JP6977618B2 - Crane for calculating slinging tool length and method for calculating slinging tool length - Google Patents
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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。 The present invention relates to a crane for calculating the slinging tool length and a method for calculating the slinging tool length.
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。 Conventionally, a crane, which is a typical work vehicle, has been known. Since the crane performs a turning operation or the like while the cargo is lifted, the cargo may swing laterally. Therefore, a crane for calculating the load swing cycle (hereinafter referred to as "load swing cycle") has been proposed. For example, as described in Patent Document 1.
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。 By the way, the crane disclosed in Patent Document 1 recognizes the distance from the tip end portion of the boom to the hook, and calculates the load swing cycle based on this distance. However, since the crane lifts the load through the sling tool hung on the hook, accurate load swing unless the sling tool length, which is the distance from the hook to the load, is added to the distance from the tip of the boom to the hook. The cycle cannot be calculated. Therefore, there has been a demand for a crane for calculating the slinging tool length and a method for calculating the slinging tool length.
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。 A crane for calculating the slinging tool length and a method for calculating the slinging tool length are provided.
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。
The first invention is
With an undulating and stretchable boom,
The wire rope hanging from the boom and
A hook that moves up and down by feeding and feeding the wire rope is provided.
In a crane that lifts cargo via a slinging tool hung on the hook,
A camera that captures an image including the hook and the baggage,
A control device connected to the camera and processing information is provided.
The control device
The distance from the camera to the hook is recognized based on the position of the hook grasped from the posture of the boom and the feeding amount of the wire rope.
Based on the length from the hook to the luggage on the image, the angle formed by the virtual line connecting the camera and the hook and the virtual line connecting the camera and the luggage is recognized.
The slinging tool length, which is the actual distance from the hook to the luggage, is calculated based on the distance and the angle.
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。
The second invention is the crane according to the first invention.
The position of the center of gravity of the baggage is estimated from the image of the baggage,
The angle is calculated using a virtual line connecting the camera and the position of the center of gravity of the luggage.
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。
The third invention is
With an undulating and stretchable boom,
The wire rope hanging from the boom and
A hook that moves up and down by feeding and feeding the wire rope is provided.
In a crane that lifts cargo via a slinging tool hung on the hook,
A camera that captures an image including the hook and the baggage,
It is provided with a control device that stores the total length value of the hook and is connected to the camera to process information.
The control device
Based on the length from the hook to the luggage on the image, the first angle formed by the virtual line connecting the camera and the hook and the virtual line connecting the camera and the luggage is calculated.
Based on the length from the upper end to the lower end of the hook on the image, the second angle formed by the virtual line connecting the camera and the upper end of the hook and the virtual line connecting the camera and the lower end of the hook is calculated.
Based on the total length value of the hook, the first angle, and the second angle, the slinging tool length, which is the actual distance from the hook to the luggage, is calculated.
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。
The fourth invention is the crane according to the third invention.
The position of the center of gravity of the baggage is estimated from the image of the baggage,
The first angle is calculated using a virtual line connecting the camera and the position of the center of gravity of the luggage.
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。
The fifth invention is
With an undulating and stretchable boom,
The wire rope hanging from the boom and
A hook that moves up and down by feeding and feeding the wire rope is provided.
It is a method of calculating the slinging tool length of a crane that lifts a load through a slinging tool hung on the hook.
An image shooting process in which an image including the hook and the baggage is taken by a camera,
A distance recognition step of recognizing the distance from the camera to the hook based on the position of the hook grasped from the posture of the boom and the feeding amount of the wire rope.
An angle recognition step of recognizing an angle formed by a virtual line connecting the camera and the hook and a virtual line connecting the camera and the luggage based on the length from the hook to the luggage on the image.
It has a slinging tool length calculation step of calculating the slinging tool length which is the actual distance from the hook to the luggage based on the distance and the angle.
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。
The sixth invention is
With an undulating and stretchable boom,
The wire rope hanging from the boom and
A hook that moves up and down by feeding and feeding the wire rope is provided.
It is a method of calculating the slinging tool length of a crane that lifts a load through a slinging tool hung on the hook.
An image shooting process in which an image including the hook and the baggage is taken by a camera,
A first angle recognition step of recognizing the first angle formed by the virtual line connecting the camera and the hook and the virtual line connecting the camera and the luggage based on the length from the hook to the luggage on the image.
A second angle that recognizes the second angle formed by the virtual line connecting the camera and the upper end of the hook and the virtual line connecting the camera and the lower end of the hook based on the length from the upper end to the lower end of the hook on the image. The recognition process and
It has a slinging tool length calculation step of calculating the slinging tool length which is the actual distance from the hook to the luggage based on the total length value of the hook, the first angle, and the second angle. , The thing.
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。 The crane according to the first invention includes a camera that captures an image including a hook and luggage, and a control device that is connected to the camera and processes information. Then, the control device recognizes the distance from the camera to the hook based on the position of the hook grasped from the posture of the boom and the amount of extension of the wire rope, and the camera and the camera are based on the length from the hook to the luggage on the image. The angle between the virtual line connecting the hook and the virtual line connecting the camera and the luggage is recognized, and the slinging tool length, which is the actual distance from the hook to the luggage, is calculated based on this distance and the angle. According to such a crane, the slinging tool length can be calculated accurately even though it has a simple structure. As a result, an accurate load swing cycle can be calculated.
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。 The crane according to the second invention estimates the position of the center of gravity of the luggage from the image of the luggage. Then, the angle is calculated using the virtual line connecting the camera and the position of the center of gravity of the luggage. According to such a crane, the distance from the hook to the position of the center of gravity of the load can be calculated as the slinging tool length. As a result, a more accurate load swing cycle can be calculated.
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。 The crane according to the third invention includes a camera that captures an image including a hook and a load, and a control device that stores the total length value of the hook and is connected to the camera to process information. Then, the control device calculates the first angle between the virtual line connecting the camera and the hook and the virtual line connecting the camera and the luggage based on the length from the hook to the luggage on the image, and from the upper end of the hook on the image. Calculate the second angle between the virtual line connecting the camera and the upper end of the hook and the virtual line connecting the lower end of the camera and the hook based on the length to the lower end, and based on the total length value of the hook and the first and second angles. The length of the slinging tool, which is the actual distance from the hook to the luggage, is calculated. According to such a crane, the slinging tool length can be calculated accurately even though it has a simple structure. As a result, an accurate load swing cycle can be calculated.
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。 The crane according to the fourth invention estimates the position of the center of gravity of the luggage from the image of the luggage. Then, the first angle is calculated using the virtual line connecting the camera and the position of the center of gravity of the luggage. According to such a crane, the distance from the hook to the position of the center of gravity of the load can be calculated as the slinging tool length. As a result, a more accurate load swing cycle can be calculated.
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。 The method of calculating the slinging tool length according to the fifth invention is based on the image shooting process of taking an image including the hook and luggage by the camera, and the position of the hook grasped from the posture of the boom and the amount of extension of the wire rope. The distance recognition process that recognizes the distance from the camera to the hook based on it, and the angle between the virtual line connecting the camera and the hook and the virtual line connecting the camera and the luggage based on the length from the hook to the luggage on the image. It has an angle recognition step and a slinging tool length calculation step of calculating the slinging tool length which is the actual distance from the hook to the luggage based on the distance and the angle. According to the method of calculating the slinging tool length, the slinging tool length can be accurately calculated even though the structure is simple. As a result, an accurate load swing cycle can be calculated.
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。 The method of calculating the slinging tool length according to the sixth invention is to take an image including the hook and the luggage by the camera, and to attach the camera and the hook based on the length from the hook to the luggage on the image. The first angle recognition process that recognizes the first angle between the virtual line connecting the camera and the luggage, and the virtual line connecting the camera and the upper end of the hook based on the length from the upper end to the lower end of the hook on the image. And the second angle recognition process that recognizes the second angle formed by the virtual line connecting the camera and the lower end of the hook, and the actual distance from the hook to the luggage based on the total length value of the hook and the first and second angles. It has a slinging tool length calculation step for calculating the slinging tool length. According to the method of calculating the slinging tool length, the slinging tool length can be accurately calculated even though the structure is simple. As a result, an accurate load swing cycle can be calculated.
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。 The technical idea disclosed in the present application can be applied to other cranes in addition to the crane 1 described below.
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。 First, the crane 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
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。
The crane 1 is mainly composed of a
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。
The
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。
The
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。
Next, the slinging tool
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。
Here, the slinging
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。
The slinging tool
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。
The
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。
The
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)。
The
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。
The wire rope
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。
The
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。
The display control unit 28a controls the display of the image captured by the
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。
The hook
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。
The
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。
The slinging tool
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。 Next, a method of calculating the slinging tool length L will be described with reference to FIGS. 4 to 6.
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。 The slinging tool length L is calculated through an image photographing step K101, a distance recognition step K102, an angle recognition step K103, and a slinging tool length calculation step K104.
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)。
In the image capturing step K101, the
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。
In the distance recognition step K102, the
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。
In the angle recognition step K103, the
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。
In the slinging tool length calculation step K104, the
L = R × θ ... (1)
The mathematical formula (1) consists of the geometrical positional relationship between the
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。
As described above, the crane 1 includes a
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。
Further, the crane 1 calculates the position of the center of gravity of the luggage W from the image of the luggage W. Then, the angle θ is calculated using the virtual line L2 connecting the
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。
By the way, when focusing on the method of calculating the slinging tool length L, it is grasped from the image shooting process K101 for taking an image including the
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。 Next, the crane 1 according to the second embodiment of the crane will be described with reference to FIGS. 7 to 10. In addition, the crane 1 according to the following embodiment refers to the same crane 1 by using the names, drawing numbers, and symbols used in the explanations in the crane 1 shown in FIGS. 1 to 6, and in the following embodiment, the same thing is used. Regarding the same points as those of the above-described embodiment, the specific description thereof will be omitted, and the differences will be mainly described.
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。
The slinging tool
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。
The
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。
The hook
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。
The
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。
The slinging tool
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。 Next, a method of calculating the slinging tool length L will be described with reference to FIGS. 8 to 10.
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。 The method for calculating the slinging tool length L includes an image photographing step K101, a first angle recognition step K103, a second angle recognition step K105, and a slinging tool length calculation step K104. The processing performed by the angle recognition step K103 of the first embodiment and the first angle recognition step K103 of the present embodiment are the same.
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。
In the second angle recognition step K105, the
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。
In the slinging tool length calculation step K104, the
L = θ / θh × Lh ... (2)
Equation (2) consists of the geometrical positional relationship between the
L: Lh = θ: θh ... (3)
The mathematical formula (2) is a modification of the mathematical formula (3).
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)
Since the angle (angle θ, angle θh) has a proportional relationship with the pixel distance (pixel distance Lp, pixel distance Lph) on the screen, θ / θh and Lp / Lph are equal. Therefore, the slinging tool length L may be calculated using the pixel distance instead of the angle. The calculation formula of the slinging tool length L in this case is expressed by the following formula (4).
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。
As described above, the crane 1 has a
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。
Further, the crane 1 estimates the position of the center of gravity of the luggage W from the image of the luggage W. Then, the first angle (angle θ) is calculated using the virtual line L2 connecting the
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。
By the way, focusing on the method of calculating the slinging tool length L, the image shooting step K101 for taking an image including the
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。 The above-described embodiment only shows a typical embodiment, and can be variously modified and implemented within a range that does not deviate from the gist of one embodiment. It goes without saying that it can be carried out in various forms, and the scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further, the meaning of equality described in the scope of claims and all modifications within the scope of the claims. including.
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)
1
θh angle (second angle)
Claims (6)
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。 With an undulating and stretchable boom,
The wire rope hanging from the boom and
A hook that moves up and down by feeding and feeding the wire rope is provided.
In a crane that lifts cargo via a slinging tool hung on the hook,
A camera that captures an image including the hook and the baggage,
A control device connected to the camera and processing information is provided.
The control device
The distance from the camera to the hook is recognized based on the position of the hook grasped from the posture of the boom and the feeding amount of the wire rope.
Based on the length from the hook to the luggage on the image, the angle formed by the virtual line connecting the camera and the hook and the virtual line connecting the camera and the luggage is recognized.
A crane characterized in that the slinging tool length, which is the actual distance from the hook to the luggage, is calculated based on the distance and the angle.
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。 The position of the center of gravity of the baggage is estimated from the image of the baggage,
The crane according to claim 1, wherein the angle is calculated using a virtual line connecting the camera and the position of the center of gravity of the luggage.
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。 With an undulating and stretchable boom,
The wire rope hanging from the boom and
A hook that moves up and down by feeding and feeding the wire rope is provided.
In a crane that lifts cargo via a slinging tool hung on the hook,
A camera that captures an image including the hook and the baggage,
It is provided with a control device that stores the total length value of the hook and is connected to the camera to process information.
The control device
Based on the length from the hook to the luggage on the image, the first angle formed by the virtual line connecting the camera and the hook and the virtual line connecting the camera and the luggage is calculated.
Based on the length from the upper end to the lower end of the hook on the image, the second angle formed by the virtual line connecting the camera and the upper end of the hook and the virtual line connecting the camera and the lower end of the hook is calculated.
A crane characterized in that the slinging tool length, which is the actual distance from the hook to the luggage, is calculated based on the total length value of the hook, the first angle, and the second angle.
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。 The position of the center of gravity of the baggage is estimated from the image of the baggage,
The crane according to claim 3, wherein the first angle is calculated using a virtual line connecting the camera and the position of the center of gravity of the luggage.
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。 With an undulating and stretchable boom,
The wire rope hanging from the boom and
A hook that moves up and down by feeding and feeding the wire rope is provided.
It is a method of calculating the slinging tool length of a crane that lifts a load through a slinging tool hung on the hook.
An image shooting process in which an image including the hook and the baggage is taken by a camera,
A distance recognition step of recognizing the distance from the camera to the hook based on the position of the hook grasped from the posture of the boom and the feeding amount of the wire rope.
An angle recognition step of recognizing an angle formed by a virtual line connecting the camera and the hook and a virtual line connecting the camera and the luggage based on the length from the hook to the luggage on the image.
A method comprising: a slinging tool length calculation step of calculating a slinging tool length which is an actual distance from the hook to the baggage based on the distance and the angle.
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。 With an undulating and stretchable boom,
The wire rope hanging from the boom and
A hook that moves up and down by feeding and feeding the wire rope is provided.
It is a method of calculating the slinging tool length of a crane that lifts a load through a slinging tool hung on the hook.
An image shooting process in which an image including the hook and the baggage is taken by a camera,
A first angle recognition step of recognizing the first angle formed by the virtual line connecting the camera and the hook and the virtual line connecting the camera and the luggage based on the length from the hook to the luggage on the image.
A second angle that recognizes the second angle formed by the virtual line connecting the camera and the upper end of the hook and the virtual line connecting the camera and the lower end of the hook based on the length from the upper end to the lower end of the hook on the image. The recognition process and
It has a slinging tool length calculation step of calculating the slinging tool length which is the actual distance from the hook to the luggage based on the total length value of the hook, the first angle, and the second angle. , A method characterized by that.
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