JPWO2017141321A1 - クレーンの操作を支援するための指示装置、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Abstract

クレーンの操作者により吊り荷を吊るロープの巻き上げまたは巻き下げの操作が行われる際、ロープの巻き下げ過ぎや巻き上げ過ぎが防止され、操作者がロープの巻き上げまたは巻き下げの作業を迅速に行うことを可能とすることを目的とする。この目的を達成するために、本発明は一実施形態としてクレーン操作支援システム（１）を提案する。クレーン操作支援システム（１）は、グラブ（９２４）の現在の高さを特定し、操作者の指示に応じて、グラブ（９２４）が現在の高さから操作者により指定された目標の高さまで移動するように、ロープ（９２３）の巻き下げまたは巻き上げを指示する指示装置（１３）を備える。

Description

本発明は、クレーンの操作を支援するための指示装置に関する。

クレーンの吊り荷を吊っているロープの巻き上げおよび巻き下げの量を制御する技術がある。例えば、特許文献１には、スプレッダを巻き下げてコンテナに接近させる際に、センサでスプレッダとコンテナの間の距離を測定し、測定した距離およびスプレッダのブレーキ時の加速度から上限速度を算出し、スプレッダの速度が算出した上限速度となるように減速制御を行う仕組みが記載されている。特許文献１に記載の発明によれば、スプレッダがその下方のコンテナに衝突しないようにロープの巻き下げ速度が自動的に調整されるため、操作者は安全かつ迅速にロープの巻き下げの操作を行うことができる。

特開２０１２−２０６８２３号公報

特許文献１に記載の発明においては、吊り荷であるスプレッダの下側に配置された距離センサにより、スプレッダとその下方に位置するコンテナとの間の距離が測定される。一般的なクレーンにおいては、吊り荷の下側に距離センサを配置することが困難なことが多い。例えば、グラブにより貨物を掴んで移動する場合、吊り荷はグラブおよびグラブに掴まれた貨物となるが、グラブの下側に距離センサを配置することは困難である。また、吊り荷が常時変化する場合、吊り荷の掛け外し毎に変化する吊り荷の下側に距離センサを配置することは現実的ではない。

本発明は、上記の事情に鑑み、特許文献１とは異なる仕組みによって、クレーンの操作者により吊り荷を吊るロープの巻き上げまたは巻き下げの操作が行われる際、ロープの過剰な巻き下げまたは巻き上げが防止され、当該作業を迅速に行うことを可能とする手段を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は、クレーンの吊り荷の現在の高さを示す吊り荷高さデータと、前記吊り荷の移動後に到達すべき高さを示す目標高さデータを取得し、前記クレーンの操作者による前記吊り荷の高さの変更指示に応じて、前記吊り荷を吊っているロープの巻上装置に対し、前記吊り荷高さデータが示す高さから前記目標高さデータが示す高さまで前記吊り荷が移動するように前記ロープの巻き上げまたは巻き下げを指示する巻上巻下指示手段を備える指示装置を第１の態様として提案する。

また、本発明は、上記の第１の態様において、記クレーンは船舶に配置され、前記巻上巻下指示手段は、前駆船舶の貨物倉の底面の高さを示す底面高さデータを取得し、前記目標高さデータが示す高さにおける前記吊り荷の最下位置が、前記底面高さデータが示す高さより高い予め定められた高さより低い位置である場合、前記巻上装置に対し、前記目標高さデータが示す高さに代えて、前記予め定められた高さまで前記吊り荷の最下位置が移動するように前記ロープの巻き下げを指示する、という構成を第２の態様として提案する。

また、本発明は、上記の第１または第２の態様において、前記クレーンは船舶に配置され、前記巻上巻下指示手段は、前記船舶の貨物倉からの荷揚げまたは前記貨物倉への荷積みにおける前記クレーンのジブの移動領域の下方に位置する前記船舶の構造物の高さを示す構造物高さデータを取得し、前記吊り荷の最下位置が、前記構造物高さデータが示す高さより高い予め定められた高さとなる前記吊り荷の高さを示す前記目標高さデータを生成する、という構成を第３の態様として提案する。

また、本発明は、上記の第１乃至第３のいずれかの態様において、前記巻上巻下指示手段は、前記クレーンの最大の吊り上げ能力を示す吊り上げ荷重データと、前記吊り荷の重量を示す吊り荷重量データを取得し、前記吊り荷重量データが示す重量に基づき前記吊り荷の巻き上げ中または巻き下げ中の前記ロープに対する荷重が前記吊り上げ荷重データが示す吊り上げ能力より小さい予め定められた荷重を超えないように経時変化する前記吊り荷の速度を特定し、前記巻上装置に対し、当該特定した経時変化する速度で前記ロープの巻き上げまたは巻き下げを行うように指示する、という構成を第４の態様として提案する。

また、本発明は、上記の第１乃至第４のいずれかの態様において、前記クレーンは船舶に配置され、前記巻上巻下指示手段は、水平面上における前記クレーンのジブの現在の位置を示すジブ位置データを取得し、前記ジブ位置データに応じた前記吊り荷の移動後に到達すべき高さを示す前記目標高さデータを取得する、という構成を第５の態様として提案する。

また、本発明は、上記の第５の態様において、前記クレーンのジブに配置された撮像装置から撮像された画像において、水平面上における既知の位置から移動しない基準となる構造物を認識する画像認識手段と、前記画像認識手段により認識された画像における前記基準となる構造物の位置に基づき、当該認識に用いられた画像の撮像時点における前記ジブの水平面上における位置を特定するジブ位置特定手段を備え、前記巻上巻下指示手段は、前記ジブ位置特定手段により特定された位置を示す前記ジブ位置データを取得する、という構成を第６の態様として提案する。

また、本発明は、上記の第１乃至第５のいずれかの態様において、前記クレーンは船舶に配置され、前記クレーンのジブに配置された撮像装置から前記船舶の構造物であって既知の高さから移動しない基準となる構造物と前記吊り荷とを写し込むように撮像された画像において、前記基準となる構造物と前記吊り荷とを認識する画像認識手段と、撮像位置および前記吊り荷の高さが既知の状態で前記撮像装置により撮像された画像において前記画像認識手段により認識された画像における前記基準となる構造物と前記吊り荷との大きさと、撮像位置および前記吊り荷の高さが未知の状態で前記撮像装置により撮像された画像において前記画像認識手段により認識された画像における前記基準となる構造物と前記吊り荷との大きさとに基づき、前記未知の状態における前記吊り荷の高さを特定する吊り荷高さ特定手段を備え、前記巻上巻下指示手段は、前記吊り荷高さ特定手段により特定された高さを示す前記吊り荷高さデータを取得する、という構成を第７の態様として提案する。

また、本発明は、上記の第１乃至第７のいずれかの態様において、前記巻上装置は油圧アクチュエータにより前記ロープの巻き上げまたは巻き下げを行い、前記巻上巻下指示手段は、前記油圧アクチュエータが前記ロープの巻き上げまたは巻き下げに用いる油圧を調整することにより、前記巻上装置に対する前記ロープの巻き上げまたは巻き下げに関する指示を行う、という構成を第８の態様として提案する。

また、本発明は、コンピュータに、クレーンの吊り荷の現在の高さを示す吊り荷高さデータを取得する処理と、前記吊り荷の移動後に到達すべき高さを示す目標高さデータを取得する処理と、前記クレーンの操作者による前記吊り荷の高さの変更指示に応じて、前記吊り荷を吊っているロープの巻上装置に対し、前記吊り荷高さデータが示す高さから前記目標高さデータが示す高さまで前記吊り荷が移動するように前記ロープの巻き上げまたは巻き下げを指示する処理とを実行させるためのプログラムを第９の態様として提案する。

また、本発明は、コンピュータに、クレーンの吊り荷の現在の高さを示す吊り荷高さデータを取得する処理と、前記吊り荷の移動後に到達すべき高さを示す目標高さデータを取得する処理と、前記クレーンの操作者による前記吊り荷の高さの変更指示に応じて、前記吊り荷を吊っているロープの巻上装置に対し、前記吊り荷高さデータが示す高さから前記目標高さデータが示す高さまで前記吊り荷が移動するように前記ロープの巻き上げまたは巻き下げを指示する処理とを実行させるためのプログラムを前記コンピュータに読み取り可能に持続的に記憶する記録媒体を第１０の態様として提案する。

本発明の第１の態様にかかる指示装置によれば、操作者が指示装置に吊り荷の高さの変更指示を行うと、指示装置の指示に従い動作する巻上装置によって、吊り荷が到達すべき高さに達するまでロープの巻き上げまたは巻き下げが行われる。その結果、ロープの過剰な巻き下げまたは巻き上げが防止され、操作者は当該作業を迅速に行うことができる。

本発明の第２の態様にかかる指示装置によれば、吊り荷が船舶の貨物倉の底面に接触することが防止される。

本発明の第３の態様にかかる指示装置によれば、船舶の貨物倉に対する荷揚げまたは荷積みにおいて、過剰なロープの巻き上げが防止される。

本発明の第４の態様にかかる指示装置によれば、ロープの巻き上げまたは巻き下げに要する時間が短縮される。

本発明の第５の態様にかかる指示装置によれば、例えば、ジブの先端が船舶の貨物倉のハッチの上にある場合と、ジブの先端が陸のホッパーの上にある場合のように、ジブの位置によってロープの適正な巻き下げ量が変化する状況下においても、ジブの位置に応じた適正な量のロープの巻き下げが行われる。

本発明の第６の態様にかかる指示装置によれば、ジブに配置された撮像装置から撮像した画像により水平面上におけるジブの現在の位置が特定される。そのため、ジブの現在の位置を特定するためにジブの旋回角や傾斜角等の情報を要さない。

本発明の第７の態様にかかる指示装置によれば、ジブに配置された撮像装置から吊り荷に向かい撮像した画像により吊り荷の現在の高さが特定される。そのため、吊り荷の現在の高さを特定するためにジブの傾斜角やロープの巻き下げ量等の情報を要さない。

本発明の第８の態様にかかる指示装置によれば、油圧アクチュエータによりロープの巻き上げおよび巻き下げを行う巻上装置が採用されているクレーンにおいて、巻上装置の制御系統に大きな変更を加えることなく、巻上装置に対する適正なロープの巻き上げまたは巻き下げの指示が行われる。

本発明の第９の態様にかかるプログラムまたは第１０の態様にかかる記録媒体によれば、本発明の第１の態様にかかる指示装置がコンピュータにより実現される。

一実施形態にかかるクレーン操作支援システムとクレーン操作支援システムの搭載された船舶を模式的に示した図。 一実施形態にかかる指示装置のハードウェアとして用いられるコンピュータの基本構成を示した。 一実施形態にかかる指示装置の機能構成を示した図。 一実施形態にかかる撮像装置により撮像された画像を模式的に示した図。 一実施形態にかかる撮像装置により撮像された画像を模式的に示した図。 一実施形態にかかる撮像装置により撮像された画像を模式的に示した図。 一実施形態にかかる表示装置が表示する画面を示した図。 一実施形態にかかる表示装置が表示する画面を示した図。 一実施形態にかかる表示装置が表示する画面を示した図。 一実施形態にかかる巻上巻下指示手段が決定するロープの巻き下げの速度等の経時変化を示したグラフ。 一実施形態にかかる巻上巻下指示手段が決定するロープの巻き上げの速度等の経時変化を示したグラフ。 一実施形態にかかる表示装置が表示する画面を示した図。 一実施形態にかかる表示装置が表示する画面を示した図。

［実施形態］
以下に、本発明の一実施形態にかかるクレーン操作支援システム１を説明する。図１は、クレーン操作支援システム１とクレーン操作支援システム１の搭載された船舶９を模式的に示した図である。船舶９はバラ積み船であり、複数の貨物倉９１と、複数の貨物倉９１に応じて配置されたクレーン９２を備える。なお、図１においては貨物倉９１およびクレーン９２が各々２つであるが、これらの数は船舶９によって異なる。貨物倉９１は壁面および底面を構成する本体９１１と、本体９１１の上方の開口部であるハッチの周りに設けられたハッチコーミング９１２と、ハッチコーミング９１２の上に配置されたハッチカバー９１３を備える。

図１に例示の貨物倉９１は、船首側と船尾側に配置された２枚のハッチカバー９１３を備え、ハッチカバー９１３の各々はハッチコーミング９１２の上をスライドして、折り畳まれてハッチを覆わない開状態と、展開されてハッチを覆う閉状態の２つの状態をとることができる。図１の右側に例示の貨物倉９１のハッチカバー９１３は開状態であり、左側に例示の貨物倉９１のハッチカバー９１３は閉状態である。

クレーン９２はクレーンポスト９２１と、クレーンポスト９２１から外側に延伸するジブ９２２と、ジブ９２２の先端部付近から下方へと垂れ下がるロープ９２３と、ロープ９２３の先端に取り付けられたグラブ９２４と、ロープ９２３の巻き上げおよび巻き下げを行う巻上装置９２５を備える。なお、本実施形態において、クレーン９２の吊り荷は、ロープ９２３に対するグラブ９２４の取付器具であるフックと、グラブ９２４と、グラブ９２４に掴まれた貨物を意味する。

クレーンポスト９２１の上部には操作者がクレーン９２を操作する空間である操作室９２６が設けられている。操作者は操作室９２６から貨物倉９１内の貨物、作業者、重機等の位置や形状、グラブ９２４の位置を目視で確認しながら、操作室９２６内に配置された操作レバー等を操作して、ジブ９２２の旋回、起伏および伸縮、ロープ９２３の巻き上げおよび巻き下げ（繰り出し）、グラブ９２４の開閉等の各種操作を行う。

バラ積み船である船舶９においては、通常、貨物倉９１への貨物の積み込みは港の岸壁に設置されているガントリークレーン等の設備によって行われる。従って、クレーン９２は主に貨物倉９１から港への貨物の積み降ろしの際に用いられる。貨物倉９１から港への貨物の積み降ろしにおいて、クレーン９２は操作者の操作に従い、以下の（１）〜（８）の動作を繰り返し行う。

（１）ロープ９２３を巻き下げ、開いた状態のグラブ９２４を貨物倉９１内の貨物の上に接する高さ位置まで吊り下ろす。
（２）貨物の上でグラブ９２４を閉じて、グラブ９２４により貨物を掴む。
（３）ロープ９２３を巻き上げ、グラブ９２４の最下位置がハッチコーミング９１２の上面より高い高さ位置に達するまでグラブ９２４を吊り上げる。
（４）ジブ９２２を旋回し、また、必要に応じてジブ９２２を起伏および伸縮し、グラブ９２４を港に配置されているホッパーの真上まで移動させる。
（５）ロープ９２３を巻き下げ、グラブ９２４をホッパーの開口部の少し上の高さ位置まで吊り下ろす。
（６）ホッパーの上でグラブ９２４を開いて、グラブ９２４が掴んでいた貨物をホッパー内に落とす。
（７）ロープ９２３を巻き上げ、グラブ９２４の最下位置がハッチコーミング９１２の上面より高い高さ位置に達するまでグラブ９２４を吊り上げる。
（８）ジブ９２２を旋回し、また、必要に応じてジブ９２２を起伏および伸縮し、グラブ９２４を貨物倉９１内の新たに掴みたい貨物の真上まで移動させる。

上記の（１）の動作において、ロープ９２３の巻き下げ量が過剰であれば、グラブ９２４が貨物に強く衝突し、貨物やグラブ９２４が破損する等の不都合が生じる場合がある。さらに、貨物倉９１の底面を覆っている貨物の厚さが薄い場合、ロープ９２３の巻き下げ量が過剰であれば、グラブ９２４が貨物倉９１の床面を破損させる危険性がある。

また、上記の（３）の動作において、ロープ９２３の巻き上げ量が不足すれば、上記の（４）の動作においてグラブ９２４がハッチコーミング９１２等に衝突し、グラブ９２４やハッチコーミング９１２等が破損する等の不都合が生じる場合がある。一方、上記の（３）の動作において、ロープ９２３の巻き上げ量が過剰であれば、上記の（３）において不要な時間が費やされる上に、上記の（５）におけるロープ９２３の巻き下げの動作においても不要な時間が費やされる。

また、上記の（５）の動作において、ロープ９２３の巻き下げ量が不足すれば、貨物の一部がホッパーの開口部に達するまでに飛散してホッパーに入らない等の不都合が生じる場合がある。一方、上記の（５）の動作において、ロープ９２３の巻き下げ量が過剰であれば、不要な時間が費やされる上に、開いたグラブ９２４がホッパーに衝突しグラブ９２４やホッパーが破損する等の不都合が生じる場合がある。

また、上記の（７）の動作において、ロープ９２３の巻き上げ量が不足すれば、上記の（８）の動作においてグラブ９２４がハッチコーミング９１２等に衝突し、グラブ９２４やハッチコーミング９１２等が破損する等の不都合が生じる場合がある。一方、上記の（７）の動作において、ロープ９２３の巻き上げ量が過剰であれば、上記の（７）の動作において不要な時間が費やされる上に、上記の（８）に続く（１）におけるロープ９２３の巻き下げの動作においても不要な時間が費やされる。

クレーン操作支援システム１においては、後述する指示装置１３による巻上装置９２５に対する適正な巻き上げおよび巻き下げの指示により、上述した不都合が回避される。その結果、操作者は安全かつ迅速にクレーン９２を操作することができる。

クレーン操作支援システム１は、複数のクレーン９２の各々に応じて配置されている。クレーン操作支援システム１は、ジブ９２２の先端付近から下方に向かい撮像を行う撮像装置１１と、吊り荷のロープ９２３に対する荷重を測定する荷重測定装置１２と、操作室９２６に配置され、操作者による操作に応じて巻上装置９２５に対しロープ９２３の巻き上げおよび巻き下げの指示を行う指示装置１３を備える。

撮像装置１１は、例えば重力により、常に撮像方向（光軸）が鉛直下方向となるように撮像装置１１を吊り下げる取付器具を介してジブ９２２に取り付けられている。撮像装置１１は、例えば所定時間の経過毎に撮像した画像を表す画像データを順次、指示装置１３に送信する。画像データの送受信のため、撮像装置１１と指示装置１３は通信接続されている。撮像装置１１と指示装置１３の通信接続は、例えば光ファイバー等の通信ケーブルを介して行われもよいし、無線により行われてもよい。

荷重測定装置１２は、例えばロープ９２３と、グラブ９２４をロープ９２３に取り付けるフックとの間に配置されている。吊り荷がロープ９２３に吊り下げられた状態で静止、または等速運動をしている間は、荷重測定装置１２が測定する荷重は吊り荷の重量と一致する。一方、吊り荷の速度がロープ９２３から受ける力により変化している間は、荷重測定装置１２が測定する加重は吊り荷の加速度に応じて変化する。撮像装置１１は、例えば所定時間の経過毎に測定した吊り荷の荷重を表す吊り荷荷重データを順次、指示装置１３に送信する。吊り荷荷重データの送受信のため、荷重測定装置１２と指示装置１３は通信接続されている。荷重測定装置１２と指示装置１３の通信接続は、例えば光ファイバー等の通信ケーブルを介して行われもよいし、無線により行われてもよい。

本実施形態において、指示装置１３は一般的なコンピュータがプログラムに従う処理を行うことにより実現される。ただし、指示装置１３が専用の装置として構成されてもよい。

図２は、指示装置１３のハードウェアとして用いられるコンピュータ１０の基本構成を示した図である。コンピュータ１０は、各種データを記憶するメモリ１０１、メモリ１０１に記憶されているプログラムに従う各種データ処理を行うプロセッサ１０２、撮像装置１１との間でデータ通信を行うＩＦ（Interface）である通信ＩＦ１０３、ユーザに対し画像を表示する液晶ディスプレイ等の表示装置１０４、ユーザの操作を受け付けるタッチパネル等の操作装置１０５を備える。

なお、コンピュータ１０に内蔵される表示装置１０４に代えて、コンピュータ１０に接続される外付けの表示装置が用いられてもよい。また、コンピュータ１０に内蔵される操作装置１０５に代えて、コンピュータ１０に接続される外付けの操作装置が用いられてもよい。

図３は、指示装置１３の機能構成を示した図である。コンピュータ１０が指示装置１３用のプログラムに従った処理を行うことにより、図３に示される機能構成を備える指示装置１３が実現される。以下に指示装置１３が備える機能構成を説明する。

指示装置１３は、各種データを記憶する記憶手段１３１と、撮像装置１１から画像データを受信する画像データ受信手段１３２と、荷重測定装置１２から吊り荷荷重データを受信する吊り荷荷重データ受信手段１３３と、画像データ受信手段１３２が受信した画像データが表す画像において、既知の画像認識処理によりグラブ９２４および船舶９を構成する構造物の特徴部分を各々認識する画像認識手段１３４と、画像認識手段１３４により認識された構造物の特徴部分の位置に基づき水平面上におけるジブ９２２の先端部分の位置を特定するジブ位置特定手段１３５と、画像認識手段１３４により認識された構造物および吊り荷の大きさに基づきグラブ９２４の高さを特定する吊り荷高さ特定手段１３６を備える。

なお、本願において、「水平面」とは実際の三次元空間における水平面を意味する。また、本願において「水平面上における位置」という場合、実際の三次元空間における位置のうち、上下方向の位置（高さ）を無視した位置を意味する。従って、三次元空間において互いに真上または真下の関係にある異なる位置は、水平面上における同一の位置となる。

また、本願において、「高さ」とは高さ位置、すなわち、基準位置からの上下方向の距離を意味する。なお、以下の説明において、グラブ９２４の高さは、グラブ９２４の上面位置の高さ、すなわち、ロープ９２３とグラブ９２４の連結点の高さを意味するものとする。従って、グラブ９２４の最下位置の高さは、グラブ９２４の高さよりグラブ９２４の上下方向の大きさ（以下、「上下サイズ」という）だけ低い位置となる。

また、指示装置１３は、操作者による操作装置１０５に対する各種操作の内容を示す操作データを受け取る操作データ取得手段１３７と、ロープ９２３の適正な巻き上げおよび巻き下げの速度を特定し、特定した速度でロープ９２３の巻き上げまたは巻き下げを行うように巻上装置９２５に対し指示する巻上巻下指示手段１３８と、貨物倉９１内の貨物の荷揚げ作業の進捗を示すデータを生成する進捗情報生成手段１３９と、操作者による操作を受け付けるとともに操作者に対しクレーン９２の操作を支援するための情報を通知する画面の表示を表示装置１０４に対し指示する表示指示手段１３０を備える。

記憶手段１３１には、予め、グラブ９２４の外観上の特徴を示す吊り荷特徴データ、船舶９を構成する構造物（例えば、ハッチコーミング９１２）の外観上の特徴を示す構造物特徴データ、船舶９を構成する構造物（例えば、貨物倉９１の底面および壁面、ハッチコーミング９１２、基準位置にあるジブ９２２および基準位置にあるグラブ９２４等）の三次元空間における形状を示す構造物三次元形状データ、クレーン９２の最大の吊り上げ能力を意味する吊り上げ荷重を示す吊り上げ荷重データが記憶されている。

吊り荷特徴データは、撮像装置１１により撮像された画像において画像認識手段１３４がグラブ９２４の認識を行うために用いられるデータである。また、構造物特徴データは、撮像装置１１により撮像された画像において画像認識手段１３４がハッチコーミング９１２等の構造物の認識を行うために用いられるデータである。

構造物三次元形状データは、上述のように、船舶９を構成する構造物の三次元空間における形状を示す。従って、構造物三次元形状データは、貨物倉９１の床面の高さを示すデータ（底面高さデータ）、上記の（４）または（８）の動作におけるジブ９２２の移動領域の下方に位置する船舶９の構造物であるハッチコーミング９１２の上面の高さを示すデータ（構造物高さデータ）、ジブ９２２が基準位置にあるときのジブ９２２の先端部分の高さ、すなわち、ジブ９２２が基準位置にあるときの撮像装置１１による撮像位置の高さを示すデータ等を含む。

なお、構造物特徴データにより外観上の特徴が示される構造物の特徴部分は、例えば識別番号等により、構造物三次元形状データにより三次元空間内における位置が特定される構造物の特徴部分と互いに対応付けられている。

記憶手段１３１には、上述した予め記憶されているデータに加え、指示装置１３の記憶手段１３１以外の構成部が行う処理に伴い生成される各種データが記憶される。それらのデータについては、以下の指示装置１３の構成部の説明において併せて説明する。

画像データ受信手段１３２は、既述のように、撮像装置１１から順次送信されてくる画像データを受信する。画像データ受信手段１３２により受信された画像データは記憶手段１３１に記憶される。なお、記憶手段１３１は新しい画像データの記憶に伴い、古い画像データを順次削除してもよい。

吊り荷荷重データ受信手段１３３は、既述のように、荷重測定装置１２から順次送信されてくる吊り荷荷重データを受信する。吊り荷荷重データ受信手段１３３により受信された吊り荷荷重データは記憶手段１３１に記憶される。なお、記憶手段１３１は新しい吊り荷荷重データの記憶に伴い、古い吊り荷荷重データを順次削除してもよい。

画像認識手段１３４は、既述のように、撮像装置１１により撮像された画像において、船舶９の構造物やグラブ９２４等を認識する。画像認識手段１３４は、撮像装置１１により撮像された画像において、吊り荷特徴データにより示される特徴を有する部分を特定することにより、当該画像における吊り荷の位置、大きさ、傾きを特定する。また、画像認識手段１３４は、撮像装置１１により撮像された画像において、構造物特徴データにより示される特徴を有する部分を特定することにより、当該画像における船舶９の構造物（例えば、ハッチコーミング９１２）の位置、大きさ、傾きを特定する。

ジブ位置特定手段１３５は、画像認識手段１３４により認識された画像における船舶９の構造物の位置に基づき、ジブ９２２の先端部分の水平面上における位置を特定する。図４は、ジブ９２２の先端部分の水平面上における位置が未知の状態で撮像装置１１により撮像された画像を模式的に示した図である。図４に例示の画像に示される点Ｃ１〜点Ｃ３は、画像認識手段１３４により認識されたハッチコーミング９１２の外縁の四隅のうちの３つの位置を示す。また、点Ｏは画像の中心であり、水平面上における撮像位置、すなわち、ジブ９２２の先端部分の位置を示す。

点Ｃ１〜点Ｃ３の各々の水平面上における位置は既知であり、構造物三次元形状データにより示される。従って、ジブ位置特定手段１３５は、画像の座標系における点Ｃ１〜点Ｃ３の座標を、水平面上の座標系における点Ｃ１〜点Ｃ３の座標に対応付ける写像により、画像の座標系における点Ｏに対応する水平面上の座標系における点Ｏの座標を特定する。

具体的には、ジブ位置特定手段１３５は、例えば点Ｃ１〜点Ｃ３の座標を用いた既知の行列計算により、画像における点Ｏの座標を水平面上における座標に変換する。このような変換により得られる点Ｏの座標を示すデータが、画像の撮像時点におけるジブ９２２の先端部分の水平面上における位置を示すジブ位置データとなる。ジブ位置特定手段１３５により特定されたジブ位置データは記憶手段１３１に記憶される。なお、記憶手段１３１は新しいジブ位置データの記憶に伴い、古いジブ位置データを順次削除してもよい。

吊り荷高さ特定手段１３６は、ジブ９２２およびグラブ９２４の高さが未知の状態で撮像された画像において画像認識手段１３４により認識される船舶９の構造物およびグラブ９２４の大きさが、ジブ９２２およびグラブ９２４の高さが既知である基準位置の状態で撮像された画像において画像認識手段１３４により認識された船舶９の構造物およびグラブ９２４の大きさからどれだけ変化しているか、に基づいて、未知のジブ９２２およびグラブ９２４の高さを特定する。

そのため、例えば操作者は、クレーン操作支援システム１の利用開始時等において、指示装置１３に対し所定の操作を行い、ジブ９２２およびグラブ９２４が基準位置にある状態で撮像された画像に基づき、船舶９の構造物およびグラブ９２４の基準となる大きさを特定させる。

例えば、ジブ９２２およびグラブ９２４の基準位置が図１の左側に描かれているクレーン９２におけるジブ９２２およびグラブ９２４の位置であるものとする。ジブ９２２が基準位置にある場合のジブ９２２の先端部分の高さと、基準位置にある場合のグラブ９２４の高さは既知であり、構造物三次元形状データにより示される。

操作者がジブ９２２およびグラブ９２４を基準位置に移動させた後、指示装置１３に対し所定の操作を行うと、その時点で撮像装置１１により撮像された画像における画像認識処理が、画像認識手段１３４により行われる。

図５は、ジブ９２２およびグラブ９２４が基準位置にある状態で撮像装置１１により撮像された画像を模式的に示している。図５に示される点Ｃ１および点Ｃ２は、ハッチコーミング９１２の外縁の四隅のうちの２つの位置を示す。また、図５に示される点Ｄ１および点Ｄ２は、グラブ９２４の特徴点のうちの２つの位置を示す。なお、点Ｄ１および点Ｄ２は、グラブ９２４の開閉によってそれらの位置関係や高さが変化しない特徴点であることが望ましい。線分Ｃ１−Ｃ２の長さは、ハッチコーミング９１２の画像の基準となる大きさを示す。また、線分Ｄ１−Ｄ２の長さは、グラブ９２４の画像の基準となる大きさを示す。従って、指示装置１３は線分Ｃ１−Ｃ２の長さを示すデータを基準構造物サイズデータとして記憶手段１３１に記憶する。また、指示装置１３は線分Ｄ１−Ｄ２の長さを示すデータを基準吊り荷サイズデータとして記憶手段１３１に記憶する。

図６は、ジブ９２２およびグラブ９２４の高さが未知の状態で撮像装置１１により撮像された画像を模式的に示している。吊り荷高さ特定手段１３６は、図６の画像において認識された線分Ｃ１−Ｃ２の長さを特定し、基準構造物サイズデータが示す長さと比較することにより、ジブ９２２の先端部分の高さｈ１を特定する。続いて、吊り荷高さ特定手段１３６は、図６の画像において認識された線分Ｄ１−Ｄ２の長さを特定し、基準吊り荷サイズデータが示す長さと比較することにより、ジブ９２２の先端部分の高さとグラブ９２４の高さとの差ｈ２を特定する。吊り荷高さ特定手段１３６は、特定した高さｈ１から差ｈ２を差し引いて、グラブ９２４の高さを特定する。

吊り荷高さ特定手段１３６により特定されたグラブ９２４の高さを示す吊り荷高さデータは記憶手段１３１に記憶される。なお、記憶手段１３１は新しい吊り荷高さデータの記憶に伴い、古い吊り荷高さデータを順次削除してもよい。

操作データ取得手段１３７は操作者により操作装置１０５に対し行われた操作の内容を示す操作データを取得する。図７は指示装置１３が表示装置１０４に表示させる操作画面（以下、「メイン画面」という）の一例を示した図である。メイン画面には、操作者が操作可能な「目標高さ設定」ボタン、「吊り荷上下サイズ設定」ボタン、「巻き下げ」ボタン、「巻き上げ」ボタン、「進捗情報表示」ボタンが表示される。操作者によりこれらのボタンに対するタッチ操作が行われると、操作装置１０５から指示装置１３に対しタッチ操作が行われたボタンに応じた操作データが出力され、操作データ取得手段１３７により受け取られる。

「目標高さ設定」ボタンは、ロープ９２３の巻き下げ時に吊り荷が到達すべき高さ（以下、「下方目標高さ」という）を設定するためのボタンである。操作者が「目標高さ設定」ボタンに対しタッチ操作を行うと、表示装置１０４には図８に示す操作画面（以下、「目標高さ設定画面」という）が表示される。目標高さ設定画面において、操作者が「現在の吊り荷高さを設定」ボタンをタッチ操作すると、その時点のグラブ９２４の高さが下方目標高さとして設定される。

また、操作者が下げ幅を入力した後、「目標高さを下げる」ボタンをタッチ操作すると、その時点で設定されていた下方目標高さから入力された下げ幅だけ低い高さが新たな下方目標高さとして設定される。同様に、操作者が上げ幅を入力した後、「目標高さを上げる」ボタンをタッチ操作すると、その時点で設定されていた下方目標高さから入力された上げ幅だけ高い高さが新たな下方目標高さとして設定される。

本実施形態においては、操作者は、ジブ９２２の先端部分がハッチの上にある場合と、ハッチの上にない場合とで、異なる下方目標高さを設定することができる。具体的には、記憶手段１３１に記憶されているジブ位置データが示す現在のジブ９２２の先端部分の水平面上における位置が、構造物三次元形状データにより示されるハッチの水平面上における領域の内側であれば、操作者により設定された下方目標高さは貨物倉９１内におけるグラブ９２４の吊り下げ時における下方目標高さとして設定される。貨物倉９１内におけるグラブ９２４の吊り下げ時における下方目標高さを示すデータは、ハッチ内目標高さデータとして記憶手段１３１に記憶される。

一方、ジブ位置データが示す現在のジブ９２２の先端部分の水平面上における位置が、ハッチの水平面上における領域の外側であれば、操作者により設定された下方目標高さはホッパーに向かうグラブ９２４の吊り下げ時における下方目標高さとして設定される。ホッパーに向かうグラブ９２４の吊り下げ時における下方目標高さを示すデータは、ハッチ外目標高さデータとして記憶手段１３１に記憶される。

メイン画面（図７）の「吊り荷上下サイズ設定」ボタンは操作者が吊り荷の上下方向の大きさ（上下サイズ）を設定するためのボタンである。本実施形態においては、吊り荷の上下サイズはグラブ９２４の上下サイズである。操作者が「吊り荷上下サイズ設定」ボタンに対しタッチ操作を行うと、表示装置１０４には図９に示す操作画面（以下、「吊り荷上下サイズ設定画面」という）が表示される。操作者は吊り荷上下サイズ設定画面において、グラブ９２４の上下サイズを入力した後、「設定」ボタンをタッチ操作することで、指示装置１３に対するグラブ９２４の上下サイズの設定を行うことができる。操作者により設定されたグラブ９２４の上下サイズを示すデータは、吊り荷上下サイズデータとして記憶手段１３１に記憶される。

メイン画面（図７）の「巻き下げ」ボタンは操作者がロープ９２３の巻き下げ（吊り荷の高さの下方への変更）を指示するためのボタンである。また、「巻き上げ」ボタンは操作者がロープ９２３の巻き上げ（吊り荷の高さの上方への変更）を指示するためのボタンである。操作者がこれらのボタンをタッチ操作してロープ９２３の巻き下げまたは巻き上げを指示すると、指示装置１３の巻上巻下指示手段１３８（図３参照）による制御下の量および速度で、ロープ９２３の巻き下げまたは巻き上げが行われる。以下に、巻上巻下指示手段１３８が行う処理を説明する。

「巻き下げ」ボタンがタッチ操作された場合、指示装置１３は操作装置１０５からグラブ９２４の高さの下方への変更を指示する操作データを受け取る。当該操作データに応じて、巻上巻下指示手段１３８はまず、以下の情報を取得する。

吊り荷高さデータが示すグラブ９２４の現在の高さ。
ジブ位置データが示すジブ９２２の先端部分の位置。
ジブ９２２の先端部分の位置が水平面上におけるハッチ内であればハッチ内目標高さデータが示す下方目標高さ。ジブ９２２の先端部分の位置が水平面上におけるハッチ外であればハッチ外目標高さデータが示す下方目標高さ。
吊り荷上下サイズデータが示すグラブ９２４の上下サイズ。
ジブ９２２の先端部分の位置が水平面上におけるハッチ内であれば、構造物三次元形状データが示す貨物倉９１の底面の高さ（ジブ９２２の先端部分の真下位置における貨物倉９１の底面の高さ）。
吊り上げ荷重データが示すクレーン９２の吊り上げ能力。
吊り荷荷重データが示す吊り荷の重量。

続いて、巻上巻下指示手段１３８は以下のように、ロープ９２３の巻き下げ後におけるグラブ９２４の高さ（以下、「到達高さ」という）を決定する。
ジブ９２２の先端部分の水平面上における位置がハッチ外の場合、下方目標高さを到達高さとする。
ジブ９２２の先端部分の水平面上における位置がハッチ内の場合、貨物倉９１の底面の高さにグラブ９２４の上下サイズを加算し、さらに安全のための所定の高さを加算した高さと、下方目標高さとのうち、高い方を到達高さとする。

ジブ９２２の先端部分の水平面上における位置がハッチ内の場合、上記のように決定される到達高さにグラブ９２４の上面の位置が達したとき、グラブ９２４の最下位置は必ず貨物倉９１の底面より所定の高さ以上に高い位置となるため、グラブ９２４が貨物倉９１の底面に衝突する危険性がない。

続いて、巻上巻下指示手段１３８は、クレーン９２の吊り上げ能力に対し、予め定められた１未満の数値を乗じて得られる限界荷重を特定する。この限界荷重は、クレーン９２の吊り上げ能力から安全のための余力分を減じた実質的なクレーン９２の吊り上げ能力を意味する。続いて、巻上巻下指示手段１３８は、巻き下げ中にロープ９２３にかかる荷重が限界荷重を超えない範囲で、可能な限り短時間でグラブ９２４を現在の高さから到達高さまで移動させるように、ロープ９２３の巻き下げの速度を決定する。

図１０は、巻上巻下指示手段１３８が決定するロープ９２３の巻き下げの速度等の経時変化を例示したグラフである。図１０の第１〜第３のグラフは各々、巻き下げ中のロープ９２３にかかる荷重、ロープ９２３（またはグラブ９２４）の移動距離、およびロープ９２３（またはグラブ９２４）の速度の経時変化を示している。図１０に示されるロープ９２３の挙動は、以下の条件を満たすように巻上巻下指示手段１３８により決定される。

（ａ）ロープ９２３の巻き下げの開始時刻Ｔ_Sから終了時刻Ｔ_Eまでのグラブ９２４の移動距離が、グラブ９２４の現在の高さから到達高さまでの距離と等しく、終了時刻Ｔ_Bにおけるロープ９２３の巻き下げ速度が０となる。
（ｂ）開始時刻Ｔ_Sの直後の期間Ａにおいては、可能な限り高速でロープ９２３の巻き下げが行われる。すなわち、期間Ａにおいては、巻上装置９２５はロープ９２３を完全にリリースし、グラブ９２４は概ね自由落下する。
（ｃ）終了時刻Ｔ_Eの直前の期間Ｂにおいては、繰り出されるロープ９２３に対し、ロープ９２３にかかる荷重が限界荷重と等しくなる強さでブレーキングが行われる。

巻上巻下指示手段１３８は、上記のように決定した経時変化する速度でロープ９２３の巻き下げを行うように巻上装置９２５に指示を行う。当該指示を行うため、指示装置１３は巻上装置９２５との間で通信接続されている。なお、指示装置１３と巻上装置９２５の通信接続は、例えば光ファイバー等の通信ケーブルを介して行われもよいし、無線により行われてもよい。

巻上装置９２５は指示装置１３の指示に従いロープ９２３の巻き下げを行う。その結果、操作者が「巻き下げ」ボタンに対しタッチ操作を行うと、安全かつ迅速にロープ９２３の巻き下げが行われる。

「巻き上げ」ボタンがタッチ操作された場合、指示装置１３は操作装置１０５からグラブ９２４の高さの上方への変更を指示する操作データを受け取る。当該操作データに応じて、巻上巻下指示手段１３８はまず、以下の情報を取得する。

吊り荷高さデータが示すグラブ９２４の現在の高さ。
吊り荷上下サイズデータが示すグラブ９２４の上下サイズ。
構造物三次元形状データが示すハッチコーミング９１２の上面の高さ。
吊り上げ荷重データが示すクレーン９２の吊り上げ能力。
吊り荷荷重データが示す吊り荷の重量。

続いて、巻上巻下指示手段１３８は、ハッチコーミング９１２の上面の高さにグラブ９２４の上下サイズを加算し、さらに安全のための所定の高さを加算した高さを、ロープ９２３の巻き上げ後におけるグラブ９２４の高さ（到達高さ）とする。

上記のように決定される到達高さにグラブ９２４の上面の位置が達していれば、ジブ９２２がハッチとホッパーの間を移動する際、グラブ９２４の最下位置は必ずハッチコーミング９１２の上面より所定の高さ以上に高い位置となるため、グラブ９２４がハッチコーミング９１２に衝突する危険性がない。

続いて、巻上巻下指示手段１３８は、クレーン９２の吊り上げ能力に予め定められた１未満の数値を乗じて得られる限界荷重を特定する。続いて、巻上巻下指示手段１３８は、巻き上げ中にロープ９２３にかかる荷重が限界荷重を超えない範囲で、可能な限り短時間でグラブ９２４を現在の高さから到達高さまで移動させるように、ロープ９２３の巻き上げの速度を決定する。

図１１は、巻上巻下指示手段１３８が決定するロープ９２３の巻き上げの速度等の経時変化を示したグラフである。図１１の第１〜第３のグラフは各々、巻き上げ中のロープ９２３にかかる荷重、ロープ９２３（またはグラブ９２４）の移動距離、およびロープ９２３（またはグラブ９２４）の速度の経時変化を示している。図１１に示されるロープ９２３の挙動は、以下の条件を満たすように巻上巻下指示手段１３８により決定される。

（ａ）ロープ９２３の巻き上げの開始時刻Ｔ_Sから終了時刻Ｔ_Eまでのグラブ９２４の移動距離が、グラブ９２４の現在の高さから到達高さまでの距離と等しく、終了時刻Ｔ_Bにおけるロープ９２３の巻き上げ速度が０となる。
（ｂ）開始時刻Ｔ_Sの直後の期間Ａにおいては、ロープ９２３にかかる荷重が限界荷重と等しくなる強さでロープ９２３の巻き上げが行われる。
（ｃ）終了時刻Ｔ_Eの直前の期間Ｂにおいては、ロープ９２３にかかる荷重が０となるように、ロープ９２３の巻き上げ速度を減速する。

巻上巻下指示手段１３８は、上記のように決定した経時変化する速度でロープ９２３の巻き上げを行うように巻上装置９２５に指示を行う。巻上装置９２５は指示装置１３の指示に従いロープ９２３の巻き上げを行う。その結果、操作者が「巻き上げ」ボタンに対しタッチ操作を行うと、迅速かつ無駄なくロープ９２３の巻き上げが行われる。また、巻き上げ後にジブ９２２がハッチとホッパーの間を移動する際、グラブ９２４がハッチコーミング９１２に衝突することはない。

メイン画面（図７）の「進捗情報表示」ボタンは操作者が貨物の積み降ろし作業の進捗の確認を行うための画面（以下、「進捗情報表示画面」という）を表示させるためのボタンである。図１２は、進捗情報表示画面を例示した図である。進捗情報表示画面には、荷揚げ作業の進捗がグラフや数値によって表示される。

進捗情報の生成のためには、荷揚げ対象の貨物の重量および荷揚げ作業の開始時刻の設定が必要となる。そのためのボタンとして、進捗情報表示画面には「設定」ボタンが設けられている。「設定」ボタンがタッチ操作されると、図１３に示すような画面（以下、「設定画面」という）が表示される。設定画面において、操作者は、荷揚げ対象の貨物の総重量を設定する。設定画面において設定された貨物の総重量を示すデータは、総貨物重量データとして記憶手段１３１に記憶される。

操作者は荷揚げ作業の開示時に設定画面の「開始」ボタンをタッチ操作する。「開始」ボタンがタッチ操作された時刻を示すデータは、作業開始時刻データとして記憶手段１３１に記憶される。

進捗情報表示画面（図１２）に表示される情報は、進捗情報生成手段１３９（図３参照）によって生成される。進捗情報生成手段１３９は、進捗情報表示画面に表示される情報の生成のために、作業開始後に行われた貨物のホッパーへの投入回数のカウントと、ホッパーへ投入された貨物の重量の累計値の算出を行う。進捗情報生成手段１３９によりカウントされた貨物のホッパーへの投入回数を示すデータは、貨物投入回数データとして記憶手段１３１に記憶される。また、進捗情報生成手段１３９により算出されたホッパーへ投入された貨物の重量の累計値を示すデータは、投入貨物重量データとして記憶手段１３１に記憶される。

進捗情報生成手段１３９は、例えば吊り荷荷重データとジブ位置データを監視し、ジブ位置データが示す位置がハッチ内からハッチ外へと移動した後、吊り荷荷重データが示す荷重が大きく減少してグラブ９２４およびフックの重量と概ね一致した場合、貨物がホッパーに投入されたと判定する。貨物がホッパーに投入されたと判定した場合、進捗情報生成手段１３９は貨物投入回数データが示す回数を１だけ増加させる。また、進捗情報生成手段１３９は投入貨物重量データが示す重量に吊り荷荷重データが示す荷重の減少分を加算して新たな投入貨物重量データを生成し、その時点の時刻を示す時刻データと対応付けて記憶手段１３１に記憶させる。

進捗情報生成手段１３９は、例えば時刻データに対応付けて記憶手段１３１に記憶されている投入貨物重量データを用いて、進捗情報表示画面（図１２）に表示されるグラフを生成する。また、進捗情報生成手段１３９は、総貨物重量データが示す重量に対する最新の投入貨物重量データが示す重量の割合を進捗率として算出する。

また、進捗情報生成手段１３９は、最新の投入貨物重量データが示す重量を貨物投入回数データが示す回数で除算して１回の投入においてホッパーに投入される貨物の重量の平均値を算出し、総貨物重量データが示す重量から最新の投入貨物重量データが示す重量を減じた重量を当該平均値で除算することによって、荷揚げ作業の完了までに要する投入回数の推定値を算出する。

また、進捗情報生成手段１３９は、最新の投入貨物重量データが示す重量を、作業開始時刻データが示す時刻から現在時刻までの時間で除算して単位時間当たりの貨物の投入重量を算出し、総貨物重量データが示す重量から最新の投入貨物重量データが示す重量を減じた重量を当該単位時間当たりの貨物の投入重量で除算することによって、荷揚げ作業の完了までに要する時間の推定値を算出する。

なお、上述した情報は進捗情報生成手段１３９が生成する情報の一例であって、例えば１回の投入量の平均値（グラブ９２４により１回で掴まれる貨物の重量の平均値）や、１回の投入に要する時間の平均値等の、荷揚げ作業の進捗に関する他の種類の情報が進捗情報生成手段１３９により生成され、進捗情報表示画面において表示されてもよい。

操作者は、進捗情報表示画面に表示されるグラフや数値を見て、荷揚げ作業の過去の進捗の経緯や、荷揚げ作業の完了までに要する時間等を知ることができる。

なお、進捗情報表示画面やメイン画面（図７）等の表示装置１０４により表示される画面は、表示指示手段１３０（図３参照）により生成される。表示指示手段１３０は、例えば進捗情報生成手段１３９により生成されたデータを用いて図１２に示すような進捗情報表示画面の画像を生成し、表示装置１０４に出力する。また、表示指示手段１３０は、記憶手段１３１に記憶されているデータを用いて図７に示すようなメイン画面の画像を生成し、表示装置１０４に出力する。

メイン画面（図７）には、上述した各種ボタンに加え、撮像装置１１により撮像された最新の画像と、現在のグラブ９２４の高さを示すインジケータが表示される。なお、図７に例示のインジケータにおいては、矢印により現在のグラブ９２４の高さが示されるとともに、現在のジブ９２２の先端部分の真下位置における貨物倉９１の床面の高さＦが示される。操作者は、メイン画面に表示される画像により水平面上におけるグラブ９２４の位置を確認するとともに、インジケータによりグラブ９２４の高さを確認することができる。

上述したクレーン操作支援システム１によれば、クレーン９２の操作者は、安全かつ迅速にロープ９２３の巻き上げおよび巻き下げを行うことができる。

［変形例］
上述した実施形態は本発明の技術的思想の範囲内において様々に変形可能である。以下にそれらの変形の例を示す。なお、これらの変形例は適宜組み合わせられてもよい。

（１）上述した実施形態において、ジブ９２２の先端部分の位置は撮像装置１１により撮像された画像に基づき特定される。ジブ９２２の先端部分の位置の特定方法はこれに限られない。例えば、指示装置１３がクレーン９２の制御装置からジブ９２２の旋回角、傾斜角および伸縮量を示すデータを受信し、これらのデータに基づきジブ９２２の先端部分の位置を特定してもよい。

（２）上述した実施形態において、吊り荷（グラブ９２４）の高さは撮像装置１１により撮像された画像に基づき特定される。吊り荷の高さの特定方法はこれに限られない。例えば、指示装置１３がクレーン９２の制御装置からジブ９２２の旋回角、傾斜角および伸縮量を示すデータを受信し、これらのデータに基づきジブ９２２の先端部分の高さを特定し、さらに、巻上装置９２５からロープ９２３の繰り出し量を示すデータを受信し、ジブ９２２の先端部分の高さからロープ９２３の繰り出し量だけ下方の高さを吊り荷の高さとして特定してもよい。

また、所定位置に設置された距離センサにより測定された、当該所定位置から吊り荷までの距離に基づき、吊り荷の高さが特定されてもよい。距離センサの設置される所定位置がジブ９２２上である場合、当該所定位置はクレーン９２の制御装置から得られるジブ９２２の旋回角、傾斜角および伸縮量を示すデータに基づき特定されてもよい。また、距離センサが、吊り荷に加え、船舶９の特定の構造物（三次元空間内における位置が既知のもの）までの距離を測定し、距離センサから当該特定の構造物までの距離と、距離センサから吊り荷までの距離との差に基づき、吊り荷の高さが特定されてもよい。例えば、距離センサがジブ９２２の先端部分に設置され、距離センサがグラブ９２４までの距離とハッチコーミング９１２までの距離を測定する場合、指示装置１３は、距離センサにより測定されるこれらの距離の差と、構造物三次元形状データが示すハッチコーミング９１２の高さに基づき、吊り荷の高さを特定することができる。

なお、本変形例において用いられる距離センサの種類は光、超音波等のいずれを用いるものでもよく、また、ＴＯＦ（Time of Flight）方式、三点測距方式等のいずれの方式により距離を測定するものでもよい。

（３）上述した実施形態において、吊り荷の上下サイズは操作者により直接入力される。吊り荷の上下サイズの入力方法はこれに限られない。例えば、指示装置１３がクレーン９２の制御装置からロープ９２３の繰り出し量を示すデータを受信可能な場合、吊り荷がフックに取り付けられていない状態のロープ９２３の先端（フック）を床に付けたときのロープ９２３の繰り出し量と、ロープ９２３の先端（フック）を吊り荷の上面に付けたときのロープ９２３の繰り出し量との差に基づき、指示装置１３が吊り荷の上下サイズを特定してもよい。

また、吊り荷が取り付けられたロープ９２３を弛ませた状態から巻き上げていくと、ロープ９２３の先端がちょうど吊り荷の上面の高さに達したときにロープ９２３に吊り荷の重量に応じた荷重がかかる。従って、指示装置１３がクレーン９２の制御装置からロープ９２３の繰り出し量を示すデータを受信可能な場合、吊り荷がフックに取り付けられていない状態のロープ９２３の先端（フック）を床に付けたときのロープ９２３の繰り出し量と、ロープ９２３の先端に吊り荷を取り付けた状態で弛んだロープ９２３のを巻き上げた際の、荷重測定装置１２により測定される荷重（吊り荷荷重データが示す荷重）が大きく増加した時点におけるロープ９２３の繰り出し量との差に基づき、指示装置１３が吊り荷の上下サイズを特定してもよい。

（４）上述した実施形態において、操作者は、目標高さ設定画面（図８）において「現在の吊り荷高さを設定」ボタンをタッチ操作することにより、その時点における吊り荷の高さを下方目標高さとして設定することができる。また、操作者は、そのように設定した下方目標高さを、下げ幅や上げ幅を入力した後に「目標高さを下げる」ボタンや「目標高さを上げる」ボタンをタッチ操作して調整することができる。下方目標高さの設定の方法はこれに限られない。

例えば、指示装置１３がクレーン９２の制御装置からロープ９２３の繰り出し量を示すデータを受信可能な場合、貨物の上にグラブ９２４が載ってロープ９２３が緩んだ状態からロープ９２３が巻き上げられる途中で荷重測定装置１２により測定される荷重（吊り荷荷重データが示す荷重）が大きく増加した時点におけるロープ９２３の繰り出し量に基づき、指示装置１３により下方目標高さが設定されてもよい。

また、ジブ９２２の所定位置に設置された距離センサにより、当該所定位置から貨物までの距離の測定が行われる場合、距離センサにより測定された距離に基づき、指示装置１３により下方目標高さが設定されてもよい。例えば、ジブ９２２の先端部分から真下に位置する貨物の上面までの距離が測定される場合、ジブ９２２の先端部分の高さより、距離センサにより測定された距離だけ下方の高さが貨物の上面の高さとなる。従って、例えばそのように特定される貨物の上面の高さ（または当該高さに安全のために所定の高さを加算して得られる高さ）が、下方目標高さとして設定されてもよい。

（５）上述した実施形態において、撮像装置１１の撮像方向は常に鉛直下方向に維持される。撮像装置１１の撮像方向が、例えば船舶９の揺れ等により変化する場合、ジブ位置特定手段１３５により特定されるジブ９２２の位置に誤差が生じる。例えば、ジブ９２２に対する撮像装置１１の角度を測定するセンサを設け、当該センサにより測定された角度を用いることにより、ジブ位置特定手段１３５が上記の誤差の補正されたジブ９２２の水平面上における位置の特定を行ってもよい。

（６）上述した実施形態において、吊り荷高さ特定手段１３６は吊り荷の高さを特定するにあたり、画像において吊り荷および構造物が中心位置から離れているか否かを考慮しない。吊り荷および構造物が同じ高さであっても、撮像装置１１の撮像方向から外れる程、画像におけるそれらの大きさは一般に小さくなる。また、撮像装置に用いられるレンズの多くは、中心から離れる程、画像の歪みが大きくなる。従って、吊り荷高さ特定手段１３６が吊り荷の高さを特定する際、吊り荷および構造物の画像における位置に応じて、画像におけるそれらの大きさを補正してもよい。

（７）上述した実施形態において、指示装置１３は巻上装置９２５に対し指示データの送信によりロープ９２３の巻き上げまたは巻き下げを指示する。指示装置１３が巻上装置９２５に対しロープ９２３の巻き上げまたは巻き下げを指示する方法はこれに限れない。例えば、巻上装置９２５が油圧アクチュエータによりロープ９２３の巻き上げおよび巻き下げを行う場合、巻上巻下指示手段１３８が油圧を調整する油圧調整手段を有し、巻上装置９２５の油圧アクチュエータがロープ９２３の巻き上げまたは巻き下げに用いる油圧を調整することにより、巻上装置９２５に対するロープ９２３の巻き上げまたは巻き下げに関する指示を行ってもよい。

（８）上述した実施形態において、船舶９はバラ積み船であるものとしたが、船舶９が他の種別の貨物輸送船であってもよい。また、上述した実施形態において、クレーン９２は荷揚げにおいてのみ用いられるものとしたが、クレーン９２が荷積みにおいて用いられる場合、当該荷積みにおいて、指示装置１３による巻上装置９２５に対する巻き上げまたは巻き下げの指示が行われてもよい。

（９）上述した実施形態において、図７に例示のメイン画面、図１２に例示の進捗情報表示画面等に表示される情報は、これらの図面に示される種類の情報に限られない。例えば、これらの画面において、荷重測定装置１２により測定される荷重（吊り荷荷重データが示す荷重）、ロープ９２３の巻き下げまたは巻き上げの速度等が表示されてもよい。

１…クレーン操作支援システム、９…船舶、１０…コンピュータ、１１…撮像装置、１２…荷重測定装置、１３…指示装置、９１…貨物倉、９２…クレーン、１０１…メモリ、１０２…プロセッサ、１０３…通信ＩＦ、１０４…表示装置、１０５…操作装置、１３０…表示指示手段、１３１…記憶手段、１３２…画像データ受信手段、１３３…吊り荷荷重データ受信手段、１３４…画像認識手段、１３５…ジブ位置特定手段、１３６…吊り荷高さ特定手段、１３７…操作データ取得手段、１３８…巻上巻下指示手段、１３９…進捗情報生成手段、９１１…本体、９１２…ハッチコーミング、９１３…ハッチカバー、９２１…クレーンポスト、９２２…ジブ、９２３…ロープ、９２４…グラブ、９２５…巻上装置、９２６…操作室

Claims (10)

1. クレーンの吊り荷の現在の高さを示す吊り荷高さデータと、前記吊り荷の移動後に到達すべき高さを示す目標高さデータを取得し、前記クレーンの操作者による前記吊り荷の高さの変更指示に応じて、前記吊り荷を吊っているロープの巻上装置に対し、前記吊り荷高さデータが示す高さから前記目標高さデータが示す高さまで前記吊り荷が移動するように前記ロープの巻き上げまたは巻き下げを指示する巻上巻下指示手段
   を備える指示装置。
2. 前記クレーンは船舶に配置され、
   前記巻上巻下指示手段は、前駆船舶の貨物倉の底面の高さを示す底面高さデータを取得し、前記目標高さデータが示す高さにおける前記吊り荷の最下位置が、前記底面高さデータが示す高さより高い予め定められた高さより低い位置である場合、前記巻上装置に対し、前記目標高さデータが示す高さに代えて、前記予め定められた高さまで前記吊り荷の最下位置が移動するように前記ロープの巻き下げを指示する
   請求項１に記載の指示装置。
3. 前記クレーンは船舶に配置され、
   前記巻上巻下指示手段は、前記船舶の貨物倉からの荷揚げまたは前記貨物倉への荷積みにおける前記クレーンのジブの移動領域の下方に位置する前記船舶の構造物の高さを示す構造物高さデータを取得し、前記吊り荷の最下位置が、前記構造物高さデータが示す高さより高い予め定められた高さとなる前記吊り荷の高さを示す前記目標高さデータを生成する
   請求項１または２に記載の指示装置。
4. 前記巻上巻下指示手段は、前記クレーンの最大の吊り上げ能力を示す吊り上げ荷重データと、前記吊り荷の重量を示す吊り荷重量データを取得し、前記吊り荷重量データが示す重量に基づき前記吊り荷の巻き上げ中または巻き下げ中の前記ロープに対する荷重が前記吊り上げ荷重データが示す吊り上げ能力より小さい予め定められた荷重を超えないように経時変化する前記吊り荷の速度を特定し、前記巻上装置に対し、当該特定した経時変化する速度で前記ロープの巻き上げまたは巻き下げを行うように指示する
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の指示装置。
5. 前記クレーンは船舶に配置され、
   前記巻上巻下指示手段は、水平面上における前記クレーンのジブの現在の位置を示すジブ位置データを取得し、前記ジブ位置データに応じた前記吊り荷の移動後に到達すべき高さを示す前記目標高さデータを取得する
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の指示装置。
6. 前記クレーンのジブに配置された撮像装置から撮像された画像において、水平面上における既知の位置から移動しない基準となる構造物を認識する画像認識手段と、
   前記画像認識手段により認識された画像における前記基準となる構造物の位置に基づき、当該認識に用いられた画像の撮像時点における前記ジブの水平面上における位置を特定するジブ位置特定手段を備え、
   前記巻上巻下指示手段は、前記ジブ位置特定手段により特定された位置を示す前記ジブ位置データを取得する
   請求項５に記載の指示装置。
7. 前記クレーンは船舶に配置され、
   前記クレーンのジブに配置された撮像装置から前記船舶の構造物であって既知の高さから移動しない基準となる構造物と前記吊り荷とを写し込むように撮像された画像において、前記基準となる構造物と前記吊り荷とを認識する画像認識手段と、
   撮像位置および前記吊り荷の高さが既知の状態で前記撮像装置により撮像された画像において前記画像認識手段により認識された画像における前記基準となる構造物と前記吊り荷との大きさと、撮像位置および前記吊り荷の高さが未知の状態で前記撮像装置により撮像された画像において前記画像認識手段により認識された画像における前記基準となる構造物と前記吊り荷との大きさとに基づき、前記未知の状態における前記吊り荷の高さを特定する吊り荷高さ特定手段を備え、
   前記巻上巻下指示手段は、前記吊り荷高さ特定手段により特定された高さを示す前記吊り荷高さデータを取得する
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載の指示装置。
8. 前記巻上装置は油圧アクチュエータにより前記ロープの巻き上げまたは巻き下げを行い、
   前記巻上巻下指示手段は、前記油圧アクチュエータが前記ロープの巻き上げまたは巻き下げに用いる油圧を調整することにより、前記巻上装置に対する前記ロープの巻き上げまたは巻き下げに関する指示を行う
   請求項１乃至７のいずれか１項に記載の指示装置。
9. コンピュータに、
   クレーンの吊り荷の現在の高さを示す吊り荷高さデータを取得する処理と、
   前記吊り荷の移動後に到達すべき高さを示す目標高さデータを取得する処理と、
   前記クレーンの操作者による前記吊り荷の高さの変更指示に応じて、前記吊り荷を吊っているロープの巻上装置に対し、前記吊り荷高さデータが示す高さから前記目標高さデータが示す高さまで前記吊り荷が移動するように前記ロープの巻き上げまたは巻き下げを指示する処理と
   を実行させるためのプログラム。
10. コンピュータに、
    クレーンの吊り荷の現在の高さを示す吊り荷高さデータを取得する処理と、
    前記吊り荷の移動後に到達すべき高さを示す目標高さデータを取得する処理と、
    前記クレーンの操作者による前記吊り荷の高さの変更指示に応じて、前記吊り荷を吊っているロープの巻上装置に対し、前記吊り荷高さデータが示す高さから前記目標高さデータが示す高さまで前記吊り荷が移動するように前記ロープの巻き上げまたは巻き下げを指示する処理と
    を実行させるためのプログラムを前記コンピュータに読み取り可能に持続的に記憶する記録媒体。

Images