JP2020007134A

JP2020007134A - クレーンの吊り荷監視システム

Info

Publication number: JP2020007134A
Application number: JP2018132016A
Authority: JP
Inventors: 良太國分; Ryota KOKUBU
Original assignee: IHI Transport Machinery Co Ltd
Current assignee: IHI Transport Machinery Co Ltd
Priority date: 2018-07-12
Filing date: 2018-07-12
Publication date: 2020-01-16

Abstract

【課題】従来よりも確実性の高い安全対策を実現し得るクレーンの吊り荷監視システムを提供する。【解決手段】天井クレーン１（クレーン）における吊り荷８を撮影可能な位置に装備されたカメラ１０，１１と、該カメラ１０，１１の画像データ１０ａ，１１ａに基づき吊り荷８周囲の危険領域に人（地上作業員９）が存在しているか否かを画像解析により判定する演算装置１３とを備え、吊り荷８周囲の危険領域に人（地上作業員９）が存在していると判定された場合に警報信号及び非常停止信号の少なくとも何れか一方を出力するように前記演算装置１３を構成する。【選択図】図１

Description

本発明は、クレーンの吊り荷監視システムに関するものである。

従来、クレーンを使用した荷役作業は広く知られており、例えば、図４に示す如き工場等の屋内で荷役を行うための天井クレーン１は、屋内の天井付近に敷設された一対の走行レール２，２間にガーダ３を走行車輪４を介して走行可能に掛け渡し、フック５を昇降自在に懸吊したトロリー６を横行レール７に沿い横行し得るよう前記ガーダ３に搭載した構造を有し、前記走行車輪４の駆動により前記ガーダ３を図４の紙面に対し直角な方向に走行させ且つ前記トロリー６を前記横行レール７に沿い横行させてフック５の位置を走行レール２，２間の任意の位置に移動させ、斯かる状態で前記フック５を昇降させて吊り荷８の上げ下ろしを行い得るようになっている。

斯かる天井クレーン１を用いて吊り荷８を上げ下ろしするに際し、吊り荷８が揺れて地上作業員９に危険が及ぶ虞れがあるため、地上作業員９同士が声を掛け合って吊り荷８の地切り時や上げ下ろし時に吊り荷８の周囲から所定距離だけ離れるようにしており、このような安全対策が各地上作業員９により必ず守られるよう安全啓蒙活動が夫々の現場で続けられている。

尚、本発明に関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献１等がある。

特開平５−１３７１４２号公報

しかしながら、いかに安全啓蒙活動を行ったとしても、地上作業員９同士が声を掛け合うだけでは確認漏れが生じる可能性があり、また、性格的に作業を早く進めたがる地上作業員９が待ちきれずに吊り荷８を掴みに行ったりする行動までは予想できないため、人為的な取り決めだけでは確実性の高い安全対策が実現できていないのが実情である。

本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、従来よりも確実性の高い安全対策を実現し得るクレーンの吊り荷監視システムを提供することを目的とする。

本発明は、クレーンにおける吊り荷を撮影可能な位置に装備されたカメラと、該カメラの画像データに基づき吊り荷周囲の危険領域に人が存在しているか否かを画像解析により判定する演算装置とを備え、吊り荷周囲の危険領域に人が存在していると判定された場合に警報信号及び非常停止信号の少なくとも何れか一方を出力するように前記演算装置が構成されていることを特徴とするクレーンの吊り荷監視システム、に係るものである。

また、本発明においては、カメラがクレーンの複数箇所に備えられ、該各カメラの画像データに基づき吊り荷周囲の危険領域に人が存在しているか否かを三次元的に画像解析し得るよう構成されていることが好ましく、更には、クレーンの吊り荷作業を停止する非常停止信号を警報信号と同時に出力するように演算装置が構成されていると良い。

上記した本発明のクレーンの吊り荷監視システムによれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。

（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、地上作業員同士の声の掛け合い等といった人為的な取り決めだけに頼らずに、各カメラの画像データに基づく画像解析の技術を用いた吊り荷監視システムにより確実性の高い安全対策を実現することができる。

（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、クレーンの複数箇所に備えた各カメラの画像データに基づき吊り荷周囲の危険領域に人が存在しているか否かを三次元的に画像解析することができるので、危険領域における人の存在をより精度良く検出することができる。

（ＩＩＩ）本発明の請求項３に記載の発明によれば、危険領域に人が存在している場合に演算装置から警報信号を出力するだけに留まらず非常停止信号を同時に出力することができ、クレーンの吊り荷作業を直ちに停止することで地上作業員に危険が及ぶ虞れをより一層確実に防止することができる。

本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。図１の演算装置における信号の入出力について説明する模式図である。図１の演算装置における具体的な制御手順のフローチャートである。一般的な天井クレーンの一例を示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１は本発明を実施する形態の一例を示すもので、ここに図示している例にあっては、図４と同様の天井クレーン（クレーン）１に本発明を適用した場合を例示しており、図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。

即ち、屋内の天井付近に敷設された一対の走行レール２，２間にガーダ３が走行車輪４を介して走行可能に掛け渡され、フック５を昇降自在に備えたトロリー６が横行レール７に沿い横行し得るよう前記ガーダ３に搭載された構造の天井クレーン１となっているが、該天井クレーン１における吊り荷８を撮影可能な位置にカメラ１０，１１が装備されており、本実施例では、ガーダ３の長手方向に距離を隔てた二箇所に夫々カメラ１０，１１を装備し、該各カメラ１０，１１により異なる角度から吊り荷８を撮影できるようにしてある。

ただし、ここでは説明の便宜上からガーダ３の長手方向に距離を隔てた二箇所にカメラ１０，１１を装備した場合を例示しているが、三箇所以上にカメラを設置するようにしても良いことは勿論である。

他方、前記ガーダ３の長手方向一端側に寄せた下方位置には、前記ガーダ３の走行、前記トロリー６の横行、前記フック５の巻き上げ下げといった各操作を運転者が行うための運転室１２が設けられており、該運転室１２内に装備された演算装置１３に対し前記各カメラ１０，１１の画像データ１０ａ，１１ａが入力されるようになっている。

ここで、前記演算装置１３では、前記各カメラ１０，１１からの画像データ１０ａ，１１ａに基づき吊り荷８周囲の危険領域に人（地上作業員９）が存在しているか否かを三次元的に画像解析により判定し、吊り荷８周囲の危険領域に人が存在していると判定された場合に警報信号１８を出力するようになっており、例えば、図２に模式的に示す如く、前記運転室１２内のモニター１４に警報表示を出したり、警告灯１５を点灯したり、警告ブザー１６を鳴らしたりすることが可能である。尚、地上設備にモニターや警告灯、警告ブザーを備えて地上作業員に危険を報知するようにしても良い。

更に、特に本実施例においては、ガーダ３の長手方向に距離を隔てた二箇所にカメラ１０，１１が装備されて該各カメラ１０，１１により異なる角度から吊り荷８を撮影できるようにしてあるので、この吊り荷８周囲の危険領域に人が存在しているか否かを三次元的に画像解析し得るよう構成されている。

また、前記演算装置１３から警報信号１８が出力される際には、天井クレーン１の吊り荷作業を停止する非常停止信号１９を同時に出力するように前記演算装置１３が構成されていることが好ましく、より具体的には、前記演算装置１３からの非常停止信号１９を天井クレーン１のＰＬＣ（Programmable Logic Controller）１７に入力させるようにしてプログラムにより前記天井クレーン１の吊り荷作業を非常停止させるようにしておくと良い。

図３は前記演算装置１３における具体的な制御手順のフローチャートであり、ステップＳ１で各カメラ１０，１１からの画像データ１０ａ，１１ａが取得されると、次のステップＳ２において、画像中の全ての画素について、その画素が移動体に属しているのか、背景に属しているのかが判別され、背景から移動体が抽出されることになる。

更に、次のステップＳ３においては、背景から抽出された移動体が夫々に特有の形状パターン等から吊り荷８と人（地上作業員９）に判別され、次のステップＳ４にて前記吊り荷８の周囲に危険領域が設定されることになり、ここで設定された危険領域に人が存在するか否かが次のステップＳ５で判定されることになる。

この際、ステップＳ５で危険領域に人が存在すると判定されたらステップＳ６へ進み、演算装置１３から警報信号１８と非常停止信号１９が出力される一方、人が存在していなければ先のステップＳ１に戻って新たな画像データ１０ａ，１１ａについて同様の手順で判定が繰り返されることになる。

尚、ステップＳ５で危険領域に人が存在すると判定され、これにより警報信号１８と非常停止信号１９が出力されて吊り荷作業が中断された後は、安全が確認されてからの吊り荷作業の再開に合わせてステップＳ１からの手順を再開するようにすれば良い。

而して、このようにすれば、天井クレーン１を用いて吊り荷８を上げ下ろしするに際し、該吊り荷８の地切り時や上げ下ろし時に吊り荷８の周囲に地上作業員９が存在している場合に、これを撮影した各カメラ１０，１１からの画像データ１０ａ，１１ａに基づき演算装置１３から警報信号１８と非常停止信号１９が出力されるので、運転室１２内のモニター１４に警報表示が出されたり、警告灯１５が点灯したり、警告ブザー１６が鳴ったりする一方、天井クレーン１のＰＬＣ１７に非常停止信号１９が入力されてプログラムにより前記天井クレーン１の吊り荷作業が非常停止されることになる。

従って、上記実施例によれば、地上作業員９同士の声の掛け合い等といった人為的な取り決めだけに頼らずに、各カメラ１０，１１の画像データ１０ａ，１１ａに基づく画像解析の技術を用いた吊り荷監視システムにより確実性の高い安全対策を実現することができ、特に本実施例のように、天井クレーン１の複数箇所に備えた各カメラ１０，１１の画像データ１０ａ，１１ａに基づき吊り荷８周囲の危険領域に地上作業員９が存在しているか否かを三次元的に画像解析するようにすれば、危険領域における地上作業員９の存在をより精度良く検出することができ、また、危険領域に地上作業員９が存在している場合に演算装置１３から警報信号１８を出力するだけに留まらず非常停止信号１９を同時に出力するようにすれば、天井クレーン１の吊り荷作業を直ちに停止することで地上作業員９に危険が及ぶ虞れをより一層確実に防止することができる。

尚、本発明のクレーンの吊り荷監視システムは、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、実施例では天井クレーンに適用した場合で例示しているが、ジブクレーンや橋形クレーン、アンローダ、ケーブルクレーン等といった様々なクレーンに適用し得ること、また、実施例では、吊り荷周囲の危険領域に人が存在していると判定された場合に非常停止信号を警報信号と同時に出力する場合で説明しているが、警報信号及び非常停止信号の少なくとも何れか一方が出力されるようになっていれば良く、警報信号だけが出力される場合や非常停止信号だけが出力される場合も含まれること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１天井クレーン（クレーン）
２走行レール
３ガーダ
４走行車輪
５フック
６トロリー
７横行レール
８吊り荷
９地上作業員
１０カメラ
１０ａ画像データ
１１カメラ
１１ａ画像データ
１２運転室
１３演算装置
１４モニター
１５警告灯
１６警告ブザー
１７ＰＬＣ
１８警報信号
１９非常停止信号

Claims

クレーンにおける吊り荷を撮影可能な位置に装備されたカメラと、該カメラの画像データに基づき吊り荷周囲の危険領域に人が存在しているか否かを画像解析により判定する演算装置とを備え、吊り荷周囲の危険領域に人が存在していると判定された場合に警報信号及び非常停止信号の少なくとも何れか一方を出力するように前記演算装置が構成されていることを特徴とするクレーンの吊り荷監視システム。
カメラがクレーンの複数箇所に備えられ、該各カメラの画像データに基づき吊り荷周囲の危険領域に人が存在しているか否かを三次元的に画像解析し得るよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載のクレーンの吊り荷監視システム。
クレーンの吊り荷作業を停止する非常停止信号を警報信号と同時に出力するように演算装置が構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のクレーンの吊り荷監視システム。