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公開番号2025099378
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2023216011
出願日2023-12-21
発明の名称侵入監視システム
出願人株式会社タダノ
代理人個人,個人
主分類B66C 13/00 20060101AFI20250626BHJP(巻上装置;揚重装置;牽引装置)
要約【課題】監視対象領域内に配置されている作業機の状態に基づいて前記監視対象領域内において物体の侵入の判定に用いられる点群を算出することによりシステムの信頼性を向上させた侵入監視システムを提供する。
【解決手段】侵入監視システム1の制御装置5は、位置姿勢データPi及び点群データTi1を取得すると、作業機200が占有する3次元領域に沿うように規定される作業機領域A2と、点群データTi1に基づいた監視対象領域A1及び作業機領域A2の点群の位置と、を単位時間毎に算出する。作業機領A2域内に位置する点群を、作業機200を示す作業機点群T2と判定し、監視対象領域A1内の点群のうち作業機領域A2外に位置する点群である侵入判定対象点群T3によって監視対象領域A1内に侵入した物体の有無を判定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
所定の３次元領域である監視対象領域内の物体の位置を示す点群データを単位時間毎に生成する点群データ生成装置と、
前記点群データ生成装置から前記点群データを前記単位時間毎に記憶する記憶装置と、
前記記憶装置が記憶した複数の前記点群データを比較することにより、前記監視対象領域内に前記物体が侵入したか否かを判定する制御装置と、を有する侵入監視システムであって、
旋回可能な旋回台及び前記旋回台に支持される起伏及び伸縮可能なブームを有する作業機が前記監視対象領域内に位置する状態において、
前記作業機の位置及び姿勢に関連するデータである位置姿勢データを前記単位時間毎に取得する通信装置を有し、
前記記憶装置は、
前記作業機の各部の形状に関連するデータであるパーツ形状データを記憶し、
前記制御装置は、
前記通信装置が前記位置姿勢データ及び前記点群データを取得すると、取得した前記位置姿勢データ及び前記パーツ形状データに基づいて前記作業機が占有する３次元領域に沿うように規定される作業機領域と、前記点群データに基づいた前記監視対象領域及び前記作業機領域の点群の位置と、を単位時間毎に算出し、
前記作業機領域内に位置する点群を、前記作業機を示す作業機点群と判定し、前記監視対象領域内の点群のうち前記作業機領域外に位置する点群である侵入判定対象点群によって前記監視対象領域内に侵入した物体の有無を判定する、
侵入監視システム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載の侵入監視システムにおいて、
前記制御装置は、
任意の第１経過時間において取得した点群データに基づいて算出した第１の前記侵入判定対象点群と、前記第１経過時間から前記単位時間だけ経過した第２経過時間において取得した点群データに基づいて算出した第２の前記侵入判定対象点群との差から、前記単位時間の間に前記監視対象領域内に侵入した物体の有無を判定する、
侵入監視システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の侵入監視システムにおいて、
前記制御装置は、
前記作業機領域のうち前記作業機の移動する部分に対応する作業機移動領域における前記作業機点群の点の数である移動点群点数を算出し、
前記移動点群点数が所定値範囲外である場合、前記作業機または前記点群データ生成装置の少なくとも一方の点検が必要であると判定する、
侵入監視システム。
【請求項４】
請求項３に記載の侵入監視システムにおいて、
前記制御装置は、
前記作業機領域のうち前記作業機の移動しない部分に対応する作業機固定領域において前記作業機点群の点の数である固定点群点数を算出し、
前記固定点群点数が所定値範囲外である場合、前記点群データ生成装置の点検が必要であると判定し、
前記固定点群点数が所定値範囲内である場合、前記作業機の点検が必要であると判定する、
侵入監視システム。
【請求項５】
請求項３に記載の侵入監視システムにおいて、
前記通信装置は、
前記作業機の操作に関連する操作データを前記単位時間毎に取得可能に構成され、
前記制御装置は、
前記通信装置が前記操作データを取得していない状態において、単位時間毎に前記作業機点群によって示される前記作業機の位置が変化している場合、前記作業機の点検が必要であると判定する、
侵入監視システム。
【請求項６】
請求項１または２に記載の侵入監視システムにおいて、
前記制御装置は、
前記位置姿勢データ及び前記パーツ形状データに基づいて、前記作業機が占有する３次元領域の境界面から垂直な方向に所定量だけ離れた位置を境界とする前記作業機領域を算出する、
侵入監視システム。
【請求項７】
請求項４に記載の侵入監視システムにおいて、
前記制御装置は、
前記監視対象領域内に侵入した物体があると判定した場合、前記作業機の点検が必要であると判定した場合、または前記点群データ生成装置の点検が必要であると判定した場合、前記作業機の動作を停止する制御を行う、
侵入監視システム。
【請求項８】
請求項１または請求項２に記載の侵入監視システムにおいて、
前記作業機は、
前記ブームから吊り荷が吊り下げられるクレーンであって、
通信装置は、
前記吊り荷の形状に関連するデータである吊り荷形状データを取得可能に構成され、
前記制御装置は、
前記位置姿勢データ及び前記吊り荷形状データに基づいて、前記ブームの先端部分から下方に延びる前記吊り荷を含む領域を前記作業機領域に含める、
侵入監視システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、侵入監視システムに関連する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、クレーン等の作業機が動作する領域を含む作業機領域を監視し、前記作業機領域内への物体の侵入を検出する侵入監視システムがある。例えば、特許文献１には、物体の侵入を監視する監視エリアを設定する監視エリア設定システムが開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載の監視エリア設定システムは、前記作業機の周囲に監視エリアを設定する監視エリア設定手段と、前記監視エリアのうち、前記作業機の動作範囲のエリアを除外エリアとし、前記監視エリアから前記除外エリアを除外する除外手段と、基準位置から前記監視エリア内に位置する物体までの距離を示す点群データを取得するＬｉＤＡＲ（点群データ取得部）とを有する。
【０００４】
特許文献１に記載の監視エリア設定システムは、前記ＬｉＤＡＲによって取得された前記点群データのうち、作業機の位置を示す点群データを累積することにより、作業機の一部が移動する可能性がある作業機の動作範囲を除外エリアとして算出する。前記監視エリア設定システムは、前記除外エリアを除外した後の前記監視エリア内の点群データに基づいて、前記監視エリア内への物体の侵入を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２３－０７４０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の監視エリア設定システムでは、前記作業機が移動する可能性がある範囲を前記除外エリアとして設定している。よって、前記除外エリアは、前記監視エリア内おいて、外部から物体が侵入可能な大きさを有している。また、前記監視エリア設定システムは、前記監視エリアに含まれる前記除外エリア内の点群を前記物体の侵入の判定に用いられる点群から除外する。つまり、前記監視エリア設定システムは、前記除外エリア内において作動している作業機の位置を示す点群と前記除外エリア内に侵入した物体の位置を示す点群とを区別することなく前記監視エリア内への物体の侵入の判定に用いられる点群から除外する。よって、前記監視エリア設定システムは、前記作業機の動作範囲が大きくなるほど設定した前記監視エリアにおける実質的な監視対象範囲が狭くなり、システムの信頼性が低下する問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、監視対象領域内に配置されている作業機の状態に基づいて前記監視対象領域内において物体の侵入の判定に用いられる点群を算出することによりシステムの信頼性を向上させた侵入監視システム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】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
即ち、本発明の一実施形態に係る侵入監視システムは、所定の３次元領域である監視対象領域内の物体の位置を示す点群データを単位時間毎に生成する点群データ生成装置と、前記点群データ生成装置から前記点群データを前記単位時間毎に記憶する記憶装置と、前記記憶装置が記憶した複数の前記点群データを比較することにより、前記監視対象領域内に前記物体が侵入したか否かを判定する制御装置と、を有する侵入監視システムである。前記侵入監視システムは、旋回可能な旋回台及び前記旋回台に支持される起伏及び伸縮可能なブームを有する作業機が前記監視対象領域内に位置する状態において、前記作業機の位置及び姿勢に関連するデータである位置姿勢データ、及び前記作業機の動作に関連するデータである動作データを前記単位時間毎に取得する通信装置を有する。前記記憶装置は、前記作業機の各部の形状に関連するデータであるパーツ形状データを記憶する。前記制御装置は、前記通信装置が前記位置姿勢データ及び前記点群データを取得すると、取得した前記位置姿勢データ及び前記パーツ形状データに基づいて前記作業機が占有する３次元領域に沿うように規定される作業機領域と、前記点群データに基づいた前記監視対象領域及び前記作業機領域の点群の位置と、を単位時間毎に算出する。更に、前記制御装置は、前記作業機領域内に位置する点群を、前記作業機を示す作業機点群と判定し、前記監視対象領域内の点群のうち前記作業機領域外に位置する点群である侵入判定対象点群によって前記監視対象領域内に侵入した物体の有無を判定する。
【００１０】
前述の構成では、侵入監視システムの制御装置は、監視対象領域内に位置する作業機の形状、単位時間毎の姿勢に基づいて、前記作業機が占有する領域である作業機領域を算出している。つまり、前記制御装置は、単位時間毎に前記作業機が占有する空間に沿った領域を前記作業機領域として算出している。前記制御装置は、算出した前記作業機領域内に位置する点群を前記作業機点群として判定するので、前記監視対象領域内において前記作業機の動作範囲内に侵入した物体を検出することができる。また、前記作業機領域は、単位時間毎の前記作業機が占有する領域に沿うように算出されている。そのため、前記制御装置は、前記作業機の動作範囲が変化しても前記監視対象領域の点群から前記作業機の位置を示す点群だけを前記作業機点群として判定する。このように、前記監視対象領域内に配置されている前記作業機の状態に基づいて前記監視対象領域内において物体の侵入の判定に用いられる点群を算出することにより侵入監視システムの信頼性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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