JP2019182611A - クレーンの安全運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザセンサの検出領域の制約によって、距離分布を生成することができない場合であっても、安全にクレーンの運転を支援することができるクレーンの安全運転支援装置を提供する。【解決手段】実施形態に係るクレーンの安全運転支援装置は、トロリーの横行を制御し、前記トロリーとともに横行してコンテナを荷置きする荷積領域内に積載されたコンテナを照射するレーザセンサの下方に設けられ、前記トロリーとともに横行するとともに前記トロリーに対して昇降するスプレッダの昇降を制御し、前記レーザセンサの出力にもとづいて前記コンテナの位置情報である距離分布を生成し、前記距離分布が前記荷積領域よりも狭い場合には、第１警報信号を生成する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、クレーンの安全運転支援装置に関する。

港湾のヤードでは、コンテナを荷役するガントリークレーンが用いられる。ガントリークレーンのようなクレーンは、走査型のレーザセンサを用いてトロリー下方に距離分布を生成し、スプレッダやスプレッダに吊り下げたコンテナと蔵置コンテナとが不慮の操作で衝突することを防止する衝突防止システムが採用されている（特許文献１等）。吊り下げコンテナと蔵置コンテナとの衝突を防止することによって、蔵置コンテナの落下事故を抑制することができる。

トロリーが初期横行操作を開始する際、レーザセンサとスプレッダとの位置関係によっては、レーザセンサが照射するレーザ光の照射領域が制限される場合がある。レーザ光の照射領域が制限されることによって、衝突防止システムは、死角となった位置にある蔵置コンテナの存在を認識することができず、蔵置コンテナとの衝突を回避することができないことがある。

米国特許出願公開第２０１１／００７６１３０号公報

レーザセンサの検出領域の制約によって、距離分布を生成することができない場合であっても、安全にクレーンの運転を支援することができるクレーンの安全運転支援装置を提供することを目的とする。

実施形態に係るクレーンの安全運転支援装置は、トロリーの横行を制御し、前記トロリーとともに横行してコンテナを荷置きする荷積領域内に積載されたコンテナを照射するレーザセンサの下方に設けられ、前記トロリーとともに横行するとともに前記トロリーに対して昇降するスプレッダの昇降を制御し、前記レーザセンサの出力にもとづいて前記コンテナの位置情報である距離分布を生成し、前記距離分布が前記荷積領域よりも狭い場合には、第１警報信号を生成する。

本実施形態では、安全運転支援装置は、前記距離分布が前記荷積領域よりも狭い場合には、第１警報信号を生成するので、レーザセンサの検出領域の制約によって、距離分布を生成することができない状況を認識することができ、安全にクレーンの運転を支援することを可能にする。

実施形態に係るクレーンの安全運転支援装置を例示する模式図である。 実施形態に係るクレーンの安全運転支援装置を例示する模式図である。 実施形態に係るクレーンの安全運転支援装置を例示する模式図である。 実施形態に係るクレーンの安全運転支援装置を例示する模式図である。 クレーンの安全運転支援装置の画像表示を例示する模式図である。 実施形態の安全運転支援装置の動作を説明するためのフローチャートの例である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。

図１〜図４は、実施形態に係るクレーンの安全運転支援装置を例示する模式図である。
図１〜図４では、スプレッダの昇降位置やトロリーの横行位置によって、レーザセンサの検出領域７がどのように変化するかが示されている。
実施形態のクレーンの安全運転支援装置１０は、運転室２に乗り込んだオペレータが目視でスプレッダ５やスプレッダ５に吊り下げたコンテナ６ａ（以下、単にスプレッダ５等ともいう）を、所望の位置に積載したり、荷積みしたりするのに用いられる。安全運転支援装置１０は、スプレッダ５等を所望の位置に移動する場合に、スプレッダ５等がすでに積載された蔵置コンテナ６に衝突することを防止する衝突防止システムとともに用いられる。オペレータは、目視で、所望の積載位置等を確認しながら、スプレッダ５等を移動させるが、後述するように、安全運転支援装置１０は、コンテナを積載すべき領域の少なくとも一部で距離分布が生成できない場合に、警報信号を生成する。

たとえば、安全運転支援装置１０は、警報信号にもとづいて、距離分布が生成できないために、衝突防止システムが正常に動作しないおそれがあることを音声や光、映像等によって、オペレータに知らせる。たとえば、安全運転支援装置１０は、警報信号が出力された場合には、オペレータによる手動操作を禁止する。たとえば、安全運転支援装置１０は、警報信号にもとづいて、スプレッダ５等を所定の位置に移動させ、レーザセンサ４の検出領域７を拡大して、距離分布８の取得データを確保する。

図１に示すように、実施形態のクレーンの安全運転支援装置１０は、クレーン１に設けられている。クレーン１は、この例では、ガントリークレーンである。実施形態の安全運転支援装置１０は、ガントリークレーンに限らず、他のクレーンに適用してもよい。安全運転支援装置１０は、港湾内で荷揚げした積荷を陸上輸送のために並べ替えて積載し、あるいはその逆に、陸上輸送された積荷を船上に荷積するためにコンテナを並べ替える（およびその逆）クレーンに適用することができる。

クレーン１は、ガーダー１ａを有しており、ガーダー１ａ下に設けられたトロリー３がガーダー１ａに沿って横行する。ガーダー１ａは、この例では、両端が高脚１ｂで支持され、高脚１ｂの下端には、車輪１ｃが設けられている。岸壁に沿ってレールが敷かれており、クレーン１は、レール上を車輪１ｃによって走行することができる。

走査型のレーザセンサ４は、トロリー３に設けられている。レーザセンサ４は、トロリー３から横下方に向けてレーザ光を照射し、荷積領域Ａ１に積載された蔵置コンテナ６の表面を走査することができる位置および向きに設けられている。レーザセンサ４は、蔵置コンテナ６に向かってレーザ光を照射し、レーザセンサ４からの距離を測定する。レーザセンサ４は、測定した距離のデータを安全運転支援装置１０に供給する。安全運転支援装置１０では、レーザセンサ４から供給された距離のデータにもとづいて、距離分布８のデータを生成する。距離分布８のデータは、たとえば積載された蔵置コンテナ６のレーザ光の照射面を表す座標のデータである。

なお、距離分布８のデータは、スプレッダ５等が荷積領域Ａ１に積載された蔵置コンテナ６に衝突することを回避できればよいので、この例では、スプレッダ５等から見て、もっとも近い位置の蔵置コンテナ６の角部のデータまで含んでいればよい。

スプレッダ５は、トロリー３からロープ３ａによって吊り下げられている。ロープ３ａを巻き取り、または巻き戻すことによって、スプレッダ５を昇降させることができる。

スプレッダ５の下端からクレーン１の設置面までの距離は、スプレッダ５の高さＨｓと定義される。スプレッダ５にコンテナ６ａが吊り下げられた場合には、吊り下げられたコンテナ６ａの下端からクレーン１の設置面までの距離は、コンテナ６ａの高さＨｂと定義される。スプレッダ５の高さＨｓとコンテナ自体の高さＨａの差が、スプレッダ５にコンテナ６ａが吊り下げられた場合の、吊り下げられたコンテナ６ａの下端からクレーン１の設置面までの距離である高さＨｂとなる。

トロリー３の横行およびスプレッダ５の昇降は、運転室２内に設けられたコントローラによって制御される。コントローラは、図示しないが、操作盤等を含んでおり、運転室２に乗り込んだオペレータが操作盤等を介して、トロリー３の横行等を制御する。トロリー３の横行動作等は、オペレータが目視で蔵置コンテナ６の位置等を確認しながら行う。

コントローラには、スプレッダ５等が、生成された距離分布８から所定の距離よりも近づかないように、横行動作や昇降動作を自動的に停止等する衝突防止システムが設定されている。オペレータは、衝突防止システムにしたがって操作盤等を操作し、手動でスプレッダ５等の位置を修正して、所望の位置にコンテナを載置する。

安全運転支援装置１０は、たとえばコントローラの一部である制御部を備えている。コントローラは、たとえばプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）を含んでおり、安全運転支援装置１０の制御部は、ＰＬＣのプログラムによって実現されてもよい。

運転室２には、安全運転支援装置１０を含むコントローラのほか、トロリー３横行用の電動機やスプレッダ５巻き上げ用の電動機が設けられている。なお、これらの電動機等の一部または全部は、クレーン１に別に設けられた機械室（図示せず）等に設置されてもよい。なお、運転室２は、この例では、トロリー３と一体で横行するが、ガーダー１ａの特定の箇所に固定されていてもよい。

蔵置コンテナ６は、荷積領域Ａ１に積載される。荷積領域Ａ１は、クレーン１が設置され、トロリー３が横行することができる領域内にあらかじめ設定されている。荷積領域Ａ１は、蔵置コンテナ６を移動させることできる領域である。実施形態の安全運転支援装置１０では、荷積領域Ａ１の外側に接するようにホームポジション領域Ａ２があらかじめ設定されている。ホームポジション領域Ａ２は、コンテナが積載されない領域である。トロリー３は、荷積領域Ａ１およびホームポジション領域Ａ２の中を横行することができる。

蔵置コンテナ６は、荷積領域Ａ１において、最大積載高さＨｃまで積載されることができる。蔵置コンテナ６の最大積載高さＨｃは、蔵置コンテナ６を積み上げた場合の最大の高さである。

以下、この例では、トロリー３が横行する方向をＸ軸とし、ホームポジション領域Ａ２から荷積領域Ａ１に向かう向きをＸ軸の正方向とする。Ｘ軸の原点Ｏは、ホームポジション領域Ａ２内に設定されているものとする。図１〜図４の荷積領域Ａ１においては、Ｘ軸方向に沿って６列まで蔵置コンテナ６を載置することができるものとする。スプレッダ５等が昇降する方向をＺ軸とし、スプレッダ５等が上昇する向きをＺ軸の正方向とする。安全運転支援装置１０は、荷積領域Ａ１の座標データ（Ｘ座標）およびスプレッダ５等の位置の座標データ（Ｘ座標、Ｚ座標）を有している。安全運転支援装置１０は、レーザセンサ４によるレーザ光の照射によって距離分布８のデータを生成して、そのデータを取得する。

なお、距離分布８のデータは、Ｘ軸およびＺ軸に垂直なＹ軸に沿う方向にも生成される。つまり、距離分布８のデータは、３次元の座標データである。レールはＹ軸に沿って設けられており、クレーン１は、車輪１ｃよってレール上をＹ軸に沿って移動することができる。以下では、Ｘ−Ｚ平面におけるクレーンの動作について詳細に説明し、Ｙ軸方向の動作については、詳細な説明を省略するが、クレーン１は、Ｙ軸に沿って動作し、Ｙ軸に関するデータ等を取得、生成することができる。

トロリー３がホームポジション領域Ａ２内にある場合には、スプレッダ５の下方には、蔵置コンテナ６が存在しない。そのため、安全運転支援装置１０は、スプレッダ５等の高さＨｓ，Ｈｂを、蔵置コンテナ６の最大積載高さＨｃよりも低くすることができる。

レーザセンサ４は、スプレッダ５の上方に設けられているため、レーザセンサ４の検出領域７は、レーザセンサ４とスプレッダ５の高さとの位置関係によって制限される。なお、この例では、運転室２およびレーザセンサ４の位置関係によって、運転室２の下端もレーザ光の検出領域７を制限する。

図１および図２の例では、スプレッダ５には、コンテナ６ａを吊り下げていない場合について説明するが、コンテナ６ａを吊り下げた場合についても、安全運転支援装置１０は、Ｚ座標を変更することによって同様に動作する。

図１の例では、トロリー３はホームポジション領域Ａ２（Ｘ＝０）にあり、スプレッダ５の高さＨｓは、蔵置コンテナ６の最大積載高さＨｃよりも高い位置にある。レーザセンサ４の検出領域７は、運転室２およびスプレッダ５によって制限され、安全運転支援装置１０は、２列目および３列目の最上段の蔵置コンテナ６の上面のデータおよび２列目の最上段の蔵置コンテナ６の側面のデータを含む距離分布８を生成する。この距離分布８は、図中の太実線で表されている。この図に示すように、この場合の距離分布８は、２列目および３列目の蔵置コンテナ６の高さがＨｃであり、1列目の蔵置コンテナ６の高さＨｄがＨｃよりも低いことを示している。

この例では、レーザセンサ４の検出領域７が２列目の蔵置コンテナ６の上面および側面ならびに３列目の蔵置コンテナ６の上面の範囲に制限されている。そのため、蔵置コンテナ６の１列目には、最上段に蔵置コンテナ６が積載されていないことが認識されていても、それ以外の積載の状況および５列目〜６列目には、どのようにコンテナが積載されているか、安全運転支援装置１０は、認識することができない。

ここで、安全運転支援装置１０は、スプレッダ５の高さＨｓが、蔵置コンテナ６の最大積載高さＨｃよりも高いことを認識している。そのため、スプレッダ５の高さＨｓを維持した状態では、安全運転支援装置１０は、トロリー３を横行させて、さらにＸ軸の正方向に移動させることができる。

図２には、図１の状態からスプレッダ５の高さＨｓを変えずにトロリー３を横行させ、スプレッダ５が荷積領域Ａ１内に入った状態が示されている。図２に示すように、トロリー３が横行することによって、レーザセンサ４の検出領域７は、Ｘ軸の正方向に拡大する。また、トロリー３およびスプレッダ５が１列目の蔵置コンテナ６が載置されている位置を通過すると、レーザセンサ４の視野は、１列目の最上段の蔵置コンテナ６の上面および側面まで広がる。したがって、図２の例では、検出領域７は、１列目から４列目を含むことができる。

安全運転支援装置１０は、１列目の蔵置コンテナ６の上面および側面のデータを含む距離分布８のデータを生成する。安全運転支援装置１０は、１列目の蔵置コンテナ６の上面の位置の座標データから、１列目の最上段の蔵置コンテナ６は、最大積載数５個よりも１個少ない４個であることを認識することができる。したがって、この例における距離分布８は、４個積載されている１列目の最上段の蔵置コンテナ６の上面および側面、５個積載されている２列目の最上段の蔵置コンテナ６の上面および側面、ならびに、５個積載されている３列目、４列目の最上段の蔵置コンテナ６の上面のデータを含んでいる。この距離分布８は、図中の太実線で示されている。

安全運転支援装置１０は、トロリー３をＸ軸の正方向にさらに横行させることができ、トロリー３を横行させることによって、レーザセンサ４の検出領域７を拡大させることができる。図示しないが、安全運転支援装置１０は、５列目および６列目の最上段の蔵置コンテナ６の上面のデータを距離分布８に加えることができる。

図３および図４の例では、スプレッダ５にコンテナ６ａを吊り下げている場合が示されている。これらの例におけるスプレッダ５の高さＨｓ’は、図１および図２の場合のスプレッダ５の高さＨｓよりも高く設定されている。トロリー３がホームポジション領域Ａ２にある場合であっても、スプレッダ５等の高さによっては、レーザセンサ４の死角が増大し、取得できる距離分布８のデータが制限される。

図３に示すように、トロリー３がホームポジション領域Ａ２にあり、スプレッダ５の高さＨｓ’がＨｓ（図１、図２）よりも高い場合には、検出領域７は、３列目〜４列目の蔵置コンテナ６が載置された範囲に制限される。したがって、安全運転支援装置１０は、３列目および４列目の最上段の蔵置コンテナ６の上面のデータを含む距離分布８のデータを生成する。

この状態で、トロリー３を横行させた場合には（図示せず）、検出領域７は、５列目〜６列目の蔵置コンテナ６が載置された範囲に移動するので、安全運転支援装置１０は、５列目および６列目の最上段の蔵置コンテナ６の上面のデータを含む距離分布８を生成する。安全運転支援装置１０は、トロリー３をＸ軸のＯ点よりも負方向に横行させることができないため、１列目〜２列目の蔵置コンテナ６が載置された範囲は、レーザセンサ４の死角となる。したがって、安全運転支援装置１０は、１列目および２列目の蔵置コンテナ６に関する距離分布８のデータを生成することができない。

図４には、図３の状態からスプレッダ５にコンテナ６ａを吊り下げたまま、トロリー３をＸ軸の正方向に横行させた場合の状態が示されている。スプレッダ５の高さは、Ｈｓ’であり、吊り下げたコンテナ６ａの高さは、Ｈｂ’である。高さＨｂ’は、図１および図２のコンテナの高さＨｂよりも高いが、蔵置コンテナ６の最大積載高さＨｃよりも低いものとする。

図４に示すように、トロリー３を横行させると、安全運転支援装置１０は、上述したように、５列目以降の蔵置コンテナ６の上面のデータを含む距離分布８を生成することができる。一方で、吊り下げたコンテナ６ａの高さＨｂ’が、蔵置コンテナ６の最大積載高さＨｃよりも低いので、距離分布８のデータの取得がされていない荷積領域Ａ１において、吊り下げたコンテナ６ａが蔵置コンテナ６の側面に衝突するおそれがある。

たとえば、スプレッダ５等がＸ軸上の位置Ｘ１では、吊り下げたコンテナ６ａの一部が荷積領域Ａ１に入っている。このような位置Ｘ１の場合において、１列目の最上段に蔵置コンテナ６が載置されているときには、吊り下げたコンテナ６ａは、蔵置コンテナ６の側面に衝突するおそれがある。ただし、この例では、１列目の蔵置コンテナ６についての距離分布８のデータは取得されていないが、最上段の蔵置コンテナ６がないため、衝突を免れる。

たとえば、Ｘ軸上の位置Ｘ２は、位置Ｘ１よりも正側である。位置Ｘ２では、スプレッダ５等が１列目の蔵置コンテナ６の上方にある。スプレッダ５等が位置Ｘ２の場合においては、２列目の蔵置コンテナ６が最上段まで積載されており、トロリー３が横行動作を継続したときには、吊り下げたコンテナ６ａは、２列目の最上段の蔵置コンテナ６の側面に衝突するおそれがある。

実施形態の安全運転支援装置１０は、生成された距離分布８のＸ軸方向の長さ（以下、単に距離分布８の長さともいう）が荷積領域Ａ１のＸ軸方向の長さ（以下、単に荷積領域Ａ１の長さともいう）よりも短い場合であって、トロリー３が横行する方向の、またはスプレッダ５等が下降する方向の距離分布８が生成されていないときには、警報信号を生成する。

上述した図１〜図４の状態のいずれについても、距離分布８の長さは、荷積領域Ａ１の長さよりも短いので、トロリー３が横行する方向の、またはスプレッダ５等が下降する方向の距離分布８が生成されているか否かによって、警報信号の生成の有無が判断される。

たとえば、上述の図１の状態では、１列目の蔵置コンテナ６に関する距離分布８のデータを生成することができないので、警報信号が生成される。

たとえば、上述の図２の状態では、トロリー３が横行する方向およびスプレッダ５等が下降する方向とも距離分布８のデータが生成されているので、警報信号は生成されない。

たとえば、上述の図３および図４の状態では、１列目〜２列目の蔵置コンテナ６に関する距離分布８のデータを生成することができないので、警報信号が生成される。

安全運転支援装置１０は、警報信号にもとづいて、たとえば、衝突のおそれがある旨の音声を出力して、オペレータに知らせる。音声に代えて、あるいは音声とともに、オペレータの視野内に配置された赤色灯や黄色灯等を点灯させて、光によってオペレータの注意を喚起するようにしてもよい。

音声や発光のほか、警報信号にもとづいて、より具体的にオペレータの視覚に訴えるようにしてもよい。

距離分布８の長さが荷積領域Ａ１の長さよりも短い場合に、安全運転支援装置１０は、第１警報信号を生成し、横行する方向や下降する方向の距離分布８が生成されていない場合に、安全運転支援装置１０は、第２警報信号を生成するようにしてもよい。第１警報信号および第２警報信号にもとづく安全運転支援装置１０の動作は、異なっていてもよい。たとえば、第１警報信号にもとづく動作は、オペレータに対する注意喚起動作等であり、第２警報信号にもとづく動作は、クレーン１の一部動作禁止等である。

図５は、クレーンの安全運転支援装置の画像表示を例示する模式図である。
図５には、安全運転支援装置１０の操作盤とともに運転室２内に設けられた表示装置１２に表示された画像が示されている。
図５に示すように、表示装置１２の画面の表示領域１４には、荷積領域Ａ１に積載されている蔵置コンテナ６を表すコンテナ画像５６１〜５６６が表示される。表示される画像には、距離分布８が取得された範囲と、荷積領域Ａ１に蔵置コンテナ６を積載可能な範囲が表示される。

たとえば、この例では、安全運転支援装置１０は、２列目〜３列目のコンテナ画像５６２〜５６３の上辺および２列目の蔵置コンテナのコンテナ画像５６２の上辺および側辺を含む距離分布画像５８を表示している。距離分布画像５８は、コンテナ画像５６２の最上部の側辺およびコンテナ画像５６２〜５６３の上辺にわたって、たとえば太実線で表示される。距離分布画像５８は、表示装置１２の表示領域１４中に表示される距離分布８の範囲を表す画像である。なお、この例の距離分布８は、上述の図１の場合に対応している。

表示領域１４に表示される画像では、距離分布８を生成している蔵置コンテナ６の積載状態がコンテナ画像として実線で表示されている。この例では、２列目および３列目のコンテナ画像５６２〜５６３が実線で表示されている。荷積領域Ａ１であるにもかかわらず、距離分布８が生成されていない領域では、最大限積載され得る蔵置コンテナが表示され、この例では、１列目の１段目〜４段目のコンテナ画像５６１が破線で表示されている。また、４列目〜６列目の１段目〜５段目のコンテナ画像５６４〜５６６が破線で表示されている。

また、安全運転支援装置１０あるいはコントローラは、スプレッダ５やスプレッダ５に吊り下げられたコンテナ６ａの座標データを有しているので、これらの画像や動画像を同時に表示領域１４に表示するようにしてもよい。たとえば、安全運転支援装置１０は、表示領域１４に、トロリー画像５３、ロープ画像５３ａ、スプレッダ画像５５、およびコンテナ画像５６ａを表示するようにしてもよい。トロリー画像５３、ロープ画像５３ａ、スプレッダ画像５５、およびコンテナ画像５６ａは、それぞれ実際のクレーン１のトロリー３、ロープ３ａ、スプレッダ５、およびコンテナ６ａに対応する。表示領域１４には、実際のクレーン１のＸＺ座標に対応する座標が割り当てられており、コンテナ画像５６１〜５６６は、蔵置コンテナ６の載置位置の座標に対応するように表示されている。トロリー画像５３、ロープ画像５３ａ、スプレッダ画像５５、およびコンテナ画像５６ａは、実際のトロリー３、ロープ３ａ、スプレッダ５およびコンテナ６ａの座標に応じて、コンテナ画像５６１〜５６６とともに、表示領域１４上に表示される。

表示領域１４の任意の位置に、Ｙ軸方向の位置（行という。）を表示するようにしてもよい。この例では、行の表示５９１は、表示領域１４の左下に表示するように設定されている。

運転室内のオペレータは、表示された画像を見ることによって、距離分布８が生成されていない範囲がいずれであるかを確認することができる。オペレータは、距離分布８が生成されていない範囲のデータを取得するため、表示領域１４を見ながら、また、肉眼で実際のコンテナの状況を確認しながら、トロリー３の横行等の操作を行うことができる。

この例では、距離分布８の生成状況に応じて、生成される警報信号のレベルを変えている。距離分布８の長さが荷積領域Ａ１の長さよりも短い場合には、安全運転支援装置１０は、まず、音声や赤色灯等によってオペレータに注意喚起するレベルの警報信号（第１警報信号）を生成する。さらに、トロリー３の横行方向やスプレッダ５等の下降方向で、距離分布８のデータが生成されていないときには、安全運転支援装置１０は、横行操作および下降操作を禁止するレベルの警報信号（第２警報信号）を生成する。

安全運転支援装置１０が生成した第１警報信号および第２警報信号に関する情報を、表示領域１４に表示するようにしてもよい。上述のように、安全運転支援装置１０は、警報信号を表示領域の任意の位置に、たとえば注意喚起レベルの第１警報信号の生成時に、「近接注意」のように点灯表示する。また、安全運転支援装置１０は、操作禁止レベルの第２警報信号の生成時に、「近接注意」の位置よりも目立つ位置に、「近接危険」のように点滅表示する。これらの表示の位置は、任意に設定することができるが、「近接危険」の表示５９３は、「近接注意」の表示５９２よりも表示領域１４の上部に表示するようにしてもよい。また、「近接注意」の表示５９２を黄色で点灯させ、「近接危険」の表示５９３を赤色で点滅させるようにしてもよい。

実施形態の安全運転支援装置１０の動作について説明する。
図６は、実施形態の安全運転支援装置の動作を説明するためのフローチャートの例である。
安全運転支援装置１０には、荷積領域Ａ１およびホームポジション領域Ａ２があらかじめ設定される。

図６に示すように、ステップＳ１において、安全運転支援装置１０は、トロリー３の横行位置（Ｘ座標）およびスプレッダ５の高さＨｓ（Ｚ座標）を読み込む。

ステップＳ２において、安全運転支援装置１０は、レーザセンサ４を荷積領域Ａ１に向けて照射し、検出領域７に応じた距離分布８のデータを生成する。

ステップＳ３において、安全運転支援装置１０は、距離分布８の長さと荷積領域Ａ１の長さとを比較する。距離分布８の長さが、荷積領域Ａ１の長さに等しい場合には、安全運転支援装置１０は、トロリー３の横行およびスプレッダ５等の昇降に何ら制限をつけない。したがって、オペレータは、目視によってスプレッダ５等の移動をさせることができる。なお、この状態において、安全運転支援装置１０は、周知の方法（たとえば特許文献１に示された技術）によって、スプレッダ５等が蔵置コンテナ６に衝突することを防止する。安全運転支援装置１０の処理は、距離分布８の長さのデータが荷積領域Ａ１の長さのデータよりも短いことを検出するまで、待機する。

距離分布８の長さが、荷積領域Ａ１の長さよりも短い場合には、ステップＳ４において、安全運転支援装置１０は、警報信号を生成する。このときの警報信号は、注意喚起レベルの信号である。たとえば、あらかじめ設定された音声データを再生する。音声データは、たとえば、“コンテナが検出されていません。目視で確認して操作してください。”のようにオペレータに注意を促すデータが設定されている。単なる警報音等でももちろんよい。上述の表示装置１２の表示領域１４に「近接注意」の表示５９２を点灯させる等してもよい。

ステップＳ５において、安全運転支援装置１０は、トロリー３の横行方向に、またはスプレッダ５等の下降方向に距離分布８のデータが生成されているか否かを判断する。トロリー３の横行方向およびスプレッダ５等の下降方向に、距離分布８のデータが生成されている場合には、ステップＳ６において、安全運転支援装置１０は、何ら制限することなく、トロリー３の横行およびスプレッダ５等の下降を許可する。

トロリー３の横行方向に、またはスプレッダ５等の下降方向に距離分布８のデータが生成されていない場合には、ステップＳ７において、安全運転支援装置１０は、警報信号を生成する。このときの警報信号は、より高いレベルに設定され、たとえば、距離分布８のデータが存在する方向への操作を可能にしつつ、距離分布８のデータが存在しない方向への操作を禁止する。たとえば、“横行を禁止します。下降させてデータを取得してください”のように、音声データとともに、あるいは音声データに代えて、オペレータの視界に入るように設けられた赤色灯や黄色灯等を駆動する。また、上述の表示装置１２の表示領域１４に「近接危険」の表示５９３を点滅させる等してもよい。

実施形態の安全運転支援装置１０では、上述のようなオペレータの視覚や聴覚にはたらきかける注意喚起動作（ステップＳ４）に変えて、あるいは注意喚起動作に加えて、トロリー３やスプレッダ５等に、あらかじめ設定された動作を行わせるようにしてもよい。

たとえば、安全運転支援装置１０は、トロリー３のＸ座標およびスプレッダ５等のＺ座標に応じて、トロリー３の横行動作およびスプレッダ５等の昇降動作を設定するようにしてもよい。

図１のように、スプレッダ５等がホームポジション領域Ａ２にある場合であって、レーザセンサ４の検出領域７のＸ軸方向の長さが、荷積領域Ａ１のＸ軸方向の長さよりも短いときには、安全運転支援装置１０は、まず、スプレッダ５の高さＨｓを十分下げて（たとえば、コンテナの最大積載高さＨｃよりも低い位置に巻き戻す。

スプレッダ５等の高さＨｓを低くしたことによって、レーザセンサ４の視野が広がり、検出領域７が拡大する。そのため、安全運転支援装置１０は、１列目の蔵置コンテナ６の距離分布８を取得することができる。

次に、スプレッダ５等を巻き上げて、高さＨｓをコンテナの最大積載高さＨｃよりも高く設定することによって、安全運転支援装置１０は、荷積領域Ａ１のいずれの位置でも移動することが可能になる。

たとえば、安全運転支援装置１０は、オペレータの操作にしたがって、トロリー３をＸ軸の正方向に移動させることができる。

上述の動作について、トロリー３やスプレッダ５等の動作中であっても、距離分布８の長さが荷積領域Ａ１の長さよりも短い場合に、その旨の警報信号を生成し、オペレータが警報信号にもとづいて、操作盤等からホームポジション領域Ａ２への退避選択を実行（たとえば対応するボタンを押下）することによって、トロリー３がホームポジションに移動するようにしてもよい。

上述した条件や条件にもとづく動作は、一例であって、設置されるクレーンの状況に応じて、適切に任意の条件設定を行うことができる。

実施形態の安全運転支援装置１０の効果について説明する。
実施形態の安全運転支援装置１０は、自己の位置のデータおよび荷積領域Ａ１の位置のデータを有しているので、荷積領域Ａ１に積載された蔵置コンテナ６のうち、距離分布８のデータを生成できない領域を認識することができる。その場合に、Ａ１に距離分布８のデータを生成できない領域が、トロリー３の横行方向やスプレッダ５等の下降方向に存在するか否かを判断して、警報信号を生成して、オペレータにその旨知らせるので、蔵置コンテナ６との衝突を未然に防止することができる。

安全運転支援装置１０では、衝突防止の観点から、警報信号をいくつかの段階に分類して生成することできる。最初の警報信号では、オペレータへの注意喚起のための音声等を行い、次のレベルの警報信号によって、トロリー３の動作規制等を行い、次のレベルの警報信号によって、横行動作等の禁止を設定することができる。したがって、オペレータの作業を頻繁に止めることなく、衝突防止のための具体的な注意喚起を行うことできるので、作業効率を向上させることができる。

以上説明した実施形態によれば、レーザセンサの検出領域の制約によって、距離分布を生成することができない場合であっても、安全にクレーンの運転を支援することができる安全運転支援装置を実現することができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明およびその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

１ クレーン、２ 運転室、３ トロリー、４ レーザセンサ、５ スプレッダ、６ 蔵置コンテナ、７ 検出領域、８ 距離分布、１０ 安全運転支援装置、１２ 表示装置、１４ 表示領域、５３ トロリー画像、５３ａ ロープ画像、５５ スプレッダ画像、５６ａ，５６１〜５６６ コンテナ画像、５８ 距離分布画像、５９１〜５９３ 表示

Claims (6)

1. トロリーの横行を制御し、
   前記トロリーとともに横行してコンテナを荷置きする荷積領域内に積載されたコンテナを照射するレーザセンサの下方に設けられ、前記トロリーとともに横行するとともに前記トロリーに対して昇降するスプレッダの昇降を制御し、
   前記レーザセンサの出力にもとづいて前記コンテナの位置情報である距離分布を生成し、
   前記距離分布が前記荷積領域よりも狭い場合には、第１警報信号を生成するクレーンの安全運転支援装置。
2. 前記第１警報信号にもとづいて、音および発光のうちの少なくとも１つを出力する請求項１記載のクレーンの安全運転支援装置。
3. 前記音には、音声出力装置から出力される音声を含み、前記発光には、表示装置に出力される画像を含む請求項２記載のクレーンの安全運転支援装置。
4. 前記距離分布が前記荷積領域よりも狭い場合であって、
   前記距離分布が、前記トロリーの横行する方向で生成されていないときに第２警報信号を生成する請求項１〜３のいずれか１つに記載のクレーンの安全運転支援装置。
5. 前記距離分布が前記荷積領域よりも狭い場合であって、
   前記距離分布が、前記スプレッダの下降する方向で生成されていないときに第２警報信号を生成する請求項１〜３のいずれか１つに記載のクレーンの安全運転支援装置。
6. 前記第２警報信号にもとづいて、前記トロリーの横行および前記スプレッダの下降を停止する請求項４または５に記載のクレーンの安全運転支援装置。

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