JP7003092B2 - 画像検出システムを備えたクレーン - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載の特徴を備えたクレーンと、このようなクレーンを備えた積載車両とに関する。

冒頭で述べたものとは異なるクレーンが、国際公開第２０１７／１６４７８１号から公知である。この文献は、図７ａおよび図７ｂにおいて、クレーン周辺の、クレーンのオペレータにとって直接に見ることができない領域を検出するための、リフト装置により昇降可能に配置された画像検出システムを備えたクレーンを示している。この画像検出システムは、リフト装置の、まっすぐに延びるアーム（水平方向に延びる最も内側のアーム上に位置する最後の部材）に配置されている。画像検出システムがリフトコラムに接近するように移動させられている搬送位置へと画像検出システムを降下させるために、水平方向に延びるアームおよび鉛直方向に延びるアームは走入させられる必要がある。水平方向に延びるアームは、画像検出システムの視野を制限する。

市場において、冒頭で述べた形式のクレーンが公知である。このクレーンは、請求項１の上位概念部に記載の全ての特徴を有している。画像検出システムは、アームの先端部の下側でアームの隣に配置されている。この形式でも、画像検出システムの視野は制限されている。

本発明の課題は、画像検出システムのより大きな視野を可能にする、冒頭で述べた形式のクレーンと、このようなクレーンを備えた積載車両とを提供することである。

この課題は、請求項１の特徴部に記載の特徴を備えたクレーンと、このようなクレーンを備えた積載車両とにより解決される。本発明の有利な実施形態は従属請求項において定義されている。

本発明では、画像検出システムがアームの最高点を形成するアームの先端部に配置されているので、視野は水平方向に延びるアームによっても、画像検出システムの隣で高所に突出するアームによっても制限されていない。このことは、基本的に水平方向の平面において３６０°の視野を可能にする。本発明は、このような全周囲の視野に制限されていない。たとえば、少なくとも２９０°の視野も十分であり得る。

別の利点は、画像検出システムがリフトコラムから離れていないので、画像検出システムが搬送位置において改善されて保護されていることである。

さらに、コンパクトな構造形式が生じる。

本発明の１つの実施例では、画像検出システムは、アームの先端部に対して相対的に固定的に配置されている。有利には、本発明による広い視野に基づいて画像検出システムの調節機構は不要である。

本発明の１つの実施例では、画像検出システムが、少なくとも１つの、好適には少なくとも３つのカメラを有している。これらのカメラは、好適には１つの共通のケーシング内に配置されている。代替的には、本発明により提供される広い視野を使用する結合光学系を有している単独のカメラの使用も可能である。

本発明の１つの実施例では、画像検出システムが、搬送位置において、少なくともほぼ完全に、リフトコラムに配置されている保護カバー内または保護カバーの後ろに配置されている。好適には、画像検出システムのカバーが搬送位置において保護カバーを閉じていてもよい。

本発明の１つの実施例では、アームの先端部の領域において画像検出システムの下側で、照明装置がアームに配置されている。好適には、照明装置は、アームと一緒にリフトコラム内に走入可能であるように、アーム内に沈埋されて配置されている。この実施例において選択された、アームの先端部の領域における配置は、一方では画像検出システムの視野における最適な照明を可能にし、他方では画像検出システムのグレアを防止する。照明装置がアーム内に沈埋されて配置されている場合、このことは、それだけではないが特に、搬送位置における最適な保護を提供する。さらに、沈埋されて配置された照明装置は、アームの移動を妨害しない。

好適には、照明装置が少なくとも１つの投光器を含んでいてもよい。

本発明の１つの実施例では、リフトコラムおよびアームは、リフトコラムおよびクレーンコラムを有している鉛直方向の平面において、クレーンコラムと、０°とは異なる角度を形成する。しかし、鉛直方向に延びるリフトコラム自体も可能である。リフトコラムの選択された斜めの延在形状は、アームの走出時に、クレーンコラムに対して相対的に、このクレーンコラムから離れる方向に画像検出システムをずらし、これにより、クレーンコラムにより隠された領域への改善された見通しが可能にされる。リフトコラムの斜めの延在形状により、アームが走出させられた状態において、搬送位置における相応する支持を必要とすることなしに、クレーンコラムの大きな側方間隔を達成することができる。

この場合、クレーン制御装置の、クレーンコラムに配置されたケーシングは、クレーンコラムの下側の領域に配置されている。これにより、クレーン制御装置のケーシングは、クレーンのアウトリガへの視線を覆わない。したがって、アウトリガの領域における付加的な画像検出システムは不要である。

本発明の１つの実施例では、画像検出システムが計算ユニットを有していて、この計算ユニットが、画像検出システムの少なくとも１つのカメラの信号から、画像検出システムの外側に配置された可視化ユニットのための可視化データを計算する。つまり、いわば表示のために必要となる計算手間の一部（特にデータの圧縮）が画像検出システム自体内に移される。これにより、画像検出システムの外側に配置された可視化ユニット（この可視化ユニットは通常、クレーンの積載車両のドライバキャビン内に配置されている）に比べて遥かに少ないデータを伝送すればよく、このことはこのために必要となる帯域幅を減少させる。

本発明の１つの実施例では、画像検出システムは、少なくとも２つのカメラを有していて、インタフェースが設けられている。該インタフェースは、少なくとも２つのカメラの信号を集め、場合によっては上述の実施形態に関連する場合、計算ユニットに伝送する。このことは、個別のカメラから計算ユニットへの、（大抵はケーブルを介した、しかしワイヤレスにも行うことができる）接続の手間を減じる。なぜならば、複数のカメラから（共通の）インタフェースへの接続のみが行われるからである。さらに重要な利点は、画像検出システムから、この画像検出システムの外側（たとえば積載車両のドライバキャビン内）に配置された可視化ユニットへの接続の手間が最小限にされることにある。このことは、ワイヤレス接続の使用を容易にする。

本発明の１つの実施例では、画像検出システムの少なくとも１つの保護ガラスのために、保護ガラス上の汚れまたは湿度を防止するためのエアカーテンを形成するための装置が設けられている。エアカーテンを形成するための装置は、クレーンの積載車両の圧縮空気供給部への接続のためのインタフェースを有している。したがってクレーンにおける固有の圧縮空気形成は不要である。クレーンに空調装置を配置することも不要である。

本発明のこの実施例では、好適には、エアカーテン制御装置が設けられている。エアカーテン制御装置は、エアカーテンの形成を、画像検出システムの非作動時に遮断する。したがって、積載車両の圧縮空気貯蔵が使い尽くされることを阻止することができる。

本発明の１つの実施例では、画像検出システムのための温度調節装置が設けられている。温度調節装置は、クレーンの積載車両から提供される温度調節媒体、好適には圧縮空気のための、かつ／または温度調節装置へのエネルギ供給のためのインタフェースを有している。

本発明の実施例を図面につき説明する。

リフト装置と画像検出システムとを備えたクレーンを示す斜視図である。 画像検出システムを上から見た平面図である。 ａおよびｂは、リフト装置および画像検出システムをそれぞれ示す側面図および背面図である。 図１に示したクレーンを示す正面図である。 図１に示したクレーンを示す背面図である。 先行技術による画像検出システムを示す概略図である。 提案された画像検出システムの構成を示す概略図である。 提案された別の画像検出システムを示す概略図である。 提案された別の画像検出システムを示す概略図である。

図１は、クレーンコラム８と、ステー７を介してクレーンコラム８に配置されたリフト装置１とを備えたクレーン３２の斜視図を示している。図４は、クレーン３２の正面図を示していて、図５はクレーン３２の背面図を示している。図５では、付加的にクレーン３２のアウトリガ１２を確認することができる。

リフト装置１は、リフトコラム４と、このリフトコラム４内に走入可能かつこのリフトコラム４から走出可能なまっすぐに延びるアーム５を有している。画像検出システム２は、アーム５の最高点を形成しているアーム５の先端部に配置されている。

画像検出システム２は、リフト装置１により昇降可能であり、かつクレーン周辺の、クレーン３２のオペレータにとって直接に見ることができない領域の検出のために働く。当然ながら、画像検出システム２により、オペレータ自身から直接に確認可能な領域も検出することができる。画像検出システム２は、リフトコラム４からのアーム５の走出により高所へと移動可能であり、リフトコラム４内へのアーム５の走入により搬送位置へと降下可能である。この搬送位置において、アーム５はほぼ完全にリフトコラム４内に位置していて、画像検出システム２はリフトコラム４に接近するように移動させられている。

リフトコラム４およびアーム５は、リフトコラム４およびクレーンコラム８を通って延びている鉛直方向の平面において、クレーンコラム８と、０°とは異なる角度を形成する（図４および図５を参照）。

クレーン制御装置の、クレーンコラム８に配置されたケーシング９は、クレーンコラム８の下側の領域に配置されている。図５に、画像検出システム２を起点とした二点鎖線により図示されているように、ケーシング９のこの配置により、クレーン制御装置のケーシング９はクレーン３２のアウトリガ１２への視野を覆わない。したがって、アウトリガ１２の領域における付加的な画像検出システムは必要ない。

画像検出システム２は、アーム５の先端部に対して相対的に固定的に配置されていて、図示された実施例では４つのカメラ３を含んでいる。これらのカメラ３は、カバー１０により閉じられている１つの共通のケーシング内に配置されている。

示された図では、アーム５は、ほぼ完全にリフトコラム４から走出させられている。画像検出システム２は、アーム５の走出によりリフトコラム４から離れる方向に移動させられている。アーム５が走入させられている状態では、画像検出システム２は搬送位置において、ほぼ完全に、またはリフトコラム４に配置された保護カバー１１内に、または保護カバー１１の後ろに位置していて、これにより外部の影響から保護されている。

アーム５の先端部の領域において画像検出システム２の下側では、２つの投光器６を含む照明装置がアーム５に配置されている。この照明装置は、アーム５と一緒にリフトコラム４内に走入可能であるように、アーム５内に沈埋されて配置されている（図３ａ参照）。

図２は、画像検出システム２を上から見た平面図を示している。一点破線により、それぞれ３つのカメラ３により検出される視野が水平方向の平面において図示されている。これらのカメラ３のうちの２つのカメラにより、全体的に検出された視野のセクションの立体的な検出を行うことができる。図１，図４および図５から判るように、立体的に検出されるセクションは、クレーンコラム８に配置されたクレーンジブの方向に、ひいてはクレーンジブに配置可能な作業機器の作用領域の方向に向けられている。

リフトコラム４からアーム５が部分的に走出させられた状態において、画像検出システム２を備えたリフト装置１を図３ａは側面図で、かつ図３ｂは背面図でそれぞれ示している。図３ｂは、リフト装置１の内部に延びるケーブル３３を示している。このケーブル３３は、投光器６ならびにカメラ３に対する給電線路およびデータ線路を含んでいてよい。図１、図４および図５に図示したものとは異なり、リフト装置１はクレーンコラム８とは分離して配置されていてよい。

図６は、先行技術による画像検出システム２の概略図を示している。画像検出システム２は、複数のカメラ３を含んでいる。これらのカメラ３により出力された信号は、線路１４を介して、積載車両３５（図示せず）のキャビン１３内（またはクレーンの操作スタンド）に配置されたキャビンインタフェース１５へと送られる。同様にキャビン１３内に配置されているキャビン計算ユニット１６により、信号から画像データが計算され、この画像データはキャビン可視化ユニット１７にさらに伝送され得る。キャビン可視化ユニット１７から、画像データは表示装置２１にさらに伝送され得る。

図７は、提案された画像検出システム２の構成の概略図を示している。画像検出システム２は、複数のカメラ３を含んでいる。これらのカメラ３から出力された信号は、場合によっては特別に形成された信号線路を介して、画像検出システム２内に配置されたインタフェース１８に送られる。同様に画像検出システム２内に配置された計算ユニット１９により、信号から画像データが計算される。カメラ３、インタフェース１８および計算ユニット１９は、共通の構成群として形成されていてよく、画像検出システム２のケーシング内に一緒に配置されていてよい。好適にはデータ線路３４を介して、画像データは、積載車両３５（図示せず）のキャビン１３内（またはクレーンの操作スタンド内）に配置された可視化ユニット２０へとさらに伝送され得る。さらに可視化ユニット２０から画像データは表示装置２１にさらに伝送され得る。図示されたものとは異なり、画像データを画像検出システム２から可視化ユニット２０にワイヤレスに伝送することもできる。

図８は、保護ガラス２９と、エアカーテン２８を形成するための装置とを備えた画像検出システム２の概略図を示している。エアカーテン２８を形成するための装置により、保護ガラス２９の、カメラ３とは反対側にある面に沿ってエアカーテンを形成することができる。エアカーテン２８を形成するための装置は、インタフェースを介して、クレーン３２の積載車両３５の圧縮空気供給部および／またはエネルギ供給部に接続されていて、エアカーテン制御装置２２を有している。このエアカーテン制御装置２２により、圧縮空気供給管路内の切替弁２４および絞り２３が制御可能である。エアカーテン制御装置２２のための入力値は、圧縮空気供給部の空気圧、圧縮空気の空気湿分、圧縮空気の温度および周辺温度であってよい。切替弁２４および／または絞り２３の制御は、入力値に依存して行うことができる。エアカーテン２８を形成するための装置、特にエアカーテン制御装置２２、切替弁２４および絞り２３は、画像検出システム２のケーシング内に配置されていてよい。

図９は、画像検出システム２のための温度調節装置を備えた画像検出システム２の概略図を示している。温度調節装置は、インタフェースを介して、クレーン３２の積載車両３５の圧縮空気供給部および／またはエネルギ供給部に接続されている。圧縮空気供給管路を介して、圧縮空気を、画像検出システム２の、カメラ３が位置しているケーシングの内部にガイドすることができる。圧縮空気供給管路内には、制御弁２７および絞り２３が配置されている。制御弁２７および絞り２３は、温度調節制御装置３０により制御可能である。圧縮空気は、ケーシング内でカメラ３を冷却するために役立つことができる。ケーシング内に導入された圧縮空気は、（逆止）逃し弁２６を介して漏れ出ることができる。ケーシングの内側領域は、スイッチ３１により作動可能なヒータ２５を介して加熱することができる。スイッチ３１は、温度調節制御装置３０により制御可能である。温度調節制御装置３０のための入力値は、圧縮空気供給部の空気圧、圧縮空気の空気湿分、圧縮空気の温度、周辺温度、ケーシングの内部の実際温度、目標温度であってよい。制御弁２７および／または絞り２３および／またはスイッチ３１の制御は、入力値に依存して行うことができる。温度調節装置、特に温度調節制御装置３０、制御弁２７、絞り２３、スイッチ３１およびヒータ２５は、画像検出システム２のケーシング内に配置されていてよい。

１ リフト装置
２ 画像検出システム
３ カメラ
４ リフトコラム
５ アーム
６ 投光器
７ ステー
８ クレーンコラム
９ クレーン制御装置のケーシング
１０ 画像検出システムのケーシングのカバー
１１ 保護カバー
１２ アウトリガ
１３ 積載車両のキャビンまたはクレーンの操作スタンド
１４ 線路
１５ キャビンインタフェース
１６ キャビン計算ユニット
１７ キャビン可視化ユニット
１８ インタフェース
１９ 計算ユニット
２０ 可視化ユニット
２１ 表示装置
２２ エアカーテン制御装置
２３ 絞り
２４ 切替弁
２５ ヒータ
２６ 逃し弁
２７ 制御弁
２８ エアカーテン
２９ 保護ガラス
３０ 温度調節制御装置
３１ 温度調節装置のスイッチ
３２ クレーン
３３ ケーブル
３４ データ線路
３５ 積載車両

Claims (18)

1. クレーン周辺の、クレーン（３２）のオペレータにとって直接に見ることができない領域を検出するための、リフト装置（１）により昇降可能に配置された画像検出システム（２）を備えたクレーン（３２）であって、前記画像検出システム（２）は、前記リフト装置（１）のまっすぐに延びるアーム（５）に配置されており、前記画像検出システム（２）は、リフトコラム（４）からの前記アーム（５）の走出により高所へと移動可能であり、前記リフトコラム（４）内への前記アーム（５）の走入により搬送位置へと降下可能であり、該搬送位置において、前記アーム（５）はほぼ完全に前記リフトコラム（４）内に位置していて、前記画像検出システム（２）を前記リフトコラム（４）に接近するように移動させる、クレーン（３２）において、
   前記画像検出システム（２）は、前記アーム（５）の最高点を形成する前記アーム（５）の先端部に配置されており、
   前記リフトコラム（４）および前記アーム（５）は、前記リフトコラム（４）および前記クレーン（３２）のクレーンコラム（８）を有している鉛直方向の平面内で、前記クレーンコラム（８）と０°とは異なる角度を形成し、
   前記画像検出システム（２）は、前記搬送位置において少なくともほぼ完全に、前記リフトコラム（４）に配置された保護カバー（１１）内に、または該保護カバー（１１）の後ろに配置されている、
   ことを特徴とする、クレーン（３２）。
2. 前記画像検出システム（２）は、前記アーム（５）の先端部に対して固定的に配置されている、請求項１記載のクレーン（３２）。
3. 前記画像検出システム（２）は、少なくとも１つのカメラ（３）を有している、請求項１または２記載のクレーン（３２）。
4. 前記アーム（５）の前記先端部の領域において前記画像検出システム（２）の下側で、照明装置が前記アーム（５）に配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のクレーン（３２）。
5. 前記照明装置が、少なくとも１つの投光器（６）を含んでいる、請求項４記載のクレーン（３２）。
6. クレーン制御装置の、前記クレーンコラム（８）に配置されたケーシング（９）は、前記クレーンコラム（８）の下側領域に配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のクレーン（３２）。
7. 前記画像検出システム（２）は、計算ユニット（１９）を有していて、該計算ユニット（１９）は、前記画像検出システム（２）の少なくとも１つのカメラ（３）の信号から、前記画像検出システム（２）の外側に配置されている可視化ユニット（２０）のための可視化データを計算する、請求項１から６までのいずれか１項記載のクレーン（３２）。
8. 前記画像検出システム（２）が、少なくとも２つのカメラ（３）を有していて、かつインタフェース（１８）が設けられていて、該インタフェース（１８）は、前記少なくとも２つのカメラ（３）の信号を集める、請求項１から７までのいずれか１項記載のクレーン（３２）。
9. 前記画像検出システム（２）の少なくとも１つの保護ガラス（２９）のために、エアカーテン（２８）を形成するための装置が設けられていて、該エアカーテン（２８）を形成するための前記装置は、前記クレーン（３２）の積載車両（３５）の圧縮空気供給部へ接続するためのインタフェースを有している、請求項１から８までのいずれか１項記載のクレーン（３２）。
10. エアカーテン制御装置（２２）が設けられていて、該エアカーテン制御装置（２２）は、前記エアカーテン（２８）の形成を前記画像検出システム（２）の非作動時に遮断する、請求項９記載のクレーン（３２）。
11. 前記画像検出システム（２）のための温度調節装置が設けられていて、該温度調節装置が、前記クレーンの積載車両（３５）から提供される温度調節媒体のための、かつ／または前記温度調節装置へのエネルギ供給のためのインタフェースを有している、請求項１から１０までのいずれか１項記載のクレーン（３２）。
12. 前記クレーンコラム（８）は、前記クレーン（３２）の下側における、クレーンジブ以外の部分である、請求項１から１１までのいずれか１項記載のクレーン（３２）。
13. 請求項１から１２までのいずれか１項記載のクレーン（３２）を備えた積載車両（３５）。
14. 前記画像検出システム（２）は、少なくとも３つのカメラ（３）を有している、請求項３記載のクレーン（３２）。
15. 前記少なくとも３つのカメラ（３）は１つの共通のケーシング内に配置されている、請求項１４記載のクレーン（３２）。
16. 前記照明装置は、前記アーム（５）と一緒に前記リフトコラム（４）内に走入可能であるように、前記アーム（５）内に沈埋されて配置されている、請求項４記載のクレーン（３２）。
17. 前記画像検出システム（２）が、少なくとも２つのカメラ（３）を有していて、かつインタフェース（１８）が設けられていて、該インタフェース（１８）は、前記少なくとも２つのカメラ（３）の信号を集め、前記計算ユニット（１９）に伝送する、請求項７記載のクレーン（３２）。
18. 前記温度調節媒体は、圧縮空気である、請求項１１記載のクレーン（３２）。

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