JP2020117332A - カウンターウェイト状態判定装置、クレーン、カウンターウェイト状態判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カウンターウェイトの近傍に電気部品を設けることなく、前記カウンターウェイトの装着状態を自動的に判定する。【解決手段】カメラ４５は、カウンターウェイト１７を撮影する。画像処理部６５は、前記カメラに４５より得られる撮影画像ＩＭ１から予め定められた１つ以上の特徴情報を対象特徴情報として検出する。状態判定部６１１は、前記対象特徴情報が、それぞれ１つ以上の登録特徴情報を含む予め定められた複数の登録装着情報Ｄ２のいずれに対応するかを判定することにより、前記カウンターウェイト１７の装着状態を判定する。【選択図】図２

Description

本発明は、クレーンにおけるカウンターウェイトの装着状態を判定するカウンターウェイト状態判定装置、それを備えるクレーンおよびカウンターウェイト状態判定方法に関する。

クレーンは、本体部に連結され、仰角を変更可能に駆動されるブームを備える。前記クレーンにおいて、前記ブームは、吊荷が吊されるロープを支える。

クレーンのブームの長さは、現場での作業内容に応じて変更される。これに伴い、カウンターウェイトの装着状態などの関連する構成も変更される。前記カウンターウェイトは、１つ以上の単位ウェイトで構成される。

例えば、クレーンがアタッチメント式のブームを備える場合、連結される複数のブームアタッチメントの種類または数が変更されることにより、前記ブームの長さが変更される。

また、前記本体部に装着される前記カウンターウェイトの構成は、前記ブームの構成と作業条件とに応じて決定される。前記作業条件は、前記ブームの仰角の変更範囲および吊荷の重さなどを含む。

前記カウンターウェイトの構成は、予め用意された複数の前記単位ウェイトの一部または全部が選択的に前記クレーンの本体部に装着されることにより変更される。

さらに、前記クレーンは、過負荷防止装置を備える。前記過負荷防止装置は、前記ブームの長さおよび前記カウンターウェイトの装着状態の情報を含むクレーン構成情報、および、吊荷の重量に基づいて、前記ブームの動作を制限する。

一般に、前記クレーン構成情報は、操作パネルなどの入力装置に対する人による情報入力に従って設定される。

また、前記クレーンが、前記カウンターウェイトの装着部分において、複数の前記単位ウェイトそれぞれの有無を検出する複数の検出器を備えることが知られている（例えば、特許文献１参照）。前記検出器は、電磁式近接スイッチまたはリミットスイッチなどである。

前記検出器が設けられることにより、前記カウンターウェイトの装着状態の情報が誤って入力されることを回避することができる。

特開平８−１８８３８３号公報

ところで、前記カウンターウェイトの装着状態の情報が前記過負荷防止装置に誤って入力されると、前記クレーンの転倒などの危険な事態が生じ得る。そのため、前記クレーンにおいて、前記カウンターウェイトの装着状態の情報の誤入力の回避は重要である。

しかしながら、近接スイッチなどの電気部品が、前記カウンターウェイトなどの重量物が着脱される部位の近傍に設けられることは好ましくない。前記電子部品が、前記重量物との接触によって破損しやすいからである。

本発明の目的は、カウンターウェイトの近傍に電気部品を設けることなく、前記カウンターウェイトの装着状態を自動的に判定することができるカウンターウェイト状態判定装置、それを備えるクレーン、およびカウンターウェイト状態判定方法を提供することにある。

本発明の一の局面に係るカウンターウェイト状態判定装置は、１つ以上の単位ウェイトからなるカウンターウェイトのクレーンへの装着状態を判定する装置であり、カメラと、画像処理部と、状態判定部と、を備える。前記カメラは、前記カウンターウェイトを撮影する。前記画像処理部は、前記カメラにより得られる撮影画像から予め定められた１つ以上の特徴情報を対象特徴情報として検出する。前記状態判定部は、前記対象特徴情報が、それぞれ１つ以上の登録特徴情報を含む予め定められた複数の登録装着情報のいずれに対応するかを判定することにより、前記カウンターウェイトの装着状態を判定する。

本発明の他の局面に係るクレーンは、本体部と、ブームと、カウンターウェイトと、前記カウンターウェイト状態判定装置と、表示装置と、入力装置と、情報設定部と、過負荷防止装置と、を備える。前記ブームは、前記本体部に連結され、仰角を変更可能に駆動される。前記カウンターウェイトは、１つ以上の単位ウェイトからなり、前記本体部に装着される。前記表示装置は、情報を表示可能な装置である。前記入力装置は、人による情報入力を受け付ける。前記情報設定部は、前記カウンターウェイト状態判定装置の判定結果を用いて、前記本体部への前記カウンターウェイトの装着状態を表す設定装着情報を設定する。前記過負荷防止装置は、前記設定装着情報を含むクレーン構成情報に基づいて前記ブームの動作を制限する。

本発明の他の局面に係るカウンターウェイト状態判定方法は、１つ以上の単位ウェイトからなるカウンターウェイトのクレーンへの装着状態を判定する方法であり、以下に示される２つの工程を含む。前記２つの工程の一方は、前記カウンターウェイトを撮影するカメラにより得られる撮影画像から予め定められた１つ以上の特徴情報を対象特徴情報として検出する工程である。前記２つの工程の他方は、前記対象特徴情報が、それぞれ１つ以上の登録特徴情報を含む予め定められた複数の登録装着情報のいずれに対応するかを判定することにより、前記カウンターウェイトの装着状態を判定する工程である。

本発明によれば、カウンターウェイトの近傍に電気部品を設けることなく、前記カウンターウェイトの装着状態を自動的に判定することができるカウンターウェイト状態判定装置、それを備えるクレーン、およびカウンターウェイト状態判定方法を提供することが可能になる。

図１は、実施形態に係るクレーンの構成図である。 図２は、実施形態に係るクレーンにおける制御関連機器のブロック図である。 図３は、実施形態に係るクレーンにおけるメインコントローラー、ＥＣＵおよび画像処理装置それぞれの構成を示すブロック図である。 図４は、実施形態に係るクレーンにおけるカウンターウェイト状態判定処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図５は、実施形態に係るクレーンにおけるカメラの撮影画像に含まれる第１指定画像の第１例を示す図である。 図６は、実施形態に係るクレーンにおけるカメラの撮影画像に含まれる第１指定画像の第２例を示す図である。 図７は、実施形態に係るクレーンにおけるカメラの撮影画像に含まれる第２指定画像の第１例を示す図である。 図８は、実施形態に係るクレーンにおけるカメラの撮影画像に含まれる第２指定画像の第２例を示す図である。 図９は、実施形態に係るクレーンにおけるカメラの撮影画像に含まれる横線画像を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

［クレーン１０の概略構成］
本発明の実施形態に係るクレーン１０は、吊り荷を吊り上げつつ移動させる作業機械である。以下、クレーン１０が移動式クレーンである場合の例について説明する。

図１に示されるように、クレーン１０は、下本体部１１、上本体部１２、キャブ１３、ガントリ１５、ウインチ装置１６、カウンターウェイト１７、ブーム２１、シープ２２、シープ２２、フック３０、起伏ロープ３１および吊りロープ３２などを備える。ウインチ装置１６は、第１ウインチ装置１６１および第２ウインチ装置１６２を含む。

上本体部１２は、キャブ１３、ガントリ１５およびウインチ装置１６と一体に構成されている。ガントリ１５は、上本体部１２から起立する状態で上本体部１２に固定されている。さらに、上本体部１２は、ウインチ装置１６、カウンターウェイト１７およびブーム２１を支持している。

下本体部１１は、上本体部１２を旋回可能に支持する台座部分である。上本体部１２は、下本体部１１に設けられた不図示の駆動源によって旋回駆動される旋回体である。

上本体部１２が旋回する場合、キャブ１３、ガントリ１５およびウインチ装置１６も、上本体部１２とともに旋回する。

図１に示されるクレーン１０は移動式クレーンである。そのため、クレーン１０は、走行装置１４をさらに備える。走行装置１４は、下本体部１１を支持し、走行可能である。図１は、走行装置１４がクローラー式の装置である例を示す。

なお、クレーン１０において、下本体部１１、上本体部１２および走行装置１４は、ブーム２１の根元部に対して直接または間接的に連結された本体部の一例である。

キャブ１３は、操縦室である。ブーム２１は、その根元部が上本体部１２に連結されている。ブーム２１は、上本体部１２と連結された前記根元部を中心にして起伏可能である。

第１ウインチ装置１６１およびガントリ１５は、起伏ロープ３１を介してブーム２１を支える。また、第２ウインチ装置１６２は、ブーム２１の先端部のシープ２２に掛けられた吊りロープ３２を介してフック３０を支える。

第１ウインチ装置１６１は、起伏ロープ３１の巻き取り、または、繰り出しを行うことにより、ブーム２１の仰角を変更する。即ち、ブーム２１は、第１ウインチ装置１６１および起伏ロープ３１によって仰角を変更可能に駆動される。

第２ウインチ装置１６２は、吊りロープ３２の巻き取り、または、繰り出しを行うことにより、フック３０を昇降させる。

前記吊り荷は、フック３０に吊される。カウンターウェイト１７は、上本体部１２に装着されており、ブーム２１、フック３０および前記吊り荷の荷重とのバランスをとる。

図２に示されるように、クレーン１０は、エンジン４１、油圧ポンプ４２および油圧制御弁４３などの駆動系の機器を備える。さらに、クレーン１０は、メインコントローラー６１、補助記憶装置６２、過負荷防止装置６３およびＥＣＵ（Engine Control Unit）６４などの制御系の機器を備える。

さらに、クレーン１０は、キャブ１３内に設けられた操作装置５１および表示装置５２などのヒューマンインターフェースのための装置と、クレーン１０の状態を検出する検出装置４４とを備える。

操作装置５１は、操縦者の操作を受け付ける装置である。表示装置５２は情報を表示する装置である。操作装置５１は、操作レバー５１１、操作ボタン５１２および入力装置５１３などを含む。

入力装置５１３は、前記操縦者による情報入力を受け付ける。例えば、入力装置５１３は、表示装置５２と一体に構成されたタッチパネルなどである。また、入力装置５１３が、前記操縦者の音声操作による情報入力を受け付ける装置であってもよい。

検出装置４４は、前記吊荷の重さを検出する荷重センサー４４１およびブーム２１の仰角を検出する仰角センサー４４２などを含む。各種の検出装置４４の検出結果は、メインコントローラー６１およびＥＣＵ６４へ入力される。なお、仰角センサー４４２は、仰角検出装置の一例である。

メインコントローラー６１、過負荷防止装置６３、ＥＣＵ６４および表示装置５２は、ＣＡＮ（Controller Area Network）などの車内ＬＡＮ（Local Area Network）を通じて相互に通信可能である。本実施形態において、前記車内ＬＡＮの通信媒体は、ＣＡＮ−ＢＵＳなどのバス９である。

エンジン４１は、油圧ポンプ４２を駆動するディーゼルエンジンである。油圧制御弁４３が、ＥＣＵ６４またはメインコントローラー６１からの制御信号に従って不図示の油圧モーターなどの目的の駆動部へ圧縮油を供給する。前記駆動部は、ウインチ装置１６または上本体部１２などの駆動対象を駆動する。

メインコントローラー６１は、操作装置５１に対する操作または各種のセンサー８１の検出結果に応じて、油圧制御弁４３などの制御対象についての制御指令をＥＣＵ６４へ出力する。また、メインコントローラー６１は、表示装置５２を制御する。

ＥＣＵ６４は、各種のセンサー８１の検出結果に応じて、または、メインコントローラー６１からの前記制御指令に従って、エンジン４１および油圧制御弁４３の一部を制御する。メインコントローラー６１およびＥＣＵ６４は、制御装置の一例である。

ブーム２１の長さは、現場での作業内容に応じて変更される。これに伴い、上本体部１２へのカウンターウェイト１７の装着状態、および、下本体部１１への不図示のボディウェイトの装着状態も変更される。

本実施形態において、クレーン１０は、アタッチメント式のブーム２１を備える。従って、ブーム２１は、ラチスブームである。

アタッチメント式のブーム２１は、ブーム連結部２１２によって連結される複数のブームアタッチメント２１１を含む。連結される複数のブームアタッチメント２１１の種類または数が変更されることにより、ブーム２１の長さが変更される。

クレーン１０の機種ごとに、ブーム２１から上本体部１２に加わるモーメントは、ブーム２１の長さ、ブーム２１の仰角および前記吊荷の重量から一意に定まる。同様に、カウンターウェイト１７から上本体部１２に加わるモーメントは、カウンターウェイト１７の装着状態から一意に定まる。カウンターウェイト１７は、１つ以上の単位ウェイト１７１からなる。

本実施形態において、上本体部１２に装着された単位ウェイト１７１の数が、カウンターウェイト１７の装着状態を表す。即ち、カウンターウェイト１７から上本体部１２に加わるトルクは、上本体部１２に装着された単位ウェイト１７１の数から一意に定まる。

図２に示されるように、過負荷防止装置６３は、クレーン構成情報Ｄ１をメインコントローラー６１から取得する。クレーン構成情報Ｄ１は、設定ブーム長Ｄ１１および設定単位ウェイト数Ｄ１２の情報を含む。

クレーン構成情報Ｄ１において、設定ブーム長Ｄ１１は、ブーム２１の長さを表し、設定単位ウェイト数Ｄ１２は、上本体部１２に装着された単位ウェイト１７１の数を表す。設定単位ウェイト数Ｄ１２は、上本体部１２へのカウンターウェイト１７の装着状態を表す設定装着情報の一例である。

クレーン構成情報Ｄ１は、メインコントローラー６１により設定され、メインコントローラー６１から過負荷防止装置６３へ伝送される。即ち、クレーン構成情報Ｄ１は、入力装置５１３およびメインコントローラー６１を通じて過負荷防止装置６３に入力される。

過負荷防止装置６３は、クレーン構成情報Ｄ１、荷重センサー４４１により検出される前記吊荷の重量および仰角センサー４４２によって検出されるブーム２１の仰角に基づいて、ブーム２１およびフック３０の動作を制限する。ブーム２１の仰角は、ブーム２１の作業半径に対応する。

具体的には、過負荷防止装置６３は、クレーン構成情報Ｄ１およびブーム２１の仰角と定格荷重との対応関係を表す情報を保有している。そして、過負荷防止装置６３は、保有情報に基づいて、クレーン構成情報Ｄ１およびブーム２１の仰角に対応する前記定格荷重を導出する。

さらに、過負荷防止装置６３は、荷重センサー４４１により検出される重量が前記定格荷重に達すると、ブーム２１を倒伏させるための第１ウインチ装置１６１の繰り出し動作、および、前記吊荷を吊り上げるための第２ウインチ装置１６２の巻き上げ動作を停止させる。その際、過負荷防止装置６３は、油圧制御弁４３へ出力される制御信号を制限することにより、第１ウインチ装置１６１の繰り出し動作および第２ウインチ装置１６２の巻き上げ動作のための油圧の供給を停止する。

一般に、クレーン構成情報Ｄ１は、入力装置５１３に対する前記操縦者による情報入力に従って設定される。

なお、図１，２に示されないジブがブーム２１の先端部に連結される場合、前記ジブの長さの情報もクレーン構成情報Ｄ１の１つとして過負荷防止装置６３に入力される。

また、伸縮式ブームを備えるクレーンにおいては、前記伸縮式ブームの長さは、ブームの伸縮機構により変更される。前記伸縮式ブームの長さは、長さ検出装置によって検出される。

表示装置５２は、メインコントローラー６１の制御に従ってクレーン１０の状態を表示する。例えば、表示装置５２は、表示灯、表示計器およびパネルディスプレーのうちの１つまたは複数を含む。

図３に示されるように、メインコントローラー６１、過負荷防止装置６３およびＥＣＵ６４は、それぞれＭＰＵ（Miro Processing Unit）６０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）６０２、不揮発性メモリー６０３、信号インターフェイス６０４およびバスインターフェイス６０５などを備える。なお、ＲＡＭ６０２および不揮発性メモリー６０３は、コンピューター読み取り可能な記憶装置である。

ＭＰＵ６０１は、予め不揮発性メモリー６０３に記憶されたプログラムを実行することにより、各種のデータ処理および制御を実行するプロセッサーの一例である。

ＲＡＭ６０２は、ＭＰＵ６０１によって実行される前記プログラムおよびＭＰＵ６０１が導出もしくは参照するデータを一時記憶する揮発性のメモリーである。

不揮発性メモリー６０３は、ＭＰＵ６０１によって実行される前記プログラムおよびＭＰＵ６０１が参照するデータを予め記憶する。例えば、不揮発性メモリー６０３がＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）またはフラッシュメモリーなどであることが考えられる。

信号インターフェイス６０４は、センサー８１の検出信号をデジタルデータへ変換してＭＰＵ６０１へ伝送する。さらに、信号インターフェイス６０４は、ＭＰＵ６０１が出力する制御指令を電流信号または電圧信号などの制御信号へ変換し、制御対象の機器へ出力する。

バスインターフェイス６０５は、自装置のＭＰＵ６０１と他装置のＭＰＵ６０１との間のバス９を通じたデータ通信を中継する。

ところで、カウンターウェイト１７の装着状態の情報が過負荷防止装置６３に誤って入力されると、クレーン１０の転倒などの危険な事態が生じ得る。そのため、クレーン１０において、カウンターウェイト１７の装着状態の情報の誤入力の回避は重要である。

しかしながら、近接スイッチなどの電気部品が、カウンターウェイト１７などの重量物が着脱される部位の近傍に設けられることは好ましくない。前記電子部品が、前記重量物との接触によって破損しやすいからである。

クレーン１０は、カウンターウェイト状態判定装置を備える。以下、カウンターウェイト状態判定装置のことを状態判定装置７と称する。本実施形態において、カメラ４５、メインコントローラー６１および画像処理装置６５が状態判定装置７を構成している（図２参照）。

状態判定装置７は、カウンターウェイト１７の近傍に電気部品を設けることなく、カウンターウェイト１７の装着状態を自動的に判定することができる。

なお、メインコントローラー６１のＭＰＵ６０１が所定のプログラムを実行することにより、メインコントローラー６１が前記画像処理部として動作することも考えられる。

画像処理装置６５は、バス９を通じてメインコントローラー６１、過負荷防止装置６３、ＥＣＵ６４および表示装置５２と通信可能である。

本実施形態において、メインコントローラー６１のＭＰＵ６０１が所定のプログラムを実行することにより、メインコントローラー６１は、状態判定部６１１および情報設定部６１２として動作する。状態判定部６１１および情報設定部６１２が実行する処理については後述する。

［カメラ４５］
カメラ４５は、カウンターウェイト１７を撮影する。本実施形態において、カメラ４５は、カウンターウェイト１７を斜め上方から撮影する向きで、ガントリ１５に固定されている（図１参照）。

［画像処理装置６５］
画像処理装置６５は、カメラ４５により得られる撮影画像ＩＭ１を処理する画像処理部の一例である。図５〜９は、撮影画像ＩＭ１の一例である。

例えば、画像処理装置６５は、メインコントローラー６１と同様に、ＭＰＵ６０１、ＲＡＭ６０２、不揮発性メモリー６０３、信号インターフェイス６０４およびバスインターフェイス６０５などを備える（図３参照）。また、画像処理装置６５が、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などの他のプロセッサーによって実現されることも考えられる。

［カウンターウェイト状態判定処理］
画像処理装置６５および状態判定部６１１は、カウンターウェイト状態判定処理を実行する。前記カウンターウェイト状態判定処理は、上本体部１２へのカウンターウェイト１７の装着状態を判定する処理である。

以下、図４に示されるフローチャートを参照しつつ、前記カウンターウェイト状態判定処理の手順の一例について説明する。

状態判定部６１１は、入力装置５１３に予め定められた判定開始操作が行われたときに、カメラ４５を作動させ、さらに、画像処理装置６５に前記カウンターウェイト状態判定処理を開始させる。カメラ４５により得られる撮影画像ＩＭ１のデータは、画像処理装置６５へ伝送される。

以下の説明において、Ｓ１，Ｓ２，…は、前記カウンターウェイト状態判定処理における複数の工程の識別符号を表す。

＜工程Ｓ１＞
前記カウンターウェイト状態判定処理において、まず、画像処理装置６５が、カメラ４５から撮影画像ＩＭ１を取得する。即ち、画像処理装置６５が、カメラ４５から撮影画像ＩＭ１の信号を入力する。

＜工程Ｓ２＞
続いて、画像処理装置６５は、撮影画像ＩＭ１から予め定められた第１指定画像ｇ１を検出する（図５，６参照）。図５，６において、斜線が付された部分の画像が第１指定画像ｇ１である。

本実施形態において、画像処理装置６５は、撮影画像ＩＭ１における予め定められた第１部分領域Ａ１から第１指定画像ｇ１を抽出する処理を実行することにより、第１指定画像ｇ１を検出する。

図５，６に示される例において、第１部分領域Ａ１は、最大数のカウンターウェイト１７が装着された場合においてそれぞれカウンターウェイト１７の側辺部の画像を含む２つの領域である。この場合、第１指定画像ｇ１は、カウンターウェイト１７の両側辺部の画像である。

例えば、画像処理装置６５は、第１部分領域Ａ１を左右に区切るエッジ画像を第１指定画像ｇ１として検出する。この場合、第１指定画像ｇ１は、カウンターウェイト１７の側辺部の輪郭線の画像である。

また、画像処理装置６５が、予め定められた指定色の画像を第１指定画像ｇ１として検出することも考えられる。この場合、前記指定色は、カウンターウェイト１７の側辺部の色である。

また、カウンターウェイト１７の装着状態ごとの画像の特徴量である複数の第１指定特徴量の情報が、予め画像処理装置６５の不揮発性メモリー６０３に記憶されていることも考えられる。前記第１指定特徴量は、カウンターウェイト１７の側辺部の画像の前記特徴量である。

例えば、ＨＯＧ（Histograms of Oriented Gradients）、ＳＩＦＴ（Scale-Invariant Feature Transform）およびＳＵＲＦ（Speeded Up Robust Features）のうちの１つまたは複数が、前記特徴量として採用されることが考えられる。

上記の場合、画像処理装置６５は、第１部分領域Ａ１から前記複数の第１指定特徴量のいずれかとの間で予め定められた近似条件を満たす前記特徴量を有する画像を、第１指定画像ｇ１として検出する。

＜工程Ｓ３＞
続いて、画像処理装置６５は、第１指定画像ｇ１の縦方向のサイズＬ１を導出する（図５，６参照）。第１指定画像ｇ１のサイズＬ１の情報は、画像処理装置６５からメインコントローラー６１の状態判定部６１１へ伝送される。

図５は、最大数の単位ウェイト１７１が装着されているときの撮影画像ＩＭ１の例を示し、図６は、最大数よりも少ない単位ウェイト１７１が装着されているときの撮影画像ＩＭ１の例を示す。

図５，６に示されるように、複数の単位ウェイト１７１は、積み重ねられた状態でクレーン１０に装着される。そのため、装着された単位ウェイト１７１の数が多いほど、第１指定画像ｇ１の縦方向のサイズＬ１が大きい。

従って、第１指定画像ｇ１の縦方向のサイズＬ１は、単位ウェイト１７１の装着数を表す指標の一例である。

＜工程Ｓ４＞
さらに、画像処理装置６５は、撮影画像ＩＭ１における予め定められた複数の第２部分領域Ａ２それぞれから予め定められた第２指定画像ｇ２を検出する処理を実行する（図７，８参照）。

複数の第２部分領域Ａ２は、カウンターウェイト１７の装着状態の複数の候補における最上段の単位ウェイト１７１の特定部分の画像をそれぞれ含む領域である。

図７，８において、第２部分領域Ａ２の添字は、カウンターウェイト１７の装着状態の識別番号を表す。即ち、図７，８における第２部分領域Ａ２の添字であるｎは、カウンターウェイト１７の装着状態の全ての候補の数を表す。

図７，８に示される例において、第２部分領域Ａ２各々は、カウンターウェイト１７の装着状態の複数の候補におおける最上段の単位ウェイト１７１の両側端部の上部を成す一対のコーナー部が前記特定部分である。この場合、第２部分領域Ａ２は、前記一対のコーナー部の画像を含む一対の領域である。また、第２指定画像ｇ２は、最上段の単位ウェイト１７１の前記一対のコーナー部の画像である。

例えば、それぞれ第２部分領域Ａ２のいずれかに対応する前記特徴量である複数の第２指定特徴量の情報が、予め画像処理装置６５の不揮発性メモリー６０３に記憶されていることが考えられる。

図７，８に示される例において、前記第２指定特徴量は、最上段の単位ウェイト１７１の前記一対のコーナー部の画像の前記特徴量である。

＜工程Ｓ５＞
続いて、画像処理装置６５は、複数組の第２部分領域Ａ２のうち第２指定画像ｇ２が検出される領域がいずれであるかを判定する。以下の説明において、第２指定画像ｇ２が検出される第２部分領域Ａ２のことを検出領域と称する。前記検出領域の情報は、画像処理装置６５からメインコントローラー６１の状態判定部６１１へ伝送される。

図７，８に示されるように、最上段の単位ウェイト１７１の前記一対のコーナー部の画像は、複数組の第２部分領域Ａ２のいずれか１組でのみ検出される。そして、第２指定画像ｇ２が検出された前記検出領域が特定されれば、カウンターウェイト１７の装着状態が特定される。

従って、前記検出領域の情報は、単位ウェイト１７１の装着数を表す指標の一例である。

＜工程Ｓ６＞
さらに、画像処理装置６５は、撮影画像ＩＭ１における予め定められた第３部分領域Ａ３から、境界線画像ｇ３を検出する（図９参照）。

境界線画像ｇ３は、積載された複数の単位ウェイト１７１の境界線に対応する画像である。

図９に示される例において、第３部分領域Ａ３は、最大数のカウンターウェイト１７が装着された場合において全ての境界線画像ｇ３が横断するよう設定された領域である。

上記の場合、画像処理装置６５は、第３部分領域Ａ３を横断するエッジ画像を境界線画像ｇ３として検出することができる。

＜工程Ｓ７＞
続いて、画像処理装置６５は、第３部分領域Ａ３から検出された境界線画像ｇ３の数である検出線数を導出する。前記検出線数の情報は、画像処理装置６５からメインコントローラー６１の状態判定部６１１へ伝送される。

前記検出線数は、装着された単位ウェイト１７１の数に対応している。即ち、前記検出線数は、単位ウェイト１７１の装着数を表す指標の一例である。

第１指定画像ｇ１の縦方向のサイズＬ１の情報、前記検出領域の情報および前記検出線数の情報は、それぞれ撮影画像ＩＭ１から検出される予め定められた特徴情報の一例である。以下の説明において、第１指定画像ｇ１の縦方向のサイズＬ１の情報、前記検出領域の情報および前記検出線数のことを対象特徴情報と称する。

工程Ｓ２〜Ｓ７において、画像処理装置６５は、撮影画像ＩＭ１から予め定められた１つ以上の前記特徴情報を前記対象特徴情報として検出する。

＜工程Ｓ８＞
次に、状態判定部６１１が、前記対象特徴情報が予め定められた複数の登録装着情報Ｄ２のいずれに対応するかを判定することにより、カウンターウェイト１７の装着状態を判定する。

複数の登録装着情報Ｄ２は、それぞれカウンターウェイト１７の装着状態の複数の候補に対応付けられている。カウンターウェイト１７の装着状態の複数の候補は、単位ウェイト１７１の装着数の候補である。

複数の登録装着情報Ｄ２は、それぞれ１つ以上の登録特徴情報を含む。本実施形態において、複数の登録装着情報Ｄ２は、それぞれ第１登録特徴情報Ｄ２１、第２登録特徴情報Ｄ２２および第３登録特徴情報を含む。

第１登録特徴情報Ｄ２１は、第１指定画像ｇ１の縦方向のサイズＬ１を表す登録情報である。

第２登録特徴情報Ｄ２２は、複数組の第２部分領域Ａ２のうち、最上段の単位ウェイト１７１の前記一対のコーナー部の画像が検出されるべき領域を表す情報である。即ち、第２登録特徴情報Ｄ２２は、前記検出領域に対応する情報である。

第３登録特徴情報Ｄ２３は、境界線画像ｇ３の数の情報である。第３登録特徴情報Ｄ２３は、前記検出線数に対応する情報である。

以下の説明において、次の３つの状態のことをそれぞれ整合状態と称する。前記整合状態の１つ目は、第１指定画像ｇ１の縦方向のサイズＬ１の情報が第１登録特徴情報Ｄ２１との間で予め定められた近似条件を満たしている状態である。前記整合状態の２つ目は、前記検出領域の情報が第２登録特徴情報Ｄ２２と一致している状態である。前記整合状態の３つ目は、前記検出線数の情報が第３登録特徴情報Ｄ２３と一致している状態である。

状態判定部６１１は、以下に示される第１判定処理、第２判定処理または第３判定処理により、カウンターウェイト１７の装着状態を判定する。

前記第１判定処理において、状態判定部６１１は、前記３つの整合状態のうちの少なくとも一部が成立している登録装着情報Ｄ２に対応する前記装着状態の候補を、カウンターウェイト１７の現状の装着状態であると判定する。

さらに、前記第１判定処理において、状態判定部６１１は、複数の登録装着情報Ｄ２の全てにおいて前記３つの整合状態の全てが成立しない場合に、判定エラーが生じたと判定する。

前記第２判定処理において、状態判定部６１１が、前記３つの整合状態の全てが成立している登録装着情報Ｄ２に対応する前記装着状態の候補を、カウンターウェイト１７の現状の装着状態であると判定することも考えられる。

さらに、前記第２判定処理において、状態判定部６１１は、複数の登録装着情報Ｄ２の全てにおいて前記３つの整合状態のうちの少なくとも１つが成立しない場合に、前記判定エラーが生じたと判定する。

前記第３判定処理において、状態判定部６１１は、複数の前記整合状態のうちの多数が成立している登録装着情報Ｄ２に対応する前記装着状態の候補を、カウンターウェイト１７の現状の装着状態であると判定する。本実施形態において、前記３つの整合状態のうちの多数は２つである。

さらに、前記第３判定処理において、状態判定部６１１は、複数の登録装着情報Ｄ２の全てにおいて複数の前記整合状態のうちの多数が成立しない場合に、前記判定エラーが生じたと判定する。

状態判定部６１１は、前記判定エラーが生じたと判定する場合に処理を工程Ｓ９へ移行させ、そうでない場合に前記カウンターウェイト状態判定処理を終了させる。

＜工程Ｓ９＞
工程Ｓ９において、状態判定部６１１は、カウンターウェイト１７の装着状態の判定においてエラーが生じた旨の警報を、表示装置５２を通じて出力する。その後、状態判定部６１１は、前記カウンターウェイト状態判定処理を終了させる。

状態判定装置７が採用されることにより、カウンターウェイト１７の近傍に電気部品を設けることなく、カウンターウェイト１７の装着状態を自動的に判定することができる。

［情報設定部６１２の処理］
本実施形態において、情報設定部６１２が、入力装置５１３に対する人による情報入力に従って、クレーン構成情報Ｄ１を設定する。

クレーン構成情報Ｄ１を設定する処理において、情報設定部６１２は、入力装置５１３に入力される入力単位ウェイト数の情報と状態判定装置７の判定結果とを用いて、クレーン構成情報Ｄ１における設定単位ウェイト数Ｄ１２を設定する。

前記入力単位ウェイト数の情報は、カウンターウェイト１７の装着状態を表す入力装着情報の一例である。

情報設定部６１２は、前記入力単位ウェイト数の情報が入力装置５１３に入力されたときに、前記入力単位ウェイト数の情報とカウンターウェイト１７の装着状態の判定結果の情報とが整合しているか否かを判定する。

そして、情報設定部６１２は、前記入力単位ウェイト数の情報とカウンターウェイト１７の装着状態の判定結果の情報とが整合していると判定する場合に、クレーン構成情報Ｄ１の設定単位ウェイト数Ｄ１２の情報を前記入力単位ウェイト数の情報へ更新する。

一方、情報設定部６１２は、前記入力単位ウェイト数の情報とカウンターウェイト１７の装着状態の判定結果の情報とが整合しない場合に、クレーン構成情報Ｄ１における設定単位ウェイト数Ｄ１２の情報の更新を制限する。

例えば、情報設定部６１２は、前記確認操作とは異なる強制設定操作が入力装置５１３に対して行われた場合に、設定単位ウェイト数Ｄ１２の情報を、前記入力単位ウェイト数の情報へ更新し、そうでない場合に、設定単位ウェイト数Ｄ１２の情報を更新しない。

以上に示されるように、設定単位ウェイト数Ｄ１２が、状態判定装置７の判定結果を用いて設定されることにより、誤った設定単位ウェイト数Ｄ１２が設定されることが回避される。

[第１応用例]
以下、情報設定部６１２の処理の第１応用例について説明する。本応用例において、情報設定部６１２は、状態判定装置７の判定結果を用いて、クレーン構成情報Ｄ１における設定単位ウェイト数Ｄ１２を設定する。

本応用例において、情報設定部６１２は、カウンターウェイト１７の装着状態が状態判定装置７によって正常に判定されたときに、自動的に状態判定装置７の判定結果の情報を表示装置５２に表示させる。

さらに、情報設定部６１２は、予め定められた確認操作が入力装置５１３に対して行われた場合に、クレーン構成情報Ｄ１の設定単位ウェイト数Ｄ１２の情報を状態判定装置７の判定結果の情報へ更新する。前記確認操作は、状態判定装置７の判定結果が正当であることを確認する操作の一例である。

一方、情報設定部６１２は、前記確認操作が入力装置５１３に対して行われない場合に、クレーン構成情報Ｄ１における設定単位ウェイト数Ｄ１２の情報の更新を制限する。

例えば、情報設定部６１２は、前記確認操作とは異なる強制設定操作が入力装置５１３に対して行われた場合に、設定単位ウェイト数Ｄ１２の情報を、前記入力単位ウェイト数の情報へ更新し、そうでない場合に、設定単位ウェイト数Ｄ１２の情報を更新しない。

また、前記確認操作とは異なる再計測操作が入力装置５１３に対して行われた場合に、情報設定部６１２が、設定単位ウェイト数Ｄ１２の情報を更新せず、状態判定部６１１および画像処理装置６５に、カメラ４５を作動させる処理および前記カウンターウェイト状態判定処理を再実行させることも考えられる。

本応用例が採用される場合も、誤った設定単位ウェイト数Ｄ１２が設定されることが回避される。

[第２応用例]
次に、情報設定部６１２の処理の第２応用例について説明する。

本応用例において、情報設定部６１２は、カウンターウェイト１７の装着状態が状態判定装置７によって正常に判定されたときに、設定単位ウェイト数Ｄ１２の情報を、前記入力単位ウェイト数の情報へ自動的に更新する。このような応用例も考えられる。

７ ：状態判定装置（カウンターウェイト状態判定装置）
９ ：バス
１０ ：クレーン
１１ ：下本体部
１２ ：上本体部
１３ ：キャブ
１４ ：走行装置
１５ ：ガントリ
１６ ：ウインチ装置
１７ ：カウンターウェイト
２１ ：ブーム
２２ ：シープ
３０ ：フック
３１ ：起伏ロープ
３２ ：吊りロープ
４１ ：エンジン
４２ ：油圧ポンプ
４３ ：油圧制御弁
４４ ：検出装置
４５ ：カメラ
５１ ：操作装置
５２ ：表示装置
６１ ：メインコントローラー
６２ ：補助記憶装置
６３ ：過負荷防止装置
６４ ：ＥＣＵ
６５ ：画像処理装置
８１ ：センサー
１６１ ：第１ウインチ装置
１６２ ：第２ウインチ装置
１７１ ：単位ウェイト
２１１ ：ブームアタッチメント
２１２ ：ブーム連結部
４４１ ：荷重センサー
４４２ ：仰角センサー
５１１ ：操作レバー
５１２ ：操作ボタン
５１３ ：入力装置
６０１ ：ＭＰＵ
６０２ ：ＲＡＭ
６０３ ：不揮発性メモリー
６０４ ：信号インターフェイス
６０５ ：バスインターフェイス
６１１ ：状態判定部
６１２ ：情報設定部
Ａ１ ：第１部分領域
Ａ２ ：第２部分領域
Ａ３ ：第３部分領域
Ｄ１ ：クレーン構成情報
Ｄ１１ ：設定ブーム長
Ｄ１２ ：設定単位ウェイト数
Ｄ２ ：登録装着情報
Ｄ２１ ：第１登録特徴情報
Ｄ２２ ：第２登録特徴情報
Ｄ２３ ：第３登録特徴情報
ＩＭ１ ：撮影画像
Ｌ１ ：第１指定画像の縦方向のサイズ
ｇ１ ：第１指定画像
ｇ２ ：第２指定画像
ｇ３ ：境界線画像

Claims (6)

1. １つ以上の単位ウェイトからなるカウンターウェイトのクレーンへの装着状態を判定するカウンターウェイト状態判定装置であって、
   前記カウンターウェイトを撮影するカメラと、
   前記カメラにより得られる撮影画像から予め定められた１つ以上の特徴情報を対象特徴情報として検出する画像処理部と、
   前記対象特徴情報が、それぞれ１つ以上の登録特徴情報を含む予め定められた複数の登録装着情報のいずれに対応するかを判定することにより、前記カウンターウェイトの装着状態を判定する状態判定部と、を備えるカウンターウェイト状態判定装置。
2. 前記登録特徴情報が、
   前記撮影画像から検出される予め定められた第１指定画像のサイズの情報、
   積載された複数の前記単位ウェイトの境界線に対応する境界線画像が予め定められた領域から検出される数の情報、
   前記カウンターウェイトの装着状態の複数の候補における最上段の前記単位ウェイトの特定部分の画像をそれぞれ含む予め定められた複数の領域のうち前記特定部分に対応する第２指定画像が検出される検出領域の情報、のうちの１つまたは複数を含む、請求項１に記載のカウンターウェイト状態判定装置。
3. 本体部と、
   前記本体部に連結され、仰角を変更可能に駆動されるブームと、
   １つ以上の単位ウェイトからなり、前記本体部に装着されるカウンターウェイトと、
   請求項１または請求項２に記載のカウンターウェイト状態判定装置と、
   情報を表示可能な表示装置と、
   人による情報入力を受け付ける入力装置と、
   前記カウンターウェイト状態判定装置の判定結果を用いて、前記本体部への前記カウンターウェイトの装着状態を表す設定装着情報を設定する情報設定部と、
   前記設定装着情報を含むクレーン構成情報に基づいて前記ブームの動作を制限する過負荷防止装置と、を備えるクレーン。
4. 前記情報設定部は、前記カウンターウェイト状態判定装置の判定結果の情報の情報を前記表示装置に表示させ、予め定められた確認操作が前記入力装置に対して行われた場合に、前記クレーン構成情報の前記設定装着情報を、前記カウンターウェイト状態判定装置の判定結果の情報へ更新し、そうでない場合に、前記設定装着情報の更新を制限する、請求項３に記載のクレーン。
5. 前記情報設定部は、前記入力装置に入力される、前記カウンターウェイトの装着状態を表す入力装着情報が、前記カウンターウェイト状態判定装置の判定結果の情報と整合する場合に、前記クレーン構成情報の前記設定装着情報を前記入力装着情報へ更新し、そうでない場合に、前記設定装着情報の更新を制限する、請求項３に記載のクレーン。
6. １つ以上の単位ウェイトからなるカウンターウェイトの装着状態を判定するカウンターウェイト状態判定方法であって、
   前記カウンターウェイトを撮影するカメラにより得られる撮影画像から予め定められた１つ以上の特徴情報を対象特徴情報として検出する工程と、
   前記対象特徴情報が、それぞれ１つ以上の登録特徴情報を含む予め定められた複数の登録装着情報のいずれに対応するかを判定することにより、前記カウンターウェイトの装着状態を判定する工程と、を含む、カウンターウェイト状態判定方法。

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