JPH0624680A - クレーン用監視カメラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クレーン作業状況を目視で監視するモニター
テレビの画像を見易くし、画像から監視できるクレーン
作業範囲を拡げること。 【構成】 揺動するブーム（1）の先端部に常時鉛直に
吊り下げられたカメラハウジング（5）内にテレビカメ
ラ（6）が下向きに収納される。カメラハウジング（5）
内にテレビカメラ（6）は、そのレンズ部（6ａ）のレン
ズ中心Ｐを中心にして、水平な直交二方向のＸ方向とＹ
方向に揺動可能に収納される。テレビカメラ（6）の揺
動で、ブーム（1）の下方のクレーン作業環境が死角な
しに撮像され、テレビ映像となってクレーン作業の安全
確認に利用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築現場などで使用さ
れるクレーンの作業状況をモニターテレビを通して目視
確認し、クレーン操作の安全性を確保するために使用さ
れるクレーン用監視カメラ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】建築現場などのクレーン作業は、クレー
ンを運転するオペレータが玉掛作業員の合図だけを目で
確認して行われているが、大型のクレーン作業などにお
いては、玉掛作業員の合図がオペレータの位置からは非
常に見難かったり、オペレータの視界に全く入らない場
合がある。また玉掛作業員の合図ミスのおそれも皆無で
はない。このような状況下での作業は能率が悪いだけで
なく、安全確保の点でも問題がある。

【０００３】そこで、特に大型のクレーンにおいては、
オペレータ自身がクレーン作業状況をモニターテレビの
映像で確認できるようにした監視カメラ装置が装備され
つつある。図５はこのような監視カメラ装置付きのクレ
ーンの一例を示すものである。このクレーンは運転室
（4）より傾動および旋回可能に延びるブーム（1）の先
端から荷吊下げ用ワイヤ（2）を吊り下げている。ワイ
ヤ（2）の下端にフック（3）が連結され、フック（3）
に荷（40）が玉掛けされる。運転室（4）のオペレータ
がワイヤ（2）を巻き上げ・下げし、ブーム（1）を上下
左右に傾動および旋回させて、荷（40）の移送が行われ
る。

【０００４】上記監視カメラ装置は、図６に示すよう
に、ブーム（1）の先端部に常時鉛直に保持されたカメ
ラハウジング（41）と、運転室（4）に設置されたモニ
ターテレビ（42）および遠隔操作器（43）を備える。カ
メラハウジング（41）は、ブーム（1）に油圧ダンパー
（44）を介して吊下支持される。油圧ダンパー（44）
は、ブーム（1）が上下方向に急に傾動しても、カメラ
ハウジング（41）が揺動することなく常に鉛直姿勢を維
持するように作動する。

【０００５】カメラハウジング（41）の内部には、水平
な支軸（46）を中心として揺動可能なテレビカメラ（4
5）が収納されている。カメラハウジング（41）内部に
はその他に図示しないがテレビカメラ（45）の回転駆動
系や結露防止用のヒータなどが収納される。テレビカメ
ラ（45）は、ズーム機能を備えたレンズ部（45ａ）と、
撮像機能を有するカメラ本体（45ｂ）で構成され、レン
ズ部（45ａ）を下にした状態で配設され、図示しない駆
動装置により支軸(46)を中心として首振り式に揺動され
るように構成されている。レンズ部（45ａ）と対向する
カメラハウジング（41）の下部には透明なガラス窓（4
7）が形成され、テレビカメラ（45）はこのガラス窓（4
7）を通してカメラハウジング（41）の下方のワイヤ
（2）とそのフック（3）の周辺領域を撮像する。

【０００６】テレビカメラ（45）の映像信号は、ブーム
（1）に沿って配線されたケーブル（48）でモニターテ
レビ（42）に送られ、これの画面（42'）にフック（3）
の周辺領域のモニター画像（ｍ）が映し出される。この
モニター画像（ｍ）をオペレータが見て、玉掛作業員の
合図やフック（3）の周辺状況の安全を確認し、ブーム
（1）の傾動、旋回およびワイヤ（2）の上下動等のクレ
ーン操作を行う。

【０００７】遠隔操作器（43）は、カメラハウジング
（41）内でのテレビカメラ（45）の揺動操作や、テレビ
カメラ（45）のズームおよびフォーカス合わせの操作を
するボタン類を備える。遠隔操作器（43）の手動による
ボタン操作で、モニターテレビ（42）のモニター画像
（ｍ）に主としてフック周辺領域の映像が入るようにし
ている。すなわち、テレビカメラ（45）が始めに撮像し
たモニター画像（ｍ）が、図９（ａ）に示すように、フ
ック像（ｎ）が小さく、これが画面（42'）の片隅に在
って、フック周辺領域が見難い場合がある。このような
場合、オペレータは遠隔操作器（43）をボタン操作し
て、画面（42'）の中央部にフック像（ｎ）が移動する
ようにテレビカメラ（45）を一方向に揺動させ、その
後、必要に応じてテレビカメラ（45）のズーム操作、或
いはフォーカス操作を行ってモニター画像（ｍ）を見易
い大きさにする。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ワイヤ
（2）をブーム（1）から長く繰り出したような場合、画
面（42'）の中央部にフック周辺視界の映像が映らない
ことがある。例えば、ブーム（1）からのワイヤ（2）の
繰り出し長さを長くしたときの画面（42'）に映るモニ
ター画像（ｍ）が図８（ａ）のような場合、テレビカメ
ラ（45）を揺動させてモニター画像（ｍ）のフック像
（ｎ）を画面（42'）の中央に寄せているが、図８
（ｂ）に示すように、フック像（ｎ）が画面（42'）の
中央部から外れることがある。このような場合、モニタ
ー画像（ｍ）をズーミングして、図８（ｂ）の破線で囲
まれる画面（42'）の中央部の映像を拡大すると、図８
（ｃ）に示すように、画面（42'）にフック周辺視界が
十分に映らず、クレーン作業の安全確認が難しくなるこ
とがあった。

【０００９】また、カメラハウジング（41）内でテレビ
カメラ（45）を、そのカメラ本体（45ｂ）の支軸（46）
を中心に揺動させると、テレビカメラ（45）のレンズ部
（45ａ）がガラス窓（47）の上方で左右に移動する。そ
のため、ガラス窓（47）の左右の寸法をレンズ部（45
ａ）の左右の最大移動量を見越して大き目に設定してお
く必要があって、ガラス窓（47）の小口径化が難しかっ
た。

【００１０】また、ガラス窓（47）の上方でのレンズ部
（45ａ）の左右移動で、テレビカメラ（45）の視点が左
右に移動し、モニターテレビ（42）のモニター画像
（ｍ）の視点が左右に移動する。このようなモニター画
像（ｍ）の視点の左右移動量は微少であるが、画面（4
2'）で視点移動が繰返されると見難くなり、特にモニタ
ー画像（ｍ）がズーミングにより拡大された映像の場合
に見難くなる不具合があった。

【００１１】本発明の目的とするところは、クレーンで
吊り下げられたワイヤのフック周辺を死角無しにモニタ
ーテレビに映し出す高機能で、モニター画像の見易いク
レーン用監視カメラ装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、荷吊下げ用ワ
イヤを吊り下げるブームの先端部に保持され、内部に前
記ワイヤの下端部周辺を撮像するテレビカメラを下向き
に収納したカメラハウジングと、カメラハウジングから
離れた場所に在って、前記テレビカメラで撮像された映
像を画面表示するモニターテレビとを有するクレーン用
監視カメラ装置において、前記テレビカメラは、前記テ
レビカメラ下部のレンズ中心を揺動中心として、水平な
直交二方向に揺動可能に前記カメラハウジング内に収納
されていることを特徴とするクレーン用監視カメラ装置
を提供する。

【００１３】

【作用】鉛直なカメラハウジング内でテレビカメラを水
平な直交二方向に揺動させることにより、クレーンのブ
ームから吊り下げられたワイヤのフック周辺の任意の視
界を広い範囲で死角無しに撮像する。また、カメラハウ
ジング内でテレビカメラを、そのレンズ中心を中心に揺
動させると、テレビカメラが揺動しても視点が一点に定
まり、モニターテレビにおけるモニター画像の視点移動
が無くなって、モニター画像が見易くなる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図１乃至図
４を参照して説明する。この実施例におけるクレーン用
監視カメラ装置は、図５のクレーンのブーム（1）の先
端部にカメラハウジング（5）を取付け、運転室（4）に
モニターテレビ（7）と遠隔操作器（8）を配備した構成
である。

【００１５】カメラハウジング（5）はテレビカメラ
（6）を内蔵した密閉容器で、内部にテレビカメラ（6）
が下向きに、かつ、水平な直交二方向で揺動可能に収納
されている。またカメラハウジング（5）内部には不活
性ガス、例えば窒素ガスが封入されている。この窒素ガ
スはカメラハウジング（5）の内部から水分や酸素を排
除して、カメラハウジング（5）内部での結露、テレビ
カメラ駆動系などの金属部分の酸化による腐食、および
電気接点部分の火花発生を防止する。なお窒素ガスに代
えてアルゴン、ヘリュウムなど他の不活性ガスを封入し
てもよいことは勿論である。これにより結露防止用ヒー
タは不要となる。

【００１６】カメラハウジング（5）はブーム（1）の先
端部にエアーダンパー（10）を介して鉛直に取付けられ
ている。エアーダンパー（10）は、ブーム（1）が急に
傾動しても、カメラカメラハウジング（5）が揺動する
ことなく常時鉛直姿勢を維持するように作動する。これ
によりブーム（1）急動時でも画面が殆どブレない。

【００１７】エアーダンパー（10）は、図１（ａ）に示
すように、ブーム（1）の先端部側壁に直角に固定され
たアーム（11）の先端部に取付けられている。かかるエ
アーダンパー（10）は、油圧ダンパーに比べて小形軽量
であり、油洩れの心配も無くて、小型クレーンへの適用
や、クリーンな環境下でのクレーン作業に適する。

【００１８】カメラハウジング（5）は、アルミニウム
などの軽量金属製であって、上下開口が密封された構造
の円筒状である。カメラハウジング（5）の上端部はエ
アーダンパー（10）に結合され、下端部外周にリング部
材（12）が取付けられている。

【００１９】カメラハウジング（5）の中にテレビカメ
ラ（6）が下向きに収納されている。このテレビカメラ
（6）は、レンズ部（6ａ）とカメラ本体（6ｂ）で構成
され、図２に示すようにカメラハウジング（5）内にお
いてレンズ部（6ａ）のレンズ中心Ｐを揺動中心とし
て、水平方向で直交するＸ方向（図１（ａ）矢印方向）
とＹ方向（図１（ｂ）矢印方向）で揺動可能な状態で収
納されている。

【００２０】テレビカメラ（6）のＸ、Ｙ方向の揺動機
構例を図１（ａ）（ｂ）に示す。図１（ａ）に示すよう
に、カメラハウジング（5）の下端開口は底板（13）で
密閉され、この底板（13）上に逆Ｌ形の揺動台（14）
が、Ｙ方向の枢軸（15）を支点にしてＸ方向に回転可能
に連結される。揺動台（14）の枢軸（15）は、底板（1
3）上に突設された軸受（16）に支持されている。

【００２１】図１（ｂ）に示すように、揺動台（14）に
カメラ台（17）の下部が、Ｘ方向の支軸（18）を支点に
してＹ方向に回転可能に連結されている。そしてカメラ
台（17）にテレビカメラ（6）のカメラ本体（6ｂ）が固
定されている。テレビカメラ（6）のレンズ中心Ｐは、
枢軸（15）と支軸（18）の各中心線の交点と一致する。

【００２２】図１（ａ）に示すように、揺動台（14）の
上部にモータ（19）と、このモータ（19）で一方向に回
転させられる円盤（20）が取付けられている。底板（1
3）に立設された支柱（21）の上端部と、円盤（20）の
周縁部一ケ所とがロッド（22）によって連結されてい
る。ロッド(22)の両端部は球関節継手を具備し、ロッド
(22)に捩りや曲げが生じない構成とされている。そして
モータ（19）で円盤（20）を回転させると、ロッド（2
2）が揺動台（14）の上部を相対的に引いたり押したり
して、揺動台（14）がテレビカメラ（6）と共に、レン
ズ中心Ｐを中心にしてＸ方向に例えば最大振れ角１０゜
程度で揺動するように構成されている。

【００２３】図１（ｂ）に示すように、カメラ台（17）
の上部にモータ（23）と、このモータ（23）で一方向に
回転させられる円盤（24）が取付けられる。円盤（24）
の周縁部一ヶ所と、揺動台（14）の上部とがロッド（2
5）によって連結されている。このロッド（25）の両端
部は球関節継手を具備し、ロッド（25）に捩りや曲げが
生じない構成とされている。そしてモータ（23）で円盤
（24）を回転させると、カメラ台（17）がテレビカメラ
（6）と共に揺動台（14）に対してレンズ中心Ｐを中心
にしてＹ方向に例えば最大振れ角１０゜程度で揺動する
ように構成されている。 なお、前記ＸおよびＹ方向の
最大振れ角は、円盤（20)(24）に対するロッド(22)（2
5）の連結位置を半径方向で変えることにより簡単に増
減調節可能である。

【００２４】図１（ａ）（ｂ）に示すように、カメラハ
ウジング（5）の底板（13）に透明な円形のガラス窓（2
6）が形成されている。ガラス窓（26）は、テレビカメ
ラ（6）のレンズ部（6ａ）と対向し、このガラス窓（2
6）を通してテレビカメラ（6）によりワイヤ（2）のフ
ック周辺領域を撮像する。

【００２５】テレビカメラ（6）で撮像された映像信号
は、例えばケーブル（27）で運転室（4）のモニターテ
レビ（7）に送られ、映像化される。ケーブル（27）は
複合ケーブルであって、運転室（4）の遠隔操作器（8）
からの制御信号もケーブル（27）によりカメラハウジン
グ（5）側に送られる。図１（ｂ）に示される遠隔操作
器（8）は、テレビカメラ（6）をＸ方向とＹ方向別々に
揺動させる一対のカメラ揺動用ボタン（30）（31）と、
テレビカメラ（6）のズーム用ボタン（28）（29）（拡
大と縮小）を備える。

【００２６】カメラハウジング（5）内でテレビカメラ
（6）を、そのレンズ中心Ｐを中心にし、水平なＸ方向
とＹ方向に独自に揺動させることにより、図２に示すよ
うに、テレビカメラ（6）は首振り式に揺動し、ワイヤ
（2）の下端のフック周辺領域を死角無しに撮像する。

【００２７】詳しくは、図４（ａ）に示すように、テレ
ビカメラ（6）が始めに撮像したモニター画像（ｍ）の
フック像（ｎ）が画面（7'）の片隅に在って、フック周
辺領域が見難い場合、オペレータは遠隔操作器（8）を
次のようにボタン操作する。なお、遠隔操作器（8）は
画面（7'）を見ながら手元で操作できるので、操作が非
常に楽である。

【００２８】まず、例えばＹ方向用ボタン（29）を押
す。これにより図１（ｂ）に示されるＹ方向モータ（2
3）が作動して円盤（24）が一方向に回転し、テレビカ
メラ（6）がＹ方向に回転して、モニターテレビ（7）の
モニター画像（ｍ）がＹ方向に移動する。このモニター
画像（ｍ）のフック像（ｎ）が、図４（ｂ）に示すよう
に、画面（7'）のＹ方向での中央部に移動したところ
で、Ｙ方向ボタン（29）の操作を停止する。なおＹ方向
ボタン（29）を押し続けると、テレビカメラ（6）は最
大角まで揺動した後、逆方向に揺動する動作（いわゆる
リターン式動作）を繰返す。

【００２９】次にＸ方向用ボタン（28）を押す。これに
よりテレビカメラ（6）は先のＹ方向の角度を維持した
ままＸ方向に回転して、画面（7'）のモニター画像
（ｍ）がＸ方向に移動する。図４（ｃ）に示すように、
画面（7'）のＸ方向での中央部にフック像（ｎ）が移動
したところで、Ｘ方向ボタン（28）の操作を停止する。
これにより画面（7'）の中央部にフック像（ｎ）が停止
し、フック周辺領域が画面（7'）に広く映し出される。
なおＸ方向用ボタン（28）を押し続けた場合もテレビカ
メラ（6）はリターン式動作を繰返す。このリターン式
動作はほんの数秒で一往復が完了するので、撮影方向を
スピーディに調整できる。

【００３０】オペレータは図４（ｃ）のモニター画像
（ｍ）を見て、必要に応じてズーム用ボタン(28)(29)を
押し、画面（7'）の中央部のフック周辺領域の画像倍率
を見易い大きさにして、フック周辺状況を明確に確認す
る。

【００３１】なお、図４（ａ）のモニター画像（ｍ）を
従来のようにＸ方向（或いはＹ方向）にのみ移動させる
だけでは、フック像（ｎ）を画面（7'）の中央部に移動
させることができない。特にズームアップの場合にはフ
ック像（ｎ）が画面（7'）の右下方向へ外れて合図確認
および安全確認ができなくなることがある。しかし、本
発明はモニター画像（ｍ）をＸとＹの２方向に移動可能
であるから、フック像（ｎ）を常に画面（7'）の中心に
位置させることができ、フック（3）およびフック周辺
領域を死角無しに確認できる。

【００３２】また、テレビカメラ（6）はカメラハウジ
ング（5）内でそのレンズ中心Ｐを中心に揺動するた
め、モニターテレビ（7）に映し出されるモニター画像
（ｍ）は、一定のカメラ視点から撮像された画像とな
る。したがって、モニター画像（ｍ）を画面（7'）で移
動させた場合、カメラ視点が一定しているので画面
（7'）のブレが少なく非常に見易い上に、正確な方向感
覚を画面（7'）から実感できる。この点、従来の監視カ
メラ装置ではカメラ本体(45b)を支える支軸(46)を中心
としてテレビカメラ(45)を揺動させていたので、テレビ
カメラ(45)を揺動させる毎にレンズ部(45a)が移動して
カメラ視点が変わるから、画像（7'）がブレて非常に見
難い上に、方向感覚を実感しにくかった。

【００３３】また、テレビカメラ（6）はレンズ中心Ｐ
で揺動するため、レンズ部（6ａ）が半径方向に殆ど移
動せず、このためガラス窓（26）の大きさは非常に小さ
くて済む。このことはガラス窓（26）の周囲を密封シー
ルする上で好都合であるし、ガラス窓が損傷する可能性
を低減する。

【００３４】また、モニターテレビ（7）の画面（7'）
に、クレーンの旋回方位角度や、ブーム（1）からのワ
イヤ（2）の繰り出し長さなどを表示すれば、フックの
周辺状況を把握するのに 有益である。これは例えば運
転席（4）に方位センサーを付設し、ワイヤ（2）に回転
式繰り出し長さ測定 機を付設することにより容易に構
成可能である。

【００３５】

【発明の効果】本発明はカメラハウジング内でテレビカ
メラを水平な直交二方向に揺動可能としたので、テレビ
カメラでフックを縦横に完全に追跡でき、フック周辺領
域をズームアップした場合でも、フックを常に画像中心
に位置させることができ、従ってフック周辺領域を死角
なしで広く画像上で捉えることができ、クレーン操作の
安全確認がやりやすくなる。

【００３６】また、テレビカメラをそのレンズ中心を中
心として揺動させるようにしたので、テレビカメラの視
点が一点に定まり、モニターテレビに映し出されるモニ
ター画像は、一定のカメラ視点から撮像された画像とな
る。したがって、モニター画像を画面上で移動させた場
合でも、カメラ視点が一定しているので画面のブレが少
なく非常に見易い上に、正確な方向感覚を画面から実感
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る監視カメラ装置におけるカメラハ
ウジングの一実施例を示し、（ａ）は部分断面を含む正
面図、（ｂ）は部分断面を含む側面図

【図２】図１のカメラハウジングに内蔵されたテレビカ
メラの揺動例を示す概略正面図

【図３】図１のカメラハウジングを備えた本発明監視カ
メラ装置の一実施例の要部正面図

【図４】図３装置におけるモニターテレビのモニター画
像の移動例を示し、（ａ）は画像移動前、（ｂ）は画像
Ｙ方向移動時、（ｃ）は画像Ｘ方向移動時の画像図

【図５】従来の監視カメラ装置を装備したクレーンの側
面図

【図６】図５のクレーンにおける監視カメラ装置の要部
の側面図

【図７】図６の監視カメラ装置におけるモニターテレビ
のモニター画像を示し、（ａ）は画像移動前、（ｂ）は
画像移動後の画像図

【図８】図６の監視カメラ装置におけるモニターテレビ
のモニター画像の不具合例を示し、（ａ）は画像移動
前、（ｂ）は画像移動後、（ｃ）は画像拡大時の画像図

【符号の説明】

1 ブーム 2 ワイヤ 5 カメラハウジング 6 テレビカメラ 7 モニターテレビ Ｐ レンズ中心

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷吊下げ用ワイヤを吊り下げるブームの
   先端部に保持され、内部に前記ワイヤの下端部周辺を撮
   像するテレビカメラを下向きに収納したカメラハウジン
   グと、カメラハウジングから離れた場所に在って、前記
   テレビカメラで撮像された映像を画面表示するモニター
   テレビとを有するクレーン用監視カメラ装置において、 前記テレビカメラは、前記テレビカメラ下部のレンズ中
   心を揺動中心として、水平な直交二方向に揺動可能に前
   記カメラハウジング内に収納されていることを特徴とす
   るクレーン用監視カメラ装置。