JP7501176B2 - Mobile Crane - Google Patents

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Description

本発明は、移動式クレーンに関する。 The present invention relates to a mobile crane.

従来、移動式クレーンを用いて荷物を搬送する場合、前記移動式クレーンの操縦者は、前記クレーンのブームを操作するための旋回用操作具、起伏用操作具、伸縮用操作具、荷物を吊り上げ、吊り下げるためのウインチ用操作具等の複数の操作具を操作する必要がある。また、前記移動式クレーンの操縦者は、複数の操作具を同時に操作して、作業現場の構造物等に荷物が接触しないように移動式クレーンを操作しなくてはならない。また、移動式クレーンの操縦者は、作業現場の状況によっては、操縦席から荷物および荷物の周囲が視認できない範囲で荷物を搬送させなければならない。このように構成される移動式クレーンは、操縦者の技量と作業現場の状況によっては目的位置までの荷物の搬送が難しい場合があった。そこで、作業現場の3Dマップ上で入力された荷物の移動経路に基づいて荷物を自動的に搬送するクレーンが知られている。例えば、特許文献1の如くである。 Conventionally, when transporting cargo using a mobile crane, the operator of the mobile crane must operate multiple operating tools, such as a slewing operating tool for operating the boom of the crane, a lifting operating tool, an extension operating tool, and a winch operating tool for lifting and lowering cargo. The operator of the mobile crane must operate the multiple operating tools simultaneously to operate the mobile crane so that the cargo does not come into contact with structures at the work site. Depending on the situation at the work site, the operator of the mobile crane must transport the cargo within a range where the cargo and its surroundings cannot be seen from the operator's seat. With a mobile crane configured in this way, it may be difficult to transport the cargo to the destination depending on the operator's skill and the situation at the work site. Therefore, a crane that automatically transports the cargo based on the cargo's movement route input on a 3D map of the work site is known. For example, see Patent Document 1.

特許文献1に記載のクレーンは、ブーム先端のステレオカメラ等で取得した作業現場の三次元情報に基づいて吊荷(荷物)の三次元情報を抽出する。また、前記クレーンは、前記作業現場の三次元情報に基づいて平面図を作成する。次に、前記クレーンは、前記平面図上で操縦者によって入力されてた前記吊荷の水平方向の移動経路を取得する。更に、前記クレーンは、前記作業現場の三次元情報に基づいて水平方向の移動経路に沿って形成される展開断面図を作成する。前記クレーンは、前記展開断面図上で前記吊荷の高さ方向の移動経路を取得することで、前記吊荷の立体的な移動経路を特定する。前記クレーンは、特定した前記移動経路に沿って吊荷を自動的に移動させる。 The crane described in Patent Document 1 extracts three-dimensional information of the suspended load (luggage) based on three-dimensional information of the work site acquired by a stereo camera or the like at the end of the boom. The crane also creates a plan view based on the three-dimensional information of the work site. Next, the crane acquires the horizontal movement path of the suspended load input by the operator on the plan view. Furthermore, the crane creates an expanded sectional view formed along the horizontal movement path based on the three-dimensional information of the work site. The crane identifies the three-dimensional movement path of the suspended load by acquiring the height movement path of the suspended load on the expanded sectional view. The crane automatically moves the suspended load along the identified movement path.

しかし、特許文献1に記載のクレーンは、前記ブームの先端に設けられたステレオカメラによって作業現場の三次元情報を取得するため、三次元情報を取得できない範囲が生じる場合がある。また、前記3Dマップは、リアルタイムで取得した前記作業現場の三次元情報から作成されていない。このため、前記クレーンの操縦者は、前記3Dマップを用いて前記吊荷の移動経路を特定する際、前記作業現場の状態が変化していても吊荷を移動させることができるように余裕を持った経路を選択する必要があった。 However, because the crane described in Patent Document 1 obtains three-dimensional information of the work site using a stereo camera mounted at the tip of the boom, there may be areas where the three-dimensional information cannot be obtained. Furthermore, the 3D map is not created from three-dimensional information of the work site obtained in real time. For this reason, when using the 3D map to identify the movement path of the suspended load, the operator of the crane needs to select a route with sufficient margin so that the suspended load can be moved even if the conditions of the work site change.

特開2018-95370号公報JP 2018-95370 A

本発明の目的は、作業現場の状況をリアルタイムで把握しつつ、容易な操作で荷物を目的位置まで搬送することができる移動式クレーンの提供を目的とする。 The objective of the present invention is to provide a mobile crane that can easily transport cargo to a target location while keeping track of the situation at the work site in real time.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem that the present invention aims to solve is as described above, and the means for solving this problem will be explained next.

本発明の一実施形態に係る移動式クレーンは、旋回台に起伏自在のブームが設けられた移動式クレーンであって、前記ブームを備えた前記移動式クレーンを上方から撮影する撮影装置と、前記撮影装置が撮影した画像を表示し、且つ前記ブームの移動軌跡を入力可能な表示装置と、前記移動式クレーンのアクチュエータを制御する制御装置と、を備える。 The mobile crane according to one embodiment of the present invention is a mobile crane with a boom that can be raised and lowered on a rotating base, and includes a camera that takes pictures of the mobile crane with the boom from above, a display device that displays images taken by the camera and allows input of the movement trajectory of the boom, and a control device that controls the actuator of the mobile crane.

前記制御装置は、前記撮影装置が撮影した前記移動式クレーンと前記移動式クレーンの周囲を含む画像を取得し、前記表示装置に前記画像を表示させる。前記制御装置は、前記画像と前記ブームの姿勢情報とから前記画像の座標系における前記ブームの旋回中心の座標および前記画像の座標系における前記ブームの先端の座標を算出する。更に、前記制御装置は、前記画像上で設定された前記ブームの先端が通過する通過点の前記画像の座標系における座標を算出する。次に、前記制御装置は、前記ブームの先端が前記通過点の座標を所定の速度で通過するように前記移動式クレーンのアクチュエータを制御する。 The control device acquires an image including the mobile crane and the surroundings of the mobile crane captured by the imaging device, and displays the image on the display device. The control device calculates the coordinates of the boom's rotation center in the coordinate system of the image and the coordinates of the boom's tip in the coordinate system of the image from the image and the boom's attitude information. Furthermore, the control device calculates the coordinates in the coordinate system of the image of a passing point through which the boom's tip passes, which is set on the image. Next, the control device controls the actuator of the mobile crane so that the boom tip passes through the coordinates of the passing point at a predetermined speed.

上述の構成では、前記移動式クレーンの制御装置は、撮影装置が撮影した前記移動式クレーンおよび前記移動式クレーンの周囲を含む画像において、前記移動式クレーンの旋回中心の座標と前記ブームの先端の座標とを算出する。前記制御装置は、前記移動式クレーンの旋回中心の座標と前記ブームの先端の座標とを算出することにより、前記画像の座標系を前記移動式クレーンの旋回中心を基準とするクレーン座標系に変換することができる。 In the above configuration, the control device for the mobile crane calculates the coordinates of the center of rotation of the mobile crane and the coordinates of the tip of the boom in an image captured by a camera device that includes the mobile crane and its surroundings. By calculating the coordinates of the center of rotation of the mobile crane and the coordinates of the tip of the boom, the control device can convert the coordinate system of the image into a crane coordinate system based on the center of rotation of the mobile crane.

従って、前記移動式クレーンの操縦者は、前記画像上で前記移動式クレーンの周囲の状況をリアルタイムで確認しながら前記ブームの先端の通過点を前記画像上で設定することができる。また、前記制御装置は、前記ブームの先端が前記通過点を通過するように各アクチュエータを制御する自動搬送制御を行う。これにより、操縦者は、前記移動式クレーンによって作業現場の状況をリアルタイムで把握しつつ、容易な操作で荷物を目的位置まで搬送することができる。 Therefore, the operator of the mobile crane can set a passing point for the tip of the boom on the image while checking the situation around the mobile crane on the image in real time. The control device also performs automatic transport control that controls each actuator so that the tip of the boom passes through the passing point. This allows the operator to transport cargo to the destination with simple operations while grasping the situation at the work site in real time using the mobile crane.

他の観点によれば、本発明の移動式クレーンは、以下の構成を含むことが好ましい。前記制御装置は、前記撮影装置が撮影した画像から前記ブームの先端部の画像を検出し、前記ブームの先端部の画像の向きおよび大きさと、前記ブームの姿勢情報とから前記画像の座標系における前記ブームの旋回中心の座標および前記画像の座標系における前記ブームの先端の座標を算出する。 From another perspective, it is preferable that the mobile crane of the present invention includes the following configuration: The control device detects an image of the tip of the boom from the image captured by the imaging device, and calculates the coordinates of the boom's center of rotation in the image coordinate system and the coordinates of the boom tip in the image coordinate system from the orientation and size of the image of the tip of the boom and the attitude information of the boom.

上述の構成では、前記制御装置は、予め取得している前記ブームの先端部の画像との比較等により、撮影装置が撮影した前記移動式クレーンを含む画像から前記画像の座標系における前記ブームの旋回中心の座標と前記ブームの先端部の座標とを自動的に検出する。前記制御装置は、前記ブームの旋回中心の座標を基準として前記画像上で指定された前記ブームの先端の通過点の座標を容易に算出することができる。これにより、操縦者は、前記移動式クレーンによって作業現場の状況をリアルタイムで把握しつつ、容易な操作で荷物を目的位置まで搬送することができる。 In the above configuration, the control device automatically detects the coordinates of the boom's rotation center and the coordinates of the boom's tip in the coordinate system of the image including the mobile crane captured by the imaging device, by comparing the coordinates with a previously acquired image of the boom's tip. The control device can easily calculate the coordinates of the passing point of the boom tip specified on the image based on the coordinates of the boom's rotation center. This allows the operator to easily transport cargo to the destination location using the mobile crane while grasping the situation at the work site in real time.

本発明の一実施形態に係る移動式クレーンは、旋回台に起伏自在のブームが設けられた移動式クレーンであって、前記ブームを備えた前記移動式クレーンと前記移動式クレーンの周囲とを上方から撮影する撮影装置と、前記ブームの旋回中心の絶対座標を検出する第1GNSS受信機と、前記ブームの延伸方向の方位を検出する方位センサと、前記撮影装置の絶対座標を検出する第2GNSS受信機と、前記撮影装置が撮影した画像を表示し、且つ前記ブームの移動軌跡を入力可能な表示装置と、前記移動式クレーンのアクチュエータを制御する制御装置と、を備える。 The mobile crane according to one embodiment of the present invention is a mobile crane with a boom that can be raised and lowered on a rotating base, and includes a camera that captures images of the mobile crane with the boom and the surroundings of the mobile crane from above, a first GNSS receiver that detects the absolute coordinates of the boom's rotation center, an orientation sensor that detects the orientation of the boom's extension direction, a second GNSS receiver that detects the absolute coordinates of the camera, a display device that displays images captured by the camera and allows input of the boom's movement trajectory, and a control device that controls the actuators of the mobile crane.

前記制御装置は、前記撮影装置が撮影した前記移動式クレーンおよび前記移動式クレーンの周囲を含む画像を取得し、前記表示装置に前記画像を表示させる。次に、前記制御装置は、前記第1GNSS受信機から前記ブームの旋回中心の絶対座標を取得し、前記方位センサから前記ブームの延伸方向の方位を取得し、前記第2GNSS受信機から前記撮影装置の絶対座標を取得する。前記制御装置は、前記ブームの旋回中心の絶対座標と、前記撮影装置の絶対座標と、前記ブームの姿勢情報とから前記ブームの先端の絶対座標を算出する。また、前記制御装置は、前記ブームの旋回中心の絶対座標と、前記撮影装置の絶対座標と、前記ブームの先端の絶対座標と、前記撮影装置の画角情報とから前記画像上の位置で設定された前記ブームの先端が通過する通過点の絶対座標を算出し、前記ブームの先端が前記通過点の絶対座標を所定の速度で通過するように前記移動式クレーンのアクチュエータを制御する。 The control device acquires an image including the mobile crane and the surroundings of the mobile crane captured by the image capture device, and displays the image on the display device. Next, the control device acquires the absolute coordinates of the boom's rotation center from the first GNSS receiver, acquires the orientation of the boom's extension direction from the orientation sensor, and acquires the absolute coordinates of the image capture device from the second GNSS receiver. The control device calculates the absolute coordinates of the boom's tip from the absolute coordinates of the boom's rotation center, the absolute coordinates of the image capture device, and the boom's attitude information. The control device also calculates the absolute coordinates of a passing point through which the boom's tip, set at a position on the image, from the absolute coordinates of the boom's rotation center, the absolute coordinates of the image capture device, the absolute coordinates of the boom's tip, and the angle of view information of the image capture device, and controls the actuator of the mobile crane so that the boom tip passes through the absolute coordinates of the passing point at a predetermined speed.

上述の構成では、前記移動式クレーンの制御装置は、前記ブームの旋回中心の絶対座標と前記ブームの延伸方向の方位と前記撮影装置の絶対座標と、前記撮影装置の画角情報と、前記ブームの姿勢情報とから、前記ブームの先端の絶対座標を算出する。また、前記制御装置は、前記撮影装置の絶対座標と前記撮影装置の画角情報とに基づいて前記画像の座標系における旋回中心の座標と前記ブームの先端の座標とを算出する。これにより、前記画像の座標系を絶対座標系に変換することができる。 In the above configuration, the mobile crane control device calculates the absolute coordinates of the boom's rotation center, the orientation of the boom's extension direction, the absolute coordinates of the camera device, the angle of view information of the camera device, and the boom's attitude information. The control device also calculates the coordinates of the rotation center and the coordinates of the boom's tip in the coordinate system of the image based on the absolute coordinates of the camera device and the angle of view information of the camera device. This makes it possible to convert the coordinate system of the image into an absolute coordinate system.

従って、前記移動式クレーンの操縦者は、前記画像上で前記移動式クレーンの周囲の状況をリアルタイムで確認しながら前記ブームの先端の通過点を画像上で設定することができる。また、前記制御装置は、前記ブームの先端が前記通過点を通過するように各アクチュエータを制御する自動搬送制御を行う。これにより、操縦者は、前記移動式クレーンによって作業現場の状況をリアルタイムで把握しつつ、容易な操作で荷物を目的位置まで搬送することができる。 The operator of the mobile crane can therefore set a passing point for the tip of the boom on the image while checking the situation around the mobile crane on the image in real time. The control device also performs automatic transport control to control each actuator so that the tip of the boom passes through the passing point. This allows the operator to transport cargo to the destination with simple operations while grasping the situation at the work site in real time using the mobile crane.

他の観点によれば、本発明の移動式クレーンは、以下の構成を含むことが好ましい。前記撮影装置は、無人飛行体と、前記無人飛行体に設けられているカメラとから構成される。 From another perspective, it is preferable that the mobile crane of the present invention includes the following configuration: The imaging device is composed of an unmanned aerial vehicle and a camera provided on the unmanned aerial vehicle.

上述の構成では、前記移動式クレーンは、前記移動式クレーンおよび前記移動式クレーンの周囲の画像を任意の位置から前記撮影装置によって撮影することができる。従って、前記起動式クレーンは、移動式クレーンの作業範囲、作業現場の状況に応じてた画像を取得することができる。これにより、操縦者は、クレーンによって作業現場の状況をリアルタイムで把握しつつ、容易な操作で荷物を目的位置まで搬送することができる。 In the above configuration, the mobile crane can capture images of the mobile crane and its surroundings from any position using the imaging device. Therefore, the mobile crane can obtain images that correspond to the working range of the mobile crane and the situation at the work site. This allows the operator to use the crane to grasp the situation at the work site in real time, while easily transporting the cargo to the destination location.

他の観点によれば、本発明の移動式クレーンは、以下の構成を含むことが好ましい。前記制御装置は、前記ブームからウインチによって繰り出しおよび繰り入れ自在に構成されているワイヤロープに吊り下げられているフックの地面からの鉛直方向の座標を算出する。前記制御装置は、前記ブームの先端が前記通過点を通過するように前記ブームを制御する際、前記フックの地面からの鉛直方向の座標を維持するように前記ウインチを制御する。 From another perspective, it is preferable that the mobile crane of the present invention includes the following configuration. The control device calculates the vertical coordinate from the ground of a hook suspended from a wire rope that can be freely reeled in and out from the boom by a winch. When controlling the boom so that the tip of the boom passes through the passing point, the control device controls the winch so as to maintain the vertical coordinate of the hook from the ground.

上述の構成では、前記移動式クレーンは、前記ブームの先端が操縦者によって指示された通過点を通過するように前記ブームが起伏、伸縮されてもフックに吊られている荷物の上下方向の位置を維持する。従って、操縦者は、前記ブームの動きに合わせて荷物の高さを制御する必要がない。これにより、操縦者は、前記移動式クレーンによって作業現場の状況をリアルタイムで把握しつつ、容易な操作で荷物を目的位置まで搬送することができる。 In the above-mentioned configuration, the mobile crane maintains the vertical position of the load suspended from the hook even when the boom is raised or lowered so that the tip of the boom passes through the passing point specified by the operator. Therefore, the operator does not need to control the height of the load in accordance with the movement of the boom. This allows the operator to easily transport the load to the destination position while grasping the situation at the work site in real time using the mobile crane.

他の観点によれば、本発明の移動式クレーンは、以下の構成を含むことが好ましい。前記制御装置は、前記ウインチ用の操作具の操作信号を取得すると、前記操作信号に基づいて前記ウインチを制御する。 From another perspective, it is preferable that the mobile crane of the present invention includes the following configuration: When the control device acquires an operation signal of an operating tool for the winch, the control device controls the winch based on the operation signal.

上述の構成では、前記移動式クレーンは、自動搬送制御中に前記フックに吊られている荷物の上下方向の位置が維持されている状態から操縦者の操作によって前記荷物の上下方向の位置を変更できる状態に切り替えることができる。操縦者は、自動搬送制御中において前記荷物の上下方向の位置を変更する操作に集中することができる。これにより、操縦者は、移動式クレーンによって作業現場の状況をリアルタイムで把握しつつ、容易な操作で荷物を目的位置まで搬送することができる。 In the above configuration, the mobile crane can switch from a state in which the vertical position of the load suspended from the hook is maintained during automatic transport control to a state in which the vertical position of the load can be changed by the operator's operation. The operator can concentrate on the operation of changing the vertical position of the load during automatic transport control. This allows the operator to transport the load to the desired location with simple operations while grasping the situation at the work site in real time using the mobile crane.

他の観点によれば、本発明の移動式クレーンは、以下の構成を含むことが好ましい。前記移動式クレーンは、無人飛行体と、前記無人飛行体に設けられているカメラとから構成される障害物撮影装置を更に有する。また、前記障害物撮影装置は、前記フックに追従しながら前記フックの周辺を撮影する。 From another perspective, it is preferable that the mobile crane of the present invention includes the following configuration. The mobile crane further has an obstacle photography device composed of an unmanned aerial vehicle and a camera mounted on the unmanned aerial vehicle. In addition, the obstacle photography device photographs the area around the hook while following the hook.

上述の構成では、前記移動式クレーンは、前記障害物撮影装置が前記荷物の周辺を撮影する。従って、前記移動式クレーンの操縦者は、前記荷物の周囲を確認しながら前記荷物の上下方向の位置を変更することができる。これにより、操縦者は、前記移動式クレーンによって作業現場の状況をリアルタイムで把握しつつ、容易な操作で荷物を目的位置まで搬送することができる。 In the above configuration, the obstacle photography device of the mobile crane photographs the area around the load. Therefore, the operator of the mobile crane can change the vertical position of the load while checking the area around the load. This allows the operator to easily transport the load to the destination while understanding the situation at the work site in real time using the mobile crane.

本明細書で使用される専門用語は、特定の実施形態のみを定義する目的で使用されるのであって、前記専門用語によって発明を制限する意図はない。他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語(技術用語及び科学用語を含む)は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解される意味と同じ意味を有する。一般的に使用される辞書に定義された用語は、関連する技術及び本開示の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書で明示的に定義されていない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されることはない。 The terminology used in this specification is used for the purpose of defining only specific embodiments, and is not intended to limit the invention. Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification have the same meaning as commonly understood by those skilled in the art to which this invention belongs. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted to have a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant technology and this disclosure, and should not be interpreted in an ideal or overly formal sense unless explicitly defined in this specification.

本発明の説明においては、いくつもの技術および工程が開示されていると理解される。これらの各々は、個別の利益を有し、他に開示された技術の1つ以上、または、場合によっては全てと共に使用することもできる。したがって、明確にするために、本発明の説明では、不要に個々のステップの可能な組み合わせをすべて繰り返すことを控える。しかしながら、本明細書及び特許請求の範囲は、そのような組み合わせがすべて本発明の範囲内であることを理解して読まれるべきである。 In the description of the present invention, it is understood that a number of techniques and processes are disclosed. Each of these has distinct advantages and may be used with one or more, or in some cases all, of the other disclosed techniques. Thus, for the sake of clarity, the description of the present invention refrains from unnecessarily repeating all possible combinations of the individual steps. However, the specification and claims should be read with the understanding that all such combinations are within the scope of the present invention.

以下の説明では、本発明の完全な理解を提供するために多数の具体的な例を述べる。しかしながら、当業者は、これらの具体的な例がなくても本発明を実施できることが明らかである。よって、以下の開示は、本発明の例示として考慮されるべきであり、本発明を以下の図面または説明によって示される特定の実施形態に限定することを意図するものではない。 In the following description, numerous specific examples are set forth to provide a thorough understanding of the present invention. However, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention can be practiced without these specific examples. Therefore, the following disclosure should be considered as an example of the present invention, and is not intended to limit the present invention to the specific embodiments illustrated in the following drawings or description.

本発明の一実施形態によれば、操縦者は、クレーンによって作業現場の状況をリアルタイムで把握しつつ、容易な操作で荷物を目的位置まで搬送することができる。 According to one embodiment of the present invention, the operator can use the crane to easily transport cargo to the destination while understanding the situation at the work site in real time.

本発明に係るクレーンの全体構成を示す全体図。1 is an overall view showing the overall configuration of a crane according to the present invention; 本発明の第1実施形態に係るクレーンの制御構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a control configuration of the crane according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係るクレーンによるクレーンの位置関係を取得する状態を示す模式図。FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which a positional relationship of a crane is acquired by a crane according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る画像処理装置の制御構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a control configuration of an image processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係るクレーンの通過点を指示している画像を示す概略図。FIG. 2 is a schematic diagram showing an image indicating a passing point of a crane according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係るクレーンの自動搬送制御のフローチャートを示す図。FIG. 4 is a flowchart showing automatic transport control of a crane according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態に係るクレーンの制御構成を示すブロック図。FIG. 11 is a block diagram showing a control configuration of a crane according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態に係る画像処理装置の制御構成を示すブロック図。FIG. 11 is a block diagram showing a control configuration of an image processing apparatus according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態に係るクレーンの通過点を指示している画像を示す概略図。FIG. 11 is a schematic diagram showing an image indicating a passing point of a crane according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態に係るクレーンの自動搬送制御のフローチャートを示す図。FIG. 11 is a flowchart showing automatic transport control of a crane according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態の他の実施形態に係る画像処理装置の制御構成を示すブロック図。FIG. 11 is a block diagram showing a control configuration of an image processing apparatus according to another embodiment of the second embodiment of the present invention.

以下に、図1と図2とを用いて、本発明の第1実施形態に係る移動式クレーン(ラフテレーンクレーン)であるクレーン1について説明する。なお、本実施形態においては、ラフテレーンクレーンついて説明を行うが、オールテレーンクレーン、トラッククレーン等でもよい。 Below, using Figures 1 and 2, a mobile crane (rough terrain crane) according to a first embodiment of the present invention will be described as crane 1. Note that in this embodiment, a rough terrain crane will be described, but an all-terrain crane, truck crane, etc. may also be used.

図1と図2とに示すように、クレーン1は、任意の場所に移動可能な移動式クレーンである。クレーン1は、車両2、クレーン装置6、撮影装置20(図2参照)、表示装置24(図2参照)、通信機25(図2参照)、画像処理装置26(図2参照)、制御装置27(図2参照)を有する。 As shown in Figures 1 and 2, the crane 1 is a mobile crane that can be moved to any location. The crane 1 has a vehicle 2, a crane device 6, a photographing device 20 (see Figure 2), a display device 24 (see Figure 2), a communication device 25 (see Figure 2), an image processing device 26 (see Figure 2), and a control device 27 (see Figure 2).

車両2は、クレーン装置6を搬送する走行体である。車両2は、複数の車輪3を有し、エンジン4を動力源として走行する。車両2には、アウトリガ5が設けられている。アウトリガ5は、車両2の幅方向両側に油圧によって延伸可能な張り出しビームと地面に垂直な方向に延伸可能な油圧式のジャッキシリンダとから構成されている。 The vehicle 2 is a vehicle that transports the crane device 6. The vehicle 2 has multiple wheels 3 and runs using an engine 4 as a power source. The vehicle 2 is provided with outriggers 5. The outriggers 5 are composed of an extension beam that can be hydraulically extended on both sides in the width direction of the vehicle 2, and a hydraulic jack cylinder that can be extended in a direction perpendicular to the ground.

クレーン装置6は、荷物Wをワイヤロープによって吊り上げる作業装置である。クレーン装置6は、旋回台7、ブーム9、ジブ9b、メインフックブロック10、サブフックブロック11、起伏用油圧シリンダ12、メインウインチ13、メインワイヤロープ14、サブウインチ15、サブワイヤロープ16およびキャビン17等を具備する。 The crane device 6 is a work device that hoists cargo W with a wire rope. The crane device 6 includes a swivel base 7, a boom 9, a jib 9b, a main hook block 10, a sub-hook block 11, a hydraulic cylinder 12 for raising and lowering the load, a main winch 13, a main wire rope 14, a sub-winch 15, a sub-wire rope 16, and a cabin 17.

旋回台7は、クレーン装置6を旋回可能に構成する回転装置である。旋回台7は、円環状の軸受を介して車両2のフレーム上に設けられる。旋回台7は、円環状の軸受の中心を回転中心として回転自在に構成されている。旋回台7には、アクチュエータである油圧式の旋回用油圧モータ8が設けられている。旋回台7は、旋回用油圧モータ8によって一方向と他方向とに旋回可能に構成されている。 The swivel table 7 is a rotating device that allows the crane device 6 to rotate. The swivel table 7 is mounted on the frame of the vehicle 2 via annular bearings. The swivel table 7 is configured to be freely rotatable around the center of the annular bearing. The swivel table 7 is provided with a hydraulic swivel motor 8, which is an actuator. The swivel table 7 is configured to be swivelable in one direction and the other direction by the swivel hydraulic motor 8.

ブーム9は、荷物Wを吊り上げ可能な状態にメインワイヤロープ14およびサブワイヤロープ16を支持する可動支柱である。ブーム9は、複数のブーム部材から構成されている。ブーム9は、ベースブーム部材の基端が旋回台7の略中央に揺動可能に設けられている。ブーム9は、各ブーム部材をアクチュエータである伸縮用油圧シリンダ9a(図2参照)で移動させることで軸方向に伸縮自在に構成されている。また、ブーム9には、ジブ9bが設けられている。 The boom 9 is a movable support that supports the main wire rope 14 and the sub wire rope 16 so that the load W can be lifted. The boom 9 is composed of multiple boom members. The base end of the base boom member of the boom 9 is swingably mounted at approximately the center of the swivel base 7. The boom 9 is configured to be freely extendable in the axial direction by moving each boom member with an actuator, an extension hydraulic cylinder 9a (see Figure 2). The boom 9 is also provided with a jib 9b.

メインフックブロック10とサブフックブロック11とは、荷物Wを吊るものである。メインフックブロック10には、メインワイヤロープ14が巻き掛けられる複数のフックシーブと、荷物Wを吊るメインフック10aとが設けられている。サブフックブロック11には、荷物Wを吊るサブフック11aが設けられている。 The main hook block 10 and the sub-hook block 11 are used to suspend cargo W. The main hook block 10 is provided with multiple hook sheaves around which the main wire rope 14 is wound, and a main hook 10a for suspending cargo W. The sub-hook block 11 is provided with a sub-hook 11a for suspending cargo W.

起伏用油圧シリンダ12は、ブーム9を起立および倒伏させ、ブーム9の姿勢を保持するアクチュエータである。起伏用油圧シリンダ12は、シリンダ部の端部が旋回台7に起伏自在に連結され、ロッド部の端部がブーム9のベースブーム部材に揺動自在に連結されている。 The hoisting hydraulic cylinder 12 is an actuator that raises and lowers the boom 9 and maintains the position of the boom 9. The end of the cylinder section of the hoisting hydraulic cylinder 12 is connected to the swivel base 7 so that it can be raised and lowered, and the end of the rod section is connected to the base boom member of the boom 9 so that it can swing freely.

メインウインチ13とサブウインチ15とは、メインワイヤロープ14とサブワイヤロープ16との繰り入れ(巻き上げ)および繰り出し(巻き下げ)を行うものである。メインウインチ13は、メインワイヤロープ14が巻きつけられるメインドラムがアクチュエータである図示しないメイン用油圧モータによって回転されるように構成されている。サブウインチ15は、サブワイヤロープ16が巻きつけられるサブドラムがアクチュエータである図示しないサブ用油圧モータによって回転されるように構成されている。 The main winch 13 and the sub winch 15 are used to wind up (hoist up) and unwind (lower down) the main wire rope 14 and the sub wire rope 16. The main winch 13 is configured so that the main drum around which the main wire rope 14 is wound is rotated by a main hydraulic motor (not shown) which serves as an actuator. The sub winch 15 is configured so that the sub drum around which the sub wire rope 16 is wound is rotated by a sub hydraulic motor (not shown) which serves as an actuator.

キャビン17は、操縦席を覆う筐体である。キャビン17は、旋回台7に搭載されている。図示しない操縦席が設けられている。操縦席には、車両2を走行操作するための走行用操作具18、クレーン装置6を操作するためのクレーン装置用操作具19、撮影装置20を操作するための遠隔操作端末等が設けられている(図2参照)。 The cabin 17 is a housing that covers the driver's seat. The cabin 17 is mounted on the swivel base 7. A driver's seat (not shown) is provided. The driver's seat is provided with a driving operation tool 18 for operating the vehicle 2, a crane device operation tool 19 for operating the crane device 6, a remote control terminal for operating the imaging device 20, and the like (see FIG. 2).

図2と図3とに示すように、撮影装置20は、クレーン1および作業現場におけるクレーン1の周囲を撮影する。撮影装置20は、無人飛行体21、カメラ22を備える。 As shown in Figures 2 and 3, the imaging device 20 captures images of the crane 1 and the surroundings of the crane 1 at the work site. The imaging device 20 includes an unmanned aerial vehicle 21 and a camera 22.

無人飛行体21は、制御信号によって遠隔操作および自立飛行可能な自立型無人飛行体(ドローン)である。無人飛行体21は、例えば、複数のプロペラを有するマルチコプターである。無人飛行体21は、遠隔操作端末23と制御信号等を送受信可能に構成されている。これにより、無人飛行体21は、遠隔操作端末23によって任意の位置に移動可能に構成されている。なお、無人飛行体21は、クレーン1のブーム9等に取り付けられたビーコン、画像処理装置26が検出したブーム9の画像、ブーム9に設けられたARタグ等を追従するように構成されていてもよい。 The unmanned aerial vehicle 21 is an autonomous unmanned aerial vehicle (drone) that can be remotely controlled and fly autonomously using a control signal. The unmanned aerial vehicle 21 is, for example, a multicopter with multiple propellers. The unmanned aerial vehicle 21 is configured to be able to send and receive control signals, etc., to and from the remote control terminal 23. This allows the unmanned aerial vehicle 21 to be moved to any position by the remote control terminal 23. The unmanned aerial vehicle 21 may be configured to follow a beacon attached to the boom 9 of the crane 1, an image of the boom 9 detected by the image processing device 26, an AR tag attached to the boom 9, etc.

カメラ22は、無人飛行体21に設けられている。カメラ22は、無人飛行体21の鉛直下方を撮影するように構成されている。カメラ22は、遠隔操作端末23からの制御信号等を取得可能に構成されている。また、カメラ22は、撮影した画像データを画像処理装置26に送信可能に構成されている。これにより、カメラ22は、遠隔操作端末23によって、撮影の開始、停止、撮影方向の決定、ズーム等の操作を行うことができる。 The camera 22 is provided on the unmanned aerial vehicle 21. The camera 22 is configured to capture images vertically below the unmanned aerial vehicle 21. The camera 22 is configured to be able to acquire control signals and the like from the remote control terminal 23. The camera 22 is also configured to be able to transmit captured image data to the image processing device 26. This allows the camera 22 to start and stop capturing images, determine the capturing direction, zoom, and perform other operations using the remote control terminal 23.

遠隔操作端末23は、無人飛行体21およびカメラ22の操作を行う操作端末である。遠隔操作端末23は、キャビン17に配置されている。遠隔操作端末23は、携帯可能な筐体に無人飛行体21の操作具およびカメラ22の操作具が設けられている。つまり、遠隔操作端末23は、キャビン17の外部に持ち運び可能な携帯操作端末として構成されている。遠隔操作端末23は、操作具の操作によって無人飛行体21をクレーン1の上方に配置し、任意の位置でホバリングさせることができる。遠隔操作端末23は、無人飛行体21およびカメラ22に制御信号を送受信可能に構成されている。また、遠隔操作端末23は、クレーン1の制御装置27に入力信号、操作信号等を送受信可能に構成されている。遠隔操作端末23には、表示装置24が設けられている。 The remote control terminal 23 is an operation terminal that operates the unmanned aerial vehicle 21 and the camera 22. The remote control terminal 23 is arranged in the cabin 17. The remote control terminal 23 is provided with an operation tool for the unmanned aerial vehicle 21 and an operation tool for the camera 22 in a portable housing. In other words, the remote control terminal 23 is configured as a portable operation terminal that can be carried outside the cabin 17. The remote control terminal 23 can place the unmanned aerial vehicle 21 above the crane 1 by operating the operation tool, and can hover at any position. The remote control terminal 23 is configured to be able to send and receive control signals to the unmanned aerial vehicle 21 and the camera 22. The remote control terminal 23 is also configured to be able to send and receive input signals, operation signals, etc. to the control device 27 of the crane 1. The remote control terminal 23 is provided with a display device 24.

表示装置24は、カメラ22が撮影した画像Pを表示する。表示装置24は、液晶モニタ等から構成されている。表示装置24は、クレーン1の操縦者が視認可能な位置に配置されている。表示装置24は、カメラ22が撮影した画像Pを、遠隔操作端末23を介して取得可能に構成されている。表示装置24には、カメラ22が撮影した画像P、およびカメラ22が撮影した画像Pに基づいて算出されたクレーン1に関する情報が表示される。また、表示装置24には、自動搬送制御を開始する自動搬送制御スイッチ24aと、メインウインチ13またはサブウインチ15のウインチ用操作具としてウインチ用操作スイッチ24bが表示されている。 The display device 24 displays the image P captured by the camera 22. The display device 24 is composed of a liquid crystal monitor or the like. The display device 24 is disposed in a position where it can be seen by the operator of the crane 1. The display device 24 is configured to be able to acquire the image P captured by the camera 22 via the remote control terminal 23. The display device 24 displays the image P captured by the camera 22 and information about the crane 1 calculated based on the image P captured by the camera 22. The display device 24 also displays an automatic transport control switch 24a for starting automatic transport control, and a winch operation switch 24b as a winch operation tool for the main winch 13 or sub winch 15.

表示装置24は、画面から制御信号を入力可能なタッチパネル等の入力装置として構成されている。表示装置24は、画面からブーム9の移動軌跡であるブーム9の先端の通過点を入力可能に構成されている。なお、表示装置24は、画面から無人飛行体21およびカメラ22の操作信号を入力可能に構成してもよい。また、表示装置24は、遠隔操作端末23と別に独立してキャビン17に配置されていてもよい。 The display device 24 is configured as an input device such as a touch panel that can input a control signal from the screen. The display device 24 is configured to be able to input the passing points of the tip of the boom 9, which is the movement trajectory of the boom 9, from the screen. The display device 24 may also be configured to be able to input operation signals for the unmanned aerial vehicle 21 and the camera 22 from the screen. The display device 24 may also be arranged in the cabin 17 independently from the remote control terminal 23.

通信機25は、画像データ、制御信号を送受信するものである。通信機25は、遠隔操作端末23に設けられている。通信機25は、画像処理装置26との間で撮影装置20の無人飛行体21およびカメラ22の制御信号を送受信することができる。また、通信機25は、カメラ22が撮影した画像Pを画像処理装置26に送信することができる。通信機25は、無人飛行体21およびカメラ22のとの間で制御信号を送受信することができる。通信機25は、カメラ22が撮影した画像Pを受信することができる。 The communication device 25 transmits and receives image data and control signals. The communication device 25 is provided in the remote control terminal 23. The communication device 25 can transmit and receive control signals for the unmanned aerial vehicle 21 and the camera 22 of the photographing device 20 to and from the image processing device 26. The communication device 25 can also transmit images P captured by the camera 22 to the image processing device 26. The communication device 25 can transmit and receive control signals between the unmanned aerial vehicle 21 and the camera 22. The communication device 25 can receive images P captured by the camera 22.

画像処理装置26は、撮影装置20のカメラ22が撮影した画像P(図4参照)を処理する。また、画像処理装置26は、無人飛行体21およびカメラ22の動作を制御する。画像処理装置26は、実体的には、CPU、ROM、RAM、HDD等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのLSI等からなる構成であってもよい。本実施形態において、画像処理装置26は、遠隔操作端末23に設けられている。画像処理装置26は、撮影装置20の無人飛行体21、カメラ22等の動作を制御したり画像データを処理したりするために種々のプログラムおよびデータが格納されている。画像処理装置26は、制御装置27に接続されている。つまり、画像処理装置26は、電気的に制御装置27に含まれるものとする。なお、画像処理装置26は、制御装置27と一体に構成されていてもよい。 The image processing device 26 processes the image P (see FIG. 4) captured by the camera 22 of the image capture device 20. The image processing device 26 also controls the operation of the unmanned aerial vehicle 21 and the camera 22. The image processing device 26 may be configured in such a way that a CPU, ROM, RAM, HDD, etc. are connected via a bus, or may be configured as a one-chip LSI, etc. In this embodiment, the image processing device 26 is provided in the remote control terminal 23. The image processing device 26 stores various programs and data for controlling the operation of the unmanned aerial vehicle 21, the camera 22, etc. of the image capture device 20 and for processing image data. The image processing device 26 is connected to the control device 27. In other words, the image processing device 26 is considered to be electrically included in the control device 27. The image processing device 26 may be configured as one unit with the control device 27.

画像処理装置26は、表示装置24に接続されている。画像処理装置26は、表示装置24から無人飛行体21およびカメラ22の操作信号を取得することができる。画像処理装置26は、表示装置24から入力された無人飛行体21の操作信号に基づいて無人飛行体21の制御信号を生成する。同様に、画像処理装置26は、表示装置24から入力されたカメラ22の操作信号に基づいてカメラ22の制御信号を生成する。画像処理装置26は、通信機25に接続されている。画像処理装置26は、生成した制御信号を、通信機25を介して無人飛行体21またはカメラ22に送信する。 The image processing device 26 is connected to the display device 24. The image processing device 26 can acquire operation signals of the unmanned aerial vehicle 21 and the camera 22 from the display device 24. The image processing device 26 generates a control signal for the unmanned aerial vehicle 21 based on the operation signal for the unmanned aerial vehicle 21 input from the display device 24. Similarly, the image processing device 26 generates a control signal for the camera 22 based on the operation signal for the camera 22 input from the display device 24. The image processing device 26 is connected to the communication device 25. The image processing device 26 transmits the generated control signal to the unmanned aerial vehicle 21 or the camera 22 via the communication device 25.

画像処理装置26は、予め保持している学習モデルに基づいて、カメラ22が撮影した画像Pからブーム9の先端部を検出する。画像処理装置26は、本実施形態において、画像Pのカラーヒストグラムによるベクトル化、オートエンコーダによるベクトル化および局所特徴量によるベクトル化等を併用してそれぞれのベクトル化による特徴量の算出を行う。カラーヒストグラムによるベクトル化は、色の強度と出現頻度を特徴量としてベクトル化する手法である。オートエンコーダによるベクトル化は、オートエンコーダの中間層を、画像Pを代表する特徴量とする手法である。オートエンコーダは、3層ニューラルネットにおいて、入力層と出力層に同じデータを用いて教師あり学習をさせたものである。局所特徴量によるベクトル化は、KAZE局所特徴量を用いて画像Pをベクトル化する手法である。 The image processing device 26 detects the tip of the boom 9 from the image P captured by the camera 22 based on a learning model stored in advance. In this embodiment, the image processing device 26 uses a combination of vectorization using a color histogram of the image P, vectorization using an autoencoder, and vectorization using local features to calculate features by each vectorization. Vectorization using a color histogram is a method of vectorizing the color intensity and occurrence frequency as features. Vectorization using an autoencoder is a method of using the intermediate layer of the autoencoder as a feature representing the image P. The autoencoder is a three-layer neural network in which supervised learning is performed using the same data for the input layer and output layer. Vectorization using local features is a method of vectorizing the image P using KAZE local features.

画像処理装置26は、画像Pのカラーヒストグラムによるベクトル化、オートエンコーダによるベクトル化および局所特徴量によるベクトル化により、3つの特徴量を算出する。なお、特徴量としては、画像Pに含まれる輝度値、エッジのヒストグラム、色とエッジの相関関数等でもよい。また、画像処理装置26は、HOG(Histogram of Oriented Gradients)、SIFT(Scale Invariant Feature Transform)等の画像Pの局所特徴量を算出するようにしてもよい。 The image processing device 26 calculates three feature amounts by vectorization of the image P using a color histogram, vectorization using an autoencoder, and vectorization using local features. The feature amounts may be the luminance values contained in the image P, an edge histogram, a correlation function between color and edges, etc. The image processing device 26 may also calculate local feature amounts of the image P, such as HOG (Histogram of Oriented Gradients) and SIFT (Scale Invariant Feature Transform).

次に、図4を用いて、クレーン1の画像処理装置26におけるブーム9の先端部分とブーム9の延伸方向との検出について説明する。画像処理装置26は、基準画像保持部26a、判定画像検出部26b、姿勢判定部26cを有している。画像処理装置26は、ブーム9の先端の所定範囲を教師あり学習させた学習モデルを有している。画像処理装置26は、カメラ22が撮影した画像Pの3つの特徴量からブーム9の先端部分とブーム9の延伸方向とを検出することができる。 Next, detection of the tip of the boom 9 and the extension direction of the boom 9 in the image processing device 26 of the crane 1 will be described using Figure 4. The image processing device 26 has a reference image holding unit 26a, a judgment image detection unit 26b, and a posture judgment unit 26c. The image processing device 26 has a learning model that has undergone supervised learning of a predetermined range of the tip of the boom 9. The image processing device 26 can detect the tip of the boom 9 and the extension direction of the boom 9 from three feature amounts of the image P captured by the camera 22.

図4に示すように、基準画像保持部26aは、画像処理装置26の一部であり、ブーム9の先端部分の基準画像Isを予め保持している。基準画像Isは、ブーム9の先端部分を判定するための基準となる画像である。基準画像Isは、任意に定めた基準姿勢でのブーム9の先端部分の画像の少なくとも一部の画像から構成される。つまり、基準画像Isは、ブーム9の先端部分の基準姿勢を示す画像である。本実施形態において、基準姿勢は、所定の起伏角度のブーム9とする。つまり、基準画像Isは、所定の起伏角度のブーム9の先端部分を上方から撮影した画像の少なくとも一部から構成されている。 As shown in FIG. 4, the reference image storage unit 26a is part of the image processing device 26, and stores a reference image Is of the tip portion of the boom 9 in advance. The reference image Is is an image that serves as a reference for determining the tip portion of the boom 9. The reference image Is is composed of at least a portion of an image of the tip portion of the boom 9 in an arbitrarily determined reference posture. In other words, the reference image Is is an image that shows the reference posture of the tip portion of the boom 9. In this embodiment, the reference posture is the boom 9 at a predetermined hoisting angle. In other words, the reference image Is is composed of at least a portion of an image taken from above of the tip portion of the boom 9 at a predetermined hoisting angle.

判定画像検出部26bは、画像処理装置26の一部であり、現在の画像Pから基準画像Isに該当する部分の画像を判定画像Ijとして検出する。判定画像Ijは、ブーム9の先端部分の基準姿勢に対する現在の画像Pにおけるブーム9の先端部分の画像である。つまり、判定画像Ijは、現在の画像Pにおけるブーム9の先端部分の基準画像Isに対する相対的な姿勢を算出するための画像である。判定画像Ijは、現在の画像Pにおけるブーム9の先端部分の少なくとも一部の画像から構成される。 The judgment image detection unit 26b is part of the image processing device 26, and detects an image of a portion of the current image P that corresponds to the reference image Is as a judgment image Ij. The judgment image Ij is an image of the tip portion of the boom 9 in the current image P relative to the reference attitude of the tip portion of the boom 9. In other words, the judgment image Ij is an image for calculating the relative attitude of the tip portion of the boom 9 in the current image P relative to the reference image Is. The judgment image Ij is composed of an image of at least a portion of the tip portion of the boom 9 in the current image P.

判定画像検出部26bは、選択した基準画像Isの特徴点を算出することができる。さらに、判定画像検出部26bは、現在の画像Pから特徴点を算出することができる。判定画像検出部26bは、基準画像Isの特徴点と現在の画像Pの特徴点とを比較し、現在の画像Pから基準画像Isに該当する部分を判定画像Ijとして検出することができる。 The judgment image detection unit 26b can calculate feature points of the selected reference image Is. Furthermore, the judgment image detection unit 26b can calculate feature points from the current image P. The judgment image detection unit 26b can compare the feature points of the reference image Is with the feature points of the current image P, and detect the part of the current image P that corresponds to the reference image Is as the judgment image Ij.

姿勢判定部26cは、画像処理装置26の一部であり、荷物Wの基準姿勢に対する現在のブーム9の延伸方向の方位Dを判定する。姿勢判定部26cは、基準画像Isと判定画像Ijとの比較から基準画像Isに対する判定画像Ijの形状、向きおよび傾きを算出可能に構成されている。姿勢判定部26cは、基準画像Isの各部の座標と、判定画像Ijの各部の座標とから、ブーム9の先端部分の基準姿勢に対する現在の画像Pの座標系におけるブーム9の先端座標Bとブーム9の延伸方向の方位Dを算出することができる。 The attitude determination unit 26c is part of the image processing device 26, and determines the orientation D of the current extension direction of the boom 9 relative to the reference orientation of the luggage W. The attitude determination unit 26c is configured to be able to calculate the shape, direction, and inclination of the judgment image Ij relative to the reference image Is by comparing the reference image Is with the judgment image Ij. The attitude determination unit 26c can calculate the tip coordinates B of the boom 9 in the coordinate system of the current image P relative to the reference orientation of the tip of the boom 9 and the orientation D of the extension direction of the boom 9 in the coordinate system of the current image P from the coordinates of each part of the reference image Is and the coordinates of each part of the judgment image Ij.

画像処理装置26は、検出したブーム9の先端部分の画像Pにおける大きさ、ブーム9の延伸方向、ブーム9の起伏角度、ブーム9の伸縮長さ、ブーム9の旋回角度およびブーム9の形状寸法等のブーム9の姿勢情報とから、画像Pの座標系におけるブーム9の旋回中心の座標である旋回中心座標Cとを算出することができる。画像処理装置26は、算出した先端座標B、旋回中心座標C、ブーム9の方位Dを表示装置24に表示されている画像Pに重畳表示させる。 The image processing device 26 can calculate the rotation center coordinate C, which is the coordinate of the rotation center of the boom 9 in the coordinate system of the image P, from the posture information of the boom 9, such as the size of the detected tip portion of the boom 9 in the image P, the extension direction of the boom 9, the boom hoisting angle of the boom 9, the extension length of the boom 9, the rotation angle of the boom 9, and the shape and dimensions of the boom 9. The image processing device 26 superimposes the calculated tip coordinate B, rotation center coordinate C, and direction D of the boom 9 on the image P displayed on the display device 24.

画像処理装置26は、画像Pの座標系におけるブーム9の先端座標B、ブーム9の旋回中心座標Cおよびブーム9の姿勢情報から、画像Pの座標系をブーム9の旋回中心を原点とするクレーン座標系に変換する変換式を算出することができる。画像処理装置26は、変換式によって画像Pの座標系における先端座標Bおよび旋回中心座標Cをクレーン座標系における変換先端座標Bcおよび変換旋回中心座標Ccに変換することができる。 The image processing device 26 can calculate a transformation formula for transforming the coordinate system of the image P into a crane coordinate system with the boom 9's center of rotation as the origin, based on the tip coordinate B of the boom 9 in the coordinate system of the image P, the boom 9's center of rotation coordinate C, and the boom 9's posture information. The image processing device 26 can transform the tip coordinate B and center of rotation coordinate C in the coordinate system of the image P into the transformed tip coordinate Bc and center of rotation coordinate Cc in the crane coordinate system using the transformation formula.

また、画像処理装置26は、表示装置24から入力されたブーム9の先端の通過点の位置を画像Pの座標系における座標である通過点座標T1(x1、y1)、T2(x2、y2)、・・(以下、単に「通過点座標T(n)」と記す。nは順番を示す整数。)取得する。更に、画像処理装置26は、変換式によって通過点座標T(n)をクレーン座標系の座標である変換通過点座標Tc1(xc1、yc1)、Tc2(xc2、yc2)、・・(以下、単に「変換通過点座標Tc(n)」と記す。nは順番を示す整数。)に変換する(図5参照)。画像処理装置26は、変換通過点座標Tc(n)を、制御装置27に送信する。 The image processing device 26 also acquires the position of the pass point at the tip of the boom 9 input from the display device 24 as pass point coordinates T1 (x1, y1), T2 (x2, y2), ... (hereinafter simply referred to as "pass point coordinate T(n)", where n is an integer indicating the order) which are coordinates in the coordinate system of the image P. Furthermore, the image processing device 26 converts the pass point coordinate T(n) into transformed pass point coordinates Tc1 (xc1, yc1), Tc2 (xc2, yc2), ... (hereinafter simply referred to as "transformed pass point coordinate Tc(n)", where n is an integer indicating the order) which are coordinates in the crane coordinate system using a conversion formula (see FIG. 5). The image processing device 26 transmits the transformed pass point coordinate Tc(n) to the control device 27.

図2に示すように、制御装置27は、クレーン1の各アクチュエータを制御する。制御装置27は、キャビン17内に設けられている。制御装置27は、実体的には、CPU、ROM、RAM、HDD等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのLSI等からなる構成であってもよい。制御装置27は、アクチュエータ、切換え弁、センサ等の動作を制御したり画像データを処理したりするために種々のプログラムおよびデータが格納されている。制御装置27には、画像処理装置26が含まれている。 As shown in FIG. 2, the control device 27 controls each actuator of the crane 1. The control device 27 is provided in the cabin 17. The control device 27 may be configured with a CPU, ROM, RAM, HDD, etc. connected via a bus, or may be configured with a one-chip LSI, etc. The control device 27 stores various programs and data for controlling the operation of the actuators, switching valves, sensors, etc., and for processing image data. The control device 27 includes an image processing device 26.

図2と図4とに示すように、制御装置27は、走行用操作具18およびクレーン装置用操作具19に接続されている。制御装置27は、走行用操作具18、クレーン装置用操作具19のそれぞれの操作信号を取得することができる。制御装置27は、走行用操作具18の操作により生成される操作信号に基づいて、車両2の制御信号を生成する。同様に、制御装置27は、クレーン装置用操作具19の操作により生成される操作信号に基づいて、クレーン装置6の制御信号を生成する。制御装置27は、生成した制御信号をクレーン装置6の各アクチュエータに送信することができる。 As shown in Figures 2 and 4, the control device 27 is connected to the traveling operation tool 18 and the crane operation tool 19. The control device 27 can acquire the operation signals of the traveling operation tool 18 and the crane operation tool 19. The control device 27 generates a control signal for the vehicle 2 based on the operation signal generated by the operation of the traveling operation tool 18. Similarly, the control device 27 generates a control signal for the crane device 6 based on the operation signal generated by the operation of the crane operation tool 19. The control device 27 can transmit the generated control signal to each actuator of the crane device 6.

制御装置27は、ブーム9の姿勢情報とメインウインチ13によるメインワイヤロープ14の繰り出し量、またはサブウインチ15によるサブワイヤロープ16の繰り出し量からメインワイヤロープ14に吊り下げられているメインフック10aまたはサブワイヤロープ16に吊り下げられているサブフック11aの地面から鉛直方向の高さ(鉛直方向の座標)を算出することができる。また、制御装置27は、ブーム9の先端が通過点を通過するようにブーム9を制御する際、メインフック10aまたはサブフック11aの地面からの鉛直方向の座標が変動しないようにメインウインチ13またはサブウインチ15を制御することができる。つまり、クレーン1は、自動搬送制御によって荷物Wを搬送する場合、荷物Wの地面からの高さを一定に維持する。 The control device 27 can calculate the vertical height (vertical coordinate) from the ground of the main hook 10a suspended from the main wire rope 14 or the sub-hook 11a suspended from the sub-wire rope 16 from the attitude information of the boom 9 and the amount of the main wire rope 14 paid out by the main winch 13 or the amount of the sub-wire rope 16 paid out by the sub-winch 15. In addition, when controlling the boom 9 so that the tip of the boom 9 passes through a passing point, the control device 27 can control the main winch 13 or the sub-winch 15 so that the vertical coordinate from the ground of the main hook 10a or the sub-hook 11a does not fluctuate. In other words, when the crane 1 transports the cargo W by automatic transport control, the height of the cargo W from the ground is kept constant.

制御装置27は、画像処理装置26に有線または無線で接続されている。制御装置27は、画像処理装置26にブーム9の姿勢情報を送信することができる。制御装置27は、画像処理装置26からクレーン座標系におけるブーム9の先端の通過点の座標である複数の変換通過点座標Tc(n)を取得することができる。制御装置27は、画像処理装置26からクレーン座標系におけるブーム9の先端の座標である変換先端座標Bcとブーム9の旋回中心の座標である変換旋回中心座標Ccを取得することができる。 The control device 27 is connected to the image processing device 26 by wire or wirelessly. The control device 27 can transmit attitude information of the boom 9 to the image processing device 26. The control device 27 can acquire multiple transformed passing point coordinates Tc(n) which are the coordinates of the passing points of the tip of the boom 9 in the crane coordinate system from the image processing device 26. The control device 27 can acquire transformed tip coordinates Bc which are the coordinates of the tip of the boom 9 in the crane coordinate system and transformed rotation center coordinates Cc which are the coordinates of the rotation center of the boom 9 from the image processing device 26.

制御装置27は、取得した変換先端座標Bcと複数の変換通過点座標Tc(n)からブーム9の先端が複数の変換通過点座標Tc(n)を通過するための制御信号を生成することができる。制御装置27は、生成した変換通過点座標Tc(n)を通過するための制御信号をクレーン装置6の各アクチュエータに送信することができる。つまり、制御装置27は、荷物Wを通過点に沿って所定の速度で自動的に搬送する自動搬送制御を行うことができる。 The control device 27 can generate a control signal for the tip of the boom 9 to pass through the multiple transformation pass-through point coordinates Tc(n) from the acquired transformation tip coordinates Bc and multiple transformation pass-through point coordinates Tc(n). The control device 27 can transmit a control signal for passing through the generated transformation pass-through point coordinates Tc(n) to each actuator of the crane device 6. In other words, the control device 27 can perform automatic transport control to automatically transport the luggage W along the pass-through points at a predetermined speed.

制御装置27は、画像処理装置26からメインウインチ13またはサブウインチ15の操作信号を取得することができる。制御装置27は、メインウインチ13またはサブウインチ15の操作信号に基づいて、メインウインチ13またはサブウインチ15の制御信号を生成する。制御装置27は、生成した制御信号をクレーン装置6の各アクチュエータに送信することができる。制御装置27は、自動搬送制御中に荷物Wの鉛直方向の位置を手動で変更することができる。 The control device 27 can acquire an operation signal of the main winch 13 or the sub winch 15 from the image processing device 26. The control device 27 generates a control signal of the main winch 13 or the sub winch 15 based on the operation signal of the main winch 13 or the sub winch 15. The control device 27 can transmit the generated control signal to each actuator of the crane device 6. The control device 27 can manually change the vertical position of the luggage W during automatic transport control.

このように構成されるクレーン1は、走行用操作具18の操作によって車両2を任意の位置に移動させることができる。また、クレーン1は、クレーン装置用操作具19の操作によって、ブーム9を旋回、起伏、伸縮させることで荷物Wを任意の位置に搬送することができる。また、クレーン1は、クレーン装置用操作具19の操作によって、メインウインチ13等で荷物Wを吊り上げたり吊り下げたりすることができる。一方、クレーン1は、撮影装置20が撮影した画像Pに基づいて設定された通過点をブーム9の先端が通過するように制御する自動搬送制御を行うことができる。 The crane 1 configured in this manner can move the vehicle 2 to any position by operating the travel operating device 18. The crane 1 can also transport cargo W to any position by rotating, raising, lowering, and extending the boom 9 by operating the crane device operating device 19. The crane 1 can also hoist or lower cargo W with the main winch 13 or the like by operating the crane device operating device 19. Meanwhile, the crane 1 can perform automatic transport control to control the tip of the boom 9 to pass through a passing point set based on the image P captured by the imaging device 20.

以下に、図4と図5とを用いて、画像処理装置26による画像処理について説明する。なお、撮影装置20が撮影する画像Pには、クレーン1とクレーン1の周囲の作業現場が含まれている。クレーン1は、荷物Wをサブウインチ15によって所定の高さまで吊り上げた状態であるものとする。撮影装置20の無人飛行体21は、搬送開始前のブーム9の先端の上方でホバリングしているものとする(図3参照)。また、無人飛行体21は、ブーム9が移動してもブーム9が移動する前のホバリング位置を維持するものとする。この際、画像処理装置26は、自動的に検出、または操縦者によって指定された建造物等の目標物の画面上の位置が変動しないように揺れ補正を行っているものとする。 Image processing by the image processing device 26 will be described below with reference to Figures 4 and 5. Note that the image P captured by the image capture device 20 includes the crane 1 and the work site around the crane 1. The crane 1 is assumed to be in a state in which the cargo W is hoisted to a predetermined height by the sub-winch 15. The unmanned aerial vehicle 21 of the image capture device 20 is assumed to be hovering above the tip of the boom 9 before the start of transportation (see Figure 3). Furthermore, even if the boom 9 moves, the unmanned aerial vehicle 21 is assumed to maintain the hovering position it had before the boom 9 moved. At this time, the image processing device 26 is assumed to perform sway correction so that the position on the screen of a target object such as a structure that has been automatically detected or designated by the operator does not fluctuate.

画像処理装置26は、通信機25を介してカメラ22が撮影したクレーン1の上方からの画像Pを単位時間毎に取得する(図4参照)。合わせて、画像処理装置26は、制御装置27からブーム9の姿勢情報を単位時間毎に取得する。画像処理装置26は、取得した画像Pを表示装置24に表示させる。 The image processing device 26 acquires an image P from above the crane 1 taken by the camera 22 via the communication device 25 every unit time (see FIG. 4). In addition, the image processing device 26 acquires posture information of the boom 9 from the control device 27 every unit time. The image processing device 26 displays the acquired image P on the display device 24.

画像処理装置26は、カメラ22が撮影した最新の画像Pからブーム9の先端部の画像である判定画像Ijを検出する。画像処理装置26には、様々なクレーン1のブーム先端部分の画像からCNN(Convolutional Neural Network)を用いて検出されたブーム9の先端部分の画像である基準画像Isが予め格納されている(図4参照)。 The image processing device 26 detects a judgment image Ij, which is an image of the tip of the boom 9, from the latest image P captured by the camera 22. The image processing device 26 prestores a reference image Is, which is an image of the tip of the boom 9 detected using a convolutional neural network (CNN) from images of the boom tips of various cranes 1 (see FIG. 4).

画像処理装置26は、基準画像Isに基づいてCNNを用いた画像分類により、最新の画像Pからブーム9の先端部の画像である判定画像Ijを検出する。画像処理装置26は、検出した判定画像Ijとブーム9の姿勢情報とから判定画像Ijにおけるブーム9の軸線の方位Dと、前記軸線上のブーム9の先端の位置を画像Pの座標系で示した先端座標Bと、ブーム9の旋回中心を画像Pの座標系で示した旋回中心座標Cを算出する。 The image processing device 26 detects a judgment image Ij, which is an image of the tip of the boom 9, from the latest image P by image classification using CNN based on the reference image Is. From the detected judgment image Ij and the attitude information of the boom 9, the image processing device 26 calculates the direction D of the axis of the boom 9 in the judgment image Ij, the tip coordinate B indicating the position of the tip of the boom 9 on the axis in the coordinate system of the image P, and the rotation center coordinate C indicating the rotation center of the boom 9 in the coordinate system of the image P.

具体的には、画像処理装置26は、ブーム9の姿勢情報であるブーム9先端の幅、ブーム9の起伏角度およびブーム9の伸縮長さから、ブーム9を上方から撮影した画像Pの座標系におけるブーム9の先端から基端までの長さを算出する。画像処理装置26は、算出した先端座標Bと軸線の方位Dとブーム9の先端から基端までの長さから旋回中心座標Cを算出する。これにより、画像処理装置26は、先端座標B、旋回中心座標C、軸線の方位Dおよびブーム9の姿勢情報とから、画像Pの座標系を、ブーム9の旋回中心を原点としてクレーン1の車両2の前進方向をY軸方向とするクレーン座標系に変換することができる。画像処理装置26は、画像Pの座標系における先端座標Bおよび旋回中心座標Cをクレーン座標系における変換先端座標Bcおよび変換旋回中心座標Ccに変換する。なお、本実施形態においてクレーン座標系は、直交座標としているが、極座標でもよい。 Specifically, the image processing device 26 calculates the length from the tip to the base of the boom 9 in the coordinate system of the image P taken from above, based on the boom 9 attitude information, which is the width of the boom 9 tip, the boom 9 elevation angle, and the boom 9 extension length. The image processing device 26 calculates the rotation center coordinate C from the calculated tip coordinate B, axis direction D, and the length from the tip to the base of the boom 9. As a result, the image processing device 26 can convert the coordinate system of the image P from the tip coordinate B, rotation center coordinate C, axis direction D, and boom 9 attitude information into a crane coordinate system with the boom 9 rotation center as the origin and the forward direction of the vehicle 2 of the crane 1 as the Y-axis direction. The image processing device 26 converts the tip coordinate B and rotation center coordinate C in the coordinate system of the image P into the converted tip coordinate Bc and converted rotation center coordinate Cc in the crane coordinate system. Note that, although the crane coordinate system is an orthogonal coordinate in this embodiment, it may be a polar coordinate.

操縦者は、ブーム9の先端を通過させる通過点を画像P上に入力する。操縦者は、通過点を複数の点の集合である線として入力する。つまり、操縦者は、ブーム9の先端の通過点をブーム9先端の軌跡線として、表示装置24に表示されている画像P上を指でなぞるなどして入力する。操縦者は、画像Pに表示されているクレーン1のブーム9と、荷物Wの吊り上げ位置および荷物Wの設置位置との状況をクレーン1の上方から確認しながら通過点を設定する。これにより、操縦者は、作業現場内の建造物の配置を踏まえて障害物を避けた搬送経路を直感的に設定することができる。 The operator inputs the passing points on image P where the tip of boom 9 will pass. The operator inputs the passing points as a line that is a collection of multiple points. That is, the operator inputs the passing points of the tip of boom 9 as the trajectory line of the tip of boom 9 by, for example, tracing the image P displayed on display device 24 with his/her finger. The operator sets the passing points while checking the status of the boom 9 of crane 1, which is displayed in image P, as well as the lifting position of the cargo W and the installation position of the cargo W, from above the crane 1. This allows the operator to intuitively set a transport route that avoids obstacles based on the layout of structures at the work site.

画像処理装置26は、操縦者が表示装置24の画面上から入力した軌跡線上において所定の間隔毎に通過点の座標である通過点座標T(1)、T(2)・・通過点座標T(n)を算出する。次に、画像処理装置26は、画像Pの座標系における変換通過点座標Tc(n)に変換する。つまり、画像処理装置26は、画像P上の位置を示す通過点座標T(n)を作業現場における実際の位置を示す変換通過点座標Tc(n)に変換する(図4参照)。画像処理装置26は、変換した変換通過点座標Tc(n)を制御装置27に送信する。 The image processing device 26 calculates passing point coordinates T(1), T(2), ... passing point coordinate T(n), which are the coordinates of passing points at predetermined intervals on the trajectory line input by the operator on the screen of the display device 24. Next, the image processing device 26 converts them into transformed passing point coordinates Tc(n) in the coordinate system of the image P. In other words, the image processing device 26 converts the passing point coordinates T(n) indicating the position on the image P into transformed passing point coordinates Tc(n) indicating the actual position at the work site (see Figure 4). The image processing device 26 transmits the converted transformed passing point coordinates Tc(n) to the control device 27.

制御装置27は、変換旋回中心座標Ccと変換先端座標Bcとに基づいて、ブーム9の先端を各変換通過点座標Tc(n)に移動させるための各アクチュエータの作動量を変換通過点座標Tc(n)毎に算出する。また、制御装置27は、吊り下げられている荷物Wの鉛直方向の座標を維持するためのサブウインチ15の作動量を算出する。 The control device 27 calculates the amount of operation of each actuator for moving the tip of the boom 9 to each converted passing point coordinate Tc(n) based on the converted rotation center coordinate Cc and the converted tip coordinate Bc. The control device 27 also calculates the amount of operation of the sub winch 15 for maintaining the vertical coordinate of the suspended load W.

制御装置27は、画像処理装置26を介して表示装置24に表示されている自動搬送制御スイッチ24aの操作信号を取得すると、算出した各アクチュエータの作動量に基づいて各アクチュエータを制御する。これにより、クレーン1は、操縦者が入力した通過点(軌跡線)の変換通過点座標Tc(n)に沿ってブーム9の先端が移動する(図5の2点鎖線図参照)。この際、制御装置27は、サブフック11aの地面から鉛直方向の高さを維持するためにサブワイヤロープ16を繰り出したり繰り入れたりする。制御装置27は、サブウインチ15を操作するウインチ用操作スイッチ24bの操作信号を取得すると、操作信号に応じたサブウインチ15の制御信号を生成する。制御装置27は、荷物Wの鉛直方向の座標を維持する制御を解除してサブウインチ15の操作スイッチの操作信号に基づいて荷物Wの鉛直方向の座標を変更する。 When the control device 27 acquires the operation signal of the automatic transport control switch 24a displayed on the display device 24 via the image processing device 26, it controls each actuator based on the calculated operation amount of each actuator. As a result, the tip of the boom 9 of the crane 1 moves along the converted passing point coordinate Tc(n) of the passing point (trajectory line) input by the operator (see the two-dot chain line diagram in FIG. 5). At this time, the control device 27 reels in and reels in the sub wire rope 16 to maintain the vertical height of the sub hook 11a from the ground. When the control device 27 acquires the operation signal of the winch operation switch 24b that operates the sub winch 15, it generates a control signal for the sub winch 15 according to the operation signal. The control device 27 releases the control that maintains the vertical coordinate of the cargo W and changes the vertical coordinate of the cargo W based on the operation signal of the operation switch of the sub winch 15.

以下に、図6を用いて、クレーン1の自動搬送制御のステップについて説明する。本実施形態において、撮影装置20は、カメラ22を備えた無人飛行体21が所定の位置にホバリングしながら下方のクレーン1を撮影しているものとする。また、制御装置27および画像処理装置26は、ブーム9の姿勢情報を有しているものとする。 The steps of the automatic transport control of the crane 1 are described below with reference to FIG. 6. In this embodiment, the photographing device 20 is an unmanned aerial vehicle 21 equipped with a camera 22 that photographs the crane 1 below while hovering at a predetermined position. The control device 27 and image processing device 26 are also assumed to have attitude information of the boom 9.

図6に示すように、クレーン1における自動搬送制御のステップS110において、制御装置27に含まれる画像処理装置26は、カメラ22が撮影したクレーン1を含む作業現場の最新の画像Pを取得する。画像処理装置26は、ステップをステップS120に移行させる。 As shown in FIG. 6, in step S110 of the automatic transport control of the crane 1, the image processing device 26 included in the control device 27 acquires the latest image P of the work site including the crane 1 captured by the camera 22. The image processing device 26 transitions to step S120.

ステップS120において、画像処理装置26は、取得した最新の画像PからCNNを用いた画像分類により、基準画像Isに基づいてブーム9の先端部の画像である判定画像Ijを検出する。画像処理装置26は、ステップをステップS130に移行させる。 In step S120, the image processing device 26 detects a judgment image Ij, which is an image of the tip of the boom 9, based on the reference image Is from the most recently acquired image P by image classification using CNN. The image processing device 26 transitions to step S130.

ステップS130において、画像処理装置26は、検出した判定画像Ijとブーム9の姿勢情報とから判定画像Ijにおけるブーム9の軸線の方位Dと、前記軸線上のブーム9の先端の位置を画像Pの座標系で示した先端座標Bと、ブーム9の旋回中心を画像Pの座標系で示した旋回中心座標Cとを算出する。画像処理装置26は、ステップをステップS140に移行させる。 In step S130, the image processing device 26 calculates the direction D of the axis of the boom 9 in the judgment image Ij from the detected judgment image Ij and the attitude information of the boom 9, the tip coordinate B indicating the position of the tip of the boom 9 on the axis in the coordinate system of the image P, and the rotation center coordinate C indicating the rotation center of the boom 9 in the coordinate system of the image P. The image processing device 26 transitions to step S140.

ステップS140において、画像処理装置26は、ブーム9の姿勢情報と、先端座標Bと、旋回中心座標Cとから、画像Pの座標系をクレーン座標系に変換する変換式を算出する。画像処理装置26は、ステップをS150に移行させる。 In step S140, the image processing device 26 calculates a conversion equation for converting the coordinate system of the image P into the crane coordinate system from the attitude information of the boom 9, the tip coordinate B, and the rotation center coordinate C. The image processing device 26 transitions to step S150.

ステップS150において、画像処理装置26は、表示装置24から入力された画面上の通過点の位置を画像Pの座標系で示した通過点座標T(n)として算出する。画像処理装置26は、ステップをS160に移行させる。 In step S150, the image processing device 26 calculates the position of the passing point on the screen input from the display device 24 as passing point coordinates T(n) indicated in the coordinate system of the image P. The image processing device 26 then proceeds to step S160.

ステップS160において、画像処理装置26は、旋回中心座標C、先端座標Bおよび通過点座標T(n)を算出した変換式によって変換旋回中心座標Cc、変換先端座標Bcおよび変換通過点座標Tc(n)に変換する。画像処理装置26は、ステップをステップS170に移行させる。 In step S160, the image processing device 26 converts the turning center coordinate C, the tip coordinate B, and the pass point coordinate T(n) into the converted turning center coordinate Cc, the converted tip coordinate Bc, and the converted pass point coordinate Tc(n) using the calculated conversion formula. The image processing device 26 transitions to step S170.

ステップS170において、制御装置27は、自動搬送制御スイッチ24aの操作信号を取得するとブーム9の先端が所定の速度で変換通過点座標Tc(n)を通過するように各アクチュエータを作動させる。制御装置27は、ステップをステップS180に移行させる。 In step S170, when the control device 27 receives an operation signal from the automatic transport control switch 24a, it operates each actuator so that the tip of the boom 9 passes through the conversion passing point coordinate Tc(n) at a predetermined speed. The control device 27 transitions to step S180.

ステップS180において、制御装置27は、サブウインチ15を操作するウインチ用操作スイッチ24bの操作信号を取得したか否か判定する。
その結果、サブウインチ15を操作するウインチ用操作スイッチ24bの操作信号を取得した場合、制御装置27はステップをステップS190に移行させる。
一方、サブウインチ15を操作するウインチ用操作スイッチ24bの操作信号を取得していない場合、制御装置27はステップをステップS200に移行させる。
In step S180, the control device 27 determines whether or not an operation signal of the winch operation switch 24b for operating the sub winch 15 has been acquired.
As a result, when an operation signal of the winch operation switch 24b for operating the sub winch 15 is acquired, the control device 27 shifts the step to step S190.
On the other hand, if the control device 27 has not received an operation signal from the winch operation switch 24b for operating the sub winch 15, the control device 27 shifts the step to step S200.

ステップS190において、制御装置27は、サブウインチ15をウインチ用操作スイッチ24bの操作信号に基づいて作動させる。制御装置27は、ステップをステップS200に移行させる。 In step S190, the control device 27 operates the sub winch 15 based on the operation signal of the winch operation switch 24b. The control device 27 transitions to step S200.

ステップS200において、制御装置27は、ブーム9の先端が全ての変換通過点座標Tc(n)を通過したか否か判定する。
その結果、ブーム9の先端が全ての変換通過点座標Tc(n)を通過した場合、すなわち、荷物Wが目的位置まで搬送された場合、制御装置27はステップを終了させる。
一方、ブーム9の先端が全ての変換通過点座標Tc(n)を通過していない場合、制御装置27はステップをステップS180に移行させる。
In step S200, the control device 27 determines whether or not the tip of the boom 9 has passed through all the transformed passing-point coordinates Tc(n).
As a result, when the tip of the boom 9 has passed through all the transformed passing-through point coordinates Tc(n), that is, when the luggage W has been transported to the destination position, the control device 27 ends the step.
On the other hand, if the tip of the boom 9 has not passed through all of the transformed passing-through point coordinates Tc(n), the control device 27 transitions to step S180.

このように構成することで、画像処理装置26は、カメラ22が撮影したクレーン1およびクレーン1の周囲を含む画像Pにおいて、予め取得しているブーム9の先端部の画像Pとの比較等により、クレーン1の旋回中心の座標とブーム9の先端の座標とを自動的に算出する。制御装置27は、画像処理装置26によってブーム9の旋回中心座標Cと先端座標Bとを算出することにより、画像Pの座標系をクレーン1の旋回中心を基準とするクレーン座標系に変換することができる。 With this configuration, the image processing device 26 automatically calculates the coordinates of the rotation center of the crane 1 and the coordinates of the tip of the boom 9 by, for example, comparing the image P including the crane 1 and the surroundings of the crane 1 captured by the camera 22 with the image P of the tip of the boom 9 previously acquired. The control device 27 can convert the coordinate system of the image P into a crane coordinate system based on the rotation center of the crane 1 by calculating the rotation center coordinate C and tip coordinate B of the boom 9 using the image processing device 26.

画像処理装置26は、旋回中心座標Cを基準として画像P上で指定された通過点座標T(n)の変換通過点座標Tc(n)を容易に算出することができる。従って、クレーン1の操縦者は、画像P上でクレーン1の周囲の状況をリアルタイムで確認しながらブーム9の先端の通過点を画像P上で設定することができる。また、制御装置27は、ブーム9の先端が所定の速度で通過点を通過するように各アクチュエータを制御する自動搬送制御を行う。この際、クレーン1は、ブーム9の先端が操縦者によって指示された通過点を通過するようにブーム9が起伏、伸縮されてもフックに吊られている荷物Wの鉛直方向の座標を維持する。従って、操縦者は、ブーム9の動きに合わせて荷物Wの鉛直方向の位置を制御する必要がない。これにより、操縦者は、クレーン1によって作業現場の状況をリアルタイムで把握しつつ、容易な操作で荷物Wを目的位置まで搬送することができる。 The image processing device 26 can easily calculate the converted passing point coordinate Tc(n) of the passing point coordinate T(n) specified on the image P based on the rotation center coordinate C. Therefore, the operator of the crane 1 can set the passing point of the tip of the boom 9 on the image P while checking the situation around the crane 1 on the image P in real time. In addition, the control device 27 performs automatic transport control to control each actuator so that the tip of the boom 9 passes the passing point at a predetermined speed. At this time, the crane 1 maintains the vertical coordinate of the luggage W suspended from the hook even if the boom 9 is raised and lowered so that the tip of the boom 9 passes the passing point specified by the operator. Therefore, the operator does not need to control the vertical position of the luggage W in accordance with the movement of the boom 9. As a result, the operator can transport the luggage W to the target position with easy operations while grasping the situation of the work site in real time using the crane 1.

次に、図7と図8とを用いて、本発明の第2実施形態に係るクレーン1Aについて説明する。なお、以下の実施形態に係るクレーン1Aは、図1から図11に示すクレーン1が適用されるものとして、その説明で用いた名称、図番、符号を用いることで、同じものを指す。よって、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, a crane 1A according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 7 and 8. Note that the crane 1A according to the following embodiments will refer to the same crane 1 shown in Figures 1 to 11, and the names, drawing numbers, and symbols used in the description will be used to refer to the same thing. Therefore, in the following embodiments, specific descriptions of the same points as in the embodiments already described will be omitted, and the description will focus on the differences.

図7に示すように、クレーン1Aは、任意の場所に移動可能な移動式クレーンである。クレーン1Aは、車両2、クレーン装置6、撮影装置20、表示装置24、第1GNSS受信機28、方位センサ29、第2GNSS受信機30、通信機25、画像処理装置26、制御装置27を有する。 As shown in FIG. 7, the crane 1A is a mobile crane that can be moved to any location. The crane 1A has a vehicle 2, a crane device 6, an imaging device 20, a display device 24, a first GNSS receiver 28, a direction sensor 29, a second GNSS receiver 30, a communication device 25, an image processing device 26, and a control device 27.

第1GNSS受信機28は、全球測位衛星システム(Global Navigation Satellite System)を構成する受信機である。第1GNSS受信機28は、衛星から測距電波を受信し、受信機の絶対座標である緯度、経度、標高を算出するものである。第1GNSS受信機28は、ブーム9の旋回中心に設けられている。クレーン1Aは、第1GNSS受信機28によって、ブーム9の旋回中心の絶対座標を取得することができる。 The first GNSS receiver 28 is a receiver that constitutes the Global Navigation Satellite System. The first GNSS receiver 28 receives ranging radio waves from satellites and calculates the absolute coordinates of the receiver, which are latitude, longitude, and altitude. The first GNSS receiver 28 is provided at the rotation center of the boom 9. The crane 1A can obtain the absolute coordinates of the rotation center of the boom 9 by using the first GNSS receiver 28.

方位センサ29は、方位を検出するものである。方位センサ29は、MRセンサ、MIセンサ等の地磁気センサ、2つのアンテナを有するGNSS受信機等から構成される。方位センサ29は、ブーム9の延伸方向の方位を検出する。方位センサ29は、ブーム9の旋回中心に設けられている。方位センサ29は、第1GNSS受信機28が兼用する構成でもよい。 The orientation sensor 29 detects the orientation. The orientation sensor 29 is composed of a geomagnetic sensor such as an MR sensor or an MI sensor, a GNSS receiver having two antennas, etc. The orientation sensor 29 detects the orientation in the extension direction of the boom 9. The orientation sensor 29 is provided at the center of rotation of the boom 9. The orientation sensor 29 may also be configured to be shared by the first GNSS receiver 28.

第2GNSS受信機30は、全球測位衛星システム(Global Navigation Satellite System)を構成する受信機である。第2GNSS受信機30は、衛星から測距電波を受信し、受信機の絶対座標である緯度、経度、標高を算出するものである。第2GNSS受信機30は、撮影装置20の無人飛行体21に設けられている。第2GNSS受信機30は、算出した絶対座標をクレーン1Aは、第2GNSS受信機30によって、無人飛行体21に設けられているカメラ22の絶対座標を取得することができる。 The second GNSS receiver 30 is a receiver that constitutes the Global Navigation Satellite System. The second GNSS receiver 30 receives ranging radio waves from satellites and calculates the receiver's absolute coordinates, which are latitude, longitude, and altitude. The second GNSS receiver 30 is provided on the unmanned aerial vehicle 21 of the imaging device 20. The second GNSS receiver 30 uses the calculated absolute coordinates to enable the crane 1A to obtain the absolute coordinates of the camera 22 provided on the unmanned aerial vehicle 21 via the second GNSS receiver 30.

通信機25は、第1GNSS受信機28が算出した絶対座標を受信することができる。通信機25は、第2GNSS受信機30が算出した絶対座標を受信することができる。 The communication device 25 can receive absolute coordinates calculated by the first GNSS receiver 28. The communication device 25 can receive absolute coordinates calculated by the second GNSS receiver 30.

図8に示すように、画像処理装置26は、カメラ22が撮影した画像Pを処理する。画像処理装置26は、第1GNSS受信機28が受信した旋回中心の絶対座標である絶対旋回中心座標Caと、方位センサ29が算出したブーム9の延伸方向の方位Dと、第2GNSS受信機30が受信したカメラ22の絶対座標である絶対カメラ座標Iaと、ブーム9の姿勢情報とから画像Pの座標系を絶対座標系に変換する変換式を算出することができる。画像処理装置26は、変換式を用いてブーム9の先端の絶対座標である絶対先端座標Baとを算出することができる。また、画像処理装置26は、変換式を用いて表示装置24に入力されたブーム9の先端の通過点の通過点座標T(n)から絶対通過点座標Ta(n)を算出することができる。画像処理装置26は、算出した絶対通過点座標Ta(n)を、制御装置27に送信する。 As shown in FIG. 8, the image processing device 26 processes the image P captured by the camera 22. The image processing device 26 can calculate a conversion formula for converting the coordinate system of the image P into an absolute coordinate system from the absolute rotation center coordinate Ca, which is the absolute coordinate of the rotation center received by the first GNSS receiver 28, the direction D of the extension direction of the boom 9 calculated by the direction sensor 29, the absolute camera coordinate Ia, which is the absolute coordinate of the camera 22 received by the second GNSS receiver 30, and the attitude information of the boom 9. The image processing device 26 can calculate the absolute tip coordinate Ba, which is the absolute coordinate of the tip of the boom 9, using the conversion formula. In addition, the image processing device 26 can calculate the absolute pass point coordinate Ta(n) from the pass point coordinate T(n) of the pass point of the tip of the boom 9 input to the display device 24 using the conversion formula. The image processing device 26 transmits the calculated absolute pass point coordinate Ta(n) to the control device 27.

以下に、図9を用いて、画像処理装置26による画像処理について説明する。なお、撮影装置20が撮影する画像Pには、クレーン1Aとクレーン1Aの周囲の作業現場が含まれている。クレーン1Aは、荷物Wをサブウインチ15によって所定の高さまで吊り上げた状態であるものとする。撮影装置20の無人飛行体21は、搬送開始前のブーム9の先端の上方でホバリングしているものとする。また、無人飛行体21は、ブーム9が移動してもホバリング位置を維持するものとする。この際、画像処理装置26は、自動的または操縦者によって指定された建造物等の目標物の画面上の位置が変動しないように揺れ補正を行っているものとする。 Image processing by the image processing device 26 will be described below with reference to FIG. 9. Note that the image P captured by the imaging device 20 includes the crane 1A and the work site around the crane 1A. The crane 1A is assumed to be in a state in which the cargo W is hoisted to a predetermined height by the sub-winch 15. The unmanned aerial vehicle 21 of the imaging device 20 is assumed to be hovering above the tip of the boom 9 before the start of transportation. The unmanned aerial vehicle 21 is assumed to maintain the hovering position even if the boom 9 moves. At this time, the image processing device 26 is assumed to perform sway correction so that the position on the screen of the target object, such as a building designated automatically or by the pilot, does not fluctuate.

クレーン1Aの画像処理装置26は、通信機25を介してカメラ22が撮影したクレーン1Aの上方からの画像Pを単位時間毎に取得する。合わせて、画像処理装置26は、制御装置27からブーム9の姿勢情報を単位時間毎に取得する。画像処理装置26は、取得した画像Pを表示装置24に表示させる。 The image processing device 26 of the crane 1A acquires an image P from above the crane 1A taken by the camera 22 via the communication device 25 every unit time. In addition, the image processing device 26 acquires posture information of the boom 9 from the control device 27 every unit time. The image processing device 26 displays the acquired image P on the display device 24.

画像処理装置26は、第1GNSS受信機28から絶対旋回中心座標Caを取得し、方位センサ29からブーム9の延伸方向の方位Dを取得し、第2GNSS受信機30から絶対カメラ座標Iaを取得する。画像処理装置26は、絶対カメラ座標Iaと絶対旋回中心座標Caとの位置関係に基づいて、絶対旋回中心座標Caとブーム9の延伸方向の方位Dとブーム9の姿勢情報とから絶対先端座標Baを算出する。また、画像処理装置26は、絶対カメラ座標Iaと、カメラ22の画角情報とに基づいて、画像Pの座標系における座標を絶対座標に変換する変換式を算出する。 The image processing device 26 acquires the absolute turning center coordinate Ca from the first GNSS receiver 28, acquires the direction D of the extension direction of the boom 9 from the direction sensor 29, and acquires the absolute camera coordinate Ia from the second GNSS receiver 30. Based on the positional relationship between the absolute camera coordinate Ia and the absolute turning center coordinate Ca, the image processing device 26 calculates the absolute tip coordinate Ba from the absolute turning center coordinate Ca, the direction D of the extension direction of the boom 9, and the attitude information of the boom 9. Furthermore, based on the absolute camera coordinate Ia and the angle of view information of the camera 22, the image processing device 26 calculates a conversion formula for converting coordinates in the coordinate system of the image P into absolute coordinates.

画像処理装置26は、操縦者が表示装置24の画面上から入力した複数の通過点の座標である通過点座標T(n)を算出する。画像処理装置26は、絶対カメラ座標Iaと、カメラ22の画角情報とに基づいて算出した関係式によって、算出した通過点座標T(n)から絶対通過点座標Ta(n)を算出する。つまり、画像処理装置26は、画像P上の位置を示す通過点座標T(n)から作業現場における実際の位置を絶対座標で示す絶対通過点座標Ta(n)を算出する。画像処理装置26は、算出した絶対通過点座標Ta(n)を制御装置27に送信する。 The image processing device 26 calculates passing point coordinates T(n), which are the coordinates of multiple passing points input by the operator on the screen of the display device 24. The image processing device 26 calculates absolute passing point coordinates Ta(n) from the calculated passing point coordinates T(n) using a relational expression calculated based on the absolute camera coordinates Ia and the angle of view information of the camera 22. In other words, the image processing device 26 calculates absolute passing point coordinates Ta(n), which indicate the actual position at the work site in absolute coordinates, from the passing point coordinates T(n), which indicate the position on the image P. The image processing device 26 transmits the calculated absolute passing point coordinates Ta(n) to the control device 27.

制御装置27は、取得した複数の絶対通過点座標Ta(n)と絶対先端座標Baとからブーム9の先端を各絶対通過点座標Ta(n)に移動させるための各アクチュエータの作動量を絶対通過点座標Ta(n)毎に算出する。また、制御装置27は、吊り下げられている荷物Wの鉛直方向の座標を維持するためのサブウインチ15の作動量を算出する。 The control device 27 calculates, for each absolute pass point coordinate Ta(n), the amount of operation of each actuator for moving the tip of the boom 9 to each absolute pass point coordinate Ta(n) from the acquired multiple absolute pass point coordinates Ta(n) and absolute tip coordinate Ba. The control device 27 also calculates the amount of operation of the sub winch 15 for maintaining the vertical coordinate of the suspended cargo W.

以下に、図10を用いて、クレーン1Aの自動搬送制御について説明する。本実施形態において、撮影装置20は、カメラ22を備えた無人飛行体21が所定の位置にホバリングしながら下方のクレーン1Aを撮影しているものとする。また、制御装置27および画像処理装置26は、ブーム9の姿勢情報を有しているものとする。 The automatic transport control of the crane 1A will be described below with reference to FIG. 10. In this embodiment, the photographing device 20 is an unmanned aerial vehicle 21 equipped with a camera 22 that photographs the crane 1A below while hovering at a predetermined position. The control device 27 and image processing device 26 are also assumed to have attitude information of the boom 9.

図10に示すように、クレーン1Aにおける自動搬送制御のステップS110において、制御装置27に含まれる画像処理装置26は、カメラ22が撮影した最新の画像Pを取得する。画像処理装置26は、ステップをステップS220に移行させる。 As shown in FIG. 10, in step S110 of the automatic transport control of the crane 1A, the image processing device 26 included in the control device 27 acquires the latest image P captured by the camera 22. The image processing device 26 transitions to step S220.

ステップS220において、画像処理装置26は、第1GNSS受信機28から絶対旋回中心座標Caを取得し、方位センサ29から延伸方向の方位Dを取得し、第2GNSS受信機30から絶対カメラ座標Iaを取得する。画像処理装置26は、ステップをステップS230に移行させる。 In step S220, the image processing device 26 acquires the absolute turning center coordinate Ca from the first GNSS receiver 28, acquires the orientation D in the extension direction from the orientation sensor 29, and acquires the absolute camera coordinate Ia from the second GNSS receiver 30. The image processing device 26 transitions to step S230.

ステップS230において、画像処理装置26は、絶対カメラ座標Iaと絶対旋回中心座標Caの位置関係に基づいて、絶対旋回中心座標Caとブーム9の延伸方向の方位Dとブーム9の姿勢情報とから絶対先端座標Baを算出する。画像処理装置26は、ステップをステップS240に移行させる。 In step S230, the image processing device 26 calculates the absolute tip coordinate Ba from the absolute turning center coordinate Ca, the direction D of the extension direction of the boom 9, and the attitude information of the boom 9 based on the positional relationship between the absolute camera coordinate Ia and the absolute turning center coordinate Ca. The image processing device 26 transitions to step S240.

ステップS240において、画像処理装置26は、絶対カメラ座標Iaと、カメラ22の画角情報とに基づいて、画像Pの座標系における座標を絶対座標に変換する変換式を算出する。画像処理装置26は、ステップをステップS140に移行させる。 In step S240, the image processing device 26 calculates a conversion equation for converting the coordinates in the coordinate system of the image P into absolute coordinates based on the absolute camera coordinates Ia and the angle of view information of the camera 22. The image processing device 26 transitions to step S140.

ステップS150において、画像処理装置26は、表示装置24から入力された通過点の位置を画像Pの座標系で示した通過点座標T(n)として算出する。画像処理装置26は、ステップをS260に移行させる。 In step S150, the image processing device 26 calculates the position of the passing point input from the display device 24 as passing point coordinates T(n) indicated in the coordinate system of the image P. The image processing device 26 then proceeds to step S260.

ステップS260において、画像処理装置26は、画像Pの座標系における座標を絶対座標に変換する変換式によって通過点座標T(n)から絶対通過点座標Ta(n)を算出する。画像処理装置26は、ステップをS170に移行させる。 In step S260, the image processing device 26 calculates the absolute pass-point coordinate Ta(n) from the pass-point coordinate T(n) using a conversion formula that converts coordinates in the coordinate system of the image P into absolute coordinates. The image processing device 26 transitions to step S170.

ステップS300において、制御装置27は、ブーム9の先端が全ての絶対通過点座標Ta(n)を通過したか否か判定する。
その結果、ブーム9の先端が全ての絶対通過点座標Ta(n)を通過した場合、すなわち、荷物Wが目的位置まで搬送された場合、制御装置27はステップを終了させる。
一方、ブーム9の先端が全ての絶対通過点座標Ta(n)を通過していない場合、制御装置27はステップをステップS180に移行させる。
In step S300, the control device 27 determines whether or not the tip of the boom 9 has passed through all the absolute pass-point coordinates Ta(n).
As a result, when the tip of the boom 9 has passed through all the absolute passing point coordinates Ta(n), that is, when the luggage W has been transported to the destination position, the control device 27 ends the step.
On the other hand, if the tip of the boom 9 has not passed through all of the absolute pass-through point coordinates Ta(n), the control device 27 transitions to step S180.

このように構成することで、制御装置27は、ブーム9の絶対旋回中心座標Caとブーム9の延伸方向の方位Dと絶対カメラ座標Iaと、カメラ22の画角情報と、ブーム9の姿勢情報とから、絶対先端座標Baを算出する。また、制御装置27は、絶対カメラ座標Iaとカメラ22の画角情報とに基づいて画像Pの座標系における座標を絶対座標に変換する変換式を算出する。これにより、画像Pの座標系を絶対座標系に変換することができる。 With this configuration, the control device 27 calculates the absolute tip coordinate Ba from the absolute rotation center coordinate Ca of the boom 9, the orientation D of the extension direction of the boom 9, the absolute camera coordinate Ia, the angle of view information of the camera 22, and the attitude information of the boom 9. The control device 27 also calculates a conversion formula for converting coordinates in the coordinate system of the image P into absolute coordinates based on the absolute camera coordinate Ia and the angle of view information of the camera 22. This makes it possible to convert the coordinate system of the image P into an absolute coordinate system.

従って、クレーン1Aの操縦者は、画像P上でクレーン1Aの周囲の状況をリアルタイムで確認しながらブーム9の先端の通過点を画像P上で設定することができる。また、制御装置27は、ブーム9の先端が通過点を通過するように各アクチュエータを制御する自動搬送制御を行う。これにより、操縦者は、クレーン1Aによって作業現場の状況をリアルタイムで把握しつつ、容易な操作で荷物Wを目的位置まで搬送することができる。 The operator of the crane 1A can therefore set a passing point for the tip of the boom 9 on the image P while checking the situation around the crane 1A on the image P in real time. The control device 27 also performs automatic transport control to control each actuator so that the tip of the boom 9 passes through the passing point. This allows the operator to transport the cargo W to the destination position with simple operations while grasping the situation at the work site in real time using the crane 1A.

なお、上述の各実施形態において、クレーン1、1Aは、荷物Wと建造物等の障害物との接触を監視する障害物撮影装置31を更に備えていてもよい。
図11に示すように、本発明の第2実施形態の他の実施形態として、クレーン1Aは、障害物用無人飛行体32と、障害物用カメラ33とを含む障害物撮影装置31を備える。
In each of the above-described embodiments, the crane 1, 1A may further include an obstacle photographing device 31 that monitors contact between the luggage W and an obstacle such as a building.
As shown in FIG. 11 , as another embodiment of the second embodiment of the present invention, a crane 1A is equipped with an obstacle photography device 31 including an obstacle unmanned aerial vehicle 32 and an obstacle camera 33 .

障害物用無人飛行体32は、制御信号によって遠隔操作および自立飛行可能な自立型無人飛行体(ドローン)である。障害物用無人飛行体32は、例えば、複数のプロペラを有するマルチコプターである。障害物用無人飛行体32は、遠隔操作端末23と制御信号等を送受信可能に構成されている。これにより、障害物用無人飛行体32は、遠隔操作端末23によって任意の位置に移動可能に構成されている。 The obstacle unmanned aerial vehicle 32 is an autonomous unmanned aerial vehicle (drone) that can be remotely controlled and fly autonomously by control signals. The obstacle unmanned aerial vehicle 32 is, for example, a multicopter with multiple propellers. The obstacle unmanned aerial vehicle 32 is configured to be able to send and receive control signals and the like to and from the remote control terminal 23. As a result, the obstacle unmanned aerial vehicle 32 is configured to be able to move to any position by the remote control terminal 23.

障害物用カメラ33は、障害物用無人飛行体32に設けられている。障害物用カメラ33は、障害物用無人飛行体32から任意の方向を撮影可能に構成されている。障害物用カメラ33は、遠隔操作端末23からの制御信号等を取得可能に構成されている。また、障害物用カメラ33は、撮影した画像データを画像処理装置26に送信可能に構成されている。これにより、障害物用カメラ33は、遠隔操作端末23によって、撮影の開始、停止、撮影方向の決定、ズーム等の操作を行うことができる。 The obstacle camera 33 is provided on the obstacle unmanned aerial vehicle 32. The obstacle camera 33 is configured to be able to capture images in any direction from the obstacle unmanned aerial vehicle 32. The obstacle camera 33 is configured to be able to acquire control signals and the like from the remote control terminal 23. The obstacle camera 33 is also configured to be able to transmit captured image data to the image processing device 26. This allows the obstacle camera 33 to be operated by the remote control terminal 23 to start and stop capture, determine the capture direction, zoom, and perform other operations.

自動搬送制御が開始されると、制御装置27は、荷物Wと荷物Wの周辺を撮影可能な位置を維持しつつ荷物Wに追従するように障害物用無人飛行体32を制御する。制御装置27は、サブウインチ15を操作する操作スイッチの操作信号を取得すると、操作信号に応じたサブウインチ15の制御信号を生成する。制御装置27は、荷物Wの吊り下げ位置を維持する制御を解除してサブウインチ15の操作スイッチの操作信号に基づいて荷物Wの吊り下げ位置を変更する。同時に、制御装置27は、荷物Wの吊り下げ位置に追従するように障害物用無人飛行体32を自動的に制御する。制御装置27は、障害物用カメラ33によって荷物Wと荷物Wの周辺の画像Pを取得する。 When automatic transport control is started, the control device 27 controls the obstacle unmanned aerial vehicle 32 to follow the luggage W while maintaining a position where it can photograph the luggage W and its surroundings. When the control device 27 acquires an operation signal from an operation switch that operates the sub-winch 15, it generates a control signal for the sub-winch 15 in response to the operation signal. The control device 27 releases the control that maintains the hanging position of the luggage W and changes the hanging position of the luggage W based on the operation signal from the operation switch of the sub-winch 15. At the same time, the control device 27 automatically controls the obstacle unmanned aerial vehicle 32 to follow the hanging position of the luggage W. The control device 27 acquires an image P of the luggage W and its surroundings by the obstacle camera 33.

障害物撮影装置31を備えるクレーン1Aの操縦者は、自動搬送制御時に荷物Wの鉛直方向の位置を変更する場合、障害物撮影装置31からの画像Pを確認しながら荷物Wの鉛直方向の位置を調整することができる。また、障害物撮影装置31を備えるクレーン1Aの操縦者は、遠隔操作端末23から障害物用無人飛行体32を任意の位置に移動させることができる。これにより、操縦者は、クレーン1Aによって作業現場の状況をリアルタイムで把握しつつ、容易な操作で荷物Wを目的位置まで搬送することができる。 When changing the vertical position of the luggage W during automatic transport control, the operator of the crane 1A equipped with the obstacle photography device 31 can adjust the vertical position of the luggage W while checking the image P from the obstacle photography device 31. In addition, the operator of the crane 1A equipped with the obstacle photography device 31 can move the obstacle unmanned aerial vehicle 32 to any position from the remote control terminal 23. This allows the operator to transport the luggage W to the desired position with simple operations while grasping the situation at the work site in real time using the crane 1A.

なお、上述の各実施形態において、クレーン1、1Aの制御装置27は、自動搬送制御時にブーム9の先端が通過点を全て通過するとブーム9を停止させる。しかしながら、制御装置27は、操縦者による停止信号を取得するとブーム9の移動を停止させる構成でもよい。 In each of the above-described embodiments, the control device 27 of the crane 1, 1A stops the boom 9 when the tip of the boom 9 passes all passing points during automatic transport control. However, the control device 27 may be configured to stop the movement of the boom 9 when it receives a stop signal from the operator.

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。さら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、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The above-mentioned embodiment is merely a representative example, and various modifications can be made without departing from the gist of the embodiment. Of course, the present invention can be implemented in various other forms, and the scope of the present invention is indicated by the claims, and further includes the equivalent meanings described in the claims, and all modifications within the scope of the claims.

1 移動式クレーン
9 ブーム
20 撮影装置
24 表示装置
21 無人飛行体
22 カメラ
26 画像処理装置
27 制御装置
P 画像
C 旋回中心座標
B 先端座標
T(n) 通過点座標
REFERENCE SIGNS LIST 1 Mobile crane 9 Boom 20 Shooting device 24 Display device 21 Unmanned aerial vehicle 22 Camera 26 Image processing device 27 Control device P Image C Rotation center coordinate B Tip coordinate T(n) Passing point coordinate

Claims (7)

旋回台に起伏自在のブームが設けられた移動式クレーンであって、
前記ブームを備えた前記移動式クレーンと前記移動式クレーンの周囲とを上方から撮影する撮影装置と、
前記撮影装置が撮影した画像を表示し、且つ前記ブームの移動軌跡を入力可能な表示装置と、
前記移動式クレーンのアクチュエータを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記撮影装置が撮影した前記移動式クレーンおよび前記移動式クレーンの周囲を含む画像を取得し、前記表示装置に前記画像を表示させ、前記画像と前記ブームの姿勢情報とから前記画像の座標系における前記ブームの旋回中心の座標および前記画像の座標系における前記ブームの先端の座標を算出し、前記画像上で設定された前記ブームの先端が通過する通過点の前記画像の座標系における座標を算出し、前記ブームの先端が前記通過点を所定の速度で通過するように前記移動式クレーンのアクチュエータを制御する、移動式クレーン。
A mobile crane having a swivel base and a freely raising and lowering boom,
an imaging device that images the mobile crane equipped with the boom and the surroundings of the mobile crane from above;
a display device that displays the image captured by the imaging device and is capable of inputting a movement trajectory of the boom;
A control device for controlling an actuator of the mobile crane,
The control device includes:
A mobile crane which acquires an image including the mobile crane and the surrounding area captured by the imaging device, displays the image on the display device, calculates the coordinates of the boom's center of rotation in the coordinate system of the image and the coordinates of the tip of the boom in the coordinate system of the image from the image and posture information of the boom, calculates the coordinates in the coordinate system of the image of a passing point through which the tip of the boom passes, which is set on the image, and controls an actuator of the mobile crane so that the tip of the boom passes through the passing point at a predetermined speed.
前記制御装置は、
前記撮影装置が撮影した画像から前記ブームの先端部の画像を検出し、前記ブームの先端部の画像の向きおよび大きさと、前記ブームの姿勢情報とから前記画像における前記ブームの旋回中心の座標および前記画像の座標系における前記ブームの先端の座標を算出する、請求項1に記載の移動式クレーン。
The control device includes:
2. The mobile crane according to claim 1, wherein an image of the tip of the boom is detected from an image captured by the photographing device, and a coordinate of a center of rotation of the boom in the image and a coordinate of the tip of the boom in a coordinate system of the image are calculated from a direction and a size of the image of the tip of the boom and attitude information of the boom.
旋回台に起伏自在のブームが設けられた移動式クレーンであって、
前記ブームを備えた前記移動式クレーンと前記移動式クレーンの周囲とを上方から撮影する撮影装置と、
前記ブームの旋回中心の絶対座標を検出する第1GNSS受信機と、
前記ブームの延伸方向の方位を検出する方位センサと、
前記撮影装置の絶対座標を検出する第2GNSS受信機と、
前記撮影装置が撮影した画像を表示し、且つ前記ブームの移動軌跡を入力可能な表示装置と、
前記移動式クレーンのアクチュエータを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記撮影装置が撮影した前記移動式クレーンおよび前記移動式クレーンの周囲を含む画像を取得し、前記表示装置に前記画像を表示させ、前記第1GNSS受信機から前記ブームの旋回中心の絶対座標を取得し、前記方位センサから前記ブームの延伸方向の方位を取得し、前記第2GNSS受信機から前記撮影装置の絶対座標を取得し、前記ブームの旋回中心の絶対座標と、前記撮影装置の絶対座標と、前記ブームの姿勢情報とから前記ブームの先端の絶対座標を算出し、
前記ブームの旋回中心の絶対座標と、前記撮影装置の絶対座標と、前記ブームの先端の絶対座標と、前記撮影装置の画角情報とから前記画像上の位置で設定された前記ブームの先端が通過する通過点の絶対座標を算出し、前記ブームの先端が前記通過点の絶対座標を所定の速度で通過するように前記移動式クレーンのアクチュエータを制御する、移動式クレーン。
A mobile crane having a swivel base and a freely raising and lowering boom,
an imaging device that images the mobile crane equipped with the boom and the surroundings of the mobile crane from above;
A first GNSS receiver for detecting absolute coordinates of a rotation center of the boom;
An orientation sensor for detecting an orientation of the extension direction of the boom;
A second GNSS receiver for detecting absolute coordinates of the photographing device;
a display device that displays the image captured by the imaging device and is capable of inputting a movement trajectory of the boom ;
A control device for controlling an actuator of the mobile crane,
The control device includes:
acquiring an image including the mobile crane and the surroundings of the mobile crane photographed by the photographing device, displaying the image on the display device, acquiring absolute coordinates of a rotation center of the boom from the first GNSS receiver, acquiring an orientation of the extension direction of the boom from the orientation sensor, acquiring absolute coordinates of the photographing device from the second GNSS receiver, and calculating absolute coordinates of the tip of the boom from the absolute coordinates of the rotation center of the boom, the absolute coordinates of the photographing device, and attitude information of the boom,
a mobile crane which calculates absolute coordinates of a passing point through which the tip of the boom, which is set at a position on the image, from the absolute coordinates of the boom's rotation center, the absolute coordinates of the camera, the absolute coordinates of the tip of the boom, and angle of view information of the camera, and controls an actuator of the mobile crane so that the tip of the boom passes through the absolute coordinates of the passing point at a predetermined speed.
前記撮影装置は、
無人飛行体と、前記無人飛行体に設けられているカメラとから構成される請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の移動式クレーン。
The imaging device is
A mobile crane as described in any one of claims 1 to 3, comprising an unmanned aerial vehicle and a camera mounted on the unmanned aerial vehicle.
前記制御装置は、
前記ブームからウインチによって繰り出しおよび繰り入れ自在に構成されているワイヤロープに吊り下げられているフックの地面からの鉛直方向の座標を算出し、前記ブームの先端が前記通過点を通過するように前記ブームを制御する際、前記フックの地面からの鉛直方向の座標を維持するように前記ウインチを制御する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の移動式クレーン。
The control device includes:
5. A mobile crane as claimed in any one of claims 1 to 4, wherein the vertical coordinate from the ground of a hook suspended from a wire rope configured to be freely reeled in and out from the boom by a winch is calculated, and when the boom is controlled so that the tip of the boom passes through the passing point, the winch is controlled so as to maintain the vertical coordinate of the hook from the ground.
前記制御装置は、
前記ウインチを操作するウインチ用操作具の操作信号を取得すると、前記操作信号に基づいて前記ウインチを制御する請求項5に記載の移動式クレーン。
The control device includes:
The mobile crane according to claim 5, wherein when an operation signal of a winch operating tool for operating the winch is acquired, the winch is controlled based on the operation signal.
無人飛行体と、前記無人飛行体に設けられているカメラとから構成される障害物撮影装置を更に有し、
前記障害物撮影装置は、
前記フックに追従しながら前記フックの周辺を撮影する請求項5から請求項6のいずれか一項に記載の移動式クレーン。
The method further includes an obstacle photographing device including an unmanned aerial vehicle and a camera provided on the unmanned aerial vehicle,
The obstacle photographing device is
The mobile crane according to claim 5 or 6, wherein an image of the periphery of the hook is photographed while following the hook.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003020192A (en) 2001-07-09 2003-01-21 Tadano Ltd Crane operation control device
JP2011102167A (en) 2009-11-10 2011-05-26 Ohbayashi Corp Hanging load position monitoring system for crane, and hanging tool
JP2018095364A (en) 2016-12-09 2018-06-21 株式会社タダノ Crane contact monitoring system
JP2018095370A (en) 2016-12-09 2018-06-21 株式会社タダノ Crane
JP2019048681A (en) 2017-09-08 2019-03-28 住友重機械搬送システム株式会社 Cargo conveying system, cargo conveying device and cargo conveying method
JP2019123594A (en) 2018-01-16 2019-07-25 株式会社東芝 Crane operation system
JP2019205168A (en) 2019-05-31 2019-11-28 鹿島建設株式会社 Monitoring device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003020192A (en) 2001-07-09 2003-01-21 Tadano Ltd Crane operation control device
JP2011102167A (en) 2009-11-10 2011-05-26 Ohbayashi Corp Hanging load position monitoring system for crane, and hanging tool
JP2018095364A (en) 2016-12-09 2018-06-21 株式会社タダノ Crane contact monitoring system
JP2018095370A (en) 2016-12-09 2018-06-21 株式会社タダノ Crane
JP2019048681A (en) 2017-09-08 2019-03-28 住友重機械搬送システム株式会社 Cargo conveying system, cargo conveying device and cargo conveying method
JP2019123594A (en) 2018-01-16 2019-07-25 株式会社東芝 Crane operation system
JP2019205168A (en) 2019-05-31 2019-11-28 鹿島建設株式会社 Monitoring device

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