JPH08133678A - クレーンの作業領域外飛出し警報方法およびその警報システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】作業領域の境界面の最高高度が複雑であって
も、ブーム等のクレーンの一部が作業領域外へ飛び出し
たときに確実に警報する。 【構成】敷地内基準点アンテナ１およびＧＰＳアンテナ
４を介して複数個の人工衛星８から送信されてくる電波
により、レシーバ２,５はそれぞれ既知の基準点の経度
ｘ₀,緯度ｙ₀,高さｚ₀およびクレーンブーム先端部３の
経度ｘ₁,緯度ｙ₁,高さｚ₁を知る。レシーバ５は、経度
ｘ₁,緯度ｙ₁,高さｚ₁を経度ｘ₀,緯度ｙ₀,高さｚ₀のデー
タにより補正して、地表面上でのクレーンブーム先端部
３の正確な位置の経度ｘ,緯度ｙ,高さｚ′のデータを
得、更に高さｚ′のデータを高度０表面上の高さｚのデ
ータに変換してコンピュータ６に出力する。コンピュー
タ６は、高さｚと予め格納されている作業エリアの境界
面の最高高度とを比較して、前者が後者より大きいとき
警報装置７を作動して、警報を発する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、最高高度が制限されて
いる作業領域内でのクレーンによる作業時に、ブーム等
のクレーンの一部が作業領域外に飛び出たときに警報を
発することにより、クレーンによる作業が作業領域内で
行われるようにするクレーンの作業領域外飛出し警報方
法およびその警報システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】建築工事や荷役作業等における重量の大
きな荷物の運搬作業には従来からクレーンが使用されて
おり、このクレーンの一つとしてブームを用いたクレー
ンがある。このクレーンは、ブームにより荷物を吊ると
共にブームを起伏旋回させ、かつ水平移動することによ
り、荷物を運搬するようになっている。

【０００３】ところで、クレーンによる作業の作業現場
においては、その場所によって作業領域が制限される場
合がある。作業領域が制限される場所でのクレーンによ
る作業として、例えば送電線の近くでの作業があげられ
る。図１０に示すように、２本の鉄塔２１,２２間に送
電線２３が架設されている場所でクレーンによる作業を
行うような場合には、送電線２３より下の水平面Ａ、２
本の鉄塔２１,２２間内に位置し送電線２３の延設方向
に直交する垂直面Ｂ,Ｃ、送電線２３の側方で送電線２
３の延設方向に延びる垂直面Ｄにより、作業領域が制限
される。また作業領域が制限される場所でのクレーンに
よる作業の他の例として、空港近くでの作業があげられ
る。図１１に示すように、空港近くでは航空法により制
限高さが決められており、その場合滑走路を中心に、作
業領域の境界面が進入表面、延長進入表面、転移表面、
水平表面、円錐表面および外側水平表面と定められてい
て、これらの表面によって境界面の制限高さが種々異な
っている。特に、この空港付近では、滑走路の本数によ
って、作業領域の境界面が更に一層複雑に制限されてい
る。

【０００４】このような作業領域が制限される作業現場
においては、クレーンによる作業はこの作業領域内で行
われなければならないが、そのためには作業中のクレー
ン全体が作業領域内に常時あるか否か、換言すればブー
ム等のクレーンの一部が作業領域の境界面を飛び出して
いるか否かを常時監視する必要がある。

【０００５】従来のこのようなクレーンの監視は、画像
処理装置によって行われている。すなわち、この画像処
理装置はクレーンを監視するカメラとこのカメラによっ
て撮影されたクレーンの画像を映し出すモニターテレビ
とを備えており、モニターテレビに映し出されたクレー
ンの画像を見ることにより、作業中のクレーンを監視し
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな画像処理装置によるクレーンの監視では、 1. 作業領域の境界面が複雑である場合、クレーンが作
業領域をオーバーしているか否かを正確に知ることがで
きない、 2. 作業エリア境界線が傾斜している作業領域で複数台
のクレーンが作業している場合、監視カメラの方向を作
業エリア境界線の傾斜方向に合わせた状態で監視を行う
ため、作業領域をオーバーしているクレーンがどのクレ
ーンであるかを知ることができない、 3. 雨や雪のときにはクレーンの画像および作業領域が
モニターテレビにはっきりと映し出されないため正確に
監視ができなく、監視が天気によって左右される、 4. 例えば作業エリア境界線が傾斜している作業領域の
場合、監視カメラを作業エリア境界線の傾斜開始位置に
設置しなければならないばかりでなく、作業エリア境界
線の傾斜方向に合わせて設置しなければないし、また太
陽の方向に監視カメラを向けることはできない等、監視
カメラの設置条件が多くあり、監視カメラの設置作業が
面倒である、という問題がある。

【０００７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、作業領域の境界面の最高
高度が複雑であっても、ブーム等のクレーンの一部が作
業領域外へ飛び出したときに確実に警報することができ
るクレーンの作業領域外飛出し警報方法およびその警報
システムを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、請求項１の発明のクレーンの作業領域外飛出し警
報方法は、最高高度が制限されている作業領域内の地表
面上で作業を行うクレーンのブーム先端部等のクレーン
の一部の水平基準面上の位置およびその位置からの前記
クレーンの一部の高度を計測し、計測した前記クレーン
の一部の高度と前記水平基準面上の位置における前記最
高高度とを比較して、計測した前記クレーンの一部の高
度が前記最高高度より大きいときは、警報を発すること
を特徴としている。

【０００９】また請求項２の発明の警報方法は、前記ク
レーンの一部の水平基準面上の位置からの高度を、前記
クレーンの一部に取り付けたアンテナ、任意の基準点に
設置した基準点アンテナおよび人工衛星からなる汎地球
測位システム（ＧＰＳ）により計測することを特徴とし
ている。

【００１０】更に請求項３の発明の警報方法は、前記ク
レーンの一部の水平基準面上の位置からの高度を、前記
クレーンの一部に取り付けた反射ミラー、既知の基準点
に設置した基準点ミラーおよびこれらのミラーにレーザ
光を照射しかつその反射光を受光するトータルステーシ
ョン計測器からなるトータルステーションシステムによ
り計測することを特徴としている。

【００１１】更に請求項４の発明の警報方法は、前記警
報を、パトライトによる点灯、音声出力およびクレーン
作動停止制御の少なくともいずれか一つにより行うこと
を特徴としている。

【００１２】更に請求項５の発明の警報システムは、最
高高度が制限されている作業領域内の地表面上で作業を
行うクレーンのブーム先端部等のクレーンの一部の水平
基準面上の位置およびその位置からの前記クレーンの一
部の高度を計測する計測器と、前記水平基準面上の位置
での前記最高高度を格納し、前記計測器により計測した
クレーンの一部の高度と前記最高高度とを比較して、計
測したブームの高度が前記最高高度より大きいとき、警
報信号を発するコンピュータと、このコンピュータから
の警報信号により警報を発する警報装置とからなること
を特徴としている。

【００１３】

【作用】このような構成をした本発明においては、境界
面の最高高度が制限されている作業領域内の地表面上で
クレーン作業を行う場合、ブーム先端部等のクレーンの
一部の水平基準面上の位置およびその位置からの高度が
計測される。そして、計測されたクレーンの一部の高度
と水平基準面上のその位置での作業領域の境界面の最高
高度とが比較されて、計測されたクレーンの一部の高度
がその最高高度より大きいときは、警報が発せられる。
これにより、クレーンの運転者は、クレーンの一部が制
限された作業領域外に飛び出したことを知ることができ
る。

【００１４】また、このようにクレーンの一部の高度
が、そのクレーンの一部が位置する水平基準面上の位置
における作業領域の境界面の最高高度と比較されるの
で、クレーンの作業領域の境界面が複数かつ複雑であっ
ても対応でき、クレーンの一部が作業領域外に飛び出し
たときは確実に警報が発せられるようになる。

【００１５】更に、請求項２の発明においては電波を利
用し、また請求項３の発明においてはレーザ光を利用し
ているので、雪や雨等の悪天候時にもクレーンの一部の
位置が確実に計測されるようになる。

【００１６】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明にかかるクレーンの作業領域外飛出し
警報システムの一実施例を示す図である。

【００１７】図１に示すように、本実施例においては汎
地球測位システム（Global Positioning System：以
下、単にＧＰＳともいう）とクレーン制御システムとが
組み合わされたクレーンの作業領域外飛出し警報システ
ムが用いられている。

【００１８】ＧＰＳは、人工衛星からの電波を受信する
ことによって世界中どこにいても自分自身の位置を知る
ことができるシステムであり、現在、既に開発されて船
や自動車等の移動体の位置を高精度に測定するナビゲー
ションシステムや工事測量等に応用されている。

【００１９】本実施例においては、ＧＰＳの一組のアン
テナおよびレシーバ（受信機）が地表面の任意の位置に
既知の基準点として設置されるとともに、他のもう一組
のアンテナおよびレシーバ（受信機）がクレーンブーム
の所定位置に設置される。すなわち、図１から明らかな
ように敷地内基準点アンテナ１がクレーン作業敷地内の
任意の位置に既知の基準点として設置されているととも
に、この敷地内基準点アンテナ１に接続されているレシ
ーバ２が隣接して配備されている。

【００２０】また、クレーンブーム先端部３にＧＰＳア
ンテナ４が設置されているとともに、図示しないクレー
ンの運転室にＧＰＳアンテナ４に接続されているレシー
バ５が配備されている。更に、クレーンの運転室（不図
示）には、レシーバ５に接続されているコンピュータ６
とこのコンピュータ６に接続されている警報装置７が配
備されている。なお、コンピュータ６は敷地内基準点ア
ンテナ１に接続されたレシーバ２に接続されるようにし
てもよいが、その場合にはコンピュータ６がクレーンの
運転室ではなく地表面上に配備されることになるので、
このコンピュータ６と警報装置７とは無線装置により信
号の授受を行うようにする。

【００２１】両方のレシーバ２,５には現在の時刻が格
納されていて、両レシーバ２,５はこの現在時刻を基に
現在飛んでいるすべての人工衛星の位置を知ることがで
きるようになっている。すなわち、敷地内基準点アンテ
ナ１が、複数個（例えば５個等）の人工衛星８（図１で
は１個しか図示されていない）からの電波を随時受けて
レシーバ２に送信し、レシーバ２は既知の基準点の位置
の経度ｘ₀,緯度ｙ₀,高さｚ₀を知ることができるように
なっている。また、ＧＰＳアンテナ４が、複数個（例え
ば５個等）の人工衛星８（図１では１個しか図示されて
いない）からの電波を随時受けてレシーバ５に送信し、
レシーバ５はＧＰＳアンテナ４からの信号に基づいてク
レーンブーム先端部３の位置の経度ｘ₁,緯度ｙ₁,高さｚ
₁を知ることができるようになっている。

【００２２】既知の基準点の経度ｘ₀,緯度ｙ₀,高さｚ₀
のデータが敷地内基準点アンテナ１から無線でＧＰＳア
ンテナ４に出力され、更にＧＰＳアンテナ４からレシー
バ５に送信される。レシーバ５は、ＧＰＳアンテナ４が
受信した人工衛星８からの電波に基づいて得たクレーン
ブーム３の先端部の経度ｘ₁,緯度ｙ₁,高さｚ₁のデータ
を既知の基準点の経度ｘ₀,緯度ｙ₀,高さｚ₀のデータに
より補正して、地表面上におけるクレーンブーム先端部
３の正確な位置の経度ｘ,緯度ｙ,高さｚ′のデータを得
ることができるようになっている。そして、レシーバ５
は、ＧＰＳアンテナ４からの信号に基づいて得たクレー
ンブーム先端部３の経度ｘ₁,緯度ｙ₁,高さｚ₁の位置デ
ータを後述するようにコンピュータ６に格納されている
水平基準面である高度０表面上の経度ｘ,緯度ｙの位置
の高さｚのデータに変換してコンピュータ６に出力する
ようになっている。

【００２３】コンピュータ６には、水平基準面上の経度
および緯度のデータで定まる地点からの、クレーンの作
業エリアの境界面の最高高度のデータが格納されてい
る。図２に示すように、例えば図１１に示す空港の互い
に直交する二つの滑走路の近くの作業エリアでのクレー
ン作業、すなわち航空機の進入表面あるいは延長進入表
面である二つの傾斜面と、一つの水平面とを含む作業エ
リアの境界面の場合を想定する。コンピュータ６には、
例えば海抜０メートルの海面等の高度０表面がＧＰＳの
水平基準面として格納されているとともに、この高度０
表面上の各地点から作業エリアの境界面上の点までの最
高高度、例えば高度０表面上の経度ｘ_a、緯度ｙ_aのＡ′
点から作業エリアの傾斜した境界面上の点Ａまでの最高
高度ａおよび高度０表面上の経度ｘ_b、緯度ｙ_bのＢ′点
から作業エリアの水平な境界面上の点Ｂまでの最高高度
ｂ等のデータが格納されている。これらの最高高度ａ,
ｂ等は、高度０表面上の経度ｘ_a、緯度ｙ_aのＡ′点に対
応する地表面上の経度ｘ_a、緯度ｙ_aのＡ″点での航空法
で定められている制限高さａ′および高度０表面上の経
度ｘ_b、緯度ｙ_bのＢ′点に対応する地表面上の経度
ｘ_b、緯度ｙ_bのＢ″点での航空法で定められている制限
高さｂ′等をそれぞれ高度０表面に変換した値である。

【００２４】図２に示す作業エリアの境界面は二つの傾
斜面を含んでいて複雑な形状を有しており、したがって
高度０表面上の各地点における作業エリアの境界面上の
地点までの最高高度は、高度０表面上の各地点に応じて
複雑に変化している。これらの複雑に変化している最高
高度ａが高度０表面上の各地点の経度ｘおよび緯度ｙに
対応してコンピュータ６に格納されている。

【００２５】そして、コンピュータ６は、レシーバ５か
ら送られてくるクレーンブーム先端部３の経度ｘ,緯度
ｙの位置の高さｚのデータを基にクレーンブーム先端部
３の高さｚを高度０表面上の経度ｘ,緯度ｙの位置での
最高高度ａ,ｂと比較して、クレーンブームが作業エリ
ア内にあるか否か、すなわちクレーンが作業エリア内で
動作しているか否かを判断するようになっている。

【００２６】例えば作業エリアの境界面が傾斜面の場
合、図３（１）に示すようにクレーンブーム先端部３が
高度０表面上の経度ｘ₁,緯度ｙ₁の地点Ａ′₁の高さｚ₁
の位置にあり、この地点Ａ′₁での境界面の最高高度ａ₁
であって、高さｚ₁が最高高度ａ₁より低いとき（ｚ₁＜
ａ₁）は、コンピュータ６はクレーンブームが作業エリ
ア内にあり、クレーンが作業エリア内で動作していると
判断する。また、同図（２）に示すようにクレーンブー
ム先端部３が高度０表面上の経度ｘ₂,緯度ｙ₂の地点
Ａ′₂の高さｚ₂の位置にあり、この地点Ａ′₂での境界
面の最高高度ａ₂であって、高さｚ₂が最高高度ａ₂と等
しいとき（ｚ₂＝ａ₂）は、コンピュータ６はクレーンブ
ームが作業エリア以内にあり、クレーンが作業エリア以
内で動作していると判断する。更に、同図（３）に示す
ようにクレーンブーム先端部３が高度０表面上の経度ｘ
₃,緯度ｙ₃の地点Ａ′₃の高さｚ₃の位置にあり、この地
点Ａ′₃での境界面の最高高度ａ₃であって、高さｚ₃が
最高高度ａ₃より高いとき（ｚ₃＞ａ₃₎は、コンピュータ
６はクレーンブームの先端部が作業エリア外にあり、ク
レーンブームの一部が作業エリア外で動作していると判
断する。そして、コンピュータ６は、クレーンブームの
一部が作業エリア外で動作していると判断したときは警
報装置７へ出力するようになっている。

【００２７】また、例えば作業エリアの境界面が水平面
の場合、図４（１）に示すようにクレーンブーム先端部
３が高度０表面上の経度ｘ₁,緯度ｙ₁の地点Ｂ′₁の高さ
ｚ₁の位置にあり、この地点Ｂ′₁での境界面の最高高度
ｂ₁であって、高さｚ₁が最高高度ｂ₁より低いとき（ｚ₁
＜ｂ₁）は、コンピュータ６はクレーンブームが作業エ
リア内にあり、クレーンが作業エリア内で動作している
と判断する。また、同図（２）に示すようにクレーンブ
ーム先端部３が高度０表面上の経度ｘ₂,緯度ｙ₂の地点
Ｂ′₂の高さｚ₂の位置にあり、この地点Ｂ′₂での境界
面の同じ最高高度ｂ₁であって、高さｚ₂が最高高度ｂ₁
と等しいとき（ｚ₂＝ｂ₁）は、コンピュータ６はクレー
ンブームが作業エリア以内にあり、クレーンが作業エリ
ア以内で動作していると判断する。更に、同図（３）に
示すようにクレーンブーム先端部３が高度０表面上の経
度ｘ₃,緯度ｙ₃の地点Ｂ′₃の高さｚ₃の位置にあり、こ
の地点Ｂ′₃での境界面の同じ最高高度ｂ₁であって、高
さｚ₃が最高高度ｂ₁より高いとき（ｚ₃＞ｂ₁）は、コン
ピュータ６はクレーンブームの先端部が作業エリア外に
あり、クレーンブームの一部が作業エリア外で動作して
いると判断する。そして、コンピュータ６は、前述と同
様にこのときは警報装置７へ出力するようになってい
る。

【００２８】警報装置７はコンピュータ６からの出力信
号により作動して警報を発するようになっている。警報
の方法としては、クレーンの運転室内に設けられている
パトライトを点灯させて明かりにより警報する方法、あ
るいはクレーンの運転室内に設けられている音声装置を
作動させて音声出力により警報する方法、クレーンの作
動を停止制御する方法がある。もちろん、これらの方法
のいくつかまたはすべてを組み合わせて警報するように
してもよいことは言うまでもない。

【００２９】次に、本実施例のコンピュータ６によるク
レーン作業領域制御方法の手順について説明する。図５
はこの手順を説明するフローを示す図である。図５に示
すように、まずステップＳ１においてクレーンブーム先
端部３の高度０表面上の位置の経度ｘ,緯度ｙおよび高
さｚのデータがレシーバ５からコンピュータ６へ送ら
れ、ステップＳ２においてコンピュータ６はこれらのデ
ータの高さｚと経度ｘ,緯度ｙの位置での最高高度ａ,ｂ
とを比較する。次にステップＳ３において、高さｚが最
高高度ａ,ｂより高い（ｚ＞ａ,ｂ）と判断されると、ス
テップＳ４において警報を出力し、警報装置７により、
パトライト点灯による警報、音声出力による警報および
クレーン作動停止制御による警報の少なくとも一つが行
われる。この警報により、運転者はクレーンブームの一
部が作業エリア外で動作していることを知り、パトライ
ト点灯および音声出力による警報の場合は、運転者によ
りクレーンブーム全体が作業エリア内で動作するように
クレーンブームまたはクレーンが移動制御され、またク
レーン作動停止制御による警報の場合は、クレーンの作
動が自動的に停止される。また、ステップＳ３で高さｚ
が最高高度ａ,ｂより高くない（ｚ≦ａ,ｂ）と判断され
ると、ステップＳ１に戻り、高さｚが最高高度ａ,ｂよ
り高くない間、ステップＳ１ないしＳ３の各処理が行わ
れる。

【００３０】また他の例として、図６に示すように、例
えば図１０に示す送電線の近傍でのクレーン作業、すな
わち送電線ｃのある領域とない領域との高さの異なる二
つの水平面を含む作業エリアの境界面の場合を想定す
る。この場合は、作業エリアの境界面に図２に示す空港
近傍のクレーン作業の場合のような傾斜面がなく、２種
類の一定の最高高度ａ,ｂがあるだけであるので、図６
に示す作業エリアの境界面は比較的簡単な形状を有して
いる。これらの最高高度ａ,ｂが高度０表面上の各地点
の経度ｘおよび緯度ｙに対応してコンピュータ６に格納
されている。この場合は、前述の図２に示すクレーン作
業エリアの場合の水平な境界面と同じであるので、クレ
ーンブームの作業領域制御方法の説明は省略する。

【００３１】このように本実施例によれば、作業領域内
の地表面上でクレーン作業を行う場合、ＧＰＳにより、
ブーム先端部３の高度０表面上の位置からの高度を随時
計測し、コンピュータ６が格納されている高度０表面上
のその位置からの作業領域の境界面の最高高度と計測し
たブーム先端部３の高度とを比較し、ブーム先端部３の
高度がその最高高度より大きいときに警報を発するの
で、、クレーンの運転者は、ブーム先端部３が作業領域
外に飛び出したことを簡単にかつ確実に知ることができ
る。しかも、ブーム先端部３の高度を、そのブーム先端
部３が位置する高度０表面上の位置からの境界面の最高
高度と比較しているので、作業領域の境界面が複数かつ
複雑であっても簡単に対応することができるようにな
る。

【００３２】また、本実施例によれば、ブーム先端部３
の位置計測に電波を利用しているので、雪や雨等の悪天
候時にもブーム先端部３の位置を確実に計測することが
できるようになる。なお、敷地内基準アンテナ１を設置
する代わりに、国土地理院が測量のために地表面に設置
した基準点を利用することもできる。

【００３３】図７は本発明にかかるクレーン作業領域制
御方法の他の実施例に用いられるクレーン作業領域制御
システムを示す図である。図７に示すように、本実施例
においてはトータルステーションシステムとクレーン制
御システムとが組み合わされたクレーンの作業領域外飛
出し警報システムが用いられている。

【００３４】トータルステーションシステムは、自動視
準機構を有するトータルステーション計測器が移動体に
取り付けられた反射ミラーを追尾しながらその反射ミラ
ーにレーザ光を照射するとともにその反射光の位相差を
計測することにより、移動体の位置を知ることができる
にようにしたシステムであり、現在既に開発されて各種
の測量等に応用されている。

【００３５】図７から明らかなように、本実施例におい
ては、トータルステーション基準点ミラー９がクレーン
作業敷地の地表面の予め定めた座標ｘ₀,ｙ₀の位置で所
定の高さｚ₀に既知の基準点として設置されるととも
に、反射ミラー１０がクレーンブームの先端部３に設置
されている。図７においては、反射ミラー１０は１個の
ミラーしか設置されていないが、複数個のミラーを反射
ミラー１０の支持軸回りに所定間隔を置いて設けるよう
にすることもできる。また、トータルステーション基準
点ミラー９および反射ミラー１０を視準する視準器であ
るトータルステーション計測器１１がクレーン作業敷地
の地表面の所定位置に設置されている。このトータルス
テーション計測器１１はトータルステーション基準点ミ
ラー９および反射ミラー１０を視準する視準レンズ１１
ａを有しており、この視準レンズ１１ａは、クレーン作
業にともない移動する反射ミラー１０を追尾することが
できるように、上下軸および左右軸まわりにそれぞれ回
動可能に設けられている。

【００３６】更に、トータルステーション計測器１１は
コンピュータ６に接続されており、このコンピュータ６
は地表面上の適宜の場所に配備されている。更に警報装
置７がクレーンの運転室に設けられており、コンピュー
タ６と警報装置７とは無線装置１２により信号の授受を
行うようにされている。その場合、無線装置１２の一方
のアンテナ１２ａがコンピュータ６に接続されかつ地表
面上に配備されるとともに、無線装置１２の他方のアン
テナ１２ｂが警報装置７に接続されかつクレーン運転室
に配備される。

【００３７】トータルステーション計測器１１は、トー
タルステーション基準点ミラー９にレーザ光を照射する
とともにその反射光を受光しその位相差を求めることに
より、既知の基準点の位置の座標ｘ₀,ｙ₀,ｚ₀を知るこ
とができるようになっている。また、トータルステーシ
ョン計測器１１は、反射ミラー１０にレーザ光を照射す
るとともにその反射光を受光しその位相差を求めること
により、反射ミラー１０の位置、すなわちクレーンブー
ム先端部３の位置の座標ｘ₁,ｙ₁,ｚ₁を知ることができ
るようになっている。その場合、トータルステーション
計測器１１の視準ミラー１１ａは、クレーン作業におけ
るクレーンブームの移動にしたがって移動する反射ミラ
ーを追尾してレーザ光を照射するようになっており、こ
れによりクレーンブーム先端部３の位置の座標ｘ₁,ｙ₁,
ｚ₁を随時知ることができる。また、反射ミラー１０の
ミラー１０ａは支持軸１０ｂ回りに複数個設けられてい
るので、クレーンブームの移動にともない、一つのミラ
ー１０ａがトータルステーション計測器１１からのレー
ザ光により照射されない向きとなっても、他のミラー１
０ａがレーザ光により照射されるようになり、したがっ
て移動するクレーンブームの先端部３の位置を確実に知
ることができる。

【００３８】そして、トータルステーション計測器１１
は、クレーンブーム３の先端部の座標ｘ₁,ｙ₁,ｚ₁のデ
ータを既知の基準点の座標ｘ₀,ｙ₀,ｚ₀のデータにより
補正して、地表面上におけるクレーンブーム先端部３の
正確な位置の座標ｘ,ｙ,ｚ′のデータを得ることができ
るようになっている。そして、トータルステーション計
測器１１は、反射ミラー１０からの信号に基づいて得た
クレーンブーム先端部３の座標ｘ₁,ｙ₁,高さｚ₁の位置
データを後述するようにコンピュータ６に格納されてい
る水平基準面であるトータルステーション基準面上の経
度ｘ,緯度ｙの位置の高さｚのデータに変換してコンピ
ュータ６に出力するようになっている。

【００３９】コンピュータ６には、前述の実施例と同様
にトータルステーション基準面の座標ｘ,ｙで定まる地
点での境界面までの最高高度ａのデータが格納されてい
る。同様に図８に示すように、例えば図１１に示す空港
の互いに直交する二つの滑走路の近傍でのクレーン作
業、すなわち航空機の進入表面あるいは延長進入表面で
ある二つの傾斜面と、一つの水平面とを含む作業エリア
の境界面の場合を想定する。コンピュータ６には、例え
ば海抜０メートルの海面等の特定の水平面を基準とした
トータルステーション基準面が格納されているととも
に、このトータルステーション基準面上の各地点におけ
る作業エリアの境界面上の地点までの最高高度ａ、例え
ばトータルステーション基準面上の座標ｘ_a,ｙ_aのＡ′
点における傾斜した作業エリアの境界面上の点Ａまでの
最高高度ａおよびトータルステーション基準面上の座標
ｘ_b,ｙ_bのＢ′点における水平な作業エリアの境界面上
の点Ｂまでの最高高度ｂ等のデータが格納されている。
これらの最高高度ａ,ｂ等は、トータルステーション基
準面上の座標ｘ_a,ｙ_aのＡ′点に対応する地表面上の座
標ｘ_a,ｙ_aのＡ″点での航空法で定められている制限高
さａ′およびトータルステーション基準面上の座標ｘ_b,
ｙ_bのＢ′点に対応する地表面上の座標ｘ_b,ｙ_bのＢ″点
での航空法で定められている制限高さｂ′等をそれぞれ
トータルステーション基準面に変換した値である。

【００４０】前述の図２に示す実施例と同様に、図８に
示す作業エリアの境界面は複雑な形状を有しているた
め、トータルステーション基準面上の各地点における作
業エリアの境界面の最高高度ａは、トータルステーショ
ン基準面上の各地点に応じて複雑に変化しており、これ
らの複雑に変化している最高高度ａがトータルステーシ
ョン基準面上の各地点の座表ｘ,ｙに対応してコンピュ
ータ６に格納されている。

【００４１】そして、コンピュータ６はトータルステー
ション計測器１１から送られてくるクレーンブーム先端
部３の位置のトータルステーション基準面上の座標ｘ,
ｙ,ｚのデータの高さｚをトータルステーション基準面
上の座標ｘ,ｙにおける作業エリアの境界面の最高高度
ａ,ｂと比較して、クレーンブームが作業エリア内にあ
るか否か、すなわちクレーンが作業エリア内で動作して
いるか否かを判断するようになっている。この判断方法
は、前述の実施例における図３および図４に示す方法と
まったく同じであるので、その説明は省略する。

【００４２】コンピュータ６はクレーンが作業エリア外
で動作していると判断すると、警報装置７に無線装置１
２を介して信号を出力し、警報装置７は警報を発するよ
うになっている。その警報の方法は、前述の実施例とま
ったく同じであるので、その説明は省略する。

【００４３】また、本実施例のコンピュータ６によるク
レーン作業領域制御方法の手順は、前述の実施例と同様
に図５に示すフローにより行われるので、その説明は省
略する。更に、本実施例により得られる効果も前述の実
施例と同様であるので、その説明は省略する。

【００４４】ところで、前述のＧＰＳにおけるＧＰＳア
ンテナ４および前述のトータルステーションシステムに
おける反射ミラー１０は、クレーンブームの先端部３の
位置をより正確に検知するうえで、ある程度水平状態に
保持される必要がある。しかし、図１に示すＧＰＳアン
テナ４および図７に示す反射ミラー１０は、ともにクレ
ーンブーム先端部３に固定されており、したがってクレ
ーンブームの起伏運動にともない、これらのＧＰＳアン
テナ４および反射ミラー１０はある程度の水平状態が保
持されなくなるおそれがある。そこで、図９（ａ）、
（ｂ）に示すようにクレーンブーム先端部３に固定した
支持ブラケットに、下端に重りを付けたレバーを揺動自
在に取り付けて振り子１３を形成し、この振り子１３の
上端にＧＰＳアンテナ４または反射ミラー１０を取り付
けるようにすることもできる。その場合、振り子１３の
重りがレバーの揺動軸の鉛直下方に重りが位置すると
き、ＧＰＳアンテナ４および反射ミラー１０はそれぞれ
水平状態となるようにレバーの上端に取り付けられる。
これにより、クレーンブーム先端部３が起伏運動にとも
なって傾きがどのように変わっても、振り子１３により
ＧＰＳアンテナ４および反射ミラー１０は水平状態に保
持されるようになる。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ブーム先端部等のクレーンの一部の高度と水
平基準面上のその位置での作業領域の境界面の最高高度
とを比較し、計測されたクレーンの一部の高度がその最
高高度より大きいときは、警報を発するようにしている
ので、クレーンの運転者は、クレーンの一部が制限され
た作業領域外に飛び出したことを確実にかつ容易に知る
ことができる。

【００４６】また、このようにクレーンの一部の高度
が、そのクレーンの一部が位置する水平基準面上の位置
における作業領域の境界面の最高高度と比較されるの
で、クレーンの作業領域の境界面が複数かつ複雑であっ
ても簡単に対応でき、クレーンの一部が作業領域外に飛
び出したときは確実に警報を発することができるように
なる。

【００４７】更に、請求項２の発明によれば電波を利用
し、また請求項３の発明によればレーザ光を利用してい
るので、雪や雨等の悪天候時にもクレーンの一部の位置
を確実に計測できるようになる。

【００４８】更に、クレーンに警報システムを設置する
ことにより、そのクレーン自身で作業領域を管理するこ
とが可能となり、その結果どのクレーンが作業領域外に
飛び出しているかを確実に知ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかるクレーンの作業領域外飛出し
警報システムの一実施例を示す図である。

【図２】 図１に示す実施例に用いられる、作業領域の
境界面が複雑な形状を有している場合の、コンピュータ
に格納されている作業領域の境界面の経度、緯度および
高度のデータを説明する図である。

【図３】 クレーンブーム先端部が作業領域の傾斜して
いる境界面から飛び出しているか否かの判断を説明する
図である。

【図４】 クレーンブーム先端部が作業領域の水平な境
界面から飛び出しているか否かの判断を説明する図であ
る。

【図５】 コンピュータによるクレーン作業領域制御方
法の手順を説明するフローを示す図である。

【図６】 図１に示す実施例に用いられる、作業領域の
境界面が最高高度の異なる複数の水平面の形状を有して
いる場合の、コンピュータに格納されている作業領域の
境界面の経度、緯度および高度のデータを説明する図で
ある。

【図７】 本発明にかかるクレーンの作業領域外飛出し
警報システムの他の実施例を示す図である。

【図８】 図７に示す実施例に用いられる、作業領域の
境界面が複雑な形状を有している場合の、コンピュータ
に格納されている作業領域の境界面の経度、緯度および
高度のデータを説明する図である。

【図９】 図１に示すＧＰＳアンテナおよび図７に示す
トータルステーション反射ミラーの取付け方のタービン
の例を説明する図である。

【図１０】 作業領域の境界面の一例を説明する図であ
る。

【図１１】作業領域の境界面の他の例を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１…敷地内基準点アンテナ、２,５…レシーバ、３…ク
レーンブーム先端部、４…ＧＰＳアンテナ、６…コンピ
ュータ、７…警報装置、８…人工衛星、９…敷地内基準
点ミラー、１０…反射ミラー、１１…トータルステーシ
ョン計測器、１２…無線装置、ａ,ｂ…作業領域の境界
面の最高高度

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 最高高度が制限されている作業領域内の
   地表面上で作業を行うクレーンのブーム先端部等のクレ
   ーンの一部の水平基準面上の位置およびその位置からの
   前記クレーンの一部の高度を計測し、計測した前記クレ
   ーンの一部の高度と前記水平基準面上の位置における前
   記最高高度とを比較して、計測した前記クレーンの一部
   の高度が前記最高高度より大きいときは、警報を発する
   ことを特徴とするクレーンの作業領域外飛出し警報方
   法。
2. 【請求項２】 前記クレーンの一部の水平基準面上の位
   置からの高度を、前記クレーンの一部に取り付けたアン
   テナ、任意の基準点に設置した基準点アンテナおよび人
   工衛星からなる汎地球測位システム（ＧＰＳ）により計
   測することを特徴とする請求項１記載のクレーンの作業
   領域外飛出し警報方法。
3. 【請求項３】 前記クレーンの一部の水平基準面上の位
   置からの高度を、前記クレーンの一部に取り付けた反射
   ミラー、既知の基準点に設置した基準点ミラーおよびこ
   れらのミラーにレーザ光を照射しかつその反射光を受光
   するトータルステーション計測器からなるトータルステ
   ーションシステムにより計測することを特徴とする請求
   項１記載のクレーンの作業領域外飛出し警報方法。
4. 【請求項４】 前記警報を、パトライトによる点灯、音
   声出力およびクレーン作動停止制御の少なくともいずれ
   か一つにより行うことを特徴とする請求項１ないし３の
   いずれか１記載のクレーンの作業領域外飛出し警報方
   法。
5. 【請求項５】 最高高度が制限されている作業領域内の
   地表面上で作業を行うクレーンのブーム先端部等のクレ
   ーンの一部の水平基準面上の位置およびその位置からの
   前記クレーンの一部の高度を計測する計測器と、前記水
   平基準面上の位置での前記最高高度を格納し、前記計測
   器により計測したクレーンの一部の高度と前記最高高度
   とを比較して、計測したブームの高度が前記最高高度よ
   り大きいとき、警報信号を発するコンピュータと、この
   コンピュータからの警報信号により警報を発する警報装
   置とからなることを特徴とするクレーンの作業領域外飛
   出し警報システム。