NO20140281A1 - Framgangsmåte for bruk av et kamera til å overvåke et arbeidsområde og en kran forsynt med et kamera - Google Patents

Abstract

Kran (2) forsynt med en kranbom (23), hvor kranbommen (23) i et festeparti (239) er fastgjort til en kranbomholder (210) og kranbommen (23) omfatteren kranbomtupp (230), og hvor: - krana (2) omfatter et kamera med optikk (1) og kameraet er forsynt med en billedbrikke; - krana (2) omfatter en skjerm (51) for framvising av kameraets overførte bilde for en kranfører; - krana (2) omfatter et grensesnitt for kranførerens kommunikasjon med en datamaskin; og - krana (2) omfatter en datamaskin for bearbeiding av kameraets bilde for framvising av et bildeutsnitt med en markør (41) bestemt av kranføreren. Det beskrives også en framgangsmåte for å framvise et lasteområde på en skjerm.

Description

FRAMGANGSMÅTE FOR BRUK AV ET KAMERA TIL Å OVERVÅKE ET ARBEIDSOMRÅDE OG EN KRAN FORSYNT MED ET KAMERA

Oppfinnelsen angår en kran forsynt med et kamera for å overvåke et lasteområde ovenfra. Nærmere bestemt angår oppfinnelsen en kran forsynt med et kamera som kommuniserer med en skjerm for en kranfører. Kranføreren kan ved hjelp av et grensesnitt kommunisere med en datamaskin som bearbeider kameraets bilde slik at et ønsket bildeutsnitt med et siktepunkt vises på skjermen.

Det er etter hvert blitt vanlig å anbringe et kamera i en kranbom for å overvåke et lasteområde ovenfra. Dette er særlig hensiktsmessig når det er tale om løftearbeider i områder hvor kranføreren er forhindret i å ha direkte synskontakt med lasteområdet. En kranboms frie endeparti blir under løfteoperasjoner nærmest kontinuerlig hevet og senket for å endre lastens radielle avstand fra kranens vertikale dreieakse. Kranbommens vinkel i forhold til horisontalplanet forandres således ved at bommen dreies om sin opphengsakse. Kameraets oppheng i kranbommen må således, foråt kameraet skal være rettet mot lastområdet, være innrettet til å muliggjøre en i hovedsak kontinuerlig vinkelforandring i forhold til bommen. Vanligvis henges et kamera av denne type opp på en slik måte at det ved hjelp av tyngdekraften retter seg inn mot det ønskede området. Når kranen dreier om sin egen vertikalakse, vil sentrifugalkraften be-virke at et kamera som henger dreibart i kranbommen, svinger utover fra sin like-vektsposisjon selv uten at kranbommens vinkel forandres. Kameraet forlater derved sin ønskede innstilling og faller ikke tilbake før svingbevegelsen avsluttes.

Kameraets relative bevegelse i forhold til kranbommen må avdempes for at det ikke skal oppstå uønskede pendelbevegelser i kameraet. En dempemekanisme kan være en friksjonsbremse. Friksjonsbremser har den ulempe at det kreves et moment før frik-sjonen overvinnes. Et kamera i en kranbom vil ved en liten bevegelse i kranbommen komme ut av ønsket stilling før friksjonskraften i bremsen overvinnes. Friksjonsbremser har også vist seg å overføre unødig mye vibrasjon fra kranbommen til kameraet. En dempemekanisme kan være fluidbasert. En olje ledes gjennom trange passasjer. Oljer kan forandre fluiditet med temperatur, slik at ved kalde omgivelsestemperaturer så er oljen for tykk og ved varme omgivelsestemperaturer er oljen for tynn til å gi demping. Materialet i demperen kan også forandre dimensjon med endring i tempera-turen, noe som forandrer tverrsnittsarealet til passasjen for oljen.

Det er kjent å anvende gyrostabiliserte kamerasystemer. Dette er en sikker løsning for å beholde en fast observasjonsretning. Gyroer har den ulempe at de er forholdsvis kostbare. De er også avhengig av en energikilde for å drive gyroen. Energikilden kan være et batteri eller solceller som kan være plassert i instrumenthuset, eller det kan være en energikilde som forsyner gyroen med energi via en kabel.

Et kamera som er horisontalt dreibart fastgjort til en plattform, kan holdes i posisjon ved hjelp av et lodd som vil stille kamerahuset inn i henhold til den lokale gravitasjon. Kamerahuset i seg selv kan være et lodd. Et lodd har den ulempe at det vil svinge lenge om sitt dreiepunkt før det faller til ro. Om bord i et fartøy vil det i praksis ikke falle til ro. Hvis instrumentet utsettes for vind, vil det heller ikke falle til ro.

Søkers eget patentskrift NO20014188 angår en demper/brems som søker å løse pro-blemet med å dempe pendulære bevegelser. Minst én elektrisk ledende plate som ut-gjør en bremseskive er anordnet bevegbart mellom minst ett permanentmagnetpar. Polene til permanentmagnetparet er anordnet slik at permanentmagnetene er innbyr-des tiltrekkende. Magnetparene er anordnet i en halvsirkel i holdeplater. Holdeplater og bremseskive utgjør en åpen konstruksjon. Søkers eget patentskrift WO2011/133044 angår også en demper for å begrense pendulære bevegelser. Demperen omfatter en elektrisk ledende ankerplate og en magnet som ved den ene polen er forsynt med en bakplate i et ferrittholdig materiale.

En virvelstrømdemper kan være forsynt med permanentmagneter eller med elektromagneter. Elektromagneter har den ulempe at de krever elektrisk energi fra en energikilde. I miljøer der det er risiko for eksplosjoner, krever slikt utstyr innkapsling i henhold til kjente standarder. Dette fordyrer en slik demper. Hvis energien skal skaf-fes fra en ekstern energikilde, kreves det kabling mellom demperen og energikilden, noe som også fordyrer installasjonen av en slik demper.

De kjente løsninger med et kamera i et kamerahus og med et system for demping av kameraets bevegelser, har det til felles at de påvirkes av vind og bevegelser til selve kranbommen. Hvis kranen er posisjonert på et fartøy, påvirkes kameraet også av bøl-ger. Kamerahusets bevegelige deler krever vedlikehold og eventuell reparasjon. Det kan også være problemer med kabelen som følger kamerabevegelsen.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste å skaffe til veie et nyttig alternativ til kjent teknikk.

Formålet oppnås ved trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i etterfølgende patentkrav.

Oppfinnelsen er definert av de selvstendige patentkravene/det selvstendige patent-kravet. De uselvstendige kravene definerer fordelaktige utførelser av kranbom oppfinnelsen.

Med kran menes i det følgende en tårnkran med en dreibar kranbom eller jibb. Kranbommen kan være forsynt med en bevegelig vogn forsynt med en hevbar blokk og krok. Med kran menes i det følgende også en kran som er dreibar på et kranfundament og hvor en kranbom er hengslet forbundet til krana med en horisontal dreieakse. Kranbommen kan omfatte en teleskopbjelke. Med kran menes også en kran med et tårn som forskyves langs skinner og hvor en horisontal kranbom eller jibb rager ut til sides for skinnegangen. Kranbommen kan være forsynt med en bevegelig vogn forsynt med en hevbar blokk og krok. Krana kan være posisjonert på et fartøy.

Med et lasteområde menes i det følgende et område hvor ei kran henter opp en last eller setter fra seg en last. Det menes også det området som lasten beveger seg langs fra lasten hentes opp av ei kran og til lasten settes ned av krana.

I et første aspekt vedrører oppfinnelsen ei kran forsynt med en kranbom, hvor kranbommen i et festeparti er fastgjort til en kranbomholder og kranbommen omfatter en kranbomtupp, og slik at: - kranbommen omfatter et kamera med optikk og kameraet er forsynt med en billedbrikke; - krana omfatter en skjerm for framvising av kameraets overførte bilde for en kranfø-rer; - krana omfatter et grensesnitt for kranførerens kommunikasjon med en datamaskin; og - krana omfatter en datamaskin for bearbeiding av kameraets bilde for framvising av et bildeutsnitt med en markør bestemt av kranføreren.

Kameraet med optikk kan være fastgjort til kranbommen i et parti mellom kranbomtuppen og festepartiet. Kameraet kan være fastgjort til en vogn som er forflyttbar langs kranbommen i et parti mellom kranbomtuppen og festepartiet.

Optikken kan omfatte et vidvinkelobjektiv. Optikken kan omfatte et fiskeøyeobjektiv. Optikken kan omfatte et parabolspeil og et objektiv.

Datamaskinen kan omfatte en programvare for å koordinere den valgte markørens faste bakkekoordinater med koordinatene til markøren tildannet i kameraets bildebrikke.

I et andre aspekt vedrører oppfinnelsen en framgangsmåte for framvising av en krans lasteområde på en skjerm for en kranfører, hvor framgangsmåten omfatter: - en kran forsynes med et kamera med optikk og med en bildebrikke på en kranbom, en skjerm for framvising av kameraets bilde av lasteområdet for kranføreren, et grensesnitt for kranførerens kommunikasjon med en datamaskin, og en datamaskin for bearbeiding av kameraets bilde; - kranføreren bestemmer ved hjelp av grensesnittet et ønsket bildeutsnitt, hvor det ønskede bildeutsnittet omfatter lasteområdet og en valgt markør i lasteområdet; og en ønsket forstørrelse av bildeutsnittet på skjermen; og - datamaskinen forsynes med en programvare som koordinerer den valgte markørens faste bakkekoordinater med koordinatene til markøren tildannet i kameraets bildebrikke,

slik at det ønskete bildeutsnittet og den ønskede forstørrelsen fastholdes på skjermen gjennom kameraets bevegelse på kranbommen eller kameraets bevegelse med kranbommen.

Kameraet kan forsynes med et vidvinkelobjektiv. Kameraet kan forsynes med et fiske-øyeobjektiv. Kameraet kan forsynes med et parabolspeil og et objektiv.

Datamaskinen kan ytterligere være forsynt med en programvare som kan varsle kran-føreren om et objekt som nærmer seg lasteområdet. Datamaskinen kan ytterligere være forsynt med en programvare som kan stanse kranas operasjon om et objekt nærmer seg lasteområdet. Dette kan skje uten kranførerens medvirkning. Kranføreren kan deretter aktivisere kranas operasjon når objektet ikke lenger befinner seg i lasteområdet eller i en farlig sone nær lasteområdet.

I det etterfølgende beskrives eksempler på foretrukne utførelsesformer som er an-skueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser skjematisk ei kran med en kranbom i en første posisjon, hvor krana er forsynt med et kamera slik at kameraets synsfelt omfatter et lasteområde med en markør; Fig. 2 viser skjematisk krana i figur 1 med kranbommen i en andre posisjon; Fig. 3 viser det samme som figur 1, men hvor en last i lasteområdet omfatter

markøren; og

Fig. 4 viser en alternativ utførelsesform der kameraet er vist i en alternativ posisjon til siden for krana og slik at kameraets synsfelt omfatter lasteområdet.

På tegningene betegner henvisningstallet 1 et kamera med optikk. Kameraet med optikk 1, er fastgjort til ei kran 2. Krana 2 er vist skjematisk og omfatter et krantårn 21, en kranbom 23, en kranbomaktuator 25, en vaier 27 og ei vaierskive 29. En krok 22 er fastgjort til vaieren 27. Krana 2 hviler på et kranfundament 24. Kranbommen 23 er i et festeparti 239 hengslet til krantårnet 21 i krantårnets 21 kranbomholder 210. Krana 2 kan være dreibar om en vertikal akse på kranfundamentet 24.

Kameraet med optikk 1 er fastgjort i et parti ved kranbommens 23 kranbomtupp 230.

Kameraet med optikk 1 danner et bilde som dekker et område 3. Området 3 bestem-mes av kranbommens 23 posisjon slik som vist i figurene 1 og 2. Området 3 omfatter et lasteområde 4. Kroken 22 kan senkes ned til lasteområdet 4. Lasteområdet 4 kan ha en markør 41. Et skjermbilde 5 vises for en kranfører (ikke vist) på en skjerm 51. Skjermbildet 5 viser lasteområdet 4 og eventuelt markøren 41.

Kameraets optikk kan utgjøres av et objektiv (ikke vist) av for så vidt kjent type. Ob-jektivet kan utgjøres av et vidvinkelobjektiv. I en alternativ utførelsesform kan objek-tivet utgjøres av et fiskeøyeobjektiv. I en ytterligere alternativ utførelsesform kan kameraets optikk omfatte et parabolspeil og et objektiv. Kameraet er forsynt med en billedbrikke av for så vidt kjent type. Bildet overføres til en datamaskin (ikke vist) slik det er kjent innen faget.

Krana 2 er forsynt med et grensesnitt av for så vidt kjent type (ikke vist) for at kran-føreren skal kunne kommunisere med datamaskinen. Kranføreren kan via grensesnittet velge et utsnitt av området 3. Dette området kan være lasteområdet 4. Lasteområdet 4 kan omfatte en markør 41 som kan være en hvilken som helst struktur i lasteområdet 4. Kranføreren markerer markøren 41 i skjermbildet 5 via grensesnittet. Datamaskinen er forsynt med en programvare som koordinerer den valgte markørens 41 faste bakkekoordinater med koordinatene til markøren 41 tildannet i kameraets bildebrikke, slik at det ønskete bildeutsnittet med lasteområdet 4, markøren 41 og den ønskede forstørrelsen av bildeutsnittet fastholdes på skjermen 51 gjennom kameraet med optikk 1 sin bevegelse med kranbommen 23, slik det er vist på figur 1 og 2. Andre typer kraner kan omfatte en horisontal kranbom med en vogn forsynt med en hevbar blokk og krok (ikke vist) som forflyttes langs kranbommen. I en alternativ ut-førelsesform kan kameraet med optikk 1 være fastgjort til en slik vogn.

I en alternativ utførelsesform kan en last 6 omfatte markøren 41, som vist i figur 3. Lasten 6 kan flyttes med krana 2. Markøren 41 fastholdes på skjermen 51 mens lasten 6 forflyttes av krana 2 med krankroken 22. Derved vil kranføreren kunne følge lasten 6 mens lasten 6 forflyttes gjennom hele lasteområdet 4 slik dette er definert i beskri-velsens generelle del.

Som vist i figur 3, kan datamaskinen også være forsynt med programvare som gjen-kjenner en person, et kjøretøy eller et annet bevegelig objekt 9 som nærmer seg lasteområdet 4. Programvaren kan være innrettet til å varsle kranføreren for eksempel med et lyssignal, et lydsignal eller med et varselsymbol på skjermen 51, at objektet 9 nærmer seg lasteområdet 4, noe som kan utgjøre en fare for objektet 9. Kranføreren kan deretter gjøre de nødvendige tiltak for å avverge den farlige situasjonen. Programvaren kan ytterligere være innrettet til å stanse kranas 2 operasjon uten kranfø-rerens medvirkning hvis et objekt 9 nærmer seg lasteområdet 4. Kranføreren kan deretter aktivisere kranas 2 operasjon når objektet 9 ikke lenger befinner seg i lasteområdet 4 eller i en farlig sone nær lasteområdet 4.

En ytterligere alternativ utførelsesform er vist i figur 4. I denne utførelsesformen er kameraet med optikk 1 posisjonert på en kameraholder 7 til sides for krana 2. Kameraet med optikk 1 danner et bilde som dekker et område 3'. Kranas 2 lasteområde 4 omfattes av området 3'. Lasteområdet 4 kan være et område hvor krana 2 henter opp en last eller et område hvor krana 2 setter fra seg en last. Begge områdene kan være innenfor området 3'. Hvis begge områdene er innenfor området 3' kan kameraet med optikk 1 dekke hele lasteområdet 4, inkludert området som lasten beveger seg langs fra lasten hentes opp og til den settes ned.

Claims (14)

1. Kran (2) forsynt med en kranbom (23), hvor kranbommen (23) i et festeparti (239) er fastgjort til en kranbomholder (210) og kranbommen (23) omfatter en kranbomtupp (230),karakterisert vedat: - krana (2) omfatter et kamera med optikk (1) og kameraet er forsynt med en billedbrikke; - krana (2) omfatteren skjerm (51) for framvising av kameraets overførte bilde for en kranfører; - krana (2) omfatter et grensesnitt for kranførerens kommunikasjon med en datamaskin; og - krana (2) omfatter en datamaskin for bearbeiding av kameraets bilde for framvising av et bildeutsnitt med en markør (41) bestemt av kranføreren.

2. Kran (2) i henhold til krav 1, hvor kameraet med optikk (1) er fastgjort til kranbommen(23) i et parti mellom kranbomtuppen (230) og festepartiet (239).

3. Kran (2) i henhold til krav 1, hvor kameraet er fastgjort til en vogn som er forflyttbar langs kranbommen (23) i et parti mellom kranbomtuppen (230) og festepartiet (239).

4. Kran (2) i henhold til krav 1, hvor optikken omfatter et vidvinkelobjektiv.

5. Kran (2) i henhold til krav 1, hvor optikken omfatter et fiskeøyeobjektiv.

6. Kran (2) i henhold til krav 1, hvor optikken omfatter et parabolspeil og et objektiv.

7. Kran (2) i henhold til krav 1, hvor datamaskinen omfatter en programvare for å koordinere den valgte markørens (41) koordinater med koordinatene til markøren (41) avbildet i kameraets bildebrikke.

8. Framgangsmåte for framvising av ei krans (2) lasteområde (4) på en skjerm (51) foren kranfører,karakterisert vedat: - det tilveiebringes et kamera med optikk (1) og med en bildebrikke, en skjerm (51) for framvising av kameraets bilde av lasteområdet (4) for kranfø-reren, et grensesnitt for kranførerens kommunikasjon med en datamaskin, og en datamaskin for bearbeiding av kameraets bilde; - kranføreren bestemmer ved hjelp av grensesnittet et ønsket bildeutsnitt, hvor det ønskede bildeutsnittet omfatter lasteområdet (4) og en valgt markør (41) i lasteområdet (4); og en ønsket forstørrelse av bildeutsnittet på skjermen (51); og - datamaskinen forsynes med en programvare som koordinerer den valgte markørens (41) koordinater med koordinatene til markøren (41) avbildet i kameraets bildebrikke, slik at det ønskete bildeutsnittet og den ønskede forstørrelsen fastholdes på skjermen (51).

9. Framgangsmåte i henhold til krav 8, hvor framgangsmåten ytterligere omfatter å forsyne krana (2) med kameraet med optikk (1).

10. Framgangsmåte i henhold til krav 8 eller 9, hvor kameraet forsynes med et vidvinkelobjektiv.

11. Framgangsmåte i henhold til krav 8 eller 9, hvor kameraet forsynes med et fiskeøyeobjektiv.

12. Framgangsmåte i henhold til krav 8 eller 9, hvor kameraet forsynes med et parabolspeil og et objektiv.

13. Framgangsmåte i henhold til krav 8, hvor datamaskinen er ytterligere forsynt med en programvare som kan varsle kranføreren om et objekt (9) som nærmer seg lasteområdet (4).

14. Framgangsmåte i henhold til krav 8, hvor datamaskinen er ytterligere forsynt med en programvare som kan stanse kranas (2) operasjon om et objekt (9) nærmer seg lasteområdet (4).