JP7533155B2 - コントローラ、ブーム装置、及びクレーン車 - Google Patents

Description

この発明は、クレーン車に関し、詳細には、クレーン車に装備されるブーム装置及びブーム装置を制御するコントローラに関するものである。

クレーン車は、一般にブーム装置を搭載している（特許文献１参照）。特許文献１に開示されたブーム装置は、伸縮可能なブーム、ブーム駆動部、ワイヤが巻回されたワイヤドラムを有するウインチ、ウインチ駆動部、上記ワイヤの先端に設けられた吊荷用フック、及びフック固定環を備えている。ブームは、旋回台に起伏可能に支持されている。ブーム駆動部は、ブームを伸縮及び起伏させる。上記ワイヤは、ワイヤドラムから引き出されてブームの先端に巻き掛けられ、当該ワイヤの端部に吊荷用フックが設けられている。ウインチ駆動部はウインチを駆動し、上記ワイヤは、ワイヤドラムに巻き取られ、或いはワイヤドラムから繰り出される。フック固定環は旋回台に設けられており、上記吊荷用フックは、クレーン走行時（非作業時）にフック固定環に掛けられ、固定される。

特許文献１に開示されたブーム装置は、制御装置を備える。この制御装置は、作業終了時のブーム格納作業並びに作業開始時のブーム展開作業を安全に行うため、ブーム駆動部及びウインチ駆動部を制御する。たとえばブームの格納作業に際し、作業者は、ブームを縮小且つ起立させ、吊荷用フックをフック固定環に掛ける。次に、作業者は、ブーム駆動装置を操作してブームを倒伏させる。このとき、制御装置は、ワイヤの弛みを防止するため、ブームの倒伏に合わせてワイヤが巻き取られるようにブーム駆動部及びウインチ駆動部を制御する。

具体的には、制御装置は、ワイヤの長さを検出するセンサが検出したワイヤ長さＳと、起伏角センサが検出したブームの起伏角θとに基づき、これらが理想的な対応関係Ｄとなるように、すなわち、ワイヤが弛み過ぎず且つ張り過ぎないように、ウインチの駆動を制御する。この理想的な対応関係Ｄは、実機による実験やシミュレーションによって求められ、予め制御装置の記憶部に記憶される。

特開平７－１７２７７５号公報

上記理想的な対応関係Ｄは、縮小状態におけるブームの長さ、ブームの先端位置（ワイヤが巻き架けられる部位の位置）及び起伏中心の位置、フック固定環の位置などによって構成されるジオメトリにより変化する。そうすると、上記理想的な対応関係Ｄは、ブーム装置の種類ごとに決定されることになり、そのため、制御装置もブーム装置の種類ごとに設計されなければならない。

そこで、本発明の主目的は、クレーン作業の始業時及び終業時において、ブーム装置の種類に拘わらずブームを安全に自動展開／格納させることができるコントローラを提供することである。

(1) 本発明に係るコントローラは、台座と、当該台座に支持され、倒伏位置と所定起立位置との間で起伏動作可能なブームと、ワイヤドラムに巻き取られ、上記ブームの先端部に巻きかけられたワイヤを有するウインチと、上記ワイヤに設けられた吊荷用フックを有するフック部材と、上記ブームを起伏させる第１アクチュエータと、上記ウインチを駆動する第２アクチュエータと、上記台座に設けられ、上記吊荷用フックが係止される係止部材と、上記ブームの起伏角度に応じた検出値を出力する起伏角センサと、上記ワイヤの繰り出し長さに応じた検出値を出力するワイヤセンサと、を備えたブーム装置に搭載される。上記コントローラは、上記ブームの長さ、上記ブームの起伏中心を基準とする上記係止部材の位置に応じた第１指定値、及び上記フック部材の種別と上記係止部材の種別との少なくとも一方に応じた第２指定値を予め記憶するメモリを有しており、上記起伏角センサの検出値から特定した上記ブームの起伏角度と、上記ブームの長さと、上記第１指定値及び第２指定値と、に基づいて、上記ブームの先端基準位置から上記フック部材までの許容最小距離及び許容最大距離を生成する生成処理と、上記ワイヤセンサの検出値から特定した上記ワイヤの繰り出し長さが上記許容最小距離以上許容最大距離以下の所定の目標値となるように、上記第１アクチュエータ及び第２アクチュエータを駆動させる駆動処理と、を実行する。

ブームを起伏させる際に、係止部材が破損せず、かつ乱巻きが生じないようなワイヤの繰り出し長さは、例えばフック部材が、ワイヤドラムに巻き取られたワイヤによって引き起こされた姿勢と、ワイヤによって引き起こされていない寝た姿勢との間の姿勢となるような長さである。上記コントローラは、ブームの起伏角度と、ブームの長さと、第１指定値及び第２指定値とに基づいて、許容最小距離（フック部材が引き起こされた姿勢である場合の理論上の距離）と、許容最大距離（フック部材が寝た姿勢である場合の理論上の距離）とを算出する。コントローラは、算出した許容最小距離以上許容最小距離以下の所定の目標値となるように、第１アクチュエータ及び第２アクチュエータを介してブームを起伏させつつウインチを駆動させる。しかも、上記メモリに記憶されたブームの長さ、第１指定値、及び第２指定値は、ブームの種類や吊荷用フックの種類や係止部材の種類に応じた値であるから、上記コントローラは、ブームの種類やフック部材の種類や係止部材の種類に拘わりなく、許容最小距離及び許容最大距離を生成して目標値を設定することができる。したがって、ブーム装置の種類に拘わりなく、ブームは、安全に自動展開／格納される。また、本発明に係るコントローラは、種々のブーム装置に用いられ得る。

(2) 上記許容最小距離は、上記ワイヤが巻き取られて上記フック部材が引き起こされた姿勢における上記ブームの先端部から上記フック部材までの距離であり、上記許容最大距離は、上記フック部材が寝た姿勢における上記ブームの先端部から上記フック部材までの距離であってもよい。

(3) 上記駆動処理は、上記ブームを所定速度で起伏させる第１処理と、上記ワイヤセンサの検出値から特定した上記ワイヤの繰り出し長さが上記所定の目標値となるように上記第２アクチュエータを駆動させる第２処理と、を含んでいてもよい。

ブームが所定速度で起伏することにより、上記ワイヤの繰り出し長さを所定の目標値とすべく、制御対象を第２アクチュエータに限定することができる。

(4) 上記所定の目標値は、上記許容最大距離及び上記許容最小距離の平均値であってもよい。

(5) 上記コントローラは、上記ワイヤセンサの検出値から特定した上記ワイヤの繰り出し長さが上記許容最小距離から上記許容最大距離までの範囲外であると判断したことに基づいて、上記駆動処理を停止する停止処理をさらに実行してもよい。

ワイヤセンサの検出値から特定したワイヤの繰り出し長さが許容最小距離から許容最大距離までの範囲外である場合、第１アクチュエータ及び第２アクチュエータの駆動が停止される。例えば、第２アクチュエータのトラブルによってワイヤの繰り出し長さが許容最小距離から許容最大距離までの範囲外になった場合、ブームの起伏及びウインチの駆動が停止される。その結果、ブームの自動展開や自動格納における安全性が向上する。

(6) 上記コントローラは、ワイヤ掛数を取得する取得処理をさらに実行し、上記ワイヤ掛数に基づいて、上記所定の目標値を決定してもよい。

コントローラは、取得したワイヤ掛数に基づいて所定の目標値を決定する。したがって、本発明に係るコントローラは、ワイヤ掛数を変更可能なブーム及びフック部材であっても、ブームの自動展開や自動格納を安全に行うことができる。

(7) 上記コントローラは、上記起伏角センサの検出値から特定した起伏角度、及び上記メモリに記憶されたウインチシーブの半径に基づいて、上記許容最小距離及び上記許容最大距離を補正する補正処理をさらに実行してもよい。

ブームの起伏角度が変わると、ウインチシーブとワイヤとの接点位置が変わり、その結果、ワイヤドラムからのワイヤの繰り出し長さが変化する。ワイヤの繰り出し長さの変化量は、ブームの起伏角度及びウインチシーブの半径に依存する。コントローラは、起伏角センサの検出値から特定した起伏角度及びウインチシーブの半径に基づいて、許容最小距離及び許容最大距離を補正する。したがって、本発明に係るコントローラは、ブームの自動展開や自動格納をさらに安全に行うことができる。

(8) 本発明に係るブーム装置は、上記コントローラと、上記台座、上記ブーム、上記ウインチ、上記フック部材、上記第１アクチュエータ、上記第２アクチュエータ、上記係止部材、上記起伏角センサ、及び上記ワイヤセンサと、を備える。

本発明は、ブーム装置として捉えることもできる。

(9) 本発明に係るクレーン車は、上記ブーム装置を備える。

本発明は、クレーン車として捉えることもできる。

本発明に係るコントローラは、クレーン作業の始業時及び終業時において、ブーム装置の種類に拘わらずブームを安全に自動展開／格納させることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るクレーン車１０の模式図である。 図２は、クレーン車１０の模式図である（ブーム３２が所定起立姿勢）。 図３は、クレーン車１０の滑車機構６０を模式的に示す図である。 図４は、滑車機構６０の構造を模式的に示す図である。 図５は、クレーン車１０の機能ブロック図である。 図６は、クレーン車１０のブーム展開処理のフローチャートである。 図７は、クレーン車１０のブーム格納処理のフローチャートである。 図８は、ワイヤ４２の理論上の繰り出し長さを示す関数Ｘ１（θ）を説明する図である。 図９は、ワイヤ４２の理論上の繰り出し長さを示す関数Ｘ２（θ）を説明する図である。 図１０は、フックブロック６２が中間姿勢にある状態を示す図である。 図１１は、本発明の一実施形態の変形例１に係る関数Ｘ１（θ）を説明する図である。 図１２は、変形例１に係るワイヤ４２の理論上の繰り出し長さを示す関数Ｘ２（θ）を説明する説明図である。 図１３は、本発明の一実施形態の変形例２に係る関数Ｘ１（θ）及び関数Ｘ２（θ）の変化量を説明する図である。 図１４は、本発明の一実施形態の変形例３に係るクレーン車１０の模式図である。 図１５は、変形例３におけるサブワイヤ８９の理論上の繰り出し長さを示す関数Ｙ１（θ）を説明する図である。 図１６は、変形例３におけるサブワイヤ８９の理論上の繰り出し長さを示す関数Ｙ２（θ）を説明する図である。

以下、本発明の好ましい実施形態が、適宜図面が参照されつつ説明される。なお、本実施形態は、本発明の一態様にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で実施態様が変更されてもよいことは、言うまでもない。例えば、後述する各処理の実行順序は、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更することができる。或いは、後述の処理の一部は、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜省略することができる。

図１は、本実施形態に係るクレーン車１０を模式的に示しており、ブーム３２が倒伏位置にある状態が示されている。

クレーン車１０は、走行体１１と、走行体１１に搭載されたブーム装置１２と、キャビン１３とを主に備える。走行体１１は、車体２０と、車体２０に搭載されたエンジン２２及びバッテリ２３とを備える。エンジン２２は、不図示のトランスミッション等を介して車軸９８、９９を回転駆動する。エンジン２２は、油圧供給装置２４（図５参照）が備える油圧ポンプ（不図示）を駆動させ、油圧供給装置２４はブーム装置１２等を駆動させる油圧を発生させる。

キャビン１３は、ブーム装置１２の旋回台３１に搭載されている。キャビン１３は、クレーン車１０の運転を行う運転装置１４（図５参照）と、ブーム装置１２の操縦を行う操縦装置１５（図５参照）とを有する。すなわち、クレーン車１０は、いわゆるラフテレーンクレーンであって、クレーン車１０の運転及びブーム装置１２の操縦が１つのキャビン１３にて行われる。但し、クレーン車１０は、いわゆるオールテレーンクレーンであってもよい。

図５が示す操縦装置１５は、ブーム装置１２を操作する操作レバーや操作ボタン等を有する。操縦装置１５は、操作レバーの操作の向きや操作量を示す操作信号や、操作ボタンの操作の有無を示す操作信号を出力する。操縦装置１５が出力した操作信号は、コントローラ５０に入力される。

キャビン１３は、不図示の制御ボックスを有する。この制御ボックスは、制御基板を備える。制御基板は、マイクロコンピュータ、抵抗、コンデンサ、ダイオード、種々のＩＣが実装されており、コントローラ５０及び電源回路１７を構成している。

図１が示すように、ブーム装置１２は、旋回台３１と、ブーム３２と、油圧供給装置２４（図５参照）とを備える。旋回台３１は、車体２０に旋回可能に支持されている。旋回台３１は、特許請求の範囲に記載された「台座」に相当する。ブーム３２は、基端ブーム３３、単一又は複数の中間ブーム３４、及び先端ブーム３５を有する。基端ブーム３３、中間ブーム３４、及び先端ブーム３５は、入れ子状に配置されており、これらはテレスコピックを構成している。基端ブーム３３は、旋回台３１に起伏可能に支持されており、したがって、ブーム３２は、旋回、起伏、及び伸縮可能である。ブーム３２は、図１に示される縮小状態と、不図示の拡張状態との間で伸縮すると共に、図１に示される倒伏位置と、図２に示される所定起立位置との間で起伏する。クレーン車１０は、ブーム３２を縮小状態かつ倒伏位置にした格納状態（図１参照）で走行する。

図５が示すように、ブーム装置１２は、旋回モータ２５と、ブーム３２を起伏させる起伏シリンダ３６と、ブーム３２を伸縮させる伸縮シリンダ３７とをさらに備える。旋回モータ２５は、車体２０（図１参照）に設けられている。旋回モータ２５は、油圧供給装置２４から油圧の供給を受けて回転し、旋回台３１を旋回させる。起伏シリンダ３６は、旋回台３１に設けられている。起伏シリンダ３６は、油圧供給装置２４から油圧の供給を受けて伸縮する。伸縮する起伏シリンダ３６は、ブーム３２を起伏させる。起伏シリンダ３６は、特許請求の範囲に記載された「第１アクチュエータ」に相当する。伸縮シリンダ３７は、ブーム３２に設けられている。伸縮シリンダ３７は、油圧供給装置２４から油圧の供給を受けて伸縮する。伸縮する伸縮シリンダ３７は、ブーム３２を伸縮させる。

ブーム装置１２は、第１油圧モータ３８、メインウインチ３９、滑車機構６０（図３参照）、及び掛け金具４１（図１参照）をさらに備える。メインウインチ３９は、特許請求の範囲に記載された「ウインチ」に相当する。

メインウインチ３９は、ブーム３２の基端に取り付けられている。メインウインチ３９は、ワイヤドラム４４と、ウインチシーブ４３と、ワイヤ４２とを有する。ワイヤ４２は、ワイヤドラム４４に巻き付けられている。ウインチシーブ４３は、ブーム３２が水平方向に沿う倒伏位置にある状態において、ブーム３２の基端の上部に位置している。ワイヤドラム４４から引き出されたワイヤ４２は、ウインチシーブ４３に巻き掛けられた後、滑車機構６０（図３参照）まで引き出されている。

第１油圧モータ３８は、油圧供給装置２４から油圧の供給を受けて回転する。回転する第１油圧モータ３８は、ワイヤドラム４４を回転させる。回転するワイヤドラム４４は、ワイヤ４２を巻き取り（巻上）、或いはワイヤ４２を繰り出す（巻下）。第１油圧モータ３８は、特許請求の範囲に記載された「第２アクチュエータ」に相当する。

図３が示すように、滑車機構６０は、固定シーブブロック６１と、フックブロック６２とを有する。

固定シーブブロック６１は、１つの第１シーブ６３と、３つの第２シーブ６４、６５、６６とを有している。第１シーブ６３は、図示されていない中心軸に回転可能に支持されている。第２シーブ６４、６５、６６は、中心軸５８（図４参照）に支持されている。第２シーブ６４、６５、６６は円盤状を呈し、中心軸５８を中心として回転可能である。

図１が示すように、第１シーブ６３は、ブーム３２が水平方向に沿う倒伏位置にある状態において、ブーム３２の先端の上部に位置している。３つの第２シーブ６４、６５、６６は、倒伏位置において、ブーム３２の先端の下部に位置している。図４が示すように、３つの第２シーブ６４、６５、６６は、ブーム３２の幅方向に並設されている。なお、本実施形態では、固定シーブブロック６１が３つの第２シーブ６４、６５、６６を有する例が示されているが、固定シーブブロック６１は、２つの第２シーブを有していてもよいし、４つ以上の第２シーブを有していてもよい。

フックブロック６２は、フレーム４５と、フレーム４５に取り付けられた吊荷用フック４０と、３つの第３シーブ６８、６９、７０と、を有している。第３シーブ６８、６９、７０は、フレーム４５に保持された中心軸５９に支持されており、水平方向（ブーム３２の幅方向）に並設されている。第３シーブ６８、６９、７０は円盤状を呈し、上記中心軸５９を中心に回転可能である。なお、フックブロック６２は、２つの第３シーブを有していてもよいし、４つ以上の第３シーブを有していてもよい。フックブロック６２は、特許請求の範囲に記載された「フック部材」に相当する。

ウインチシーブ４３（図１参照）から引き出されたワイヤ４２は、第１シーブ６３に掛け回された後、固定シーブブロック６１の第２シーブ及びフックブロック６２の第３シーブに掛け回される。図４が示す例では、ワイヤ４２は、第２シーブ６４、第３シーブ６８、第２シーブ６５、第３シーブ７０に掛け回されている。すなわち、ワイヤ４２が滑車機構６０に掛け回された回数であるワイヤ掛数は、「４」である。ワイヤ掛数が増加されることにより、ブーム装置１２の最大吊荷重量が増加する。

図１が示す掛け金具４１は、吊荷用フック４０と係合して吊荷用フック４０を固定することができる。掛け金具４１の一端部は、旋回台３１に回動可能に支持されている。吊荷用フック４０は、掛け金具４１の他端部に引っ掛けられる。掛け金具４１は、ブーム３２が所定起立位置まで起立され且つ全縮小された状態において、当該ブーム３２の先端の直下に位置する。掛け金具４１は、クレーン車１０の走行中において吊荷用フック４０が移動しないように、吊荷用フック４０を固定する。掛け金具４１は、特許請求の範囲に記載された「係止部材」に相当する。

図５が示す油圧供給装置２４は、走行体１１に搭載されている。油圧供給装置２４は、所定圧力の作動油を、旋回モータ２５、起伏シリンダ３６、伸縮シリンダ３７、第１油圧モータ３８、及びその他のアクチュエータ（以下、旋回モータ２５等とも記載する）に供給する。

油圧供給装置２４は、不図示の電磁式流路切替弁を備えている。この流路切替弁は、後述のコントローラ５０から入力される駆動信号によって作動する。流路切替弁が作動し、油圧供給ラインが変更されることにより、旋回モータ２５等が駆動される。すなわち、コントローラ５０は、駆動信号を出力することにより、旋回モータ２５等の駆動を制御する。

油圧供給装置２４は、第１油圧モータ３８に所定圧力の作動油を供給する不図示の通常回路に加え、供給される作動油の圧力を所定圧力未満に低減するために当該作動油をリリーフする第１リリーフ回路９１を備える。第１リリーフ回路９１は、リリーフバルブ９２を有する。リリーフバルブ９２は、コントローラ５０から入力される駆動信号によって、通常回路と第１リリーフ回路９１との間で流路を切り替える。すなわち、コントローラ５０は、駆動信号をリリーフバルブ９２に入力することにより、第１油圧モータ３８に供給される作動油の圧力を変更することができる。コントローラ５０は、後述のブーム展開処理（図６参照）及びブーム格納処理（図７参照）において、第１油圧モータ３８に供給される作動油の圧力を変更する。

図５が示すように、ブーム装置１２は、ブーム長さセンサ２６、起伏角センサ２７、及びワイヤセンサ２８をさらに備える。

ブーム長さセンサ２６は、ブーム３２の長さに応じた検出値を出力するセンサである。ブーム長さセンサ２６は、ブーム３２の長さを直接検出するセンサであってもよいし、伸縮シリンダ３７の伸長長さを検出するセンサであってもよい。すなわち、ブーム長さセンサ２６は、ブーム３２の長さに応じて変化する物理量を検出するセンサであればよい。

起伏角センサ２７は、ブーム３２の起伏角度に応じた検出値を出力するセンサである。起伏角センサ２７は、ブーム３２の起伏角度を直接検出するセンサであってもよいし、起伏シリンダ３６の伸長長さを検出するセンサであってもよい。すなわち、起伏角センサ２７は、ブーム３２の起伏角度に応じて変化する物理量を検出するセンサであればよい。起伏角センサ２７は、例えば、ブーム３２に取り付けられており、水平面に対する角度を出力する傾斜センサや水平センサである。

ワイヤセンサ２８は、例えば、ワイヤドラム４４（図１及び図２参照）の回転量を検出するロータリエンコーダである。ワイヤセンサ２８は、ワイヤドラム４４の回転に応じて電圧値が変化するパルス信号を出力する。ワイヤセンサ２８は、ケーブルなどの信号線によってコントローラ５０と接続されている。コントローラ５０は、ワイヤセンサ２８から入力するパルス数からワイヤドラム４４の回転量を算出し、ワイヤドラム４４の回転量と、ワイヤドラム４４の半径とに基づいてワイヤ４２の繰り出し長さを算出する。ワイヤドラム４４の半径は、後述のメモリ５２に予め記憶される。なお、コントローラ５０がワイヤ４２の繰り出し長さを取得可能であれば、どのような種類のセンサがワイヤセンサ２８に用いられてもよい。

電源回路１７は、コントローラ５０等に供給する電力を生成する回路である。電源回路１７は、例えばＤＣ－ＤＣコンバータである。電源回路１７は、バッテリ２３から供給された直流電圧を、安定した所定の電圧値の直流電圧に変換して出力する。

コントローラ５０は、中央演算処理装置であるＣＰＵ５１と、メモリ５２とを備える。メモリ５２は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等によって構成されている。

ＣＰＵ５１、メモリ５２、ブーム長さセンサ２６、起伏角センサ２７、及びワイヤセンサ２８は、コントローラ５０が有する不図示の通信バスに接続されている。ＣＰＵ５１によって実行される制御プログラム５４は、通信バスを通じて、メモリ５２から情報やデータを読み出し、或いは情報やデータをメモリ５２に記憶させ、ブーム長さセンサ２６、起伏角センサ２７、及びワイヤセンサ２８が出力した検出値を取得する。

メモリ５２は、オペレーティングシステムであるＯＳ５３と、ブーム装置１２の駆動を制御する制御プログラム５４と、ブーム３２の長さＬ（以下、「ブーム長さＬ」）と、第１指定値Ａ、Ｂと、第２指定値Ｋと、角速度定数Ｆと、所定起立角度φと、を記憶している。ＯＳ５３及び制御プログラム５４は、いわゆるマルチタスク処理により、疑似的に並行してＣＰＵ５１によって実行される。

ブーム長さＬは、例えば、ブーム３２が全縮小したときのブーム３２の長さであって、ブーム３２の基端から先端までの長さである。ブーム３２の基端は、ブーム３２の起伏中心Ｐ（図８参照）の位置である。ブームの先端は、例えば、ワイヤ４２が架け回された第２シーブ６４、６５、６６（図１参照）の中心軸の位置である。

第１指定値Ａ、Ｂは、図８が示す点Ｑの座標を示す。すなわち、点Ｑの座標が（Ａ，Ｂ）である。点Ｑは、起伏中心Ｐを原点とした２次元座標系における掛け金具４１の一端の位置を示す。なお、当該２次元座標系は、クレーン車１０の前後方向をｘ軸方向とし、上下方向をｙ軸方向とする座標系である。

第２指定値Ｋは、フックブロック６２の長さと、掛け金具４１の長さとの和である。フックブロックの長さとは、吊荷用フック４０の先端から軸５９までの距離を意味する。なお、フックブロック６２の長さが無視できるほど短い場合、第２指定値Ｋは、掛け金具４１の長さとされ、掛け金具４１の長さが無視できるほど短い場合、第２指定値Ｋは、フックブロック６２の長さとされる。すなわち、第２指定値Ｋは、フックブロック６２の種別と、掛け金具４１の種別との少なくとも一方に応じた値である。なお、掛け金具４１の長さと吊荷用フック４０の長さとが別個にメモリ５２に記憶されていてもよい。その場合、制御プログラム５４は、掛け金具４１の長さに吊荷用フック４０の長さを加えて第２指定値Ｋを算出する。

角速度定数Ｆは、制御プログラム５４が後述のブーム展開処理（図６参照）及びブーム格納処理（図７参照）においてブーム３２を一定の角速度で起伏させる場合のブーム３２の角速度である。すなわち、Ｆ＝ｄθ／ｄｔである。

所定起立角度φは、ブーム３２の先端が掛け金具４１の真上に位置する所定起立位置でのブーム３２の起伏角度である。所定起立角度φは、ブーム展開処理（図６参照）において、吊荷用フック４０を掛け金具４１から安全に取り外せる所定起立位置までブーム３２が起立したか否かの判断に用いられる。

制御プログラム５４は、例えばクラスを有する。すなわち、クラスは、メモリ５２に記憶されている。クラスは、インスタンス（オブジェクト）を生成するものである。具体的には、クラスは、メモリ５２に記憶されたブーム長さＬや第１指定値（Ａ，Ｂ）や第２指定値Ｋを与えられることにより、インスタンスとして、図８が示す関数Ｘ１（θ）や、関数Ｘ１（θ）を時間ｔで微分したｄ／ｄｔ{Ｘ１（θ）}や、図９が示す関数Ｘ２（θ）や、関数Ｘ２（θ）を時間ｔで微分したｄ／ｄｔ{Ｘ２（θ）}を生成する。なお、制御プログラム５４は、生成した関数Ｘ１（θ）、関数Ｘ２（θ）を時間ｔで微分してｄ／ｄｔ{Ｘ１（θ）}、ｄ／ｄｔ{Ｘ２（θ）}を生成してもよい。また、上記クラスは、ブーム長さＬや第１指定値（Ａ，Ｂ）や第２指定値Ｋが入力フィールドに入力されることによりＸ１（θ）やＸ２（θ）を生成する演算式であってもよい。

関数Ｘ１（θ）は、図８が示すように、フックブロック６２と掛け金具４１とが一直線上に並んでいる状態におけるワイヤ４２の理論上の繰り出し長さを示す。関数Ｘ１（θ）は、ブーム３２の起伏角度がθである場合のワイヤ４２の理論上の繰り出し長さを示す。関数Ｘ１（θ）は、θを変数とし、上記Ａ、Ｂ、Ｌ、Ｋを定数として、Ａ、Ｂ、Ｌ、Ｋ、θを用いて表される。

詳しく説明すると、ブーム３２の先端の位置を示す点Ｓの座標は、ブーム３２の長さＬ及びブーム３２の起伏角度θを用いて、（Ｌｃｏｓθ，Ｌｓｉｎθ）と表される。したがって、点Ｓと点Ｑとの間の距離ＳＱは、図８に示されるように、Ａ、Ｂ、Ｌ、Ｋ、θを用いて表させる。そして、関数Ｘ１（θ）は、距離ＳＱ－Ｋとなり、Ａ、Ｂ、Ｌ、Ｋ、θを用いて表される。

関数Ｘ２（θ）は、図９が示すように、フックブロック６２が寝た姿勢におけるワイヤ４２の理論上の繰り出し長さを示す。フックブロック６２が寝た姿勢とは、フックブロック６２が車体２０に支持されて水平方向に沿っている状態である。また、関数Ｘ２（θ）は、ブーム３２の起伏角度がθである場合のワイヤ４２の理論上の繰り出し長さを示す。関数Ｘ２（θ）は、θを変数とし、上記Ａ、Ｂ、Ｌ、Ｋを定数として、Ａ、Ｂ、Ｌ、Ｋ、θを用いて表される。

詳しく説明すると、ブーム３２の先端の位置を示す点Ｓの座標は、（Ｌｃｏｓθ，Ｌｓｉｎθ）と表される。ワイヤ４２と吊荷用フック４０との接続位置を示す点Ｒの座標、すなわち、中心軸５９の座標は、（Ａ＋Ｋ，Ｂ）と表せる。関数Ｘ２（θ）は、点Ｓと点Ｒとの間の距離ＳＲであり、図９が示すように、Ａ、Ｂ、Ｌ、Ｋ、θを用いて表される。関数Ｘ１（θ）は、特許請求の範囲に記載された「許容最小距離」に相当する。関数Ｘ２（θ）は、特許請求の範囲に記載された「許容最大距離」に相当する。

制御プログラム５４は、倒伏位置（図１参照）にあるブーム３２を所定起立位置（図２参照）まで自動で起立させるブーム展開処理と、所定起立位置にあるブーム３２を倒伏位置まで自動で倒伏させるブーム格納処理とを実行する。なお、制御プログラム５４が実行する処理は、コントローラ５０が実行する処理でもある。

クレーン車１０が作業現場に到着すると、制御プログラム５４は、ブーム展開処理を実行する。すなわち、ブーム展開処理は、作業現場においてクレーン車１０が作業を開始するために実行される。この処理は、従来、作業者が操縦装置１５を用いて手動で行っていたものであるが、本実施形態では、ブーム３２を所定起立位置まで展開する作業を制御プログラム５４が自動で行う。

作業者は、クレーン作業が終了すると、ブーム格納処理を制御プログラム５４に実行させる。すなわち、ブーム格納処理は、作業現場においてクレーン車１０が通常の走行を行うために実行される。この処理は、従来、作業者が操縦装置１５を用いて手動で行っていたものであるが、本実施形態では、ブーム３２を格納する作業を制御プログラム５４が自動で行う。

以下、ブーム展開処理及びブーム格納処理について、図６及び図７を参照して詳しく説明する。

作業者は、クレーン車１０が作業現場に到着した後、操縦装置１５を用いて、ブーム展開処理の実行を指示する操作を行う。なお、クレーン車１０が作業現場に到着した状態において（図１参照）、ブーム３２は、上記格納状態であり、かつ、吊荷用フック４０は、掛け金具４１に固定されている。

制御プログラム５４は、操縦装置１５から、ブーム展開処理の実行を指示する操作信号が入力されたことに応じて、図６が示すブーム展開処理の実行を開始する。まず、制御プログラム５４は、ワイヤ掛数を取得する（Ｓ１１）。例えば、制御プログラム５４は、メモリ５２に記憶されたワイヤ掛数を読み出す。或いは、制御プログラム５４は、ワイヤ掛数を自動判定する処理を実行して、ワイヤ掛数を取得する。ステップＳ１１の処理は、特許請求の範囲に記載された「取得処理」に相当する。

なお、フローチャートには記載されていないが、制御プログラム５４は、ブーム長さセンサ２６が検出したブーム３２の長さが、メモリ５２に記憶された「Ｌ」である場合、エラー表示を行って、ブーム展開処理の実行をキャンセルしてもよい。これにより、ブーム３２が縮小されていない状態でブーム展開処理が実行されることを防止することができる。

次に、制御プログラム５４は、上記Ａ、Ｂ、Ｌ、Ｋ、Ｆをメモリ５２から読み出す（Ｓ１２）。また、制御プログラム５４は、起伏角センサ２７が検出した起伏角度θを取得する（Ｓ１３）。制御プログラム５４は、取得したθ、Ａ、Ｂ、Ｌ、Ｋ、Ｆ及び上記クラスを用いて、Ｘ１（θ）及びＸ２（θ）を生成する（Ｓ１４）。ステップＳ１４の処理は、特許請求の範囲に記載された「生成処理」に相当する。

制御プログラム５４は、生成したＸ１（θ）及びＸ２（θ）を用いて、目標値を決定する（Ｓ１５）。具体的には、制御プログラム５４は、目標値として、Ｘ１（θ）とＸ２（θ）との平均値である{Ｘ１（θ）＋Ｘ２（θ）}／２を算出する。制御プログラム５４は、算出した目標値に、補正係数Ｊを乗じて目標値を補正する。補正係数Ｊは、ステップＳ１１で取得したワイヤ掛数である。例えば、ワイヤ掛数が「４」である場合、Ｊ＝４である。

制御プログラム５４は、リリーフバルブ９２を介して、上記通常回路から第１リリーフ回路９１に作動油の流路を切り替えて、第１油圧モータ３８に供給する油圧を所定圧力未満にする（Ｓ１６）。流路がリリーフ回路９１に切り替えられ、第１油圧モータ３８に供給される作動油の圧力が所定圧力未満となると、巻き上げられるワイヤ４２に生じる張力が小さくなり、次のステップＳ１７において掛け金具４１が破損することが防止される。

制御プログラム５４は、第１油圧モータ３８を介してメインウインチ３９を駆動し、ワイヤ４２を巻き上げる（Ｓ１７）。ワイヤ４２が巻き上げられたことにより、フックブロック６２は、ワイヤ４２に引き起こされた姿勢になる（図８参照）。

制御プログラム５４は、フックブロック６２が引き起こされた姿勢、すなわちワイヤ４２の繰り出し長さが上記許容最小距離Ｘ１（θ）になった後、メインウインチ３９の駆動を停止させる（Ｓ１８）。例えば、制御プログラム５４は、ワイヤセンサ２８が検出する検出値からワイヤドラム４４の回転速度或いはワイヤ４２の繰り出し速度を算出し、算出した回転速度や繰り出し速度がゼロになったことに基づいて、フックブロック６２が引き起こされた姿勢であると判断し、メインウインチ３９の駆動を停止させる。或いは、制御プログラム５４は、メインウインチ３９を駆動したからの経過時間が、メモリ５２に予め記憶された所定時間に達したことに基づいて、メインウインチ３９の駆動を停止させる。或いは、ワイヤ４２に加わる張力を検出する張力センサが設けられている場合、制御プログラム５４は、当該張力センサが検出した張力が、メモリ５２に予め記憶された所定張力に達したことに基づいて、メインウインチ３９の駆動を停止させる。

制御プログラム５４は、第１油圧モータ３８を介してメインウインチ３９を駆動し、ステップＳ１５で決定した目標値だけワイヤ４２を繰り出す（Ｓ１９）。具体的には、制御プログラム５４は、メインウインチ３９を駆動させるとともに、ワイヤセンサ２８が出力するパルス信号をカウントし、カウント値が示すワイヤ４２の繰り出し長さが上記目標値に達したことに基づいて、メインウインチ３９の駆動を停止させる。

ステップＳ１９が実行されることにより、フックブロック６２は、上記引き起こされた姿勢と上記寝た姿勢との間の中間姿勢（図１０参照）となる。フックブロック６２が中間姿勢にあれば、ワイヤ４２に生じる張力により掛け金具４１が破損するまでワイヤ４２の巻取代ができ、かつワイヤ４２が弛んで乱巻きが発生するまで操出代ができる。なお、乱巻きとは、ワイヤ４２がワイヤドラム４４に不規則に巻き取られた状態などを意味する。

制御プログラム５４は、リリーフバルブ９２を介して第１リリーフ回路９１から上記通常回路に作動油の流路を切り替えて、第１油圧モータ３８に供給する油圧を所定圧力にする（Ｓ２０）。制御プログラム５４は、ステップＳ１３で取得した起伏角度θ及びステップＳ１２でメモリ５２から読み出したＬ、Ａ、Ｂ、Ｋ、Ｆを用いてｄＸ１（θ）／ｄｔ及びｄＸ２（θ）／ｄｔを生成する（Ｓ２１）。制御プログラム５４は、ｄＸ１（θ）／ｄｔ及びｄＸ２（θ）／ｄｔの平均値である{ｄＸ（θ）／ｄｔ＋ｄＸ２（θ）／ｄｔ}／２に上記補正係数Ｊを乗じたＪ×{ｄＸ（θ）／ｄｔ＋ｄＸ２（θ）／ｄｔ}／２を算出する（Ｓ２２）。すなわち、制御プログラム５４は、フックブロック６２が上記中間姿勢を維持するワイヤ４２の繰り出し速度を算出する。

制御プログラム５４は、ブーム３２が一定の角速度Ｆで起立するように、起伏シリンダ３６を所定速度で伸長させる（Ｓ２３）。制御プログラム５４は、ワイヤ４２の繰り出し速度が{ｄＸ１（θ）／ｄｔ＋ｄＸ２（θ）／ｄｔ}／２に上記補正係数Ｊを乗じたＪ×{ｄＸ１（θ）／ｄｔ＋ｄＸ２（θ）／ｄｔ}／２となるように第１油圧モータ３８を介してメインウインチ３９を駆動させ（Ｓ２４）、ワイヤ４２を繰り出す。ステップＳ２３の処理は、特許請求の範囲に記載された「第１処理」に相当する。ステップＳ２４の処理は、特許請求の範囲に記載された「第２処理」に相当する。ステップＳ２３、Ｓ２４の処理は、特許請求の範囲に記載された「駆動処理」に相当する。

次に、制御プログラム５４は、ワイヤセンサ２８が検出した検出値からワイヤ４２の繰り出し長さＷを算出する（Ｓ２５）。制御プログラム５４は、算出した繰り出し長さＷがＪ×Ｘ１（θ）以上Ｊ×Ｘ２（θ）}以下であるか否かを判断する（Ｓ２６）。すなわち、制御プログラム５４は、掛け金具４１が破損せず、かつ乱巻きが生じない範囲でワイヤ４２が繰り出されているか否かを判断する。

制御プログラム５４は、繰り出し長さＷがＪ×Ｘ１（θ）以上Ｊ×Ｘ２（θ）以下でないと判断すると（Ｓ２６：Ｎｏ）、ブーム３２の起立及びメインウインチ３９の駆動を停止させる停止処理を実行し（Ｓ２７）、ブーム展開処理を終了する。なお、フローチャートには示されていないが、制御プログラム５４は、停止処理を実行したことに基づいて、エラー報知を行う。エラー報知は、例えば、ブーム展開処理を停止したことを示すエラー画面を不図示のディスプレイに表示させ、或いはエラー音を不図示のスピーカから出力させることによって行われる。

制御プログラム５４は、繰り出し長さＷがＪ×Ｘ１（θ）以上Ｊ×Ｘ２（θ）以下であると判断すると（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１３で取得した起伏角度θが、メモリ５２に記憶された所定起立角度φに到達したか否かを判断する（Ｓ２８）。制御プログラム５４は、起伏角度θが所定起立角度φに到達していないと判断すると（Ｓ２８：Ｎｏ）、ステップＳ１３１、Ｓ１４１、Ｓ２１１、Ｓ２２１の処理を実行する。ステップＳ１３１、Ｓ１４１、Ｓ２１１、Ｓ２２１の処理は、ステップＳ１３、Ｓ１４、Ｓ２１、Ｓ２２の処理と同じ処理である。すなわち、制御プログラム５４は、ブーム３２が所定起立位置に到達していない場合（Ｓ３３：Ｎｏ）、起伏角度θを再度取得して関数Ｘ１（θ）、関数Ｘ２（θ）、ｄＸ（θ）／ｄｔ、ｄＸ２（θ）／ｄｔ、Ｊ×{ｄＸ１（θ）／ｄｔ＋ｄＸ２（θ）／ｄｔ}／２を生成或いは算出する。制御プログラム５４は、ブーム３２が所定起立位置に到達するまで、ステップＳ１３１、Ｓ１４１、Ｓ２１１、Ｓ２２１の一連の処理を、例えば数ｍ秒から数十ｍ秒の一定の時間間隔で繰り返し実行する。ステップＳ１４１の処理は、特許請求の範囲に記載された「生成処理」に相当する。

制御プログラム５４は、起伏角度θが所定起立角度φに到達したと判断すると（Ｓ２８：Ｙｅｓ）、起伏シリンダ３６及び第１油圧モータ３８を介してブーム３２及びメインウインチ３９の駆動を停止させ（Ｓ２９）、ブーム展開処理を終了する。

次に、図７が示すブーム格納処理について説明がされる。なお、ブーム展開処理（図６参照）で説明された処理と同一の処理については、同一の符号を付して説明が省略される。

制御プログラム５４は、ブーム展開処理で説明されたステップＳ１１からＳ２２までの処理を実行する。次に、制御プログラム５４は、起伏シリンダ３６を所定速度で縮小し、ブーム３２を一定の角速度Ｆで倒伏させる（Ｓ３１）。

制御プログラム５４は、ワイヤ４２の巻き取り速度がＪ×{ｄＸ１（θ）／ｄｔ＋ｄＸ２（θ）／ｄｔ}／２となるように第１油圧モータ３８を介してメインウインチ３９を駆動させる（Ｓ３２）。すなわち、制御プログラム５４は、フックブロック６２が中間姿勢（図１０参照）を維持する速度でメインウインチ３９にワイヤ４２を巻き取らせる。

制御プログラム５４は、上記ステップＳ２５、Ｓ２６、Ｓ２７の処理を実行する。制御プログラム５４は、ステップＳ２６において繰り出し長さＷがＪ×Ｘ１（θ）以上Ｊ×Ｘ２（θ）以下であると判断すると（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１３で取得した起伏角度θが、ゼロに達したか否かを判断する（Ｓ３３）。すなわち、制御プログラム５４は、ブーム３２が格納位置まで倒されたか否かを判断する。制御プログラム５４は、起伏角度θがゼロに達していないと判断すると（Ｓ３３：Ｎｏ）、ステップＳ１３１、Ｓ１４１、Ｓ２１１、Ｓ２２１の処理を実行する。ステップＳ１３１、Ｓ１４１、Ｓ２１１、Ｓ２２１の処理は、ステップＳ１３、Ｓ１４、Ｓ２１、Ｓ２２の処理と同じ処理である。すなわち、制御プログラム５４は、ブーム３２が格納位置に到達していない場合（Ｓ３３：Ｎｏ）、起伏角度θを再度取得して関数Ｘ１（θ）、関数Ｘ２（θ）、ｄＸ（θ）／ｄｔ、ｄＸ２（θ）／ｄｔ、Ｊ×{ｄＸ１（θ）／ｄｔ＋ｄＸ２（θ）／ｄｔ}／２を生成或いは算出する。制御プログラム５４は、ブーム３２が格納位置に到達するまで、ステップＳ１３１、Ｓ１４１、Ｓ２１１、Ｓ２２１の一連の処理を、例えば数ｍ秒から数十ｍ秒の時間間隔で繰り返し実行する。ステップＳ１４１の処理は、特許請求の範囲に記載された「生成処理」に相当する。

制御プログラム５４は、起伏角度θがゼロに達したと判断すると（Ｓ３３：Ｙｅｓ）、起伏シリンダ３６及び第１油圧モータ３８を通じてブーム３２及びメインウインチ３９の駆動を停止させ（Ｓ２９）、ブーム格納処理を終了する。

[実施形態の作用効果]

本実施形態では、フックブロック６２が引き起こされた姿勢と寝た姿勢との間の中間姿勢を維持したままブーム３２が起伏される。したがって、掛け金具４１の破損及びワイヤ４２の乱巻きの発生を防止しつつブーム３２を起伏させることができる。

コントローラ５０は、ブーム３２の種類やフックブロック６２の種類や掛け金具４１の種類に応じたブーム長さＬ、第１指定値（Ａ、Ｂ）、及び第２指定値Ｋに基づいて許容最小距離であるＸ１（θ）及び許容最大距離であるＸ２（θ）を生成する。したがって、ブーム３２の種類やフックブロック６２の種類や掛け金具４１の種類に拘わりなく、許容最小距離Ｘ１（θ）及び許容最大距離Ｘ２（θ）を算出して目標値を設定することができる。その結果、コントローラ５０は、ブーム装置１２の種類に拘わりなく、ブーム３２を安全に自動展開／格納させることができる。すなわち、コントローラ５０は、種々のブーム装置に使用することができる。

コントローラ５０は、ブーム展開処理及びブーム格納処理において、ブーム３２の角速度ｄθ／ｄｔが一定（＝Ｆ）になるようにブーム３２を起伏させる（Ｓ２３、Ｓ３１）。したがって、ワイヤ４２の繰り出し長さが上記目標値とすべく、駆動を制御する対象を第１油圧モータ３８に限定することができる。その結果、ＣＰＵ５１の処理負担が低減する。

上記目標値は、Ｘ１（θ）とＸ２（θ）との平均値に応じた値である。すなわち、掛け金具４１の破損までのワイヤ４２の巻取代と、乱巻きが生じるまでのワイヤ４２の操出代とがほぼ同じである。したがって、掛け金具４１の破損の発生と、乱巻きの発生とを、同程度に防止することができる。

コントローラ５０は、ワイヤ４２の繰り出し長さＷがＪ×Ｘ１（θ）未満或いはＪ×Ｘ２（θ）を超える場合（Ｓ２６：Ｎｏ）、起伏シリンダ３６及び第１油圧モータ３８の駆動を停止させる（Ｓ２７）。したがって、例えば、起伏シリンダ３６や第１油圧モータ３８などにトラブルが生じた場合であっても、ブーム３２の起伏及びメインウインチ３９の駆動が安全に停止される。その結果、ブーム３２の自動展開や自動格納における安全性が向上する。

コントローラ５０は、取得したワイヤ掛数に基づいて上記目標値を決定する。したがって、フックブロック６２がワイヤ掛数を変更できる仕様であっても、コントローラ５０は、ブーム３２の自動展開／格納を安全に行うことができる。

[変形例１]

上記実施形態では、第１指定値Ａ、Ｂ（起伏中心Ｐを原点とした２次元座標系における掛け金具４１の一端の位置Ｑの座標）がメモリ５２に記憶された例が説明された。本変形例では、図１１が示すように、第１指定値Ａ、Ｂ、Ｃ（起伏中心Ｐを原点とした３次元座標系における掛け金具４１の一端の位置Ｑの座標）がメモリ５２に記憶される。第１指定値Ｃは、上記３次元座標系におけるｚ軸に関する座標を示す。ｚ軸は、クレーン車１０の幅方向に沿う軸である。

本変形例では、上記点Ｓ（ブーム３２の先端位置）の座標は、（Ｌｃｏｓθ，Ｌｓｉｎθ，０）と表される。関数Ｘ１（θ）は、点Ｑと点Ｓとの間の距離ＳＱから第２指定値Ｋを減じた値であり、Ｌ、Ａ、Ｂ、Ｃ、θ、Ｋを用いて算出される。同様に、関数Ｘ２（θ）は、図１２が示すように点Ｒ（ワイヤ４２と吊荷用フック４０との接続位置）と点Ｓとの間の距離ＳＲであり、Ｌ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｋ、θを用いて算出される。制御プログラム５４は、Ｌ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｋ、θが入力されることによって関数Ｘ１（θ）及び関数Ｘ２（θ）を生成するクラスを有する。制御プログラム５４は、Ｌ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｋ、θ、及びＦが入力されることによってｄＸ１（θ）／ｄｔ及びｄＸ２（θ）／ｄｔを生成するクラスを有する。制御プログラム５４は、ステップＳ１４、Ｓ２１において、Ｌ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｋ、Ｆ、θを及び上記クラスを用いて、Ｘ１（θ）、Ｘ２（θ）、ｄＸ１（θ）／ｄｔ、及びｄＸ２（θ）／ｄｔを生成する。

本変形例では、ブーム３２の先端位置と掛け金具４１の位置とがクレーン車１０の幅方向にずれていても、正確なＸ１（θ）、Ｘ２（θ）、ｄＸ１（θ）／ｄｔ、及びｄＸ２（θ）／ｄｔを生成することができる。その結果、ブーム３２の先端及び掛け金具４１の位置がクレーン車１０の幅方向にずれていても、掛け金具４１の破損や乱巻きの発生を防止することができる。

[変形例２]

本変形例では、ブーム３２の起伏角度θ（図１３参照）に基づいて、Ｘ１（θ）、Ｘ２（θ）、ｄＸ１（θ）／ｄｔ、及びｄＸ２（θ）／ｄｔが補正される。

図１３が示すように、ブーム３２の起伏角度が０度からθに変化すると、ワイヤ４２とワイヤドラム４４との接点が接点Ｔから接点Ｕに変化する。このように接点が移動すると、ワイヤ４２の理論上の繰り出し長さである関数Ｘ１（θ）や関数Ｘ２（θ）が変化する。接点移動による関数Ｘ１（θ）及び関数Ｘ２（θ）の変化量は、直線ＥＴの長さと弧ＴＵの長さとの和から直線ＩＵの長さを減じた値に相当する。点Ｅは、ブーム３２が倒伏位置にある場合（起伏角度θ＝０）において、第１シーブ６３にワイヤ４２が接する点である。点Ｉは、ブーム３２の起伏角度がθである場合において、第１シーブ６３にワイヤ４２が接する点である。

直線ＥＴの長さ（以下、「長さＥＴ」と記載する）は、ウインチシーブ４３の中心Ｈの座標（Ｈ１，Ｈ２）と、ウインチシーブ４３の半径Ｄ１と、第１シーブ６３の中心Ｖの座標（Ｖ１，Ｖ２）と、第１シーブ６３の半径Ｄ２とから、図１３に示される式（１）のように算出され得る。ここにおいて、Ｈ１、Ｈ２、Ｄ１、Ｖ１、Ｖ２、Ｄ２は、ブーム装置１２の種類によって決まる固定値である。

また、直線ＩＵの長さ（以下、「長さＩＵ」と記載する）は、ウインチシーブ４３の中心Ｈの座標（Ｈ１，Ｈ２）と、ウインチシーブ４３の半径Ｄ１と、第１シーブ６３の中心Ｇの座標（Ｇ１，Ｇ２）と、第１シーブ６３の半径Ｄ２とから、図１３に示される式（２）のように算出され得る。ここにおいて、Ｇ１、Ｇ２は、回転行列Ｎ、Ｖ１、Ｖ２を用いて算出される得る。すなわち、長さＩＵは、Ｈ１、Ｈ２、Ｄ１、Ｖ１、Ｖ２、Ｄ２と、起伏角度θとを用いて算出され得る。

また、弧ＴＵの長さは、Ｄ１×θである。したがって、ブーム３２の起伏角度が０度からθに変化した場合の関数Ｘ１（θ）及び関数Ｘ２（θ）の変化量（補正量）は、Ｈ１、Ｈ２、Ｄ１、Ｖ１、Ｖ２、Ｄ２と、起伏角度θとを用いて算出され得る。

制御プログラム５４は、ブーム装置１２の種類に応じた値であって、メモリ５２に予め記憶されたＨ１、Ｈ２、Ｄ１、Ｖ１、Ｖ２、Ｄ２と、起伏角センサ２７が検出した起伏角度θを入力することによって、インスタンスとして補正量を生成するクラスを有する。制御プログラム５４は、関数Ｘ１（θ）及び関数Ｘ２（θ）に、上記クラスを用いて生成した補正量を加えることによって、関数Ｘ１（θ）及び関数Ｘ２（θ）を補正する。ｄＸ１（θ）／ｄｔ、及びｄＸ２（θ）／ｄｔは、例えば、補正後のＸ１（θ）及び補正後のＸ２（θ）を時間ｔで微分することによって、或いは上記クラスを用いて生成される。制御プログラム５４が、上記補正量を用いて関数Ｘ１（θ）及び関数Ｘ２（θ）を補正する処理は、特許請求の範囲に記載された「補正処理」に相当する。

本変形例では、ブーム装置１２の種類に応じたＨ１、Ｈ２、Ｄ１、Ｖ１、Ｖ２、Ｄ２、及びブーム３２の起伏角度θを用いて関数Ｘ１（θ）や関数Ｘ２（θ）やｄＸ１（θ）／ｄｔやｄＸ２（θ）／ｄｔを補正するので、掛け金具４１の破損や乱巻きの発生を、さらに確実に防止することができる。

[変形例３]

本変形例では、ブーム装置１２は、図５が示す第２油圧モータ８１、サブウインチ８２、及びサブワイヤセンサ８０と、図１４が示すシーブ８５、８６、サブフック部材７１、及び掛け金具８８とをさらに備える。なお、図１４では、メインウインチ３９、ウインチシーブ４３、ワイヤ４２、フックブロック６２、及び掛け金具４１の図示が省略されている。

第２油圧モータ８１は、油圧供給装置２４から油圧の供給を受けて回転する。第２油圧モータ８１は、特許請求の範囲に記載された「第２アクチュエータ」に相当する。

図５が示すように、サブウインチ８２は、第２油圧モータ８１によって回転されるサブワイヤドラム８３と、サブワイヤドラム８３に巻き取られたサブワイヤ８９と、サブウインチシーブ８４とを有する。サブワイヤドラム８３から引き出されたサブワイヤ８９は、サブウインチシーブ８４に巻き掛けられた後、シーブ８５に巻き掛けられる。サブウインチ８２は、特許請求の範囲に記載された「ウインチ」に相当する。サブワイヤドラム８３は、特許請求の範囲に記載された「ワイヤドラム」に相当する。

シーブ８５は、第１シーブ６３（図１参照）と水平方向に並んでブーム３２の先端部に設けられている。シーブ８６は、シーブ８５と離間してブーム３２の先端部に設けられている。シーブ８５に巻き掛けられたサブワイヤ８９は、シーブ８６に巻き掛けられた後、サブフック部材７１に繋がれている。

サブフック部材７１は、サブフック本体７２と、サブフック７３と、を有する。サブフック７３は、サブフック本体７２と連結されており、掛け金具８８に掛けられる。

サブフック部材７１は、ワイヤシーブを有していない。すなわち、サブワイヤ８９のワイヤ掛数は常に「１」である。サブフック部材７１は、特許請求の範囲に記載された「フック部材」に相当する。サブフック７３は、特許請求の範囲に記載された「吊荷用フック」に相当する。

掛け金具８８は、掛け金具４１（図１参照）と水平方向に並んで配置されている。掛け金具８８の一端は、旋回台３１に回動可能に支持されている。サブフック７３は、掛け金具８８の他端に引っ掛けられる。掛け金具８８は、特許請求の範囲に記載された「係止部材」に相当する。

サブワイヤセンサ８０（図５参照）は、例えば、サブワイヤドラム８３の回転量を検出するロータリエンコーダである。サブワイヤセンサ８０は、サブワイヤドラム８３の回転に応じて電圧値が変化するパルス信号を出力する。サブワイヤセンサ８０は、ケーブルなどの信号線によってコントローラ５０と接続されている。コントローラ５０は、サブワイヤセンサ８０から入力するパルス数からサブワイヤドラム８３の回転量を算出し、サブワイヤドラム８３の回転量と、サブワイヤドラム８３の半径とに基づいてサブワイヤ８９の繰り出し長さを算出する。サブワイヤドラム８３の半径は、メモリ５２に予め記憶される。なお、コントローラ５０がサブワイヤ８９の繰り出し長さを取得可能であれば、どのような種類のセンサがサブワイヤセンサ８０に用いられてもよい。サブワイヤセンサ８０は、特許請求の範囲に記載された「ワイヤセンサ」に相当する。

本変形例では、図５が示すように、油圧供給装置２４は、第２油圧モータ８１に所定圧力の作動油を供給する不図示の通常回路に加え、供給される作動油の圧力を所定圧力未満に低減するために当該作動油をリリーフする第２リリーフ回路９３を備える。第２リリーフ回路９３は、リリーフバルブ９４を有する。リリーフバルブ９４は、コントローラ５０から入力される駆動信号によって上記通常回路と第２リリーフ回路９３との間で流路を切り替える。すなわち、コントローラ５０は、駆動信号をリリーフバルブ９４に入力することにより、第２油圧モータ８１に供給される作動油の圧力を変更することができる。なお、第１リリーフ回路９１が、第１油圧モータ３８に加え第２油圧モータ８１に供給される作動油の圧力を所定圧力未満に低減する場合、第２リリーフ回路９３は設けられていなくてもよい。

メモリ５２は、掛け金具８８の一端の点Ｑ’の座標を示すα及びβを第１指定値としてさらに記憶する。メモリ５２は、掛け金具８８の長さとサブフック部材７１の長さとに応じた長さηを第２指定値としてさらに記憶する。

図１５が示すように、ブーム３２の基端からシーブ８６までの長さをブーム長さＭとすると、ブーム３２の起伏角度がθである場合のシーブ８６の位置を示す点Ｎの座標は、（Ｍｃｏｓθ，Ｍｓｉｎθ）と表せる。一方、サブワイヤ８９が引き起こされた姿勢におけるサブワイヤ８９の理論上の繰り出し長さである関数Ｙ１（θ）は、点Ｎと点Ｑ’との間の距離からηを減じた値である。したがって、関数Ｙ１（θ）は、ブーム３２の長さＭ、第１指定値α、β、及び第２指定値ηを用いて表すことができる。

図１６が示すように、サブワイヤ８９が寝た姿勢におけるサブワイヤ８９の理論上の繰り出し長さである関数Ｙ２（θ）は、点Ｎと点Ｒ’との間の距離である。したがって、関数Ｙ２（θ）は、ブーム３２の長さＭ、第１指定値α、β、及び第２指定値ηを用いて表すことができる。なお、ブーム長さＭがブーム長さＬとほぼ同じである場合は、ブーム長さＭに代えてブーム長さＬが用いられてもよい。

制御プログラム５４は、関数Ｙ１（θ）、関数Ｙ２（θ）、ｄＹ１（θ）／ｄｔ、及びｄＹ２（θ）／ｄｔを生成するクラスを有する。なお、制御プログラム５４は、関数Ｙ１（θ）及び関数Ｙ２（θ）を生成するクラスを有し、関数Ｙ１（θ）及び関数Ｙ２（θ）を時間ｔで微分してｄＹ１（θ）／ｄｔ及びｄＹ２（θ）／ｄｔを生成してもよい。

制御プログラム５４は、ステップＳ１２（図６参照）において、ブーム長さＭ、第１指定値α、β、及び第２指定値ηをメモリ５２からさらに読み出す。制御プログラム５４は、ステップＳ１２で読み出したＭ、α、β、η、Ｆと、ステップＳ１３で取得した起伏角度θと、上記クラスとを用いてＹ１（θ）及びＹ２（θ）をさらに生成する。そして、制御プログラム５４は、ステップＳ１５において、目標値としてＹ１（θ）及びＹ２（θ）の平均値を算出する。

制御プログラム５４は、ステップＳ１６において、上記通常回路から第２リリーフ回路９３に作動油の流路を切り替え、第２油圧モータ８１に供給される作動油の圧力が所定圧力未満に設定される。制御プログラム５４は、ステップＳ１７、Ｓ１８において、目標値だけサブワイヤ８９が繰り出されるように第２油圧モータ８１を介してサブウインチ８２を駆動させる。すなわち、制御プログラム５４は、フックブロック６２と同様にして、サブフック部材７１を中間姿勢にする。制御プログラム５４は、ステップＳ２０において、第１リリーフ回路９１及び第２リリーフ回路９３から上記通常回路に作動油の流路を切り替える。

制御プログラム５４は、ステップＳ２１において、ｄＹ１（θ）／ｄｔ及びｄＹ２（θ）／ｄｔをさらに生成する。制御プログラム５４は、ステップＳ２２において{ｄＹ１（θ）／ｄｔ＋ｄＹ２（θ）／ｄｔ}／２をさらに算出し、ステップＳ２４において、{ｄＹ１（θ）／ｄｔ＋ｄＹ２（θ）／ｄｔ}／２でサブワイヤ８９が繰り出される回転速度でサブワイヤドラム８３を回転させる。すなわち、制御プログラム５４は、サブフック部材７１が中間姿勢を維持するようにサブウインチ８２を駆動させる。

制御プログラム５４は、ステップＳ２５において、サブワイヤセンサ８０が検出したサブワイヤ８９の繰り出し長さＩをさらに取得する。制御プログラム５４は、ステップＳ２６において、取得した繰り出し長さＩがＹ１（θ）以上Ｙ２（θ）以下であるか否かをさらに判断する。制御プログラム５４は、Ｙ１（θ）≦Ｉ≦Ｙ２（θ）でないと判断すると（Ｓ２６：Ｎｏ）、停止処理（Ｓ２７）を実行し、Ｙ１（θ）≦Ｉ≦Ｙ２（θ）であると判断すると（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、ステップＳ２８以降の処理を実行する。

本変形例では、いわゆるメインフックであるフックブロック６２とサブフック部材７１とを備えるクレーン車１０であっても、メインウインチ３９及びサブウインチ８２の両方のウインチにおいて乱巻きの発生を防止でき、かつ、掛け金具４１、８８の破損を防止することができる。

なお、クレーン車１０は、フックブロック６２とともにサブフック部材７１を有していてもよいし、フックブロック６２に代えてサブフック部材７１を有していてもよい。

[その他の変形例]

上記実施形態では、上記点Ｓの座標は、ブーム３２の長さＬと起伏角度θとを用いて（Ｌｃｏｓθ，Ｌｓｉｎθ）で表された。ただし、第１シーブ６３の中心を（Ｌｃｏｓθ，Ｌｓｉｎθ）として、点Ｓの座標を（Ｌｃｏｓθ＋Ｇ１，Ｌｓｉｎθ＋Ｇ２）として関数Ｘ１（θ）及び関数Ｘ２（θ）が生成されてもよい。ここで、「Ｇ１」及び「Ｇ２」は、第１シーブ６３の中心と第２シーブ６５の中心との差分であり、定数としてメモリ５２に予め記憶される。

上記実施形態では、ステップＳ２３、Ｓ３１において、ブーム３２が一定の角速度Ｆで起伏するように起伏シリンダ３６が所定速度で伸縮される。ただし、起伏シリンダ３６が一定の速度で伸縮されてもよい。その場合、起伏シリンダ３６の伸縮の速度からブーム３２の角速度（ｄθ／ｄｔ）が算出され、算出された角速度が上記角速度Ｆ（定数）に代えて用いられ、ｄＸ１（θ）／ｄｔやｄＸ２（θ）／ｄｔが生成或いは算出される。

また、ステップＳ２３、Ｓ３１において、ブーム３２は、オペレータが操作する操縦装置１５によって起伏されてもよい。その場合、制御プログラム５４は、操縦装置１５から入力する信号であって、オペレータの操作量に応じた信号に基づいた起伏速度（角速度）で起伏シリンダ３６を起伏させる。この角速度（ｄθ／ｄｔ）が上記角速度Ｆに代えて用いられて、ｄＸ１（θ）／ｄｔやｄＸ２（θ）／ｄｔを生成或いは算出する。

上記実施形態では、許容最小距離であるＸ１（θ）及び許容最大距離であるＸ２（θ）の平均値に応じた値が目標値として算出される。ただし、許容最小距離であるＸ１（θ）側に寄った値が目標値とされてもよいし、許容最大距離であるＸ２（θ）側に寄った値が目標値とされてもよい。例えば、Ｊ×{Ｘ１（θ）＋Ｘ２（θ）}×２／３やＪ×{Ｘ１（θ）＋Ｘ２（θ）}×１／３が目標値とされてもよい。

上記実施形態では、上記点Ｑの座標を示す第１指定値Ａ、Ｂがメモリ５２に記憶される。ただし、関数Ｘ１（θ）及び関数Ｘ２（θ）を生成可能であれば、第１指定値Ａ、Ｂに代えて他の値が第１指定値としてメモリ５２に記憶されていてもよい。例えば、原点である点Ｐから点Ｑまでの距離及び所定角度がメモリ５２に記憶されていてもよい。ここで、所定角度とは、例えば、直線ＰＱが水平面となす角度（俯角）である。

上記実施形態では、掛け金具４１は、回動可能に旋回台３１に設けられている。ただし、掛け金具４１は、旋回台３１に固定されていてもよい。この場合、掛け金具４１の他端の位置が点Ｑとされ、第２指定値Ｋは、フックブロック６２の長さとされる。したがって、掛け金具４１が旋回台３１に固定される場合であっても、コントローラ５０は、ブーム展開処理及びブーム格納処理において、掛け金具４１の破損やワイヤ４２の乱巻きの発生を防止することができる。

また、掛け金具４１は、車体２０やキャビン１３など、旋回台３１以外に設けられていてもよい。

また、フックブロック６２は、掛け金具４１を用いずに、旋回台３１や車体２０やキャビン１３等に設けられたバーなどに直接掛けられて係止されてもよい。その場合、当該バーの位置が点Ｑとされ、かつ第２指定値Ｋ＝０として関数Ｘ１（θ）や関数Ｘ２（θ）等が算出される。

１０・・・クレーン車
１２・・・ブーム装置
２４・・・油圧供給装置
２６・・・ブーム長さセンサ
２７・・・起伏角センサ
２８・・・ワイヤセンサ
３１・・・旋回台
３２・・・ブーム
３６・・・起伏シリンダ
３８・・・第１油圧モータ
３９・・・メインウインチ
４０・・・吊荷用フック
４１・・・掛け金具
４２・・・ワイヤ
４３・・・ウインチシーブ
４４・・・ワイヤドラム
５０・・・コントローラ
５２・・・メモリ
５４・・・制御プログラム
７１・・・サブフック部材
７３・・・サブフック
８０・・・サブワイヤセンサ
８１・・・第２油圧モータ
８２・・・サブウインチ
８３・・・サブワイヤドラム
８８・・・掛け金具
８９・・・サブワイヤ
９１・・・第１リリーフ回路
９２・・・リリーフバルブ
９３・・・第２リリーフ回路
９４・・・リリーフバルブ

Claims (9)

1. 台座と、
   当該台座に支持され、倒伏位置と所定起立位置との間で起伏動作可能なブームと、
   ワイヤドラムに巻き取られ、上記ブームの先端部に巻きかけられたワイヤを有するウインチと、
   上記ワイヤに設けられた吊荷用フックを有するフック部材と、
   上記ブームを起伏させる第１アクチュエータと、
   上記ウインチを駆動する第２アクチュエータと、
   上記台座に設けられ、上記吊荷用フックが係止される係止部材と、
   上記ブームの起伏角度に応じた検出値を出力する起伏角センサと、
   上記ワイヤの繰り出し長さに応じた検出値を出力するワイヤセンサと、を備えたブーム装置に搭載されるコントローラであって、
   上記ブームの長さ、上記ブームの起伏中心を基準とする上記係止部材の位置に応じた第１指定値、及び上記フック部材の種別と上記係止部材の種別との少なくとも一方に応じた第２指定値を予め記憶するメモリを有しており、
   上記起伏角センサの検出値から特定した上記ブームの起伏角度と、上記ブームの長さと、上記第１指定値及び第２指定値と、に基づいて、上記ブームの先端基準位置から上記フック部材までの許容最小距離及び許容最大距離を生成する生成処理と、
   上記ワイヤセンサの検出値から特定した上記ワイヤの繰り出し長さが上記許容最小距離以上許容最大距離以下の所定の目標値となるように、上記第１アクチュエータ及び第２アクチュエータを駆動させる駆動処理と、を実行する、コントローラ。
2. 上記許容最小距離は、上記ワイヤが巻き取られて上記フック部材が引き起こされた姿勢における上記ブームの先端部から上記フック部材までの距離であり、
   上記許容最大距離は、上記フック部材が寝た姿勢における上記ブームの先端部から上記フック部材までの距離である、請求項１に記載のコントローラ。
3. 上記駆動処理は、
   上記ブームを所定速度で起伏させる第１処理と、
   上記ワイヤセンサの検出値から特定した上記ワイヤの繰り出し長さが上記所定の目標値となるように上記第２アクチュエータを駆動させる第２処理と、を含む、請求項１または２に記載のコントローラ。
4. 上記所定の目標値は、上記許容最大距離及び上記許容最小距離の平均値である、請求項１から３のいずれかに記載のコントローラ。
5. 上記コントローラは、
   上記ワイヤセンサの検出値から特定した上記ワイヤの繰り出し長さが上記許容最小距離から上記許容最大距離までの範囲外であると判断したことに基づいて、上記駆動処理を停止する停止処理をさらに実行する、請求項１から４のいずれかに記載のコントローラ。
6. 上記コントローラは、
   ワイヤ掛数を取得する取得処理をさらに実行し、
   上記ワイヤ掛数に基づいて、上記所定の目標値を決定する、請求項１から５のいずれかに記載のコントローラ。
7. 上記コントローラは、
   上記起伏角センサの検出値から特定した起伏角度、及び上記メモリに記憶されたウインチシーブの半径に基づいて、上記許容最小距離及び上記許容最大距離を補正する補正処理をさらに実行する、請求項１から６のいずれかに記載のコントローラ。
8. 請求項１から７のいずれかに記載のコントローラと、上記台座、上記ブーム、上記ウインチ、上記フック部材、上記第１アクチュエータ、上記第２アクチュエータ、上記係止部材、上記起伏角センサ、及び上記ワイヤセンサと、を備えたブーム装置。
9. 請求項８に記載のブーム装置を備えたクレーン車。

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