WO2021167007A1 - クレーン用危険範囲表示装置及びクレーン - Google Patents

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WO2021167007A1
WO2021167007A1 PCT/JP2021/006132 JP2021006132W WO2021167007A1 WO 2021167007 A1 WO2021167007 A1 WO 2021167007A1 JP 2021006132 W JP2021006132 W JP 2021006132W WO 2021167007 A1 WO2021167007 A1 WO 2021167007A1
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WO
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danger range
boom
danger
crane
unit
Prior art date
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PCT/JP2021/006132
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English (en)
French (fr)
Inventor
洋幸 林
Original Assignee
株式会社タダノ
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B66C13/46—Position indicators for suspended loads or for crane elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/88—Safety gear

Definitions

  • the present invention relates to a danger range display device for a crane and a crane.
  • Patent Document 1 a device for displaying the danger range below the suspended load of a crane is known (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 discloses a technique for displaying a dangerous area on a monitor, which may pose a danger to an operator when the suspended load is dropped or lowered.
  • the suspended load position is calculated from the information of the boom length, the boom elevation angle, and the boom direction, and the position of the dangerous area is set based on the calculated suspended load position.
  • the dangerous area during the operation of the boom cannot be accurately displayed on the monitor.
  • an object of the present invention is to provide a danger range display device for a crane and a crane capable of accurately displaying the danger range during operation of the boom on the display unit.
  • a display unit that displays a camera image of the suspended load taken from above, A setting unit that sets a danger range around the suspended load or in the area below the suspended load in the camera image, It is provided with a display control unit that superimposes an image indicating a danger range on the camera image and displays it on the display unit.
  • One aspect of the crane according to the present invention includes the above-mentioned danger range display device for a crane.
  • a danger range display device for a crane that can accurately display the danger range during operation of the boom on the display unit.
  • FIG. 1 is a side view showing a crane according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a system configuration of a danger range display device for a crane according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example in which the danger range before correction is displayed on the display unit.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example in which a danger range related to the height corrected to a size corresponding to the height information is displayed on the display unit.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example in which a danger range related to turning corrected based on the turning direction is displayed on the display unit.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example in which a danger range related to turning corrected based on the turning direction is displayed on the display unit.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example in which a danger range related to undulations or a danger range related to expansion / contraction corrected based on the undulation direction or expansion / contraction direction is displayed on the display unit.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example in which a danger range related to undulations or a danger range related to expansion / contraction corrected based on the undulation direction or expansion / contraction direction is displayed on the display unit.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a processing flow by the crane danger range display device.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example in which the danger range corrected based on the turning direction and the wind direction is displayed on the display unit.
  • the crane according to the present embodiment is applied to a rough terrain crane (hereinafter, simply referred to as a crane) as a mobile crane.
  • a crane rough terrain crane
  • the present embodiment is not limited to mobile cranes, and can be applied to various cranes.
  • FIG. 1 is a side view of the crane according to the present embodiment.
  • the configuration of the crane according to the present embodiment will be described.
  • the crane 1 includes a traveling body 10, a swivel body 20, and a boom 30.
  • the traveling body 10 includes an outrigger 11 and a traveling device for self-propelling on a road or a work site.
  • the outrigger 11 overhangs in the horizontal and vertical directions during work, lifts the entire vehicle body, and stabilizes the posture.
  • the swivel body 20 is provided above the traveling body 10 and can rotate around the vertical axis C1 with respect to the traveling body 10.
  • the swivel body 20 includes a cabin 21.
  • the cabin 21 has an operation unit (for example, a steering wheel, a shift lever, an accelerator pedal, a brake pedal, etc.) for controlling the traveling of the traveling body 10. Further, the cabin 21 has an operation unit for operating the swivel body 20, the boom 30, the winch, and the like.
  • the operator boarding the cabin 21 operates the operation unit to rotate the swivel body 20, undulate and expand the boom 30, and rotate the winch to perform the work.
  • the boom 30 includes a base end boom 31 on the base end side, an intermediate boom 32, and a tip end boom 33 on the tip end side.
  • the intermediate boom 32 and the tip boom 33 are sequentially housed inside the base boom 31 in a nested manner.
  • the base end boom 31 is supported by an undulating cylinder 22 provided on the swivel body 20. As the undulating cylinder 22 expands and contracts, the boom 30 undulates via the root fulcrum 23. Further, the boom 30 expands and contracts as the telescopic cylinder (not shown) expands and contracts.
  • a sheave 34 is provided on the boom head 33a provided at the tip of the tip boom 33.
  • a wire rope 35 for suspending is wound around a winch provided in a portion of the swivel body 20 near the base end of the boom 30.
  • the wire rope 35 is arranged along the boom 30 from the winch to the sheave 34.
  • the wire rope 35 hung around the sheave 34 is suspended vertically downward from the sheave 34.
  • a hook 36 is provided at the bottom of the wire rope 35.
  • the hook 36 hangs the suspended load 37 via the slinging tool.
  • the wire rope 35 is unwound by the winch, so that the hook 36 is lowered. Further, the hook 36 is raised by winding up the wire rope 35.
  • the boom head 33a of the tip boom 33 is provided with a camera 40 and a height information acquisition unit 42. That is, the camera 40 and the height information acquisition unit 42 are attached to the tip of the boom 30.
  • the camera 40 is attached in a downward facing posture, and photographs the peripheral area including the suspended load 37 suspended from the hook 36 (hereinafter, simply referred to as “peripheral area”) from above the hook 36.
  • the camera 40 includes a predetermined region in the horizontal direction centered on the suspended load 37 and a predetermined region existing below the suspended load 37 (hereinafter, referred to as a lower region of the suspended load 37). Is photographed from above.
  • the height information acquisition unit 42 may be, for example, a distance sensor.
  • the height information acquisition unit 42 is attached to the tip of the boom 30 in a downward-facing posture to acquire information on the height of the peripheral region.
  • the peripheral area means the area around the vertical projection point of the hook 36 on the ground. Examples of the height information of the peripheral area include information on the height of the roof of the building.
  • the swivel body 20 may be provided with a boom posture detection unit 41 and / or a movement direction detection unit 43.
  • the boom posture detection unit 41 may be a boom length detector that detects the length of the boom 30 or an angle detector that detects the undulation angle of the boom 30. That is, the boom posture detection unit 41 detects information about the posture of the boom 30 by detecting the length of the boom 30 and the undulation angle of the boom 30.
  • the moving direction detection unit 43 is a turning direction detector that detects the turning direction of the boom 30, an undulating direction detector that detects the undulating direction of the boom 30, and a stretching direction detector that detects the stretching direction of the boom 30. good. That is, the moving direction detection unit 43 detects the moving direction related to the operation performed by the boom 30.
  • the moving direction detection unit 43 may detect the moving speed (turning speed, undulating speed, and / or expansion / contraction speed) of the boom 30 together with the moving direction of the boom 30.
  • the moving direction detection unit 43 may detect the turning direction of the boom 30, the undulating direction of the boom 30, and the expansion / contraction direction of the boom 30 based on the operation of the operation lever.
  • the crane 1 configured in this way moves the suspended load 37 suspended from the hook 36 to a predetermined position by feeding and hoisting the wire rope 35 by the winch, undulating and expanding and contracting the boom 30, and turning the swivel body 20. Let me.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a system configuration of a danger range display device for a crane according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example in which the danger range before correction is displayed on the display unit.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example in which a danger range related to the height corrected to a size corresponding to the height information is displayed on the display unit.
  • 5 and 6 are diagrams showing an example in which a danger range related to turning corrected based on the turning direction is displayed on the display unit.
  • 7 and 8 are views showing an example in which the danger range related to undulation or the danger range related to expansion / contraction corrected based on the undulation direction or the expansion / contraction direction is displayed on the display unit.
  • the system configuration of the danger range display device for a crane according to this embodiment will be described.
  • the crane danger range display device 2 detects an image of the camera 40, detection information of the boom posture detection unit 41, acquisition information of the height information acquisition unit 42, and detection of the movement direction detection unit 43.
  • the information is input to the control unit 50.
  • the control unit 50 calculates the danger range based on such input information.
  • the control unit 50 displays the calculated danger range on the display unit 60.
  • the danger range is a range calculated in consideration of the possibility that the suspended load 37 may fall due to, for example, an inadequate slinging operation.
  • the camera 40 photographs the peripheral area including the suspended load 37 suspended from the hook 36 from above. That is, the camera 40 photographs the lower region of the suspended load 37.
  • An image taken by the camera 40 (hereinafter referred to as a camera image) is input to the control unit 50.
  • the boom posture detection unit 41 detects information on the posture of the boom 30 by detecting information on the length of the boom 30 and information on the undulation angle of the boom 30.
  • the detection information detected by the boom posture detection unit 41 is input to the control unit 50.
  • the height information acquisition unit 42 acquires information on the height of the peripheral area.
  • the acquired information acquired by the height information acquisition unit 42 is input to the control unit 50.
  • the height information acquisition unit 42 acquires information on the height of a surface existing below the suspended load 37 in the vertical direction.
  • the height information acquisition unit 42 acquires information on the distance from the hook 36 or the suspended load 37 to the above surface.
  • the surface is, for example, the ground surface existing below the suspended load 37 in the vertical direction or the roof surface of a building existing below the suspended load 37 in the vertical direction.
  • the moving direction detection unit 43 detects the turning direction, the undulating direction, and / or the expansion / contraction direction.
  • the detection information detected by the moving direction detection unit 43 is input to the control unit 50.
  • the control unit 50 includes a danger range calculation unit 51, a first danger range correction unit 52, a second danger range correction unit 53, and a danger range superimposition unit 54.
  • the control unit 50 sets a danger range around the suspended load 37 in the camera image or in a region below the suspended load 37. Then, an image indicating the danger range is superimposed on the camera image and displayed on the display unit 60. Therefore, the control unit 50 corresponds to an example of the setting unit and the display control unit. Hereinafter, a specific configuration of the control unit 50 will be described.
  • the danger range calculation unit 51 sets a danger range around the suspended load 37 or in a region below the suspended load 37 in the camera image.
  • the danger range calculation unit 51 has a predetermined range from the vertical projection point P of the hook 36 to the ground, as shown in FIG. 3, based on the image of the camera 40 and the detection information of the boom posture detection unit 41.
  • the danger range G1 (for example, 5 [m]) is calculated (set).
  • the danger range calculation unit 51 may set the danger range G1 based on the input from the user.
  • the danger range calculation unit 51 may set the danger range G1 based on the shape of the suspended load 37. Specifically, the danger range calculation unit 51 may image-recognize the shape of the suspended load 37 based on the image of the camera 40, and set the danger range G1 according to the recognized shape of the suspended load 37.
  • the first danger range correction unit 52 corresponds to an example of the correction unit, and expands the danger range G1 in a direction corresponding to the movement direction of the boom 30 or the suspended load 37 based on the moving direction of the boom 30 or the suspended load 37. ..
  • the first danger range correction unit 52 sets the danger range G1 to the left side as shown in FIG. It is expanded and corrected to a substantially elliptical danger range G31.
  • the first danger range correction unit 52 extends the danger range G1 to the right as shown in FIG. It is corrected to a substantially elliptical danger range G32. That is, the first danger range correction unit 52 sets the danger range according to the turning direction of the boom 30.
  • the danger ranges G31 and G32 are collectively referred to as a danger range G3 related to turning.
  • the first danger range correction unit 52 extends the danger range G1 upward as shown in FIG. It is corrected to a substantially elliptical danger range G41.
  • the first danger range correction unit 52 extends the danger range G1 downward as shown in FIG. It is corrected to a substantially elliptical danger range G42.
  • the danger ranges G41 and G42 are collectively referred to as a danger range G4 regarding undulations.
  • the first danger range correction unit 52 expands the danger range G1 upward as shown in FIG. It is corrected to a substantially elliptical danger range G51.
  • the first danger range correction unit 52 extends the danger range G1 downward as shown in FIG. It is corrected to a substantially elliptical danger range G52.
  • the danger ranges G51 and G52 are collectively referred to as a danger range G5 relating to expansion and contraction.
  • the second danger range correction unit 53 corresponds to an example of the correction unit, and as shown in FIG. 4, the height information of the roof surface of, for example, the building 5 in the peripheral area acquired by the height information acquisition unit 42. Based on (in other words, the distance from the suspended load 37 to the roof surface), the danger range G1 is corrected to the danger range G2 having a size corresponding to the height information.
  • the height information may be the height information from the installation surface of the crane 1. That is, the second danger range correction unit 53 corrects the danger range G1 to the danger range G2 based on the acquisition information of the height information acquisition unit 42 that acquires the height information of the peripheral region. The higher the height of the peripheral area, the shorter the distance from the suspended load 37 to the roof surface.
  • the danger range G2 Since the roof surface of the building in which the danger range G2 is set is higher than the ground surface in which the danger range G1 is set, the dangerous range is narrow when the suspended load 37 falls. Therefore, in FIG. 4, the area of the danger range G2 is smaller than the danger range G1. However, since the roof surface of the building in which the danger range G2 is set is higher than the ground surface in which the danger range G1 is set, the size of the display unit 60 on the screen is such that the danger range G2 is larger than the danger range G1. It may be displayed large.
  • the danger range G2 may be referred to as a height-related danger range G2.
  • the danger range superimposition unit 54 corresponds to an example of an image generation unit, and is a camera image taken by the camera 40 of a danger range G2 regarding height, a danger range G3 regarding turning, a danger range G4 regarding undulations, and a danger range G5 regarding expansion and contraction. Generates a superimposed image superimposed on.
  • the danger range superimposing unit 54 may superimpose an image obtained by appropriately combining the danger ranges G2, G3, G4, and G5 on the image taken by the camera 40 to generate a superposed image. Then, the control unit 50 displays the superimposed image generated by the danger range superimposing unit 54 on the display unit 60. As described above, the control unit 50 has a function as a display control unit that controls the display operation of the display unit 60.
  • the display unit 60 displays a superposed image in which the danger range G2 is superimposed on the image captured by the camera 40 on the display unit 60 under the control of the control unit 50.
  • the display unit 60 displays on the display unit 60 a superposed image in which the danger range G3 related to turning is superimposed on the image captured by the camera 40 under the control of the control unit 50.
  • the display unit 60 superimposes the danger range G4 related to undulations or the danger range G5 related to expansion and contraction on the image captured by the camera 40 under the control of the control unit 50. , Displayed on the display unit 60.
  • the display unit 60 may display the danger range G1 together with the danger ranges G2, G3, G4, and G5. When the boom 30 is not moving, the display unit 60 may display only the danger range G1.
  • the display unit 60 may display the vertical projection point P on the display unit 60, or may display the horizontal line L1 passing through the vertical projection point P and the line L2 orthogonal to the line L1 on the display unit 60. good.
  • the lines L1 and L2 can be provided with a scale that serves as a guide for the distance in the actual space.
  • the display unit 60 may display the contour line obtained by projecting the suspended load 37 onto the ground on the display unit 60.
  • the line L1 may be a substantially semicircular figure showing a turning locus of the vertical projection point P.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a processing flow by the crane danger range display device 2 according to the present embodiment. Hereinafter, the flow of processing by the crane danger range display device 2 will be described.
  • control unit 50 acquires an image of the peripheral region including the suspended load 37 taken by the camera 40 (step S101).
  • the control unit 50 acquires information regarding the posture of the boom 30 detected by the boom posture detection unit 41 (step S102).
  • the information regarding the posture of the boom 30 may include information regarding the length of the boom 30, information regarding the turning angle of the boom 30, and / or information regarding the undulation angle of the boom 30.
  • the control unit 50 acquires information regarding the movement direction of the boom 30 detected by the movement direction detection unit 43 (step S103).
  • the information regarding the moving direction of the boom 30 may include information regarding the turning direction of the boom 30, information regarding the expansion / contraction direction of the boom 30, and / or information regarding the undulating direction of the boom 30.
  • control unit 50 acquires the height information of the peripheral area acquired by the height information acquisition unit 42 (step S104).
  • the danger range calculation unit 51 calculates the danger range G1 based on the image of the camera 40 and the information regarding the posture of the boom 30 (step S105).
  • the first danger range correction unit 52 expands the danger range G1 and calculates the danger ranges G2, G3, G4, and G5 based on the moving direction of the boom 30. Specifically, the first danger range correction unit 52 corrects the danger range G1 to the danger range G3 related to turning (see FIG. 5 or FIG. 6) based on the turning direction of the boom 30 (step S106). If the boom 30 is not rotating, this step is omitted.
  • the first danger range correction unit 52 corrects the danger range G1 to the danger range G4 (see FIG. 7 or FIG. 8) regarding the undulations based on the undulation direction of the boom 30 (step S106). If the boom 30 is not undulating, this step is omitted.
  • the first danger range correction unit 52 corrects the danger range G1 to the danger range G5 (see FIG. 7 or FIG. 8) related to expansion and contraction based on the expansion / contraction direction of the boom 30 (step S106). If the boom 30 is not expanding and contracting, this step is omitted. If the boom 30 is not moving (not moving), step S106 may be omitted.
  • the second danger range correction unit 53 corrects the danger range G1 to the height-related danger range G2 based on the acquisition information of the height information acquisition unit 42 that acquires the height information of the peripheral region (step S107). ).
  • the danger range G1 is corrected by the first danger range correction unit 52 in step S106
  • the danger range related to the height is based on the corrected danger range (danger range G3, G4, G5).
  • Set G2 If the installation surface of the crane 1 is flat (the peripheral area is flat) or the surface of the suspended load 37 below in the vertical direction is the ground surface, this step may be omitted.
  • the danger range superimposing unit 54 generates a superposed image in which the corrected danger ranges G2, G3, G4, and G5 are superimposed on the image captured by the camera 40 (step S108).
  • control unit 50 displays the superimposed image on the display unit 60 (step S109), and ends the process.
  • the crane danger range display device 2 is attached to the tip of the boom 30, and has an image of the camera 40 that captures the peripheral area including the suspended load 37 suspended from the hook 36 from above, and the posture of the boom 30.
  • the danger range calculation unit 51 that calculates the danger range G1 that is a predetermined range from the vertical projection point P of the hook 36 to the ground, and the boom 30
  • the first danger range correction unit 52 that corrects the danger range G1 and the corrected danger ranges G3, G4, and G5 are superimposed and displayed on the image based on the detection information of the movement direction detection unit 43 that detects the movement direction.
  • a display unit 60 and a display unit 60 are provided (FIG. 5).
  • the danger range G1 can be corrected based on the operation of the boom 30. Therefore, the danger ranges G3, G4, and G5 during the operation of the boom 30 can be accurately displayed on the display unit 60. As a result, the danger range display device 2 for a crane with improved safety can be obtained.
  • the crane danger range display device 2 corrects the danger range G1 based on the acquisition information of the height information acquisition unit 42 that acquires the height information of the peripheral region.
  • a unit 53 is provided (FIG. 4).
  • the danger range G1 can be corrected based on the information on the height of the peripheral area. Therefore, the danger range G2 according to the height from the ground can be displayed on the display unit 60. As a result, the danger range display device 2 for a crane with improved safety can be obtained.
  • the moving direction detection unit 43 detects the turning direction of the boom 30, and the first danger range correction unit 52 corrects the danger range G1 based on the turning direction. (FIGS. 5 and 6).
  • the danger range G1 can be corrected based on the turning direction. Therefore, when the boom 30 is turning to the right side, the danger range G1 can be expanded so that the danger range expands to the right side. Further, when the boom 30 is turning to the left side, the danger range G1 can be expanded so that the danger range expands to the left side. Therefore, the danger range G3 during the turning operation of the boom 30 can be accurately displayed on the display unit 60.
  • the moving direction detection unit 43 detects the undulating direction of the boom 30, and the first danger range correction unit 52 determines the danger range G1 based on the undulating direction. Is corrected (FIGS. 7 and 8).
  • the danger range G1 can be corrected based on the undulating direction. Therefore, when the boom 30 is in the standing up operation (standing up operation), the danger range G1 can be expanded so that the danger range expands downward. Further, when the boom 30 is in a lodging motion, the danger range G1 can be expanded so that the danger range expands upward. Therefore, the danger range G4 during the undulating operation of the boom 30 can be accurately displayed on the display unit 60.
  • the moving direction detection unit 43 detects the expansion / contraction direction of the boom 30, and the first danger range correction unit 52 determines the danger range G1 based on the expansion / contraction direction. Is corrected (FIGS. 7 and 8).
  • the danger range G1 can be corrected based on the expansion / contraction direction. Therefore, when the boom 30 is in the extension operation, the danger range G1 can be expanded so that the danger range expands upward. Further, when the boom 30 is contracting, the danger range G1 can be expanded so that the danger range expands downward. Therefore, the accurate danger range G4 during the expansion / contraction operation of the boom 30 can be displayed on the display unit 60.
  • the range in which the danger range G1 is extended by the first danger range correction unit 52 may be determined according to the moving speed of the boom 30.
  • the danger range display device 2 for a crane according to the present invention has been described above based on the embodiment.
  • the specific configuration is not limited to the present embodiment, and design changes, additions, etc. are permitted as long as the gist of the invention according to each claim is not deviated from the claims.
  • the above-mentioned configurations may be appropriately combined as long as they are technically consistent.
  • the danger range of the suspended load 37 suspended from the hook 36 is displayed on the display unit 60.
  • the danger range of the sub hook or the suspended load suspended from the main hook may be displayed on the display unit.
  • the danger range of the suspended load suspended on the hook when the jib is mounted may be displayed on the display unit.
  • the height information acquisition unit 42 is used as a distance sensor.
  • the height information acquisition unit is not limited to this aspect, and may acquire height information based on, for example, the parallax of the images of the two cameras.
  • the first danger range correction unit 52 shows an example of correcting the danger range G1 so as to bulge in the moving direction of the boom 30.
  • the first danger range correction unit may correct the danger range so that it swells in the direction opposite to the moving direction of the boom depending on how the suspended load swings. That is, the first danger range correction unit may correct the danger range in consideration of the moving direction of the boom 30 and the swinging method of the suspended load.
  • the first danger range correction unit 52 shows an example of correcting the danger range G1 to the danger ranges G3, G4, and G5 based on the moving direction of the boom 30.
  • the first danger range correction unit can also correct the danger range in consideration of the influence based on the wind direction and the wind speed measured by the anemometer. That is, the first danger range correction unit may correct the danger range in consideration of the moving direction of the boom 30 and the disturbance (wind direction and wind speed) acting on the boom 30 and the suspended load 37.
  • the anemometer is provided at the tip of the boom 30.
  • the anemometer may detect the wind speed and / or the wind direction at predetermined time intervals.
  • the anemometer sends the detected value to the control unit 50.
  • the first danger range correction unit 52 expands the danger range G1 according to the information regarding the wind speed and / or the wind direction acquired from the anemometer.
  • FIG. 10 is a diagram showing a state in which a danger range considering the wind speed and the wind direction is displayed on the display unit.
  • the turning direction of the boom 30 is the direction indicated by the arrow A 1 in FIG. 10, if the wind direction is the direction indicated by the arrow A 2 in FIG. 10, the first danger zone correction unit 52, the danger zone G1, dangerous Extend to range G6.
  • Danger zone G6 is a danger zone G1, a range obtained by expanding in the arrow A 1 and the arrow A 2 to the direction indicated by the arrow A3 is a vector sum of (leeward).
  • a danger range G6 is a danger range in which the moving direction (turning direction) of the boom 30 and the wind direction are taken into consideration.
  • the danger range G6 in FIG. 10 may be displayed on the display unit 60 as the danger range.
  • the danger range G6 may be updated each time the control unit 50 acquires information on the wind speed and / or the wind direction from the anemometer. By adopting such a configuration, the operator can know the danger range according to the wind condition in real time.
  • the display unit 60 may display the danger range G6 in FIG. 10 and the danger range G3 related to turning as the danger range.
  • the display unit 60 shows the movement of the boom together with the danger range considering the moving direction of the boom and the wind speed and / or the wind direction (for example, the danger range G6).
  • a danger range (for example, danger range G3) considering only the direction may be displayed.
  • the danger range G7 in FIG. 10 is a danger range considering only the wind speed and / or the wind direction.
  • the display unit 60 may display the danger range G7 together with the danger range G6.
  • the display unit 60 shows an example in which the display unit 60 displays a superposed image in which the danger range is superimposed on the image captured by the camera 40.
  • the display unit may display the determination result of the person intrusion determination unit that determines whether or not a person has entered the danger range based on the detection information of the person detection means that detects the person from the image of the camera.
  • Such a determination may be determined by image analysis by the control unit 50. That is, the control unit 50 may have a function of determining whether or not a person has invaded the dangerous area by analyzing the image taken by the camera 40.
  • the crane danger range display device 2 is provided on the boom 30, and is a projection image corresponding to the above-mentioned danger ranges G1 to G7 (see G3 to FIGS. 8 and 9) (hereinafter, simply projected images). It may be provided with a projection device 70 (see FIG. 1) that directly projects the suspended load 37 onto a surface (for example, a roof surface or a ground surface) existing below the suspended load 37 in the vertical direction.
  • a projection device 70 see FIG. 1 that directly projects the suspended load 37 onto a surface (for example, a roof surface or a ground surface) existing below the suspended load 37 in the vertical direction.
  • the projection device 70 emits, for example, a red laser beam having a relatively long wavelength.
  • the projected image is, for example, a frame shape indicating the boundary position between the danger range and the other range.
  • the projection device 70 is provided at the tip of the boom 30.
  • the position of the projection device 70 is not limited to the tip of the boom 30.
  • the projection device 70 may be provided, for example, at the tip end portion (a portion exposed to the outside) of the intermediate boom 32. Further, the number of projection devices 70 may be plural. Depending on the shape and size of the suspended load 37, a part of the light emitted by the projection device 70 may be blocked by the suspended load 37, and a part of the projected image may be chipped. At this time, if a plurality of projection devices 70 are provided at different positions of the boom 30, even if the light emitted by one projection device 70 is blocked by the suspended load 37 and a part of the projected image is missing, another projection is performed. The device 70 can make up for the missing portion of the projected image. Further, the projected image can be brightened by utilizing the interference of the light emitted by the plurality of projection devices 70.
  • a worker working below the suspended load 37 can recognize the danger range by looking at the danger ranges G1 to G7 projected on the ground. As a result, the safety of the operator working below the suspended load 37 can be further enhanced.
  • the present invention is applied to a boom.
  • the present invention can also be applied to the jib.
  • the jib is a concept included in the boom.
  • the present invention is not limited to the rough terrain crane 1, but can be applied to various cranes having a boom.

Abstract

クレーン用危険範囲表示装置は、吊荷を上方から撮影したカメラ画像を表示する表示部と、カメラ画像における吊荷の周囲又は吊荷の下方領域に危険範囲を設定する設定部と、カメラ画像に、危険範囲を示す画像を重畳して表示部に表示する表示制御部と、を備える。

Description

クレーン用危険範囲表示装置及びクレーン
　本発明は、クレーン用危険範囲表示装置及びクレーンに関する。
　従来、クレーンの吊荷の下方の危険範囲を表示する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
　特許文献１には、吊荷が落下した場合又は吊荷を降下させた場合に、作業者に危険が及ぶ虞のある危険領域をモニタに表示する技術が開示されている。
特開２０１０－２４１５４８号公報
　しかし、特許文献１に開示された技術の場合、ブーム長さ、ブーム仰角、及びブーム方位の情報から、吊荷位置を算出し、算出した吊荷位置に基づいて危険領域の位置を設定するように構成されており、ブームの動作中の危険領域を精度良くモニタに表示することができない、という問題がある。
　そこで、本発明は、ブームの動作中の危険範囲を、精度良く表示部に表示することができるクレーン用危険範囲表示装置及びクレーンを提供することを目的とする。
　本発明に係るクレーン用危険範囲表示装置の一態様は、
　吊荷を上方から撮影したカメラ画像を表示する表示部と、
　カメラ画像における吊荷の周囲又は吊荷の下方領域に危険範囲を設定する設定部と、
　カメラ画像に、危険範囲を示す画像を重畳して表示部に表示する表示制御部と、を備える。
　本発明に係るクレーンの一態様は、上述のクレーン用危険範囲表示装置を備える。
　本発明によれば、ブームの動作中の危険範囲を、精度良く表示部に表示することができるクレーン用危険範囲表示装置を提供できる。
図１は、本発明の実施形態に係るクレーンを示す側面図である。 図２は、本発明の実施形態に係るクレーン用危険範囲表示装置のシステム構成を示すブロック図である。 図３は、補正前の危険範囲を表示部に表示した例を示す図である。 図４は、高さの情報に応じた大きさに補正した高さに関する危険範囲を表示部に表示した例を示す図である。 図５は、旋回方向に基づいて補正した旋回に関する危険範囲を表示部に表示した例を示す図である。 図６は、旋回方向に基づいて補正した旋回に関する危険範囲を表示部に表示した例を示す図である。 図７は、起伏方向又は伸縮方向に基づいて補正した起伏に関する危険範囲又は伸縮に関する危険範囲を表示部に表示した例を示す図である。 図８は、起伏方向又は伸縮方向に基づいて補正した起伏に関する危険範囲又は伸縮に関する危険範囲を表示部に表示した例を示す図である。 図９は、クレーン用危険範囲表示装置による処理の流れを示すフローチャートである。 図１０は、旋回方向及び風向きに基づいて補正した危険範囲を表示部に表示した例を示す図である。
　以下、本発明に係るクレーン用危険範囲表示装置及びクレーンについて、図面を参照して説明する。
　［実施形態］
　本実施形態に係るクレーンは、移動式クレーンとしてのラフテレーンクレーン（以下、単にクレーンという）に適用される。尚、本実施形態は、移動式クレーンに限らず、種々のクレーンに適用可能である。
　（クレーンの構成）
　図１は、本実施形態に係るクレーンの側面図である。以下、本実施形態に係るクレーンの構成について説明する。
　図１に示すように、クレーン１は、走行体１０と、旋回体２０と、ブーム３０と、を備える。
　走行体１０は、アウトリガ１１及び道路や作業現場を自走するための走行装置等を備える。
　アウトリガ１１は、作業時に、水平方向及び垂直方向に張り出し、車体全体を持ち上げて、姿勢を安定させる。
　旋回体２０は、走行体１０の上方に設けられ、走行体１０に対して、鉛直軸Ｃ１回りに回転可能である。旋回体２０は、キャビン２１を備える。キャビン２１は、走行体１０の走行を制御するための操作部（例えば、ステアリング、シフトレバー、アクセルペダル、及びブレーキペダル等）を有する。また、キャビン２１は、旋回体２０やブーム３０、ウィンチ等を操作する操作部を有する。キャビン２１に搭乗した作業者は、操作部を操作して、旋回体２０を旋回させ、ブーム３０を起伏及び伸縮させ、ウィンチを回転させて作業を行う。
　ブーム３０は、基端側の基端ブーム３１と、中間ブーム３２と、先端側の先端ブーム３３と、を備える。中間ブーム３２と先端ブーム３３とは、順次、入れ子式に基端ブーム３１の内部に格納されている。
　基端ブーム３１は、旋回体２０に設けられた起伏シリンダ２２に支持されている。起伏シリンダ２２が伸縮することで、根元支点２３を介してブーム３０は起伏する。また、伸縮シリンダ（不図示）が伸縮することで、ブーム３０は伸縮する。
　先端ブーム３３の先端に設けられたブームヘッド３３ａには、シーブ３４が設けられている。旋回体２０におけるブーム３０の基端近くの部分に設けられたウィンチには、吊荷用のワイヤロープ３５が巻かれている。ワイヤロープ３５は、ウィンチからシーブ３４までブーム３０に沿って配置される。シーブ３４に掛け回されたワイヤロープ３５は、シーブ３４から鉛直方向の下方に吊り下げられる。ワイヤロープ３５の最下部には、フック３６が設けられている。
　フック３６は、玉掛具を介して吊荷３７を吊る。ウィンチによってワイヤロープ３５が繰り出されることで、フック３６が降下する。また、ワイヤロープ３５が巻き上げられることで、フック３６が上昇する。
　先端ブーム３３のブームヘッド３３ａには、カメラ４０及び高さ情報取得部４２が設けられている。すなわち、カメラ４０及び高さ情報取得部４２は、ブーム３０の先端に取り付けられる。
　カメラ４０は、下方を向いた姿勢で取り付けられ、フック３６の上方から、フック３６に吊られた吊荷３７を含む周辺領域（以下、単に「周辺領域」と称する。）を上方から撮影する。具体的には、カメラ４０は、吊荷３７を中心とした水平方向における所定領域、及び、吊荷３７の下方に存在する所定領域（以下、吊荷３７の下方領域と称する。）を含む領域を、上方から撮影する。
　高さ情報取得部４２は、例えば、距離センサであってよい。高さ情報取得部４２は、ブーム３０の先端に下方を向いた姿勢で取り付けられ、周辺領域の高さの情報を取得する。周辺領域とは、フック３６の地上への垂直投影点の周辺の領域を意味する。周辺領域の高さ情報としては、例えば、ビルの屋上の高さの情報等が挙げられる。
　旋回体２０には、ブーム姿勢検知部４１及び／又は移動方向検出部４３が設けられてもよい。
　ブーム姿勢検知部４１は、ブーム３０の長さを検知するブーム長検知器や、ブーム３０の起伏角度を検知する角度検知器であってよい。すなわち、ブーム姿勢検知部４１は、ブーム３０の長さや、ブーム３０の起伏角度を検知することで、ブーム３０の姿勢に関する情報を検知する。
　移動方向検出部４３は、ブーム３０の旋回方向を検出する旋回方向検出器や、ブーム３０の起伏方向を検出する起伏方向検出器や、ブーム３０の伸縮方向を検出する伸縮方向検出器であってよい。すなわち、移動方向検出部４３は、ブーム３０が行っている動作に関する移動方向を検出する。移動方向検出部４３は、ブーム３０の移動方向とともに、ブーム３０の移動速度（旋回速度、起伏速度、及び／又は伸縮速度）を検出してもよい。
　なお、移動方向検出部４３は、操作レバーの操作に基づいて、ブーム３０の旋回方向や、ブーム３０の起伏方向や、ブーム３０の伸縮方向を検出してもよい。
　このように構成されたクレーン１は、ウィンチによるワイヤロープ３５の繰り出し・巻き上げ、ブーム３０の起伏及び伸縮、並びに旋回体２０の旋回により、フック３６に吊られた吊荷３７を所定の位置に移動させる。
　（クレーン用危険範囲表示装置のシステム構成）
　図２は、本実施形態に係るクレーン用危険範囲表示装置のシステム構成を示すブロック図である。図３は、補正前の危険範囲を表示部に表示した例を示す図である。図４は、高さの情報に応じた大きさに補正した高さに関する危険範囲を表示部に表示した例を示す図である。図５及び図６は、旋回方向に基づいて補正した旋回に関する危険範囲を表示部に表示した例を示す図である。図７及び図８は、起伏方向又は伸縮方向に基づいて補正した起伏に関する危険範囲又は伸縮に関する危険範囲を表示部に表示した例を示す図である。以下、本実施形態に係るクレーン用危険範囲表示装置のシステム構成について説明する。
　図２に示すように、クレーン用危険範囲表示装置２は、カメラ４０の画像と、ブーム姿勢検知部４１の検知情報と、高さ情報取得部４２の取得情報と、移動方向検出部４３の検出情報とが、制御部５０に入力される。制御部５０は、このような入力情報に基づいて、危険範囲を算出する。そして、制御部５０は、算出した危険範囲を表示部６０に表示する。危険範囲とは、例えば、玉掛け作業の不備に起因して吊荷３７が落下する可能性を考慮して算出される範囲である。
　（入力部）
　カメラ４０は、フック３６に吊られた吊荷３７を含む周辺領域を上方から撮影する。つまり、カメラ４０は、吊荷３７の下方領域を撮影する。カメラ４０が撮影した画像（以下、カメラ画像と称する。）は、制御部５０に入力される。
　ブーム姿勢検知部４１は、ブーム３０の長さに関する情報や、ブーム３０の起伏角度に関する情報を検知することで、ブーム３０の姿勢に関する情報を検知する。ブーム姿勢検知部４１が検知した検知情報は、制御部５０に入力される。
　高さ情報取得部４２は、周辺領域の高さに関する情報を取得する。高さ情報取得部４２が取得した取得情報は、制御部５０に入力される。例えば、高さ情報取得部４２は、吊荷３７の鉛直方向下方に存在する面の高さに関する情報を取得する。
　換言すれば、高さ情報取得部４２は、フック３６又は吊荷３７から上記面までの距離に関する情報を取得する。尚、上記面は、例えば、吊荷３７の鉛直方向下方に存在する地上面又は吊荷３７の鉛直方向下方に存在する建築物の屋上面である。
　移動方向検出部４３は、旋回方向、起伏方向、及び／又は伸縮方向を検出する。移動方向検出部４３が検出した検出情報は、制御部５０に入力される。
　（制御部）
　制御部５０は、危険範囲算出部５１と、第１危険範囲補正部５２と、第２危険範囲補正部５３と、危険範囲重畳部５４と、を備える。
　制御部５０は、カメラ画像における吊荷３７の周囲又は吊荷３７の下方領域に危険範囲を設定する。そして、カメラ画像に、危険範囲を示す画像を重畳して表示部６０に表示する。よって、制御部５０は、設定部及び表示制御部の一例に該当する。以下、制御部５０の具体的構成について説明する。
　危険範囲算出部５１は、カメラ画像における吊荷３７の周囲又は吊荷３７の下方領域に危険範囲を設定する。例えば、危険範囲算出部５１は、カメラ４０の画像と、ブーム姿勢検知部４１の検知情報とに基づいて、図３に示すように、フック３６の地上への垂直投影点Ｐからの所定の範囲（例えば５［ｍ］）である危険範囲Ｇ１を算出（設定）する。危険範囲算出部５１は、ユーザからの入力に基づいて危険範囲Ｇ１を設定してもよい。
　また、危険範囲算出部５１は、吊荷３７の形状に基づいて、危険範囲Ｇ１を設定してもよい。具体的には、危険範囲算出部５１は、カメラ４０の画像に基づいて、吊荷３７の形状を画像認識し、認識した吊荷３７の形状に応じた危険範囲Ｇ１を設定してよい。
　第１危険範囲補正部５２は、補正部の一例に該当し、ブーム３０または吊荷３７の移動方向に基づいて、危険範囲Ｇ１をブーム３０または吊荷３７の移動方向に対応する方向に拡張する。
　具体的には、第１危険範囲補正部５２は、移動方向検出部４３がブーム３０の旋回方向が左方向であることを検出した場合、図５に示すように、危険範囲Ｇ１を、左側に拡張して略楕円状の危険範囲Ｇ３１に補正する。
　また、第１危険範囲補正部５２は、移動方向検出部４３がブーム３０の旋回方向が右方向であることを検出した場合、図６に示すように、危険範囲Ｇ１を、右側に拡張して略楕円状の危険範囲Ｇ３２に補正する。すなわち、第１危険範囲補正部５２は、ブーム３０の旋回方向に応じた危険範囲を設定する。以下、危険範囲Ｇ３１、Ｇ３２をまとめて旋回に関する危険範囲Ｇ３と称する。
　また、第１危険範囲補正部５２は、移動方向検出部４３がブーム３０の起伏方向が倒伏方向であることを検出した場合、図７に示すように、危険範囲Ｇ１を、上側に拡張して略楕円状の危険範囲Ｇ４１に補正する。
　また、第１危険範囲補正部５２は、移動方向検出部４３がブーム３０の起伏方向が起立方向であることを検出した場合、図８に示すように、危険範囲Ｇ１を、下側に拡張して略楕円状の危険範囲Ｇ４２に補正する。以下、危険範囲Ｇ４１、Ｇ４２をまとめて、起伏に関する危険範囲Ｇ４と称する。
　また、第１危険範囲補正部５２は、移動方向検出部４３がブーム３０の伸縮方向が伸長方向であることを検出した場合、図７に示すように、危険範囲Ｇ１を、上側に拡張して略楕円状の危険範囲Ｇ５１に補正する。
　また、第１危険範囲補正部５２は、移動方向検出部４３がブーム３０の伸縮方向が収縮方向であることを検出した場合、図８に示すように、危険範囲Ｇ１を、下側に拡張して略楕円状の危険範囲Ｇ５２に補正する。以下、危険範囲Ｇ５１、Ｇ５２をまとめて、伸縮に関する危険範囲Ｇ５と称する。
　第２危険範囲補正部５３は、補正部の一例に該当し、図４に示すように、高さ情報取得部４２が取得した、周辺領域にある、例えばビル５の屋上面の高さの情報（換言すれば、吊荷３７から屋上面までの距離）に基づいて、危険範囲Ｇ１を、高さの情報に応じた大きさの危険範囲Ｇ２に補正する。
　高さの情報は、クレーン１の設置面からの高さの情報であってもよい。すなわち、第２危険範囲補正部５３は、周辺領域の高さの情報を取得する高さ情報取得部４２の取得情報に基づいて危険範囲Ｇ１を危険範囲Ｇ２に補正する。周辺領域の高さが高いほど、吊荷３７から屋上面までの距離は短い。
　なお、危険範囲Ｇ２が設定される建築物の屋上面は、危険範囲Ｇ１が設定される地上面よりも高いため、吊荷３７が落下した場合に危険となる範囲が狭い。よって、図４では、危険範囲Ｇ２の面積は、危険範囲Ｇ１よりも小さい。ただし、危険範囲Ｇ２が設定される建築物の屋上面は、危険範囲Ｇ１が設定される地上面よりも高いため、表示部６０の画面上の大きさは、危険範囲Ｇ２が危険範囲Ｇ１よりも大きく表示されることもある。以下、危険範囲Ｇ２を、高さに関する危険範囲Ｇ２と称することもある。
　危険範囲重畳部５４は、画像生成部の一例に該当し、高さに関する危険範囲Ｇ２、旋回に関する危険範囲Ｇ３、起伏に関する危険範囲Ｇ４、及び伸縮に関する危険範囲Ｇ５を、カメラ４０が撮影したカメラ画像に重畳した重畳画像を生成する。
　危険範囲重畳部５４は、危険範囲Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５を適宜組み合わせた画像を、カメラ４０が撮影した画像に重畳して、重畳画像を生成してもよい。そして、制御部５０は、危険範囲重畳部５４により生成された重畳画像を、表示部６０に表示する。このように、制御部５０は、表示部６０の表示動作を制御する表示制御部としての機能を有する。
　（出力）
　表示部６０は、図４に示すように、制御部５０の制御下で、カメラ４０が撮影した画像に危険範囲Ｇ２を重畳させた重畳画像を、表示部６０に表示する。表示部６０は、図５または図６に示すように、制御部５０の制御下で、カメラ４０が撮影した画像に旋回に関する危険範囲Ｇ３を重畳させた重畳画像を、表示部６０に表示する。また、表示部６０は、図７または図８に示すように、制御部５０の制御下で、カメラ４０が撮影した画像に起伏に関する危険範囲Ｇ４又は伸縮に関する危険範囲Ｇ５を重畳させた重畳画像を、表示部６０に表示する。
　表示部６０は、危険範囲Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５とともに、危険範囲Ｇ１を表示してもよい。ブーム３０が移動していない場合には、表示部６０は、危険範囲Ｇ１のみを表示してもよい。表示部６０は、垂直投影点Ｐを表示部６０に表示しても良いし、垂直投影点Ｐを通る水平方向の線Ｌ１と、線Ｌ１に直交する線Ｌ２を表示部６０に表示してもよい。この際、線Ｌ１と線Ｌ２に、実際の空間における距離の目安となる目盛りを付けることもできる。表示部６０は、吊荷３７を地上へ投影した輪郭線を表示部６０に表示してもよい。なお、線Ｌ１は、垂直投影点Ｐの旋回軌跡を示す略半円状の図形であってもよい。
　（クレーン用危険範囲表示装置による処理）
　図９は、本実施形態に係るクレーン用危険範囲表示装置２による処理の流れを示すフローチャートである。以下、クレーン用危険範囲表示装置２による処理の流れを説明する。
　まず、制御部５０は、カメラ４０により撮影された吊荷３７を含む周辺領域の画像を取得する（ステップＳ１０１）。
　次いで、制御部５０は、ブーム姿勢検知部４１が検知したブーム３０の姿勢に関する情報を取得する（ステップＳ１０２）。ブーム３０の姿勢に関する情報は、ブーム３０の長さに関する情報、ブーム３０の旋回角度に関する情報、及び／又はブーム３０の起伏角度に関する情報を含んでよい。
　次いで、制御部５０は、移動方向検出部４３が検出したブーム３０の移動方向に関する情報を取得する（ステップＳ１０３）。ブーム３０の移動方向に関する情報は、ブーム３０の旋回方向に関する情報、ブーム３０の伸縮方向に関する情報、及び／又はブーム３０の起伏方向に関する情報を含んでよい。
　次いで、制御部５０は、高さ情報取得部４２が取得した周辺領域の高さ情報を取得する（ステップＳ１０４）。
　次いで、危険範囲算出部５１は、カメラ４０の画像と、ブーム３０の姿勢に関する情報とに基づいて、危険範囲Ｇ１を算出する（ステップＳ１０５）。
　次いで、第１危険範囲補正部５２は、ブーム３０の移動方向に基づいて、危険範囲Ｇ１を拡張して危険範囲Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５を算出する。具体的には、第１危険範囲補正部５２は、ブーム３０の旋回方向に基づいて、危険範囲Ｇ１を旋回に関する危険範囲Ｇ３（図５または図６参照）に補正する（ステップＳ１０６）。なお、ブーム３０が旋回動作していない場合は、このステップを省略する。
　また、第１危険範囲補正部５２は、ブーム３０の起伏方向に基づいて、危険範囲Ｇ１を起伏に関する危険範囲Ｇ４（図７または図８参照）に補正する（ステップＳ１０６）。なお、ブーム３０が起伏動作していない場合は、このステップを省略する。
　また、第１危険範囲補正部５２は、ブーム３０の伸縮方向に基づいて、危険範囲Ｇ１を伸縮に関する危険範囲Ｇ５（図７または図８参照）に補正する（ステップＳ１０６）。なお、ブーム３０が伸縮動作していない場合は、このステップを省略する。なお、ブーム３０が移動していない場合（移動中でない場合）は、ステップＳ１０６を省略してよい。
　次いで、第２危険範囲補正部５３は、周辺領域の高さの情報を取得する高さ情報取得部４２の取得情報に基づいて、危険範囲Ｇ１を高さに関する危険範囲Ｇ２に補正する（ステップＳ１０７）。この際、ステップＳ１０６において、第１危険範囲補正部５２により、危険範囲Ｇ１が補正されている場合は、補正された危険範囲（危険範囲Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５）に基づいて、高さに関する危険範囲Ｇ２を設定する。なお、クレーン１の設置面が平たんな場合（周辺領域が平たんな場合）や吊荷３７の鉛直方向下方の面が地上面の場合には、このステップを省略してよい。
　次いで、危険範囲重畳部５４は、補正された危険範囲Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５を、カメラ４０が撮影した画像に重畳した重畳画像を生成する（ステップＳ１０８）。
　次いで、制御部５０は、重畳画像を表示部６０に表示させ（ステップＳ１０９）、処理を終了する。
　（クレーン用危険範囲表示装置の作用）
　以下、本実施形態に係るクレーン用危険範囲表示装置２の作用を説明する。
　本実施形態に係るクレーン用危険範囲表示装置２は、ブーム３０の先端に取り付けられ、フック３６に吊られた吊荷３７を含む周辺領域を上方から撮影するカメラ４０の画像と、ブーム３０の姿勢を検知するブーム姿勢検知部４１の検知情報と、に基づいて、フック３６の地上への垂直投影点Ｐからの所定の範囲である危険範囲Ｇ１を算出する危険範囲算出部５１と、ブーム３０の移動方向を検出する移動方向検出部４３の検出情報に基づいて、危険範囲Ｇ１を補正する第１危険範囲補正部５２と、補正された危険範囲Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５を、画像に重畳して表示する表示部６０と、を備える（図５）。
　これにより、ブーム３０の動作に基づいて、危険範囲Ｇ１を補正することができる。そのため、ブーム３０の動作中の危険範囲Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５を、精度良く表示部６０に表示することができる。その結果、安全性を向上させたクレーン用危険範囲表示装置２とすることができる。
　また、本実施形態に係るクレーン用危険範囲表示装置２は、周辺領域の高さの情報を取得する高さ情報取得部４２の取得情報に基づいて、危険範囲Ｇ１を補正する第２危険範囲補正部５３を備える（図４）。
　これにより、周辺領域の高さの情報に基づいて、危険範囲Ｇ１を補正することができる。そのため、地上からの高さに応じた危険範囲Ｇ２を表示部６０に表示することができる。その結果、安全性を向上させたクレーン用危険範囲表示装置２とすることができる。
　本実施形態に係るクレーン用危険範囲表示装置２において、移動方向検出部４３は、ブーム３０の旋回方向を検出し、第１危険範囲補正部５２は、旋回方向に基づいて、危険範囲Ｇ１を補正する（図５及び図６）。
　これにより、旋回方向に基づいて、危険範囲Ｇ１を補正することができる。そのため、ブーム３０が右側に旋回動作をしているときは、右側に危険範囲が膨らむように危険範囲Ｇ１を拡張することができる。また、ブーム３０が左側に旋回動作しているときは、左側に危険範囲が膨らむように危険範囲Ｇ１を拡張することができる。そのため、ブーム３０の旋回動作中の危険範囲Ｇ３を精度良く表示部６０に表示することができる。
　また、本実施形態に係るクレーン用危険範囲表示装置２において、移動方向検出部４３は、ブーム３０の起伏方向を検出し、第１危険範囲補正部５２は、起伏方向に基づいて、危険範囲Ｇ１を補正する（図７及び図８）。
　これにより、起伏方向に基づいて、危険範囲Ｇ１を補正することができる。そのため、ブーム３０が立ち上り動作（起立動作）をしているときは、下側に危険範囲が膨らむように危険範囲Ｇ１を拡張することができる。また、ブーム３０が倒伏動作をしているときは、上側に危険範囲が膨らむように危険範囲Ｇ１を拡張することができる。そのため、ブーム３０の起伏動作中の危険範囲Ｇ４を精度良く表示部６０に表示することができる。
　さらに、本実施形態に係るクレーン用危険範囲表示装置２において、移動方向検出部４３は、ブーム３０の伸縮方向を検出し、第１危険範囲補正部５２は、伸縮方向に基づいて、危険範囲Ｇ１を補正する（図７及び図８）。
　これにより、伸縮方向に基づいて、危険範囲Ｇ１を補正することができる。そのため、ブーム３０が伸長動作しているときは、上側に危険範囲が膨らむように危険範囲Ｇ１を拡張することができる。また、ブーム３０が収縮動作しているときは、下側に危険範囲が膨らむように危険範囲Ｇ１を拡張することができる。そのため、ブーム３０の伸縮動作中の精度の良い危険範囲Ｇ４を表示部６０に表示することができる。
　なお、第１危険範囲補正部５２により危険範囲Ｇ１が拡張される範囲は、ブーム３０の移動速度に応じて決定されてよい。
　以上、本発明に係るクレーン用危険範囲表示装置２を実施形態に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、本実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や、追加等は許容される。また、上述の各構成は、技術的に矛盾しない範囲において、適宜組み合わされてよい。
　上述の実施形態では、フック３６に吊られた吊荷３７の危険範囲を表示部６０に表示する例を示した。しかし、メインフックとサブフックを有するクレーンにおいては、サブフック又はメインフックに吊られた吊荷の危険範囲を表示部に表示してもよい。また、ジブを搭載したクレーンにおいては、ジブ装着時にフックに吊られた吊荷の危険範囲を表示部に表示してもよい。
　上述の実施形態では、高さ情報取得部４２を距離センサとする例を示した。しかし、高さ情報取得部は、この態様に限定されず、例えば２つのカメラの画像の視差に基づいて、高さ情報を取得するようにしてもよい。
　また、上述の実施形態では、第１危険範囲補正部５２は、ブーム３０の移動方向に膨らむように、危険範囲Ｇ１を補正する例を示した。しかし、第１危険範囲補正部は、吊り荷の振れ方によっては、ブームの移動方向とは反対方向に膨らむように、危険範囲を補正してもよい。つまり、第１危険範囲補正部は、ブーム３０の移動方向とともに、吊り荷の振れ方を考慮して、危険範囲を補正してもよい。
　また、本実施形態では、第１危険範囲補正部５２は、ブーム３０の移動方向に基づいて、危険範囲Ｇ１を危険範囲Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５に補正する例を示した。しかし、第１危険範囲補正部は、風速計により計測された風向きや風速に基づいて、その影響を考慮して危険範囲を補正することもできる。つまり、第１危険範囲補正部は、ブーム３０の移動方向とともに、ブーム３０や吊荷３７に作用する外乱（風向きや風速）を考慮して、危険範囲を補正してもよい。
　具体的には、例えば、風速計は、ブーム３０の先端部に設けられる。風速計は、所定の時間間隔で風速及び／又は風向きを検出してよい。風速計は、検出値を、制御部５０に送る。
　第１危険範囲補正部５２は、風速計から取得した風速及び／又は風向きに関する情報に応じて危険範囲Ｇ１を拡張する。図１０は、風速及び風向きを考慮した危険範囲が表示部に表示された状態を示す図である。
　例えば、ブーム３０の旋回方向が図１０における矢印Ａ１が示す方向であり、風向きが図１０における矢印Ａ２が示す方向である場合、第１危険範囲補正部５２は、危険範囲Ｇ１を、危険範囲Ｇ６に拡張する。
　危険範囲Ｇ６は、危険範囲Ｇ１を、矢印Ａ１と矢印Ａ２とのベクトル和である矢印Ａ３が示す方向（風下側）に拡張することにより得られる範囲である。このような危険範囲Ｇ６は、ブーム３０の移動方向（旋回方向）と風向きとが考慮された危険範囲である。
　なお、風速及び／又は風向きを考慮する場合、表示部６０には、危険範囲として、図１０における危険範囲Ｇ６のみが表示されてよい。危険範囲Ｇ６は、制御部５０が風速及び／又は風向きに関する情報を風速計から取得するごとに、更新されてよい。このような構成を採用すれば、作業者は、風の状態に応じた危険範囲をリアルタイムで知ることができる。
　また、風速及び／又は風向きを考慮する場合、表示部６０には、危険範囲として、図１０における危険範囲Ｇ６とともに、旋回に関する危険範囲Ｇ３が表示されてもよい。換言すれば、風速及び／又は風向きを考慮する場合、表示部６０には、危険範囲として、ブームの移動方向及び風速及び／風向きを考慮した危険範囲（例えば、危険範囲Ｇ６）とともに、ブームの移動方向のみを考慮した危険範囲（例えば、危険範囲Ｇ３）が表示されてもよい。
　図１０における危険範囲Ｇ７は、風速及び／風向きのみを考慮した危険範囲である。表示部６０には、危険範囲Ｇ６とともに、危険範囲Ｇ７が表示されてもよい。
　上述の実施形態では、表示部６０は、危険範囲を、カメラ４０が撮影した画像に重畳させた重畳画像を表示部６０に表示する例を示した。しかし、表示部は、カメラの画像から人を検知する人検知手段の検知情報に基づいて、危険範囲に人が入ったか否かを判定する人侵入判定部の判定結果を表示してもよい。このような判定は、制御部５０による画像解析により判定してもよい。つまり、制御部５０は、カメラ４０が撮影した画像を解析することにより、危険範囲に人が侵入したか否かを判定する機能を有してもよい。
　また、本実施形態に係るクレーン用危険範囲表示装置２は、ブーム３０に設けられ、上述の危険範囲Ｇ１～Ｇ７（Ｇ３～図８及び図９参照）に対応する投影像（以下、単に投影像と称する。）を、吊荷３７の鉛直方向下方に存在する面（例えば、屋上面又は地上面）に直接投影する投影装置７０（図１参照）を備えてもよい。
　投影装置７０は、例えば、比較的波長が長い赤色のレーザ光を放射する。投影像は、例えば、危険範囲とそれ以外の範囲との境界位置を示す枠状である。図１に示す構造の場合、投影装置７０は、ブーム３０の先端部に設けられている。但し、投影装置７０の位置は、ブーム３０の先端部に限定されない。
　投影装置７０は、例えば、中間ブーム３２の先端部（外部に露出した部分）に設けられてもよい。又、投影装置７０は、複数であってもよい。吊荷３７の形状や大きさによって、投影装置７０が放射する光の一部が吊荷３７により遮られて、投影像の一部が欠けてしまう可能性がある。この際、複数の投影装置７０をブーム３０の異なる位置に設ければ、一つの投影装置７０が放射する光が吊荷３７に遮られて投影像の一部が欠けたとしても、他の投影装置７０により、投影像の欠けた部分を補うことができる。又、複数の投影装置７０が放射する光の干渉を利用すれば、投影像を明るくすることもできる。
　このような構成を採用すれば、吊荷３７の下方で作業する作業者は、地上に投影された危険範囲Ｇ１～Ｇ７を見ることにより、危険範囲を認識できる。この結果、吊荷３７の下方で作業する作業者の安全性をより高めることができる。
　また、上述の実施形態では、本発明をブームについて適用する例を示した。しかし、ジブを搭載したクレーンにおいては、本発明をジブについて適用することもできる。この場合、ジブは、ブームに含まれる概念とする。
　２０２０年２月１９日出願の特願２０２０－２５９７７の日本出願に含まれる明細書、図面、及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
　本発明をラフテレーンクレーン１に限らず、ブームを有する種々のクレーンに適用できる。
　１　クレーン
　１０　走行体
　１１　アウトリガ
　２　クレーン用危険範囲表示装置
　２０　旋回体
　２１　キャビン
　２２　起伏シリンダ
　２３　根元支点
　３０　ブーム
　３１　基端ブーム
　３２　中間ブーム
　３３　先端ブーム
　３３ａ　ブームヘッド
　３４　シーブ
　３５　ワイヤロープ
　３６　フック
　３７　吊荷
　４０　カメラ
　４１　ブーム姿勢検知部
　４２　高さ情報取得部
　４３　移動方向検出部
　５　ビル
　５０　制御部
　５１　危険範囲算出部
　５２　第１危険範囲補正部
　５３　第２危険範囲補正部
　６０　表示部
　７０　投影装置
　Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ３１、Ｇ３２、Ｇ４、Ｇ４１、Ｇ４２　危険範囲
　Ｇ５、Ｇ５１、Ｇ５２、Ｇ６、Ｇ７　危険範囲
　Ｐ　垂直投影点

Claims (7)

  1. 　吊荷を上方から撮影したカメラ画像を表示する表示部と、
    　前記カメラ画像における前記吊荷の周囲又は前記吊荷の下方領域に危険範囲を設定する設定部と、
    　前記カメラ画像に、前記危険範囲を示す画像を重畳して前記表示部に表示する表示制御部と、を備える、
    　クレーン用危険範囲表示装置。
  2. 　前記設定部は、ブームの移動方向に対応する方向に前記危険範囲を拡張する、請求項１に記載のクレーン用危険範囲表示装置。
  3. 　前記設定部は、風速及び／又は風向きに応じて前記危険範囲を拡張する、請求項１又は２に記載のクレーン用危険範囲表示装置。
  4. 　前記設定部は、前記吊荷の鉛直方向下方に存在する面に前記危険範囲を設定する、請求項１～３の何れか一項に記載のクレーン用危険範囲表示装置。
  5. 　前記設定部は、前記吊荷から前記面までの距離が短くなるほど、前記危険範囲を狭くする、請求項４に記載のクレーン用危険範囲表示装置。
  6. 　ブームに設けられ、前記危険範囲に対応する投影像を、前記吊荷の鉛直方向下方に存在する面に直接投影する投影装置を、更に備える、請求項１～５の何れか一項に記載のクレーン用危険範囲表示装置。
  7. 　請求項１～６の何れか一項に記載のクレーン用危険範囲表示装置を備えるクレーン。
     
     
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