JP2019147685A - 玉掛け具長さを算出するクレーン及び玉掛け具長さを算出する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】玉掛け具長さを算出するクレーン及び玉掛け具長さを算出する方法を提供する。【解決手段】制御装置が、ブーム８の姿勢とワイヤロープ１１の繰り出し量から把握されるフック１３の位置に基づいてカメラ２５からフック１３までの距離Ｒを認識し、画像上におけるフック１３から荷物Ｗまでの長さ（ピクセル距離Ｌｐ）に基づいてカメラ２５とフック１３を結ぶ仮想線Ｌ１及びカメラ２５と荷物Ｗを結ぶ仮想線Ｌ２のなす角度θを認識し、距離Ｒと角度θに基づいて現実におけるフック１３から荷物Ｗまでの距離である玉掛け具長さＬを算出する。【選択図】図５

Description

本発明は、玉掛け具長さを算出するクレーン及び玉掛け具長さを算出する方法に関する。

従来より、代表的な作業車両であるクレーンが知られている。クレーンは、荷物を吊り上げた状態で旋回動作等を行うため、荷物が横方向に振れてしまうことがある。そのため、荷物の振れ周期（以降「荷振れ周期」という）を算出するクレーンが提案されていたのである。例えば、特許文献１に記載の如くである。

ところで、特許文献１に開示されたクレーンは、ブームの先端部分からフックまでの距離を認識し、この距離に基づいて荷振れ周期を算出するものである。しかし、クレーンは、フックに掛けられた玉掛け具を介して荷物を吊り上げるため、ブームの先端部分からフックまでの距離にフックから荷物までの距離である玉掛け具長さも加えなければ、正確な荷振れ周期を算出することができない。そこで、玉掛け具長さを算出するクレーン及び玉掛け具長さを算出する方法が求められていたのである。

特開平１０−０１７２７３号公報

玉掛け具長さを算出するクレーン及び玉掛け具長さを算出する方法を提供する。

第一の発明は、
起伏及び伸縮自在のブームと、
前記ブームから垂下するワイヤロープと、
前記ワイヤロープの繰り入れ及び繰り出しによって昇降するフックと、を備え、
前記フックに掛けられた玉掛け具を介して荷物を吊り上げるクレーンにおいて、
前記フックと前記荷物を含んだ画像を撮影するカメラと、
前記カメラに接続されて情報の処理を行う制御装置と、を具備し、
前記制御装置が、
前記ブームの姿勢と前記ワイヤロープの繰り出し量から把握される前記フックの位置に基づいて前記カメラから前記フックまでの距離を認識し、
画像上における前記フックから前記荷物までの長さに基づいて前記カメラと前記フックを結ぶ仮想線及び前記カメラと前記荷物を結ぶ仮想線のなす角度を認識し、
前記距離と前記角度に基づいて現実における前記フックから前記荷物までの距離である玉掛け具長さを算出する、ものである。

第二の発明は、第一の発明に係るクレーンにおいて、
前記荷物の画像から当該荷物の重心位置を推定し、
前記カメラと前記荷物の重心位置を結ぶ仮想線を用いて前記角度を算出する、ものである。

第三の発明は、
起伏及び伸縮自在のブームと、
前記ブームから垂下するワイヤロープと、
前記ワイヤロープの繰り入れ及び繰り出しによって昇降するフックと、を備え、
前記フックに掛けられた玉掛け具を介して荷物を吊り上げるクレーンにおいて、
前記フックと前記荷物を含んだ画像を撮影するカメラと、
前記フックの全長値を記憶するとともに前記カメラに接続されて情報の処理を行う制御装置と、を具備し、
前記制御装置が、
画像上における前記フックから前記荷物までの長さに基づいて前記カメラと前記フックを結ぶ仮想線及び前記カメラと前記荷物を結ぶ仮想線のなす第一角度を算出し、
画像上における前記フックの上端から下端までの長さに基づいて前記カメラと前記フックの上端を結ぶ仮想線及び前記カメラと前記フックの下端を結ぶ仮想線のなす第二角度を算出し、
前記フックの全長値と前記第一角度と前記第二角度に基づいて現実における前記フックから前記荷物までの距離である玉掛け具長さを算出する、ものである。

第四の発明は、第三の発明に係るクレーンにおいて、
前記荷物の画像から当該荷物の重心位置を推定し、
前記カメラと前記荷物の重心位置を結ぶ仮想線を用いて前記第一角度を算出する、ものである。

第五の発明は、
起伏及び伸縮自在のブームと、
前記ブームから垂下するワイヤロープと、
前記ワイヤロープの繰り入れ及び繰り出しによって昇降するフックと、を備え、
前記フックに掛けられた玉掛け具を介して荷物を吊り上げるクレーンの玉掛け具長さを算出する方法であって、
カメラによって前記フックと前記荷物を含んだ画像を撮影する画像撮影工程と、
前記ブームの姿勢と前記ワイヤロープの繰り出し量から把握される前記フックの位置に基づいて前記カメラから前記フックまでの距離を認識する距離認識工程と、
画像上における前記フックから前記荷物までの長さに基づいて前記カメラと前記フックを結ぶ仮想線及び前記カメラと前記荷物を結ぶ仮想線のなす角度を認識する角度認識工程と、
前記距離と前記角度に基づいて現実における前記フックから前記荷物までの距離である玉掛け具長さを算出する玉掛け具長さ算出工程と、を有している、ものである。

第六の発明は、
起伏及び伸縮自在のブームと、
前記ブームから垂下するワイヤロープと、
前記ワイヤロープの繰り入れ及び繰り出しによって昇降するフックと、を備え、
前記フックに掛けられた玉掛け具を介して荷物を吊り上げるクレーンの玉掛け具長さを算出する方法であって、
カメラによって前記フックと前記荷物を含んだ画像を撮影する画像撮影工程と、
画像上における前記フックから前記荷物までの長さに基づいて前記カメラと前記フックを結ぶ仮想線及び前記カメラと前記荷物を結ぶ仮想線のなす第一角度を認識する第一角度認識工程と、
画像上における前記フックの上端から下端までの長さに基づいて前記カメラと前記フックの上端を結ぶ仮想線及び前記カメラと前記フックの下端を結ぶ仮想線のなす第二角度を認識する第二角度認識工程と、
前記フックの全長値と前記第一角度と前記第二角度に基づいて現実における前記フックから前記荷物までの距離である玉掛け具長さを算出する玉掛け具長さ算出工程と、を有している、ものである。

第一の発明に係るクレーンは、フックと荷物を含んだ画像を撮影するカメラと、カメラに接続されて情報の処理を行う制御装置と、を具備している。そして、制御装置が、ブームの姿勢とワイヤロープの繰り出し量から把握されるフックの位置に基づいてカメラからフックまでの距離を認識し、画像上におけるフックから荷物までの長さに基づいてカメラとフックを結ぶ仮想線及びカメラと荷物を結ぶ仮想線のなす角度を認識し、この距離と角度に基づいて現実におけるフックから荷物までの距離である玉掛け具長さを算出する。かかるクレーンによれば、簡素な構成でありながらも正確に玉掛け具長さを算出することができる。ひいては、正確な荷振れ周期を算出することができる。

第二の発明に係るクレーンは、荷物の画像から荷物の重心位置を推定する。そして、カメラと荷物の重心位置を結ぶ仮想線を用いて角度を算出する。かかるクレーンによれば、フックから荷物の重心位置までの距離を玉掛け具長さとして算出することができる。ひいては、より正確な荷振れ周期を算出することができる。

第三の発明に係るクレーンは、フックと荷物を含んだ画像を撮影するカメラと、フックの全長値を記憶するとともにカメラに接続されて情報の処理を行う制御装置と、を具備している。そして、制御装置が、画像上におけるフックから荷物までの長さに基づいてカメラとフックを結ぶ仮想線及びカメラと荷物を結ぶ仮想線のなす第一角度を算出し、画像上におけるフックの上端から下端までの長さに基づいてカメラとフックの上端を結ぶ仮想線及びカメラとフックの下端を結ぶ仮想線のなす第二角度を算出し、フックの全長値と第一角度と第二角度に基づいて現実におけるフックから荷物までの距離である玉掛け具長さを算出する。かかるクレーンによれば、簡素な構成でありながらも正確に玉掛け具長さを算出することができる。ひいては、正確な荷振れ周期を算出することができる。

第四の発明に係るクレーンは、荷物の画像から荷物の重心位置を推定する。そして、カメラと荷物の重心位置を結ぶ仮想線を用いて第一角度を算出する。かかるクレーンによれば、フックから荷物の重心位置までの距離を玉掛け具長さとして算出することができる。ひいては、より正確な荷振れ周期を算出することができる。

第五の発明に係る玉掛け具長さを算出する方法は、カメラによってフックと荷物を含んだ画像を撮影する画像撮影工程と、ブームの姿勢とワイヤロープの繰り出し量から把握されるフックの位置に基づいてカメラからフックまでの距離を認識する距離認識工程と、画像上におけるフックから荷物までの長さに基づいてカメラとフックを結ぶ仮想線及びカメラと荷物を結ぶ仮想線のなす角度を認識する角度認識工程と、この距離と角度に基づいて現実におけるフックから荷物までの距離である玉掛け具長さを算出する玉掛け具長さ算出工程と、を有している。かかる玉掛け具長さを算出する方法によれば、簡素な構成でありながらも正確に玉掛け具長さを算出することができる。ひいては、正確な荷振れ周期を算出することができる。

第六の発明に係る玉掛け具長さを算出する方法は、カメラによってフックと荷物を含んだ画像を撮影する画像撮影工程と、画像上におけるフックから荷物までの長さに基づいてカメラとフックを結ぶ仮想線及びカメラと荷物を結ぶ仮想線のなす第一角度を認識する第一角度認識工程と、画像上におけるフックの上端から下端までの長さに基づいてカメラとフックの上端を結ぶ仮想線及びカメラとフックの下端を結ぶ仮想線のなす第二角度を認識する第二角度認識工程と、フックの全長値と第一角度と第二角度に基づいて現実におけるフックから荷物までの距離である玉掛け具長さを算出する玉掛け具長さ算出工程と、を有している。かかる玉掛け具長さを算出する方法によれば、簡素な構成でありながらも正確に玉掛け具長さを算出することができる。ひいては、正確な荷振れ周期を算出することができる。

クレーンを示す図。 キャビンの内部を示す図。 玉掛け具長さ算出システムを示す図。 玉掛け具長さを算出する方法のフローチャートを示す図。 カメラに対するフック及び荷物の位置関係を示す図。 カメラが撮影した画像を示す図。 玉掛け具長さ算出システムを示す図。 玉掛け具長さを算出する方法のフローチャートを示す図。 カメラに対するフック及び荷物の位置関係を示す図。 カメラが撮影した画像を示す図。

本願に開示する技術的思想は、以下に説明するクレーン１のほか、他のクレーンにも適用できる。

まず、図１及び図２を用いて、第一実施形態に係るクレーン１について説明する。

クレーン１は、主に車両２とクレーン装置３で構成されている。

車両２は、左右一対の前輪４と後輪５を備えている。また、車両２は、荷物Ｗの運搬作業を行なう際に接地させて安定を図るアウトリガ６を備えている。更に、車両２は、これらを駆動するためのエンジンやトランスミッション等を備えている。

クレーン装置３は、旋回用油圧モータ７によって旋回自在となっている（矢印Ａ参照）。クレーン装置３は、その後部から前方へ突き出すようにブーム８を備えている。ブーム８は、起伏用油圧シリンダ９によって起伏自在となっている（矢印Ｂ参照）。また、ブーム８は、伸縮用油圧シリンダ１０によって伸縮自在となっている（矢印Ｃ参照）。加えて、ブーム８には、ワイヤロープ１１が架け渡されている。ブーム８の基端側には、ワイヤロープ１１を巻き付けたウインチ１２が配置され、ブーム８の先端側には、ワイヤロープ１１によってフック１３が垂下されている。更に、ウインチ１２は、巻回用油圧モータ１４と一体的に構成されており、ワイヤロープ１１の巻き入れ及び巻き出しを可能としている。そのため、フック１３は、巻回用油圧モータ１４によって昇降自在となっている（矢印Ｄ参照）。なお、クレーン装置３は、ブーム８の側方にキャビン１５を備えている。キャビン１５の内部には、走行操作に必要となるハンドル１６やシフトレバー１７のほか、運搬操作に必要となる旋回操作具１８や起伏操作具１９、伸縮操作具２０、巻回操作具２１が設けられている。また、画像を表示するための表示装置２２が設けられている。

次に、図３を用いて、玉掛け具長さ算出システム２３について説明する。

ここで、玉掛け具２４について説明しておく。玉掛け具２４とは、フック１３に掛けられ、玉掛け作業を行うためのロープ状のものである。玉掛け具２４は、荷物Ｗの下に回して掛けられ、荷物Ｗを吊り上げている。

玉掛け具長さ算出システム２３は、玉掛け具長さＬを算出するものである。玉掛け具長さＬは、フック１３から荷物Ｗまでの長さである（図１参照）。ここでは、玉掛け具長さＬがフック１３の下端から荷物Ｗの重心位置までの長さとして説明する。玉掛け具長さ算出システム２３は、カメラ２５、表示装置２２、ブーム姿勢検出器２６、ワイヤロープ繰出量検出器２７、制御装置２８で構成されている。

カメラ２５は、画像を撮影するものである。カメラ２５は、フック１３と荷物Ｗを撮影できるように、ブーム８のベースブーム部材に取り付けられている。なお、カメラ２５は、フック１３と荷物Ｗが撮影可能であればよく、例えば、ブーム８の先端部分のほか、キャビン１５やその他の部分に取り付けられてもよい。

表示装置２２は、画像を表示するものである。表示装置２２は、タッチパネルを備え、表示装置２２の画像上における任意位置をオペレータがタッチすると、この任意位置が選択される。なお、選択された任意位置を、以降「タッチ位置」という。

ブーム姿勢検出器２６は、ブーム８の姿勢を検出するものである。ブーム８の姿勢は、ブーム８の水平面に対する角度Ｅやブーム８の基端部分から先端部分までの長さＦで表される（図１参照）。

ワイヤロープ繰出量検出器２７は、ワイヤロープ１１の繰り出し量を検出するものである。ワイヤロープ１１の繰り出し量は、ウインチ１２から繰り出されるワイヤロープ１１の長さである。なお、ブーム８の先端部分からフック１３までの長さＬｗは、ワイヤロープ１１の繰り出し量から算出される。

制御装置２８は、玉掛け具長さＬを算出するものである。制御装置２８は、表示制御部２８ａ、フック距離算出部２８ｂ、角度算出部２８ｃ、玉掛け具長さ算出部２８ｄを有している。なお、制御装置２８には、表示制御部２８ａ、フック距離算出部２８ｂ、角度算出部２８ｃ、玉掛け具長さ算出部２８ｄに用いられる種々のプログラムやデータが格納されている。

表示制御部２８ａは、カメラ２５が撮影した画像の表示を制御するものである。表示制御部２８ａは、カメラ２５に接続されており、カメラ２５が撮影した画像を取得する。また、表示制御部２８ａは、表示装置２２に接続されており、表示装置２２に画像を表示する。

フック距離算出部２８ｂは、カメラ２５からフック１３までの距離Ｒ（図５参照）を算出するものである。フック距離算出部２８ｂは、ブーム姿勢検出器２６に接続されており、ブーム８の姿勢（角度Ｅ及び長さＦ）を取得する。また、フック距離算出部２８ｂは、ワイヤロープ繰出量検出器２７に接続されており、ワイヤロープ１１の繰り出し量を取得する。

角度算出部２８ｃは、カメラ２５とフック１３を結ぶ仮想線Ｌ１及びカメラ２５と荷物Ｗを結ぶ仮想線Ｌ２のなす角度θ（図５参照）を算出するものである。角度算出部２８ｃは、表示制御部２８ａに接続されており、画像を取得する。

玉掛け具長さ算出部２８ｄは、玉掛け具長さＬを算出するものである。なお、玉掛け具長さＬの算出方法については、後述する。玉掛け具長さ算出部２８ｄは、角度算出部２８ｃに接続されており、角度θを取得する。また、玉掛け具長さ算出部２８ｄは、フック距離算出部２８ｂに接続されており、距離Ｒを取得する。

次に、図４から図６を用いて、玉掛け具長さＬを算出する方法について説明する。

玉掛け具長さＬは、画像撮影工程Ｋ１０１、距離認識工程Ｋ１０２、角度認識工程Ｋ１０３、玉掛け具長さ算出工程Ｋ１０４を経て算出される。

画像撮影工程Ｋ１０１において、制御装置２８は、カメラ２５によってフック１３と荷物Ｗを含んだ画像を撮影する（図６参照）。

距離認識工程Ｋ１０２において、制御装置２８は、カメラ２５からフック１３までの距離Ｒを認識する。具体的に説明すると、フック距離算出部２８ｂは、ブーム姿勢検出器２６が検出した角度Ｅ及び長さＦを取得する。また、フック距離算出部２８ｂは、ワイヤロープ繰出量検出器２７が検出したワイヤロープ１１の繰り出し量に基づいて長さＬｗを算出する。そして、角度Ｅ及び長さＦと長さＬｗからフック１３の位置を把握し、把握したフック１３の位置に基づいてカメラ２５からフック１３までの距離Ｒを算出する。

角度認識工程Ｋ１０３において、制御装置２８は、カメラ２５とフック１３を結ぶ仮想線Ｌ１及びカメラ２５と荷物Ｗを結ぶ仮想線Ｌ２のなす角度θを認識する。具体的に説明すると、玉掛け具長さ算出部２８ｄは、撮影された画像から画像認識による推定又はオペレータの手動入力により、画像上のフック１３の下端の位置と荷物Ｗの重心位置を取得する。画像認識による推定の場合、玉掛け具長さ算出部２８ｄは、画像からフック１３及び荷物Ｗの輪郭を抽出する。そして、玉掛け具長さ算出部２８ｄは、フック１３の輪郭の下端を認識する。また、玉掛け具長さ算出部２８ｄは、荷物Ｗの輪郭で囲まれる図形の中心を荷物Ｗの重心と推定する。オペレータの手動入力の場合、オペレータは、フック１３の下端である点Ｐａと荷物Ｗの重心位置と推定される点Ｐｂをタッチして入力する。角度算出部２８ｃは、画像認識された位置又はタッチ位置に基づいて、フック１３の下端から荷物Ｗの重心位置までの長さであるピクセル距離Ｌｐを算出する。なお、ピクセル距離Ｌｐとは、フック１３の下端から荷物Ｗの重心位置までのピクセル（画像を構成する最小単位の要素）の数により測定される距離である。そして、角度算出部２８ｃは、ピクセル距離Ｌｐに基づいて角度θを算出する。なお、玉掛け具長さ算出部２８ｄは、１ピクセル当たりの角度を把握しているため、ピクセル距離Ｌｐに１ピクセル当たりの角度を乗じることによって角度θを算出する。

玉掛け具長さ算出工程Ｋ１０４において、制御装置２８は、距離Ｒと角度θに基づいて玉掛け具長さＬを算出する。具体的に説明すると、玉掛け具長さ算出部２８ｄは、以下の数式（１）により玉掛け具長さＬを算出する。
Ｌ＝Ｒ×θ・・・（１）
数式（１）は、カメラ２５に対するフック１３及び荷物Ｗの幾何学的な位置関係から成り立っている（図５参照）。具体的に説明すると、距離Ｒを半径とする角度θの円弧長さは、玉掛け具長さＬに近い値となる。そのため、距離Ｒを半径とする角度θの円弧長さに対して玉掛け具長さＬがほほ等しいとみなしたものである。

以上のように、本クレーン１は、フック１３と荷物Ｗを含んだ画像を撮影するカメラ２５と、カメラ２５に接続されて情報の処理を行う制御装置２８と、を具備している。そして、制御装置２８が、ブーム８の姿勢とワイヤロープ１１の繰り出し量から把握されるフック１３の位置に基づいてカメラ２５からフック１３までの距離Ｒを認識し、画像上におけるフック１３から荷物Ｗまでの長さ（ピクセル距離Ｌｐ）に基づいてカメラ２５とフック１３を結ぶ仮想線Ｌ１及びカメラ２５と荷物Ｗを結ぶ仮想線Ｌ２のなす角度θを認識し、この距離Ｒと角度θに基づいて現実におけるフック１３から荷物Ｗまでの距離である玉掛け具長さＬを算出する。かかるクレーン１によれば、簡素な構成でありながらも正確に玉掛け具長さＬを算出することができる。ひいては、正確な荷振れ周期を算出することができる。

更に、本クレーン１は、荷物Ｗの画像から荷物Ｗの重心位置を算出する。そして、カメラ２５と荷物Ｗの重心位置を結ぶ仮想線Ｌ２を用いて角度θを算出する。かかるクレーン１によれば、フック１３から荷物Ｗの重心位置までの距離を玉掛け具長さＬとして算出することができる。ひいては、より正確な荷振れ周期を算出することができる。

ところで、玉掛け具長さＬを算出する方法に着眼すると、カメラ２５によってフック１３と荷物Ｗを含んだ画像を撮影する画像撮影工程Ｋ１０１と、ブーム８の姿勢とワイヤロープ１１の繰り出し量から把握されるフック１３の位置に基づいてカメラ２５からフック１３までの距離Ｒを認識する距離認識工程Ｋ１０２と、画像上におけるフック１３から荷物Ｗまでの長さ（ピクセル距離Ｌｐ）に基づいてカメラ２５とフック１３を結ぶ仮想線Ｌ１及びカメラ２５と荷物Ｗを結ぶ仮想線Ｌ２のなす角度θを認識する角度認識工程Ｋ１０３と、この距離Ｒと角度θに基づいて現実におけるフック１３から荷物Ｗまでの長さである玉掛け具長さＬを算出する玉掛け具長さ算出工程Ｋ１０４と、有している。かかる玉掛け具長さＬを算出する方法によれば、簡素な構成でありながらも正確に玉掛け具長さＬを算出することができる。ひいては、正確な荷振れ周期を算出することができる。

次に、図７から図１０を用いて、クレーンの第二実施形態に係るクレーン１について説明する。なお、以下の実施形態に係るクレーン１は、図１から図６に示すクレーン１において説明で用いた名称、図番、符号を用いることで、同じものを指すこととし、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。

図７を用いて、玉掛け具長さ算出システム２３について説明する。

制御装置２８は、玉掛け具長さＬを算出するものである。制御装置２８は、表示制御部２８ａ、角度算出部２８ｃ、玉掛け具長さ算出部２８ｄ、フックサイズ記憶部２８ｅを有している。なお、制御装置２８には、表示制御部２８ａ、角度算出部２８ｃ、玉掛け具長さ算出部２８ｄ、フックサイズ記憶部２８ｅに用いられる種々のプログラムやデータが格納されている。

フックサイズ記憶部２８ｅは、フック１３の全長値Ｌｈ（図９参照）を記憶するものである。フックサイズ記憶部２８ｅは、フック１３の全長値Ｌｈのほか、フック１３の全幅値等のフックサイズに関する情報を記憶している。

角度算出部２８ｃは、カメラ２５とフック１３の上端を結ぶ仮想線Ｌ３及びカメラ２５とフック１３の下端を結ぶ仮想線Ｌ１のなす角度θｈ（図９参照）を算出する。角度算出部２８ｃは、表示制御部２８ａに接続されており、画像を取得する。

玉掛け具長さ算出部２８ｄは、フックサイズ記憶部２８ｅに接続されており、フック１３の全長値Ｌｈを取得する。

次に、図８から図１０を用いて、玉掛け具長さＬを算出する方法について説明する。

玉掛け具長さＬを算出する方法は、画像撮影工程Ｋ１０１、第一角度認識工程Ｋ１０３、第二角度認識工程Ｋ１０５、玉掛け具長さ算出工程Ｋ１０４から構成されている。なお、第一実施形態の角度認識工程Ｋ１０３と本実施形態の第一角度認識工程Ｋ１０３が行う処理は同一である。

第二角度認識工程Ｋ１０５において、制御装置２８は、カメラ２５とフック１３の上端を結ぶ仮想線Ｌ３及びカメラ２５とフック１３の下端を結ぶ仮想線Ｌ１のなす角度θｈを認識する。具体的に説明すると、玉掛け具長さ算出部２８ｄは、撮影された画像から画像認識による推定又はオペレータの手動入力により、画像上のフック１３の上端の位置とフック１３の下端の位置を取得する。画像認識による推定の場合、玉掛け具長さ算出部２８ｄは、画像からフック１３の輪郭を抽出する。そして、玉掛け具長さ算出部２８ｄは、フック１３の輪郭の上端と下端を認識する。オペレータの手動入力の場合、オペレータは、フック１３の上端である点Ｐｃとフック１３の下端である点Ｐａをタッチして入力する。角度算出部２８ｃは、画像認識された位置又はタッチ位置に基づいて、フック１３の上端から下端までの長さであるピクセル距離Ｌｐｈを算出する。なお、ピクセル距離Ｌｐｈとは、フック１３の上端から下端までのピクセルの数により測定される距離である。そして、玉掛け具長さ算出部２８ｄは、ピクセル距離Ｌｐから角度θｈを算出する。

玉掛け具長さ算出工程Ｋ１０４において、制御装置２８は、玉掛け具長さＬを算出する。具体的に説明すると、玉掛け具長さ算出部２８ｄは、フック１３の全長値Ｌｈと角度θと角度θｈに基づいて、以下の数式（２）により玉掛け具長さＬを算出する。
Ｌ＝θ／θｈ×Ｌｈ・・・（２）
数式（２）は、カメラ２５に対するフック１３及び荷物Ｗの幾何学的な位置関係から成り立っている（図９参照）。具体的に説明すると、玉掛け具長さＬと全長値Ｌｈの比と、角度θと角度θｈの比は、近い値となる。これらの比がほぼ等しいとみなすと、数式（３）が成り立つ。
Ｌ：Ｌｈ＝θ：θｈ・・・（３）
数式（３）を変形したものが数式（２）である。

なお、角度（角度θ、角度θｈ）は、画面上のピクセル距離（ピクセル距離Ｌｐ、ピクセル距離Ｌｐｈ）と比例関係が成り立つため、θ／θｈとＬｐ／Ｌｐｈが等しくなる。したがって、玉掛け具長さＬは、角度ではなくピクセル距離用いて算出してもよい。この場合の玉掛け具長さＬの計算式は、以下の数式（４）で表される。
Ｌ＝Ｌｐ／Ｌｐｈ×Ｌｈ・・・（４）

以上のように、本クレーン１は、フック１３と荷物Ｗを含んだ画像を撮影するカメラ２５と、フック１３の全長値Ｌｈを記憶するとともにカメラ２５に接続されて情報の処理を行う制御装置２８と、を具備している。そして、制御装置２８が、画像上におけるフック１３から荷物Ｗまでの長さ（ピクセル距離Ｌｐ）に基づいてカメラ２５とフック１３を結ぶ仮想線Ｌ１及びカメラ２５と荷物Ｗを結ぶ仮想線Ｌ２のなす第一角度（角度θ）を算出し、画像上におけるフック１３の上端から下端までの長さ（ピクセル距離Ｌｐｈ）に基づいてカメラ２５とフック１３の上端を結ぶ仮想線Ｌ３及びカメラ２５とフック１３の下端を結ぶ仮想線Ｌ１のなす第二角度（角度θｈ）を算出し、フック１３の全長値Ｌｈと第一角度（角度θ）と第二角度（角度θｈ）に基づいて現実におけるフック１３から荷物Ｗまでの距離である玉掛け具長さＬを算出する。かかるクレーン１によれば、簡素な構成でありながらも正確に玉掛け具長さＬを算出することができる。ひいては、正確な荷振れ周期を算出することができる。

更に、本クレーン１は、荷物Ｗの画像から荷物Ｗの重心位置を推定する。そして、カメラ２５と荷物Ｗの重心位置を結ぶ仮想線Ｌ２を用いて第一角度（角度θ）を算出する。かかるクレーン１によれば、フック１３から荷物Ｗの重心位置までの距離を玉掛け具長さＬとして算出することができる。ひいては、より正確な荷振れ周期を算出することができる。

ところで、玉掛け具長さＬを算出する方法に着眼すると、カメラ２５によってフック１３と荷物Ｗを含んだ画像を撮影する画像撮影工程Ｋ１０１と、画像上におけるフック１３から荷物Ｗまでの長さ（ピクセル距離Ｌｐ）に基づいてカメラ２５とフック１３を結ぶ仮想線Ｌ１及びカメラ２５と荷物Ｗを結ぶ仮想線Ｌ２のなす第一角度（角度θ）を認識する第一角度認識工程Ｋ１０３と、画像上におけるフック１３の上端から下端までの長さ（ピクセル距離Ｌｐｈ）に基づいてカメラ２５とフック１３の上端を結ぶ仮想線Ｌ３及びカメラ２５とフック１３の下端を結ぶ仮想線Ｌ１のなす第二角度（角度θｈ）を認識する第二角度認識工程Ｋ１０５と、フック１３の全長値Ｌｈと第一角度（角度θ）と第二角度（角度θｈ）に基づいて現実におけるフック１３から荷物Ｗまでの距離である玉掛け具長さＬを算出する玉掛け具長さ算出工程Ｋ１０４と、を有している。かかる玉掛け具長さＬを算出する方法によれば、簡素な構成でありながら正確に玉掛け具長さＬを算出することができる。ひいては、正確な荷振れ周期を算出することができる。

上述の実施形態は、代表的な形態を示したに過ぎず、一実施形態の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。更に種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に特許請求の範囲に記載の均等の意味及び範囲内のすべての変更を含む。

１ クレーン
２ 車両
３ クレーン装置
８ ブーム
１１ ワイヤロープ
１２ ウインチ
１３ フック
２２ 表示装置
２４ 玉掛け具
２５ カメラ
２８ 制御装置
Ｌ 玉掛け具長さ
Ｌｈ 全長値
Ｌ１ 仮想線
Ｌ２ 仮想線
Ｌ３ 仮想線
Ｒ 距離
Ｗ 荷物
θ 角度（第一角度）
θｈ 角度（第二角度）

Claims (6)

1. 起伏及び伸縮自在のブームと、
   前記ブームから垂下するワイヤロープと、
   前記ワイヤロープの繰り入れ及び繰り出しによって昇降するフックと、を備え、
   前記フックに掛けられた玉掛け具を介して荷物を吊り上げるクレーンにおいて、
   前記フックと前記荷物を含んだ画像を撮影するカメラと、
   前記カメラに接続されて情報の処理を行う制御装置と、を具備し、
   前記制御装置が、
   前記ブームの姿勢と前記ワイヤロープの繰り出し量から把握される前記フックの位置に基づいて前記カメラから前記フックまでの距離を認識し、
   画像上における前記フックから前記荷物までの長さに基づいて前記カメラと前記フックを結ぶ仮想線及び前記カメラと前記荷物を結ぶ仮想線のなす角度を認識し、
   前記距離と前記角度に基づいて現実における前記フックから前記荷物までの距離である玉掛け具長さを算出する、ことを特徴とするクレーン。
2. 前記荷物の画像から当該荷物の重心位置を推定し、
   前記カメラと前記荷物の重心位置を結ぶ仮想線を用いて前記角度を算出する、ことを特徴とする請求項１に記載のクレーン。
3. 起伏及び伸縮自在のブームと、
   前記ブームから垂下するワイヤロープと、
   前記ワイヤロープの繰り入れ及び繰り出しによって昇降するフックと、を備え、
   前記フックに掛けられた玉掛け具を介して荷物を吊り上げるクレーンにおいて、
   前記フックと前記荷物を含んだ画像を撮影するカメラと、
   前記フックの全長値を記憶するとともに前記カメラに接続されて情報の処理を行う制御装置と、を具備し、
   前記制御装置が、
   画像上における前記フックから前記荷物までの長さに基づいて前記カメラと前記フックを結ぶ仮想線及び前記カメラと前記荷物を結ぶ仮想線のなす第一角度を算出し、
   画像上における前記フックの上端から下端までの長さに基づいて前記カメラと前記フックの上端を結ぶ仮想線及び前記カメラと前記フックの下端を結ぶ仮想線のなす第二角度を算出し、
   前記フックの全長値と前記第一角度と前記第二角度に基づいて現実における前記フックから前記荷物までの距離である玉掛け具長さを算出する、ことを特徴とするクレーン。
4. 前記荷物の画像から当該荷物の重心位置を推定し、
   前記カメラと前記荷物の重心位置を結ぶ仮想線を用いて前記第一角度を算出する、ことを特徴とする請求項３に記載のクレーン。
5. 起伏及び伸縮自在のブームと、
   前記ブームから垂下するワイヤロープと、
   前記ワイヤロープの繰り入れ及び繰り出しによって昇降するフックと、を備え、
   前記フックに掛けられた玉掛け具を介して荷物を吊り上げるクレーンの玉掛け具長さを算出する方法であって、
   カメラによって前記フックと前記荷物を含んだ画像を撮影する画像撮影工程と、
   前記ブームの姿勢と前記ワイヤロープの繰り出し量から把握される前記フックの位置に基づいて前記カメラから前記フックまでの距離を認識する距離認識工程と、
   画像上における前記フックから前記荷物までの長さに基づいて前記カメラと前記フックを結ぶ仮想線及び前記カメラと前記荷物を結ぶ仮想線のなす角度を認識する角度認識工程と、
   前記距離と前記角度に基づいて現実における前記フックから前記荷物までの距離である玉掛け具長さを算出する玉掛け具長さ算出工程と、を有している、ことを特徴とする方法。
6. 起伏及び伸縮自在のブームと、
   前記ブームから垂下するワイヤロープと、
   前記ワイヤロープの繰り入れ及び繰り出しによって昇降するフックと、を備え、
   前記フックに掛けられた玉掛け具を介して荷物を吊り上げるクレーンの玉掛け具長さを算出する方法であって、
   カメラによって前記フックと前記荷物を含んだ画像を撮影する画像撮影工程と、
   画像上における前記フックから前記荷物までの長さに基づいて前記カメラと前記フックを結ぶ仮想線及び前記カメラと前記荷物を結ぶ仮想線のなす第一角度を認識する第一角度認識工程と、
   画像上における前記フックの上端から下端までの長さに基づいて前記カメラと前記フックの上端を結ぶ仮想線及び前記カメラと前記フックの下端を結ぶ仮想線のなす第二角度を認識する第二角度認識工程と、
   前記フックの全長値と前記第一角度と前記第二角度に基づいて現実における前記フックから前記荷物までの距離である玉掛け具長さを算出する玉掛け具長さ算出工程と、を有している、ことを特徴とする方法。

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