ウインチ制御装置
【課題】ウインチ制御装置において、吊荷の重量変化の要因を適正に判断することで吊荷
の昇降作業を円滑に行って作業性の向上を図る。
【解決手段】吊荷の重量の変動量に応じて巻取ドラム２１を正逆回転させることで吊荷を
昇降させるバランサモードと、吊荷の重量の変動回数に応じて巻取ドラム２１を正逆回転
させることで吊荷を昇降させるサインモードとを有し、制御装置２７は、吊荷の重量の変
動量及び変動回数に応じてバランサモードまたはサインモードを選択切替する。
の昇降作業を円滑に行って作業性の向上を図る。
【解決手段】吊荷の重量の変動量に応じて巻取ドラム２１を正逆回転させることで吊荷を
昇降させるバランサモードと、吊荷の重量の変動回数に応じて巻取ドラム２１を正逆回転
させることで吊荷を昇降させるサインモードとを有し、制御装置２７は、吊荷の重量の変
動量及び変動回数に応じてバランサモードまたはサインモードを選択切替する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、高所作業車において、アームの先端部にバケットと共に装着された
ウインチを操作するためのウインチ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な高所作業車は、道路を走行可能な車両の後部に伸縮あるいは折り畳み可能な複
数のアームが連結され、その先端部に作業者が搭乗するバケットが連結され、このバケッ
トにウインチが装着されて構成されている。従って、道路上に停止した車両から複数のア
ームを伸長することでバケットを上昇し、このバケットに乗った作業者がウインチを操作
することで各種の作業を行う。
【０００３】
この高所作業車を用いて架空配電線工事を行う場合、作業者は、バケットに乗った状態
でこのバケットに設けられた操作装置を操作し、アームやウインチを駆動している。この
とき、作業者は、ウインチを操作して、例えば、変圧器を吊り上げて支持し、電柱の所定
の位置まで下降して設置するようにしている。
【０００４】
ところが、作業者は一人でウインチの操作、変圧器の位置決め作業や固定作業などを行
わなければならず、作業が面倒なものとなって作業者にかかる負担が大きくなると共に、
作業時間も長くなってしまうという問題があった。
【０００５】
なお、電動ホイストにて、その操作性の向上を図ったものとして、下記特許文献１に記
載された技術がある。この特許文献１の電動ホイスト運転制御装置は、力検出器の検出値
を一定時間サンプリングしてその平均値を力目標値として設定し、検出値と目標値の偏差
値を求め、この偏差値が０であれば揚重物を静止させ、検出値の方が大きければ揚重物の
巻下げ動作を行い、目標値の方が大きければ揚重物の巻上げ動作を行うことで、操作者が
揚重物に操作力を加えるだけで、その揚重物の位置あわせや巻上げ操作、巻下げ操作を行
うことができるようにしたものである。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−３２５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の電動ホイスト運転制御装置にあっては、揚重物に作用する力の大きさを
検出し、その力の大きさにより揚重物を下降させたり、上昇させたりしている。即ち、揚
重物を上昇させたいときには、作業者が揚重物に対して上向きの力を加え、揚重物を下降
させたいときには、作業者が揚重物に対して下向きの力を加えればよい。ところが、揚重
物を所定の位置に設置したとき、この揚重物には上向きの力が作用することとなり、揚重
物が上昇してしまう。また、揚重物を下降してケース内に入れる作業をする際、この揚重
物がケースの内面と接触して磨耗が生じたとき、この揚重物に上向きの力が作用して上昇
してしまう。このように揚重物に対して作業者以外の外力が作用した場合にも、揚重物が
昇降動作してしまうことがあり、この点に改善の余地がある。
【０００８】
本発明は上述した課題を解決するものであり、吊荷の重量変化の要因を適正に判断する
ことで吊荷の昇降作業を円滑に行って作業性の向上を図ったウインチ制御装置を提供する
ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するための請求項１の発明のウインチ制御装置は、本体架台と、該本
体架台に回転自在に支持された巻取ドラムと、該巻取ドラムを正逆回転可能な駆動モータ
と、基端部側が前記巻取ドラムに巻き取られて先端部に吊具が連結されたワイヤロープと
、前記吊具に吊り下げられた吊荷の重量を計測する吊荷重量計測手段と、前記吊荷重量計
測手段が計測した前記吊荷の重量の変動量に応じて前記駆動モータを駆動して前記巻取ド
ラムを正逆回転させることで前記吊荷を昇降させるバランサモード制御手段と、前記吊荷
重量計測手段が計測した前記吊荷の重量の変動回数に応じて前記駆動モータを駆動して前
記巻取ドラムを正逆回転させることで前記吊荷を昇降させるサインモード制御手段と、前
記吊荷重量計測手段が計測した前記吊荷の重量の変動量及び変動回数に応じて前記バラン
サモード制御手段または前記サインモード制御手段を選択する動作モード選択手段とを具
えたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の発明のウインチ制御装置では、前記バランサモード制御手段は、前記吊荷の
重量の変動量が予め設定された第１所定値よりも増加したときに前記吊荷を下降させる一
方、前記吊荷の重量が前記第１所定値よりも減少したときに前記吊荷を上昇させることを
特徴としている。
【００１１】
請求項３の発明のウインチ制御装置では、前記バランサモード制御手段は、前記吊荷が
下降中または上昇中であるとき、前記吊荷の重量の変動量が前記第１所定値より大きい第
２所定値よりも増加または減少したときに前記吊荷を停止させることを特徴としている。
【００１２】
請求項４の発明のウインチ制御装置では、前記サインモード制御手段は、所定時間内に
おける前記吊荷の重量の変動回数が予め設定された第２所定回数のときに前記吊荷を予め
設定された所定時間だけ上昇させ、所定時間内における前記吊荷の重量の変動回数が予め
設定された第３所定回数のときに前記吊荷を連続して上昇させることを特徴としている。
【００１３】
請求項５の発明のウインチ制御装置では、所定時間内に前記吊荷の重量の変動量が予め
設定された最大値を超えた回数が予め設定された所定回数を超えたときに前記吊荷に外部
から力が作用して外乱が発生したと判定する外乱検出手段を設け、前記バランサモード制
御手段は、前記外乱検出手段が外乱を検出したときに、現在から過去所定計測回数分の前
記吊荷の重量の移動平均値を前記吊荷の重量として各種の処理を実行することを特徴とし
ている。
【００１４】
請求項６の発明のウインチ制御装置では、現在から過去所定計測回数分の前記吊荷の重
量の移動平均値を基準値として設定すると共に、現在から過去所定計測回数分の前記吊荷
の重量の標準偏差と、現在と過去所定計測回数前の前記吊荷の重量との偏差とが予め設定
された所定値より小さいときに前記基準値を書き換える基準値設定手段を設け、前記バラ
ンサモード制御手段と前記サインモード制御手段と前記動作モード選択手段は、前記基準
値設定手段が設定した基準値を前記吊荷の重量として各種の処理を実行することを特徴と
している。
【００１５】
請求項７の発明のウインチ制御装置では、前記吊荷の重量が予め設定された設置判定重
量より小さくなったときに前記吊荷が設置されたと判定する設置判定手段を設け、前記バ
ランサモード制御手段は、前記設置判定手段が設置を判定したときに、前記吊荷の重量の
変動量に拘らず前記吊荷の昇降を停止することを特徴としている。
【００１６】
請求項８の発明のウインチ制御装置では、昇降中における前記吊荷の重量と現在から過
去所定計測回数分の前記吊荷の重量の移動平均値との偏差が予め設定された摩擦判定値よ
り大きくなったときに前記吊荷に摩擦が作用したと判定する摩擦判定手段を設け、前記バ
ランサモード制御手段は、前記摩擦判定手段が摩擦を判定したときに、前記吊荷の逆方向
への移動を禁止することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明のウインチ制御装置によれば、吊具が連結されたワイヤロープを巻き取
る巻取ドラムを駆動モータにより正逆回転可能とし、吊具に吊り下げられた吊荷の重量を
計測する吊荷重量計測手段を設け、この吊荷の重量の変動量に応じて巻取ドラムを正逆回
転させることで吊荷を昇降させるバランサモード制御手段と、吊荷の重量の変動回数に応
じて巻取ドラムを正逆回転させることで吊荷を昇降させるサインモード制御手段とを設け
ると共に、吊荷の重量の変動量及び変動回数に応じてバランサモード制御手段またはサイ
ンモード制御手段を選択する動作モード選択手段を設けたので、バランサモードでは、吊
荷の重量の変動量に応じて吊荷が昇降し、サインモードでは、吊荷の重量の変動回数に応
じて吊荷が昇降することとなり、吊荷の昇降作業の状況に応じて各モードを切替えること
で、吊荷の重量変化の要因を適正に判断し、吊荷の昇降作業を円滑に行って作業性を向上
することができる。
【００１８】
請求項２の発明のウインチ制御装置によれば、バランサモード制御手段は、吊荷の重量
の変動量が第１所定値よりも増加したときに吊荷を下降させる一方、吊荷の重量が第１所
定値よりも減少したときに吊荷を上昇させるので、作業者は吊荷に対して移動したい方向
の操作力を付与するだけで、容易に吊荷を昇降することができる。
【００１９】
請求項３の発明のウインチ制御装置によれば、バランサモード制御手段は、吊荷が下降
中または上昇中であるとき、吊荷の重量の変動量が第１所定値より大きい第２所定値より
も増加または減少したときに吊荷を停止させるので、吊荷の重量が大きく変動したときに
は、これを吊荷の設置や吊荷の異常等と判断して吊荷を停止することとなり、吊荷の急な
昇降を阻止して安全性を向上することができる。
【００２０】
請求項４の発明のウインチ制御装置によれば、サインモード制御手段は、吊荷の重量の
変動回数が第２所定回数のときに吊荷を所定時間だけ上昇させ、吊荷の重量の変動回数が
第３所定回数のときに吊荷を連続して上昇させるので、操作者が吊荷に付与する外力の回
数に応じて吊荷の動作を選択することができ、作業性を向上することができる。
【００２１】
請求項５の発明のウインチ制御装置によれば、所定時間内に吊荷の重量の変動量が最大
値を超えた回数が所定回数を超えたときに吊荷に対する外乱を判定する外乱検出手段を設
け、バランサモード制御手段は、この外乱を検出したときに、現在から過去所定計測回数
分の吊荷の重量の移動平均値を吊荷の重量として各種の処理を実行するので、外乱が発生
していないときは、迅速に高精度なデータ処理を行うことができる一方、外乱の発生時に
は、この外乱によるデータのバラツキを抑制して適正なデータ処理を行うことができ、外
乱による吊荷の異常動作の発生を防止することができる。
【００２２】
請求項６の発明のウインチ制御装置によれば、現在から過去所定計測回数分の吊荷の重
量の移動平均値を基準値として設定すると共に、現在から過去所定計測回数分の吊荷の重
量の標準偏差と、現在と過去所定計測回数前の吊荷の重量との偏差とが予め設定された所
定値より小さいときに基準値を書き換える基準値設定手段を設け、バランサモード制御手
段とサインモード制御手段と動作モード選択手段は、この基準値を吊荷の重量として各種
の処理を実行するので、吊荷の昇降動作に応じて変動する吊荷の重量を最適化して基準値
として利用することで、高精度な制御を可能とすることができる。
【００２３】
請求項７の発明のウインチ制御装置によれば、吊荷の重量が設置判定重量より小さくな
ったときに吊荷が設置されたと判定する設置判定手段を設け、バランサモード制御手段は
、吊荷が設置されたときに吊荷の重量の変動量に拘らず吊荷の昇降を停止するので、重量
の変動による吊荷の上昇動作を阻止し、吊荷を設置した後の作業を適正に行うことができ
る。
【００２４】
請求項８の発明のウインチ制御装置によれば、昇降中における吊荷の重量と現在から過
去所定計測回数分の吊荷の重量の移動平均値との偏差が摩擦判定値より大きくなったとき
に吊荷に摩擦が作用したと判定する摩擦判定手段を設け、バランサモード制御手段は、吊
荷に摩擦が作用したときに吊荷の逆方向への移動を禁止するので、重量の変動による吊荷
の逆方向への移動動作を阻止し、吊荷に摩擦が作用した後の作業を適正に行うことができ
る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るウインチ制御装置の好適な実施例を詳細に説
明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００２６】
図１は、本発明の一実施例に係るウインチ制御装置の概略構成図、図２は、本実施例の
ウインチ制御装置によるバランサ制御開始処理のフローチャート、図３は、本実施例のウ
インチ制御装置によるバランサ制御中処理のフローチャート、図４は、外乱検出処理のフ
ローチャート、図５は、外乱モード切替処理のフローチャート、図６は、重量物判定処理
のフローチャート、図７は、基準値設定処理のフローチャート、図８は、サイン検出処理
のフローチャート、図９は、サインモード処理のフローチャート、図１０は、バランサモ
ード処理における動作開始のフローチャート、図１１は、バランサモード処理における動
作停止のフローチャート、図１２は、設置判定処理のフローチャート、図１３は、摩擦判
定処理のフローチャートである。
【００２７】
本実施例のウインチ制御装置において、高所作業車の後部には伸縮あるいは折り畳み可
能な複数のアームが連結され、その先端部に作業者が搭乗可能なバケットが連結され、こ
のバケットにウインチが装着されている。即ち、図１に示すように、図示しないアームの
先端部に連結された本体架台１１には、旋回台１２が水平旋回自在に支持されており、こ
の旋回台１２にブラケット１３を介して支持アーム１４が装着され、この支持アーム１４
の上部には支持筒１５が固定され、この支持筒１５にブーム１６が移動自在に支持され、
支持筒１５とブーム１６との間に架設されたスライドジャッキ１７により移動可能となっ
ている。
【００２８】
ブーム１６の基端部には基板１８が固定されており、この基板１８にはドラム支持台１
９が水平支持軸２０により上下に回動自在に支持され、このドラム支持台１９上に巻取ド
ラム２１が回転自在に支持されており、駆動モータ２２によりこの巻取ドラム２１を正逆
回転可能となっている。ワイヤロープ２３は基端部側が巻取ドラム２１に巻き取られる一
方、先端部側がブーム１６の先端部側に繰り出され、シーブ２４を介して下方に垂下し、
先端部に吊具２５が連結されている。そして、基板１８の先端部に形成された連結部１８
ａとドラム支持台１９の先端部に形成された支持部１９ａとの間に上下方向に沿って吊荷
重量計測手段としてのロードセル２６が架設されている。このロードセル２６は、基板１
８とドラム支持台１９との間に作用する圧縮荷重を吊具２５に吊り下げられた吊荷の重量
として計測する。このロードセル２６は吊荷の重量を所定のサンプリング周期で計測し、
その計測結果を制御装置２７に出力しており、この制御装置２７は入力した吊荷の重量に
基いて駆動モータ２２を駆動し、巻取ドラム２１を正回転または逆回転させることでワイ
ヤロープ２３を繰り出しまたは巻き取り、吊具２５に吊り下げられた吊荷を昇降させる。
【００２９】
この制御装置２７は、後述するが、ロードセル２６が計測した吊荷の重量の変動量に応
じて吊荷を昇降させるバランサモードを実行するバランサモード制御手段と、ロードセル
２６が計測した吊荷の重量の変動回数（サイン回数）を検出するサイン検出手段と、この
サイン検出手段が検出したサイン回数に応じて吊荷を昇降させるサインモードを実行する
サインモード制御手段と、吊荷の重量の変動量及び変動回数に応じてバランサモード制御
手段またはサインモード制御手段を選択する動作モード選択手段とを有している。また、
制御装置２７は、吊荷に外部から力が作用して外乱が発生したことを判定する外乱検出手
段と、ロードセル２６が計測した吊荷の重量の変動量や変動回数を算出するためにロード
セル２６が計測した吊荷の重量から基準値を算出して書き換える基準値設定手段と、吊荷
が重量物であるかどうかを判定する重量物判定手段と、吊荷が設置されたことを判定する
設置判定手段と、吊荷に摩擦が作用したことを判定する摩擦判定手段とを有している。
【００３０】
なお、以下の説明では、本実施例のウインチ制御装置の作動中は、バランサ制御モード
となり、このバランサ制御モード中に、吊荷の重量の変動量や変動回数（サイン回数）が
入力されると、バランサモードまたはサインモードが開始されるものとする。
【００３１】
ここで、上述した各手段の処理方法について説明する。なお、以下の説明にて、ロード
セル２６は、所定のサンプリング周期（例えば、１０ms）で吊荷の重量Ｗを計測している
が、ロードセルアンプなどの電気的なノイズ成分やブームなどの機械的なノイズ成分が含
まれており、荷重の瞬間的な変動が大きいため、サイン検出処理などのみに用いる。そし
て、その他の処理では、ロードセル２６が計測した吊荷の重量Ｗを移動平均化処理したり
、また、この移動平均化処理したデータを更に平均して用いる。
【００３２】
即ち、ロードセル２６が計測した現在から過去５００ms（データ数５０点）分の吊荷の
重量Ｗを移動平均して求めたものを５０点移動平均データＷAV50として表す。この５０点
移動平均データＷAV50は、重量Ｗが平均化されるためにこの重量Ｗに比べてノイズ成分が
軽減され、上述した各種の処理では、基本的にこの５０点平均データＷAV50を使用してい
る。また、５０点移動平均データＷAV50を過去５０点分平均して求めたものを５０点平均
データＷAV50-50として表し、５０点移動平均データＷAV50を過去１００点分平均して求
めたものを１００点平均データＷAV50-100として表す。５０点平均データＷAV50-50及び
１００点平均データＷAV50-100は、若干応答遅れが発生するものの、より安定した波形が
得られ、バランサ制御や基準値設定処理などに使用している。
【００３３】
まず、外乱検出手段による外乱検出処理及び外乱モード切替処理について説明する。外
乱検出処理において、図４に示すように、ステップＳ１１にて、吊荷の重量Ｗの差分値Ｙ
を下記数式により常時計算する。
Ｙ＝ＷAV50−ＷAV50-100
ステップＳ１２では、５０点移動平均データＷAV50の波形と１００点平均データＷAV50
-100の波形との交点を求める。即ち、差分値Ｙ＝０となる時刻Ｔを求める。また、ステッ
プＳ１３では、５０点移動平均データＷAV50の波形と１００点平均データＷAV50-100の波
形との次の交点、即ち、差分値Ｙ＝０となる時刻Ｔ１を求める。
【００３４】
ステップＳ１４では、時刻Ｔから時刻Ｔ１の間における差分値Ｙの最大値ＹMAXを求め
、ステップＳ１５にて、時刻Ｔから時刻Ｔ１までの時間が０．５秒未満で、且つ、最大値
ＹMAXが５kgより大きいかどうかを判定する。ここで、時刻Ｔから時刻Ｔ１までの時間が
０．５秒を経過していたり、最大値ＹMAXが５kg以下であるときには、ステップＳ１６で
時刻Ｔを時刻Ｔ１としてステップＳ１３に戻り、処理を繰り返す。一方、時刻Ｔから時刻
Ｔ１までの時間が０．５秒未満で、且つ、最大値ＹMAXが５kgを越えていたら、ステップ
Ｓ１７で外乱カウンタのカウント数を１つ加算する。
【００３５】
そして、ステップＳ１８にて、外乱カウンタによるカウント開始（ステップＳ１７）か
ら２秒以内かどうかを判定し、２秒を経過していればステップＳ１９に移行し、ここで時
刻ｔにおける外乱の発生は無と出力する。一方、ステップＳ１８にて、外乱カウンタによ
るカウント開始から２秒以内であればステップＳ２０に移行し、ここで外乱カウンタのカ
ウント数が４であるかどうかを判定する。このステップＳ２０にて、外乱カウンタのカウ
ント数が４でなければステップＳ１３に戻り、処理を繰り返す。一方、ステップＳ２０で
、外乱カウンタのカウント数が４であればステップＳ２１に移行し、ここで時刻ｔにおけ
る外乱の発生は有と出力する。そして、ステップＳ２２で外乱カウンタをクリアし、カウ
ント数を０とする。
【００３６】
この外乱検出処理で外乱の発生の有無が判定されると、外乱モード切替処理を実行する
。この外乱モード切替処理にて、図５に示すように、ステップＳ３１にて、外乱の有無を
判定し、外乱が無いと判定されたらステップＳ３２に移行し、外乱モード中であるかどう
かを判定し、外乱モードでなければモード変更せずに現在のモードを継続し、外乱モード
中であればステップＳ３３で外乱モードを終了する。一方、ステップＳ３１にて、外乱が
有ると判定されたらステップＳ３４に移行し、外乱モード中であるかどうかを判定し、外
乱モード中であればモード変更せずに現在のモードを継続し、外乱モード中でなければス
テップＳ３５で外乱モードに変更する。
【００３７】
次に、重量物判定手段による重量物判定処理において、図６に示すように、ステップＳ
４１にて、ロードセル２６の計測結果に基いて算出した５０点移動平均データＷAV50、つ
まり、吊荷の重量が１００kgを超えているかどうかを判定する。ここで、５０点移動平均
データＷAV50が１００kgを超えていればステップＳ４２で重量物と判定し、５０点移動平
均データＷAV50が１００kg以下であればステップＳ４３で重量物でないと判定する。
【００３８】
基準値設定手段による基準値設定処理において、図７に示すように、ステップＳ５１に
て、外乱検出が有ったかどうか、または重量物検出が有ったかどうかを判定する。この場
合、外乱検出は前述した外乱検出処理の判定結果を用いて判定し、重量物判定は前述した
重量物判定処理の判定結果を用いて判定する。ここで、外乱検出無で、且つ、重量物検出
無と判定されると、ステップＳ５２に移行し、ロードセル２６の計測結果に基いて算出し
た５０点移動平均データＷAV50の過去５０点（５００ms）分の標準偏差を算出する。一方
、外乱検出有または重量物検出有と判定されると、ステップＳ５３に移行し、ロードセル
２６の計測結果に基いて算出した１００点平均データＷAV50-100の過去５０点（５００ms
）分の標準偏差を算出する。
【００３９】
即ち、基本的には、電気的なノイズ成分や機械的なノイズ成分が除去された５０点移動
平均データＷAV50を用いて標準偏差を計算するが、この平均データＷAV50であっても、低
周波数のノイズや高周波数における振幅の大きいノイズを完全に除去することはできない
。吊荷に外乱が生じていたり、吊荷が重量物であるとき、この低周波数のノイズや高周波
数における振幅の大きいノイズが多く発生することから、応答性は若干低下するものの、
これらのノイズを除去して安定した波形が得られる１００点平均データＷAV50-100を用い
て標準偏差を計算する。
【００４０】
各ステップＳ５２，５３にて標準偏差が算出されると、ステップＳ５４では、現在の１
００点平均データＷAV50-100と、５０点（５００ms）前の１００点平均データＷAV50-100
との傾き（偏差）を算出する。そして、ステップＳ５５にて、ステップＳ５２，５３で求
めた標準偏差が０．５kgより小さく、且つ、ステップＳ５４で求めた傾きが±４kg/sより
小さいかどうかを判定する。即ち、吊荷の重量に大きなバラツキがあったり、吊荷の重量
に大きな変化量があったときには、判定の信頼度が低いとしてステップＳ５１に戻って再
処理を実行する。一方、吊荷の重量に大きなバラツキがなく、変化量も少ないときは、判
定に十分な信頼度があるとして、ステップＳ５６で摩擦判定を実行してから、ステップＳ
５７で基準値を現在の５０点移動平均データＷAV50に書き換える。なお、ステップＳ５６
で摩擦判定を実行するが、この処理は後述する摩擦判定処理（図１３）の判定結果に基づ
くものであり、この処理が実行されていない初期状態では、摩擦判定無と設定されている
。一方、ステップＳ５６にて、摩擦判定有と判定されていれば、基準値の書き換えを行わ
ずにステップＳ５１に戻って再処理を実行する。
【００４１】
サイン検出手段によるサイン検出処理において、図８に示すように、ステップＳ６１に
て、吊荷の重量Ｗの差分値Ｙを下記数式により常時計算する。
Ｙ＝Ｗ−ＷAV50-100
ステップＳ６２では、この差分値Ｙが１０kgより大きくなる時刻Ｔを求め、ステップＳ
６３では、この差分値Ｙが１０kgより小さくなる時刻Ｔ１を求め、ステップＳ６４にて、
時刻Ｔから時刻Ｔ１の間における差分値Ｙの最大値ＹMAXを求める。ステップＳ６５では
、吊荷が重量物であるかどうか判定し、前述した重量物判定処理で重量物判定有であれば
、ステップＳ６６で、ピーク閾値を基準値×０．１５（kg）と設定し、重量物判定処理で
重量物判定無であれば、ステップＳ６７で、ピーク閾値を２０kgと設定する。
【００４２】
ステップＳ６８では、時刻Ｔから時刻Ｔ１までの時間が０．５秒未満で、且つ、最大値
ＹMAXがピーク閾値より大きいかどうかを判定する。ここでは、作業者が所定時間内に意
識的に吊荷に対して力を１回から３回作用させるサイン動作を検出する。ここで、時刻Ｔ
から時刻Ｔ１までの時間が０．５秒を経過していたり、最大値ＹMAXがピーク閾値以下で
あるときには、ステップＳ６２に戻って処理を繰り返す。一方、時刻Ｔから時刻Ｔ１まで
の時間が０．５秒未満で、且つ、最大値ＹMAXがピーク閾値を越えていたら、ステップＳ
６９に移行し、現在のサインカウント数が０であるかどうかを判定し、サインカウント数
が０であればステップＳ７０でサイン判定値Ｙ0を最大値ＹMAXとし、ステップＳ７１でサ
インカウンタのカウント数を１つ加算する。そして、ステップＳ７２にて、サインカウン
タによるカウント開始（ステップＳ７１）から１秒経過したかどうかを判定し、１秒以内
であればステップＳ６２に戻って処理を繰り返す。
【００４３】
一方、ステップＳ６９にて、現在のサインカウント数が０でなければステップＳ７３に
移行し、ここで、最大値ＹMAXがサイン判定値Ｙ0×０．８５より大きいかどうかを判定す
る。つまり、２回目以降のサイン動作の判定は、１回目に比べてピーク閾値を低下させて
判定する。ここで、最大値ＹMAXがサイン判定値Ｙ0×０．８５より大きくなければ、ステ
ップＳ６２に戻って処理を繰り返し、最大値ＹMAXがサイン判定値Ｙ0×０．８５より大き
ければ、ステップＳ７１でサインカウンタのカウント数を１つ加算する。そして、ステッ
プＳ７２にて、前述と同様に、サインカウンタによるカウント開始から１秒経過したかど
うかを判定し、１秒以内であればステップＳ６２に戻って処理を繰り返す。
【００４４】
ここでの処理を具体的に説明すると、例えば、作業者が１秒以内に吊荷に力を２回作用
させるサイン動作を実行した場合、まず初めは、ステップＳ６１〜Ｓ７１の処理を連続的
に行うことで、サインカウント数を１とし、ステップＳ７２の判定処理でステップＳ６２
に戻る。そして、次に、ステップＳ６２〜Ｓ６９，Ｓ７３，Ｓ７１の処理を連続的に行う
ことで、サインカウント数を加算して２とする。そして、ステップＳ７２の判定処理で、
サインカウンタによるカウント開始から１秒経過したら、作業者が実行したサイン動作の
カウント数が２回であると確定する。
【００４５】
そのため、ステップＳ７４にて、サインカウント数が３回以内であるかどうかを判定し
、サインカウント数が３回以内であったときは、ステップＳ７５で、確定したサインカウ
ント数（１回〜３回）を出力し、ステップＳ７６で、サインカウント数を０とする。一方
、ステップＳ７４にて、サインカウント数が４回以上であったときは誤作動であると判定
し、ステップＳ７７でサインカウント数を０とした後、ステップＳ６２戻って処理を繰り
返す。
【００４６】
サインモード制御手段によるサインモード処理において、図９に示すように、ステップ
Ｓ８１では、前述したサイン検出処理で出力したサインカウント数の判定処理を行う。こ
こで、サインカウント数が１回（第１所定回数）であるとき、ステップＳ８２で、バラン
サモードまたはサインモードで吊荷が動作中であるかどうかを判定し、動作中であれば、
ステップＳ８３でこの吊荷の移動動作を停止する。一方、吊荷が動作中でなければ、ステ
ップＳ８４でバランサ制御モードであるかどうかを判定する。ここで、バランサ制御モー
ドであれば、ステップＳ８５でこのバランサ制御モードを終了し、バランサ制御モードで
なければ、ステップＳ８６で何もせずに現在の状態を維持する。
【００４７】
また、ステップＳ８１で、サインカウント数が２回（第２所定回数）であるとき、ステ
ップＳ８７で、バランサモードまたはサインモードで吊荷が動作中であるかどうかを判定
し、動作中であれば、ステップＳ８８で何もせずに現在の状態を維持する。一方、吊荷が
動作中でなければ、ステップＳ８９でバランサ制御モードであるかどうかを判定する。こ
こで、バランサ制御モードであれば、ステップＳ９０に移行し、ここで、一定巻上げ、つ
まり、一定時間（７秒間）だけ吊荷を上昇させる。ステップＳ９１では、サインが１回入
力されたかどうか、または、７秒が経過したかどうかを判定し、ここで、サインが１回入
力されるか、または、７秒が経過したら、ステップＳ９２に移行して吊荷の動作を停止す
る。一方、ステップＳ８９にて、バランサ制御モードになければ、ステップＳ９３でこの
バランサ制御モードを開始する。
【００４８】
また、ステップＳ８１で、サインカウント数が３回であるとき、ステップＳ９４で、バ
ランサモードまたはサインモードで吊荷が動作中であるかどうかを判定し、動作中であれ
ば、ステップＳ１００で何もせずに現在の状態を維持する。一方、吊荷が動作中でなけれ
ば、ステップＳ９５でバランサ制御モードであるかどうかを判定する。ここで、バランサ
制御モードであれば、ステップＳ９６に移行し、バランサ制御モード動作中でなければ、
ステップＳ１００で何もせずに現在の状態を維持する。ステップＳ９６では、吊荷が重量
物であるかどうかを判定し、重量物であれば、ステップＳ１００で何もせずに現在の状態
を維持し、重量物でなければ、ステップＳ９７に移行し、ここで、連続巻上げ、つまり、
連続して吊荷を上昇させる。ステップＳ９８では、サインが１回入力されたかどうか、ま
たは、差分値Ｙ（ステップＳ６１）が２５０kgを超えたかどうかを判定し、ここで、サイ
ンが１回入力されるか、または、差分値Ｙが２５０kgを超えたら、ステップＳ９９に移行
して吊荷の動作を停止する。
【００４９】
一方、バランサモード制御手段によるバランサモード開始処理において、図１０に示す
ように、ステップＳ１０１にて、外乱検出が有ったかどうか、または重量物検出が有った
かどうかを判定する。この場合、外乱検出は前述した外乱検出処理の判定結果を用いて判
定し、重量物判定は前述した重量物判定処理の判定結果を用いて判定する。ここで、外乱
検出無で、且つ、重量物検出無と判定されると、ステップＳ１０２に移行し、ロードセル
２６の計測結果に基いて下記数式を用いて吊荷の荷重変動分を算出する。
Ｙ＝５０点移動平均データＷAV50−基準値
一方、外乱検出有または重量物検出有と判定されると、ステップＳ１０３に移行し、ロ
ードセル２６の計測結果に基いて下記数式を用いて吊荷の荷重変動分を算出する。
Ｙ＝１００点平均データＷAV50-100−基準値
【００５０】
即ち、基本的には、電気的なノイズ成分や機械的なノイズ成分が除去された５０点移動
平均データＷAV50を用いて荷重変動分Ｙを計算するが、吊荷に外乱が生じていたり、吊荷
が重量物であるときは、低周波数のノイズや高周波数における振幅の大きいノイズを除去
して安定した波形が得られる１００点平均データＷAV50-100を用いて計算する。
【００５１】
各ステップＳ１０２，１０３にて荷重変動分Ｙが算出されると、ステップＳ１０４では
、この荷重変動分Ｙが５kgより大きいかまたは−５kgより小さいかどうかを判定すると共
に、荷重変動分Ｙが基準値×０．６より小さいかどうかを判定する。ここで、荷重変動分
Ｙが５kgより大きいかまたは−５kgより小さく、且つ、荷重変動分Ｙが基準値×０．６よ
り小さいという条件が達成されなければ、ステップＳ１０５でタイマーカウンタを０とし
てステップＳ１０１戻り、処理を繰り返す。一方、荷重変動分Ｙが５kgより大きいかまた
は−５kgより小さく、且つ、荷重変動分Ｙが基準値×０．６より小さければ、ステップＳ
１０６に移行し、タイマーを作動させる。
【００５２】
ステップＳ１０７では、このタイマーのカウント時間Ｔが０．５秒を経過したかどうか
を判定し、経過していなければ、ステップＳ１０１に戻って処理を繰り返す。一方、タイ
マーのカウント時間Ｔが０．５秒を経過していれば、ステップＳ１０８に移行する。つま
り、ステップＳ１０４の条件成立が０．５秒継続することで、前述した外乱検出処理にお
ける待ち時間（ステップＳ１５）を超え、検出した荷重変動が外乱動作でないことを確認
している。そして、ステップＳ１０８で設置判定を実行し、ステップＳ１０９で、タイマ
ーカウントを０とする。なお、この設置判定の実行処理は後述する設置判定処理（図１２
）の判定結果に基づくものであるが、この処理が実行されていない初期状態では、設置判
定無と設定されている。
【００５３】
そして、ステップＳ１１０にて、荷重変動分Ｙが５kg（第１所定値）より大きいか、ま
たは−５kg（第１所定値）より小さいかどうかを判定する。ここで、荷重変動分Ｙが５kg
より大きければ、ステップＳ１１１にて、巻き上げ動作後であって、基準値が書き換えら
れていないかどうかを判定する。即ち、吊荷が上昇して停止した後に吊荷に下向きの荷重
が作用した場合、作業者が吊荷を下降させるために意図的に荷重を負荷した場合と、吊荷
が周辺部材に係止して下向きの荷重が作用した場合がある。後述するが、吊荷が停止した
場合、基本的には基準値を書き換えるが、摩擦判定が有と判定されたときには、基準値の
書き換えを実行しない。この点は、前述した基準値設定処理のステップＳ５６で説明して
いる。従って、ステップＳ１１１にて、巻き上げ動作後であって基準値が書き換えられて
いないときには、摩擦により吊荷が停止した可能性が高いと判断し、何もしないでステッ
プＳ１０１に戻り、そうでない場合に、ステップＳ１１２で吊荷の巻下げ動作を開始する
。
【００５４】
一方、ステップＳ１１０で、荷重変動分Ｙが５kgより小さければ、ステップＳ１１３に
て、巻き下げ動作後であって、基準値が書き換えられていないかどうかを判定する。即ち
、前述と同様に、吊荷が下降して停止した後に吊荷に上向きの荷重が作用した場合、作業
者が吊荷を上昇させるために意図的に荷重を負荷した場合と、吊荷が周辺部材に係止して
上向きの荷重が作用した場合がある。従って、ステップＳ１１３にて、巻き下げ動作後で
あって基準値が書き換えられていないときには、摩擦により吊荷が停止した可能性が高い
と判断し、何もしないでステップＳ１０１に戻り、そうでない場合に、ステップＳ１１４
で吊荷の巻上げ動作を開始する。
【００５５】
即ち、ステップＳ１１０〜Ｓ１１４では、吊荷が上昇または下降中であるとき、この吊
荷に摩擦が作用して停止したと判断されたときには、吊荷の逆方向への移動を禁止してい
る。
【００５６】
また、バランサモード制御手段によるバランサモード停止処理において、図１１に示す
ように、ステップＳ１２１にて、外乱検出が有ったかどうか、または重量物検出が有った
かどうかを判定する。ここで、外乱検出無で、且つ、重量物検出無と判定されると、ステ
ップＳ１２２に移行し、ロードセル２６の計測結果に基いて下記数式を用いて吊荷の荷重
変動分を算出する。
Ｙ＝５０点平均データＷAV50-50−基準値
一方、外乱検出有または重量物検出有と判定されると、ステップＳ１２３に移行し、ロ
ードセル２６の計測結果に基いて下記数式を用いて吊荷の荷重変動分を算出する。
Ｙ＝１００点平均データＷAV50-100−基準値
【００５７】
そして、ステップＳ１２４にて、吊荷が巻き上げ動作中であるか、巻下げ動作中である
かどうかを判定する。ここで、吊荷が巻き上げ動作中であれば、ステップＳ１２５で、荷
重変動分Ｙが−３kgより大きく、且つ、±２０kg（第２所定値）より大きいかどうかを判
定する。即ち、巻き上げ動作中の吊荷に対して大きな荷重が作用したときには、ステップ
Ｓ１２９に移行して吊荷の動作を停止し、巻き上げ動作中の吊荷に対して大きな荷重が作
用しないときには、ステップＳ１２６に移行して吊荷の巻き上げ動作を継続する。一方、
ステップＳ１２４にて、吊荷が巻下げ動作中であれば、ステップＳ１２７で、荷重変動分
Ｙが３kgより小さく、且つ、±２０kg（第２所定値）より大きいかどうかを判定する。即
ち、巻き下げ動作中の吊荷に対して大きな荷重が作用したときには、ステップＳ１２９に
移行して吊荷の動作を停止し、巻き下げ動作中の吊荷に対して大きな荷重が作用しないと
きには、ステップＳ１２８に移行して吊荷の巻き下げ動作を継続する。
【００５８】
設置判定手段による設置判定処理において、図１２に示すように、ステップＳ１３１に
て、基準値設定処理（図７参照）を実行し、ステップＳ１３２にて、重量物であると判定
され、且つ、基準値が４０kg（設置判定重量）より小さいかどうかを判定する。ここで、
重量物であって基準値が４０kgより小さければ、ステップＳ１３３で設置有り、つまり、
吊荷がどこかに置かれたものと判定する一方、重量物でなかったり、基準値が４０kg以上
であれば、ステップＳ１３４で設置無と判定する。
【００５９】
摩擦判定手段による摩擦判定処理において、図１３に示すように、ステップＳ１４１に
て、動作中の吊荷のデータを取得し、吊荷の重量Ｗと５０点移動平均データＷAV50の差分
の平均値を算出し、ステップＳ１４２にて、バランサ動作を終了する。そして、ステップ
Ｓ１４３にて、算出した平均値が２．５kg（摩擦判定値）より大きいかどうかを判定し、
平均値が２．５kg以下であれば、ステップＳ１４８で摩擦無と判定する。一方、ステップ
Ｓ１４３で、平均値が２．５kgより大きければ、ステップＳ１４４で、吊荷が巻き上げ動
作中であるか、巻下げ動作中であるかどうかを判定する。ここで、吊荷が巻き上げ動作中
であれば、巻き上げ動作後にステップＳ１４５に移行し、基準値が５０点移動平均データ
ＷAV50より大きければ、ステップＳ１４７で摩擦有りと判定する一方、基準値が５０点移
動平均データＷAV50以下であれば、ステップＳ１４８で、摩擦無と判定する。また、ステ
ップＳ１４４で、吊荷が巻き下げ動作中であれば、巻き下げ動作後にステップＳ１４６に
移行し、基準値が５０点移動平均データＷAV50より小さければ、ステップＳ１４７で摩擦
有りと判定する一方、基準値が５０点移動平均データＷAV50以上であれば、ステップＳ１
４８で、摩擦無と判定する。
【００６０】
このように各手段の処理方法について詳細に説明したが、ここで、本実施例のウインチ
制御装置の全体の制御の流れについて説明する。
【００６１】
本実施例のウインチ制御装置におけるバランサ制御の開始処理において、各アームを伸
張することでバケットを所定の高さまで移動し、その後、ウインチの吊具２５により吊荷
を吊り上げる。この状態で、図２に示すように、ステップＳ２０１で外乱検出処理（図４
）を実行し、ステップＳ２０２で外乱モード切替処理（図５）を実行し、ステップＳ２０
３で基準値設定処理（図７）を実行し、ステップＳ２０４で重量物判定処理（図６）を実
行する。
【００６２】
そして、ステップＳ２０５にて、制御モードの切替判定（図８のサイン検出処理、図９
のサインモード処理）を行う。即ち、初期段階では、バランサ制御モードがＯＦＦ状態に
あり、サイン検出処理（図８）でサインカウント数が２回あったときに、ステップＳ２０
６にて、バランサ制御モードを開始する。なお、この処理は、サインモード処理（図９）
におけるステップＳ８１，Ｓ８７，Ｓ８９，Ｓ９３の処理と同様である。
【００６３】
バランサ制御モードが開始されると、バランサ制御中の処理において、図３に示すよう
に、ステップＳ３０１で外乱検出処理（図４）を実行し、ステップＳ３０２で外乱モード
切替処理（図５）を実行し、ステップＳ３０３で基準値設定処理（図７）を実行する。そ
して、ステップＳ３０４にて、吊荷に荷重変動があったかどうかを判定し、荷重変動があ
ったときには、ステップＳ３０５にて、動作モードを選択する。即ち、吊荷の荷重変動が
バランサモードを開始する条件に適合したもの、例えば、バランサモード処理におけるス
テップＳ１０４の条件が成立したら、ステップＳ３０６に移行し、吊荷の荷重変動がサイ
ンモードを開始する条件に適合したもの、例えば、サインモード処理におけるステップＳ
８１のサインカウント数が２回または３回の条件として成立したら、ステップＳ３０８に
移行する。
【００６４】
そして、ステップＳ３０６では、バランサモード処理（図１０、図１１）を実行し、続
いて、ステップＳ３０７では、バランサモード動作後に判定処理（図１２の設置判定処理
、図１３の摩擦判定処理）を実行する。一方、ステップＳ３０８では、サインモード処理
（図９）を実行する。
【００６５】
具体的に説明すると、図１において、作業者が停止中の吊荷を下方に引いて下向きの荷
重を所定時間付与すると、ロードセル２６が吊荷の重量の変動量を計測し、制御装置２７
は、バランサモード処理を実行することで、駆動モータ２２により巻取ドラム２１を回転
し、ワイヤロープ２３を介して吊荷を下降させることができる。この場合、作業者が下向
き荷重の付与をやめると、吊荷の重量の変動量が減少するため、吊荷の下降動作も停止す
る。また、吊荷が所定の位置に設置されたり、周辺部材に接触して摩擦が作用すると、吊
荷の重量の変動量が大きくなって吊荷が昇降する恐れがあるが、この場合、吊荷の重量変
動により設置判定処理が吊荷の設置を検出し、また、摩擦判定処理が吊荷の摩擦を検出す
ることで、吊荷の上昇または下降動作が禁止されることとなり、吊荷をその位置に停止す
ることができる。
【００６６】
このような状況下で停止した場合、作業者は、停止中の吊荷に対して所定時間内に所定
回数だけ吊荷に外力を付与、つまり、サインを送ると、制御装置２７は、ロードセル２６
が計測した吊荷の重量の変動回数に基いてサインモード処理を実行することで、そのサイ
ン回数に応じて駆動モータ２２により巻取ドラム２１を回転し、ワイヤロープ２３を介し
て吊荷を上昇させることができる。
【００６７】
そして、図３に示すように、ステップＳ３０９にて、制御モードの切替判定（図８のサ
イン検出処理、図９のサインモード処理）を行う。即ち、バランサ制御モードがＯＮ状態
にあり、サイン検出処理（図８）でサインカウント数が１回あったときに、ステップＳ３
１０にて、バランサ制御モードを終了する。なお、この処理は、サインモード処理（図９
）におけるステップＳ８１，Ｓ８２，Ｓ８４，Ｓ８５の処理と同様である。一方、ステッ
プＳ３０９にて、サイン１が入力されなければ、ステップＳ３０１に戻って、バランサ制
御モードが継続され、バランサモード処理またはサインモード処理が実行され、吊荷が所
定の位置に設置される。
【００６８】
このように本実施例のウインチ制御装置にあっては、高所作業車におけるアームの先端
部に設けられた本体架台１１にブーム１６を連結し、このブームの基端部に固定された基
板１８にドラム支持台１９を水平支持軸２０により回動自在に支持し、このドラム支持台
１９上に巻取ドラム２１を回転自在に支持して駆動モータ２２により正逆回転可能とし、
ワイヤロープ２３は基端部側を巻取ドラム２１に巻き取る一方、先端部側をシーブ２４を
介して垂下し、先端部に吊荷を吊り下げる吊具２５を連結し、基板１８の先端部とドラム
支持台１９の先端部との間に吊荷重量計測手段としてのロードセル２６を架設することで
ウインチを構成し、制御装置２７はロードセル２６の計測結果に基いて駆動モータ２２を
駆動し、巻取ドラム２１を正回転または逆回転させることでワイヤロープ２３を繰り出し
または巻き取り、吊具２５に吊り下げられた吊荷を昇降させるようにしている。
ている。
【００６９】
従って、基板１８とドラム支持台１９との間にロードセル２６を架設し、このロードセ
ル２６の計測結果を吊荷の重量として処理することで、吊荷の重量を適正に計測すること
ができると共に、構造を簡素化することができる。
【００７０】
そして、本実施例では、吊荷の重量の変動量に応じて巻取ドラム２１を正逆回転させる
ことで吊荷を昇降させるバランサモードと、吊荷の重量の変動回数に応じて巻取ドラム２
１を正逆回転させることで吊荷を昇降させるサインモードとを有し、制御装置２７は、吊
荷の重量の変動量及び変動回数に応じてバランサモードまたはサインモードを選択切替す
るようにしている。
【００７１】
従って、バランサモードでは、吊荷の重量の変動量に応じて吊荷が昇降し、サインモー
ドでは、吊荷の重量の変動回数に応じて吊荷が昇降することとなり、吊荷の昇降作業の状
況に応じて各モードを切替えることで、吊荷の重量変化の要因を適正に判断し、吊荷の昇
降作業を円滑に行って作業性を向上することができる。
【００７２】
この場合、制御装置２７は、所定時間内における吊荷の重量の変動回数、つまり、サイ
ンが２回のときにバランサ制御モードを開始し、吊荷の重量の変動量が第１所定値（例え
ば、±５kg）より増減したときにバランサモードを選択する一方、所定時間内におけるサ
インが２回または３回のときにサインモードを選択し、また、所定時間内におけるサイン
が１回のときにバランサ制御モードを終了するようにしている。従って、バランサ制御モ
ードの開始及び終了、バランサモードとサインモードの切替を容易に、且つ、適正に行う
ことができる。
【００７３】
なお、制御装置２７は、サインが２回のときにバランサ制御モードを開始し、サインが
１回のときにバランサ制御モードを終了するようにしたが、別途、操作レバーを設けたり
、ウインチレバーを用いて、このレバー操作によりバランサ制御モードの開始や終了を実
行するようにしても良い。
【００７４】
そして、バランサモードでは、吊荷の重量の変動量が、例えば、５kgよりも増加したと
きに吊荷を下降させる一方、吊荷の重量が、例えば、−５kgよりも減少したときに吊荷を
上昇させるようにしている。従って、作業者は吊荷に対して移動したい方向の操作力を付
与するだけで、容易に吊荷を昇降することができる。
【００７５】
また、バランサモードでは、吊荷の下降中または上昇中に、この吊荷の重量の変動量が
比較的大きいときには吊荷を停止させるようにしている。即ち、吊荷の重量が設置判定重
量（例えば、４０kg）より小さくなったときに吊荷が設置されたと判定する設置判定手段
を設け、制御装置２７は、吊荷が設置されたときに、吊荷の重量の変動量に拘らずこの吊
荷の昇降を停止している。従って、設置が原因での重量の変動による吊荷の上昇動作を阻
止し、吊荷を設置した位置で停止してその後の作業を適正に行うことができる。
【００７６】
また、昇降中における吊荷の現在と過去の重量の偏差が摩擦判定値（例えば、２．５kg
）より大きくなったときに吊荷に摩擦が作用したと判定する摩擦判定手段を設け、制御装
置２７は、吊荷に摩擦が作用したときには、吊荷の逆方向への移動を禁止している。従っ
て、摩擦が原因での重量の変動による吊荷の上昇動作または下降動作を禁止し、吊荷を摩
擦が発生した位置で停止してその後の作業を適正に行うことができる。その結果、吊荷の
重量が大きく変動したときには、これを吊荷の設置や吊荷の異常等と判断して吊荷を停止
することとなり、吊荷の急な昇降を阻止して安全性を向上することができる。
【００７７】
一方、サインモードでは、吊荷の重量の変動回数、つまり、サインが２回のときには吊
荷を所定時間だけ上昇させ、サインが３回のときには吊荷を連続して上昇させるようにし
ている。従って、操作者が吊荷に付与するサインの回数に応じて吊荷の動作を選択するこ
とができ、作業性を向上することができる。
【００７８】
また、所定時間内における吊荷の重量の変動量の最大値を算出し、この最大値が所定値
、例えば、５kgを超えた回数が所定回数（例えば、４回）を超えたときに、吊荷に対して
外乱が発生したと判定する外乱検出手段を設け、制御装置２７は、外乱が検出されなかっ
たときは、５０点移動平均データＷAV50から基準値を減算して吊荷の変化量を算出する一
方、外乱が検出されたときには、１００点平均データＷAV50-100から基準値を減算して吊
荷の変化量を算出している。従って、基本的には、電気的なノイズ成分や機械的なノイズ
成分が除去された５０点移動平均データＷAV50を用いて標準偏差を計算するが、吊荷に外
乱が生じていたり、吊荷が重量物であるときは、低周波数のノイズや高周波数における振
幅の大きいノイズを除去して安定した波形が得られる１００点平均データＷAV50-100を用
いて計算するようにしており、外乱によるデータのバラツキを抑制して適正なデータ処理
を行うことができ、外乱による吊荷の異常動作の発生を防止することができる。
【００７９】
更に、現在から過去所定計測回数分の吊荷の重量の移動平均値を基準値として設定する
と共に、現在から過去所定計測回数分の吊荷の重量の標準偏差と、現在と過去所定計測回
数前の吊荷の重量との偏差とが予め設定された所定値より小さいときに基準値を書き換え
る基準値設定手段を設け、制御装置２７は、この基準値に基いて各種の処理を実行するよ
うにしている。従って、吊荷の昇降動作に応じて変動する吊荷の重量を最適化して基準値
として利用することで、高精度な制御を可能とすることができる。
【００８０】
なお、上述した実施例にて、本発明のウインチ制御装置を高所作業車に設けられたもの
として説明したが、適用範囲はこれに限らず、吊荷の昇降を行うウインチが装着可能なも
のであれば、いずれの装置でも良く、同様の作用効果を奏することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明に係るウインチ制御装置は、吊荷の重量の変動量及び変動回数に応じてバランサ
モードまたはサインモードを選択切替可能としたものであり、いずれの装置に適用された
ウインチにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の一実施例に係るウインチ制御装置の概略構成図である。
【図２】本実施例のウインチ制御装置によるバランサ制御開始処理のフローチャートである。
【図３】本実施例のウインチ制御装置によるバランサ制御中処理のフローチャートである。
【図４】外乱検出処理のフローチャートである。
【図５】外乱モード処理のフローチャートである。
【図６】重量物判定処理のフローチャートである。
【図７】基準値設定処理のフローチャートである。
【図８】サイン検出処理のフローチャートである。
【図９】サインモード処理のフローチャートである。
【図１０】バランサモード処理における動作開始のフローチャートである。
【図１１】バランサモード処理における動作停止のフローチャートである。
【図１２】設置判定処理のフローチャートである。
【図１３】摩擦判定処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００８３】
１１ 架台
１６ ブーム
１８ 基板
１９ ドラム支持台
２０ 水平支持軸
２１ 巻取ドラム
２２ 駆動モータ
２３ ワイヤロープ
２５ 吊具
２６ ロードセル（吊荷重量計測手段）
２７ 制御装置（バランサモード制御手段、サインモード制御手段、動作モード選択手
段、外乱検出手段、基準値設定手段、設置判定手段、摩擦判定手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、高所作業車において、アームの先端部にバケットと共に装着された
ウインチを操作するためのウインチ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な高所作業車は、道路を走行可能な車両の後部に伸縮あるいは折り畳み可能な複
数のアームが連結され、その先端部に作業者が搭乗するバケットが連結され、このバケッ
トにウインチが装着されて構成されている。従って、道路上に停止した車両から複数のア
ームを伸長することでバケットを上昇し、このバケットに乗った作業者がウインチを操作
することで各種の作業を行う。
【０００３】
この高所作業車を用いて架空配電線工事を行う場合、作業者は、バケットに乗った状態
でこのバケットに設けられた操作装置を操作し、アームやウインチを駆動している。この
とき、作業者は、ウインチを操作して、例えば、変圧器を吊り上げて支持し、電柱の所定
の位置まで下降して設置するようにしている。
【０００４】
ところが、作業者は一人でウインチの操作、変圧器の位置決め作業や固定作業などを行
わなければならず、作業が面倒なものとなって作業者にかかる負担が大きくなると共に、
作業時間も長くなってしまうという問題があった。
【０００５】
なお、電動ホイストにて、その操作性の向上を図ったものとして、下記特許文献１に記
載された技術がある。この特許文献１の電動ホイスト運転制御装置は、力検出器の検出値
を一定時間サンプリングしてその平均値を力目標値として設定し、検出値と目標値の偏差
値を求め、この偏差値が０であれば揚重物を静止させ、検出値の方が大きければ揚重物の
巻下げ動作を行い、目標値の方が大きければ揚重物の巻上げ動作を行うことで、操作者が
揚重物に操作力を加えるだけで、その揚重物の位置あわせや巻上げ操作、巻下げ操作を行
うことができるようにしたものである。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−３２５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の電動ホイスト運転制御装置にあっては、揚重物に作用する力の大きさを
検出し、その力の大きさにより揚重物を下降させたり、上昇させたりしている。即ち、揚
重物を上昇させたいときには、作業者が揚重物に対して上向きの力を加え、揚重物を下降
させたいときには、作業者が揚重物に対して下向きの力を加えればよい。ところが、揚重
物を所定の位置に設置したとき、この揚重物には上向きの力が作用することとなり、揚重
物が上昇してしまう。また、揚重物を下降してケース内に入れる作業をする際、この揚重
物がケースの内面と接触して磨耗が生じたとき、この揚重物に上向きの力が作用して上昇
してしまう。このように揚重物に対して作業者以外の外力が作用した場合にも、揚重物が
昇降動作してしまうことがあり、この点に改善の余地がある。
【０００８】
本発明は上述した課題を解決するものであり、吊荷の重量変化の要因を適正に判断する
ことで吊荷の昇降作業を円滑に行って作業性の向上を図ったウインチ制御装置を提供する
ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するための請求項１の発明のウインチ制御装置は、本体架台と、該本
体架台に回転自在に支持された巻取ドラムと、該巻取ドラムを正逆回転可能な駆動モータ
と、基端部側が前記巻取ドラムに巻き取られて先端部に吊具が連結されたワイヤロープと
、前記吊具に吊り下げられた吊荷の重量を計測する吊荷重量計測手段と、前記吊荷重量計
測手段が計測した前記吊荷の重量の変動量に応じて前記駆動モータを駆動して前記巻取ド
ラムを正逆回転させることで前記吊荷を昇降させるバランサモード制御手段と、前記吊荷
重量計測手段が計測した前記吊荷の重量の変動回数に応じて前記駆動モータを駆動して前
記巻取ドラムを正逆回転させることで前記吊荷を昇降させるサインモード制御手段と、前
記吊荷重量計測手段が計測した前記吊荷の重量の変動量及び変動回数に応じて前記バラン
サモード制御手段または前記サインモード制御手段を選択する動作モード選択手段とを具
えたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の発明のウインチ制御装置では、前記バランサモード制御手段は、前記吊荷の
重量の変動量が予め設定された第１所定値よりも増加したときに前記吊荷を下降させる一
方、前記吊荷の重量が前記第１所定値よりも減少したときに前記吊荷を上昇させることを
特徴としている。
【００１１】
請求項３の発明のウインチ制御装置では、前記バランサモード制御手段は、前記吊荷が
下降中または上昇中であるとき、前記吊荷の重量の変動量が前記第１所定値より大きい第
２所定値よりも増加または減少したときに前記吊荷を停止させることを特徴としている。
【００１２】
請求項４の発明のウインチ制御装置では、前記サインモード制御手段は、所定時間内に
おける前記吊荷の重量の変動回数が予め設定された第２所定回数のときに前記吊荷を予め
設定された所定時間だけ上昇させ、所定時間内における前記吊荷の重量の変動回数が予め
設定された第３所定回数のときに前記吊荷を連続して上昇させることを特徴としている。
【００１３】
請求項５の発明のウインチ制御装置では、所定時間内に前記吊荷の重量の変動量が予め
設定された最大値を超えた回数が予め設定された所定回数を超えたときに前記吊荷に外部
から力が作用して外乱が発生したと判定する外乱検出手段を設け、前記バランサモード制
御手段は、前記外乱検出手段が外乱を検出したときに、現在から過去所定計測回数分の前
記吊荷の重量の移動平均値を前記吊荷の重量として各種の処理を実行することを特徴とし
ている。
【００１４】
請求項６の発明のウインチ制御装置では、現在から過去所定計測回数分の前記吊荷の重
量の移動平均値を基準値として設定すると共に、現在から過去所定計測回数分の前記吊荷
の重量の標準偏差と、現在と過去所定計測回数前の前記吊荷の重量との偏差とが予め設定
された所定値より小さいときに前記基準値を書き換える基準値設定手段を設け、前記バラ
ンサモード制御手段と前記サインモード制御手段と前記動作モード選択手段は、前記基準
値設定手段が設定した基準値を前記吊荷の重量として各種の処理を実行することを特徴と
している。
【００１５】
請求項７の発明のウインチ制御装置では、前記吊荷の重量が予め設定された設置判定重
量より小さくなったときに前記吊荷が設置されたと判定する設置判定手段を設け、前記バ
ランサモード制御手段は、前記設置判定手段が設置を判定したときに、前記吊荷の重量の
変動量に拘らず前記吊荷の昇降を停止することを特徴としている。
【００１６】
請求項８の発明のウインチ制御装置では、昇降中における前記吊荷の重量と現在から過
去所定計測回数分の前記吊荷の重量の移動平均値との偏差が予め設定された摩擦判定値よ
り大きくなったときに前記吊荷に摩擦が作用したと判定する摩擦判定手段を設け、前記バ
ランサモード制御手段は、前記摩擦判定手段が摩擦を判定したときに、前記吊荷の逆方向
への移動を禁止することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明のウインチ制御装置によれば、吊具が連結されたワイヤロープを巻き取
る巻取ドラムを駆動モータにより正逆回転可能とし、吊具に吊り下げられた吊荷の重量を
計測する吊荷重量計測手段を設け、この吊荷の重量の変動量に応じて巻取ドラムを正逆回
転させることで吊荷を昇降させるバランサモード制御手段と、吊荷の重量の変動回数に応
じて巻取ドラムを正逆回転させることで吊荷を昇降させるサインモード制御手段とを設け
ると共に、吊荷の重量の変動量及び変動回数に応じてバランサモード制御手段またはサイ
ンモード制御手段を選択する動作モード選択手段を設けたので、バランサモードでは、吊
荷の重量の変動量に応じて吊荷が昇降し、サインモードでは、吊荷の重量の変動回数に応
じて吊荷が昇降することとなり、吊荷の昇降作業の状況に応じて各モードを切替えること
で、吊荷の重量変化の要因を適正に判断し、吊荷の昇降作業を円滑に行って作業性を向上
することができる。
【００１８】
請求項２の発明のウインチ制御装置によれば、バランサモード制御手段は、吊荷の重量
の変動量が第１所定値よりも増加したときに吊荷を下降させる一方、吊荷の重量が第１所
定値よりも減少したときに吊荷を上昇させるので、作業者は吊荷に対して移動したい方向
の操作力を付与するだけで、容易に吊荷を昇降することができる。
【００１９】
請求項３の発明のウインチ制御装置によれば、バランサモード制御手段は、吊荷が下降
中または上昇中であるとき、吊荷の重量の変動量が第１所定値より大きい第２所定値より
も増加または減少したときに吊荷を停止させるので、吊荷の重量が大きく変動したときに
は、これを吊荷の設置や吊荷の異常等と判断して吊荷を停止することとなり、吊荷の急な
昇降を阻止して安全性を向上することができる。
【００２０】
請求項４の発明のウインチ制御装置によれば、サインモード制御手段は、吊荷の重量の
変動回数が第２所定回数のときに吊荷を所定時間だけ上昇させ、吊荷の重量の変動回数が
第３所定回数のときに吊荷を連続して上昇させるので、操作者が吊荷に付与する外力の回
数に応じて吊荷の動作を選択することができ、作業性を向上することができる。
【００２１】
請求項５の発明のウインチ制御装置によれば、所定時間内に吊荷の重量の変動量が最大
値を超えた回数が所定回数を超えたときに吊荷に対する外乱を判定する外乱検出手段を設
け、バランサモード制御手段は、この外乱を検出したときに、現在から過去所定計測回数
分の吊荷の重量の移動平均値を吊荷の重量として各種の処理を実行するので、外乱が発生
していないときは、迅速に高精度なデータ処理を行うことができる一方、外乱の発生時に
は、この外乱によるデータのバラツキを抑制して適正なデータ処理を行うことができ、外
乱による吊荷の異常動作の発生を防止することができる。
【００２２】
請求項６の発明のウインチ制御装置によれば、現在から過去所定計測回数分の吊荷の重
量の移動平均値を基準値として設定すると共に、現在から過去所定計測回数分の吊荷の重
量の標準偏差と、現在と過去所定計測回数前の吊荷の重量との偏差とが予め設定された所
定値より小さいときに基準値を書き換える基準値設定手段を設け、バランサモード制御手
段とサインモード制御手段と動作モード選択手段は、この基準値を吊荷の重量として各種
の処理を実行するので、吊荷の昇降動作に応じて変動する吊荷の重量を最適化して基準値
として利用することで、高精度な制御を可能とすることができる。
【００２３】
請求項７の発明のウインチ制御装置によれば、吊荷の重量が設置判定重量より小さくな
ったときに吊荷が設置されたと判定する設置判定手段を設け、バランサモード制御手段は
、吊荷が設置されたときに吊荷の重量の変動量に拘らず吊荷の昇降を停止するので、重量
の変動による吊荷の上昇動作を阻止し、吊荷を設置した後の作業を適正に行うことができ
る。
【００２４】
請求項８の発明のウインチ制御装置によれば、昇降中における吊荷の重量と現在から過
去所定計測回数分の吊荷の重量の移動平均値との偏差が摩擦判定値より大きくなったとき
に吊荷に摩擦が作用したと判定する摩擦判定手段を設け、バランサモード制御手段は、吊
荷に摩擦が作用したときに吊荷の逆方向への移動を禁止するので、重量の変動による吊荷
の逆方向への移動動作を阻止し、吊荷に摩擦が作用した後の作業を適正に行うことができ
る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るウインチ制御装置の好適な実施例を詳細に説
明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００２６】
図１は、本発明の一実施例に係るウインチ制御装置の概略構成図、図２は、本実施例の
ウインチ制御装置によるバランサ制御開始処理のフローチャート、図３は、本実施例のウ
インチ制御装置によるバランサ制御中処理のフローチャート、図４は、外乱検出処理のフ
ローチャート、図５は、外乱モード切替処理のフローチャート、図６は、重量物判定処理
のフローチャート、図７は、基準値設定処理のフローチャート、図８は、サイン検出処理
のフローチャート、図９は、サインモード処理のフローチャート、図１０は、バランサモ
ード処理における動作開始のフローチャート、図１１は、バランサモード処理における動
作停止のフローチャート、図１２は、設置判定処理のフローチャート、図１３は、摩擦判
定処理のフローチャートである。
【００２７】
本実施例のウインチ制御装置において、高所作業車の後部には伸縮あるいは折り畳み可
能な複数のアームが連結され、その先端部に作業者が搭乗可能なバケットが連結され、こ
のバケットにウインチが装着されている。即ち、図１に示すように、図示しないアームの
先端部に連結された本体架台１１には、旋回台１２が水平旋回自在に支持されており、こ
の旋回台１２にブラケット１３を介して支持アーム１４が装着され、この支持アーム１４
の上部には支持筒１５が固定され、この支持筒１５にブーム１６が移動自在に支持され、
支持筒１５とブーム１６との間に架設されたスライドジャッキ１７により移動可能となっ
ている。
【００２８】
ブーム１６の基端部には基板１８が固定されており、この基板１８にはドラム支持台１
９が水平支持軸２０により上下に回動自在に支持され、このドラム支持台１９上に巻取ド
ラム２１が回転自在に支持されており、駆動モータ２２によりこの巻取ドラム２１を正逆
回転可能となっている。ワイヤロープ２３は基端部側が巻取ドラム２１に巻き取られる一
方、先端部側がブーム１６の先端部側に繰り出され、シーブ２４を介して下方に垂下し、
先端部に吊具２５が連結されている。そして、基板１８の先端部に形成された連結部１８
ａとドラム支持台１９の先端部に形成された支持部１９ａとの間に上下方向に沿って吊荷
重量計測手段としてのロードセル２６が架設されている。このロードセル２６は、基板１
８とドラム支持台１９との間に作用する圧縮荷重を吊具２５に吊り下げられた吊荷の重量
として計測する。このロードセル２６は吊荷の重量を所定のサンプリング周期で計測し、
その計測結果を制御装置２７に出力しており、この制御装置２７は入力した吊荷の重量に
基いて駆動モータ２２を駆動し、巻取ドラム２１を正回転または逆回転させることでワイ
ヤロープ２３を繰り出しまたは巻き取り、吊具２５に吊り下げられた吊荷を昇降させる。
【００２９】
この制御装置２７は、後述するが、ロードセル２６が計測した吊荷の重量の変動量に応
じて吊荷を昇降させるバランサモードを実行するバランサモード制御手段と、ロードセル
２６が計測した吊荷の重量の変動回数（サイン回数）を検出するサイン検出手段と、この
サイン検出手段が検出したサイン回数に応じて吊荷を昇降させるサインモードを実行する
サインモード制御手段と、吊荷の重量の変動量及び変動回数に応じてバランサモード制御
手段またはサインモード制御手段を選択する動作モード選択手段とを有している。また、
制御装置２７は、吊荷に外部から力が作用して外乱が発生したことを判定する外乱検出手
段と、ロードセル２６が計測した吊荷の重量の変動量や変動回数を算出するためにロード
セル２６が計測した吊荷の重量から基準値を算出して書き換える基準値設定手段と、吊荷
が重量物であるかどうかを判定する重量物判定手段と、吊荷が設置されたことを判定する
設置判定手段と、吊荷に摩擦が作用したことを判定する摩擦判定手段とを有している。
【００３０】
なお、以下の説明では、本実施例のウインチ制御装置の作動中は、バランサ制御モード
となり、このバランサ制御モード中に、吊荷の重量の変動量や変動回数（サイン回数）が
入力されると、バランサモードまたはサインモードが開始されるものとする。
【００３１】
ここで、上述した各手段の処理方法について説明する。なお、以下の説明にて、ロード
セル２６は、所定のサンプリング周期（例えば、１０ms）で吊荷の重量Ｗを計測している
が、ロードセルアンプなどの電気的なノイズ成分やブームなどの機械的なノイズ成分が含
まれており、荷重の瞬間的な変動が大きいため、サイン検出処理などのみに用いる。そし
て、その他の処理では、ロードセル２６が計測した吊荷の重量Ｗを移動平均化処理したり
、また、この移動平均化処理したデータを更に平均して用いる。
【００３２】
即ち、ロードセル２６が計測した現在から過去５００ms（データ数５０点）分の吊荷の
重量Ｗを移動平均して求めたものを５０点移動平均データＷAV50として表す。この５０点
移動平均データＷAV50は、重量Ｗが平均化されるためにこの重量Ｗに比べてノイズ成分が
軽減され、上述した各種の処理では、基本的にこの５０点平均データＷAV50を使用してい
る。また、５０点移動平均データＷAV50を過去５０点分平均して求めたものを５０点平均
データＷAV50-50として表し、５０点移動平均データＷAV50を過去１００点分平均して求
めたものを１００点平均データＷAV50-100として表す。５０点平均データＷAV50-50及び
１００点平均データＷAV50-100は、若干応答遅れが発生するものの、より安定した波形が
得られ、バランサ制御や基準値設定処理などに使用している。
【００３３】
まず、外乱検出手段による外乱検出処理及び外乱モード切替処理について説明する。外
乱検出処理において、図４に示すように、ステップＳ１１にて、吊荷の重量Ｗの差分値Ｙ
を下記数式により常時計算する。
Ｙ＝ＷAV50−ＷAV50-100
ステップＳ１２では、５０点移動平均データＷAV50の波形と１００点平均データＷAV50
-100の波形との交点を求める。即ち、差分値Ｙ＝０となる時刻Ｔを求める。また、ステッ
プＳ１３では、５０点移動平均データＷAV50の波形と１００点平均データＷAV50-100の波
形との次の交点、即ち、差分値Ｙ＝０となる時刻Ｔ１を求める。
【００３４】
ステップＳ１４では、時刻Ｔから時刻Ｔ１の間における差分値Ｙの最大値ＹMAXを求め
、ステップＳ１５にて、時刻Ｔから時刻Ｔ１までの時間が０．５秒未満で、且つ、最大値
ＹMAXが５kgより大きいかどうかを判定する。ここで、時刻Ｔから時刻Ｔ１までの時間が
０．５秒を経過していたり、最大値ＹMAXが５kg以下であるときには、ステップＳ１６で
時刻Ｔを時刻Ｔ１としてステップＳ１３に戻り、処理を繰り返す。一方、時刻Ｔから時刻
Ｔ１までの時間が０．５秒未満で、且つ、最大値ＹMAXが５kgを越えていたら、ステップ
Ｓ１７で外乱カウンタのカウント数を１つ加算する。
【００３５】
そして、ステップＳ１８にて、外乱カウンタによるカウント開始（ステップＳ１７）か
ら２秒以内かどうかを判定し、２秒を経過していればステップＳ１９に移行し、ここで時
刻ｔにおける外乱の発生は無と出力する。一方、ステップＳ１８にて、外乱カウンタによ
るカウント開始から２秒以内であればステップＳ２０に移行し、ここで外乱カウンタのカ
ウント数が４であるかどうかを判定する。このステップＳ２０にて、外乱カウンタのカウ
ント数が４でなければステップＳ１３に戻り、処理を繰り返す。一方、ステップＳ２０で
、外乱カウンタのカウント数が４であればステップＳ２１に移行し、ここで時刻ｔにおけ
る外乱の発生は有と出力する。そして、ステップＳ２２で外乱カウンタをクリアし、カウ
ント数を０とする。
【００３６】
この外乱検出処理で外乱の発生の有無が判定されると、外乱モード切替処理を実行する
。この外乱モード切替処理にて、図５に示すように、ステップＳ３１にて、外乱の有無を
判定し、外乱が無いと判定されたらステップＳ３２に移行し、外乱モード中であるかどう
かを判定し、外乱モードでなければモード変更せずに現在のモードを継続し、外乱モード
中であればステップＳ３３で外乱モードを終了する。一方、ステップＳ３１にて、外乱が
有ると判定されたらステップＳ３４に移行し、外乱モード中であるかどうかを判定し、外
乱モード中であればモード変更せずに現在のモードを継続し、外乱モード中でなければス
テップＳ３５で外乱モードに変更する。
【００３７】
次に、重量物判定手段による重量物判定処理において、図６に示すように、ステップＳ
４１にて、ロードセル２６の計測結果に基いて算出した５０点移動平均データＷAV50、つ
まり、吊荷の重量が１００kgを超えているかどうかを判定する。ここで、５０点移動平均
データＷAV50が１００kgを超えていればステップＳ４２で重量物と判定し、５０点移動平
均データＷAV50が１００kg以下であればステップＳ４３で重量物でないと判定する。
【００３８】
基準値設定手段による基準値設定処理において、図７に示すように、ステップＳ５１に
て、外乱検出が有ったかどうか、または重量物検出が有ったかどうかを判定する。この場
合、外乱検出は前述した外乱検出処理の判定結果を用いて判定し、重量物判定は前述した
重量物判定処理の判定結果を用いて判定する。ここで、外乱検出無で、且つ、重量物検出
無と判定されると、ステップＳ５２に移行し、ロードセル２６の計測結果に基いて算出し
た５０点移動平均データＷAV50の過去５０点（５００ms）分の標準偏差を算出する。一方
、外乱検出有または重量物検出有と判定されると、ステップＳ５３に移行し、ロードセル
２６の計測結果に基いて算出した１００点平均データＷAV50-100の過去５０点（５００ms
）分の標準偏差を算出する。
【００３９】
即ち、基本的には、電気的なノイズ成分や機械的なノイズ成分が除去された５０点移動
平均データＷAV50を用いて標準偏差を計算するが、この平均データＷAV50であっても、低
周波数のノイズや高周波数における振幅の大きいノイズを完全に除去することはできない
。吊荷に外乱が生じていたり、吊荷が重量物であるとき、この低周波数のノイズや高周波
数における振幅の大きいノイズが多く発生することから、応答性は若干低下するものの、
これらのノイズを除去して安定した波形が得られる１００点平均データＷAV50-100を用い
て標準偏差を計算する。
【００４０】
各ステップＳ５２，５３にて標準偏差が算出されると、ステップＳ５４では、現在の１
００点平均データＷAV50-100と、５０点（５００ms）前の１００点平均データＷAV50-100
との傾き（偏差）を算出する。そして、ステップＳ５５にて、ステップＳ５２，５３で求
めた標準偏差が０．５kgより小さく、且つ、ステップＳ５４で求めた傾きが±４kg/sより
小さいかどうかを判定する。即ち、吊荷の重量に大きなバラツキがあったり、吊荷の重量
に大きな変化量があったときには、判定の信頼度が低いとしてステップＳ５１に戻って再
処理を実行する。一方、吊荷の重量に大きなバラツキがなく、変化量も少ないときは、判
定に十分な信頼度があるとして、ステップＳ５６で摩擦判定を実行してから、ステップＳ
５７で基準値を現在の５０点移動平均データＷAV50に書き換える。なお、ステップＳ５６
で摩擦判定を実行するが、この処理は後述する摩擦判定処理（図１３）の判定結果に基づ
くものであり、この処理が実行されていない初期状態では、摩擦判定無と設定されている
。一方、ステップＳ５６にて、摩擦判定有と判定されていれば、基準値の書き換えを行わ
ずにステップＳ５１に戻って再処理を実行する。
【００４１】
サイン検出手段によるサイン検出処理において、図８に示すように、ステップＳ６１に
て、吊荷の重量Ｗの差分値Ｙを下記数式により常時計算する。
Ｙ＝Ｗ−ＷAV50-100
ステップＳ６２では、この差分値Ｙが１０kgより大きくなる時刻Ｔを求め、ステップＳ
６３では、この差分値Ｙが１０kgより小さくなる時刻Ｔ１を求め、ステップＳ６４にて、
時刻Ｔから時刻Ｔ１の間における差分値Ｙの最大値ＹMAXを求める。ステップＳ６５では
、吊荷が重量物であるかどうか判定し、前述した重量物判定処理で重量物判定有であれば
、ステップＳ６６で、ピーク閾値を基準値×０．１５（kg）と設定し、重量物判定処理で
重量物判定無であれば、ステップＳ６７で、ピーク閾値を２０kgと設定する。
【００４２】
ステップＳ６８では、時刻Ｔから時刻Ｔ１までの時間が０．５秒未満で、且つ、最大値
ＹMAXがピーク閾値より大きいかどうかを判定する。ここでは、作業者が所定時間内に意
識的に吊荷に対して力を１回から３回作用させるサイン動作を検出する。ここで、時刻Ｔ
から時刻Ｔ１までの時間が０．５秒を経過していたり、最大値ＹMAXがピーク閾値以下で
あるときには、ステップＳ６２に戻って処理を繰り返す。一方、時刻Ｔから時刻Ｔ１まで
の時間が０．５秒未満で、且つ、最大値ＹMAXがピーク閾値を越えていたら、ステップＳ
６９に移行し、現在のサインカウント数が０であるかどうかを判定し、サインカウント数
が０であればステップＳ７０でサイン判定値Ｙ0を最大値ＹMAXとし、ステップＳ７１でサ
インカウンタのカウント数を１つ加算する。そして、ステップＳ７２にて、サインカウン
タによるカウント開始（ステップＳ７１）から１秒経過したかどうかを判定し、１秒以内
であればステップＳ６２に戻って処理を繰り返す。
【００４３】
一方、ステップＳ６９にて、現在のサインカウント数が０でなければステップＳ７３に
移行し、ここで、最大値ＹMAXがサイン判定値Ｙ0×０．８５より大きいかどうかを判定す
る。つまり、２回目以降のサイン動作の判定は、１回目に比べてピーク閾値を低下させて
判定する。ここで、最大値ＹMAXがサイン判定値Ｙ0×０．８５より大きくなければ、ステ
ップＳ６２に戻って処理を繰り返し、最大値ＹMAXがサイン判定値Ｙ0×０．８５より大き
ければ、ステップＳ７１でサインカウンタのカウント数を１つ加算する。そして、ステッ
プＳ７２にて、前述と同様に、サインカウンタによるカウント開始から１秒経過したかど
うかを判定し、１秒以内であればステップＳ６２に戻って処理を繰り返す。
【００４４】
ここでの処理を具体的に説明すると、例えば、作業者が１秒以内に吊荷に力を２回作用
させるサイン動作を実行した場合、まず初めは、ステップＳ６１〜Ｓ７１の処理を連続的
に行うことで、サインカウント数を１とし、ステップＳ７２の判定処理でステップＳ６２
に戻る。そして、次に、ステップＳ６２〜Ｓ６９，Ｓ７３，Ｓ７１の処理を連続的に行う
ことで、サインカウント数を加算して２とする。そして、ステップＳ７２の判定処理で、
サインカウンタによるカウント開始から１秒経過したら、作業者が実行したサイン動作の
カウント数が２回であると確定する。
【００４５】
そのため、ステップＳ７４にて、サインカウント数が３回以内であるかどうかを判定し
、サインカウント数が３回以内であったときは、ステップＳ７５で、確定したサインカウ
ント数（１回〜３回）を出力し、ステップＳ７６で、サインカウント数を０とする。一方
、ステップＳ７４にて、サインカウント数が４回以上であったときは誤作動であると判定
し、ステップＳ７７でサインカウント数を０とした後、ステップＳ６２戻って処理を繰り
返す。
【００４６】
サインモード制御手段によるサインモード処理において、図９に示すように、ステップ
Ｓ８１では、前述したサイン検出処理で出力したサインカウント数の判定処理を行う。こ
こで、サインカウント数が１回（第１所定回数）であるとき、ステップＳ８２で、バラン
サモードまたはサインモードで吊荷が動作中であるかどうかを判定し、動作中であれば、
ステップＳ８３でこの吊荷の移動動作を停止する。一方、吊荷が動作中でなければ、ステ
ップＳ８４でバランサ制御モードであるかどうかを判定する。ここで、バランサ制御モー
ドであれば、ステップＳ８５でこのバランサ制御モードを終了し、バランサ制御モードで
なければ、ステップＳ８６で何もせずに現在の状態を維持する。
【００４７】
また、ステップＳ８１で、サインカウント数が２回（第２所定回数）であるとき、ステ
ップＳ８７で、バランサモードまたはサインモードで吊荷が動作中であるかどうかを判定
し、動作中であれば、ステップＳ８８で何もせずに現在の状態を維持する。一方、吊荷が
動作中でなければ、ステップＳ８９でバランサ制御モードであるかどうかを判定する。こ
こで、バランサ制御モードであれば、ステップＳ９０に移行し、ここで、一定巻上げ、つ
まり、一定時間（７秒間）だけ吊荷を上昇させる。ステップＳ９１では、サインが１回入
力されたかどうか、または、７秒が経過したかどうかを判定し、ここで、サインが１回入
力されるか、または、７秒が経過したら、ステップＳ９２に移行して吊荷の動作を停止す
る。一方、ステップＳ８９にて、バランサ制御モードになければ、ステップＳ９３でこの
バランサ制御モードを開始する。
【００４８】
また、ステップＳ８１で、サインカウント数が３回であるとき、ステップＳ９４で、バ
ランサモードまたはサインモードで吊荷が動作中であるかどうかを判定し、動作中であれ
ば、ステップＳ１００で何もせずに現在の状態を維持する。一方、吊荷が動作中でなけれ
ば、ステップＳ９５でバランサ制御モードであるかどうかを判定する。ここで、バランサ
制御モードであれば、ステップＳ９６に移行し、バランサ制御モード動作中でなければ、
ステップＳ１００で何もせずに現在の状態を維持する。ステップＳ９６では、吊荷が重量
物であるかどうかを判定し、重量物であれば、ステップＳ１００で何もせずに現在の状態
を維持し、重量物でなければ、ステップＳ９７に移行し、ここで、連続巻上げ、つまり、
連続して吊荷を上昇させる。ステップＳ９８では、サインが１回入力されたかどうか、ま
たは、差分値Ｙ（ステップＳ６１）が２５０kgを超えたかどうかを判定し、ここで、サイ
ンが１回入力されるか、または、差分値Ｙが２５０kgを超えたら、ステップＳ９９に移行
して吊荷の動作を停止する。
【００４９】
一方、バランサモード制御手段によるバランサモード開始処理において、図１０に示す
ように、ステップＳ１０１にて、外乱検出が有ったかどうか、または重量物検出が有った
かどうかを判定する。この場合、外乱検出は前述した外乱検出処理の判定結果を用いて判
定し、重量物判定は前述した重量物判定処理の判定結果を用いて判定する。ここで、外乱
検出無で、且つ、重量物検出無と判定されると、ステップＳ１０２に移行し、ロードセル
２６の計測結果に基いて下記数式を用いて吊荷の荷重変動分を算出する。
Ｙ＝５０点移動平均データＷAV50−基準値
一方、外乱検出有または重量物検出有と判定されると、ステップＳ１０３に移行し、ロ
ードセル２６の計測結果に基いて下記数式を用いて吊荷の荷重変動分を算出する。
Ｙ＝１００点平均データＷAV50-100−基準値
【００５０】
即ち、基本的には、電気的なノイズ成分や機械的なノイズ成分が除去された５０点移動
平均データＷAV50を用いて荷重変動分Ｙを計算するが、吊荷に外乱が生じていたり、吊荷
が重量物であるときは、低周波数のノイズや高周波数における振幅の大きいノイズを除去
して安定した波形が得られる１００点平均データＷAV50-100を用いて計算する。
【００５１】
各ステップＳ１０２，１０３にて荷重変動分Ｙが算出されると、ステップＳ１０４では
、この荷重変動分Ｙが５kgより大きいかまたは−５kgより小さいかどうかを判定すると共
に、荷重変動分Ｙが基準値×０．６より小さいかどうかを判定する。ここで、荷重変動分
Ｙが５kgより大きいかまたは−５kgより小さく、且つ、荷重変動分Ｙが基準値×０．６よ
り小さいという条件が達成されなければ、ステップＳ１０５でタイマーカウンタを０とし
てステップＳ１０１戻り、処理を繰り返す。一方、荷重変動分Ｙが５kgより大きいかまた
は−５kgより小さく、且つ、荷重変動分Ｙが基準値×０．６より小さければ、ステップＳ
１０６に移行し、タイマーを作動させる。
【００５２】
ステップＳ１０７では、このタイマーのカウント時間Ｔが０．５秒を経過したかどうか
を判定し、経過していなければ、ステップＳ１０１に戻って処理を繰り返す。一方、タイ
マーのカウント時間Ｔが０．５秒を経過していれば、ステップＳ１０８に移行する。つま
り、ステップＳ１０４の条件成立が０．５秒継続することで、前述した外乱検出処理にお
ける待ち時間（ステップＳ１５）を超え、検出した荷重変動が外乱動作でないことを確認
している。そして、ステップＳ１０８で設置判定を実行し、ステップＳ１０９で、タイマ
ーカウントを０とする。なお、この設置判定の実行処理は後述する設置判定処理（図１２
）の判定結果に基づくものであるが、この処理が実行されていない初期状態では、設置判
定無と設定されている。
【００５３】
そして、ステップＳ１１０にて、荷重変動分Ｙが５kg（第１所定値）より大きいか、ま
たは−５kg（第１所定値）より小さいかどうかを判定する。ここで、荷重変動分Ｙが５kg
より大きければ、ステップＳ１１１にて、巻き上げ動作後であって、基準値が書き換えら
れていないかどうかを判定する。即ち、吊荷が上昇して停止した後に吊荷に下向きの荷重
が作用した場合、作業者が吊荷を下降させるために意図的に荷重を負荷した場合と、吊荷
が周辺部材に係止して下向きの荷重が作用した場合がある。後述するが、吊荷が停止した
場合、基本的には基準値を書き換えるが、摩擦判定が有と判定されたときには、基準値の
書き換えを実行しない。この点は、前述した基準値設定処理のステップＳ５６で説明して
いる。従って、ステップＳ１１１にて、巻き上げ動作後であって基準値が書き換えられて
いないときには、摩擦により吊荷が停止した可能性が高いと判断し、何もしないでステッ
プＳ１０１に戻り、そうでない場合に、ステップＳ１１２で吊荷の巻下げ動作を開始する
。
【００５４】
一方、ステップＳ１１０で、荷重変動分Ｙが５kgより小さければ、ステップＳ１１３に
て、巻き下げ動作後であって、基準値が書き換えられていないかどうかを判定する。即ち
、前述と同様に、吊荷が下降して停止した後に吊荷に上向きの荷重が作用した場合、作業
者が吊荷を上昇させるために意図的に荷重を負荷した場合と、吊荷が周辺部材に係止して
上向きの荷重が作用した場合がある。従って、ステップＳ１１３にて、巻き下げ動作後で
あって基準値が書き換えられていないときには、摩擦により吊荷が停止した可能性が高い
と判断し、何もしないでステップＳ１０１に戻り、そうでない場合に、ステップＳ１１４
で吊荷の巻上げ動作を開始する。
【００５５】
即ち、ステップＳ１１０〜Ｓ１１４では、吊荷が上昇または下降中であるとき、この吊
荷に摩擦が作用して停止したと判断されたときには、吊荷の逆方向への移動を禁止してい
る。
【００５６】
また、バランサモード制御手段によるバランサモード停止処理において、図１１に示す
ように、ステップＳ１２１にて、外乱検出が有ったかどうか、または重量物検出が有った
かどうかを判定する。ここで、外乱検出無で、且つ、重量物検出無と判定されると、ステ
ップＳ１２２に移行し、ロードセル２６の計測結果に基いて下記数式を用いて吊荷の荷重
変動分を算出する。
Ｙ＝５０点平均データＷAV50-50−基準値
一方、外乱検出有または重量物検出有と判定されると、ステップＳ１２３に移行し、ロ
ードセル２６の計測結果に基いて下記数式を用いて吊荷の荷重変動分を算出する。
Ｙ＝１００点平均データＷAV50-100−基準値
【００５７】
そして、ステップＳ１２４にて、吊荷が巻き上げ動作中であるか、巻下げ動作中である
かどうかを判定する。ここで、吊荷が巻き上げ動作中であれば、ステップＳ１２５で、荷
重変動分Ｙが−３kgより大きく、且つ、±２０kg（第２所定値）より大きいかどうかを判
定する。即ち、巻き上げ動作中の吊荷に対して大きな荷重が作用したときには、ステップ
Ｓ１２９に移行して吊荷の動作を停止し、巻き上げ動作中の吊荷に対して大きな荷重が作
用しないときには、ステップＳ１２６に移行して吊荷の巻き上げ動作を継続する。一方、
ステップＳ１２４にて、吊荷が巻下げ動作中であれば、ステップＳ１２７で、荷重変動分
Ｙが３kgより小さく、且つ、±２０kg（第２所定値）より大きいかどうかを判定する。即
ち、巻き下げ動作中の吊荷に対して大きな荷重が作用したときには、ステップＳ１２９に
移行して吊荷の動作を停止し、巻き下げ動作中の吊荷に対して大きな荷重が作用しないと
きには、ステップＳ１２８に移行して吊荷の巻き下げ動作を継続する。
【００５８】
設置判定手段による設置判定処理において、図１２に示すように、ステップＳ１３１に
て、基準値設定処理（図７参照）を実行し、ステップＳ１３２にて、重量物であると判定
され、且つ、基準値が４０kg（設置判定重量）より小さいかどうかを判定する。ここで、
重量物であって基準値が４０kgより小さければ、ステップＳ１３３で設置有り、つまり、
吊荷がどこかに置かれたものと判定する一方、重量物でなかったり、基準値が４０kg以上
であれば、ステップＳ１３４で設置無と判定する。
【００５９】
摩擦判定手段による摩擦判定処理において、図１３に示すように、ステップＳ１４１に
て、動作中の吊荷のデータを取得し、吊荷の重量Ｗと５０点移動平均データＷAV50の差分
の平均値を算出し、ステップＳ１４２にて、バランサ動作を終了する。そして、ステップ
Ｓ１４３にて、算出した平均値が２．５kg（摩擦判定値）より大きいかどうかを判定し、
平均値が２．５kg以下であれば、ステップＳ１４８で摩擦無と判定する。一方、ステップ
Ｓ１４３で、平均値が２．５kgより大きければ、ステップＳ１４４で、吊荷が巻き上げ動
作中であるか、巻下げ動作中であるかどうかを判定する。ここで、吊荷が巻き上げ動作中
であれば、巻き上げ動作後にステップＳ１４５に移行し、基準値が５０点移動平均データ
ＷAV50より大きければ、ステップＳ１４７で摩擦有りと判定する一方、基準値が５０点移
動平均データＷAV50以下であれば、ステップＳ１４８で、摩擦無と判定する。また、ステ
ップＳ１４４で、吊荷が巻き下げ動作中であれば、巻き下げ動作後にステップＳ１４６に
移行し、基準値が５０点移動平均データＷAV50より小さければ、ステップＳ１４７で摩擦
有りと判定する一方、基準値が５０点移動平均データＷAV50以上であれば、ステップＳ１
４８で、摩擦無と判定する。
【００６０】
このように各手段の処理方法について詳細に説明したが、ここで、本実施例のウインチ
制御装置の全体の制御の流れについて説明する。
【００６１】
本実施例のウインチ制御装置におけるバランサ制御の開始処理において、各アームを伸
張することでバケットを所定の高さまで移動し、その後、ウインチの吊具２５により吊荷
を吊り上げる。この状態で、図２に示すように、ステップＳ２０１で外乱検出処理（図４
）を実行し、ステップＳ２０２で外乱モード切替処理（図５）を実行し、ステップＳ２０
３で基準値設定処理（図７）を実行し、ステップＳ２０４で重量物判定処理（図６）を実
行する。
【００６２】
そして、ステップＳ２０５にて、制御モードの切替判定（図８のサイン検出処理、図９
のサインモード処理）を行う。即ち、初期段階では、バランサ制御モードがＯＦＦ状態に
あり、サイン検出処理（図８）でサインカウント数が２回あったときに、ステップＳ２０
６にて、バランサ制御モードを開始する。なお、この処理は、サインモード処理（図９）
におけるステップＳ８１，Ｓ８７，Ｓ８９，Ｓ９３の処理と同様である。
【００６３】
バランサ制御モードが開始されると、バランサ制御中の処理において、図３に示すよう
に、ステップＳ３０１で外乱検出処理（図４）を実行し、ステップＳ３０２で外乱モード
切替処理（図５）を実行し、ステップＳ３０３で基準値設定処理（図７）を実行する。そ
して、ステップＳ３０４にて、吊荷に荷重変動があったかどうかを判定し、荷重変動があ
ったときには、ステップＳ３０５にて、動作モードを選択する。即ち、吊荷の荷重変動が
バランサモードを開始する条件に適合したもの、例えば、バランサモード処理におけるス
テップＳ１０４の条件が成立したら、ステップＳ３０６に移行し、吊荷の荷重変動がサイ
ンモードを開始する条件に適合したもの、例えば、サインモード処理におけるステップＳ
８１のサインカウント数が２回または３回の条件として成立したら、ステップＳ３０８に
移行する。
【００６４】
そして、ステップＳ３０６では、バランサモード処理（図１０、図１１）を実行し、続
いて、ステップＳ３０７では、バランサモード動作後に判定処理（図１２の設置判定処理
、図１３の摩擦判定処理）を実行する。一方、ステップＳ３０８では、サインモード処理
（図９）を実行する。
【００６５】
具体的に説明すると、図１において、作業者が停止中の吊荷を下方に引いて下向きの荷
重を所定時間付与すると、ロードセル２６が吊荷の重量の変動量を計測し、制御装置２７
は、バランサモード処理を実行することで、駆動モータ２２により巻取ドラム２１を回転
し、ワイヤロープ２３を介して吊荷を下降させることができる。この場合、作業者が下向
き荷重の付与をやめると、吊荷の重量の変動量が減少するため、吊荷の下降動作も停止す
る。また、吊荷が所定の位置に設置されたり、周辺部材に接触して摩擦が作用すると、吊
荷の重量の変動量が大きくなって吊荷が昇降する恐れがあるが、この場合、吊荷の重量変
動により設置判定処理が吊荷の設置を検出し、また、摩擦判定処理が吊荷の摩擦を検出す
ることで、吊荷の上昇または下降動作が禁止されることとなり、吊荷をその位置に停止す
ることができる。
【００６６】
このような状況下で停止した場合、作業者は、停止中の吊荷に対して所定時間内に所定
回数だけ吊荷に外力を付与、つまり、サインを送ると、制御装置２７は、ロードセル２６
が計測した吊荷の重量の変動回数に基いてサインモード処理を実行することで、そのサイ
ン回数に応じて駆動モータ２２により巻取ドラム２１を回転し、ワイヤロープ２３を介し
て吊荷を上昇させることができる。
【００６７】
そして、図３に示すように、ステップＳ３０９にて、制御モードの切替判定（図８のサ
イン検出処理、図９のサインモード処理）を行う。即ち、バランサ制御モードがＯＮ状態
にあり、サイン検出処理（図８）でサインカウント数が１回あったときに、ステップＳ３
１０にて、バランサ制御モードを終了する。なお、この処理は、サインモード処理（図９
）におけるステップＳ８１，Ｓ８２，Ｓ８４，Ｓ８５の処理と同様である。一方、ステッ
プＳ３０９にて、サイン１が入力されなければ、ステップＳ３０１に戻って、バランサ制
御モードが継続され、バランサモード処理またはサインモード処理が実行され、吊荷が所
定の位置に設置される。
【００６８】
このように本実施例のウインチ制御装置にあっては、高所作業車におけるアームの先端
部に設けられた本体架台１１にブーム１６を連結し、このブームの基端部に固定された基
板１８にドラム支持台１９を水平支持軸２０により回動自在に支持し、このドラム支持台
１９上に巻取ドラム２１を回転自在に支持して駆動モータ２２により正逆回転可能とし、
ワイヤロープ２３は基端部側を巻取ドラム２１に巻き取る一方、先端部側をシーブ２４を
介して垂下し、先端部に吊荷を吊り下げる吊具２５を連結し、基板１８の先端部とドラム
支持台１９の先端部との間に吊荷重量計測手段としてのロードセル２６を架設することで
ウインチを構成し、制御装置２７はロードセル２６の計測結果に基いて駆動モータ２２を
駆動し、巻取ドラム２１を正回転または逆回転させることでワイヤロープ２３を繰り出し
または巻き取り、吊具２５に吊り下げられた吊荷を昇降させるようにしている。
ている。
【００６９】
従って、基板１８とドラム支持台１９との間にロードセル２６を架設し、このロードセ
ル２６の計測結果を吊荷の重量として処理することで、吊荷の重量を適正に計測すること
ができると共に、構造を簡素化することができる。
【００７０】
そして、本実施例では、吊荷の重量の変動量に応じて巻取ドラム２１を正逆回転させる
ことで吊荷を昇降させるバランサモードと、吊荷の重量の変動回数に応じて巻取ドラム２
１を正逆回転させることで吊荷を昇降させるサインモードとを有し、制御装置２７は、吊
荷の重量の変動量及び変動回数に応じてバランサモードまたはサインモードを選択切替す
るようにしている。
【００７１】
従って、バランサモードでは、吊荷の重量の変動量に応じて吊荷が昇降し、サインモー
ドでは、吊荷の重量の変動回数に応じて吊荷が昇降することとなり、吊荷の昇降作業の状
況に応じて各モードを切替えることで、吊荷の重量変化の要因を適正に判断し、吊荷の昇
降作業を円滑に行って作業性を向上することができる。
【００７２】
この場合、制御装置２７は、所定時間内における吊荷の重量の変動回数、つまり、サイ
ンが２回のときにバランサ制御モードを開始し、吊荷の重量の変動量が第１所定値（例え
ば、±５kg）より増減したときにバランサモードを選択する一方、所定時間内におけるサ
インが２回または３回のときにサインモードを選択し、また、所定時間内におけるサイン
が１回のときにバランサ制御モードを終了するようにしている。従って、バランサ制御モ
ードの開始及び終了、バランサモードとサインモードの切替を容易に、且つ、適正に行う
ことができる。
【００７３】
なお、制御装置２７は、サインが２回のときにバランサ制御モードを開始し、サインが
１回のときにバランサ制御モードを終了するようにしたが、別途、操作レバーを設けたり
、ウインチレバーを用いて、このレバー操作によりバランサ制御モードの開始や終了を実
行するようにしても良い。
【００７４】
そして、バランサモードでは、吊荷の重量の変動量が、例えば、５kgよりも増加したと
きに吊荷を下降させる一方、吊荷の重量が、例えば、−５kgよりも減少したときに吊荷を
上昇させるようにしている。従って、作業者は吊荷に対して移動したい方向の操作力を付
与するだけで、容易に吊荷を昇降することができる。
【００７５】
また、バランサモードでは、吊荷の下降中または上昇中に、この吊荷の重量の変動量が
比較的大きいときには吊荷を停止させるようにしている。即ち、吊荷の重量が設置判定重
量（例えば、４０kg）より小さくなったときに吊荷が設置されたと判定する設置判定手段
を設け、制御装置２７は、吊荷が設置されたときに、吊荷の重量の変動量に拘らずこの吊
荷の昇降を停止している。従って、設置が原因での重量の変動による吊荷の上昇動作を阻
止し、吊荷を設置した位置で停止してその後の作業を適正に行うことができる。
【００７６】
また、昇降中における吊荷の現在と過去の重量の偏差が摩擦判定値（例えば、２．５kg
）より大きくなったときに吊荷に摩擦が作用したと判定する摩擦判定手段を設け、制御装
置２７は、吊荷に摩擦が作用したときには、吊荷の逆方向への移動を禁止している。従っ
て、摩擦が原因での重量の変動による吊荷の上昇動作または下降動作を禁止し、吊荷を摩
擦が発生した位置で停止してその後の作業を適正に行うことができる。その結果、吊荷の
重量が大きく変動したときには、これを吊荷の設置や吊荷の異常等と判断して吊荷を停止
することとなり、吊荷の急な昇降を阻止して安全性を向上することができる。
【００７７】
一方、サインモードでは、吊荷の重量の変動回数、つまり、サインが２回のときには吊
荷を所定時間だけ上昇させ、サインが３回のときには吊荷を連続して上昇させるようにし
ている。従って、操作者が吊荷に付与するサインの回数に応じて吊荷の動作を選択するこ
とができ、作業性を向上することができる。
【００７８】
また、所定時間内における吊荷の重量の変動量の最大値を算出し、この最大値が所定値
、例えば、５kgを超えた回数が所定回数（例えば、４回）を超えたときに、吊荷に対して
外乱が発生したと判定する外乱検出手段を設け、制御装置２７は、外乱が検出されなかっ
たときは、５０点移動平均データＷAV50から基準値を減算して吊荷の変化量を算出する一
方、外乱が検出されたときには、１００点平均データＷAV50-100から基準値を減算して吊
荷の変化量を算出している。従って、基本的には、電気的なノイズ成分や機械的なノイズ
成分が除去された５０点移動平均データＷAV50を用いて標準偏差を計算するが、吊荷に外
乱が生じていたり、吊荷が重量物であるときは、低周波数のノイズや高周波数における振
幅の大きいノイズを除去して安定した波形が得られる１００点平均データＷAV50-100を用
いて計算するようにしており、外乱によるデータのバラツキを抑制して適正なデータ処理
を行うことができ、外乱による吊荷の異常動作の発生を防止することができる。
【００７９】
更に、現在から過去所定計測回数分の吊荷の重量の移動平均値を基準値として設定する
と共に、現在から過去所定計測回数分の吊荷の重量の標準偏差と、現在と過去所定計測回
数前の吊荷の重量との偏差とが予め設定された所定値より小さいときに基準値を書き換え
る基準値設定手段を設け、制御装置２７は、この基準値に基いて各種の処理を実行するよ
うにしている。従って、吊荷の昇降動作に応じて変動する吊荷の重量を最適化して基準値
として利用することで、高精度な制御を可能とすることができる。
【００８０】
なお、上述した実施例にて、本発明のウインチ制御装置を高所作業車に設けられたもの
として説明したが、適用範囲はこれに限らず、吊荷の昇降を行うウインチが装着可能なも
のであれば、いずれの装置でも良く、同様の作用効果を奏することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明に係るウインチ制御装置は、吊荷の重量の変動量及び変動回数に応じてバランサ
モードまたはサインモードを選択切替可能としたものであり、いずれの装置に適用された
ウインチにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の一実施例に係るウインチ制御装置の概略構成図である。
【図２】本実施例のウインチ制御装置によるバランサ制御開始処理のフローチャートである。
【図３】本実施例のウインチ制御装置によるバランサ制御中処理のフローチャートである。
【図４】外乱検出処理のフローチャートである。
【図５】外乱モード処理のフローチャートである。
【図６】重量物判定処理のフローチャートである。
【図７】基準値設定処理のフローチャートである。
【図８】サイン検出処理のフローチャートである。
【図９】サインモード処理のフローチャートである。
【図１０】バランサモード処理における動作開始のフローチャートである。
【図１１】バランサモード処理における動作停止のフローチャートである。
【図１２】設置判定処理のフローチャートである。
【図１３】摩擦判定処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００８３】
１１ 架台
１６ ブーム
１８ 基板
１９ ドラム支持台
２０ 水平支持軸
２１ 巻取ドラム
２２ 駆動モータ
２３ ワイヤロープ
２５ 吊具
２６ ロードセル（吊荷重量計測手段）
２７ 制御装置（バランサモード制御手段、サインモード制御手段、動作モード選択手
段、外乱検出手段、基準値設定手段、設置判定手段、摩擦判定手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体架台と、該本体架台に回転自在に支持された巻取ドラムと、該巻取ドラムを正逆回
転可能な駆動モータと、基端部側が前記巻取ドラムに巻き取られて先端部に吊具が連結さ
れたワイヤロープと、前記吊具に吊り下げられた吊荷の重量を計測する吊荷重量計測手段
と、前記吊荷重量計測手段が計測した前記吊荷の重量の変動量に応じて前記駆動モータを
駆動して前記巻取ドラムを正逆回転させることで前記吊荷を昇降させるバランサモード制
御手段と、前記吊荷重量計測手段が計測した前記吊荷の重量の変動回数に応じて前記駆動
モータを駆動して前記巻取ドラムを正逆回転させることで前記吊荷を昇降させるサインモ
ード制御手段と、前記吊荷重量計測手段が計測した前記吊荷の重量の変動量及び変動回数
に応じて前記バランサモード制御手段または前記サインモード制御手段を選択する動作モ
ード選択手段とを具えたことを特徴とするウインチ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のウインチ制御装置において、前記バランサモード制御手段は、前記吊
荷の重量の変動量が予め設定された第１所定値よりも増加したときに前記吊荷を下降させ
る一方、前記吊荷の重量が前記第１所定値よりも減少したときに前記吊荷を上昇させるこ
とを特徴とするウインチ制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のウインチ制御装置において、前記バランサモード制御手段は、前記吊
荷が下降中または上昇中であるとき、前記吊荷の重量の変動量が前記第１所定値より大き
い第２所定値よりも増加または減少したときに前記吊荷を停止させることを特徴とするウ
インチ制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載のウインチ制御装置において、前記サインモード制御手段は、所定時間
内における前記吊荷の重量の変動回数が予め設定された第２所定回数のときに前記吊荷を
予め設定された所定時間だけ上昇させ、所定時間内における前記吊荷の重量の変動回数が
予め設定された第３所定回数のときに前記吊荷を連続して上昇させることを特徴とするウ
インチ制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載のウインチ制御装置において、所定時間内に前記吊荷の重量の変動量が
予め設定された最大値を超えた回数が予め設定された所定回数を超えたときに前記吊荷に
外部から力が作用して外乱が発生したと判定する外乱検出手段を設け、前記バランサモー
ド制御手段は、前記外乱検出手段が外乱を検出したときに、現在から過去所定計測回数分
の前記吊荷の重量の移動平均値を前記吊荷の重量として各種の処理を実行することを特徴
とするウインチ制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載のウインチ制御装置において、現在から過去所定計測回数分の前記吊荷
の重量の移動平均値を基準値として設定すると共に、現在から過去所定計測回数分の前記
吊荷の重量の標準偏差と、現在と過去所定計測回数前の前記吊荷の重量との偏差とが予め
設定された所定値より小さいときに前記基準値を書き換える基準値設定手段を設け、前記
バランサモード制御手段と前記サインモード制御手段と前記動作モード選択手段は、前記
基準値設定手段が設定した基準値を前記吊荷の重量として各種の処理を実行することを特
徴とするウインチ制御装置。
【請求項７】
請求項１に記載のウインチ制御装置において、前記吊荷の重量が予め設定された設置判
定重量より小さくなったときに前記吊荷が設置されたと判定する設置判定手段を設け、前
記バランサモード制御手段は、前記設置判定手段が設置を判定したときに、前記吊荷の重
量の変動量に拘らず前記吊荷の昇降を停止することを特徴とするウインチ制御装置。
【請求項８】
請求項１に記載のウインチ制御装置において、昇降中における前記吊荷の重量と現在か
ら過去所定計測回数分の前記吊荷の重量の移動平均値との偏差が予め設定された摩擦判定
値より大きくなったときに前記吊荷に摩擦が作用したと判定する摩擦判定手段を設け、前
記バランサモード制御手段は、前記摩擦判定手段が摩擦を判定したときに、前記吊荷の逆
方向への移動を禁止することを特徴とするウインチ制御装置。
【請求項１】
本体架台と、該本体架台に回転自在に支持された巻取ドラムと、該巻取ドラムを正逆回
転可能な駆動モータと、基端部側が前記巻取ドラムに巻き取られて先端部に吊具が連結さ
れたワイヤロープと、前記吊具に吊り下げられた吊荷の重量を計測する吊荷重量計測手段
と、前記吊荷重量計測手段が計測した前記吊荷の重量の変動量に応じて前記駆動モータを
駆動して前記巻取ドラムを正逆回転させることで前記吊荷を昇降させるバランサモード制
御手段と、前記吊荷重量計測手段が計測した前記吊荷の重量の変動回数に応じて前記駆動
モータを駆動して前記巻取ドラムを正逆回転させることで前記吊荷を昇降させるサインモ
ード制御手段と、前記吊荷重量計測手段が計測した前記吊荷の重量の変動量及び変動回数
に応じて前記バランサモード制御手段または前記サインモード制御手段を選択する動作モ
ード選択手段とを具えたことを特徴とするウインチ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のウインチ制御装置において、前記バランサモード制御手段は、前記吊
荷の重量の変動量が予め設定された第１所定値よりも増加したときに前記吊荷を下降させ
る一方、前記吊荷の重量が前記第１所定値よりも減少したときに前記吊荷を上昇させるこ
とを特徴とするウインチ制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のウインチ制御装置において、前記バランサモード制御手段は、前記吊
荷が下降中または上昇中であるとき、前記吊荷の重量の変動量が前記第１所定値より大き
い第２所定値よりも増加または減少したときに前記吊荷を停止させることを特徴とするウ
インチ制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載のウインチ制御装置において、前記サインモード制御手段は、所定時間
内における前記吊荷の重量の変動回数が予め設定された第２所定回数のときに前記吊荷を
予め設定された所定時間だけ上昇させ、所定時間内における前記吊荷の重量の変動回数が
予め設定された第３所定回数のときに前記吊荷を連続して上昇させることを特徴とするウ
インチ制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載のウインチ制御装置において、所定時間内に前記吊荷の重量の変動量が
予め設定された最大値を超えた回数が予め設定された所定回数を超えたときに前記吊荷に
外部から力が作用して外乱が発生したと判定する外乱検出手段を設け、前記バランサモー
ド制御手段は、前記外乱検出手段が外乱を検出したときに、現在から過去所定計測回数分
の前記吊荷の重量の移動平均値を前記吊荷の重量として各種の処理を実行することを特徴
とするウインチ制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載のウインチ制御装置において、現在から過去所定計測回数分の前記吊荷
の重量の移動平均値を基準値として設定すると共に、現在から過去所定計測回数分の前記
吊荷の重量の標準偏差と、現在と過去所定計測回数前の前記吊荷の重量との偏差とが予め
設定された所定値より小さいときに前記基準値を書き換える基準値設定手段を設け、前記
バランサモード制御手段と前記サインモード制御手段と前記動作モード選択手段は、前記
基準値設定手段が設定した基準値を前記吊荷の重量として各種の処理を実行することを特
徴とするウインチ制御装置。
【請求項７】
請求項１に記載のウインチ制御装置において、前記吊荷の重量が予め設定された設置判
定重量より小さくなったときに前記吊荷が設置されたと判定する設置判定手段を設け、前
記バランサモード制御手段は、前記設置判定手段が設置を判定したときに、前記吊荷の重
量の変動量に拘らず前記吊荷の昇降を停止することを特徴とするウインチ制御装置。
【請求項８】
請求項１に記載のウインチ制御装置において、昇降中における前記吊荷の重量と現在か
ら過去所定計測回数分の前記吊荷の重量の移動平均値との偏差が予め設定された摩擦判定
値より大きくなったときに前記吊荷に摩擦が作用したと判定する摩擦判定手段を設け、前
記バランサモード制御手段は、前記摩擦判定手段が摩擦を判定したときに、前記吊荷の逆
方向への移動を禁止することを特徴とするウインチ制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−３２１５９４（Ｐ２００６−３２１５９４Ａ）
【公開日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４５１０６（Ｐ２００５−１４５１０６）
【出願日】平成１７年５月１８日（２００５．５．１８）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成１７年１月１８日 中部電力株式会社がインターネットアドレス（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｈｕｄｅｎ．ｃｏ．ｊｐ／ｔｏｒｉｋｕｍｉ／ｋｅｎｋｙｕ／ｆｒ ｎｅｗｓ１１２．ｈｔｍｌ）にて発表
【出願人】（０００２１３２９７）中部電力株式会社 (811)
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【出願人】（０００２１９８２０）株式会社トーエネック (51)
【公開日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１８日（２００５．５．１８）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成１７年１月１８日 中部電力株式会社がインターネットアドレス（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｈｕｄｅｎ．ｃｏ．ｊｐ／ｔｏｒｉｋｕｍｉ／ｋｅｎｋｙｕ／ｆｒ ｎｅｗｓ１１２．ｈｔｍｌ）にて発表
【出願人】（０００２１３２９７）中部電力株式会社 (811)
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【出願人】（０００２１９８２０）株式会社トーエネック (51)
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