JP2018095375A

JP2018095375A - クレーン

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Publication number: JP2018095375A
Application number: JP2016239917A
Authority: JP
Inventors: 山本　隆公; Takakimi Yamamoto; 隆公山本
Original assignee: Tadano Ltd
Current assignee: Tadano Ltd
Priority date: 2016-12-09
Filing date: 2016-12-09
Publication date: 2018-06-21
Anticipated expiration: 2036-12-09
Also published as: JP6888287B2

Abstract

【課題】操縦者及び玉掛け作業者の熟練した技術に頼ることなく、容易に玉掛け作業を行うことができるクレーンを提供する。【解決手段】ブームに設けられる三次元情報取得手段を用いて作業現場の三次元情報を取得するクレーンであって、前記作業現場の三次元情報に基づいて搬送物の三次元情報を抽出するとともに、前記搬送物の三次元情報に基づいて前記搬送物の重心を算出し、該重心を通る鉛直線上に前記ブームの先端部が配置されるように、ブーム起伏角及びブーム旋回角及びブーム長さのうち少なくとも一つを制御する。【選択図】図６

Description

本発明は、クレーンに関する。

従来、玉掛け作業を行う場合、クレーン周辺又は吊り荷周辺の障害物によって操縦者から吊り荷及び吊り荷周辺の状況を視認できない場合がある。このような場合、吊り荷周辺の玉掛け作業者と通信手段を介して相互に連絡をとりながら、フックを適切な位置に降ろしている。

特許文献１に記載のクレーンは、ブームの先端に吊荷監視カメラが設けられるクレーンが開示されている。操縦者は、吊荷監視カメラからの映像を監視しながら、クレーンの操作を行うことで、直接吊り荷を視認できない場所であっても、安全に吊り荷を吊り上げたり、吊り下げたりすることができる。

特開平８−５３２９０号公報

操縦者は、玉掛け作業を行うときに、地切り時の搬送物（吊り荷）の横引きや揺れを防止するために伸縮ブームの先端を搬送物の重心を通る鉛直線上に配置しなければならない。しかし、操縦者が目視又はモニタに表示されるカメラの映像によって、伸縮ブームの先端を搬送物の重心を通る鉛直線上に配置するには熟練した操作技術が求められる。また、操縦者から搬送物を視認できない場合、玉掛け作業者が搬送物の重心を推定し、該重心を通る鉛直線上にクレーンの伸縮ブームの先端を移動させる必要がある。そのため、操作者のみならず玉掛け作業者も熟練した技術が求められる。
そこで、本発明の目的は、操縦者及び玉掛け作業者の熟練した技術に頼ることなく、容易に玉掛け作業を行うことができるクレーンの提供を目的とする。

本発明の第一態様のクレーンは、ブームに設けられる三次元情報取得手段を用いて作業現場の三次元情報を取得するクレーンであって、前記作業現場の三次元情報に基づいて搬送物の三次元情報を抽出するとともに、前記搬送物の三次元情報に基づいて前記搬送物の重心を算出し、該重心を通る鉛直線上に前記ブームの先端部が配置されるように、ブーム起伏角及びブーム旋回角及びブーム長さのうち少なくとも一つを制御する。

前記作業現場の三次元情報に基づいてフックの三次元情報を抽出するとともに、前記フックの三次元情報に基づいて前記フックの係止部を算出し、前記ブームの先端部と前記フックの水平方向の離間距離が所定の基準値を超えた場合、前記搬送物の重心を通る鉛直線上に前記フックの係止部が配置されるように前記ブーム起伏角及びブーム旋回角及びブーム長さのうち少なくとも一つを制御したのち、玉掛け作業完了信号を検出すると、前記搬送物の重心を通る鉛直線上に前記クレーンの先端部が配置されるように前記ブーム起伏角及びブーム旋回角及びブーム長さのうち少なくとも一つを制御する。

本発明の第二態様のクレーンは、ブームに設けられる三次元情報取得手段を用いて作業現場の三次元情報を取得するクレーンであって、前記作業現場の三次元情報を表示する表示手段を備え、前記作業現場の三次元情報に基づいて搬送物及びフックの三次元情報を抽出するとともに、前記搬送物の三次元情報に基づいて前記搬送物の重心を算出し、前記表示手段に、前記搬送物の重心を通る鉛直線と前記搬送物の表面との交点位置及び前記フックの予想降下位置を表示する。

本発明によれば、容易に玉掛け作業を行うことができる。

本発明の一実施形態に係るクレーンの全体構成を示す側面図。本発明の一実施形態に係るクレーンの制御ブロックの構成を示す図。（ａ）本発明の一実施形態に係るクレーンのステレオカメラが取得する搬送物の三次元情報に基づいて算出される重心及び交点及び予想降下位置を示す平面図（ｂ）本発明の一実施形態に係るクレーンのステレオカメラが取得する搬送物の三次元情報に基づいて算出される重心及び交点及び予想降下位置を示す側面図（ｃ）本発明の一実施形態に係るクレーンのステレオカメラが取得する搬送物の重心及び交点を示す斜視図。（ａ）本発明の一実施形態に係るクレーンの搬送物の重心への移動制御を示す平面図（ｂ）本発明の一実施形態に係るクレーンの搬送物の重心への移動制御を示す側面図。（ａ）本発明の一実施形態に係るクレーンの搬送物の重心への移動制御を示す平面図（ｂ）本発明の一実施形態に係るクレーンの搬送物の重心への移動制御を示す側面図。本発明の一実施形態に係るクレーンの搬送物の重心への移動制御の態様を示すフロートチャート図。

以下に、図１及び図２を用いて、本発明の一実施形態に係るクレーン１の全体構成について説明する。クレーン１は、不特定の場所に移動可能な移動式クレーンである。クレーン１は、車両２、クレーン装置６を有する。

車両２は、クレーン装置６を搬送するものである。車両２は、複数の車輪３を有し、エンジン（図示しない）を動力源として走行する。車両２には、アウトリガ５が設けられている。アウトリガ５は、車両２の幅方向両側に油圧によって延伸可能な張り出しビームと地面に垂直な方向に延伸可能な油圧式のジャッキシリンダとから構成されている。車両２は、アウトリガ５を車両２の幅方向に延伸させるとともにジャッキシリンダを接地させることにより、クレーン１の作業可能範囲を広げることができる。

クレーン装置６は、搬送物Ｗをフックにかけてワイヤロープによって吊り上げるものである。クレーン装置６は、旋回台７、伸縮ブーム８、ジブ９、メインフックブロック１０、サブフックブロック１１、起伏シリンダ１２、メインウインチ１３、メインワイヤロープ１４、サブウインチ１５、サブワイヤロープ１６、ステレオカメラ１７、キャビン１８、３Ｄマップ生成部２３（図２参照）、重心演算部２４（図２参照）、制御装置３９（図２参照）等を具備する。

旋回台７は、クレーン装置６を旋回可能に構成するものである。旋回台７は、円環状の軸受を介して車両２のフレーム上に設けられる。円環状の軸受は、その回転中心が車両２の設置面に対して垂直になるように配置されている。旋回台７は、円環状の軸受の中心を回転中心として一方向と他方向とに回転自在に構成されている。また、旋回台７は、油圧式の旋回モータによって回転されるように構成されている。旋回台７には、その旋回位置を検出する旋回位置検出センサ４０（図２参照）が設けられている。

伸縮ブーム８は、搬送物Ｗを吊り上げ可能な状態にワイヤロープを支持するものである。伸縮ブーム８は、複数のブーム部材であるベースブーム部材８ａ、セカンドブーム部材８ｂ、サードブーム部材８ｃ、フォースブーム部材８ｄ、フィフスブーム部材８ｅ、トップブーム部材８ｆから構成されている。各ブーム部材は、断面積の大きさの順に入れ子式に挿入されている。伸縮ブーム８は、各ブーム部材を図示しない伸縮シリンダで移動させることで軸方向に伸縮自在に構成されている。伸縮ブーム８は、ベースブーム部材８ａの基端が旋回台７上に揺動可能に設けられている。これにより、伸縮ブーム８は、車両２のフレーム上で水平回転可能かつ揺動自在に構成されている。伸縮ブーム８には、そのブーム長さを検出する伸縮ブーム長さ検出センサ４１（図２参照）と起伏角度を検出する起伏角度検出センサ４２（図２参照）とが設けられている。

図１に示すように、ジブ９は、クレーン装置６の揚程や作業半径を拡大するものである。ジブ９の基端は、トップブーム部材８ｆのジブ支持部８ｇに図示しないピンを打ち込むことにより連結可能に構成されている。ジブ９は、トップブーム部材８ｆの先端から揚程や作業半径を拡大する方向に突出した姿勢で保持される。

メインフックブロック１０は、搬送物Ｗを吊るものである。メインフックブロック１０には、メインワイヤロープ１４が巻き掛けられる複数のフックシーブと、搬送物Ｗを吊るメインフック１０ａとが設けられている。サブフックブロック１１は、搬送物Ｗを吊るものである。サブフックブロック１１には、搬送物Ｗを吊るサブフック１１ａが設けられている。

起伏シリンダ１２は、伸縮ブーム８を起立および倒伏させ、伸縮ブーム８の姿勢を保持するものである。起伏シリンダ１２はシリンダ部とロッド部とからなる油圧シリンダから構成されている。起伏シリンダ１２は、シリンダ部の端部が旋回台７に揺動自在に連結され、ロッド部の端部が伸縮ブーム８のベースブーム部材８ａに揺動自在に連結されている。起伏シリンダ１２は、ロッド部がシリンダ部から押し出されるように作動油が供給されることでベースブーム部材８ａを起立させ、ロッド部がシリンダ部に押し戻されるように作動油が供給されることでベースブーム部材８ａを倒伏させるように構成されている。

油圧ウインチであるメインウインチ１３は、メインワイヤロープ１４の繰り入れ（巻き上げ）および繰り出し（巻き下げ）を行うものである。メインウインチ１３は、メインワイヤロープ１４が巻きつけられるメインドラムがメイン用油圧モータによって回転されるように構成されている。メインウインチ１３は、メイン用油圧モータが一方向へ回転するように作動油が供給されることでメインドラムに巻きつけられているメインワイヤロープ１４を繰り出し、メイン用油圧モータが他方向へ回転するように作動油が供給されることでメインワイヤロープ１４をメインドラムに巻きつけて繰り入れるように構成されている。

油圧ウインチであるサブウインチ１５は、サブワイヤロープ１６の繰り入れおよび繰り出しを行うものである。サブウインチ１５は、サブワイヤロープ１６が巻きつけられるサブドラムがサブ用油圧モータによって回転されるように構成されている。サブウインチ１５は、サブ用油圧モータが一方向へ回転するように作動油が供給されることでサブドラムに巻きつけられているサブワイヤロープ１６を繰り出し、サブ用油圧モータが他方向へ回転するように作動油が供給されることでサブワイヤロープ１６をサブドラムに巻きつけて繰り入れるように構成されている。サブワイヤロープ１６は、伸縮ブーム８のトップブーム部材８ｆの先端に設けられるサブフックシーブ１６ａを介して下方に吊り下げられている。

ステレオカメラ１７は、三次元情報取得手段として設けられ、作業現場の画像（映像）を取得するものである。ステレオカメラ１７は、伸縮ブーム８のトップブーム部材８ｆの先端または、ジブ９の先端に設けられている。ステレオカメラ１７は、その姿勢を変更するためのアクチュエータを介してトップブーム部材８ｆに配置されている。ステレオカメラ１７は、伸縮ブーム８の揺動軸と平行な軸を揺動中心として揺動可能に構成されている。これにより、ステレオカメラ１７は、伸縮ブーム８の倒伏角度またはジブ９の倒伏角度に関わらず設置位置から鉛直下向きの画像を撮影可能に構成されている。ステレオカメラ１７は、少なくとも二つ以上のカメラから構成される。具体的には、ステレオカメラ１７は、一の基準カメラと、一又は複数の比較カメラ（本実施形態では一つ）と、から構成される。ステレオカメラ１７は、３Ｄマップ生成部２３と接続され、撮影した画像を３Ｄマップ生成部２３に送信可能にしている。

キャビン１８は、操縦席を覆うものである。キャビン１８は、旋回台７における伸縮ブーム８の側方に設けられている。キャビン１８の内部には、操縦席が設けられている。操縦席には、メインウインチ１３を操作するためのメイン用操作弁、サブウインチ１５を操作するためのサブ用操作具、伸縮ブーム８を操作するための起伏用操作具、クレーン１を移動させるためのハンドル、タッチパネル１９、（図２参照）、モニタ２０、（図２参照）等が設けられている。

このように構成されるクレーン１は、車両２を走行させることで任意の位置にクレーン装置６を移動させることができる。また、クレーン１は、起伏シリンダ１２で伸縮ブーム８を任意の起伏角度に起立させて、伸縮ブーム８を任意のブーム長さに延伸させたりジブ９を連結させたりすることでクレーン装置６の揚程や作業半径を拡大することができる。

３Ｄマップ生成部２３は、クレーン１の作業現場においてステレオカメラ１７が撮影する画像に基づいて点群データを取得して３Ｄマップを生成するものである。具体的には、３Ｄマップ生成部２３は、まず、ステレオカメラ１７を構成する基準カメラ及び比較カメラによって同時に撮影される各画像を比較して、基準カメラの各画素の距離を推定することで対象物の三次元情報（カメラ座標系で表される三次元情報）を取得する。３Ｄマップ生成部２３は、次に、カメラ座標系で表される三次元情報を所定の基準座標系（例えば、グローバル座標系）で表される三次元情報に変換する。ここでの三次元情報とは、ステレオカメラ１７によって撮影される対象物の三次元座標値で表される点群データを指す。点群データは、色情報を含んで構成される。３Ｄマップ生成部２３には、ブーム旋回角及びブーム起伏角及びブーム長さに基づいてクレーン１に対するステレオカメラ１７の位置情報が予め記憶されている。

３Ｄマップ生成部２３は、ステレオカメラ１７を用いて取得される所定の基準座標系で表される三次元情報（点群データ）から、物体認識により搬送物Ｗの三次元情報（点群データ）を識別可能に構成される。搬送物Ｗの物体認識方法は、アピアランスベースによる物体認識でもよいし、モデルベースによる物体認識でもよい。

三次元情報取得手段としてステレオカメラ１７を用いているが、これに限定されることはなく、例えば、レーザスキャナであってもよい。レーザスキャナを用いる場合、測定対象物に反射して帰ってくるまでの時間から計測距離を算出してもよいし、複数のレーザ波長の位相差から計測距離を算出してもよい。

３Ｄマップ生成部２３は、ステレオカメラ１７を用いて取得される三次元情報を物体表面の３Ｄ構造を表すデータに変換して３Ｄマップを生成してもよい。また、３Ｄマップ生成部２３は、ステレオカメラ１７を用いて取得される所定の基準座標系で表される点群データに、ステレオカメラ１７等の撮影手段によって撮影される画像データを表示領域毎に区切った画像データをそれぞれ貼り付けることで３Ｄマップを生成してもよい。

３Ｄマップ生成部２３には、入力器としてタッチパネル１９が接続される。タッチパネル１９は、後述のモニタ２０に映し出す映像の選択や搬送物Ｗ及びサブフック１１ａを抽出する際に使用される。

重心演算部２４は、３Ｄマップ生成部２３と接続され、３Ｄマップ生成部２３において取得される三次元情報から抽出される搬送物Ｗの三次元情報（三次元形状）又は外部から取得される搬送物Ｗの三次元情報（三次元形状）に基づいて、搬送物Ｗの重心Ｇを算出するものである。ここでの、搬送物Ｗの重心Ｇは、所定の基準座標系での座標値として算出される。

重心演算部２４は、搬送物Ｗの三次元情報（三次元形状）に基づいて、搬送物Ｗの重心Ｇを算出する。搬送物Ｗが一の材質から構成されている場合、重心演算部２４は、搬送物Ｗの三次元情報（三次元形状）から重心Ｇを算出する。搬送物Ｗが複数の材質から構成されている場合、搬送物Ｗを材質毎に分割する。この場合、搬送物Ｗの分割は、例えば、ステレオカメラ１７が撮影する色彩情報（ＲＧＢ情報）に基づいて行ってもよいし、タッチパネル１９上でポイント指定又は領域指定を行うことで実行してもよい。そして、タッチパネル１９上において操縦者が各分割部に材質データを入力することで、搬送物Ｗの重心Ｇを算出する。

重心演算部２４には、出力器としてモニタ２０が接続される。モニタ２０は、ステレオカメラ１７が撮影した画像をリアルタイムに表示したり、ステレオカメラ１７が撮影した画像を基に作成される３Ｄマップを任意の視点から表示したりすることができる。

以上の構成において、ステレオカメラ１７がリアルタイムで撮影した画像を、３Ｄマップ生成部２３において処理することによって３Ｄマップを作成し、モニタ２０に表示することができる。そのため、例えば、クレーン１の操縦席から死角となる箇所（死角部位）であっても、所望の視点からの３Ｄマップをモニタ２０に表示させ、死角部位をモニタ２０で確認しながら搬送物Ｗの吊り上げ作業等を安全に行うことができる。

制御装置３９は、クレーン１の操縦者の操作により各種のアクチュエータを作動させるクレーン作業用のものである。

制御装置３９は、旋回用操作弁２５に接続され、旋回用操作弁２５の電磁石を選択的に励磁させてブーム旋回角を変更することができる。

制御装置３９は、起伏用操作弁２６に接続され、起伏用操作弁２６の電磁石を選択的に励磁させてブーム起伏角を変更することができる。

制御装置３９は、ブーム伸縮用操作弁２７に接続され、ブーム伸縮用操作弁２７の電磁石を選択的に励磁させてブーム長さを変更することができる。

制御装置３９は、旋回台７の旋回位置検出センサ４０に接続され、旋回位置検出センサ４０が検出した旋回台７の旋回方向および旋回角度を取得することができる。

制御装置３９は、伸縮ブーム８の伸縮ブーム長さ検出センサ４１と起伏角度検出センサ４２とに接続され、伸縮ブーム長さ検出センサ４１が検出した伸縮ブーム８のブーム長さおよび起伏角度検出センサ４２が検出した伸縮ブーム８の起伏角度を取得することができる。

制御装置３９は、重心演算部２４と接続される。制御装置３９は、３Ｄマップ生成部２３において生成される３Ｄマップデータ及び重心演算部２４において取得される搬送物Ｗの重心Ｇを取得可能に構成される。

図３を用いて、搬送物Ｗの重心Ｇの表示方法について説明する。
モニタ２０上には、３Ｄマップが表示されており、モニタ２０上の搬送物Ｗには、重心演算部２４が算出した重心Ｇの鉛直線と搬送物Ｗの表面との交点Ｐ１が表示される。交点Ｐ１は、操縦者がサブフック１１ａ又は伸縮ブーム８の先端部を重心Ｇに合わせるときの目印となるものである。搬送物Ｗの重心Ｇのうち、鉛直方向の座標成分を鉛直上方に移動させ、搬送物Ｗの表面と交わる位置を交点Ｐ１として算出する。本実施形態では、搬送物Ｗは上面が傾斜面として形成されており、交点Ｐ１が搬送物Ｗの重心Ｇの鉛直線上にある傾斜面の所定の箇所に表示される（図３（ｃ）参照）。

以上のように、モニタ２０上に表示される３Ｄマップに、交点Ｐ１が表示されることで、操縦者は重心Ｇの視認が容易となる。

ステレオカメラ１７は、サブフック１１ａを撮影可能に設けられる。３Ｄマップ生成部２３は、取得する三次元情報のうち、サブフック１１ａを物体認識により抽出可能に構成されており、該サブフック１１ａの三次元情報に基づいてクレーン１に対するサブフック１１ａの係止部の位置情報を算出可能にしている。

図３に示すように、玉掛け作業を行うときに、モニタ２０上に表示される三次元情報に、サブフック１１ａの予想降下位置Ｐ２が表示される。サブフック１１ａの予想降下位置Ｐ２とは、サブフック１１ａの係止部における鉛直線と、搬送物Ｗの表面又は搬送物Ｗ周辺の地表面等と、が交わる点を指す。サブフック１１ａにおける係止部とは、サブフック１１ａを搬送物Ｗに引っ掛けるときに、玉掛けワイヤロープが係止される位置を指す。

以上のように、モニタ２０上に表示される３Ｄマップに、サブフック１１ａの予想降下位置が表示されることで、操縦者は搬送物Ｗに対するサブフック１１ａの位置を容易に把握することができ、所望の位置にサブフック１１ａを移動させることができる。さらには、モニタ２０上に表示される３Ｄマップに、交点Ｐ１及びサブフック１１ａの予想降下位置Ｐ２が表示されることで、玉掛け作業をさらに容易に行うことができる。

本実施形態では、サブフック１１ａを用いて玉掛け作業を行う場合を想定しているが、これに限定されない。例えば、メインフック１０ａを用いて玉掛け作業を行う場合も同様に、メインフック１０ａの予想降下位置を表示することができる。

図４及び図５及び図６を用いて、伸縮ブーム８の先端部を搬送物Ｗの重心Ｇを通る鉛直線上に配置させる移動制御の態様について説明する。伸縮ブーム８の先端部とは、トップブーム部材８ｆ又はジブ９の先端に位置するサブフックシーブ１６ａにおいてサブワイヤロープ１６が吊り下げられる位置を指す。以下では、風等の外力によるサブフック１１ａへの影響の有無を判別して移動制御を実施している。

制御装置３９は、旋回位置検出センサ４０、伸縮ブーム長さ検出センサ４１、起伏角度検出センサ４２を検出し、予め記憶される旋回台７の旋回支点の位置から伸縮ブーム８の先端部の位置を算出可能に構成される。また、制御装置３９は、３Ｄマップ生成部２３からサブフック１１ａの係止部の位置情報を取得可能に構成される。

制御装置３９は、玉掛け作業完了信号を検出可能に構成される。玉掛け作業者によってサブフック１１ａへの搬送物Ｗの玉掛け作業が完了すると、例えば、操縦者又は玉掛け作業者が玉掛け完了スイッチ（図示しない）を押すことで制御装置３９に玉掛け作業完了信号を送信する。玉掛け作業完了信号は、スイッチ等に限らず、センサ等であってもよい。

制御装置３９は、伸縮ブーム８の先端部とサブフック１１ａの係止部との水平方向の離間距離Ｄに基づいて風等の外力の影響の有無を判別する。制御装置３９は、離間距離Ｄを所定の基準値と比較して風等の外力によるサブフック１１ａへの影響の有無を判別する。所定の基準値とは、任意に設定される値である。本実施形態では、所定の基準値は、伸縮ブーム８の先端部を搬送物Ｗの重心Ｇの鉛直線上に配置したと仮定した場合、鉛直上方から見てサブフック１１ａが搬送物Ｗの重心Ｇ近傍に収まる値として設定される。

図４に示すように、制御装置３９は、離間距離Ｄが所定の基準値以下である場合、風等の外力によるサブフック１１ａへの影響がないと判別され、風等の外力による影響を考慮しない移動制御を実施する。制御装置３９は、離間距離Ｄが所定の基準値以下であると判断した場合、搬送物Ｗの重心Ｇを通る鉛直線上に伸縮ブーム８の先端部が配置されるように、ブーム旋回角及びブーム起伏角及びブーム長さのうち、少なくとも一つを制御する。

以上の構成において、風等の外力による影響を無視できるため、伸縮ブーム８の先端部を搬送物Ｗの重心Ｇを通る鉛直線上に配置することで、サブフック１１ａを搬送物Ｗの重心Ｇに配置することができる。そのため、玉掛け作業が搬送物Ｗの重心Ｇを推定する必要がなく、適切な位置での玉掛け作業を容易に実現できる。また、伸縮ブーム８の先端部及びサブフック１１ａ及び搬送物Ｗの重心Ｇが鉛直線上に配置される。そのため、搬送物Ｗを吊り上げる際に、伸縮ブーム８の先端部と搬送物Ｗの重心Ｇとが一致しないことに起因する搬送物Ｗの横引き及び揺れを防止することができ、安全に地切りを行うことができる。

図５に示すように、制御装置３９は、離間距離Ｄが所定の基準値よりも大きい場合、風等の外力によるサブフック１１ａへの影響があると判別され、風等の外力による影響を考慮した移動制御を実施する。制御装置３９は、離間距離Ｄが所定の基準値よりも大きいと判断した場合、搬送物Ｗの重心Ｇを通る鉛直線上にサブフック１１ａの係止部が配置されるように、ブーム旋回角及びブーム起伏角及びブーム長さのうち、少なくとも一つを制御するように構成される。そして、制御装置３９は、玉掛け作業の完了の信号を検出すると、制御装置３９は、搬送物Ｗの重心Ｇを通る鉛直線上に伸縮ブーム８の先端部が配置されるように、ブーム旋回角及びブーム起伏角及びブーム長さのうち、少なくとも一つを制御する。

以上の構成において、風等の外力によってサブフック１１ａが大きく流れている場合であっても、サブフック１１ａが搬送物Ｗの重心Ｇを通る鉛直線上に配置されるため、玉掛け作業者が搬送物Ｗの重心Ｇを推定する必要がなく、適切な位置での玉掛け作業を容易に実現できる。また、玉掛け作業後に、伸縮ブーム８の先端部が搬送物Ｗの重心Ｇを通る鉛直線上に配置される。そのため、搬送物Ｗを吊り上げる際に、伸縮ブーム８の先端部と搬送物Ｗの重心Ｇとが一致しないことに起因する搬送物Ｗの横引き及び揺れを防止することができ、安全に地切りを行うことができる。

以下では、図６を用いてクレーン１の搬送物Ｗの重心Ｇへの移動制御について説明する。
ステップＳ１００において、制御装置３９は、移動制御が開始されると、搬送物Ｗの三次元情報（三次元形状）を取得したか否かを判断する。制御装置３９は、搬送物Ｗの三次元情報（三次元形状）を取得すると、ステップＳ１１０に移行させる。

ステップＳ１１０において、制御装置３９は、重心演算部２４によって搬送物Ｗの三次元情報（三次元形状）から搬送物Ｗの重心Ｇを算出すると、ステップＳ１２０に移行させる。

ステップＳ１２０において、制御装置３９は、移動制御が開始されると、伸縮ブーム８の先端部とサブフック１１ａとの水平方向の離間距離Ｄを算出し、ステップＳ１３０に移行させる。

ステップＳ１３０において、制御装置３９は、取得した伸縮ブーム８の先端部とサブフック１１ａとの水平方向の離間距離Ｄが所定の基準値Ｔよりも大きいか否かを判断する。制御装置３９は、離間距離Ｄが所定の基準値Ｔよりも大きい場合、ステップＳ１４０に移行させる。制御装置３９は、離間距離Ｄが所定の基準値Ｔ以下の場合、ステップＳ１６０に移行させる。

ステップＳ１４０において、制御装置３９は、サブフック１１ａが搬送物Ｗの重心Ｇを通る鉛直線上に配置されるように、ブーム旋回角及びブーム起伏角及びブーム長さのうち、少なくとも一つを制御して、ステップＳ１５０に移行させる。

ステップＳ１５０において、制御装置３９は、玉掛け作業完了信号を検出したか否かを判断する。制御装置３９は、玉掛け作業完了信号を検出した場合、ステップＳ１６０に移行させる。

ステップＳ１６０において、制御装置３９は、伸縮ブーム８の先端部が搬送物Ｗの重心Ｇを通る鉛直線上に配置されるように、ブーム旋回角及びブーム起伏角及びブーム長さのうち、少なくとも一つを制御して、終了となる。以上のように、伸縮ブーム８の先端部が搬送物Ｗの重心Ｇを通る鉛直線上に配置されることで、搬送物Ｗを吊り上げる際に、搬送物Ｗの横引き及び斜引き等によって搬送物Ｗが地面に擦られることを防止することができる。

なお、伸縮ブーム８の先端部が搬送物Ｗの重心Ｇを通る直線上に配置されたのち、サブウインチ１５の操作によりサブフック１１ａを繰り下げたときに、伸縮ブーム８の先端部とサブフック１１ａとの水平方向の離間距離Ｄが所定の基準値Ｔを超えた場合はサブフック１１ａ又は伸縮ブーム８が搬送物Ｗの重心Ｇを通る直線上に配置されるように、ブーム旋回角及びブーム起伏角及びブーム長さのうち、少なくとも一つを適宜制御してもよい。

以上の伸縮ブーム８の先端部を搬送物Ｗの重心Ｇを通る鉛直線上に配置させる移動制御において、サブフック１１ａを用いて搬送物Ｗを搬送しているが、メインフック１０ａを用いて搬送物Ｗを搬送する構成にしてもよい。この場合、伸縮ブーム８の先端部は、メインワイヤロープ１４が巻き掛けられるメインフックシーブの回転中心位置とする。

また、以上の実施形態では、クレーン１は、車体の移動を行っていない。しかし、クレーン１が移動しながら作業現場周辺の三次元情報を取得する構成としてもよい。その場合、制御装置３９及び３Ｄマップ生成部２３に、クレーン１の位置情報を算出するＧＮＳＳ装置が接続される。クレーン１の位置情報に基づいて三次元情報を取得することで、容易に作業現場周辺の三次元情報を取得することができる。

１：クレーン、８：伸縮ブーム、１０ａ：メインフック、１１ａ：サブフック、１７：ステレオカメラ、２０：モニタ、Ｄ：離間距離、Ｇ：搬送物の重心、Ｐ１：交点、Ｐ２：予想降下位置、Ｗ：搬送物

Claims

ブームに設けられる三次元情報取得手段を用いて作業現場の三次元情報を取得するクレーンであって、
前記作業現場の三次元情報に基づいて搬送物の三次元情報を抽出するとともに、
前記搬送物の三次元情報に基づいて前記搬送物の重心を算出し、該重心を通る鉛直線上に前記ブームの先端部が配置されるように、ブーム起伏角及びブーム旋回角及びブーム長さのうち少なくとも一つを制御するクレーン。
前記作業現場の三次元情報に基づいてフックの三次元情報を抽出するとともに、
前記フックの三次元情報に基づいて前記フックの係止部を算出し、
前記ブームの先端部と前記フックの水平方向の離間距離が所定の基準値を超えた場合、前記搬送物の重心を通る鉛直線上に前記フックの係止部が配置されるように前記ブーム起伏角及びブーム旋回角及びブーム長さのうち少なくとも一つを制御したのち、玉掛け作業完了信号を検出すると、前記搬送物の重心を通る鉛直線上に前記クレーンの先端部が配置されるように前記ブーム起伏角及びブーム旋回角及びブーム長さのうち少なくとも一つを制御する請求項１に記載のクレーン。
ブームに設けられる三次元情報取得手段を用いて作業現場の三次元情報を取得するクレーンであって、
前記作業現場の三次元情報を表示する表示手段を備え、
前記作業現場の三次元情報に基づいて搬送物及びフックの三次元情報を抽出するとともに、
前記搬送物の三次元情報に基づいて前記搬送物の重心を算出し、
前記表示手段に、前記搬送物の重心を通る鉛直線と前記搬送物の表面との交点位置及び前記フックの予想降下位置を表示するクレーン。