JP7088432B2 - クレーン用危険範囲表示装置及びクレーン - Google Patents

Description

本発明は、クレーン用危険範囲表示装置及びクレーンに関する。

従来、クレーンの吊荷の下方の危険範囲を表示する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、吊荷が落下した場合又は吊荷を降下させた場合に、作業者に危険が及ぶ虞のある危険領域をモニタに表示する技術が開示されている。

特開２０１０－２４１５４８号公報

しかし、特許文献１に開示された技術の場合、ブーム長さ、ブーム仰角、及びブーム方位の情報から、吊荷位置を算出し、算出した吊荷位置に基づいて危険領域の位置を設定するように構成されており、ブームの動作中の危険領域を精度良くモニタに表示することができない、という問題がある。

そこで、本発明は、ブームの動作中の危険範囲を、精度良く表示部に表示することができるクレーン用危険範囲表示装置及びクレーンを提供することを目的とする。

本発明に係るクレーン用危険範囲表示装置の一態様は、
クレーンに搭載され、前記クレーンの動作中の危険範囲を表示するクレーン用危険範囲表示装置であって、
吊荷を上方から撮影したカメラ画像を表示する表示部と、
カメラ画像における吊荷の周囲又は吊荷の下方領域に危険範囲を設定する設定部と、
カメラ画像に、危険範囲を示す画像を重畳して表示部に表示する表示制御部と、を備える。
上述のクレーン用危険範囲表示装置を実施する場合に、好ましくは、クレーン用危険範囲表示装置は、前記吊荷の鉛直方向下方に存在する面が、前記クレーンが接地された設置面よりも高い場合に、フック又は吊荷から前記面までの距離を取得する高さ情報取得部を備えてもよい。
そして、設定部は、高さ情報取得部が検出した距離に応じて、危険範囲を設定してもよい。

本発明に係るクレーンの一態様は、上述のクレーン用危険範囲表示装置を備える。

本発明によれば、ブームの動作中の危険範囲を、精度良く表示部に表示することができるクレーン用危険範囲表示装置を提供できる。

図１は、本発明の実施形態に係るクレーンを示す側面図である。 図２は、本発明の実施形態に係るクレーン用危険範囲表示装置のシステム構成を示すブロック図である。 図３は、補正前の危険範囲を表示部に表示した例を示す図である。 図４は、高さの情報に応じた大きさに補正した高さに関する危険範囲を表示部に表示した例を示す図である。 図５は、旋回方向に基づいて補正した旋回に関する危険範囲を表示部に表示した例を示す図である。 図６は、旋回方向に基づいて補正した旋回に関する危険範囲を表示部に表示した例を示す図である。 図７は、起伏方向又は伸縮方向に基づいて補正した起伏に関する危険範囲又は伸縮に関する危険範囲を表示部に表示した例を示す図である。 図８は、起伏方向又は伸縮方向に基づいて補正した起伏に関する危険範囲又は伸縮に関する危険範囲を表示部に表示した例を示す図である。 図９は、クレーン用危険範囲表示装置による処理の流れを示すフローチャートである。 図１０は、旋回方向及び風向きに基づいて補正した危険範囲を表示部に表示した例を示す図である。

以下、本発明に係るクレーン用危険範囲表示装置及びクレーンについて、図面を参照して説明する。

［実施形態］
本実施形態に係るクレーンは、移動式クレーンとしてのラフテレーンクレーン（以下、単にクレーンという）に適用される。尚、本実施形態は、移動式クレーンに限らず、種々のクレーンに適用可能である。

（クレーンの構成）
図１は、本実施形態に係るクレーンの側面図である。以下、本実施形態に係るクレーンの構成について説明する。

図１に示すように、クレーン１は、走行体１０と、旋回体２０と、ブーム３０と、を備える。

走行体１０は、アウトリガ１１及び道路や作業現場を自走するための走行装置等を備える。

アウトリガ１１は、作業時に、水平方向及び垂直方向に張り出し、車体全体を持ち上げて、姿勢を安定させる。

旋回体２０は、走行体１０の上方に設けられ、走行体１０に対して、鉛直軸Ｃ１回りに回転可能である。旋回体２０は、キャビン２１を備える。キャビン２１は、走行体１０の走行を制御するための操作部（例えば、ステアリング、シフトレバー、アクセルペダル、及びブレーキペダル等）を有する。また、キャビン２１は、旋回体２０やブーム３０、ウィンチ等を操作する操作部を有する。キャビン２１に搭乗した作業者は、操作部を操作して、旋回体２０を旋回させ、ブーム３０を起伏及び伸縮させ、ウィンチを回転させて作業を行う。

ブーム３０は、基端側の基端ブーム３１と、中間ブーム３２と、先端側の先端ブーム３３と、を備える。中間ブーム３２と先端ブーム３３とは、順次、入れ子式に基端ブーム３１の内部に格納されている。

基端ブーム３１は、旋回体２０に設けられた起伏シリンダ２２に支持されている。起伏シリンダ２２が伸縮することで、根元支点２３を介してブーム３０は起伏する。また、伸縮シリンダ（不図示）が伸縮することで、ブーム３０は伸縮する。

先端ブーム３３の先端に設けられたブームヘッド３３ａには、シーブ３４が設けられている。旋回体２０におけるブーム３０の基端近くの部分に設けられたウィンチには、吊荷用のワイヤロープ３５が巻かれている。ワイヤロープ３５は、ウィンチからシーブ３４までブーム３０に沿って配置される。シーブ３４に掛け回されたワイヤロープ３５は、シーブ３４から鉛直方向の下方に吊り下げられる。ワイヤロープ３５の最下部には、フック３６が設けられている。

フック３６は、玉掛具を介して吊荷３７を吊る。ウィンチによってワイヤロープ３５が繰り出されることで、フック３６が降下する。また、ワイヤロープ３５が巻き上げられることで、フック３６が上昇する。

先端ブーム３３のブームヘッド３３ａには、カメラ４０及び高さ情報取得部４２が設けられている。すなわち、カメラ４０及び高さ情報取得部４２は、ブーム３０の先端に取り付けられる。

カメラ４０は、下方を向いた姿勢で取り付けられ、フック３６の上方から、フック３６に吊られた吊荷３７を含む周辺領域（以下、単に「周辺領域」と称する。）を上方から撮影する。具体的には、カメラ４０は、吊荷３７を中心とした水平方向における所定領域、及び、吊荷３７の下方に存在する所定領域（以下、吊荷３７の下方領域と称する。）を含む領域を、上方から撮影する。

高さ情報取得部４２は、例えば、距離センサであってよい。高さ情報取得部４２は、ブーム３０の先端に下方を向いた姿勢で取り付けられ、周辺領域の高さの情報を取得する。周辺領域とは、フック３６の地上への垂直投影点の周辺の領域を意味する。周辺領域の高さ情報としては、例えば、ビルの屋上の高さの情報等が挙げられる。

旋回体２０には、ブーム姿勢検知部４１及び／又は移動方向検出部４３が設けられてもよい。

ブーム姿勢検知部４１は、ブーム３０の長さを検知するブーム長検知器や、ブーム３０の起伏角度を検知する角度検知器であってよい。すなわち、ブーム姿勢検知部４１は、ブーム３０の長さや、ブーム３０の起伏角度を検知することで、ブーム３０の姿勢に関する情報を検知する。

移動方向検出部４３は、ブーム３０の旋回方向を検出する旋回方向検出器や、ブーム３０の起伏方向を検出する起伏方向検出器や、ブーム３０の伸縮方向を検出する伸縮方向検出器であってよい。すなわち、移動方向検出部４３は、ブーム３０が行っている動作に関する移動方向を検出する。移動方向検出部４３は、ブーム３０の移動方向とともに、ブーム３０の移動速度（旋回速度、起伏速度、及び／又は伸縮速度）を検出してもよい。

なお、移動方向検出部４３は、操作レバーの操作に基づいて、ブーム３０の旋回方向や、ブーム３０の起伏方向や、ブーム３０の伸縮方向を検出してもよい。

このように構成されたクレーン１は、ウィンチによるワイヤロープ３５の繰り出し・巻き上げ、ブーム３０の起伏及び伸縮、並びに旋回体２０の旋回により、フック３６に吊られた吊荷３７を所定の位置に移動させる。

（クレーン用危険範囲表示装置のシステム構成）
図２は、本実施形態に係るクレーン用危険範囲表示装置のシステム構成を示すブロック図である。図３は、補正前の危険範囲を表示部に表示した例を示す図である。図４は、高さの情報に応じた大きさに補正した高さに関する危険範囲を表示部に表示した例を示す図である。図５及び図６は、旋回方向に基づいて補正した旋回に関する危険範囲を表示部に表示した例を示す図である。図７及び図８は、起伏方向又は伸縮方向に基づいて補正した起伏に関する危険範囲又は伸縮に関する危険範囲を表示部に表示した例を示す図である。以下、本実施形態に係るクレーン用危険範囲表示装置のシステム構成について説明する。

図２に示すように、クレーン用危険範囲表示装置２は、カメラ４０の画像と、ブーム姿勢検知部４１の検知情報と、高さ情報取得部４２の取得情報と、移動方向検出部４３の検出情報とが、制御部５０に入力される。制御部５０は、このような入力情報に基づいて、危険範囲を算出する。そして、制御部５０は、算出した危険範囲を表示部６０に表示する。危険範囲とは、例えば、玉掛け作業の不備に起因して吊荷３７が落下する可能性を考慮して算出される範囲である。

（入力部）
カメラ４０は、フック３６に吊られた吊荷３７を含む周辺領域を上方から撮影する。つまり、カメラ４０は、吊荷３７の下方領域を撮影する。カメラ４０が撮影した画像（以下、カメラ画像と称する。）は、制御部５０に入力される。

ブーム姿勢検知部４１は、ブーム３０の長さに関する情報や、ブーム３０の起伏角度に関する情報を検知することで、ブーム３０の姿勢に関する情報を検知する。ブーム姿勢検知部４１が検知した検知情報は、制御部５０に入力される。

高さ情報取得部４２は、周辺領域の高さに関する情報を取得する。高さ情報取得部４２が取得した取得情報は、制御部５０に入力される。例えば、高さ情報取得部４２は、吊荷３７の鉛直方向下方に存在する面の高さに関する情報を取得する。

換言すれば、高さ情報取得部４２は、フック３６又は吊荷３７から上記面までの距離に関する情報を取得する。尚、上記面は、例えば、吊荷３７の鉛直方向下方に存在する地上面又は吊荷３７の鉛直方向下方に存在する建築物の屋上面である。

移動方向検出部４３は、旋回方向、起伏方向、及び／又は伸縮方向を検出する。移動方向検出部４３が検出した検出情報は、制御部５０に入力される。

（制御部）
制御部５０は、危険範囲算出部５１と、第１危険範囲補正部５２と、第２危険範囲補正部５３と、危険範囲重畳部５４と、を備える。

制御部５０は、カメラ画像における吊荷３７の周囲又は吊荷３７の下方領域に危険範囲を設定する。そして、カメラ画像に、危険範囲を示す画像を重畳して表示部６０に表示する。よって、制御部５０は、設定部及び表示制御部の一例に該当する。以下、制御部５０の具体的構成について説明する。

危険範囲算出部５１は、カメラ画像における吊荷３７の周囲又は吊荷３７の下方領域に危険範囲を設定する。例えば、危険範囲算出部５１は、カメラ４０の画像と、ブーム姿勢検知部４１の検知情報とに基づいて、図３に示すように、フック３６の地上への垂直投影点Ｐからの所定の範囲（例えば５［ｍ］）である危険範囲Ｇ１を算出（設定）する。危険範囲算出部５１は、ユーザからの入力に基づいて危険範囲Ｇ１を設定してもよい。

また、危険範囲算出部５１は、吊荷３７の形状に基づいて、危険範囲Ｇ１を設定してもよい。具体的には、危険範囲算出部５１は、カメラ４０の画像に基づいて、吊荷３７の形状を画像認識し、認識した吊荷３７の形状に応じた危険範囲Ｇ１を設定してよい。

第１危険範囲補正部５２は、補正部の一例に該当し、ブーム３０または吊荷３７の移動方向に基づいて、危険範囲Ｇ１をブーム３０または吊荷３７の移動方向に対応する方向に拡張する。

具体的には、第１危険範囲補正部５２は、移動方向検出部４３がブーム３０の旋回方向が左方向であることを検出した場合、図５に示すように、危険範囲Ｇ１を、左側に拡張して略楕円状の危険範囲Ｇ３１に補正する。

また、第１危険範囲補正部５２は、移動方向検出部４３がブーム３０の旋回方向が右方向であることを検出した場合、図６に示すように、危険範囲Ｇ１を、右側に拡張して略楕円状の危険範囲Ｇ３２に補正する。すなわち、第１危険範囲補正部５２は、ブーム３０の旋回方向に応じた危険範囲を設定する。以下、危険範囲Ｇ３１、Ｇ３２をまとめて旋回に関する危険範囲Ｇ３と称する。

また、第１危険範囲補正部５２は、移動方向検出部４３がブーム３０の起伏方向が倒伏方向であることを検出した場合、図７に示すように、危険範囲Ｇ１を、上側に拡張して略楕円状の危険範囲Ｇ４１に補正する。

また、第１危険範囲補正部５２は、移動方向検出部４３がブーム３０の起伏方向が起立方向であることを検出した場合、図８に示すように、危険範囲Ｇ１を、下側に拡張して略楕円状の危険範囲Ｇ４２に補正する。以下、危険範囲Ｇ４１、Ｇ４２をまとめて、起伏に関する危険範囲Ｇ４と称する。

また、第１危険範囲補正部５２は、移動方向検出部４３がブーム３０の伸縮方向が伸長方向であることを検出した場合、図７に示すように、危険範囲Ｇ１を、上側に拡張して略楕円状の危険範囲Ｇ５１に補正する。

また、第１危険範囲補正部５２は、移動方向検出部４３がブーム３０の伸縮方向が収縮方向であることを検出した場合、図８に示すように、危険範囲Ｇ１を、下側に拡張して略楕円状の危険範囲Ｇ５２に補正する。以下、危険範囲Ｇ５１、Ｇ５２をまとめて、伸縮に関する危険範囲Ｇ５と称する。

第２危険範囲補正部５３は、補正部の一例に該当し、図４に示すように、高さ情報取得部４２が取得した、周辺領域にある、例えばビル５の屋上面の高さの情報（換言すれば、吊荷３７から屋上面までの距離）に基づいて、危険範囲Ｇ１を、高さの情報に応じた大きさの危険範囲Ｇ２に補正する。

高さの情報は、クレーン１の設置面からの高さの情報であってもよい。すなわち、第２危険範囲補正部５３は、周辺領域の高さの情報を取得する高さ情報取得部４２の取得情報に基づいて危険範囲Ｇ１を危険範囲Ｇ２に補正する。周辺領域の高さが高いほど、吊荷３７から屋上面までの距離は短い。

なお、危険範囲Ｇ２が設定される建築物の屋上面は、危険範囲Ｇ１が設定される地上面よりも高いため、吊荷３７が落下した場合に危険となる範囲が狭い。よって、図４では、危険範囲Ｇ２の面積は、危険範囲Ｇ１よりも小さい。ただし、危険範囲Ｇ２が設定される建築物の屋上面は、危険範囲Ｇ１が設定される地上面よりも高いため、表示部６０の画面上の大きさは、危険範囲Ｇ２が危険範囲Ｇ１よりも大きく表示されることもある。以下、危険範囲Ｇ２を、高さに関する危険範囲Ｇ２と称することもある。

危険範囲重畳部５４は、画像生成部の一例に該当し、高さに関する危険範囲Ｇ２、旋回に関する危険範囲Ｇ３、起伏に関する危険範囲Ｇ４、及び伸縮に関する危険範囲Ｇ５を、カメラ４０が撮影したカメラ画像に重畳した重畳画像を生成する。

危険範囲重畳部５４は、危険範囲Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５を適宜組み合わせた画像を、カメラ４０が撮影した画像に重畳して、重畳画像を生成してもよい。そして、制御部５０は、危険範囲重畳部５４により生成された重畳画像を、表示部６０に表示する。このように、制御部５０は、表示部６０の表示動作を制御する表示制御部としての機能を有する。

（出力）
表示部６０は、図４に示すように、制御部５０の制御下で、カメラ４０が撮影した画像に危険範囲Ｇ２を重畳させた重畳画像を、表示部６０に表示する。表示部６０は、図５または図６に示すように、制御部５０の制御下で、カメラ４０が撮影した画像に旋回に関する危険範囲Ｇ３を重畳させた重畳画像を、表示部６０に表示する。また、表示部６０は、図７または図８に示すように、制御部５０の制御下で、カメラ４０が撮影した画像に起伏に関する危険範囲Ｇ４又は伸縮に関する危険範囲Ｇ５を重畳させた重畳画像を、表示部６０に表示する。

表示部６０は、危険範囲Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５とともに、危険範囲Ｇ１を表示してもよい。ブーム３０が移動していない場合には、表示部６０は、危険範囲Ｇ１のみを表示してもよい。表示部６０は、垂直投影点Ｐを表示部６０に表示しても良いし、垂直投影点Ｐを通る水平方向の線Ｌ１と、線Ｌ１に直交する線Ｌ２を表示部６０に表示してもよい。この際、線Ｌ１と線Ｌ２に、実際の空間における距離の目安となる目盛りを付けることもできる。表示部６０は、吊荷３７を地上へ投影した輪郭線を表示部６０に表示してもよい。なお、線Ｌ１は、垂直投影点Ｐの旋回軌跡を示す略半円状の図形であってもよい。

（クレーン用危険範囲表示装置による処理）
図９は、本実施形態に係るクレーン用危険範囲表示装置２による処理の流れを示すフローチャートである。以下、クレーン用危険範囲表示装置２による処理の流れを説明する。

まず、制御部５０は、カメラ４０により撮影された吊荷３７を含む周辺領域の画像を取得する（ステップＳ１０１）。

次いで、制御部５０は、ブーム姿勢検知部４１が検知したブーム３０の姿勢に関する情報を取得する（ステップＳ１０２）。ブーム３０の姿勢に関する情報は、ブーム３０の長さに関する情報、ブーム３０の旋回角度に関する情報、及び／又はブーム３０の起伏角度に関する情報を含んでよい。

次いで、制御部５０は、移動方向検出部４３が検出したブーム３０の移動方向に関する情報を取得する（ステップＳ１０３）。ブーム３０の移動方向に関する情報は、ブーム３０の旋回方向に関する情報、ブーム３０の伸縮方向に関する情報、及び／又はブーム３０の起伏方向に関する情報を含んでよい。

次いで、制御部５０は、高さ情報取得部４２が取得した周辺領域の高さ情報を取得する（ステップＳ１０４）。

次いで、危険範囲算出部５１は、カメラ４０の画像と、ブーム３０の姿勢に関する情報とに基づいて、危険範囲Ｇ１を算出する（ステップＳ１０５）。

次いで、第１危険範囲補正部５２は、ブーム３０の移動方向に基づいて、危険範囲Ｇ１を拡張して危険範囲Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５を算出する。具体的には、第１危険範囲補正部５２は、ブーム３０の旋回方向に基づいて、危険範囲Ｇ１を旋回に関する危険範囲Ｇ３（図５または図６参照）に補正する（ステップＳ１０６）。なお、ブーム３０が旋回動作していない場合は、このステップを省略する。

また、第１危険範囲補正部５２は、ブーム３０の起伏方向に基づいて、危険範囲Ｇ１を起伏に関する危険範囲Ｇ４（図７または図８参照）に補正する（ステップＳ１０６）。なお、ブーム３０が起伏動作していない場合は、このステップを省略する。

また、第１危険範囲補正部５２は、ブーム３０の伸縮方向に基づいて、危険範囲Ｇ１を伸縮に関する危険範囲Ｇ５（図７または図８参照）に補正する（ステップＳ１０６）。なお、ブーム３０が伸縮動作していない場合は、このステップを省略する。なお、ブーム３０が移動していない場合（移動中でない場合）は、ステップＳ１０６を省略してよい。

次いで、第２危険範囲補正部５３は、周辺領域の高さの情報を取得する高さ情報取得部４２の取得情報に基づいて、危険範囲Ｇ１を高さに関する危険範囲Ｇ２に補正する（ステップＳ１０７）。この際、ステップＳ１０６において、第１危険範囲補正部５２により、危険範囲Ｇ１が補正されている場合は、補正された危険範囲（危険範囲Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５）に基づいて、高さに関する危険範囲Ｇ２を設定する。なお、クレーン１の設置面が平たんな場合（周辺領域が平たんな場合）や吊荷３７の鉛直方向下方の面が地上面の場合には、このステップを省略してよい。

次いで、危険範囲重畳部５４は、補正された危険範囲Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５を、カメラ４０が撮影した画像に重畳した重畳画像を生成する（ステップＳ１０８）。

次いで、制御部５０は、重畳画像を表示部６０に表示させ（ステップＳ１０９）、処理を終了する。

（クレーン用危険範囲表示装置の作用）
以下、本実施形態に係るクレーン用危険範囲表示装置２の作用を説明する。

本実施形態に係るクレーン用危険範囲表示装置２は、ブーム３０の先端に取り付けられ、フック３６に吊られた吊荷３７を含む周辺領域を上方から撮影するカメラ４０の画像と、ブーム３０の姿勢を検知するブーム姿勢検知部４１の検知情報と、に基づいて、フック３６の地上への垂直投影点Ｐからの所定の範囲である危険範囲Ｇ１を算出する危険範囲算出部５１と、ブーム３０の移動方向を検出する移動方向検出部４３の検出情報に基づいて、危険範囲Ｇ１を補正する第１危険範囲補正部５２と、補正された危険範囲Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５を、画像に重畳して表示する表示部６０と、を備える（図５）。

これにより、ブーム３０の動作に基づいて、危険範囲Ｇ１を補正することができる。そのため、ブーム３０の動作中の危険範囲Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５を、精度良く表示部６０に表示することができる。その結果、安全性を向上させたクレーン用危険範囲表示装置２とすることができる。

また、本実施形態に係るクレーン用危険範囲表示装置２は、周辺領域の高さの情報を取得する高さ情報取得部４２の取得情報に基づいて、危険範囲Ｇ１を補正する第２危険範囲補正部５３を備える（図４）。

これにより、周辺領域の高さの情報に基づいて、危険範囲Ｇ１を補正することができる。そのため、地上からの高さに応じた危険範囲Ｇ２を表示部６０に表示することができる。その結果、安全性を向上させたクレーン用危険範囲表示装置２とすることができる。

本実施形態に係るクレーン用危険範囲表示装置２において、移動方向検出部４３は、ブーム３０の旋回方向を検出し、第１危険範囲補正部５２は、旋回方向に基づいて、危険範囲Ｇ１を補正する（図５及び図６）。

これにより、旋回方向に基づいて、危険範囲Ｇ１を補正することができる。そのため、ブーム３０が右側に旋回動作をしているときは、右側に危険範囲が膨らむように危険範囲Ｇ１を拡張することができる。また、ブーム３０が左側に旋回動作しているときは、左側に危険範囲が膨らむように危険範囲Ｇ１を拡張することができる。そのため、ブーム３０の旋回動作中の危険範囲Ｇ３を精度良く表示部６０に表示することができる。

また、本実施形態に係るクレーン用危険範囲表示装置２において、移動方向検出部４３は、ブーム３０の起伏方向を検出し、第１危険範囲補正部５２は、起伏方向に基づいて、危険範囲Ｇ１を補正する（図７及び図８）。

これにより、起伏方向に基づいて、危険範囲Ｇ１を補正することができる。そのため、ブーム３０が立ち上り動作（起立動作）をしているときは、下側に危険範囲が膨らむように危険範囲Ｇ１を拡張することができる。また、ブーム３０が倒伏動作をしているときは、上側に危険範囲が膨らむように危険範囲Ｇ１を拡張することができる。そのため、ブーム３０の起伏動作中の危険範囲Ｇ４を精度良く表示部６０に表示することができる。

さらに、本実施形態に係るクレーン用危険範囲表示装置２において、移動方向検出部４３は、ブーム３０の伸縮方向を検出し、第１危険範囲補正部５２は、伸縮方向に基づいて、危険範囲Ｇ１を補正する（図７及び図８）。

これにより、伸縮方向に基づいて、危険範囲Ｇ１を補正することができる。そのため、ブーム３０が伸長動作しているときは、上側に危険範囲が膨らむように危険範囲Ｇ１を拡張することができる。また、ブーム３０が収縮動作しているときは、下側に危険範囲が膨らむように危険範囲Ｇ１を拡張することができる。そのため、ブーム３０の伸縮動作中の精度の良い危険範囲Ｇ４を表示部６０に表示することができる。

なお、第１危険範囲補正部５２により危険範囲Ｇ１が拡張される範囲は、ブーム３０の移動速度に応じて決定されてよい。

以上、本発明に係るクレーン用危険範囲表示装置２を実施形態に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、本実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や、追加等は許容される。また、上述の各構成は、技術的に矛盾しない範囲において、適宜組み合わされてよい。

上述の実施形態では、フック３６に吊られた吊荷３７の危険範囲を表示部６０に表示する例を示した。しかし、メインフックとサブフックを有するクレーンにおいては、サブフック又はメインフックに吊られた吊荷の危険範囲を表示部に表示してもよい。また、ジブを搭載したクレーンにおいては、ジブ装着時にフックに吊られた吊荷の危険範囲を表示部に表示してもよい。

上述の実施形態では、高さ情報取得部４２を距離センサとする例を示した。しかし、高さ情報取得部は、この態様に限定されず、例えば２つのカメラの画像の視差に基づいて、高さ情報を取得するようにしてもよい。

また、上述の実施形態では、第１危険範囲補正部５２は、ブーム３０の移動方向に膨らむように、危険範囲Ｇ１を補正する例を示した。しかし、第１危険範囲補正部は、吊り荷の振れ方によっては、ブームの移動方向とは反対方向に膨らむように、危険範囲を補正してもよい。つまり、第１危険範囲補正部は、ブーム３０の移動方向とともに、吊り荷の振れ方を考慮して、危険範囲を補正してもよい。

また、本実施形態では、第１危険範囲補正部５２は、ブーム３０の移動方向に基づいて、危険範囲Ｇ１を危険範囲Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５に補正する例を示した。しかし、第１危険範囲補正部は、風速計により計測された風向きや風速に基づいて、その影響を考慮して危険範囲を補正することもできる。つまり、第１危険範囲補正部は、ブーム３０の移動方向とともに、ブーム３０や吊荷３７に作用する外乱（風向きや風速）を考慮して、危険範囲を補正してもよい。

具体的には、例えば、風速計は、ブーム３０の先端部に設けられる。風速計は、所定の時間間隔で風速及び／又は風向きを検出してよい。風速計は、検出値を、制御部５０に送る。

第１危険範囲補正部５２は、風速計から取得した風速及び／又は風向きに関する情報に応じて危険範囲Ｇ１を拡張する。図１０は、風速及び風向きを考慮した危険範囲が表示部に表示された状態を示す図である。

例えば、ブーム３０の旋回方向が図１０における矢印Ａ_１が示す方向であり、風向きが図１０における矢印Ａ_２が示す方向である場合、第１危険範囲補正部５２は、危険範囲Ｇ１を、危険範囲Ｇ６に拡張する。

危険範囲Ｇ６は、危険範囲Ｇ１を、矢印Ａ_１と矢印Ａ_２とのベクトル和である矢印Ａ３が示す方向（風下側）に拡張することにより得られる範囲である。このような危険範囲Ｇ６は、ブーム３０の移動方向（旋回方向）と風向きとが考慮された危険範囲である。

なお、風速及び／又は風向きを考慮する場合、表示部６０には、危険範囲として、図１０における危険範囲Ｇ６のみが表示されてよい。危険範囲Ｇ６は、制御部５０が風速及び／又は風向きに関する情報を風速計から取得するごとに、更新されてよい。このような構成を採用すれば、作業者は、風の状態に応じた危険範囲をリアルタイムで知ることができる。

また、風速及び／又は風向きを考慮する場合、表示部６０には、危険範囲として、図１０における危険範囲Ｇ６とともに、旋回に関する危険範囲Ｇ３が表示されてもよい。換言すれば、風速及び／又は風向きを考慮する場合、表示部６０には、危険範囲として、ブームの移動方向及び風速及び／風向きを考慮した危険範囲（例えば、危険範囲Ｇ６）とともに、ブームの移動方向のみを考慮した危険範囲（例えば、危険範囲Ｇ３）が表示されてもよい。

図１０における危険範囲Ｇ７は、風速及び／風向きのみを考慮した危険範囲である。表示部６０には、危険範囲Ｇ６とともに、危険範囲Ｇ７が表示されてもよい。

上述の実施形態では、表示部６０は、危険範囲を、カメラ４０が撮影した画像に重畳させた重畳画像を表示部６０に表示する例を示した。しかし、表示部は、カメラの画像から人を検知する人検知手段の検知情報に基づいて、危険範囲に人が入ったか否かを判定する人侵入判定部の判定結果を表示してもよい。このような判定は、制御部５０による画像解析により判定してもよい。つまり、制御部５０は、カメラ４０が撮影した画像を解析することにより、危険範囲に人が侵入したか否かを判定する機能を有してもよい。

また、本実施形態に係るクレーン用危険範囲表示装置２は、ブーム３０に設けられ、上述の危険範囲Ｇ１～Ｇ７（Ｇ３～図８及び図９参照）に対応する投影像（以下、単に投影像と称する。）を、吊荷３７の鉛直方向下方に存在する面（例えば、屋上面又は地上面）に直接投影する投影装置７０（図１参照）を備えてもよい。

投影装置７０は、例えば、比較的波長が長い赤色のレーザ光を放射する。投影像は、例えば、危険範囲とそれ以外の範囲との境界位置を示す枠状である。図１に示す構造の場合、投影装置７０は、ブーム３０の先端部に設けられている。但し、投影装置７０の位置は、ブーム３０の先端部に限定されない。

投影装置７０は、例えば、中間ブーム３２の先端部（外部に露出した部分）に設けられてもよい。又、投影装置７０は、複数であってもよい。吊荷３７の形状や大きさによって、投影装置７０が放射する光の一部が吊荷３７により遮られて、投影像の一部が欠けてしまう可能性がある。この際、複数の投影装置７０をブーム３０の異なる位置に設ければ、一つの投影装置７０が放射する光が吊荷３７に遮られて投影像の一部が欠けたとしても、他の投影装置７０により、投影像の欠けた部分を補うことができる。又、複数の投影装置７０が放射する光の干渉を利用すれば、投影像を明るくすることもできる。

このような構成を採用すれば、吊荷３７の下方で作業する作業者は、地上に投影された危険範囲Ｇ１～Ｇ７を見ることにより、危険範囲を認識できる。この結果、吊荷３７の下方で作業する作業者の安全性をより高めることができる。

また、上述の実施形態では、本発明をブームについて適用する例を示した。しかし、ジブを搭載したクレーンにおいては、本発明をジブについて適用することもできる。この場合、ジブは、ブームに含まれる概念とする。

２０２０年２月１９日出願の特願２０２０－２５９７７の日本出願に含まれる明細書、図面、及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

本発明をラフテレーンクレーン１に限らず、ブームを有する種々のクレーンに適用できる。

１ クレーン
１０ 走行体
１１ アウトリガ
２ クレーン用危険範囲表示装置
２０ 旋回体
２１ キャビン
２２ 起伏シリンダ
２３ 根元支点
３０ ブーム
３１ 基端ブーム
３２ 中間ブーム
３３ 先端ブーム
３３ａ ブームヘッド
３４ シーブ
３５ ワイヤロープ
３６ フック
３７ 吊荷
４０ カメラ
４１ ブーム姿勢検知部
４２ 高さ情報取得部
４３ 移動方向検出部
５ ビル
５０ 制御部
５１ 危険範囲算出部
５２ 第１危険範囲補正部
５３ 第２危険範囲補正部
６０ 表示部
７０ 投影装置
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ３１、Ｇ３２、Ｇ４、Ｇ４１、Ｇ４２ 危険範囲
Ｇ５、Ｇ５１、Ｇ５２、Ｇ６、Ｇ７ 危険範囲
Ｐ 垂直投影点

Claims (7)

1. クレーンに搭載され、前記クレーンの動作中の危険範囲を表示するクレーン用危険範囲表示装置であって、
   吊荷を上方から撮影したカメラ画像を表示する表示部と、
   前記吊荷の鉛直方向下方に存在する面が、前記クレーンが接地された設置面よりも高い場合に、フック又は前記吊荷から前記面までの距離を取得する高さ情報取得部と、
   前記カメラ画像における前記吊荷の周囲又は前記吊荷の下方領域に前記危険範囲を設定する設定部と、
   前記カメラ画像に、前記危険範囲を示す画像を重畳して前記表示部に表示する表示制御部と、を備え、
   前記設定部は、前記高さ情報取得部が検出した前記距離に応じて、前記危険範囲を設定する、
   クレーン用危険範囲表示装置。
2. 前記設定部は、ブームの移動方向に対応する方向に前記危険範囲を拡張する、請求項１に記載のクレーン用危険範囲表示装置。
3. 前記設定部は、風速及び／又は風向きに応じて前記危険範囲を拡張する、請求項１又は２に記載のクレーン用危険範囲表示装置。
4. 前記設定部は、前記吊荷の鉛直方向下方に存在する面に前記危険範囲を設定する、請求項１～３の何れか一項に記載のクレーン用危険範囲表示装置。
5. 前記設定部は、前記吊荷から前記面までの距離が短くなるほど、前記危険範囲を狭くする、請求項４に記載のクレーン用危険範囲表示装置。
6. ブームに設けられ、前記危険範囲に対応する投影像を、前記吊荷の鉛直方向下方に存在する面に直接投影する投影装置を、更に備える、請求項１～５の何れか一項に記載のクレーン用危険範囲表示装置。
7. 請求項１～６の何れか一項に記載のクレーン用危険範囲表示装置を備えるクレーン。

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