JP2016013890A - クレーン車の障害物報知システム - Google Patents

Abstract

【課題】クレーン車の安全性を向上させることができるクレーン車の障害物報知システムを提供する。【解決手段】クレーン車の障害物報知システム１０において、テレビカメラ１２は、クレーン車に取り付けられ、監視が必要なクレーン車の一部とその周辺からなる監視領域を撮像して監視映像を取得するものである。表示制御部１１ａは、監視映像をリアルタイムで表示する制御を行うものである。モニタ１３は、表示制御部１１ａで制御されることにより監視映像をリアルタイムで表示するものである。物体検出部１１ｂは、監視領域に入ってきた物体が障害物であるか否かを判断して物体が障害物であると判定することにより物体を検出するものである。報知部１４は、クレーン車の運転者に報知するためのものである。報知制御部１１ｃは、物体検出部１１ｂが物体を検出したときに報知部１４を作動するものである。【選択図】図３

Description

本発明は、クレーン車の障害物報知システムに関する。

従来から一般的なブームを備えるクレーン車は、車体上の左前側に設けられた左バックミラーと直視により、キャビンと反対側の領域（クレーン車の左前方から左前側方およびその周辺）を監視している。なお、一般的なブームとは、走行時等の非使用時において水平に配置されているブームのことである。

また、スラントブームを備えるクレーン車は、上記の領域を監視するために車体上の左側にテレビカメラを配置してモニタにリアルタイムで表示している（例えば特許文献１参照）。なお、スラントブームとは、走行時等の非使用時において先端が下がって配置されているブームのことである。

特開２０００−３４４４６５号公報

一般的なブームを備えるクレーン車は、上記領域に左右側方や後方から障害物（人、車、バイク、自転車等）が入ってきた場合であっても認識することが可能であるが、この障害物をより良く認識することによりクレーン車の安全性を向上することが望まれる。そこで、ブームの種類に関係なく障害物をより良く認識してクレーン車の安全性を向上させることが要求されている。

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、クレーン車の安全性を向上させることができるクレーン車の障害物報知システムを提供することを目的とする。

本発明者等は、鋭意研究の結果、前記課題を解決するために以下のようなクレーン車の障害物報知システムを採用した。

本発明のクレーン車の障害物報知システムは、
クレーン車に取り付けられて監視が必要なクレーン車の一部とその周辺からなる監視領域を撮像して監視映像を取得するテレビカメラと、
前記監視映像をリアルタイムで表示する制御を行う表示制御部と、
前記クレーン車に設けられたキャビン内に配置されて前記表示制御部で制御されることにより前記監視映像をリアルタイムで表示するモニタと、
前記監視領域に入ってきた物体が障害物であるか否かを判断して当該物体が障害物であると判定することにより当該物体を検出する物体検出部と、
前記クレーン車の運転者に報知するための報知部と、
前記物体検出部が前記物体を検出したときに前記報知部を作動する報知制御部と
を備えることを特徴とする。

また、本発明のクレーン車の障害物報知システムにおいて、前記クレーン車は、車体上に設けられた旋回台上で車両進行方向に対して一方側に前記キャビンが配置されて車両進行方向に対して他方側にブームが配置されたものであり、前記撮像する監視領域となる前記クレーン車の一部は、前記ブームと前記クレーン車の前記他方前方から前記他方前側方とにより構成される部分であることが好ましい。

また、本発明のクレーン車の障害物報知システムにおいて、前記テレビカメラは、前記旋回台上に設けられて前記ブームを支持するブームサポートを覆うカバーの上部で前記ブームの前記他方側の部分に取り付けられて前記監視領域を撮像することが好ましい。

また、本発明のクレーン車の障害物報知システムにおいて、前記物体検出部は、前記テレビカメラにより取得された前記監視映像を用いて前記監視領域に入ってきた物体を画像認識して検出することが好ましい。

本発明のクレーン車の障害物報知システムでは、監視領域に障害物が入ってきたときにモニタで表示するのと同時に報知することが可能になる。このため、運転者は、障害物に気づく機会を増すことができ、障害物をより良く認識することができる。よって、本発明のクレーン車の障害物報知システムは、クレーン車の安全性を向上させることができる。

本発明の第１の実施の形態のクレーン車の左側面図である。 同実施の形態のクレーン車の上面図である。 同実施の形態の障害物報知システムの構成を示すブロック図である。 同実施の形態のモニタに監視映像が表示されている状態を示す図である。 図４の監視映像に障害物が入ってきた状態を示す図である。 本発明の第２の実施の形態のクレーン車の左側面図である。 同実施の形態のモニタに監視映像が表示されている状態を示す図である。 図７の監視映像に障害物が入ってきた状態を示す図である。 本発明の第３の実施の形態の障害物報知システムの構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態を図にしたがって説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態のクレーン車１（ラフテレーンクレーン）の左側面図である。図２は、クレーン車１の上面図である。最初にクレーン車１の全体的な構成を簡単に説明する。このクレーン車１は、走行機能を有する車両の本体部分（車体）となるキャリヤ２と、キャリヤ２の上部に水平旋回可能に取り付けられた旋回台３と、旋回台３に設けられたキャビン４とを備えている。

キャリヤ２の前側と後側には、それぞれ左右一対のアウトリガ５，５（左側のみ図示）が設けられている。旋回台３の上側には、ブームサポート６が固定されている。このブームサポート６にはブーム７が取り付けられている。

また、図２を用いてキャビン４とブーム７の配置関係について説明すると、旋回台３上で車両進行方向Ａに対して右側にキャビン４が配置されており、車両進行方向Ａに対して左側にブーム７が配置されている。

ブーム７は、図１に示すように、走行時等の非使用時において水平に配置されており、後述するスラントブーム（先端が下がって配置されているブーム）ではない一般的なブームである。

このブーム７は、その基端部がブーム根本支点ピン（図示せず）を介してブームサポート６に取り付けられ、このブーム根本支点ピンを中心にして起伏可能となっている。ブームサポート６とブーム７との間には、起伏用シリンダ（図示せず）が介装されている。ブーム７は、この起伏用シリンダが伸縮することにより起伏する。

また、ブーム７は、図示しないが基端ブームと中間ブームと先端ブームとを有し、この順序で基端ブーム内に外側から内側へ入れ子式に組み合わされている。各ブームは、内部で伸縮シリンダ（図示せず）により連結され、各伸縮シリンダが伸縮することで伸縮する。

キャビン４内には、操作部（図示せず）が設けられている。この操作部は、オペレータが旋回台３の旋回、ブーム７の起伏・伸縮、ブームサポート６に設けられたウインチの巻上・巻下、各アウトリガ５の張出・格納、エンジン始動・停止等の操作を行うものである。

図３は、このクレーン車１に使用される障害物報知システム１０の構成を示すブロック図である。この障害物報知システム１０は、制御装置１１と、制御装置１１の入力側に接続されたテレビカメラ１２と、制御装置１１の出力側に接続されたモニタ１３および報知部１４とを備えている。

制御装置１１は、クレーン車１のキャビン４内に配置されている。この制御装置１１は、表示制御部１１ａと、物体検出部１１ｂと、報知制御部１１ｃとを備えている。

テレビカメラ１２は、クレーン車１に取り付けられ、監視が必要なクレーン車１の一部とその周辺からなる監視領域Ｂ（図１、図２参照）を撮像して監視映像を取得するものである。

テレビカメラ１２の具体的な取り付け位置は、図１と図２に示すように、ブームサポート６を覆うカバー８の上部においてブーム７の左側の部分である。

また、テレビカメラ１２が撮像する監視領域Ｂとなるクレーン車１の一部とは、ブーム７とクレーン車１の左前方から左前側方とにより構成される部分である。

表示制御部１１ａは、入力側にテレビカメラ１２が接続されており、出力側にモニタ１３が接続されている。この表示制御部１１ａは、テレビカメラ１２から監視映像の情報を受け取り、監視映像をリアルタイムで表示する制御を行うものである。

モニタ１３は、キャビン４内に配置されており、表示制御部１１ａで制御されることにより監視映像１３ａ（図４参照）をリアルタイムで表示するものである。この監視映像１３ａは、上記で説明したように、監視領域Ｂとなるクレーン車１の一部（ブーム７とクレーン車１の左前方から左前側方とにより構成される部分）とその周辺の映像である。

物体検出部１１ｂは、入力側にテレビカメラ１２が接続されており、出力側に報知制御部１１ｃが接続されている。この物体検出部１１ｂは、監視領域Ｂに入ってきた物体が障害物であるか否かを判断して障害物であると判定することにより物体を検出するものである。具体的には、この物体検出部１１ｂは、監視映像１３ａ内の領域に入ってきた物体Ｘ（図５参照）を画像認識して検出する。物体Ｘの検出は、例えば監視映像１３ａをモノクロ処理した後、輪郭線を抽出して、形として捉えることにより行う。

物体Ｘが障害物であると判定する方法について具体的に説明すると、物体検出部１１ｂには予め障害物の形が記憶されている。物体検出部１１ｂは、検出された物体Ｘの形が、記憶している障害物の形に似ているか否かを一般的な画像処理の手法を用いて演算し、記憶している障害物の形に似ていれば物体Ｘが障害物であると判断する。なお、障害物としては、人、自転車、車両、バイク、走行の妨げになる路上の固定障害物が挙げられる。

報知制御部１１ｃは、入力側に物体検出部１１ｂが接続されており、出力側に報知部１４が接続されている。この報知制御部１１ｃは、物体検出部１１ｂが物体Ｘ（障害物）を検出したときに、報知部１４を作動するものである。

報知部１４は、クレーン車１の運転者に報知するためのものである。報知部１４としては、聴覚情報や視覚情報を使用したものが挙げられる。聴覚情報を使用したものとしては、ブザーが挙げられる。このブザーは、警報音を鳴らして運転者に報知する。視覚情報を使用したものとしては、ランプが挙げられる。このランプは、点灯または点滅して運転者に報知する。

以上説明したように本実施の形態の障害物報知システム１０は、テレビカメラ１２、モニタ１３、表示制御部１１ａ、物体検出部１１ｂ、報知制御部１１ｃ、報知部１４を備えている。これにより、障害物報知システム１０は、走行時や作業時等において監視領域Ｂに障害物Ｘが入ってきたときに、モニタ１３で障害物Ｘを表示するのと同時に報知部１４を作動させて運転者に報知することが可能になる。

このため、運転者は、障害物Ｘに気づく機会を増すことができ、障害物Ｘをより良く認識することができる。よって、本実施の形態の障害物報知システム１０は、クレーン車１の安全性を向上させることができる。

また、本実施の形態の障害物報知システム１０では、障害物報知システム１０が設けられるクレーン車１が、旋回台３上で車両進行方向Ａに対して右側にキャビン４が配置されて車両進行方向Ａに対して左側にブーム７が配置されたものであり、撮像する監視領域Ｂとなるクレーン車１の一部は、ブーム７とクレーン車１の左前方から左前側方とにより構成される部分とした。

これにより運転者は、発進時や交差点通過時の障害物をより良く認識することが可能になる。よって、本実施の形態の障害物報知システム１０は、クレーン車１の安全性をさらに向上させることができる。

また、本実施の形態の障害物報知システム１０では、テレビカメラ１２が、ブームサポート６を覆うカバー８の上部でブーム７の左側の部分に取り付けられて監視領域Ｂを撮像するようにした。

これにより運転者は、クレーン車１の前方から側方にかけて広範囲の領域を監視することができる。また、テレビカメラ１２の設置台数を１台にすることが可能になり、装置コストの低減化を図ることができる。

（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態のクレーン車１０１の左側面図である。本実施の形態では、第１の実施の形態と同様な部分には同じ符号を付し、異なる部分を中心にして説明する。

本実施の形態のクレーン車１０１は、第１の実施の形態のクレーン車１と異なるブーム１０７（スラントブーム）を備えている。スラントブームとは、走行時等の非使用時に先端が下がって配置されているブームのことである。このブーム１０７を備えるクレーン車１０１においても、第１の実施の形態の障害物報知システム１０を適用することが可能である。

この場合は、図７に示すようにモニタ１３の監視映像１３ｂには、図４の監視映像１３ａと異なり、ブーム１０７の先端部分の全てが表示される。そして、監視領域Ｂに障害物Ｘが入ってきたときには図８に示すようにモニタ１３で障害物Ｘを表示するのと同時に報知部１４を作動させて運転者に報知することが可能になる。

このため、運転者は、障害物Ｘに気づく機会を増すことができ、障害物Ｘをより良く認識することができる。よって、本実施の形態の障害物報知システム１０は、ブームの種類に関係なく、クレーン車１（１０１）の安全性を向上させることができる。

（第３の実施の形態）
図９は、本発明の第３の実施の形態の障害物報知システム２０の構成を示すブロック図である。本実施の形態では、第１の実施の形態や第２の実施の形態と同様な部分には同じ符号を付し、異なる部分を中心にして説明する。

この障害物報知システム２０は、制御装置２１と、制御装置２１の入力側に接続されたテレビカメラ１２およびセンサ１５と、制御装置２１の出力側に接続されたモニタ１３および報知部１４とを備えている。

第１の実施の形態や第２の実施の形態の障害物報知システム１０は、画像認識により物体Ｘを検出するものであったが、本実施の形態の障害物報知システム２０は、センサ１５（レーザーセンサや超音波センサ等）を使用して物体Ｘを検出するものである。このセンサ１５は、図示しないが、クレーン車１（１０１）において、監視領域Ｂに入ってくる物体Ｘを検出することが可能な位置に設置されている。

また、制御装置２１はキャビン４内に配置され、表示制御部１１ａと、物体検出部２１ｂと、報知制御部２１ｃとを備える。物体検出部２１ｂは、入力側にセンサ１５が接続されており、出力側に報知制御部２１ｃが接続されている。この物体検出部２１ｂは、センサ１５から取得した信号を使用して、監視領域Ｂに入ってきた物体が障害物であるか否かを判断して障害物であると判定することにより物体Ｘを検出するものである。報知制御部２１ｃは、入力側に物体検出部２１ｂが接続されており、出力側に報知部１４が接続されている。この報知制御部２１ｃは、物体検出部２１ｂによって物体Ｘが検出されたときに、報知部１４を作動する。ここで、物体検出部２１ｂは、物体Ｘとの相対速度を演算する等の公知の手法により物体Ｘを特定の障害物として検出しても良い。

したがって、本実施の形態の障害物報知システム２０においても、監視領域Ｂに障害物Ｘが入ってきたときに、モニタ１３で障害物Ｘを表示するのと同時に報知部１４を作動させて運転者に報知することが可能になる。また、より簡単な手法で、物体Ｘを検出することができる。よって、本実施の形態の障害物報知システム２０は、障害物Ｘをより良く認識することができ、クレーン車１（１０１）の安全性を向上させることができる。

以上、本発明に係る実施の形態を例示したが、これらの実施の形態は本発明の内容を限定するものではない。また、本発明の請求項の範囲を逸脱しない範囲であれば、各種の変更等は可能である。

例えば、実施の形態では、障害物Ｘの検出方法として、画像認識による検出方法と、センサによる検出方法についてそれぞれ説明したが、双方の検出方法を併用しても良い。この場合には、障害物Ｘの検出精度が高まるので、運転者は障害物Ｘをさらに良く認識でき、クレーン車の安全性をさらに向上させることができる。

また、モニタ１３外（監視領域Ｂ外）の障害物を報知しても良い。この場合には、カメラやセンサ等を用いて障害物を検出してモニタ１３や報知部１４を使用して報知する。

また、例えば、実施の形態では、障害物報知システム１０が設けられるクレーン車１（１０１）として、旋回台３上で車両進行方向Ａに対して右側にキャビン４が配置されて車両進行方向に対して左側にブーム７（１０７）が配置されたものとした。しかし、クレーン車は、車両進行方向に対して左側にキャビンが配置されて右側にブームが配置されたものであっても障害物報知システムを設けることは可能である。

この場合に、テレビカメラで撮像される監視領域となるクレーン車の一部は、ブームとクレーン車の右前方から右前側方とにより構成される部分となる。また、テレビカメラは、ブームサポートを覆うカバーの上部でブームの右側の部分に取り付けられることが好ましい。

また、テレビカメラ１２に広角のものを使用して、監視領域となるクレーン車１（１０１）の一部を、ブーム７（１０７）とクレーン車１の左前方（右前方）、左前側方（右前側方）、左側方（右側方）、左後側方（右後側方）とにより構成される部分としても良い。なお、符号を除く括弧書きの部分は、テレビカメラがクレーン車１（１０１）の右側に配置されている場合である。以下の説明でも同様である。

この場合には、左側方（右側方）から監視領域に入ってくる人等をより良く認識することが可能になる。さらに、左後方（右後方）から監視領域に入ってくる自転車やバイク等をより良く認識することが可能になる。

また、広角テレビカメラを使用する代わりに、広角でない複数のテレビカメラを使用しても良い。例えば、キャリヤ２の左前方（右前方）のバックミラー９付近（図４等参照）にテレビカメラを取り付けてクレーン車１（１０１）の後左側方を撮像しても良い。また、この場合に、表示制御部では、複数のテレビカメラから得られる複数の監視映像を合成してモニタに表示させる。

また、実施の形態の障害物報知システム１０（２０）では、テレビカメラ１３として可視光線テレビカメラを使用したが、可視光線テレビカメラの代わりに赤外線テレビカメラを用いて夜間の監視に適用しても良い。

また、モニタ１３に表示する監視映像の領域を車速や操舵方向に応じて変えても良い。例えば、車速が所定速度よりも遅い場合には監視映像の領域をクレーン車の左側方の領域に設定する。また、操舵方向がテレビカメラの撮像側と同じ側の場合には監視映像の領域を操舵方向側寄りに設定する。

具体的には、図１や図６に示すようにテレビカメラ１２の撮像側がクレーン車１（１０１）の左側で操舵方向が左操舵の場合には、監視映像の領域を左前方から左側方に設定する。また、テレビカメラ１２の撮像側がクレーン車１（１０１）の右側で操舵方向が右操舵の場合には、監視映像の領域を右前方から右側方寄りに設定する。なお、監視映像の領域の変更方法は、テレビカメラ１２を回転させる方法や、テレビカメラ１２が撮像した監視映像を画像処理で変更する方法等がある。

また、実施の形態の障害物報知システムは、ラフテレーンクレーンに適用した場合を説明したが、その他のクレーン車（トラッククレーン、オールテレーンクレーン等）に適用しても良いし、クレーン車に限らず、キャビンから直視が困難な範囲や、ミラーのみでは確認困難な範囲が存在する建設機械にも適用しても良い。

１、１０１ クレーン車
２ キャリヤ（車体）
３ 旋回台
４ キャビン
６ ブームサポート
７、１０７ ブーム
８ カバー
１０、２０ 障害物報知システム
１１ａ 表示制御部
１１ｂ、２１ｂ 物体検出部
１１ｃ、２１ｃ 報知制御部
１２ テレビカメラ
１３ モニタ
１３ａ、１３ｂ 監視映像
１４ 報知部
Ａ 車両進行方向
Ｂ 監視領域
Ｘ 物体（障害物）

Claims (4)

1. クレーン車に取り付けられて監視が必要なクレーン車の一部とその周辺からなる監視領域を撮像して監視映像を取得するテレビカメラと、
   前記監視映像をリアルタイムで表示する制御を行う表示制御部と、
   前記クレーン車に設けられたキャビン内に配置されて前記表示制御部で制御されることにより前記監視映像をリアルタイムで表示するモニタと、
   前記監視領域に入ってきた物体が障害物であるか否かを判断して当該物体が障害物であると判定することにより当該物体を検出する物体検出部と、
   前記クレーン車の運転者に報知するための報知部と、
   前記物体検出部が前記物体を検出したときに前記報知部を作動する報知制御部と
   を備えることを特徴とするクレーン車の障害物報知システム。
2. 請求項１に記載のクレーン車の障害物報知システムにおいて、
   前記クレーン車は、車体上に設けられた旋回台上で車両進行方向に対して一方側に前記キャビンが配置されて車両進行方向に対して他方側にブームが配置されたものであり、前記撮像する監視領域となる前記クレーン車の一部は、前記ブームと前記クレーン車の前記他方前方から前記他方前側方とにより構成される部分であることを特徴とするクレーン車の障害物報知システム。
3. 請求項２に記載のクレーン車の障害物報知システムにおいて、
   前記テレビカメラは、前記旋回台上に設けられて前記ブームを支持するブームサポートを覆うカバーの上部で前記ブームの前記他方側の部分に取り付けられて前記監視領域を撮像することを特徴とするクレーン車の障害物報知システム。
4. 請求項１に記載のクレーン車の障害物報知システムにおいて、
   前記物体検出部は、前記テレビカメラにより取得された前記監視映像を用いて前記監視領域に入ってきた物体を画像認識して検出することを特徴とするクレーン車の障害物報知システム。