長さ計測装置による計測長さに応じて、前記ウインチ装置が前記吊りロープの巻取りを開始速度から前記許容減速率で減速するとすれば前記ウインチ装置が停止するまでに前記垂下長さが前記計測長さから予め設定される最小垂下長さまで変化する場合における前記開始速度である上限巻取り速度を導出する上限速度導出部と、備え、
前記ウインチ制御部は、前記ウインチ装置による前記吊りロープの巻取り速度を、前記垂下長さの前記計測長さに応じて導出される前記上限巻取り速度の範囲内に制限する、クレーン。

【請求項4】

吊りロープを支えるブームと、前記吊りロープの巻取りまたは繰り出しを行うウインチ装置と、前記吊りロープに吊るされた吊り荷の荷重を計測する荷重計測装置と、を備えるクレーンを制御するクレーン制御方法であって、
前記荷重計測装置の計測荷重に応じて前記吊りロープの巻取りの減速率の許容値を表す許容減速率を導出し、前記荷重計測装置の前記計測荷重が大きい場合よりも小さい場合の方が小さい前記許容減速率を導出する工程と、
前記ウインチ装置を制御することにより前記ウインチ装置が前記吊りロープを巻取り中に前記ウインチ装置による前記吊りロープの巻取りを減速させる場合に、前記許容減速率の範囲内に制限しつつ減速させる工程と、を含むクレーン制御方法。

【請求項5】

吊りロープを支えるブームと、前記吊りロープの巻取りまたは繰り出しを行うウインチ装置と、前記吊りロープに吊るされた吊り荷の荷重を計測する荷重計測装置と、を備えるクレーンを制御するクレーン制御方法であって、
前記荷重計測装置の計測荷重に応じて前記吊りロープの巻取りの減速率の許容値を表す許容減速率を導出し、前記荷重計測装置の前記計測荷重が大きい場合よりも小さい場合の方が小さい前記許容減速率を導出する工程と、
前記ウインチ装置が前記吊りロープの巻取りを開始速度から前記許容減速率で減速するとすれば前記ウインチ装置が停止するまでに予め設定される許容時間を要する場合における前記開始速度である上限巻取り速度を導出する工程と、
前記ウインチ装置を制御することにより前記ウインチ装置が前記吊りロープを巻取り中に前記ウインチ装置による前記吊りロープの巻取りを減速させる場合に、前記許容減速率の範囲内に制限しつつ減速させる工程と、
前記ウインチ装置による前記吊りロープの巻取り速度を前記上限巻取り速度の範囲内に制限する工程と、を含むクレーン制御方法。

【請求項6】

吊りロープを支えるブームと、前記吊りロープの巻取りまたは繰り出しを行うウインチ装置と、前記吊りロープに吊るされた吊り荷の荷重を計測する荷重計測装置と、前記吊りロープの垂下長さを計測する垂下長さ計測装置と、を備えるクレーンを制御するクレーン制御方法であって、
前記荷重計測装置の計測荷重に応じて前記吊りロープの巻取りの減速率の許容値を表す許容減速率を導出し、前記荷重計測装置の前記計測荷重が大きい場合よりも小さい場合の方が小さい前記許容減速率を導出する工程と、
前記垂下長さ計測装置による計測長さに応じて、前記ウインチ装置が前記吊りロープの巻取りを開始速度から前記許容減速率で減速するとすれば前記ウインチ装置が停止するまでに前記垂下長さが前記計測長さから予め設定される最小垂下長さまで変化する場合における前記開始速度である上限巻取り速度を導出する工程と、
前記ウインチ装置による前記吊りロープの巻取り速度を、前記垂下長さの前記計測長さに応じて導出される前記上限巻取り速度の範囲内に制限する工程と、を含むクレーン制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、吊りロープの巻取り制御を行うクレーンおよびクレーン制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

クレーンは、吊りロープを支えるブームと、前記吊りロープの巻取りまたは繰り出しを行うウインチ装置とを備える。吊り荷は、前記吊りロープに吊るされる。前記ウインチ装置は、前記吊りロープを巻き取るウインチドラムおよび前記ウインチドラムを回転させるモーターを備える。

【0003】

前記ウインチドラムにおける前記吊りロープの巻き取り状態が乱れる場合がある。前記ロープの巻き取りが乱れた状態は、乱巻き状態と称される。前記乱巻き状態が発生すると、例えば前記吊り荷が一時的に急降下するなど、危険な状況に繋がるおそれがある。

【0004】

前記クレーンにおいて、油圧シリンダがリンクを介して前記吊りロープに対して一定の負荷を与え、制御装置が、前記吊りロープの繰り出し中に前記リンクの角度が所定角度を超えたときに前記ウインチを停止させることが知られている（例えば、特許文献１参照）。これにより、前記吊り荷が着床したときの前記吊りロープの余分な繰り出しが防止される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０００－３１３５９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、前記吊り荷が軽い場合に、前記ウインチ装置が前記吊りロープの巻き上げを急減速すると、一時的に前記吊りロープが緩み、前記ウインチ装置において前記乱巻き状態が発生するおそれがある。

【0007】

一方、前記吊りロープの巻取りを緩やかに減速することは、前記クレーンによる前記吊り荷の運搬の作業効率の悪化に繋がる。

【0008】

本発明の目的は、作業効率を極力悪化させることなく、吊りロープの巻取りの急減速に起因するウインチ装置での乱巻き状態の発生を回避できるクレーンおよびクレーン制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一の局面に係るクレーンは、ブームと、ウインチ装置と、ウインチ制御部と、荷重計測装置と、許容減速率導出部と、を備える。前記ブームは、吊りロープを支える。前記ウインチ装置は、前記吊りロープの巻取りまたは繰り出しを行う。前記ウインチ制御部は、前記ウインチ装置を制御する。前記荷重計測装置は、前記吊りロープに吊るされた吊り荷の荷重を計測する。前記許容減速率導出部は、前記荷重計測装置の計測荷重に応じて前記吊りロープの巻取りの減速率の許容値を表す許容減速率を導出する。前記許容減速率導出部は、前記荷重計測装置の前記計測荷重が大きい場合よりも小さい場合の方が小さい前記許容減速率を導出する。前記ウインチ制御部は、前記ウインチ装置が前記吊りロープを巻取り中に前記ウインチ装置による前記吊りロープの巻取りを減速させる場合に、前記許容減速率の範囲内に制限しつつ減速させる。

【0010】

本発明の他の局面に係るクレーン制御方法は、前記ブームと、前記ウインチ装置と、前記荷重計測装置と、を備えるクレーンを制御する方法である。前記クレーン制御方法は、前記荷重計測装置の計測荷重に応じて前記吊りロープの巻取りの減速率の許容値を表す許容減速率を導出し、前記荷重計測装置の前記計測荷重が大きい場合よりも小さい場合の方が小さい前記許容減速率を導出する工程を含む。さらに、前記クレーン制御方法は、前記ウインチ装置を制御することにより前記ウインチ装置が前記吊りロープを巻取り中に前記ウインチ装置による前記吊りロープの巻取りを減速させる場合に、前記許容減速率の範囲内に制限しつつ減速させる工程を含む。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、作業効率を極力悪化させることなく、吊りロープの巻取りの急減速に起因するウインチドラムでの乱巻き状態の発生を回避できるクレーンおよびクレーン制御方法を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施形態に係るクレーンの構成図である。

【図2】図２は、実施形態に係るクレーンにおける制御関連機器の構成を表すブロック図である。

【図3】図３は、実施形態に係るクレーンにおける制御装置の構成を表すブロック図である。

【図4】図４は、実施形態に係るクレーンにおける吊りロープ巻取り制限制御の手順の一例を示すフローチャートである。

【図5】図５は、実施形態に係るクレーンにおける吊り荷重と吊りロープの巻取りの許容減速率との対応関係の例を示すグラフであり、図５（Ａ）は吊り荷重に応じて連続的に変化する許容減速率が導出される例を示すグラフであり、図５（Ｂ）は吊り荷重に応じて多段階に変化する許容減速率が導出される例を示すグラフであり、図５（Ｃ）は吊り荷重に応じて２段階に変化する許容減速率が導出される例を示すグラフである。

【図6】図６は、実施形態に係るクレーンにおける吊りロープの巻取り停止の許容時間と巻取りの第１上限速度との関係を示すグラフである。

【図7】図７は、実施形態に係るクレーンにおける吊りロープの巻取り停止の停止所要時間と巻取りの第２上限速度との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【0014】

［クレーン１０の概略構成］
本発明の実施形態に係るクレーン１０は、吊り荷９を吊り上げ、移動させる作業機械である。以下、クレーン１０がジブクレーンである場合の例について説明する。

【0015】

図１に示されるように、クレーン１０は、下部走行体１１、上部旋回体１２、キャブ１３、ガントリ１５、ウインチ装置１６、カウンターウェイト１７、ブーム２１、起伏ロープ３１、吊りロープ３２およびフック３０などを備える。ウインチ装置１６は、第１ウインチ装置１６１および第２ウインチ装置１６２を含む。

【0016】

下部走行体１１は、上部旋回体１２を旋回可能に支持する台座部分である。図１に示されるクレーン１０は移動式クレーンである。そのため、クレーン１０の下部走行体１１は、クレーン１０全体を走行させる走行装置１４を備える。図１は、走行装置１４がクローラー式の装置である例を示す。なお、下部走行体１１は、下部基体の一例である。

【0017】

上部旋回体１２は、下部走行体１１の上部に旋回可能に連結されている。上部旋回体１２は、キャブ１３、ガントリ１５およびウインチ装置１６と一体に構成されている。ガントリ１５は、上部旋回体１２から起立する状態で上部旋回体１２に固定されている。さらに、上部旋回体１２は、ウインチ装置１６、カウンターウェイト１７およびブーム２１を支持している。

【0018】

上部旋回体１２は、下部走行体１１に設けられた旋回モーター４４１によって旋回駆動される（図２参照）。キャブ１３は、操縦室である。ブーム２１は、上部旋回体１２に起伏可能に連結されている。

【0019】

起伏ロープ３１は、ガントリ１５の先端部に設けられたガントリシーブ２３に掛けられており、起伏ロープ３１の両端が、それぞれブーム２１および第１ウインチ装置１６１に接続されている。第１ウインチ装置１６１は、起伏ロープ３１を介してブーム２１を支える。

【0020】

第１ウインチ装置１６１は、起伏ロープ３１の巻き取り、または、繰り出しを行うことにより、ブーム２１の起伏角度を変化させる。第１ウインチ装置１６１は、起伏ロープ３１を巻き取るドラムを回転駆動する第１ウインチモーター４４２を備える（図２参照）。

【0021】

吊りロープ３２は、ブーム２１の先端に設けられたポイントシーブ２５に掛けられており、フック３０は、吊りロープ３２の先端に接続されている。

【0022】

吊り荷９は、フック３０に吊り下げられる。これにより、吊り荷９は、吊りロープ３２によってブーム２１に吊るされる。吊り荷重ＬＤ１が吊りロープ３２に加わる。ブーム２１は、吊りロープ３２を支える。

【0023】

第２ウインチ装置１６２は、吊りロープ３２の巻き取り、または、繰り出しを行うことにより、フック３０および吊り荷９を昇降させる。第２ウインチ装置１６２は、吊りロープ３２を巻き取るドラムを回転駆動する第２ウインチモーター４４３を備える（図２参照）。

【0024】

カウンターウェイト１７は、ブーム２１およびフック３０に吊られた吊り荷９の荷重とのバランスをとる。

【0025】

図２に示されるように、クレーン１０は、エンジン４１、油圧ポンプ４２、制御弁４３および油圧アクチュエータ４４などの駆動系の機器と、操作装置５と、制御装置６と、表示装置７とを備える。

【0026】

エンジン４１は、油圧ポンプ４２を駆動するディーゼルエンジンである。制御弁４３は、制御装置６から出力される制御信号に従って油圧アクチュエータ４４と油圧ポンプ４２などとの間の作動油の流れを制御する。

【0027】

油圧アクチュエータ４４は、旋回モーター４４１、第１ウインチモーター４４２および第２ウインチモーター４４３などの油圧モーターを含む。旋回モーター４４１は、上部旋回体１２を旋回駆動する。

【0028】

第１ウインチ装置１６１は、起伏ロープ３１を巻き取るドラムおよびそのドラムを回転駆動する第１ウインチモーター４４２を備える。第２ウインチ装置１６２は、吊りロープ３２を巻き取るドラムおよびそのドラムを回転駆動する第２ウインチモーター４４３を備える。

【0029】

操作装置５および表示装置７などのヒューマンインターフェースのための装置は、キャブ１３内に設けられている。さらに、クレーン１０は、クレーン１０が備える各種の機器の状態を計測する状態計測装置４５も備える。

【0030】

制御装置６は、状態計測装置４５および操作装置５などの他の機器とＣＡＮ（Controller Area Network）などの車載ネットワーク１００を通じて通信可能である。

【0031】

操作装置５は、操縦者の操作を受け付ける装置である。表示装置７は情報を表示する装置であり、例えば液晶表示ユニットなどのパネル表示装置である。

【0032】

操作装置５は、旋回操作装置５１、起伏操作装置５２、昇降操作装置５３および操作入力装置５４などを含む。

【0033】

旋回操作装置５１は、中立位置から２方向へ変位可能な旋回レバー５１１を備える。旋回操作装置５１は、旋回レバー５１１に対する操作方向および操作量に応じて、旋回モーター４４１の回転方向および回転速度を指示する信号を制御装置６へ出力する。

【0034】

起伏操作装置５２は、中立位置から２方向へ変位可能な起伏レバー５２１を備える。起伏操作装置５２は、起伏レバー５２１に対する操作方向および操作量に応じて、第１ウインチモーター４４２の回転方向および回転速度を指示する信号を制御装置６へ出力する。

【0035】

昇降操作装置５３は、中立位置から２方向へ変位可能な昇降レバー５３１を備える。昇降操作装置５３は、昇降レバー５３１に対する操作方向および操作量に応じて、第２ウインチモーター４４３の回転方向および回転速度の制御信号を制御装置６へ出力する。

【0036】

制御装置６は、旋回操作装置５１、起伏操作装置５２および昇降操作装置５３のそれぞれから得られる制御信号に応じて、旋回モーター４４１、第１ウインチモーター４４２および第２ウインチモーター４４３それぞれに対応する制御弁４３を制御する。

【0037】

操作入力装置５４は、前記操縦者による情報入力を受け付ける。例えば、操作入力装置５４は、表示装置７と一体に構成されたタッチパネルなどである。また、操作入力装置５４が、前記操縦者の音声操作による情報入力を受け付ける装置であってもよい。

【0038】

状態計測装置４５は、荷重計４５１、起伏角度計測装置４５２および繰り出し長さ計測装置４５３などを含む。各種の状態計測装置４５の計測結果は、車載ネットワーク１００を通じて制御装置６へ伝送される。

【0039】

荷重計４５１は、ブーム２１に加わる吊り荷９の荷重を計測する。例えば、荷重計４５１が、起伏ロープ３１に取り付けられたロードセルなどの荷重センサーであることが考えられる。荷重計４５１は、荷重計測装置の一例である。

【0040】

起伏角度計測装置４５２は、ブーム２１の起伏角度を計測する。起伏角度計測装置４５２が、ブーム２１に取り付けられた角度計であることが考えられる。

【0041】

繰り出し長さ計測装置４５３は、吊りロープ３２の繰り出し長さを計測する装置である。例えば、繰り出し長さ計測装置４５３は、吊りロープ３２に接触して従動回転する回転体の回転数をカウントすることによって吊りロープ３２の繰り出し長さを計測する。

【0042】

図３に示されるように、制御装置６は、ＭＰＵ（Miro Processing Unit）６０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）６０２、不揮発性メモリー６０３および信号インターフェイス６０４などを備える。なお、ＲＡＭ６０２および不揮発性メモリー６０３は、コンピューター読み取り可能な記憶装置である。

【0043】

ＭＰＵ６０１は、予め不揮発性メモリー６０３に記憶されたプログラムを実行することにより、各種のデータ処理および制御を実行するプロセッサーの一例である。

【0044】

ＲＡＭ６０２は、ＭＰＵ６０１によって実行される前記プログラムおよびＭＰＵ６０１が導出もしくは参照するデータを一時記憶する揮発性のメモリーである。

【0045】

不揮発性メモリー６０３は、ＭＰＵ６０１によって実行される前記プログラムおよびＭＰＵ６０１が参照するデータを予め記憶する。例えば、不揮発性メモリー６０３がＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）またはフラッシュメモリーなどであることが考えられる。

【0046】

信号インターフェイス６０４は、状態計測装置４５の計測信号をデジタルデータへ変換してＭＰＵ６０１へ伝送する。さらに、信号インターフェイス６０４は、ＭＰＵ６０１が出力する制御指令を電流信号または電圧信号などの制御信号へ変換し、制御対象の機器へ出力する。

【0047】

制御装置６のＭＰＵ６０１は、所定のコンピュータープログラムを実行することにより実現される複数の処理モジュールを含む。前記複数の処理モジュールは、主処理部６１、旋回制御部６２、起伏制御部６３、昇降制御部６４および垂下長さ導出部６５などを含む（図２参照）。

【0048】

主処理部６１は、制御装置６が起動したときの各種の処理の開始制御、表示装置７の制御および操作入力装置５４に対する入力操作に従った情報入力処理などを実行する。

【0049】

旋回制御部６２は、旋回モーター４４１に対応する制御弁４３を制御することにより、上部旋回体１２の旋回方向および旋回速度を制御する。

【0050】

起伏制御部６３は、第１ウインチモーター４４２に対応する制御弁４３を制御することにより、第１ウインチ装置１６１による起伏ロープ３１の繰り出しまたは巻取りを制御する。即ち、起伏制御部６３は、ブーム２１の起伏角度を制御する。

【0051】

昇降制御部６４は、第２ウインチモーター４４３に対応する制御弁４３を制御することにより、第２ウインチ装置１６２による吊りロープ３２の繰り出しまたは巻取りを制御する。即ち、昇降制御部６４は、吊り荷９の高さを制御する。

【0052】

なお、昇降操作装置５３は、第２ウインチ装置１６２の動作を指示する操作を受け付けるウインチ操作装置の一例である。昇降制御部６４は、昇降操作装置５３に対する操作に応じて第２ウインチ装置１６２を制御するウインチ制御部の一例である。

【0053】

垂下長さ導出部６５は、繰り出し長さ計測装置４５３の検出結果を、予め設定されるブーム２１の長さと起伏角度計測装置４５２の計測角度とに基づいて補正することにより、吊りロープ３２の垂下長さＬ１を導出する（図１参照）。

【0054】

繰り出し長さ計測装置４５３および垂下長さ導出部６５は、吊りロープ３２の垂下長さＬ１を計測する垂下長さ計測装置の一例である。昇降制御部６４は、第１ウインチモーター４４２に対応する制御弁４３を制御することにより、垂下長さＬ１を制御することになる。

【0055】

ところで、吊り荷９が軽い場合に、第２ウインチ装置１６２が吊りロープ３２の巻き上げを急減速すると、一時的に吊りロープ３２が緩み、第２ウインチ装置１６２において前記乱巻き状態が発生するおそれがある。

【0056】

一方、吊りロープ３２の巻取りを緩やかに減速することは、クレーン１０による吊り荷９の運搬の作業効率の悪化に繋がる。

【0057】

クレーン１０において、制御装置６は、後述する吊りロープ巻取り制限制御を実行する。これにより、クレーン１０は、作業効率を極力悪化させることなく、吊りロープ３２の巻取りの急減速に起因する第２ウインチ装置１６２での前記乱巻き状態の発生を回避することができる。

【0058】

本実施形態において、制御装置６のＭＰＵ６０１は、前記コンピュータープログラムを実行することにより実現される前記処理モジュールとして、許容減速率導出部６６、第１上限速度導出部６７および第２上限速度導出部６８をさらに含む（図２参照）。

【0059】

昇降制御部６４、許容減速率導出部６６、第１上限速度導出部６７および第２上限速度導出部６８は、前記吊りロープ巻取り制限制御を実行する。

【0060】

［吊りロープ巻取り制限制御］
以下、図４に示されるフローチャートを参照しつつ、クレーン１０における前記吊りロープ巻取り制限制御の手順の一例について説明する。

【0061】

例えば、許容減速率導出部６６は、荷重計４５１の計測荷重である吊り荷重ＬＤ１が予め定められた変化幅を超えて変化したときに、前記吊りロープ巻取り制限制御を開始する。

【0062】

以下の説明において、Ｓ１，Ｓ２，…は、前記吊りロープ巻取り制限制御における複数の工程の識別符号を表す。

【0063】

＜工程Ｓ１＞
前記吊りロープ巻取り制限制御において、許容減速率導出部６６が、荷重計４５１から吊り荷重ＬＤ１のデータを取得し、吊り荷重ＬＤ１に応じて吊りロープ３２の巻取りの減速率の許容値を表す許容減速率ｄＶＬ１を導出する（図５参照）。さらに、後述する工程Ｓ２の処理が実行される。

【0064】

例えば、許容減速率ｄＶＬ１は正の値である。この場合、許容減速率ｄＶＬ１は、その値が大きいほど、吊りロープ３２の巻取りについてより急な減速を許容すること意味する。換言すれば、許容減速率ｄＶＬ１は、その値が小さいほど、吊りロープ３２の巻取りがより緩やかに減速するよう制限することを意味する。

【0065】

図５に示されるように、許容減速率導出部６６は、吊り荷重ＬＤ１が大きい場合よりも小さい場合の方が小さい許容減速率ｄＶＬ１を導出する。図５（Ａ）～（Ｃ）は、吊り荷重ＬＤ１から許容減速率ｄＶＬ１を導出する方法の３つの例を示す。

【0066】

図５（Ａ）は、吊り荷重ＬＤ１に応じて連続的に変化する許容減速率ｄＶＬ１が導出される例を示す。図５（Ｂ）は吊り荷重ＬＤ１に応じて多段階に変化する許容減速率ｄＶＬ１が導出される例を示す。図５（Ｃ）は吊り荷重ＬＤ１に応じて２段階に変化する許容減速率ｄＶＬ１が導出される例を示す。

【0067】

例えば、許容減速率導出部６６は、吊り荷重ＬＤ１と許容減速率ｄＶＬ１との関係を表す予め定められた計算式またはルックアップテーブルに吊り荷重ＬＤ１を適用することにより、許容減速率ｄＶＬ１を導出する。

【0068】

＜工程Ｓ２＞
工程Ｓ２において、第１上限速度導出部６７が、工程Ｓ１で導出された許容減速率ｄＶＬ１と予め定められた許容時間ｔ１とに基づいて、第１上限巻取り速度Ｖｍｘ１を導出する。さらに、後述する工程Ｓ３の処理が実行される。

【0069】

図６に示されるように、第１上限速度導出部６７は、第２ウインチ装置１６２が吊りロープ３２の巻取りを第１開始速度Ｖｓ１から許容減速率ｄＶＬ１で減速するとすれば第２ウインチ装置１６２が停止するまでに予め設定される許容時間ｔ１を要する場合における第１開始速度Ｖｓ１を、第１上限巻取り速度Ｖｍｘ１として導出する。

【0070】

例えば、第１上限速度導出部６７は、以下の（１）式に基づいて第１上限巻取り速度Ｖｍｘ１を導出する。

【数1】

【0071】

＜工程Ｓ３＞
工程Ｓ３において、昇降制御部６４は、第２ウインチ装置１６２が吊りロープ３２を巻取り中であるか否かを判定し、第２ウインチ装置１６２が吊りロープ３２を巻取り中であると判定する場合に、処理を次の工程Ｓ４へ移行させる。

【0072】

昇降制御部６４は、工程Ｓ３以降の処理と並行して、昇降操作装置５３に対する操作に従った第２ウインチ装置１６２の制御を実行する。

【0073】

昇降制御部６４は、工程Ｓ４以降において、吊りロープ３２の巻取り速度が第１上限巻取り速度Ｖｍｘ１または後述する第２上限巻取り速度Ｖｍｘ２を超えない範囲で、昇降操作装置５３に対する操作に従った第２ウインチ装置１６２の制御を実行する。

【0074】

昇降制御部６４は、繰り出し長さ計測装置４５３による計測長さの変化率およびその計測長さの変化率の変化率を導出することにより、吊りロープ３２の巻取りの速度および加速度を導出する。

【0075】

＜工程Ｓ４＞
工程Ｓ４において、第２上限速度導出部６８が、工程Ｓ１で導出された許容減速率ｄＶＬ１と垂下長さ導出部６５により導出される垂下長さＬ１と最小垂下長さＬ０とに基づいて、第２上限巻取り速度Ｖｍｘ２を導出する（図７参照）。さらに、後述する工程Ｓ５の処理が実行される。

【0076】

最小垂下長さＬ０は、例えば主処理部６１により、操作入力装置５４に対する入力操作に従って予め設定される。

【0077】

なお、垂下長さＬ１は、繰り出し長さ計測装置４５３および垂下長さ導出部６５からなる前記垂下長さ計測装置による計測長さである。

【0078】

図７に示されるように、第２上限速度導出部６８は、第２ウインチ装置１６２が吊りロープ３２の巻取りを第２開始速度Ｖｓ２から許容減速率ｄＶＬ１で減速するとすれば第２ウインチ装置１６２が停止するまでに垂下長さＬ１が現在の計測長さから最小垂下長さＬ０まで変化する場合における第２開始速度Ｖｓ２を、第２上限巻取り速度Ｖｍｘ２として導出する。

【0079】

図７における停止所要時間ｔ２は、第２ウインチ装置１６２が吊りロープ３２を第２開始速度Ｖｓ２で巻き取る状態から許容減速率ｄＶＬ１で減速することによって停止するまでに要する時間である。

【0080】

また、図７における巻取り長さＬＵＰ１は、垂下長さＬ１が現在の計測長さから最小垂下長さＬ０まで変化するときの吊りロープ３２の巻取り長さである。

【0081】

例えば、第２上限速度導出部６８は、以下の（２）式に基づいて第２上限巻取り速度Ｖｍｘ２を導出する。

【数2】

【0082】

＜工程Ｓ５＞
工程Ｓ５において、昇降制御部６４は、第２ウインチ装置１６２による吊りロープ３２の巻取り速度を、第１上限巻取り速度Ｖｍｘ１の範囲内、かつ、第１上限巻取り速度Ｖｍｘ１の範囲内に制限する制御を実行する。さらに、後述する工程Ｓ６の処理が実行される。

【0083】

即ち、昇降制御部６４は、昇降操作装置５３に対する操作に従って第２ウインチ装置１６２を制御する場合における吊りロープ３２の巻取り速度が、第１上限巻取り速度Ｖｍｘ１および第２上限巻取り速度Ｖｍｘ２以下である場合には、昇降操作装置５３に対する操作に従って第２ウインチ装置１６２を制御する。

【0084】

一方、昇降制御部６４は、昇降操作装置５３に対する操作に従って第２ウインチ装置１６２を制御する場合における吊りロープ３２の巻取り速度が、第１上限巻取り速度Ｖｍｘ１または第２上限巻取り速度Ｖｍｘ２を上回る場合には、吊りロープ３２の巻取り速度が、第１上限巻取り速度Ｖｍｘ１および第２上限巻取り速度Ｖｍｘ２のうちの低い方の速度になるように、第２ウインチ装置１６２を制御する。

【0085】

＜工程Ｓ６＞
工程Ｓ６において、昇降制御部６４は、昇降操作装置５３に対して吊りロープ３２の巻取りを減速させる減速操作が行われたか否かを判定する。

【0086】

そして、昇降制御部６４は、前記減速操作が行われたと判定する場合に処理を工程Ｓ７，Ｓ８へ移行させ、そうでない場合に処理を工程Ｓ８へ移行させる。

【0087】

＜工程Ｓ７，Ｓ８＞
昇降制御部６４は、工程Ｓ７において減速率制限制御を実行し、工程Ｓ８において第２ウインチ装置１６２が停止したか否かを判定する。

【0088】

前記減速率制限制御は、第２ウインチ装置１６２が吊りロープ３２を巻取り中に第２ウインチ装置１６２による吊りロープ３２の巻取りを減速させる場合に、許容減速率ｄＶＬ１の範囲内に制限しつつ減速させる制御である。

【0089】

例えば、昇降制御部６４は、吊りロープ３２の巻取りの加速度に基づいて第２ウインチモーター４４３に対応する制御弁４３をフィードバック制御することにより、吊りロープ３２の巻取りの減速率を許容減速率ｄＶＬ１の範囲内に制限する。

【0090】

昇降制御部６４は、第２ウインチ装置１６２が停止したと判定するまで工程Ｓ７の前記減速率制限制御を継続する。そして、昇降制御部６４は、第２ウインチ装置１６２が停止したと判定したときに、前記吊りロープ巻取り制限制御を終了させる。

【0091】

なお、昇降制御部６４は、昇降操作装置５３に対する前記減速操作が解除された場合には、前記減速率制限制御をスキップする。

【0092】

以上に示されるように、昇降制御部６４および許容減速率導出部６６は、吊り荷重ＬＤ１が小さい場合における吊りロープ３２の巻き上げの停止制御において、吊りロープ３２の巻き上げを緩やかに減速して停止させる（図４の工程Ｓ１，Ｓ６および図５参照）。

【0093】

従って、吊りロープ３２の巻取りの急減速に起因する第２ウインチ装置１６２での前記乱巻き状態の発生を回避することが可能となる。

【0094】

一方、昇降制御部６４および許容減速率導出部６６は、吊り荷重ＬＤ１が大きい場合における吊りロープ３２の巻き上げの停止制御において、吊りロープ３２の巻き上げの減速の制限を緩める、または、事実上は制限しない（図４の工程Ｓ１，Ｓ６および図５参照）。

【0095】

従って、吊り荷重ＬＤ１が比較的大きい場合、即ち、吊りロープ３２の巻き上げの停止の際に前記乱巻き状態が発生しにくい場合には、クレーン１０による吊り荷９の運搬の作業効率の悪化が回避される。

【0096】

さらに、吊りロープ３２の巻取り速度が第１上限巻取り速度Ｖｍｘ１の範囲内に制限される（図４の工程Ｓ２，Ｓ５および図６参照）。これにより、吊りロープ３２の巻取り停止の際の減速率が許容減速率ｄＶＬ１の範囲に制限されても、吊りロープ３２の巻取り停止に要する時間が、予め定められた許容時間ｔ１以内に収まる。

【0097】

従って、吊りロープ３２の巻取り停止に要する時間が、前記減速率制限制御（工程Ｓ６）によって長くなりすぎることが回避される。

【0098】

さらに、吊りロープ３２の巻取り速度が第２上限巻取り速度Ｖｍｘ２の範囲内に制限される（図４の工程Ｓ４，Ｓ５および図７参照）。これにより、吊りロープ３２の巻取り停止の際の減速率が許容減速率ｄＶＬ１の範囲に制限されても、吊り荷９が最小垂下長さＬ０に対応する高さを超えて吊り上げられることが回避される。

【0099】

第２上限巻取り速度Ｖｍｘ２に基づく制御は、吊り荷９の吊り上げ高さを所定の高さ以下に制限したい場合、および、吊り荷９がブーム２１の先端付近まで上昇することを防ぎたい場合に有効である。

【0100】

［応用例］
以下、クレーン１０の応用例について説明する。

【0101】

クレーン１０において、主処理部６１が、操作入力装置５４に対するモード選択操作に従って前記速度制限制御の動作モードを複数の候補から選択し、昇降制御部６４が、選択された前記動作モードに従って前記速度制限制御を実行する、または、しないことが考えられる。

【0102】

前記動作モードは、第１上限巻取り速度Ｖｍｘ１に基づく前記速度制限制御および第２上限巻取り速度Ｖｍｘ２に基づく前記速度制限制御の一方または両方を省略するモード、または、両方を実行するモードである。

【0103】

また、クレーン１０において、第１上限巻取り速度Ｖｍｘ１および第２上限巻取り速度Ｖｍｘ２の一方または両方に関する処理モジュールおよび制御が省略されることも考えられる。

【0104】

また、クレーン１０において、許容減速率導出部６６が、許容減速率ｄＶＬ１を導出する代わりに、吊りロープ３２の巻取りが現在の速度から停止するまで漸次変化する巻取り目標速度を導出してもよい。前記巻取り目標速度は、許容減速率ｄＶＬ１が反映された目標速度である。

【符号の説明】

【0105】

５ ：操作装置
６ ：制御装置
７ ：表示装置
９ ：吊り荷
１０ ：クレーン
１１ ：下部走行体
１２ ：上部旋回体
１３ ：キャブ
１４ ：走行装置
１５ ：ガントリ
１６ ：ウインチ装置
１７ ：カウンターウェイト
２１ ：ブーム
２３ ：ガントリシーブ
２５ ：ポイントシーブ
３０ ：フック
３１ ：起伏ロープ
３２ ：吊りロープ
４１ ：エンジン
４２ ：油圧ポンプ
４３ ：制御弁
４４ ：油圧アクチュエータ
４５ ：状態計測装置
５１ ：旋回操作装置
５２ ：起伏操作装置
５３ ：昇降操作装置
５４ ：操作入力装置
６１ ：主処理部
６２ ：旋回制御部
６３ ：起伏制御部
６４ ：昇降制御部
６５ ：垂下長さ導出部
６６ ：許容減速率導出部
６７ ：第１上限速度導出部
６８ ：第２上限速度導出部
１００ ：車載ネットワーク
１６１ ：第１ウインチ装置
１６２ ：第２ウインチ装置
４４１ ：旋回モーター
４４２ ：第１ウインチモーター
４４３ ：第２ウインチモーター
４５１ ：荷重計
４５２ ：起伏角度計測装置
４５３ ：計測装置
５１１ ：旋回レバー
５２１ ：起伏レバー
５３１ ：昇降レバー
６０１ ：ＭＰＵ
６０２ ：ＲＡＭ
６０３ ：不揮発性メモリー
６０４ ：信号インターフェイス
ＬＤ１ ：吊り荷重
Ｖｍｘ１ ：第１上限巻取り速度
Ｖｍｘ２ ：第２上限巻取り速度
Ｖｓ１ ：第１開始速度
Ｖｓ２ ：第２開始速度
ｄＶＬ１ ：許容減速率
ｔ１ ：許容時間
ｔ２ ：停止所要時間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】