JPH08188376A - クレーンの吊荷位置検出方法および同装置 - Google Patents

クレーンの吊荷位置検出方法および同装置

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JPH08188376A
JPH08188376A JP117695A JP117695A JPH08188376A JP H08188376 A JPH08188376 A JP H08188376A JP 117695 A JP117695 A JP 117695A JP 117695 A JP117695 A JP 117695A JP H08188376 A JPH08188376 A JP H08188376A
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JP
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hanging
rope
crane
hook
color
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JP117695A
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Isao Sawamura
勲 澤村
Norihiko Hayashi
憲彦 林
Takaharu Michida
▲隆▼治 道田
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 機械的作動部分をなくし、かつ、吊荷位置を
正確に検出する。 【構成】 ロープ複数本掛けでのブーム作業時に、吊り
ロープと吊りフックを上方からカメラ8で撮影してコン
トローラ9に取り込み、画像処理部10により、色分布
画像における複数の走査線上の色分布によって、この走
査線ごとに吊りロープの色が存在するロープ点を求める
とともに、この各ロープ点を直線で結び、演算部11に
より、この吊りロープに対応する複数の直線の交点を吊
荷位置である吊りフックの位置として求める方法および
装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はクレーンの吊荷の位置
(作業半径方向位置および旋回方向位置の一方または双
方)を検出する方法および装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、吊荷の振れを残さずに旋回を自動
停止させる自動旋回停止制御や、吊荷を鉛直に吊り上げ
るための鉛直地切り制御のために吊荷の位置(または振
れ量)を検出する手段として、実開平1−143787
号に示されたものが公知である。
【0003】この公知技術は、たとえば天井クレーンに
おいて、トロリフレームにアームを横行方向に揺動自在
に設けるとともに、このアームの揺動端に吊りロープを
挟み込んでガイドするガイドローラを設け、吊荷の振れ
に伴う吊りロープの揺動角度を、アームの揺動軸に設け
た角度検出器によって検出する構成としている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
吊りロープの振れに伴うアームの機械的な動きを角度検
出器で検出する従来の構成によると、次のような欠点が
あった。
【0005】(イ)吊りロープとガイドローラとの間に
一定の隙間が必要なため、ロープとアームの動きが必ず
しも一体とならないこと等により、ロープ角度、すなわ
ち吊荷位置の検出が不正確となる。
【0006】(ロ)ガイドローラ、アームといった機械
的作動部分を有するため、故障が起こり易く、メンテナ
ンスが面倒で耐久性に問題があった。
【0007】そこで本発明は、機械的作動部分をなく
し、かつ、吊荷位置を正確に検出することができるクレ
ーンの吊荷位置検出方法および同装置を提供するもので
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明(吊荷位
置検出方法)は、吊りフックを吊りロープによって複数
本掛け状態で吊持するクレーンにおいて、上記吊りロー
プと吊りフックを上方からカメラで撮影し、画像処理に
より、この撮影した画像における複数の走査線上の色分
布によって、この走査線ごとに吊りロープの色が存在す
るロープ点を求めるとともに、この各ロープ点を直線で
結び、この吊りロープに対応する複数の直線の交点を吊
荷位置である吊りフックの位置として求めるものであ
る。
【0009】請求項2の発明(吊荷位置検出方法)は、
吊りフックを吊りロープによって1本掛け状態で吊持す
るクレーンにおいて、上記吊りロープと吊りフックを上
方からカメラで撮影し、画像処理により、この撮影した
画像における複数の走査線上の色分布によって、この走
査線ごとに吊りロープが存在するロープ点を求めるとと
もに、この各ロープ点を直線で結び、この吊りロープに
対応する一本の直線の終端を吊荷位置である吊りフック
の位置として求めるものである。
【0010】請求項3の発明(吊荷位置検出装置)は、
請求項1記載のクレーンの吊荷位置検出方法に使用され
るクレーンの吊荷位置検出装置であって、吊りロープと
吊りフックを上方から撮影するカメラと、このカメラで
撮影された画像の色分布により複数の走査線ごとに吊り
ロープの色が存在するロープ点を求めるとともに、この
各ロープ点を結ぶ複数の直線によって吊りロープを認識
する画像処理手段と、この複数の直線の交点を吊荷位置
である吊りフックの位置として計算によって求める演算
手段とを具備してなるものである。
【0011】請求項4の発明(吊荷位置検出装置)は、
請求項2記載のクレーンの吊荷位置検出方法に使用され
るクレーンの吊荷位置検出装置であって、吊りロープと
吊りフックを上方から撮影するカメラと、このカメラで
撮影された画像の色分布により複数の走査線ごとに吊り
ロープの色が存在するロープ点を求めるとともに、この
各ロープ点を結ぶ1本の直線によって吊りロープを認識
する画像処理手段と、この一本の直線の終端を吊荷位置
である吊りフックの位置として計算により求める演算手
段とを具備してなるものである。
【0012】
【作用】上記構成によると、カメラで撮影した画像に基
づいて、ロープ複数本掛けおよび1本掛けの場合に応じ
て吊りロープと吊りフックの位置を割り出すため、誤差
の原因となる機械的作動部分が一切不要となり、吊荷位
置を正確に検出することができる。
【0013】また、機械的作動部分がなくなることによ
り、故障がなく、メンテナンスが容易となるとともに、
装置の耐久性が向上する。
【0014】しかも、吊りロープに対応する複数本の直
線の交点(複数本掛けの場合)、または1本の直線の終
端(ロープ色が消滅する点)をフック位置として検出す
るため、たとえば吊りフックの面積や色によって直接吊
りフック位置を検出する場合と比較して、ノイズと混同
しにくく、より正確な吊荷位置検出を行うことができ
る。
【0015】
【実施例】図1,2に代表的なクレーン作業状態とし
て、ブーム作業状態(図1)とジブ作業状態(図2)の
2例を示している。
【0016】両図において、1はクレーン本体、2はこ
のクレーン本体1に設けられたブームで、ブーム作業時
には、このブーム2の先端(ブームヘッド)2aから吊
りロープ(主巻ロープ)3を垂下させ、同ロープ3に吊
持した吊りフック(主フック)4によって吊荷Wを支持
する。
【0017】一方、ジブ作業時には、ブームヘッド2a
からジブ5を張出し、このジブ5の先端(ジブヘッド)
5aから吊りロープ(補巻ロープ)6を垂下させ、同ロ
ープ6の先端に取付けた吊りフック(補フック)7によ
って吊荷Wを支持する。
【0018】なお、ブーム作業は、多くの場合、吊りロ
ープ3が、ブームヘッド2aと主フック4との間に1往
復以上で掛けられた、いわゆるロープ2本掛けまたは4
本掛けの状態で行われる。あるいは、ロープ1本掛けま
たは4本掛け以上の状態で行われる場合もある。
【0019】図1のブーム作業時にはブームヘッド2a
に、図2のジブ作業時にはジブヘッド5aにそれぞれカ
メラ8が下向きに設置され、このカメラ8によって吊り
ロープ3,6と吊りフック4,7がブームヘッド2a、
ジブヘッド5a側から撮影される。
【0020】このカメラ8は、CCD(Charge Coupled
Device)等の固体撮像素子8aを備え、撮影画像がこ
の固定撮像素子8aに電気信号として蓄積され、コント
ローラ9に送られる。
【0021】このコントローラ9は、画像処理部10
と、演算部11と、フック位置出力部12とから成って
いる。
【0022】画像処理部10は次の処理を行う。
【0023】ブーム作業時でかつロープ2本掛けの場合
を例にとって説明すると、撮影画像をもしモニタテレビ
にそのまま映し出すと図4のようになる(生画像)。
【0024】画像処理部10は、カメラ8の固定撮像素
子8aから電気信号として送られる色情報を含む画像信
号に基づき、次のようにして吊りロープ3を検出する。
【0025】図5は、画像信号に基づく色分布画像を示
し、この色分布画像を構成する全走査線のうち、予め定
めた複数本の走査線S…ごとに縦方向に色分布を調べ、
ロープ色である黒色の点(ロープ点)が存在するか否か
をみる。
【0026】この場合、ロープ点が存在すると、2本掛
けに対応して各操作線Sごとに縦方向に位置ずれした2
個所に図示のような凹部bができる。
【0027】そこで、この凹部bを両組別に2本の直線
L1,L2で結ぶことにより2本の吊りロープ3を検出
することができる。
【0028】ここで、望ましい手法として、まず両端の
二つの凹部同士を直線L1,L2で結び、この直線上の
中間部においても走査線上に凹部bが存在することで吊
りロープと確認する手法をとることができる。こうすれ
ば、ノイズとの混同を回避し易いという利点がある。
【0029】演算部11は、この画像処理部10によっ
て求めた吊りロープ3に対応する2本の直線L1,L2
の交点Qの位置を、吊りフック4(=吊荷W)のXY座
標位置として計算で求め、この求められたフック位置
が、たとえばブームヘッド2aを通る鉛直線に対して左
10°の位置等としてフック位置出力部12からモニタ
テレビ13および旋回停止制御装置等へ送られる。
【0030】なお、モニタテレビ13は、オペレータに
フック位置を視覚で認識させるためのもので、必要に応
じて設ければよい。
【0031】ところで、ロープ4本掛け状態でのブーム
作業時には、図6の色分布画像に基づき、 上記同様に走査線S上の凹部bから4本の直線L
1,L2,L3,L4を求めて吊りロープ4本を認識
し、 直線L1〜L4の方向性からこれらを2組に分け、
両組の任意の1本ずつの直線の交点Qをフック位置とし
て求める。
【0032】一方、ロープ1本掛けでのブーム作業時、
およびジブ作業時には、図7に示す色分布画像に基づ
き、検出したロープ(1本)に対応する直線Lの終端、
すなわちロープ色が消滅する点Rを求め、これをフック
位置として認識する。
【0033】なお、このような作業モードの種別は、図
3の作業モード入力装置14によって外部から入力さ
れ、この入力された作業モードに応じた手法によってフ
ック位置が求められる。
【0034】
【発明の効果】上記のように本発明によるときは、カメ
ラで撮影した画像に基づいて、ロープ複数本掛けおよび
1本掛けの場合に応じて吊りロープと吊りフックの位置
を割り出すため、誤差の原因となる機械的作動部分が一
切不要となり、吊荷位置を正確に検出することができ
る。
【0035】また、機械的作動部分がなくなることによ
り、故障がなく、メンテナンスが容易となるとともに、
装置の耐久性が向上する。
【0036】しかも、吊りロープに対応する複数本の直
線の交点(複数本掛けの場合)、または1本の直線の終
端(ロープ色が消滅する点)をフック位置として検出す
るため、たとえば吊りフックの面積や色によって直接吊
りフック位置を検出する場合と比較して、ノイズと混同
しにくく、より正確な吊荷位置検出を行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用されるクレーンのブーム作業状態
を示す概略側面図である。
【図2】同クレーンのジブ作業状態を示す概略側面図で
ある。
【図3】本発明の実施例にかかる吊荷位置検出装置のブ
ロック構成図である。
【図4】同装置によるロープ2本掛けの場合の生画像を
示す図である。
【図5】同色分布画像を示す図である。
【図6】同装置によるロープ4本掛けの場合の色分布画
像を示す図である。
【図7】同装置によるジブ作業時の色分布画像を示す図
である。
【符号の説明】
3 吊りロープ(主巻ロープ) 6 吊りロープ(補巻ロープ) 4 吊りフック(主フック) 7 吊りフック(補フック) 8 カメラ 8a 固体撮像素子 9 コントローラ 10 コントローラの画像処理部 11 同演算部 12 同フック位置出力部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 7/18 C

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吊りフックを吊りロープによって複数本
    掛け状態で吊持するクレーンにおいて、上記吊りロープ
    と吊りフックを上方からカメラで撮影し、画像処理によ
    り、この撮影した画像における複数の走査線上の色分布
    によって、この走査線ごとに吊りロープの色が存在する
    ロープ点を求めるとともに、この各ロープ点を直線で結
    び、この吊りロープに対応する複数の直線の交点を吊荷
    位置である吊りフックの位置として求めることを特徴と
    するクレーンの吊荷位置検出方法。
  2. 【請求項2】 吊りフックを吊りロープによって1本掛
    け状態で吊持するクレーンにおいて、上記吊りロープと
    吊りフックを上方からカメラで撮影し、画像処理によ
    り、この撮影した画像における複数の走査線上の色分布
    によって、この走査線ごとに吊りロープが存在するロー
    プ点を求めるとともに、この各ロープ点を直線で結び、
    この吊りロープに対応する一本の直線の終端を吊荷位置
    である吊りフックの位置として求めることを特徴とする
    クレーンの吊荷位置検出方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のクレーンの吊荷位置検出
    方法に使用されるクレーンの吊荷位置検出装置であっ
    て、吊りロープと吊りフックを上方から撮影するカメラ
    と、このカメラで撮影された画像の色分布により複数の
    走査線ごとに吊りロープの色が存在するロープ点を求め
    るとともに、この各ロープ点を結ぶ複数の直線によって
    吊りロープを認識する画像処理手段と、この複数の直線
    の交点を吊荷位置である吊りフックの位置として計算に
    よって求める演算手段とを具備してなることを特徴とす
    るクレーンの吊荷位置検出装置。
  4. 【請求項4】 請求項2記載のクレーンの吊荷位置検出
    方法に使用されるクレーンの吊荷位置検出装置であっ
    て、吊りロープと吊りフックを上方から撮影するカメラ
    と、このカメラで撮影された画像の色分布により複数の
    走査線ごとに吊りロープの色が存在するロープ点を求め
    るとともに、この各ロープ点を結ぶ1本の直線によって
    吊りロープを認識する画像処理手段と、この一本の直線
    の終端を吊荷位置である吊りフックの位置として計算に
    より求める演算手段とを具備してなることを特徴とする
    クレーンの吊荷位置検出装置。
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