JP7668658B2 - クレーンの監視装置及びクレーン - Google Patents

Description

本発明は、クレーンの監視装置及びクレーンに関する。

クレーンの周囲の監視のために、クレーンのいずれかの箇所に監視カメラを装備し、監視領域を撮像して視覚的に確認可能とすることが従来から行われている。
従来のクレーンの監視装置は、ブームの先端部にフックを含む範囲を撮像可能なカメラを設け、ブームとジブの姿勢の変化及びワイヤロープの繰り出し量の変化からフックの遠近を求めて、撮像画像の中心を切り取って表示していた（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１９－１５６５３３号公報

しかしながら、上記従来のクレーンの監視装置は、撮像画像のフックの部分を切り取って拡縮等を行って表示するに過ぎず、不鮮明な画像となり十分な監視が行えないおそれがあった。

本発明は、良好な監視を可能とすることを目的とする。

本発明は、クレーンの特定部位であるフックを監視するカメラを有するクレーンの監視装置であって、
前記カメラは、前記特定部位に対して相対位置が変化する部位に設置され、
前記カメラの視線を、撮像範囲の中心に前記特定部位が近づくように移動させ、
前記クレーンの上部旋回体の旋回中又は旋回終了時には、前記撮像範囲の中心に前記特定部位が近づくように前記カメラの視線を移動させることを行わない、という構成としている。
また、他の本発明は、クレーンの特定部位であるフックを監視するカメラを有するクレーンの監視装置であって、
前記フックの揺れの大きさを認識可能に表示する揺れ表示部と、
撮像画像を表示する表示部と、
前記カメラの撮像方向前方に配置された基準部材と、
を有し、
前記カメラの視線を、撮像範囲の中心に前記特定部位が近づくように移動させ、
前記カメラにより撮像されたフックおよび前記基準部材を含む画像を、前記フックの揺れの大きさを認識可能な画像として前記表示部に表示する、という構成としている。
また、他の本発明は、クレーンの特定部位を監視するカメラを有するクレーンの監視装置であって、
撮像画像を表示する表示部を有し、
前記カメラの視線を、撮像範囲の中心に前記特定部位が近づくように移動させ、
前記カメラは、前記撮像範囲の拡縮が可能であり、
前記撮像範囲の拡縮の比率が異なる複数の画面を前記表示部に表示する、という構成としている。
また、他の本発明は、クレーンの特定部位を監視するカメラを有するクレーンの監視装置であって、
前記カメラの視線を、撮像範囲の中心に前記特定部位が近づくように移動させ、
前記撮像範囲の中心に前記特定部位が近づくように前記カメラの視線の移動させるための複数の条件を有し、
前記複数の条件を選択可能とする、という構成としている。
また、他の本発明は、クレーンであって、
上記各構成のクレーンの監視装置を備える、という構成としている。

本発明によれば、監視対象を良好に監視することが可能となる。

本発明の実施形態に係る監視装置を搭載したクレーンの側面図である。 図２（Ａ）はカメラの周辺の拡大側面図、図２（Ｂ）はカメラのカバーの斜視図である。 クレーン端末の構成を示すブロック図である。 フックの撮像制御における撮像画像の表示画面を示す。 撮像制御における拡縮処理実行時の撮像画像の表示画面を示す。 撮像制御のフローチャートである。 図６に続く撮像制御のフローチャートである。 撮像画像の拡縮の変更の前後の撮像画像をそれぞれ一つの表示画面に分割表示した表示例である。 カウンタウエイトを監視対象としてカメラの配置を変更した例を示すクレーンの側面図である。 図９のカメラによるカウンタウエイトの撮像画像の表示画面の一例である。

［クレーンの概略］
図１は本発明の実施形態に係る監視装置を搭載したクレーンの側面図である。
ここではクレーン２０として、いわゆる移動式のタワークレーンを例示する。以下のクレーン２０の記載に関して、上部旋回体２２から見て前方を「前」、上部旋回体２２から見て後方を「後」、上部旋回体２２から見て左手側を「左」、上部旋回体２２から見て右手側を「右」とする。また、以下の説明において、特に言及しない場合には、上部旋回体２２における前方と下部走行体２１における前方とが一致している状態にある前提で各部の方向を説明する。

図示のように、クレーン２０は、自走可能なクローラ式の下部走行体２１と、下部走行体２１上に旋回可能に搭載された上部旋回体２２と、上部旋回体２２の前側に起伏可能に取付けられたフロントアタッチメント２３とを含んで構成されている。

上部旋回体２２は、前，後方向に延びる旋回フレーム２２１を有している。旋回フレーム２２１の前側には、後述するタワーブーム２４の基端が起伏可能に取付けられている。

また、旋回フレーム２２１において、タワーブーム２４の取り付け位置の後方には、後述するマスト２２４の基端が回動可能に取付けられている。さらに、旋回フレーム２２１における、マスト２２４の取り付け位置よりも後方には、後述するバックストップ２２５の基端が回動可能に取付けられている。

旋回フレーム２２１の後端には、フロントアタッチメント２３および吊荷との重量バランスをとるカウンタウエイト２２６が配設されている。また、その近傍には、ブーム起伏ウインチ等（図示せず）が配設されている。一方、旋回フレーム２２１の前端右側には、運転席、各種の操作装置（いずれも図示せず）が配置されたキャブ２２７が設けられている。

フロントアタッチメント２３は、クレーン２０の動作部に相当し、上部旋回体２２に設けられ、地上と高所との間で資材等の荷物を運搬するものである。フロントアタッチメント２３は、タワーブーム２４、タワージブ２５、タワーストラット２６を含んで構成されている。

タワーブーム２４は、上部旋回体２２に起伏可能に取付けられている。タワーブーム２４は、下部ブーム２４１と中間ブーム２４２と上部ブーム２４３とにより構成されている。下部ブーム２４１には、後述するジブ起伏ウインチ２４４、主巻ウインチ２４５が取付けられている。

上部ブーム２４３の前端側にはタワージブ２５が起伏可能に取付けられ、上部ブーム２４３の上端側にはタワーストラット２６が揺動可能に取付けられている。また、上部ブーム２４３の後方には、タワーガイドシーブ２４７とガイドシーブ２４８が回転可能に取付けられている。

タワージブ２５は、下部ジブ２５１と中間ジブ２５２と上部ジブ２５３とにより構成されている。上部ジブ２５３の先端側には、ガイドシーブ２５４とポイントシーブ２５５が回転可能に取付けられている。ガイドシーブ２５４とポイントシーブ２５５は、後述の主巻ロープ２５６が巻回されるものである。

タワーストラット２６は、タワーブーム２４の上部ブーム２４３の上端側に揺動可能に取付けられている。タワーストラット２６は、三角形状の構造体である。タワーストラット２６の前端上部にはペンダントロープ２６７の一端が接続され、ペンダントロープ２６７の他端はタワージブ２５の上部ジブ２５３の先端側に接続されている。さらに、タワーストラット２６の後端上部には、後述するブーム側ペンダントロープ２７４が接続されている。

ジブ起伏ウインチ２４４は、タワーストラット２６を介してタワージブ２５を起伏させるものである。ジブ起伏ウインチ２４４とタワーストラット２６との間は、ジブ起伏ロープ２７によって接続されている。
ジブ起伏ロープ２７は、下部スプレッダ２７１の複数のシーブと上部スプレッダ２７２の複数のシーブに順次巻回された状態でジブ起伏ウインチ２４４に巻取られる巻回ロープ２７３と、上部スプレッダ２７２とタワーストラット２６とを連結するブーム側ペンダントロープ２７４とにより構成されている。
従って、ジブ起伏ウインチ２４４によって巻回ロープ２７３を巻取り、巻出すことにより、タワーストラット２６が揺動し、ペンダントロープ２６７を介してタワージブ２５が起伏する。

主巻ウインチ２４５には主巻ロープ２５６の一端側が巻回されている。主巻ロープ２５６の他端側は、ガイドシーブ２４８、２５４、ポイントシーブ２５５を介して吊荷フック２８（以下、フック２８とする）に取付けられている。従って、主巻ウインチ２４５によって主巻ロープ２５６を巻取り、巻出すことにより、フック２８を昇降させることができる。

バックストップ２２５は、旋回フレーム２２１とタワーブーム２４の下部ブーム２４１との間に設けられている。このバックストップ２２５は、起立したタワーブーム２４を背後から支えるものである。

マスト２２４は、その基端が旋回フレーム２２１に回動可能に取付けられている。
マスト２２４の回動端部にはブーム用スプレッダ２２８が設けられ、このブーム用スプレッダ２２８と上部ブーム２４３との間は、一定の長さを有するペンダントロープ２２９を介して接続されている。また、ブーム用スプレッダ２２８は、ブーム起伏ロープ２９１に連結され、当該ブーム起伏ロープ２９１は、旋回フレーム２２１に設けられたタワーブーム起伏ウインチ（図示せず）に巻回されている。

従って、タワーブーム起伏ウインチによってブーム起伏ロープ２９１を巻取ると、ペンダントロープ２２９を介してタワーブーム２４を起立させることができる。一方、タワーブーム起伏ウインチによってブーム起伏ロープ２９１を巻出すと、ペンダントロープ２２９を介してタワーブーム２４を地面側に伏せる（倒す）ことができる。

［カメラについて］
前述したタワージブ２５の先端には、視線を下方に向けたカメラ３９が吊下支持されている。図２（Ａ）はカメラ３９の周辺の拡大側面図、図２（Ｂ）はカメラ３９のカバー３９２の斜視図である。
カメラ３９は、下方に位置する特定部位としてのフック２８を撮像対象としている。カメラ３９は、フック２８を撮像して、フック２８の周囲の監視、フック２８と吊り荷の監視、運搬作業における周囲からの指示の監視等を行う。
また、カメラ３９は、タワージブ２５の先端のように、動作を行う部材であって、当該部材におけるフック２８に対して相対位置が変化する部位に設置されている。

カメラ３９は、撮像を行う光学素子と受光素子を有するカメラ本体３９１と、カメラ本体３９１を格納するカバー３９２と、カバー３９２内でカメラ本体３９１の視線の方向を可動させる可動部３９３と、カバー３９２の正面側に取り付けられた格子３９４と、カバー３９２の背面側に設けられた支柱３９５と、支柱３９５を介してカバー３９２を支持する基部３９６とを備えている。

カメラ本体３９１は、駆動式の光学素子を備え、光学的に撮像画像の拡縮（ズーム）を行うことができる。また、カメラ本体３９１は、撮像画像をデータ化して後述するコントローラ３１に出力する。

基部３９６は、タワージブ２５の上部ジブ２５３の先端近傍の側面に固定装備されている。
支柱３９５は、上端部が基部３９６により揺動可能に支持され、下端部はカバー３９２に固定的に連結されている。支柱３９５は、基部３９６により、自重で揺動可能に垂下支持されている。また、支柱３９５の揺動軸は、タワージブ２５の起伏揺動軸と平行であり、タワージブ２５の起伏動作時にも自重により鉛直下方を向いた状態で垂下される。

カバー３９２は、円筒であり、その中心軸は、支柱３９５と平行である。カバー３９２の正面側は開口し、背面側は支柱３９５が連結されている。カバー３９２の内側において、カメラ本体３９１が可動部３９３を介して正面側に視線を向けて取り付けられている。
カメラ本体３９１は、可動部３９３の基準姿勢における視線がカバー３９２の中心軸と平行に設定されている。従って、基準姿勢において、カメラ本体３９１は、鉛直下方に視線を向けている。
可動部３９３は、二つのアクチュエーターによりカメラ本体３９１を二軸回りに傾動させることができ、カメラ本体３９１の視線を当該視線に直交する二方向に可変させることができる。また、これらの二方向も互いに直交している。
従って、カメラ本体３９１は、可動部３９３の可動範囲内で任意の方向に視線を向けて撮像を行うことができる。

格子３９４は、カバー３９２の正面側開口部に取り付けられている。格子３９４は、メッシュで構成しても良いし、格子模様が記入された透明板で構成してもよい。
格子３９４は、基準姿勢のカメラ本体３９１の視線に対して垂直となるように取り付けられ、カメラ本体３９１の撮像範囲に必ず写り込むようになっている。例えば、カメラ本体３９１がフック２８に重ねて格子３９４を撮像することにより、フック２８の揺れの有無や大きさを把握するために利用することができる。つまり、格子３９４は、フック２８の揺れの大きさを把握するための基準部材として機能する。

［クレーンの制御系］
図３はクレーン端末３０の構成を示すブロック図である。クレーン端末３０は、クレーン２０に搭載された制御端末であり、クレーン２０の各種動作の制御を実行する。
クレーン端末３０は、ＣＰＵや記憶装置であるＲＯＭおよびＲＡＭ、その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成されているコントローラ３１を備えている。

図３に示すように、コントローラ３１には、ロードセル３２１、ブーム角度センサ３２２、操作量センサ３２３、ジブ角度センサ３２４、リミットスイッチ３２５、入力部３３１、表示装置３３２、警報器３４１、停止装置３４２、操作レバー３７、コントロールバルブ３８、カメラ３９のカメラ本体３９１及び可動部３９３が接続されている。

ロードセル３２１は、タワーブーム２４を起伏させるブーム起伏ロープ２９１に作用する張力を検出する。
入力部３３１は、たとえば、タッチパネルであり、作業者からの操作に対応する制御信号をコントローラ３１に出力する。入力部３３１からは、各種の設定を行うことができる。
ブーム角度センサ３２２は、タワーブーム２４の起伏角度（以下、ブーム角度とも記す）を検出する。
ジブ角度センサ３２４は、タワージブ２５の起伏角度（以下、ジブ角度とも記す）を検出する。
リミットスイッチ３２５は、フック２８が規定以上巻き上げられるとコントローラ３１に通知する。
操作量センサ３２３は、操作レバー３７の操作量を検出する。

表示装置３３２は、たとえば、表示画面に吊荷重や作業姿勢の情報、カメラ３９の撮像画像等を表示する。
警報器３４１は、コントローラ３１から出力される制御信号に基づいて、警報を発生する。
停止装置３４２は、コントローラ３１から出力される制御信号に基づいて、主巻ウインチ２４５およびジブ起伏ウインチ２４４のそれぞれに連結された油圧モータ（不図示）の駆動を停止させる。停止装置３４２は、たとえば、油圧ポンプから油圧モータへの圧油の供給を絶つことが可能な電磁切換弁である。

コントローラ３１は、ロードセル３２１及びブーム角度センサ３２２の出力に基づいてフック２８に加わる吊荷重を算出する。そして、吊荷重が定格総荷重以上である場合に、停止装置３４２に停止信号を出力するとともに、警報器３４１に警報信号を出力する。
また、コントローラ３１は、リミットスイッチ３２５の通知を受信すると、停止装置３４２に停止信号を出力するとともに、警報器３４１に警報信号を出力する。
さらに、コントローラ３１は、操作レバー３７の操作に応じて、コントロールバルブ３８を構成する各々のバルブを制御して、クレーン２０の各種の動作を実行させる。

なお、上記クレーン端末３０の例では、ロードセル３２１、ブーム角度センサ３２２、操作量センサ３２３、ジブ角度センサ３２４、リミットスイッチ３２５、警報器３４１、停止装置３４２等の異常処理を行う構成と、操作レバー３７とコントロールバルブ３８等の通常操作を行う構成とが統一的な制御系で制御される構成を例示したが、異常処理を行う構成と通常操作を行う構成とは、それぞれを制御する別個のコントローラを備え、別系統となる構成としても良い。
また、後述するカメラ３９による撮像制御についても統一的な制御系で制御される構成を例示するが、撮像制御も別系統で独立したコントローラが実行しても良い。

［クレーンの監視装置］
上記カメラ３９及びコントローラ３１は、クレーンの監視装置を構成する。以下、カメラ３９を用いた監視装置としての各種制御及び処理について説明する。

カメラ本体３９１が撮像するフック２８は、当該フック２８の昇降動作、タワーブーム２４やタワージブ２５の起伏動作、上部旋回体２２の旋回動作等により揺れを生じたり、フック２８そのものが移動したりする。このため、フック２８がカメラ本体３９１の撮像範囲外となる、フック２８の撮像画像が小さくなる等により監視が困難となるおそれがある。従来のクレーンは、フック２８を監視するために、作業者がクレーンの操作を行いながら移動するフック２８を撮像範囲内に納める操作を行う必要があり、クレーン作業を難しくしていた。
これに対処するため、コントローラ３１は、カメラ本体３９１の視線がフック２８を追従して撮像する追従制御を実行する。

図４はフック２８の撮像制御における撮像画像の表示画面を示しており、図５は撮像制御における拡縮処理実行時の撮像画像の表示画面を示している。また、図６及び図７は撮像制御のフローチャートである。
これらに基づいて撮像制御を詳細に説明する。
なお、以下の説明において、撮像画像と撮像範囲とは一致しているものとする。

まず、コントローラ３１は、当初は、カメラ本体３９１が基準姿勢となる状態で撮像を開始し（図６：ステップＳ１）、その撮像画像を表示装置３３２に表示する（図６：ステップＳ３）。
そして、撮像画像中のフック２８の画像を検出する（図６：ステップＳ５）。フック２８の検出には、パターンマッチング或いは機械学習によって得られたフック画像の検出、その他の周知の検出手法を用いても良い。

そして、フック２８を検出すると、図４に示すように、当該フック２８の外縁部を囲繞する枠Ｗを撮像画像中に表示する（図６：ステップＳ７）。枠Ｗは、検出されたフック２８の外縁に四辺が接近した長方形からなる。なお、枠Ｗの表示は、表示画面内におけるフック２８の認識を容易とし、また、フック２８の中心を取得する処理を容易とするが、枠Ｗの表示処理は、必須ではない。

コントローラ３１は、カメラ本体３９１の視線が常にフック２８側を向いて撮像範囲の中心にフック２８が位置するように可動部３９３を制御する追従制御を実行する。
そして、追従制御の実行には、以下に挙げる複数の実行条件を設定することが出来る。
例えば、追従制御の実行条件は、「常時追従設定」、「拡縮時追従設定」、「旋回時非追従設定」、「起伏時追従設定」、「フック昇降時追従設定」が挙げられる。これら各種の設定は、予め、前述した入力部３３１から選択して設定することができる。

「常時追従設定」は、無条件で追従制御を実行する場合の設定である。
「拡縮時追従設定」は、入力部３３１から手動により撮像画像の拡縮の実行が入力された場合に追従制御を実行する場合の設定である。
なお、上記「拡縮時追従設定」では、撮像画像の拡大時にのみ追従制御を実行し、縮小時には追従制御を実行しない設定としても良い。

「旋回時非追従設定」は、操作レバー３７の操作による上部旋回体２２の旋回中は追従制御を実行しない場合の設定である。
旋回中は、フック２８が大きな揺れを生じうるので、フック２８に追従させて撮像及び表示を行うと、周囲の状況を監視することが困難となったり、めまいが生じたりするおそれがある。「旋回時非追従設定」は、これらを回避するための設定である。

「起伏時追従設定」は、操作レバー３７の操作によるタワーブーム２４又はタワージブ２５の起伏回動の実行時に追従制御を実行する場合の設定である。
「フック昇降時追従設定」は、操作レバー３７の操作によるフック２８の昇降動作の実行時に追従制御を実行する場合の設定である。

前述した撮像画像中のフック２８に枠Ｗが表示されると、コントローラ３１は、上記各種の追従制御の実行条件における「常時追従設定」の設定の有無を判定する（図６：ステップＳ９）。
そして、「常時追従設定」が設定されている場合には、コントローラ３１は、速やかに、撮像画像中に表示されるフック２８の大きさの適正化を図る画像自動拡縮処理を実行する（図６：ステップＳ１１）。
画像自動拡縮処理では、例えば、図４の撮像画像中のフック２８が適正な大きさより小さい場合に、カメラ本体３９１のズーム機能によって、図５のようなフック２８が拡大された撮像画像に調整する。また、撮像画像中のフック２８が適正な大きさより大きい場合にはフック２８が縮小された撮像画像に調整する。

画像自動拡縮処理において、コントローラ３１は、撮像画像全体に対する枠Ｗの面積の比率を算出し、算出した比率を予め設定された規定の比率と比較する。そして、算出した比率が規定の比率よりも小さい場合には、カメラ本体３９１に対して撮像倍率を拡大して規定比率となるよう制御し、算出した比率が規定の比率よりも大きい場合には、カメラ本体３９１に対して撮像倍率を縮小して規定比率となるよう制御する。なお、自動拡縮処理では、枠Ｗの面積ではなくフック２８の面積を求めて撮像画像全体に対する比率を求めてもよい。
また、枠Ｗは、撮像画像の拡縮に伴い、フック２８の大きさに応じて拡縮される。

なお、図４及び図５に示すように、撮像画像内には格子３９４が写り込んでおり、格子３９４による一マスの幅をフック２８と比較することにより、フック２８に生じている揺れの大きさを視覚的に認識することができるようになっている。
なお、格子３９４は、フック２８と共に撮像され、撮像画像内に写り込んだ格子３９４の画像がフック２８の揺れの大きさを認識可能に表示する揺れ表示部として機能する。

そして、コントローラ３１は、追従制御を実行する（図６：ステップＳ１３）。
追従制御では、撮像範囲の中心にフック２８が近づくように、可動部３９３がカメラ本体３９１の視線を移動させる。例えば、撮像画像内の枠Ｗの中心Ｃ（図心）をフック２８の中心と見なして、当該中心Ｃが撮像画像の中心に位置するように可動部３９３が制御される。
より詳細には、撮像画像内の枠Ｗの中心Ｃの位置を求め、撮像画像の中心に対する縦方向及び横方向のズレ量を求める。そして、各方向のズレ量に応じて、可動部３９３によりカメラ本体３９１の視線を二本の軸について傾動させて枠Ｗの中心Ｃと撮像画像の中心とが一致するよう調整する。
なお、枠Ｗの中心Ｃと撮像画像の中心のズレ量と可動部３９３による二本の軸の傾動角度とは、撮像画像の表示倍率によって変動するので、可動部３９３の動作量は撮像画像の表示倍率も考慮して決定される。
また、フック２８を撮像画像の中心に合わせる方法は、上記に限定されず、例えば、特定部位の画像内や枠Ｗ内のある１点を撮像画像の中心に合わせるよう調整してもよい。
そして、撮像制御は終了となる。上記撮像制御は、短周期的に繰り返し実行される。

一方、ステップＳ９において、「常時追従設定」が設定されていないと判定した場合には、コントローラ３１は、「拡縮時追従設定」の有無を判定する（図７：ステップＳ１５）。
そして、「拡縮時追従設定」が設定されている場合には、コントローラ３１は、入力部３３１からカメラ本体３９１に対する撮像画像の拡縮指示の入力があるか否かを判定する（図７：ステップＳ１７）。

コントローラ３１は、撮像画像の拡縮指示の入力がなければ入力待ちを行い、入力があればカメラ本体３９１に対して撮像画像の拡縮を行うよう制御すると共に拡縮画像を表示装置３３２に表示する（図７：ステップＳ１９）。
そして、ステップＳ１３に処理を進めて、前述した追従制御を実行して撮像制御は終了となる。

一方、ステップＳ１５において、「拡縮時追従設定」が設定されていないと判定した場合には、コントローラ３１は、「旋回時非追従設定」の有無を判定する（図７：ステップＳ２１）。
そして、「旋回時非追従設定」が設定されている場合には、コントローラ３１は、操作レバー３７による上部旋回体２２の旋回の操作入力があるか否かを判定する（図７：ステップＳ２３）。

コントローラ３１は、旋回の操作入力がなければ、ステップＳ１１に処理を進めて、前述した画像自動拡縮処理を実行し、さらに、追従制御を実行して撮像制御は終了となる。
また、旋回の操作入力が行われた場合には、コントローラ３１は、上部旋回体２２の旋回動作が終了したか否かを判定する（図７：ステップＳ２５）。そして、旋回動作が終了するまで上記判定を繰り返して、旋回動作の終了待ちを行い、旋回動作が終了すると、ステップＳ１１に処理を進めて、前述した画像自動拡縮処理を実行し、さらに、追従制御を実行して撮像制御は終了となる。
つまり、「旋回時非追従設定」の場合、旋回動作の開始から終了までは追従制御が実行されない。

一方、ステップＳ２１において、「旋回時非追従設定」が設定されていないと判定した場合には、コントローラ３１は、「起伏時追従設定」の有無を判定する（図７：ステップＳ２７）。
そして、「起伏時追従設定」が設定されている場合には、コントローラ３１は、操作レバー３７によるタワーブーム２４又はタワージブ２５の起伏動作の操作入力があるか否かを判定する（図７：ステップＳ２９）。

コントローラ３１は、起伏動作の操作入力がなければ入力待ちを行い、入力があれば起伏動作に伴い、ステップＳ１１に処理を進めて、前述した画像自動拡縮処理を実行し、さらに、追従制御を実行して撮像制御は終了となる。

一方、ステップＳ２７において、「起伏時追従設定」が設定されていないと判定した場合には、コントローラ３１は、「フック昇降時追従設定」の有無を判定する（図７：ステップＳ３１）。
そして、「フック昇降時追従設定」が設定されている場合には、コントローラ３１は、操作レバー３７によるフック昇降動作の操作入力があるか否かを判定する（図７：ステップＳ３３）。

コントローラ３１は、フック昇降動作の操作入力がなければ入力待ちを行い、入力があればフック昇降動作に伴い、ステップＳ１１に処理を進めて、前述した画像自動拡縮処理を実行し、さらに、追従制御を実行して撮像制御は終了となる。

［発明の実施形態の技術的効果］
上記クレーン２０のクレーン端末３０では、コントローラ３１が、撮像範囲の中心に特定部位としてのフック２８が近づくようにカメラ本体３９１の視線を移動させる追従制御を行っている。
これにより、フック２８の全周囲を監視することができ、より良好な監視を行うことが可能となる。
また、カメラによる撮像画像は、撮像範囲の中心からずれた位置では、光学的な原因で画像に歪み等が生じる場合があるが、フック２８を撮像画像の中心に寄せて撮像するので、良質な画像で監視することが可能となる。
また、上記追従制御により、クレーン２０の操作中にフック２８を監視したい場合に、作業者は、フック２８の撮影を追従させるためにクレーンの操作を中断する必要がなく、躯体や人物との接触回避等々の操作が生じても即座に対応可能であり、良好な操作性を維持することが可能となる。

また、コントローラ３１は、フック２８の撮像画像の表示の際に、フック２８を囲繞する枠Ｗを表示し、追従制御において、枠Ｗの中心Ｃが撮像画像の中心となるように可動部３９３を制御している。
このため、フック２８の中心を容易且つ迅速に求めることができ、円滑に追従制御を行うことが可能である。
また、枠Ｗの表示により、撮像画像内でフック２８の所在を速やかに認識することができ、より良好な監視を行うことが可能となる。

また、コントローラ３１は、撮像画像を拡縮したときに追従制御を行う「拡縮時追従設定」を実行可能である。
これにより、作業者が撮像画像を積極的に注視しようとしている場合に追従制御が行われ、監視をより良好に行うことが可能となる。
また、追従制御を行わないで撮像画像の拡大操作をすると画面の表示範囲が狭くなるので、フック２８が表示範囲から外れやすくなるが、追従制御が行われることで、より表示範囲からはずれにくくなり、監視をより良好に行うことが可能となる。
また、拡縮操作が行われない場合、即ち、撮像画像を注視していない場合には、追従制御を行わないようにすることもできるので、処理負担の軽減を図ることが可能となる。

また、コントローラ３１は、画像自動拡縮処理において、撮像範囲に対するフック２８の範囲（枠Ｗの面積）が規定の割合となるように撮像範囲を拡縮させる制御をカメラ本体３９１に対して行っている。
これにより、クレーン２０の動作に拘わらず、フック２８が常に一定のサイズで表示されるため、フック２８とその周囲の視認を安定的に行うことができ、より良好な監視を行うことが可能となる。

また、カメラ３９は、フロントアタッチメント２３のタワージブ２５に設置されているので、監視の重要性が高い特定部位（本実施形態では。フック２８）の監視に適した配置であり、より良好な監視を行うことが可能となる。
また、カメラ３９は、フック２８に対して相対的位置が変化する部位に設置されているおり、クレーン２０の作業時の動作に伴って移動を生じるが、追従制御により、カメラ３９の移動の影響を低減して監視を行うことが可能となる。

また、コントローラ３１は、追従制御の実行条件として、クレーン２０の上部旋回体２２の旋回中には追従制御を行わない「旋回時非追従設定」を定めている。これにより、「旋回時非追従設定」を選択した場合に、上部旋回体２２の旋回によって揺れが大きくなったときのフック２８に対する追従制御による撮像画像に基づく監視を回避したいという要求に対応することが可能となる。

また、コントローラ３１は、追従制御の実行条件として、タワーブーム２４又はタワージブ２５の起伏回動の実行時に追従制御を実行する「起伏時追従設定」を定めている。これにより、「起伏時追従設定」を選択した場合に、起伏回動時に大きく揺れるフック２８の監視を良好に行うことが可能となる。

また、カメラ３９の撮像方向前方に配置された基準部材として格子３９４を有する。このため、フック２８と共に写り込んだ格子３９４の画像は、フックの揺れの大きさを認識可能に表示する揺れ表示部として機能し、一マスの幅をフック２８と比較することにより、フック２８に生じている揺れの大きさを視覚的に認識することができ、フック２８の監視を良好に行うことが可能となる。

また、コントローラ３１は、追従制御の実行条件として、「常時追従設定」、「拡縮時追従設定」、「旋回時非追従設定」、「起伏時追従設定」、「フック昇降時追従設定」等の複数の実行条件を定め、これらを入力部３３１によって選択可能としている。
従って、追従制御をクレーン２０の状況に応じて適正な条件で実行することができ、多様な状況に対応してクレーン２０の監視を良好に行うことが可能となる。

［その他］
上記発明の実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、コントローラ３１が追従制御の実行条件として「旋回時非追従設定」を行っているが、これとは別に、「旋回後非追従設定」を実行条件に加えてもよい。
「旋回後非追従設定」では、上部旋回体２２の旋回中は追従制御を実行するが、旋回終了直後から追従制御を停止する設定である。この場合、上部旋回体２２の旋回が終了することでタワーブーム２４やタワージブ２５が停止したことによって発生する揺れに対しては追従しない。これにより、直接停止時のフック２８の揺れを監視することができる。追従制御の再開は、タイマー等で予め設定された時間を計時し、当該時間の経過後に再開させても良いし、次の旋回動作の開始時に再開させても良い。

また、上記実施形態では、追従制御の実行条件を一つのみ選択可能とする例を示したが、設定条件が矛盾しない範囲で、複数の実行条件を組み合わせ可能としてもよい。

また、上記実施形態では、フック２８の揺れの大きさの揺れ表示部としてカメラ３９により撮像された格子３９４の表示画像を例示したがこれに限定されない。例えば、ソフトウェアによって、撮像画像中に格子画像が重ねて表示されるように構成しても良い。その場合、カメラ本体３９１における撮像倍率を読み取って、撮像倍率に応じたサイズとなるように格子の表示を変更することが好ましい。
また、格子３９４の画像と共に或いは格子３９４の画像に替えて、フック２８の揺れの大きさを示す数値を揺れ表示部として表示しても良い。

また、クレーン２０に搭載するカメラは、いわゆるビデオカメラだけでなく、ステレオカメラなど画像を撮像可能なあらゆる撮像手段を含む。

また、上記実施形態では、表示装置３３２によって表示される撮像画像の範囲は、カメラ本体３９１のズーム機能によって、図４と図５に示すように拡縮可能とする場合を例示している。
上記ズーム機能による撮像画像の拡縮を入力部３３１から任意に操作可能とする場合に、コントローラ３１は、図８に示すように、撮像画像の拡縮の変更の前後の撮像画像をそれぞれ表示装置３３２の表示画面を二分割して並べて表示する表示制御を行っても良い。
また、表示装置３３２の表示画面の全体ではなく、一部の範囲内に上記二つの撮像画像を表示しても良い。
さらに、表示装置３３２の表示画面に表示する撮像画像の数は、二つに限らず、より多くしても良い。その場合、入力部３３１からの複数回の入力による拡縮されたそれぞれのサイズの撮像画像を表示しても良いし、入力部３３１からの一回の入力による拡縮されたサイズの撮像画像と拡縮前の撮像画像と、これら二つの撮像画像の間のサイズの撮像画像とを表示しても良い。
また、上記表示画面に表示する撮像画像の数は、入力部３３１から任意に設定可能としても良い。
このように、拡縮前後の複数の撮像画像が表示されることにより、フック２８の詳細な状況と広範囲の周辺の状況とを把握することができ、より効果的に監視を行うことが可能となる。

また、上記実施形態では、監視対象となるクレーン２０の特定部位として、フック２８を例示したが、これに限定されない。
図９に示すように、クレーン２０の後端部側にある構成として、例えば、カウンタウエイト２２６を監視対象として、旋回領域の確保、周囲の人Ｈや物との干渉等の回避等を図るために監視することも可能である。
その場合、カウンタウエイト２２６を上方から撮像可能となる位置にカメラ３９を配置することが好ましい。例えば、クレーン２０の動作部としてブーム用スプレッダ２２８の上端部から吊下状態で取り付けても良い。この場合、ブーム用スプレッダ２２８は、上部旋回体２２に対して起伏回動動作を行うので、特定部位であるカウンタウエイト２２６に対して相対位置が変化する部位に相当する。
このようにカメラ３９は、監視対象としてのカウンタウエイト２２６に対してクレーンの吊り荷作業によって相対移動し得る位置に設置される場合に、追従制御は特に有効である。なお、ここでいう、吊り荷作業とは、ブーム又はジブの起伏、旋回、フックの巻き上げ、巻き下げ、車両の走行（吊り荷を吊下してない状態の走行、例えば、吊り荷のある場所に移動するための走行）の各作業をいう。

図１０は、上記カメラ３９によるカウンタウエイト２２６の撮像画像の表示画面の一例である。
前述したフック２８の場合には、追従制御において、撮像画像の中心に位置合わせするフック２８の中心Ｃを図心（厳密には枠Ｗの中心）とした。これに対して、カウンタウエイト２２６の場合には、カウンタウエイトの後端部の左右方向中心位置を中心Ｃとし、当該中心Ｃを撮像画像の中心に位置合わせさせている。
即ち、クレーン２０のブーム用スプレッダ２２８が揺動動作を行った場合に、追従制御を実行するコントローラ３１は、上記カウンタウエイト２２６に設定された中心Ｃが常に撮像画像の中心に位置するよう、可動部３９３を制御する。
これにより、カウンタウエイト２２６について、周辺の監視を良好に行うことが可能となる。

また、前述した実施形態における監視装置は、クレーンの一例として、タワークレーンを例示したがこれに限らず、クローラクレーンやホイールクレーン、トラッククレーン等の移動式クレーンに加えて、港湾クレーン、天井クレーン、門型クレーン、アンローダ、固定式クレーン等、あらゆるクレーンに適用可能である。
また、フックを備えるクレーンに限らず、マグネット、アースドリルバケット等のアタッチメントを吊下するクレーンも本発明の適用の対象である。

２０ クレーン
２１ 下部走行体
２２ 上部旋回体
２２１ 旋回フレーム
２２６ カウンタウエイト（特定部位）
２２８ ブーム用スプレッダ（動作部）
２３ フロントアタッチメント（動作部）
２４ タワーブーム
２５ タワージブ
２６ タワーストラット
２８ 吊荷フック（フック、特定部位）
３０ クレーン端末
３１ コントローラ（監視装置）
３３１ 入力部
３３２ 表示装置
３９ カメラ（監視装置）
３９１ カメラ本体
３９２ カバー
３９３ 可動部
３９４ 格子（基準部材、揺れ表示部）
Ｃ 中心
Ｈ 人
Ｗ 枠

Claims (8)

1. クレーンの特定部位であるフックを監視するカメラを有するクレーンの監視装置であって、
   前記カメラは、前記特定部位に対して相対位置が変化する部位に設置され、
   前記カメラの視線を、撮像範囲の中心に前記特定部位が近づくように移動させ、
   前記クレーンの上部旋回体の旋回中又は旋回終了時には、前記撮像範囲の中心に前記特定部位が近づくように前記カメラの視線を移動させることを行わない
   クレーンの監視装置。
2. クレーンの特定部位であるフックを監視するカメラを有するクレーンの監視装置であって、
   前記フックの揺れの大きさを認識可能に表示する揺れ表示部と、
   撮像画像を表示する表示部と、
   前記カメラの撮像方向前方に配置された基準部材と、
   を有し、
   前記カメラの視線を、撮像範囲の中心に前記特定部位が近づくように移動させ、
   前記カメラにより撮像されたフックおよび前記基準部材を含む画像を、前記フックの揺れの大きさを認識可能な画像として前記表示部に表示する
   クレーンの監視装置。
3. クレーンの特定部位を監視するカメラを有するクレーンの監視装置であって、
   撮像画像を表示する表示部を有し、
   前記カメラの視線を、撮像範囲の中心に前記特定部位が近づくように移動させ、
   前記カメラは、前記撮像範囲の拡縮が可能であり、
   前記撮像範囲の拡縮の比率が異なる複数の画面を前記表示部に表示する
   クレーンの監視装置。
4. クレーンの特定部位を監視するカメラを有するクレーンの監視装置であって、
   前記カメラの視線を、撮像範囲の中心に前記特定部位が近づくように移動させ、
   前記撮像範囲の中心に前記特定部位が近づくように前記カメラの視線の移動させるための複数の条件を有し、
   前記複数の条件を選択可能とする
   クレーンの監視装置。
5. 前記カメラは、前記撮像範囲の拡縮が可能であり、
   少なくとも拡縮したときの前記撮像範囲の中心に前記特定部位が近づくように前記カメラの視線を移動させる
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のクレーンの監視装置。
6. 前記撮像範囲に対する前記特定部位の範囲が規定の割合となるように前記撮像範囲の拡縮が行われる
   請求項５に記載のクレーンの監視装置。
7. 前記特定部位は、フックであり、
   前記クレーンの起伏動作またはフック吊り上げ下げ動作をしている場合に、前記撮像範囲の中心に前記特定部位が近づくように前記カメラの視線を移動させる
   請求項１に記載のクレーンの監視装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のクレーンの監視装置を備えるクレーン。

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