特許ウォッチ

公開番号2024087440
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-01
出願番号2022202264
出願日2022-12-19
発明の名称クレーン装置
出願人株式会社タダノ
代理人個人,個人
主分類B66C 13/00 20060101AFI20240624BHJP(巻上装置;揚重装置;牽引装置)
要約【課題】適切な安全処理を自動で行い、且つ使い勝手の良いクレーン装置を提供する。
【解決手段】クレーン装置のコントローラが実装する制御プログラムは、センサが計測した揚程L2、及びブーム先端部から吊荷までの距離である繰り出し長さL1を取得する(S12)。制御プログラムは、揚程L2及び繰り出し長さL1に基づいて、監視対象面から吊荷までの距離である吊荷高さHを算出する(S13)。制御プログラムは、揚程L2及び吊荷高さHに基づいて判断領域を設定する(S14)。制御プログラムは、設定した判断領域と監視画像データとに基づいて、人が映っているか否かが判断される判断画像データを生成する。制御プログラムは、判断画像データが示す判断画像に人が映っているとの判断結果を取得した場合(S18及びS19:Yes)、ウインチ等の駆動を停止させる(S23)。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
起伏及び伸縮可能なブームと、
上記ブームの基端部側に設けられ、ワイヤロープの繰り出し及び巻き取りが可能なウインチと、
上記ウインチから繰り出されて上記ブームの先端部に掛け回された上記ワイヤロープに繋がれた吊荷用フックと、
上記ブームの先端部に設置されており、下方を撮像して監視画像データを出力する監視カメラと、
上記監視画像データが入力されるコントローラと、を備え、
上記コントローラは、
監視対象面から上記吊荷用フックに吊下された吊荷までの距離である吊荷高さを決定する吊荷高さ決定処理と、
上記吊荷高さ及び上記監視画像データに基づいて、上記監視画像データが示す監視画像の一部の領域を、人が映っているか否かを判断する判断領域として設定する判断領域設定処理と、
上記判断領域に人が映っているか否かの判断結果を取得する結果取得処理と、
上記判断領域に人が映っていることを示す上記判断結果を取得したことに基づいて所定の安全処理と、を実行するクレーン装置。
続きを表示（約 2,600 文字）【請求項２】
上記ブームの先端部からの上記ワイヤロープの繰り出し長さに応じた第１計測値を出力するワイヤ長さセンサと、
上記ブームの先端部に設置されており、当該先端部から上記監視対象面までの距離に応じた第２計測値を出力する測距センサと、を更に備え、
上記吊荷高さ決定処理は、
上記第１計測値が示す上記繰り出し長さ、及び上記第２計測値が示す距離に基づいて、上記吊荷高さを算出する処理である、請求項１に記載のクレーン装置。
【請求項３】
上記ブームの先端部からの上記ワイヤロープの繰り出し長さに応じた第１計測値を出力するワイヤ長さセンサと、
上記ブームの長さに応じた第３計測値を出力するブーム長さセンサと、
上記ブームの起伏角度に応じた第４計測値を出力する起伏角度センサと、
上記吊荷が上記ワイヤロープに加える負荷に応じた第５計測値を出力する吊荷荷重センサと、を更に備え、
上記吊荷高さ決定処理は、
上記第５計測値が示す上記負荷がゼロから変化したとき或いはゼロになったときである所定時点における上記第１計測値、上記第３計測値、及び上記第４計測値を取得する第１取得処理と、
上記第１取得処理で取得した上記第１計測値、上記第３計測値、及び上記第４計測値に基づいて、クレーン設置面と上記監視対象面との高さの差を示す相対高さを算出する処理と、
上記相対高さと、新たに取得した上記第１計測値、上記第３計測値、及び上記第４計測値に基づいて、上記吊荷高さを算出する処理と、を含む、請求項１に記載のクレーン装置。
【請求項４】
上記ブームの先端部からの上記ワイヤロープの繰り出し長さに応じた第１計測値を出力するワイヤ長さセンサと、
上記ブームの長さに応じた第３計測値を出力するブーム長さセンサと、
上記ブームの起伏角度に応じた第４計測値を出力する起伏角度センサと、
クレーン設置面と上記監視対象面との差を示す相対高さの入力を受け付ける入力装置と、を更に備え、
上記吊荷高さ決定処理は、
上記相対高さ、上記第１計測値、上記第３計測値、及び上記第４計測値に基づいて、上記吊荷高さを算出する処理である、請求項１に記載のクレーン装置。
【請求項５】
上記吊荷高さ決定処理は、
上記監視画像に映る特定物体のサイズと、メモリに予め記憶された閾値サイズ或いは演算式とに基づいて上記吊荷高さを決定する処理を含む、請求項１に記載のクレーン装置。
【請求項６】
上記監視カメラの画角は一定であり、
上記コントローラは、
上記監視対象面から上記監視カメラまでの距離であるカメラ高さを決定するカメラ高さ決定処理を更に実行し、
上記判断領域設定処理は、上記カメラ高さに更に基づいて上記判断領域を設定する処理である、請求項１に記載のクレーン装置。
【請求項７】
上記コントローラは、
コンピュータと、
上記吊荷高さ決定処理、判断領域設定処理、結果取得処理、及び安全処理を上記コンピュータに実行させる制御プログラム、及び人が映っているか否かを判断する人判断処理と判断結果を出力する処理とを上記コンピュータに実行させる人判断プログラムを記憶するメモリと、を備え、
上記判断領域設定処理は、
上記吊荷高さ及び上記監視画像データに基づいて判断画像データを生成する処理含み、
上記結果取得処理は、
上記判断画像データを上記人判断プログラムに受け渡す処理と、
上記人判断プログラムから上記判断結果を受け取る処理とを含む、請求項１に記載のクレーン装置。
【請求項８】
上記コントローラは、
上記監視対象面から上記監視カメラまでの距離であるカメラ高さを決定するカメラ高さ決定処理を更に実行し、
上記判断領域設定処理は、
上記カメラ高さ及び上記監視画像データに基づいて吊荷の揺れの振幅を決定する振幅決定処理を含み、当該振幅に更に基づいて上記判断領域を設定する処理である、請求項１に記載のクレーン装置。
【請求項９】
旋回台と、
上記旋回台に搭載され、且つ起伏及び伸縮可能なブームと、
上記ブームの基端部側に設けられ、ワイヤロープの繰り出し及び巻き取りが可能なウインチと、
上記ウインチから繰り出されて上記ブームの先端部に掛け回された上記ワイヤロープに繋がれた吊荷用フックと、
上記ブームの先端部に設置されており、下方を撮像して監視画像データを出力する監視カメラと、
上記旋回台の旋回操作と、上記ブームの起伏操作及び伸縮操作とを受け付ける操縦装置と、
上記監視画像データが入力されるコントローラと、を備え、
上記コントローラは、
監視対象面から上記吊荷用フックまでの距離であるフック高さを決定するフック高さ決定処理と、
上記フック高さが、メモリに予め記憶された閾値高さ未満であるか否かを判断するフック高さ判断処理と、
上記フック高さが上記閾値高さ未満であることに基づいて、上記旋回操作、上記起伏操作、及び上記伸縮操作がそれぞれ示す移動方向及び移動速度に基づいて、所定時間経過後までの上記吊荷用フックの移動軌跡を推定する軌跡推定処理と、
上記監視画像データ及び上記移動軌跡に基づいて、上記監視画像データが示す画像の一部の領域を、人が映っているか否かを判断する判断領域として設定する判断領域設定処理と、
上記判断領域に人が映っているか否かの判断結果を取得する結果取得処理と、
上記判断領域に人が映っていることを示す上記判断結果を取得したことに基づいて所定の安全処理と、を実行するクレーン装置。
【請求項１０】
吊荷が上記ワイヤロープに加える負荷に応じた計測値を出力する吊荷荷重センサを更に備え、
上記コントローラは、上記計測値が示す負荷がゼロであることに基づいて、上記フック高さ決定処理、上記軌跡推定処理、上記判断領域設定処理、上記結果取得処理、及び上記安全処理を実行する、請求項９に記載のクレーン装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブームの先端部に監視カメラが設けられたクレーン装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、監視カメラを備えるクレーン装置を開示する。監視カメラは、ブームの先端部に取り付けられ、吊荷及びその周辺を撮影する。監視カメラが撮影した監視映像は、キャビンに設置された監視モニタに表示される。オペレータ（操縦者）は、監視映像を見ながらクレーン装置の操縦を行う。
【０００３】
特許文献１に記載されたクレーン装置では、監視映像の中央部分を囲むオブジェクトが監視映像に重ねて表示される。当該オブジェクトは、フックの垂直投影点を中心とする円であり、これは地面における所定半径（５ｍ）の円形領域を示す。このオブジェクトは、吊荷の運搬作業における安全性を確保するため、オペレータに注意を促す領域（注意領域）である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第７０８８４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されたクレーン装置では、上記注意領域に映った人をオペレータが看過してしまうおそれがある。そこで、本願発明者は、上記注意領域に人が映っているか否かの判断を、オペレータではなくプログラム（いわゆる人判断プログラム）に行わせる点に着目した。そして、上記注意領域に人が映っていると人判断プログラムが判断した場合に、クレーンの駆動停止等の処理（安全処理）をクレーン装置に自動で行わせることにより、作業の安全性をより向上させることができると考えた。
【０００６】
ただし、安全処理の自動実行が採用される場合、次のような問題の発生が予想される。すなわち、人が映っているか否かの判断の対象となる領域（判断領域）が、人の存在により作業の安全上支障が生じると想定される範囲（想定範囲）よりも広く設定されると、安全上支障がないにも拘らず安全処理が実行され、作業中にクレーン装置が停止する。
【０００７】
一方、クレーン装置では、吊荷の運搬作業の前後において、吊荷用フックが地表などの作業面付近を移動される場合がある。そこで、本願発明者は、作業面付近における吊荷用フックの移動においても、人判断プログラムを用いて上記安全処理を自動で行うことにより、作業の安全性を向上させるべきであると考えた。
【０００８】
本発明は、前述された事情に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、適切な安全処理を自動で行い、使い勝手を向上させたクレーン装置を提供することである。また、本発明の第２の目的は、作業面（監視対象面）付近において吊荷用フックを安全に移動させることが可能なクレーン装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
(1) 第１の発明に係るクレーン装置は、起伏及び伸縮可能なブームと、上記ブームの基端部側に設けられ、ワイヤロープの繰り出し及び巻き取りが可能なウインチと、上記ウインチから繰り出されて上記ブームの先端部に掛け回された上記ワイヤロープに繋がれた吊荷用フックと、上記ブームの先端部に設置されており、下方を撮像して監視画像データを出力する監視カメラと、上記監視画像データが入力されるコントローラと、を備える。上記コントローラは、監視対象面から上記吊荷用フックに吊下された吊荷までの距離である吊荷高さを決定する吊荷高さ決定処理と、上記吊荷高さ及び上記監視画像データに基づいて、上記監視画像データが示す監視画像の一部の領域を、人が映っているか否かを判断する判断領域として設定する判断領域設定処理と、上記判断領域に人が映っているか否かの判断結果を取得する結果取得処理と、上記判断領域に人が映っていることを示す上記判断結果を取得したことに基づいて所定の安全処理と、を実行する。
【００１０】
人の存在により作業の安全上支障が生じると想定される想定範囲は、吊荷の高さが高くなるほど広くなり、吊荷の高さが低くなるほど狭くなる。人が映っているか否かが判断される判断領域は、想定範囲と一致するように、想定範囲に影響を及ぼす吊荷高さに応じて設定される。したがって、第１の発明に係るクレーン装置は、判断領域が想定範囲に一致するように適切に設定することができる。その結果、第１の発明に係るクレーン装置は、適切な安全処理を自動で行い、且つ使い勝手を向上させることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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