JP2022015237A - 作業機の干渉判定装置、作業機の干渉判定システム、及び作業機の干渉判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業機同士の干渉を抑制できる作業機の干渉判定装置を提供する。【解決手段】作業機の干渉判定装置は、作業現場に配置された複数の作業機それぞれの姿勢に関する情報を取得する第一取得部と、作業現場の上空を飛行する飛行体から取得した情報に基づいて複数の作業機の位置に関する情報を取得する第二取得部と、姿勢に関する情報及び位置に関する情報に基づいて、複数の作業機同士の干渉を予見し、予見の結果に応じた情報を、少なくとも１台の作業機に送信する制御部と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、作業機の干渉判定装置、作業機の干渉判定システム、及び作業機の干渉判定方法に関する。

従来、車体に対して旋回可能に設けられたブームを備えたクレーン（特許文献１参照）及び高所作業車等の作業機が知られている。クレーンは、建築現場において、荷物（例えば、建築資材）の搬送作業に使用される。又、高所作業車は、建築現場において、作業者が高所で作業する際に使用される。

このような作業機は、ブームの起伏角及びブームの長さ等を含む作業時の姿勢（以下、作業姿勢と称する。）に応じた作業半径、及び、作業半径に応じた作業領域を有する。

特開２０１２－９６９２８号公報

ところで、作業現場において、第一作業機と第二作業機とが、それぞれの作業領域が重なる状態で配置されると、第一作業機のブームと第二作業機のブームとが干渉する可能性がある。

本発明の目的は、作業機同士の干渉を抑制できる作業機の干渉判定装置、作業機の干渉判定システム、及び作業機の干渉判定方法を提供することである。

本発明に係る作業機の干渉判定装置の一態様は、
作業現場に配置された複数の作業機それぞれの姿勢に関する情報を取得する第一取得部と、
作業現場の上空を飛行する飛行体から取得した情報に基づいて複数の作業機の位置に関する情報を取得する第二取得部と、
姿勢に関する情報及び位置に関する情報に基づいて、複数の作業機同士の干渉を予見し、予見の結果に応じた情報を、少なくとも１台の作業機に送信する制御部と、を備える。

本発明に係る作業機の干渉判定システムは、
作業現場に配置された複数の作業機と、
作業現場の上空を飛行し、複数の作業機を含む所定領域を撮像し画像情報を生成する飛行体と、
複数の作業機及び飛行体に無線接続された干渉判定装置と、を備え、
作業機は、作業機の姿勢に関する情報を干渉判定装置に送信し、
飛行体は、画像情報又は画像情報に基づいて取得した情報を干渉判定装置に送信し、
干渉判定装置は、飛行体から取得した情報に基づいて、作業機の位置に関する情報を取得し、取得した位置に関する情報及び複数の作業機から取得した作業機の姿勢に関する情報に基づいて、複数の作業機同士の干渉を予見し、予見の結果に応じた情報を、複数の作業機に出力する。

本発明に係る作業機の干渉判定方法は、
上述の干渉判定装置において実施される干渉判定方法であって、
作業現場に配置された複数の作業機それぞれの姿勢に関する情報を取得するステップと、
作業現場の上空を飛行する飛行体から取得した情報に基づいて複数の作業機の位置に関する情報を取得するステップと、
姿勢に関する情報及び位置に関する情報に基づいて、複数の作業機同士の干渉を予見し、予見の結果に応じた情報を、少なくとも１台の作業機に送信するステップと、を備える。

本発明によれば、作業機同士の干渉を抑制できる作業機の干渉判定装置、作業機の干渉判定システム、及び作業機の干渉判定方法を提供できる。

図１は、本発明の実施形態に係る作業機の干渉判定システムの構成図である。 図２は、干渉判定システムのブロック図である。 図３は、作業現場を上空から見た状態を示す模式的に示す図である。 図４は、干渉判定システムの動作を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、後述する実施形態に係る干渉判定システムＳ、干渉判定装置５、及び干渉判定方法は、本発明に係る作業機の干渉判定システム、作業機の干渉判定装置、及び作業機の干渉判定方法の一例であり、本発明は実施形態により限定されない。

［実施形態］
図１～図４を参照して、本発明の実施形態１に係る干渉判定システムＳ、干渉判定装置５、及び干渉判定方法について説明する。

（干渉判定システム）
先ず、干渉判定システムＳの概要について説明する。図３に示すような建築現場において、荷物（例えば、建築資材Ｗ）の搬送を実施するクレーンや作業者の高所での作業を可能とする高所作業車（不図示）等の作業機が使用される。これら各作業機はそれぞれ、例えば走行機能を有する走行体等の基体に旋回可能に設けられたジブを有する。そして、各作業機はそれぞれ、自身の姿勢に応じた作業領域を有する。

作業現場において、所定領域に配置された２台の作業機同士の作業領域が重複する場合、２台の作業機のジブ同士が干渉する可能性がある。このような２台の作業機同士が、互いの作業状況（姿勢）を認識し合う機能を備えていれば、２台の作業機同士の干渉を防止することができる。

ところが、作業現場では、機種が異なる複数の作業機が同時に配置されることもあり、総ての作業機が、他の作業機の作業状況を認識する機能を備えていない場合も多々ある。

作業機は、一般的に、自身の姿勢に関する情報（以下、単に姿勢情報と称する。）を取得する機能を有する。姿勢情報は、ジブの旋回角、ジブの起伏角、及びジブの長さ等を含む。

そこで、本実施形態に係る干渉判定システムＳは、建築現場における所定領域に配置された複数（少なくとも２台）の作業機から取得した作業機の姿勢情報と、複数の作業機を上空から撮影する飛行体から取得した複数の作業機の位置に関する情報（以下、単に位置情報と称する。）及び向きに関する情報（以下、単に向き情報と称する。）とに基づいて、複数の作業機同士の干渉を判定し、判定結果に応じた情報を、複数の作業機のうちの少なくとも１台の作業機に送信する。以下、本実施形態に係る干渉判定システムＳの具体的な構成について説明する。

干渉判定システムＳは、図１に示すように、複数のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３と、飛行体４と、干渉判定装置５と、を備える。干渉判定システムＳは、複数のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３及び飛行体４それぞれが、干渉判定装置５に、ネットワークＮを介して接続された構成を有する。干渉判定システムＳにおける複数のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３の数は、図示の場合に限定されない。

（クレーン）
複数のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３は、作業機の一例に該当し、例えば、移動可能な移動式クレーンである。以下、便宜的に、クレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３をまとめて、クレーンＣと称する。尚、作業機は、クレーンに限定されない。作業機は、例えば、高所作業車や油圧ショベルカーのように旋回可能なジブを有する種々の作業機であってよい。

作業機がクレーンの場合、クレーンとして、移動式クレーン及び／又はタワークレーン等が挙げられる。移動式クレーンとして、例えば、オールテレーンクレーン、トラッククレーン、及び積載形トラッククレーン（カーゴクレーンとも称する。）が挙げられる。

クレーンＣは、走行可能な走行体１と、アウトリガ２と、旋回体３と、を有する。

（走行体）
走行体１は、複数個の車輪を有し、走行可能である。

（アウトリガ）
アウトリガ２は、走行体１の四隅に設けられている。

（旋回体）
旋回体３は、走行体１の上部に旋回可能に設けられている。旋回体３は、旋回台３０１と、伸縮式ブーム３０２と、伸縮装置３０３と、起伏装置３０４と、を有する。又、旋回体３は、補助ジブ３０５と、ワイヤロープ３０６と、フック装置３０７と、を有する。

更に、旋回体３は、運転室３０８と、表示部３０９と、操作入力部３１０と、通信部３１１と、検出部３１２と、制御部３１３と、を有する。

（旋回台）
旋回台３０１は、走行体１に旋回可能に支持されており、旋回体３を旋回させるためのものである。

（伸縮式ブーム）
伸縮式ブーム３０２は、ジブの一例に該当し、複数のブーム要素からなる。複数のブーム要素はそれぞれ、筒状である。複数のブーム要素は、互いに、テレスコピック状に組み合わされている。伸縮式ブーム３０２の基端部は、旋回台３０１に固定されている。尚、伸縮式ブーム３０２は、主ジブと称されることもある。

（伸縮装置）
伸縮装置３０３は、アクチュエータ３１４（図２参照）の一例に該当し、伸縮式ブーム３０２を伸縮させる。

（起伏装置）
起伏装置３０４は、アクチュエータ３１４（図２参照）の一例に該当し、伸縮式ブーム３０２を起伏させる。

（補助ジブ）
補助ジブ３０５は、ジブの一例に該当し、主ジブである伸縮式ブーム３０２の先端部に接続されている。補助ジブ３０５の先端部には、ワイヤロープ３０６が垂れ下がっている。尚、補助ジブ３０５は、作業状態に応じて、使用されない場合もある。この場合、伸縮式ブーム３０２の先端から、ワイヤロープ３０６が垂れ下がる。

以下、伸縮式ブーム３０２及び補助ジブ３０５を、ジブ３１と称する。ジブ３１は、伸縮式ブーム３０２のみが使用されている場合には、伸縮式ブーム３０２を意味する。ジブ３１は、伸縮式ブーム３０２とともに、補助ジブ３０５が使用されている場合には、伸縮式ブーム３０２及び補助ジブ３０５を意味する。

（フック装置）
フック装置３０７は、ジブ３１（図示の場合、補助ジブ３０５）の先端部からワイヤロープ３０６により吊られている。

（表示部）
表示部３０９は、情報等を表示する。表示部３０９は、運転室３０８に設けられている。表示部３０９は、例えば、ディスプレイ又はモニタである。ディスプレイは、タッチパネル式のディスプレイであってもよい。

（操作入力部）
操作入力部３１０は、操作部の一例に該当し、運転室３０８に設けられている。操作入力部３１０は、例えば、クレーンＣの走行を操作するための操作具、及び、クレーンＣを操作するための操作具を含む。

（通信部）
通信部３１１は、後述の干渉判定装置５の通信部５１と無線通信を確立して、干渉判定装置５に情報を送信する。通信部３１１と通信部５１との間の無線通信の方式は、例えば、ＷｉＦｉ（登録商標）等の無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、又はＮＦＣ（Near Field Communication）等であってよい。

（検出部）
検出部３１２は、クレーンＣの姿勢情報を検出する。検出部３１２は、クレーンＣに設けられた複数のセンサにより構成されている。検出部３１２は、検出した姿勢情報を、制御部３１３に送る。

作業機の姿勢情報は、例えば、ジブの旋回角、ジブの起伏角、ジブの長さ、アウトリガの張出幅、及びワイヤの吊り下げ長さを含んでよい。尚、姿勢情報は、センサにより検出される情報だけでなく、センサにより検出される情報に基づいて算出される情報であってもよい。

ジブの旋回角は、主ジブ（伸縮式ブーム３０２）の旋回角を意味する。ジブの起伏角は、主ジブ（伸縮式ブーム３０２）のみを使用している場合には、主ジブ（伸縮式ブーム３０２）の起伏角を意味する。一方、主ジブ（伸縮式ブーム３０２）及び補助ジブ３０５を使用している場合には、ジブの起伏角は、主ジブ（伸縮式ブーム３０２）の起伏角及び補助ジブ３０５の起伏角を意味する。

又、ジブの長さは、主ジブ（伸縮式ブーム３０２）のみを使用している場合には、主ジブ（伸縮式ブーム３０２）の長さを意味する。一方、主ジブ（伸縮式ブーム３０２）及び補助ジブ３０５を使用している場合には、ジブの長さは、主ジブ（伸縮式ブーム３０２）の長さ及び補助ジブ３０５の長さを意味する。

（制御部）
制御部３１３は、既述のクレーンＣが備える各エレメントの動作を制御する。制御部３１３は、演算能力を備えた回路又はデバイスであってよい。

制御部３１３には、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）、ＭＰＵ（micro processing unit）、及び、ＧＰＵ（graphics processing unit）の少なくとも１つが用いられてよい。又、制御部３１３は、クレーンＣに設けられた安全装置（例えば、過負荷防止装置）等の制御装置であってもよい。以下に説明する制御部３１３の機能は、一つの制御部により実現されてもよいし、複数の制御部の協働により実現されてもよい。

制御部３１３は、検出部３１２から情報を取得する。具体的には、制御部３１３は、検出部３１２から、クレーンＣの姿勢情報を取得する。そして、制御部３１３は、検出部３１２から取得したクレーンＣの姿勢情報を、通信部３１１を介して後述の干渉判定装置５に送信する。

制御部３１３は、作業機の姿勢情報を、所定の時間間隔で、検出部３１２から順次情報を取得してもよい。この場合、制御部３１３は、検出部３１２から取得した作業機の姿勢情報を、通信部３１１を介して後述の干渉判定装置５に順次送信する。尚、制御部３１３が作業機の姿勢情報を検出部３１２から順次取得する場合であっても、制御部３１３は、クレーンＣの姿勢が変わった場合のみ、作業機の姿勢情報を干渉判定装置５に送信してもよい。

又、制御部３１３は、クレーンＣの姿勢が変わった場合に、検出部３１２から情報を取得してもよい。制御部３１３は、クレーンＣの姿勢が変わった場合に、検出部３１２から取得した情報を、通信部３１１を介して干渉判定装置５に送信する。

クレーンＣの姿勢が変わった場合とは、例えば、伸縮式ブーム３０２が旋回して伸縮式ブーム３０２の旋回角が変わった場合、伸縮式ブーム３０２が起伏して伸縮式ブーム３０２の起伏角が変わった場合、及び／又は伸縮式ブーム３０２が伸縮して伸縮式ブーム３０２の長さが変わった場合である。

尚、制御部３１３は、干渉判定装置５からの要求に応じて、検出部３１２から取得した情報を、通信部３１１を介して干渉判定装置５に送信してもよい。

（飛行体）
飛行体４は、無人の小型航空機であって、例えば、ドローン（drone）である。飛行体４は、オペレータの操作に基づいて、又は、自動で、作業現場の上空を飛行し、作業現場に配置された複数のクレーンＣを所定領域を撮像する。そして、飛行体４は、画像情報を、干渉判定装置５に送信する。

飛行体４は、通信部４１と、撮像部４２と、記憶部４３と、制御部４４と、を有する。

（通信部）
通信部４１は、干渉判定装置５の通信部５１と無線通信を確立して、干渉判定装置５に情報を送信する。通信部４１と通信部５１との間の無線通信の方式は、例えば、ＷｉＦｉ（登録商標）等の無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、又はＮＦＣ（Near Field Communication）等であってよい。

飛行体４がオペレータの操作に基づいて動作する場合、通信部４１は、オペレータが操作する遠隔操作装置（ラジコン）と無線通信を確立する。

（撮像部）
撮像部４２は、例えば、デジタルカメラ装置である。撮像部４２は、例えば、飛行体４において、上空から下方を撮像可能な位置に設けられている。撮像部４２の動作は、後述の制御部４４により制御される。撮像部４２が生成した画像情報は、制御部４４に送られる。画像情報は、静止画に関する情報であってもよいし、動画に関する情報であってもよい。

（記憶部）
記憶部４３は、情報を記憶する。記憶部４３は、撮像部４２により生成された画像情報を記憶する。又、記憶部４３は、作業現場の地形情報を、予め記憶する。

（制御部）
制御部４４は、既述の飛行体４が備える各エレメントの動作を制御する。制御部４４は、演算能力を備えた回路又はデバイスであってよい。制御部３１３には、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）、ＭＰＵ（micro processing unit）、及び、ＧＰＵ（graphics processing unit）の少なくとも１つが用いられてよい。

飛行体４がオペレータの操作に基づいて動作する場合、制御部４４は、オペレータが操作する遠隔操作装置（ラジコン）から受け取った動作指令に基づいて、飛行体４の動作を制御する。飛行体４が自動で動作する場合、制御部４４は、例えば、予め記憶された飛行プログラムに基づいて、飛行体４の動作を制御する。

制御部４４は、作業現場に配置された複数のクレーンＣを含む所定領域を撮像するように撮像部４２を制御する。そして、制御部４４は、撮像部４２により生成された画像情報を、通信部４１を介して、干渉判定装置５に送信する。尚、制御部４４は、干渉判定装置５から情報の要求を受けた場合に、作業現場に配置された複数のクレーンＣを含む所定領域を撮像するように撮像部４２を制御してもよい。

（干渉判定装置）
干渉判定装置５は、例えば、作業現場内の所定位置に配置された管理サーバ等の端末Ｔ（図１参照）に組み込まれる。干渉判定装置５が組み込まれた端末の配置場所は、作業現場内に限らない。端末は、例えば、作業現場から離れた場所に配置されてもよい。

干渉判定装置５は、作業現場に配置された複数のクレーンＣの姿勢情報（作業機の姿勢情報）、複数のクレーンＣの位置情報（作業機の位置情報）、及びクレーンＣの向き情報（作業機の向き情報）を取得する。そして、干渉判定装置５は、取得したクレーンＣの姿勢情報、クレーンＣの位置情報、及びクレーンＣ向き情報に基づいて、複数のクレーンＣ同士の干渉を予見し、予見の結果に応じた情報を、少なくとも１台のクレーンＣに送信する。

具体的には、干渉判定装置５は、通信部５１と、取得部５２と、制御部５３と、を有する。

（通信部）
通信部５１は、機能的な観点から見た場合に、第一通信部５１１及び第二通信部５１２を有する。第一通信部５１１は、複数のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３の通信部３１１と無線通信を確立してクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３から情報を受信する及び／又はクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３に情報を送信する。

具体的には、第一通信部５１１は、複数のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３から、複数のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３それぞれの姿勢情報を受信する。第一通信部５１１は、複数のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３から受け取った情報を、制御部５３に送信する。

又、第二通信部５１２は、飛行体４の通信部４１と無線通信を確立して、飛行体４から情報を受信する及び／又は飛行体４に情報を送信する。

第二通信部５１２は、飛行体４から、飛行体４の撮像部により生成された画像情報を受信する。或は、第二通信部５１２は、飛行体４から、作業現場に配置された複数のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３の位置情報を受信する。又、第二通信部５１２は、飛行体４から、作業現場に配置された複数のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３の向き情報を受信してもよい。

ここで、画像情報は、上空から作業現場における所定領域を撮像した画像情報であって、作業現場に配置された少なくとも２台のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３の画像情報を含む。

クレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３の位置情報は、作業現場の所定領域に配置されたクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３同士の旋回中心の距離（以下、旋回中心距離と称する。）であってよい。又、クレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３の位置情報は、作業現場の所定領域に配置されたクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３の座標であってもよい。クレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３の座標は、作業現場内の所定位置を基準としたローカル座標であってもよいし、グローバル座標であってもよい。

クレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３の向き情報は、クレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３の前方の方位と捉えてよい。

（取得部）
取得部５２は、通信部５１から情報を取得する。取得部５２は、取得した情報を、後述の制御部５３に送る。取得部５２は、第一取得部５２１及び第二取得部５２２を有する。

第一取得部５２１は、第一通信部５１１から情報を取得する。換言すれば、第一取得部５２１は、作業現場に配置された複数のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３それぞれから、情報を取得する。

具体的には、第一取得部５２１は、第一通信部５１１から、作業現場に配置された複数のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３それぞれの姿勢情報を取得する。第一取得部５２１は、取得した情報（姿勢情報）を、後述の制御部５３に送る。

又、第二取得部５２２は、取得部５２は、第二通信部５１２から情報を取得する。換言すれば、第二取得部５２２は、飛行体４から情報を取得する。

具体的には、第二通信部５１２が画像情報を飛行体４から受信した場合、第二取得部５２２は、第二通信部５１２から、この画像情報を取得する。そして、第二取得部５２２は、受け取った画像情報を画像解析して、作業現場に配置された複数のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３の位置情報を取得する。

第二取得部５２２が取得する複数のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３の位置情報は、例えば、画像情報に含まれる複数のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３同心の旋回中心距離である。

又、第二取得部５２２は、受け取った画像情報を画像解析して、作業現場に配置された複数のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３の向き情報を取得する。このように、第二取得部５２２（つまり、取得部５２）は、通信部５１から受け取った情報を解析（例えば、画像解析）して、所望の情報を取得する機能を有する。

又、第二通信部５１２が作業現場に配置された複数のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３の位置情報を飛行体４から取得した場合、第二取得部５２２は、第二通信部５１２から、この位置情報を取得する。又、第二通信部５１２が飛行体４から作業現場に配置された複数のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３の向き情報を取得した場合、第二取得部５２２は、第二通信部５１２から、この向き情報を取得する。そして、第二取得部５２２は、取得した情報を、後述の制御部５３に送る。

（制御部）
制御部５３は、干渉判定装置５が備える各エレメントの動作を制御する。制御部５３は、演算能力を備えた回路又はデバイスであってよい。

制御部５３には、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）、ＭＰＵ（micro processing unit）、及び、ＧＰＵ（graphics processing unit）の少なくとも１つが用いられてよい。又、制御部５３は、クレーンＣに設けられた安全装置（例えば、過負荷防止装置）等の制御装置であってもよい。

以下に説明する制御部５３の機能は、一つの制御部により実現されてもよいし、複数の制御部の協働により実現されてもよい。尚、便宜的に、取得部５２の機能と制御部５３の機能とを別々に説明しているが、取得部５２の機能は、制御部５３により実現されてもよい。

制御部５３は、第一取得部５２１から受け取った作業現場に配置された複数のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３それぞれの姿勢情報、第二取得部５２２から受け取ったクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３の位置情報に基づいて、作業現場の所定領域に配置された複数のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３同士の干渉を予見する。

そして、作業現場の所定領域に配置された複数のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３同士の間に干渉が発生すると予見した場合に、予見結果に応じた情報を、少なくとも一台のクレーンＣ１、Ｃ２、Ｃ３に送信する。尚、制御部５３の具体的な機能については、後述の干渉判定システムＳの動作説明において説明する。

（干渉判定システムの動作の第一例）
以下、図３及び図４を参照して、干渉判定システムＳの動作の第一例について説明する。本例の干渉判定システムの動作の説明は、本発明に係る干渉判定方法の説明も含む。この干渉判定方法は、管理サーバ等の端末に組み込まれた干渉判定装置により実施される。

本例に係る干渉判定方法は、図３に示すように、作業現場に複数台（本例の場合は２台）のクレーンＣ１、Ｃ２が配置された状態で実施される。クレーンＣ１は、第一仮置き位置９Ａに仮置きされた建築資材Ｗを、第二仮置き位置９Ｂに搬送する作業（以下、仮置き搬送作業と称する。）を実施するクレーンである。

一方、クレーンＣ２は、第二仮置き位置９Ｂに仮置きされた建築資材Ｗを、建築物Ｂにおける所定位置（例えば、組み付け位置）まで搬送する作業（以下、組み付け搬送作業と称する。）を実施するクレーンである。尚、クレーンＣ１は、組み付け搬送作業を実施するクレーンであってもよい。又、クレーンＣ２は、仮置き搬送作業を実施するクレーンであってもよい。

クレーンＣ１は、仮置き搬送作業を実施する際、旋回体３が矢印Ａ_１で示す方向に旋回する。クレーンＣ１が、第一仮置き位置９Ａにおいて建築資材Ｗを吊り上げる状態（以下、仮置き搬送作業における第一状態と称する。）において、伸縮式ブーム３０２は、図３に二点鎖線で示す状態となる。

又、クレーンＣ１が、第二仮置き位置９Ｂにおいて建築資材Ｗを仮置きする状態（以下、仮置き搬送作業における第二状態と称する。）において、伸縮式ブーム３０２は、図３に実線で示す状態となる。

以下、本実施形態に係る干渉判定システムＳの動作及び干渉判定方法について説明する。

先ず、図４のステップＳ１０１において、作業現場の上空を飛行する飛行体４により、作業現場の所定領域を撮像する。この所定領域には、少なくともクレーンＣ１、Ｃ２が配置された領域が含まれる。飛行体４は、例えば、地上にいるオペレータからの指示に基づいて動作する。

本例の場合、飛行体４のオペレータは、作業現場にクレーンＣ１、Ｃ２が配置された状態で、遠隔操作装置（ラジコン）を操作することにより、飛行体４を飛行させる。そして、飛行体４のオペレータは、遠隔操作装置を操作することにより、上空から作業現場の所定領域を撮像するように、飛行体４を制御する。但し、飛行体４は、例えば、干渉判定装置５の制御部５３からのリクエストに応じて、自動的に、撮像してもよい。

次に、ステップＳ１０２において、飛行体４の制御部４４は、生成した作業現場の画像情報を解析して、クレーンＣ１、Ｃ２の位置情報を取得する。ステップＳ１０２において取得する位置情報は、クレーンＣ１の旋回中心とクレーンＣ２の旋回中心との距離（以下、旋回中心距離と称する。）である。飛行体４の制御部４４がこの旋回中心距離を取得する方法（算出方法）は、従来から知られている公知の測量方法であってよい。

ステップＳ１０２において、飛行体４の制御部４４は、旋回中心距離を算出するために、記憶部４３に記憶された作業現場の地形情報を参照してもよい。

旋回中心距離は、作業機（クレーンＣ１、Ｃ２）の位置情報の一例に該当する。作業機の位置情報は、作業機それぞれの位置情報（座標）に限らず、作業機同士の位置関係に相当する情報（例えば、旋回中心距離）も含む。

次に、ステップＳ１０３において、飛行体４の制御部４４は、生成した作業現場の画像情報を解析して、クレーンＣ１の向き情報及びクレーンＣ２の向き情報を取得する。飛行体４の制御部４４がこれら各向き情報を取得する方法（演算方法）は、従来から知られている公知の測量方法であってよい。

尚、クレーンＣ１、Ｃ２それぞれが自身の向き情報を取得する機能を有し、干渉判定装置５が、クレーンＣ１、Ｃ２の向き情報を、クレーンＣ１、Ｃ２から取得する場合には、ステップＳ１０３は省略されてよい。

次に、ステップＳ１０４において、飛行体４の制御部４４は、情報を干渉判定装置５に送信する。具体的には、飛行体４の制御部４４は、取得したクレーンＣ１、Ｃ２の旋回中心距離に関する情報及び向き情報を、干渉判定装置５に送信する。本例において、ステップＳ１０１～Ｓ１０４の動作は、クレーンＣ１、Ｃ２の配置が変わらない限り、一度実施されればよい。

尚、ステップＳ１０１～Ｓ１０４の制御処理が実施されるタイミングは、図４に示すタイミングに限定されない。ステップＳ１０１～Ｓ１０４の制御処理は、後述のステップＳ１１０よりも前の適宜のタイミングで実施されてよい。

又、本例の変形例として、ステップＳ１０２及びステップＳ１０３は、省略されてもよい。この変形例の場合、ステップＳ１０４において、飛行体４の制御部４４は、生成した作業現場の画像情報を干渉判定装置５に送信する。つまり、この変形例の場合、飛行体４の制御部４４は、作業機の位置情報及び作業機の向き情報を取得しない。

次に、ステップＳ１０５において、干渉判定装置５の制御部５３は、作業現場に配置されたクレーンＣ１、Ｃ２に対して、情報の送信の開始を要求するためのリクエストを送信する。尚、ステップＳ１０５は、省略されてもよい。

次に、ステップＳ１０６において、クレーンＣ１、Ｃ２の制御部３１３はそれぞれ、検出部３１２から姿勢情報を取得する。

ただし、ステップＳ１０５の制御処理が省略される場合には、クレーンＣ１、Ｃ２は、例えば、クレーンＣ１、Ｃ２のオペレータの操作に基づいて、ステップＳ１０６の制御処理を実施してもよい。或いは、クレーンＣ１、Ｃ２は、干渉判定装置５との通信が確立した場合に、自動的にステップＳ１０６の制御処理を実施してもよい。

クレーンＣ１、Ｃ２が、自身の向き情報を取得する機能を有する場合には、ステップＳ１０６において、クレーンＣ１、Ｃ２はそれぞれ、自身の向き情報を取得してもよい。

次に、ステップＳ１０７において、クレーンＣ１、Ｃ２の制御部３１３は、干渉判定装置５に姿勢情報を、干渉判定装置５に送信する。尚、ステップＳ１０６において、クレーンＣ１、Ｃ２が向き情報を取得した場合には、クレーンＣ１、Ｃ２の制御部３１３は、姿勢情報と共に、向き情報を干渉判定装置５に送信してもよい。

以下、干渉判定装置５が、飛行体４及びクレーンＣ１、Ｃ２から取得した情報に基づいて、クレーンＣ１、Ｃ２同士の間に干渉が発生する可能性があるか否かを判断する（予見する）。干渉判定装置５が実施する制御処理を、干渉判定処理と称する。

先ず、ステップＳ１０８において、干渉判定装置５の制御部５３は、クレーンＣ１から取得した、クレーンＣ１の姿勢情報に基づいて、クレーンＣ１の作業半径Ｒ_１（図３参照）を取得する。作業半径Ｒ_１は、姿勢情報に含まれるジブ３１の旋回角、ジブ３１の起伏角、及びジブ３１の長さ等に基づいて算出される。

又、ステップＳ１０８において、干渉判定装置５の制御部５３は、クレーンＣ２から取得した、クレーンＣ２の姿勢及び情報に基づいて、クレーンＣ２の作業半径Ｒ_２（図３参照）を取得する。クレーンＣ１の作業半径Ｒ_１及びクレーンＣ２の作業半径Ｒ_２は、クレーンＣ１、Ｃ２を上から見た場合に、クレーンＣ１、Ｃ２のジブ３１の先端部が描く軌跡と捉えてよい。

次に、ステップＳ１０９において、干渉判定装置５の制御部５３は、クレーンＣ１とクレーンＣ２とが干渉する可能性があるか否かを判定する。

具体的には、ステップＳ１０９において、干渉判定装置５の制御部５３は、クレーンＣ１の作業半径Ｒ_１とクレーンＣ２の作業半径Ｒ_２との和（以下、単にクレーンＣ１、Ｃ２の作業半径の和と称する。）と、飛行体４から取得したクレーンＣ１、Ｃ２の旋回中心距離と、を比較する。

クレーンＣ１、Ｃ２の作業半径の和が、クレーンＣ１、Ｃ２の旋回中心距離よりも大きい場合、図３に示すように、クレーンＣ１の作業半径Ｒ_１により画定される作業円Ｆ_１と、クレーンＣ２の作業半径Ｒ_２により画定される作業円Ｆ_２とが交わる。

よって、図３に示すクレーンＣ１、Ｃ２の作業姿勢から、クレーンＣ１、Ｃ２におけるジブ３１の旋回角が変わった場合、クレーンＣ１、Ｃ２のジブ３１同士が干渉する可能性がある。

一方、クレーンＣ１とクレーンＣ２とが、図３に示す位置よりも互いに離れた位置に配置された場合、クレーンＣ１、Ｃ２の作業半径の和が、クレーンＣ１、Ｃ２の旋回中心距離よりも小さくなる。クレーンＣ１、Ｃ２の作業半径の和が、クレーンＣ１、Ｃ２の旋回中心距離よりも小さい場合、クレーンＣ１の作業円Ｆ_１と、クレーンＣ２の作業円Ｆ_２とが交わらない。

クレーンＣ１の作業円Ｆ_１とクレーンＣ２の作業円Ｆ_２とが交わらなければ、クレーンＣ１、Ｃ２におけるジブ３１の旋回角が変わった場合でも、クレーンＣ１、Ｃ２のジブ３１同士が干渉することはない。

干渉判定装置５の制御部５３は、クレーンＣ１の作業円Ｆ_１とクレーンＣ２の作業円Ｆ_２とが交わる場合に、クレーンＣ１とクレーンＣ２とが干渉する可能性があると判断する。干渉判定装置５の制御部５３が、クレーンＣ１とクレーンＣ２とが干渉する可能性があると判断した場合（ステップＳ１０９において“ＹＥＳ”）、制御処理はステップＳ１１０に移行する。

尚、ステップＳ１０９において干渉判定装置５の制御部５３が、クレーンＣ１とクレーンＣ２とが干渉する可能性があると判断した場合、後述のステップＳ１１０の制御処理を実施せず、後述のステップＳ１１１の制御処理を実施してもよい。

一方、干渉判定装置５の制御部５３は、クレーンＣ１の作業円Ｆ_１とクレーンＣ２の作業円Ｆ_２とが交わらない場合に、クレーンＣ１とクレーンＣ２とが干渉する可能性がないと判断する。干渉判定装置５の制御部５３が、クレーンＣ１とクレーンＣ２とが干渉する可能性がないと判断した場合（ステップＳ１０９において“ＮＯ”）、干渉判定処理は終了する。

次に、ステップＳ１１０において、クレーンＣ１とクレーンＣ２とが干渉する可能性が高いか否かを判定する。

具体的には、干渉判定装置５の制御部５３は、クレーンＣ１におけるジブ３１の位置（具体的には、先端部の作業円Ｆ_１上の位置）を取得する。制御部５３は、クレーンＣ１から取得したクレーンＣ１の姿勢情報と飛行体４から取得したクレーンＣ１の向き情報とに基づいて、ジブ３１の位置を取得する。尚、向き情報は、制御部５３がクレーンＣ１から向き情報を取得している場合もある。

クレーンＣ１の姿勢情報に含まれるジブ３１の旋回角は、クレーンＣ１の基準状態を基準とした角度である。つまり、姿勢情報に含まれるジブ３１の旋回角は、クレーンＣ１の向きが考慮されていない。よって、姿勢情報に含まれるジブ３１の旋回角のみでは、ジブ３１の位置は求められない。そこで、本例の場合、ジブ３１の位置を求めるために、飛行体４から取得したクレーンＣ１の向き情報を利用する。

又、干渉判定装置５の制御部５３は、クレーンＣ２におけるジブ３１の位置（具体的には、先端部の作業円Ｆ_２上の位置）を取得する。制御部５３は、クレーンＣ２から取得したクレーンＣ２の姿勢情報と飛行体４から取得したクレーンＣ２の向き情報とに基づいて、ジブ３１の位置を取得する。尚、向き情報は、制御部５３がクレーンＣ２から向き情報を取得している場合もある。

次に、干渉判定装置５の制御部５３は、クレーンＣ１のジブ３１と、クレーンＣ２のジブ３１との位置関係が、所定条件を満たすか否かを判定する。所定条件を満たす場合とは、例えば、クレーンＣ１のジブ３１（例えば、ジブ３１の先端部）と、クレーンＣ２のジブ３１（例えば、ジブ３１の先端部）との距離が所定距離未満の場合である。

或いは、所定条件を満たす場合とは、例えば、クレーンＣ１及びクレーンＣ２の少なくとも一方のクレーンのジブ３１が、他方のクレーンの作業円により囲まれる領域に侵入している場合である。

図３に示すクレーンＣ１、Ｃ２の状態の場合、クレーンＣ１のジブ３１（図３の実線で示すジブ３１参照）が、クレーンＣ１の作業円Ｆ_２により囲まれる領域に侵入している。よって、クレーンＣ１のジブ３１と、クレーンＣ２のジブ３１との位置関係が、所定条件を満たす。所定条件（所定距離）は、例えば、クレーンＣ１、Ｃ２の制御部３１３が、ジブ３１の旋回動作を停止するために要する時間を考慮して決めてよい。

干渉判定装置５の制御部５３は、クレーンＣ１のジブ３１とクレーンＣ２のジブ３１との位置関係が、所定条件を満たす場合、クレーンＣ１とクレーンＣ２とが干渉する可能性が高いと判断する。

干渉判定装置５の制御部５３は、クレーンＣ１のジブ３１とクレーンＣ２のジブ３１との位置関係が、所定条件を満たさない場合、クレーンＣ１とクレーンＣ２とが干渉する可能性が低いと判断する。

ステップＳ１１０において、干渉判定装置５の制御部５３が、クレーンＣ１とクレーンＣ２とが干渉する可能性が高いと判定した場合（ステップＳ１１０において“ＹＥＳ”）、制御処理はステップＳ１１１に移行する。

ステップＳ１１０において、干渉判定装置５の制御部５３が、クレーンＣ１とクレーンＣ２とが干渉する可能性が低いと判定した場合（ステップＳ１１０において“ＮＯ”）、干渉判定処理は終了する。

次に、ステップＳ１１１において、干渉判定装置５の制御部５３は、ステップＳ１１１における判定の結果（予見結果）に応じた情報を、クレーンＣ１及びクレーンＣ２に送信する。

具体的には、干渉判定装置５の制御部５３は、ステップＳ１１２において、クレーンＣ１及び／又はクレーンＣ２に、クレーンＣ１とクレーンＣ２との干渉が発生する可能性が高いことを示す情報（以下、干渉通知情報と称する。）を送信する。

又、クレーンＣ１及びクレーンＣ２の何れか一方を第一作業機とし、他方を第二作業機とした場合に、ステップＳ１１１において、干渉判定装置５の制御部５３は、干渉する可能性がある第二作業機に関する情報を、第一作業機に送信してもよい。第二作業機に関する情報は、第二作業機の位置情報（例えば、第一作業機に対する第二作業機の位置）や第二作業機の機種情報を含んでよい。

又、ステップＳ１１１において、干渉判定装置５の制御部５３は、クレーンＣ１及び／又はクレーンＣ２に、動作を停止することを指示する指令信号（以下、停止指令信号と称する。）を送信してもよい。

干渉判定装置５の制御部５３は、クレーンＣ１及びクレーンＣ２のうち、干渉の危険性を高めるクレーンにのみ、停止指令信号を送信してもよい。干渉の危険性を高めるクレーンとは、例えば、ジブ３１を動作させている（例えば、旋回させている）クレーンである。逆に、干渉の危険性を高めないクレーンとは、ジブ３１を動作させていないクレーンである。

尚、既述のように、ステップＳ１０９において干渉判定装置５の制御部５３が、クレーンＣ１とクレーンＣ２とが干渉する可能性があると判断した場合、後述のステップＳ１１０の制御処理を実施せず、後述のステップＳ１１１の制御処理を実施してもよい。この場合、ステップＳ１１１において、干渉判定装置５の制御部５３は、クレーンＣ１及び／又はクレーンＣ２に、クレーンＣ１とクレーンＣ２との干渉が発生する可能性があることを示す情報を送信する。この情報も、干渉通知情報の一例に該当する。

そして、ステップＳ１１２において、干渉通知情報を受信したクレーンＣ１及び／又はクレーンＣ２は、例えば、干渉が発生する可能性がある（可能性が高い）ことを示す情報（警報）を、表示部３０９に表示する。尚、干渉通知情報を受信したクレーンＣ１及び／又はクレーンＣ２は、例えば、音により干渉通知情報に対応する情報（警報）を出力してもよい。そして、干渉判定処理を終了する。

又、干渉判定装置５の制御部５３から停止指令信号を受信している場合には、停止指令信号を受信したクレーンＣ１、Ｃ２は、ステップＳ１１２において、ジブ３１の動作を停止する。

以上のような本例によれば、干渉通知情報を受信したクレーンＣ１、Ｃ２のオペレータは、周辺に配置された他のクレーンとの干渉を認識できる。

（本例の付記）
上述のステップＳ１０６及びステップＳ１０７の制御処理は、クレーンＣ１、Ｃ２の姿勢が変わる毎に実施されてよい。そして、上述のステップＳ１０８～Ｓ１１２の制御処理は、ステップＳ１０６及びステップＳ１０７の制御処理が実施される毎に実施されてよい。このような構成を採用することにより、クレーンＣ１、Ｃ２のオペレータは、クレーンＣ１、Ｃ２の姿勢が変わる毎に、干渉の発生の有無を認識できる。

又、干渉判定装置５の制御部５３は、干渉通知情報を、少なくとも１台の作業機に送信すればよい。この場合、干渉判定装置５の制御部５３は、干渉する可能性がある複数の作業機のうち、姿勢を変えている作業機に干渉通知情報を送信し、姿勢を変えていない作業機には干渉通知情報を送信しなくてもよい。干渉判定装置５の制御部５３は、干渉通知情報を、干渉する可能性がある総ての作業機に送信してもよい。

又、干渉通知情報は、具体的な情報であってもよい。例えば、図３に示す状態においてクレーンＣ２に送信する干渉通知情報は、クレーンＣ２の作業円Ｆ_２により囲まれる領域に、クレーンＣ１が侵入していることを示す情報であってもよい。又、図３に示す状態においてクレーンＣ１に送信する干渉通知情報も、クレーンＣ２の作業円Ｆ_２により囲まれる領域に、クレーンＣ１が侵入していることを示す情報であってもよい。

本発明に係る干渉判定装置は、クレーンに限らず、ジブを備える種々の作業機に適用できる。

Ｂ 建築物
Ｃ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ 移動式クレーン
Ｓ 干渉判定システム
Ｎ ネットワーク
Ｗ 建築資材
１ 走行体
２ アウトリガ
３ 旋回体
３１ ジブ
３０１ 旋回台
３０２ 伸縮式ブーム
３０３ 伸縮装置
３０４ 起伏装置
３０５ 補助ジブ
３０６ ワイヤロープ
３０７ フック装置
３０８ 運転室
３０９ 表示部
３１０ 操作入力部
３１１ 通信部
３１２ 検出部
３１３ 制御部
３１４ アクチュエータ
４ 飛行体
４１ 通信部
４２ 撮像部
４３ 記憶部
４４ 制御部
５ 干渉判定装置
５１ 通信部
５１１ 第一通信部
５１２ 第二通信部
５２ 取得部
５２１ 第一取得部
５２２ 第二取得部
５３ 制御部
９Ａ 第一仮置き位置
９Ｂ 第二仮置き位置

Claims (9)

1. 作業現場に配置された複数の作業機それぞれの姿勢に関する情報を取得する第一取得部と、
   前記作業現場の上空を飛行する飛行体から取得した情報に基づいて複数の前記作業機の位置に関する情報を取得する第二取得部と、
   前記姿勢に関する情報及び前記位置に関する情報に基づいて、複数の前記作業機同士の干渉を予見し、予見の結果に応じた情報を、少なくとも１台の前記作業機に送信する制御部と、を備える
   作業機の干渉判定装置。
2. 前記第一取得部は、複数の前記作業機それぞれから前記姿勢に関する情報を取得し、
   前記第二取得部は、前記作業現場の上空を飛行する飛行体から前記位置に関する情報を取得する、又は、前記飛行体から取得した複数の前記作業機を含む前記作業現場の画像情報に基づいて前記位置に関する情報を取得する、請求項１に記載の作業機の干渉判定装置。
3. 複数の前記作業機及び前記飛行体のそれぞれに、無線接続される、請求項２に記載の作業機の干渉判定装置。
4. 前記第二取得部は、複数の前記作業機の向きに関する情報を取得し、
   前記制御部は、前記位置に関する情報、前記向きに関する情報、及び前記姿勢に関する情報に基づいて、複数の前記作業機同士の干渉を予見する、請求項１～３の何れか一項に記載の作業機の干渉判定装置。
5. 前記姿勢に関する情報は、前記作業機のジブの旋回角、前記ジブの起伏角、及び前記ジブの長さを含む、請求項１～４の何れか一項に記載の作業機の干渉判定装置。
6. 前記制御部は、
   前記姿勢に関する情報に基づいて複数の前記作業機それぞれの作業領域を求め、
   複数の前記作業機の作業領域が互いに重複する場合に、干渉が発生する可能性があることを知らせるための情報を複数の前記作業機に送信する、又は、複数の前記作業機の動作を停止するための情報を複数の前記作業機に送信する、請求項５に記載の作業機の干渉判定装置。
7. 前記制御部は、
   複数の前記作業機の作業領域が互いに重複し、且つ、所定条件に該当する場合に、干渉が発生する可能性があることを知らせるための情報を複数の前記作業機に送信する、又は、複数の前記作業機の動作を停止するための情報を複数の前記作業機に送信する、請求項６に記載の作業機の干渉判定装置。
8. 作業現場に配置された複数の作業機と、
   作業現場の上空を飛行し、複数の前記作業機を含む所定領域を撮像し画像情報を生成する飛行体と、
   前記複数の作業機及び前記飛行体に無線接続された干渉判定装置と、を備え、
   前記作業機は、作業機の姿勢に関する情報を前記干渉判定装置に送信し、
   前記飛行体は、前記画像情報又は前記画像情報に基づいて取得した情報を前記干渉判定装置に送信し、
   前記干渉判定装置は、前記飛行体から取得した情報に基づいて、前記作業機の位置に関する情報を取得し、取得した前記位置に関する情報及び複数の前記作業機から取得した前記作業機の姿勢に関する情報に基づいて、複数の前記作業機同士の干渉を予見し、予見の結果に応じた情報を、複数の前記作業機に出力する、
   作業機の干渉判定システム。
9. 請求項１～７の何れか一項に記載の干渉判定装置において実施される干渉判定方法であって、
   作業現場に配置された複数の作業機それぞれの姿勢に関する情報を取得するステップと、
   前記作業現場の上空を飛行する飛行体から取得した情報に基づいて複数の前記作業機の位置に関する情報を取得するステップと、
   前記姿勢に関する情報及び前記位置に関する情報に基づいて、複数の前記作業機同士の干渉を予見し、予見の結果に応じた情報を、少なくとも１台の前記作業機に送信するステップと、を含む
   作業機の干渉判定方法。

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