JP2018080054A - 作業支援装置、及び作業支援方法 - Google Patents
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Abstract
Description
なお、以下の実施形態の説明において、同じ構成に同じ符号を附す。また、図示する一部の構成を省略して示す場合がある。
以下、吊荷が移動されるまで配置されている面(基準面F)を、基準面の一例として説明する。
図1は、実施形態の作業支援装置を適用したクレーンを示す図である。作業支援装置1が適用されるクレーン2の全体的な構成を簡単に説明する。このクレーン2は、走行機能を有する車両21の本体部分22(車体)と、本体部分22の上部に水平旋回可能に取り付けられた旋回台23と、旋回台23に設けられたキャビン24と、クレーン制御部25とを備えている。
図4(a2)に示す第1段階では、吊荷SLの移動を開始する前の状態にある。吊荷SLは、例えば、基準面Fの上に設けられた椹木(不図示)の上に置かれている。カメラ3が高さh1の位置にあり、カメラ3から吊荷SLまでの距離がd1である。ここで、玉掛け作業が行われた後、合図者U1は、玉掛け状態に異常がないことを確認して、異常が無ければ第1の指さし確認の動作をとる。例えば、端末装置5は、これらの合図者U1の動作等を検出する。
図4(b2)に示す第2の段階では、吊荷SLは、例えば、基準面F上に設けられた椹木(不図示)から浮かせて、吊荷SLの玉掛けの状態等を点検可能な高さまで吊り揚げられている。吊荷SLは、基準面Fから所定の高さ(h2b)に吊られた状態で支持されている。このh2bを30センチメートルほどにしてもよい。なお、カメラ3が高さh1の位置にあり、カメラ3から吊荷SLまでの距離がd2である。ここで、合図者U1は、吊荷SLが吊られている状態に異常がないことを確認して、異常がなければ、第2の指さし確認の動作をとる。
図4(c2)の前述の図4(b2)の状態から吊荷SLをさらに吊り上げた状態を示す。吊荷SLは、例えば、基準面Fから所定の高さ(h2c)に吊られた状態で支持されている。例えば、このh2cを3メートルほどにしてもよい。なお、カメラ3が高さh1の位置にあり、カメラ3から吊荷SLまでの距離がd3である。ここで、合図者U1は、吊荷SLが吊られている状態に異常がないことを確認し、異常がなければ第3の指さし確認の動作と、吊荷SLの移動を指示する動作とをとる。
図4(d2)の前述の図4(c2)の状態からブームを伸ばして吊荷SLをさらに吊り上げた状態を示す。吊荷SLは、例えば、基準面Fから所定の高さ(h2d)に吊られた状態で支持されている。このh2dは、前述のh2cより大きな値をとる。なお、カメラ3が高さ(h1+Δh)の位置にあり、カメラ3から吊荷SLまでの距離がd3である。ここで、合図者U1は、吊荷SLの移動を指示する動作をとる。オペレータUNは、合図者U1が取った吊荷SLの移動の指示に従ってクレーン2を操縦する。
クレーン2は、オペレータの操作に従い吊荷SLを移動させる(ステップS40)。
図7を参照して、実施形態の吊荷の移動作業の作業支援について説明する。図7は、実施形態の作業支援に関する処理のフローチャートである。ここでは、吊荷SLの移動に関する作業の全般について説明する。
次に、作業支援装置10が個人を特定する方法について説明する。
個人を特定する方法には、監視画像から抽出した個人の特徴に基づいてその個人を特定する方法(第1の方法)、端末装置によって検出した個人の動きを用いて個人特定する方法(第2の方法)などがある。
ここでは、第1の方法の例を示す。この場合、作業員が作業中に常時身に着けている作業服、ヘルメット、安全靴、チョッキ、手袋などに、各人を一意に識別可能な情報を、吊荷SLの上方に設けられたカメラ3によって読み取り可能な方法で明示しておく。この各人を一意に識別可能な情報は、QRコード(登録商標)、バーコード、カラーコード、特定の意匠などの幾何学的に示された情報であってもよく、名前、識別番号などを示す文字、数字等によって示された情報であってもよく、組み合わされたものであってもよい。
動作検出部113は、監視画像から抽出した情報に基づいて個人を特定し、その人の位置を識別する。
次に、監視画像における領域Z01の範囲について説明する。カメラ3の高さを替えた場合に、実空間における範囲D01の大きさを変えなくても、監視画像における領域Z01の範囲を補正することが必要になる。
クレーン2を用いて作業を行う現場では、一般者がその現場に進入することを制限する必要がある。一般的には、三角コーンとバーを用いてバリケードを形成して一般者が容易に進入することを制限する。バリケードは、1組の三角コーンの間にバーを渡して形成される。この場合三角コーンの間隔は、バーの長さにより定まる。例えば、バーの長さは、2m程度である。
建築現場などでは、足場や建物そのものが、監視画像の背景部分に映り込むことが有る。上記の場合、前述のシナリオ1のバリケード等に代えて、足場や建物の像を用いるとよい。例えば、足場の場合、それを形成する脚部の間隔を用いるとよい。或いは、建物の場合、その構造部材、特徴部分などの間隔を用いるとよい。
図8を参照して、作業支援装置10のインターロック機能について説明する。図8は、実施形態のインターロック機能を説明するための図である。図8に示す状態遷移図は、作業支援装置10のインターロック機能の制御に関するものである。
(2)玉掛け後に地切してから3秒待つ。
(3)作業員は、玉掛けワイヤを張った状態で吊荷SLから3m離れる。
(ロ)前述の図4に示した第2段階に遷移した後に、3秒以上経過してから第3段階に遷移させるための安全確認行為が実施されていること。
(ハ)揚重点Cを中心に所定の半径の円が範囲D01として規定される。例えば、上記の円の半径は、吊荷SLの大きさ、形、落下時の危険度等に基づいて決定され、3m以上の任意の長さに予め決定される。この場合の(ハ)の条件は、前述の図4に示した第2段階の監視画像において、少なくとも範囲D01に対応する領域Z01のなかに作業員(人)の像がないこと、である。
対象者検出部112は、監視画像に基づいて範囲D01内の人の在否を判定する。監視画像上に、揚重点Cに対応させて吊荷SLの揚重に係る作業員の安全性判定のための領域Z01が設定されている。つまり、対象者検出部112は、監視画像の領域Z01内の人の像の在否により範囲D01内の人(進入者)の在否を判定する。
第1の実施形態の変形例について説明する。第1の実施形態では、吊荷SLによってカメラ3の死角が生じる場合のことについて触れていない。本変形例では、上記の死角が生じる場合のことについて説明する。
この第1の実施形態の第2変形例では、個人の特定に関する手法に、上記の第2の方法の第1例を適用した事例を示す。この場合の端末装置5は、位置検出部52を備えており、端末装置5の位置を検出可能である。このような端末装置5は、例えば、スマートフォン、スマートウォッチ、携帯型のカメラ等であってもよい。
この第1の実施形態の第3変形例では、個人の特定に関する手法に、上記の第2の方法の第2例を適用した事例を示す。この場合の端末装置5は、その動きを検出可能なものであり、例えば、スマートフォン、スマートウォッチ、携帯型のカメラ等であってもよい。
動作検出部113は、その動きセンサの検出結果に基づいて、作業員の姿勢と動作の少なくとも何れかを検出する。例えば、動作検出部113は、クレーン2の操作を指示する作業員を、前記検出された作業員の姿勢と動作の少なくとも何れかに基づいて特定する。
この第1の実施形態の第4変形例では、上記の第2変形例に加えて、動作検出部113が検出特性を最適化するための学習機能を備える。動作検出部113は、端末装置5の動きセンサの検出結果に基づいて、例えば、作業員ごとの姿勢と動作の特徴を予め学習する。これにより、作業員ごとの姿勢と動作の識別の検出率を向上させることができる。例えば、作業員が端末装置5を自身の左右の手首の何れに付けるかによって、端末装置5により検出された結果が異なるものになる。このような作業員の日頃の習慣を学習することで、装着された部位の違いによる影響を低減し、検出精度を高めることができる。
図9を参照して、第2の実施形態について説明する。図9は、実施形態の作業支援システム1の構成図である。
図10を参照して、実施形態の吊荷の移動作業の作業支援について説明する。図10は、実施形態の作業支援に関する処理のフローチャートである。前述の図7と共通する処理には、同じ符号を附し説明を省略する。
領域Z02内に人影がある場合には、識別部115は、吊荷SL等の重量が所定値以上か否かを判定する(ステップS164)。
吊荷SL等の重量が所定値以上の場合、識別部115は、監視画像において、領域Z01内に人影があるか否かを判定する(ステップS166)。
図11を参照して、第3の実施形態について説明する。図11は、実施形態の作業支援システムの構成図である。
Claims (11)
- 揚重装置のブームにおけるブーム先端部の下方が撮影された画像上に、前記ブーム先端部に設けられ吊荷を支持する支点の下方に位置する揚重点に対応させて前記吊荷の揚重に係る作業員の安全性判定のための範囲を、前記吊荷の揚重状態の安全確認が実施される所定の高さに前記吊荷が吊揚げられるまでの段階に決定する範囲調整部と、
前記支点の下方の画像に基づいて、前記範囲内における人員の有無を検出する対象者検出部と、
を備える作業支援装置。 - 前記範囲調整部は、前記揚重装置に設けられた第1計測器によって計測した吊荷の重量により範囲を補正する、
請求項1に記載の作業支援装置。 - 前記範囲調整部は、前記揚重装置に設けられた第2計測器によって計測した風速と風向により範囲を補正する、
請求項1又は請求項2に記載の作業支援装置。 - 前記支点から所定の範囲内に設けられ、前記支点の下方の画像を撮像する撮像装置
を備える請求項1から請求項3の何れか1項に記載の作業支援装置。 - 前記範囲調整部は、揚重前の吊荷とフックブロックの少なくとも何れかの画像に基づいて前記揚重点を決定する、
請求項1から請求項4の何れか1項に記載の作業支援装置。 - 前記対象者検出部は、
前記人員に対応付けられた位置検出部の検出結果により、前記範囲内の人員の在否を判定する、
請求項1から請求項5の何れか1項に記載の作業支援装置。 - 前記対象者検出部は、
少なくとも1台の撮像装置によって時間差をつけて撮像された複数の前記画像に基づいて、前記画像において前記吊荷に隠れて撮像されていない人員を検出する、
請求項1から請求項6の何れか1項に記載の作業支援装置。 - 前記画像の前記範囲内に人員が映り込んだ第1状態と、前記吊荷に隠れる位置にいて前記画像に像が含まれない人員がいる第2状態とを分けて識別する識別部
を備える請求項1から請求項7の何れか1項に記載の作業支援装置。 - 前記対象者検出部は、
個人を特定して前記人員の位置を検出する、
請求項1から請求項8の何れか1項に記載の作業支援装置。 - 識別情報が付与された端末装置が前記人員によって携行され、
前記位置検出部は、前記端末装置の識別情報を用いて個人を特定して、前記人員の位置を検出する、
請求項6に記載の作業支援装置。 - コンピュータが、
揚重装置のブームにおけるブーム先端部の下方が撮影された画像上に、前記ブーム先端部に設けられ吊荷を支持する支点の下方に位置する揚重点に対応させて前記吊荷の揚重に係る作業員の安全性判定のための範囲を、前記揚重装置が吊荷を、前記吊荷の揚重状態の安全確認が実施される所定の高さに吊揚げるまでの段階に決定し、
前記支点の下方の画像に基づいて、前記範囲内における人員の有無を検出するステップ、
を含む作業支援方法。
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