JP2021187636A - クレーン走行支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クレーンのいる場所に応じて、走行中のクレーンを、物体から適切な距離離れた位置に停止させることができるクレーン走行支援装置を提供する。【解決手段】クレーン１の走行時に使用する、物体Ｇを検知する物体検知手段４１と、物体Ｇとの距離を検知する距離検知手段４２と、作業現場と非作業現場とに切り替え可能な場所切替スイッチ４３と、場所切替スイッチ４３の入力に基づいて、クレーン１のいる場所を判断する場所判断部５１と、物体検知手段４１が物体Ｇを検知した際に、距離検知手段４２が検知した検知情報と、場所判断部５１が判断した判断情報と、に基づいて、クレーン１が物体Ｇから所定の距離離れた位置で停止するように制御する停止制御部５２と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、クレーン走行支援装置に関する。

従来、自動車には、衝突被害軽減ブレーキを搭載することが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、障害物に自車両が衝突する前に自車両を停車させるように自動的に自車両のブレーキ手段を作動させる自動ブレーキシステムが開示されている。

特開２０１８−０８３５５０号公報

ところで、クレーンにおいては、一般公道や作業現場を走行することがある。作業現場において、一般公道と同じように、衝突被害軽減ブレーキを機能させてしまうと、クレーンが物体から遠く離れた作業性の悪い位置に停止してしまう、という問題ある。

そこで、本発明は、クレーンのいる場所に応じて、走行中のクレーンを、物体から適切な距離離れた位置に停止させることができるクレーン走行支援装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明のクレーン走行支援装置は、クレーンの走行時に使用する、物体を検知する物体検知手段と、前記物体との距離を検知する距離検知手段と、作業現場と非作業現場とに切り替え可能な場所切替スイッチと、前記場所切替スイッチの入力に基づいて、前記クレーンのいる場所を判断する場所判断部と、前記物体検知手段が前記物体を検知した際に、前記距離検知手段が検知した検知情報と、前記場所判断部が判断した判断情報と、に基づいて、前記クレーンが前記物体から所定の距離離れた位置で停止するように制御する停止制御部と、を備えることを特徴とする。

このように構成された本発明のクレーン走行支援装置は、クレーンのいる場所に応じて、走行中のクレーンを、物体から適切な距離離れた位置に停止させることができる。

実施例１のクレーンを示す側面図である。 実施例１のクレーンを示す平面図である。 実施例１のクレーン走行支援装置の機能構成を示すブロック図である。 実施例１のクレーンが非作業現場を走行している場合のクレーン走行支援装置を説明する図である。 実施例１のクレーンが作業現場を走行している場合のクレーン走行支援装置を説明する図である。 実施例１の制御部による処理の流れを示すフローチャートである。 実施例２のクレーンが非作業現場を走行している場合のクレーン走行支援装置を説明する図である。 実施例２の制御部による処理の流れを示すフローチャートである。 実施例３の制御部による処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明によるクレーン走行支援装置を実現する実施形態を、図面に示す実施例１〜実施例３に基づいて説明する。

実施例１におけるクレーンは、クレーンとしてのラフテレーンクレーン（以下、単にクレーンという）に適用される。

［クレーンの構成］
図１は、実施例１のクレーンを示す側面図である。図２は、実施例１のクレーンを示す平面図である。以下、実施例１のクレーンの構成を説明する。なお、クレーンの前後方向を前後方向Ｄとする。

図１及び図２に示すように、クレーン１は、車体１０と、旋回体２０と、ブーム３０とを備える。

車体１０は、アウトリガー１１と、道路や作業現場を自走するための走行装置等を備える。

アウトリガー１１は、作業時に、水平方向及び垂直方向に張り出し、車体１０全体を持ち上げて、姿勢を安定させる。

旋回体２０は、車体１０の上方に設けられ、車体１０に対して、鉛直軸Ｃ１回りに回転可能となっている。旋回体２０は、キャビン２１を備える。キャビン２１は、クレーン１の進行方向を向いて、ブーム３０の右側に設けられている。なお、キャビン２１は、クレーン１の進行方向を向いて、ブーム３０の左側に設けられてもよい。

キャビン２１は、車体１０の走行を制御するための操作部（例えば、ステアリング、シフトレバー、アクセルペダル、及びブレーキペダル等）を有する。また、キャビン２１は、旋回体２０やブーム３０やウィンチ２４等を操作する操作部を有する。キャビン２１に搭乗した運転者Ｍは、操作部を操作して、旋回体２０を旋回させ、ブーム３０を起伏及び伸縮させ、ウィンチ２４を回転させて作業を行う。

キャビン２１は、作業現場と非作業現場とに切り替え可能な場所切替スイッチ４３と、警報装置４５とを備える。作業現場は、建設現場等のクレーン１がクレーン作業を行う場所である。非作業現場は、一般公道等のクレーン１がクレーン作業等を行わない場所である。運転者Ｍは、周囲の状況からクレーン１のいる場所を判断して、場所切替スイッチ４３を操作して、作業現場と非作業現場との切り替えを行う。

警報装置４５は、ランプとすることができる。警報装置４５は、音声を出力するブザーとすることもできる。

ブーム３０は、基端側の基端ブーム３１と、中間ブーム３２と、先端側の先端ブーム３３と、を備える。中間ブーム３２と先端ブーム３３は、順次、基端ブーム３１の内部に格納される入れ子式になっている。

基端ブーム３１は、旋回体２０に設けられた起伏シリンダ（不図示）に支持される。起伏シリンダが伸縮することで、ブーム３０は起伏し、伸縮シリンダ（不図示）が伸縮することによって、ブーム３０が伸縮する。

先端ブーム３３の先端に設けられたブームヘッド３３ａには、シーブ３４が配置されている。旋回体２０に設けられたウィンチ２４には、吊り荷用のワイヤロープ３５が巻かれている。ワイヤロープ３５は、ウィンチ２４からシーブ３４までブーム３０に沿って配置される。シーブ３４に掛け回されたワイヤロープ３５は、シーブ３４から鉛直方向の下方に吊り下げられる。ワイヤロープ３５の最下部には、フック３６が設けられている。

フック３６には、荷物が吊られる。ウィンチ２４によってワイヤロープ３５が繰り出されることで、フック３６が降下し、ワイヤロープ３５が巻き上げられることで、フック３６が上昇する。

車体１０の前側の先端には、物体検知手段４１としての距離センサが、前方を向いた姿勢で設けられる。物体検知手段４１としての距離センサは、例えば、ミリ波レーダや、超音波センサや、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）等にすることができる。物体検知手段４１は、クレーン１の走行時に、クレーン１の進行方向の前方の物体を検知する。物体としては、自動車や、自転車や、人物や、建設物や、工事現場に置かれている建設資材等があげられる。物体は、静止している静止体であっても、移動している移動体であってもよい。

この距離センサは、距離検知手段４２としても機能する。距離検知手段４２は、物体とクレーン１との距離を検知する。

旋回体２０には、人物検知手段４４としてのカメラ等が、前方を向いた姿勢で設けられる。人物検知手段４４は、撮影したカメラ画像に基づいて、例えば、画像認識によって、人物を検知する。

このように構成されたクレーン１は、ウィンチ２４によるワイヤロープ３５の繰り出し・巻き上げ、ブーム３０の起伏及び伸縮、並びに旋回体２０の旋回により、フック３６に吊られた荷物を所定の位置に移動させる。

［クレーン走行支援装置の機能構成］
図３は、実施例１のクレーン走行支援装置の機能構成を示すブロック図である。図４は、実施例１のクレーン１が非作業現場を走行している場合のクレーン走行支援装置を説明する図である。図５は、実施例１のクレーン１が作業現場を走行している場合のクレーン走行支援装置を説明する図である。以下、実施例１のクレーン走行支援装置の機能構成を説明する。

図３に示すように、クレーン走行支援装置１Ａは、物体検知手段４１が検知した情報と、距離検知手段４２が検知した情報と、場所切替スイッチ４３に入力された情報と、人物検知手段４４が検知した情報とが、制御部５０に入力され、制御部５０で制御された情報が制動装置６０に出力される。

物体検知手段４１は、クレーン１の走行時に使用され、クレーン１の進行方向の前方の物体を検知する。物体検知手段４１が検知した情報は、制御部５０に入力される。

距離検知手段４２は、クレーン１の走行時に使用され、物体検知手段４１が検知した物体と、クレーン１との距離を検知する。物体検知手段４１は、距離検知手段４２を兼ねる距離センサとすることができる。距離検知手段４２が検知した情報は、制御部５０に入力される。

場所切替スイッチ４３に対する入力によって、作業現場と非作業現場とを切り替える。場所切替スイッチ４３に入力された情報は、制御部５０に入力される。

人物検知手段４４は、撮影したカメラ画像に基づいて、例えば、画像認識によって、人物を検知する。人物検知手段４４が検知した情報は、制御部５０に入力される。

制御部５０は、場所判断部５１と、停止制御部５２とを備える。

場所判断部５１は、場所切替スイッチ４３に入力された情報に基づいて、クレーン１のいる場所が、作業現場であるか、非作業現場であるかを判断する。

停止制御部５２は、物体検知手段４１が物体を検知した際に、距離検知手段４２が検知した検知情報と、場所判断部５１が判断した判断情報と、に基づいて、クレーン１が物体から所定の距離離れた位置で停止するように制御する指示を出す。

すなわち、物体検知手段４１が物体を検知した際に、距離検知手段４２が検知した検知情報と、場所判断部５１が判断した判断情報と、に基づいて、停止制御部５２は、走行中のクレーン１が、クレーン１の進行方向の前方にある物体から所定の距離離れた位置に停止するように制御する指示を出す。

停止制御部５２は、場所判断部５１が非作業現場と判断した場合より、場所判断部５１が作業現場と判断した場合の方を、物体に近づいた位置で停止するように制御する指示を出す。

具体的には、図４に示すように、非作業現場である一般公道をクレーン１が走行していたとする。運転者Ｍは、場所切替スイッチ４３を操作して、非作業現場に設定すると、場所判断部５１は、クレーン１がいる場所を非作業現場と判断する。この場合、物体検知手段４１が物体Ｇであるトラックを検知すると、距離検知手段４２が検知した物体Ｇとクレーン１との距離に基づいて、走行しているクレーン１を、物体Ｇの後端から走行しているクレーン１の前端までの距離が、距離Ｌ１（例えば、５０ｃｍ）となる位置に停止させるように制動装置６０を制御する。

図５に示すように、作業現場である建設現場をクレーン１が走行していたとする。運転者Ｍは、場所切替スイッチ４３を操作して、作業現場に設定すると、場所判断部５１は、クレーン１がいる場所を作業現場と判断する。この場合、物体検知手段４１が物体Ｇである建設物を検知すると、距離検知手段４２が検知した物体Ｇとクレーン１との距離に基づいて、走行しているクレーン１を、物体Ｇの後端から走行しているクレーン１の前端までの距離が、距離Ｌ１より短い距離Ｌ２（例えば、５ｃｍ）となる位置に停止させるように制動装置６０を制御する。

停止制御部５２により処理された処理情報は、制動装置６０と警報装置４５に出力される。

制動装置６０は、制御部５０から出力された処理情報に基づいて、クレーン１の制動力を発生させる。すなわち、制動装置６０は、制御部５０から出力された処理情報に基づいて、走行しているクレーン１を停止させる。

警報装置４５は、制御部５０から出力された処理情報に基づいて、警告情報を出力する。

［制御部による処理］
図６は、実施例１の制御部５０による処理の流れを示すフローチャートである。以下、実施例１のクレーン走行支援装置１Ａの制御部５０による処理の流れを説明する。

クレーン１が走行中に、物体検知手段４１が物体Ｇを検知すると、制御部５０は、物体検知手段４１からの物体検知情報を取得する（ステップＳ１０１）。

次いで、制御部５０は、物体Ｇとクレーン１との距離情報を取得する（ステップＳ１０２）。

次いで、場所判断部５１は、クレーン１のいる場所が非作業現場であるか作業現場であるかを判断する（ステップＳ１０３）。クレーン１のいる場所が非作業現場であると判断した場合（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、停止制御部５２は、物体Ｇからのクレーン１までの距離を距離Ｌ１となる位置に停止するように制御する指示を制動装置６０に与え（ステップＳ１０４）、制御部５０による処理を終了する。なお、この場合、警報装置４５が警告情報を出力してもよい。

一方、クレーン１のいる場所が作業現場であると判断した場合（ステップＳ１０３でＮＯ）、停止制御部５２は、物体Ｇからのクレーン１までの距離を距離Ｌ２となる位置に停止するように制御する指示を制動装置６０に与え（ステップＳ１０５）、制御部５０による処理を終了する。なお、この場合、警報装置４５が警告情報を出力してもよい。

［クレーン走行支援装置の作用］
実施例１のクレーン走行支援装置１Ａは、クレーン１の走行時に使用する、物体Ｇを検知する物体検知手段４１と、物体Ｇとの距離を検知する距離検知手段４２と、作業現場と非作業現場とに切り替え可能な場所切替スイッチ４３と、場所切替スイッチ４３の入力に基づいて、クレーン１のいる場所を判断する場所判断部５１と、物体検知手段４１が物体Ｇを検知した際に、距離検知手段４２が検知した検知情報と、場所判断部５１が判断した判断情報と、に基づいて、クレーン１が物体Ｇから所定の距離離れた位置で停止するように制御する停止制御部５２と、を備える（図３）。

これにより、クレーン１が作業現場にいる場合と、クレーン１が非作業現場にいる場合とで、進行方向に物体Ｇがある際のクレーン１の停止位置を異ならせることができる。そのため、クレーン１が作業現場にいるときは、作業性を確保できる物体Ｇからの距離を確保して、走行しているクレーン１を停止させることができる。一方、クレーン１が非作業現場にいるときは、安全性を確保できる物体Ｇからの距離を確保して、走行しているクレーン１を停止させることができる。

その結果、クレーン１のいる場所に応じて、走行中のクレーン１を、物体Ｇから適切な距離離れた位置に停止させることができる。

実施例１のクレーン走行支援装置１Ａにおいて、停止制御部５２は、場所判断部５１が非作業現場と判断した場合より、場所判断部５１が作業現場と判断した場合の方を、物体Ｇに近づいた位置で停止するように制御する（図４及び図５）。

これにより、クレーン１が非作業現場にいる場合、周囲の物体Ｇに当たらないように安全な距離を確保した位置に、クレーン１を停止させることができる。一方、クレーン１が作業現場にいる場合、物体Ｇの近くまでクレーン１を寄せた、作業性を確保した位置に、クレーン１を停止させることができる。そのため、クレーン１のいる場所に応じて、走行中のクレーン１を、物体Ｇから適切な距離離れた位置に停止させることができる。

実施例２のクレーン走行支援装置は、制御部による処理が異なる点で、実施例１のクレーン走行支援装置と相違する。

［クレーン走行支援装置の機能構成］
図７は、実施例２のクレーンが非作業現場を走行している場合のクレーン走行支援装置を説明する図である。以下、実施例２のクレーン走行支援装置の機能構成を説明する。なお、上記実施例で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一の用語又は同一の符号を用いて説明する。

図７に示すように、場所判断部５１は、クレーン１がいる場所を作業現場と判断した場合、実施例２のクレーン走行支援装置１Ａの停止制御部５２は、人物検知手段４４が人物Ｎを検知したときだけ、クレーン１を停止するように制御する指示を出す。

場所判断部５１は、クレーン１がいる場所を作業現場と判断した場合、停止制御部５２は、人物検知手段４４が人物Ｎを検知していないときは、走行しているクレーン１を停止するように制御する指示を出さない。すなわち、場所判断部５１は、クレーン１がいる場所を作業現場と判断した場合、停止制御部５２は、人物検知手段４４が人物Ｎを検知していないときは、走行しているクレーン１を停止させる制御の指示を出さない。

場所判断部５１は、クレーン１がいる場所を非作業現場と判断した場合、停止制御部５２は、実施例１と同様の指示を出す。

［制御部による処理］
図８は、実施例２の制御部５０による処理の流れを示すフローチャートである。以下、実施例２のクレーン走行支援装置１Ａの制御部５０による処理の流れを説明する。

クレーン１が走行中に、物体検知手段４１が物体Ｇを検知すると、制御部５０は、物体検知手段４１が検知した物体検知情報を取得する（ステップＳ２０１）。

次いで、制御部５０は、物体Ｇとクレーン１との距離情報を取得する（ステップＳ２０２）。

次いで、場所判断部５１は、クレーン１のいる場所が非作業現場であるか作業現場であるかを判断する（ステップＳ２０３）。クレーン１のいる場所が非作業現場であると判断した場合（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、停止制御部５２は、物体Ｇからのクレーン１までの距離を距離Ｌ１となる位置に停止するように制御する指示を制動装置６０に与え（ステップＳ２０４）、制御部５０による処理を終了する。なお、この場合、警報装置４５が警告情報を出力してもよい。

一方、クレーン１のいる場所が作業現場であると判断した場合（ステップＳ２０３でＮＯ）、停止制御部５２は、制御部５０は、人物を検知したか否かを判断する（ステップＳ２０５）。

人物を検知したと判断した場合（ステップＳ２０５でＹＥＳ）、停止制御部５２は、クレーン１を停止させる指示を制動装置６０に与え（ステップＳ２０６）、制御部５０による処理を終了する。なお、この場合、警報装置４５が警告情報を出力してもよい。

一方、人物を検知していないと判断した場合（ステップＳ２０５でＮＯ）、制御部５０による処理を終了する。なお、この場合、警報装置４５が警告情報を出力してもよい。

［クレーン走行支援装置の作用］
以下、実施例２のクレーン走行支援装置１Ａの作用を説明する。

実施例２のクレーン走行支援装置１Ａは、人物を検知する人物検知手段４４を備え、場所判断部５１が作業現場と判断した場合、停止制御部５２は、人物検知手段４４が人物を検知したときだけ、クレーン１を停止するように制御する（図８）。

これにより、作業現場において、クレーン１の周辺に人物がいる場合は、クレーン１を自動で停止させることができる。一方、作業現場において、クレーン１の周辺に人物がいない場合は、クレーン１を自動で停止させないようにすることができる。そのため、作業現場において、クレーン１の周辺に人物がいる場合は、安全性を確保することができ、クレーン１の周辺に人物がいない場合は、クレーン１の作業性を確保することができる。

なお、他の構成及び作用効果については、上記実施例と略同様であるので説明を省略する。

実施例３のクレーン走行支援装置は、制御部による処理が異なる点で、上記実施例のクレーン走行支援装置と相違する。

［クレーン走行支援装置の機能構成］
以下、実施例３のクレーン走行支援装置の機能構成を説明する。なお、上記実施例で説明した内容と同一乃至均等 な部分の説明については、同一の用語又は同一の符号を用いて説明する。

実施例３のクレーン走行支援装置１Ａの停止制御部５２は、場所判断部５１がクレーン１のいる場所を作業現場と判断した場合、走行しているクレーン１を停止させない。

停止制御部５２は、場所判断部５１がクレーン１のいる場所を非作業現場と判断した場合、実施例１と同様に、走行しているクレーン１を停止させる。

［制御部による処理］
図９は、実施例３の制御部による処理の流れを示すフローチャートである。以下、実施例３のクレーン走行支援装置１Ａの制御部による処理の流れを説明する。

クレーン１が走行中に、物体検知手段４１が物体Ｇを検知すると、制御部５０は、物体検知手段４１が検知した物体検知情報を取得する（ステップＳ３０１）。

次いで、制御部５０は、物体Ｇとクレーン１との距離情報を取得する（ステップＳ３０２）。

次いで、場所判断部５１は、クレーン１のいる場所が非作業現場であるか作業現場であるかを判断する（ステップＳ３０３）。クレーン１のいる場所が非作業現場であると判断した場合（ステップＳ３０３でＹＥＳ）、停止制御部５２は、物体Ｇからのクレーン１までの距離を距離Ｌ１となる位置に停止するように制御する指示を制動装置６０に与え（ステップＳ３０４）、制御部５０による処理を終了する。なお、この場合、警報装置４５が警告情報を出力してもよい。

一方、クレーン１のいる場所が作業現場であると判断した場合（ステップＳ３０３でＮＯ）、制御部５０による処理を終了する。なお、この場合、警報装置４５が警告情報を出力してもよい。

［クレーン走行支援装置の作用］
以下、実施例３のクレーン走行支援装置１Ａの作用を説明する。

実施例３のクレーン走行支援装置１Ａは、停止制御部５２は、場所判断部５１が作業現場と判断した場合、クレーン１を停止させない（図９）。

これにより、クレーン１が作業現場にいる場合、クレーン１を自動で停止させないことができる。そのため、クレーン１の作業性を向上させることができる。

なお、他の構成及び作用効果については、上記実施例と略同様であるので説明を省略する。

以上、本発明のクレーン走行支援装置を実施例１〜実施例３に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や、追加や、各実施例の組み合わせ等は許容される。

実施例１〜実施例３では、物体検知手段４１としての距離センサが、距離検知手段４２の機能を兼ねる例を示した。しかし、物体検知手段４１と、距離検知手段４２とを別々に設けてもよい。また、物体検知手段４１と、距離検知手段４２と、人物検知手段４４の機能を兼ねるセンサを設けてもよい。

実施例１〜実施例３では、専用の場所切替スイッチ４３を設ける例を示した。しかし、場所切替スイッチは、専用のスイッチに限定されない。例えば、場所切替スイッチは、人物検知手段４４により得られた画像に基づいて、画像認識技術（ＡＩ）を利用して、クレーン１のいる場所が、作業現場であるか、非作業現場であるかを自動的に判断するようにしてもよい。

実施例１〜実施例３では、本発明のクレーン走行支援装置を、クレーンが前進して走行する場合に適用する例を示した。しかし、本発明のクレーン走行支援装置は、クレーンが後退して走行する場合にも適用することができる。

実施例１〜実施例３では、本発明をラフテレーンクレーン１に適用する例を示した。しかし、本発明は、走行可能なクレーンに適用することができる。

１ クレーン
１Ａ クレーン走行支援装置
４１ 物体検知手段
４２ 距離検知手段
４３ 場所切替スイッチ
４４ 人物検知手段
５１ 場所判断部
５２ 停止制御部
Ｇ 物体

Claims (4)

1. クレーンの走行時に使用する、物体を検知する物体検知手段と、
   前記物体との距離を検知する距離検知手段と、
   作業現場と非作業現場とに切り替え可能な場所切替スイッチと、
   前記場所切替スイッチの入力に基づいて、前記クレーンのいる場所を判断する場所判断部と、
   前記物体検知手段が前記物体を検知した際に、前記距離検知手段が検知した検知情報と、前記場所判断部が判断した判断情報と、に基づいて、前記クレーンが前記物体から所定の距離離れた位置で停止するように制御する停止制御部と、を備える
   ことを特徴とする、クレーン走行支援装置。
2. 前記停止制御部は、前記場所判断部が前記非作業現場と判断した場合より、前記場所判断部が前記作業現場と判断した場合の方を、前記物体に近づいた位置で停止するように制御する
   ことを特徴とする、請求項１に記載のクレーン走行支援装置。
3. 人物を検知する人物検知手段を備え、
   前記場所判断部が前記作業現場と判断した場合、前記停止制御部は、前記人物検知手段が人物を検知したときだけ、前記クレーンを停止するように制御する
   ことを特徴とする、請求項１に記載のクレーン走行支援装置。
4. 前記停止制御部は、前記場所判断部が前記作業現場と判断した場合、前記クレーンを停止させない
   ことを特徴とする、請求項１に記載のクレーン走行支援装置。

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