JP6801421B2

JP6801421B2 - クレーン

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Publication number: JP6801421B2
Application number: JP2016239918A
Authority: JP
Inventors: 山本　隆公; 隆公山本
Original assignee: Tadano Ltd
Current assignee: Tadano Ltd
Priority date: 2016-12-09
Filing date: 2016-12-09
Publication date: 2020-12-16
Anticipated expiration: 2036-12-09
Also published as: JP2018095376A

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遮蔽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

例えば、操縦者からみて遮蔽物の裏側に吊り荷（搬送物）が載置されている場合、遮蔽物の高さが高いと、ブームの先端に吊り荷監視カメラが設けられていたとしても、搬送物の周囲の状況を十分に把握することが難しい場合があった。また、複数のクレーンが稼働する搬送作業現場では、遮蔽物等によって周囲にいる他のクレーンの状況を十分に把握することが難しい場合があった。
そこで、本発明の目的は、複数のクレーンがいる搬送作業現場において、周囲の状況を容易に確認することができるクレーンを提供することを目的とする。

本発明のクレーンは、衛星測位システムが測定する現在位置を測定しながら、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、前記三次元情報を表示可能な表示手段と、前記作業現場にある他のクレーンが取得する三次元情報を受信可能な通信手段と、を備え、前記三次元情報取得手段を用いて一の三次元情報を取得し、前記通信手段によって前記作業現場にある他のクレーンが取得する他の三次元情報を受信し、前記一の三次元情報及び前記他の三次元情報を合成して、前記表示手段に表示し、アウトリガの張出幅及び搬送物の重量に基づいて規定される最大作業半径と、前記ブームの最大伸長時の高さと、によって構成される一の最大作業範囲を算出可能に構成され、前記通信手段は、前記他のクレーンが算出する他の最大作業範囲を受信可能に構成され、前記一の最大作業範囲及び前記他の最大作業範囲を、前記表示手段に表示する。

現在のブーム長さ及び前記搬送物の重量に基づいて規定される旋回可能範囲及び起伏可能範囲によって構成される一の作業範囲を算出可能に構成され、前記通信手段は、前記他のクレーンが算出する他の作業範囲を受信可能に構成され、前記一の最大作業範囲及び前記他の最大作業範囲が重複している場合、前記一の作業範囲及び前記他の作業範囲を、前記表示手段に表示する。

本発明は、以下に示すような効果を奏する。

クレーンにおいては、衛星測位システムを利用した三次元情報を取得するとともに、他のクレーンが取得する衛星測位システムを利用した三次元情報を受信可能に構成することで、一のクレーンと他のクレーンとの間で三次元情報を共有することができる。そのため、一のクレーンの操縦席から死角となる箇所や三次元情報取得手段を用いて三次元情報を取得することが困難な箇所であっても、他のクレーンが上記箇所の三次元情報を取得している場合、他のクレーンが取得する三次元情報を受信して合成して表示することで、容易に確認することができ、安全な作業を実現できる。

クレーンにおいては、表示手段に一のクレーンの最大作業範囲及び他のクレーンの最大作業範囲を表示することで、操縦者は一のクレーン及び他のクレーンの安全に作業できる作業範囲を容易に確認することができる。そのため、他のクレーンとの間合いを容易にとることができ、安全な作業を実現できる。

クレーンにおいては、表示手段に一のクレーンの作業範囲及び他のクレーンの作業範囲を表示することで、仮に一のクレーンと他のクレーンとが衝突を起こす可能性のある配置であっても、作業範囲の重複部を容易に把握することができ、衝突を回避する操縦を容易に実現できる。

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。本発明の一実施形態に係るクレーンの表示装置に表示される合成された三次元情報を示す図。本発明の一実施形態に係るクレーンの表示装置に表示される合成された三次元情報及び時間情報を示す図。（ａ）本発明の一実施形態に係るクレーンの表示装置に表示される最大作業範囲を示す側面模式図（ｂ）本発明の一実施形態に係るクレーンの表示装置に表示される最大作業範囲を示す平面模式図。（ａ）本発明の一実施形態に係るクレーンの表示装置に表示される作業範囲を示す側面模式図（ｂ）本発明の一実施形態に係るクレーンの表示装置に表示される作業範囲を示す平面模式図。本発明の一実施形態に係るクレーンの他のクレーンとの衝突の可能性を検出する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。アウトリガ５には、張出幅を検出するアウトリガ張出幅検出器５ａ（図２参照）が設けられる。車両２には、ＧＮＳＳ装置２０（図２参照）が設けられている。

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、通信部１８、キャビン１９、３Ｄマップ生成部２３（図２参照）、画像表示処理部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。起伏シリンダ１２には、シリンダ内の圧力を検出することで伸縮ブーム８に作用するモーメントを検出するモーメント検出器１２ａが設けられる。

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。メインワイヤロープ１４に、張力の値を検出する張力検出器１４ａ（図２参照）が設けられる。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。サブワイヤロープ１６に、張力の値を検出する張力検出器１６ａ（図２参照）が設けられる。

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。

通信部１８は、一のクレーン１と他のクレーン１ａ（図３参照）との間で、各種のデータを送受信可能に構成される。通信部１８には、各種のデータを受信するデータ受信部１８ａと、各種のデータを送信するデータ送信部１８ｂと、が接続される。通信部１８は、３Ｄマップ生成部２３と接続され、一のクレーン１の作業現場の三次元情報及び三次元情報を取得した時間情報及び一のクレーン１の位置情報及び一のクレーン１の現在の姿勢における３Ｄモデル情報を取得可能に構成され、データ送信部１８ｂを介して他のクレーン１ａに上述のデータを送信する。また、通信部１８は、データ受信部１８ａを介して他のクレーン１ａが取得する作業現場の三次元情報及び三次元情報を取得した時間情報及び他のクレーン１ａの位置情報及び他のクレーン１ａの現在の姿勢における３Ｄモデル情報を受信可能に構成される。

キャビン１９は、操縦席を覆うものである。キャビン１９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１９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、一のクレーン１を移動させるためのハンドル、モニタ２２（図２参照）等が設けられている。

ＧＮＳＳ装置２０は、衛星測位システムとして設けられ、測位衛星が送信する測位信号を受信して、一のクレーン１の位置座標を計測（算出）するものである。ＧＮＳＳ装置２０は、車両２の車体フレームに設けられる。測位衛星とは、ＧＰＳ衛星を含むＧＮＳＳ衛星を示す。ＧＮＳＳ装置２０は、複数の衛星からの信号を受信することで、一のクレーン１の現在位置を緯度、経度及び高度から構成される座標データとして出力する。ＧＮＳＳ装置２０は、３Ｄマップ生成部２３及び制御装置３９に接続され、一のクレーン１の位置座標を送信可能にしている。

このように構成される一のクレーン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、一のクレーン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、一のクレーン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。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、物体認識により一のクレーン１を構成する三次元情報（点群データ）を識別可能に構成され、ステレオカメラ１７を用いて取得される三次元情報（点群データ）から一のクレーン１を構成する三次元情報（点群データ）を除外するように構成してもよい。一のクレーン１の物体認識方法は、一のクレーン１を識別可能に構成されればよく、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、３Ｄマップデータ要求スイッチ２５と接続される。３Ｄマップデータ要求スイッチ２５は、一のクレーン１の操縦者が押圧することで、データ受信部１８ａを介して作業現場にいる他のクレーン１ａ等が取得している三次元情報を受信可能にするものである。具体的には、３Ｄマップデータ要求スイッチ２５が押圧されると、３Ｄマップデータを要求する信号が作業現場にある他のクレーン１ａに送信され、信号を受信した他のクレーン１ａは、既に作成された３Ｄマップを構成する三次元情報を一のクレーン１に送信する。他のクレーン１ａから送信される三次元情報を一のクレーン１が受信することで、一のクレーン１は受信された三次元情報に基づいて作成される３Ｄマップをモニタ２２に表示可能となる。

３Ｄマップ生成部２３は、３Ｄマップデータ更新スイッチ２６と接続される。３Ｄマップデータ更新スイッチ２６は、一のクレーン１の操縦者が押圧することで、ステレオカメラ１７が撮影する画像に基づいて３Ｄマップを更新するものである。具体的には、３Ｄマップデータ更新スイッチ２６が押圧されると、３Ｄマップ生成部２３は前回の３Ｄマップ作成又は更新後から現在に至るまでにステレオカメラ１７を用いて取得される三次元情報を用いて３Ｄマップを更新するとともに、更新後の三次元情報を他のクレーン１ａに送信するように構成される。

画像表示処理部２４は、３Ｄマップ生成部２３及び制御装置３９と接続され、３Ｄマップ生成部２３において作成される３Ｄマップのデータ及び一のクレーン１の各種の検出センサから得られる値を取得可能に構成される。

画像表示処理部２４は、現在の一のクレーン１の姿勢からなる一のクレーン１の３Ｄモデルを生成し、３Ｄマップ生成部２３において作成される３Ｄマップ上に投影するものである。一のクレーン１の３Ｄモデルは、旋回位置検出センサ４０及び伸縮ブーム長さ検出センサ４１及び起伏角度検出センサ４２及びモーメント検出器１２ａにおいて検出される各値から算出される現在の一のクレーン１の姿勢に基づいて生成される。また、一のクレーン１の３Ｄモデルは、ＧＮＳＳ装置２０を用いて検出される一のクレーン１の現在位置に基づいて３Ｄマップ上に投影される。

画像表示処理部２４は、ステレオカメラ１７が取得する点群データを物体表面の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、画像表示処理部２４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。

画像表示処理部２４には、出力器としてモニタ２２が接続される。モニタ２２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が撮影した画像に基づいて作成される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。また、画像表示処理部２４において取得される各種のデータは、３Ｄマップ生成部２３に送信可能に構成される。

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に基づいて、３Ｄマップ生成部２３及び画像表示処理部２４において処理することで作業現場の３Ｄマップを作成し、モニタ２２に表示することができる。そのため、例えば、一のクレーン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２２に表示させ、死角部位をモニタ２２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、一のクレーン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、アウトリガ張出幅検出器５ａに接続され、アウトリガ５の張出幅を取得することができる。制御装置３９は、張力検出器１４ａに接続され、張力検出器１４ａが検出したメインワイヤロープ１４の張力からメインワイヤロープ１４を介して吊り上げられる搬送物Ｗの重量（フック等の重量を含む）を算出可能に構成される。また、制御装置３９は、張力検出器１６ａが検出したサブワイヤロープ１６の張力からサブワイヤロープ１６を介して吊り上げられる搬送物Ｗの重量（フック等の重量を含む）を算出可能に構成される。

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、モーメント検出器１２ａに接続され、伸縮ブーム８に係るモーメントを取得することができる。制御装置３９は、旋回位置検出センサ４０及び伸縮ブーム長さ検出センサ４１及び起伏角度検出センサ４２及びモーメント検出器１２ａにおいて検出される各値から伸縮ブーム８のたわみを考慮した現在の一のクレーン１の姿勢を算出することができる。また、制御装置３９は、旋回位置検出センサ４０及び伸縮ブーム長さ検出センサ４１及び起伏角度検出センサ４２及びモーメント検出器１２ａに基づいて搬送物Ｗの重量を算出してもよい。

図３を用いて、一のクレーン１及び他のクレーン１ａとの間での三次元情報の共有について説明する。他のクレーン１ａは、一のクレーン１と同様の構成のクレーンであり、作業現場にいる一のクレーン１以外の一又は複数のクレーンの一例として挙げられる。図３では、一のクレーン１の前方に遮蔽物Ｃがあり、操縦者からみて遮蔽物Ｃの裏側に搬送物Ｗがあるような状況を想定している。また、一のクレーン１は、遮蔽物Ｃの手前の作業エリアＡ１に到着したばかりであり、他のクレーン１ａは、一のクレーン１からみて遮蔽物Ｃの奥側の作業エリアＡ２の三次元情報及び作業エリアＡ１の三次元情報を既に取得しているものとする。

一のクレーン１は、他のクレーン１ａとの間で、取得される三次元情報又は三次元情報及び時間情報を通信部１８を介して通信可能に構成される。ここでの三次元情報とは、ＧＮＳＳ装置２０が測定する一のクレーン１の現在位置に基づいた所定の基準座標系で表される三次元情報を指す。具体的には、旋回位置検出センサ４０及び伸縮ブーム長さ検出センサ４１及び起伏角度検出センサ４２及びモーメント検出器１２ａの検出値と、ＧＮＳＳ装置２０によって計測される一のクレーン１の位置座標と、によって算出されるステレオカメラ１７の緯度、経度、高度から構成される座標データに基づいて取得される三次元情報を指す。

一のクレーン１の操縦者は、作業エリアＡ１に到着すると、３Ｄマップデータ要求スイッチ２５を押圧して、データ受信部１８ａを介して他のクレーン１ａ等が取得している三次元情報を取得する。この場合、他のクレーン１ａは、作業エリアＡ１・Ａ２の三次元情報を取得しているため、一のクレーン１は、作業エリアＡ１・Ａ２の三次元情報を取得する。一のクレーン１の操縦者は、作業エリアＡ１の三次元情報に基づいて生成される３Ｄマップをモニタ２２上において目視しながら容易にクレーン作業を行うができる。

その後、一のクレーン１の操縦者がクレーン作業を行うことで、作業エリアＡ１の三次元情報が変化した場合（例えば、吊り荷が搬送されてきた場合等）、一のクレーン１の操縦者は３Ｄマップデータ更新スイッチ２６を押圧する。３Ｄマップデータ更新スイッチ２６を押圧することで、３Ｄマップ生成部２３は前回の３Ｄマップ作成又は更新後から現在に至るまでにステレオカメラ１７を用いて取得される三次元情報を用いて３Ｄマップを更新する。３Ｄマップを更新するとともに、他のクレーン１ａに更新した三次元情報をデータ送信部１８ｂを介して送信する。他のクレーン１ａは、一のクレーン１からの更新した三次元情報を取得することで、他のクレーン１ａの作業エリアＡ２外での三次元情報の変化を他のクレーン１ａの操縦者が３Ｄマップ上において確認することができる。そのため、時々刻々と変化する作業現場の状況をリアルタイムで認識することができ、クレーン作業における安全性及び効率性の向上に役立てることができる。

以上のように、一のクレーン１は衛星測位システムを利用した三次元情報を取得するとともに、他のクレーン１ａが取得する衛星測位システムを利用した三次元情報を受信可能に構成することで、一のクレーン１と他のクレーン１ａとの間で各クレーンの作業現場の三次元情報を合成することができる。そのため、一のクレーン１の操縦席から死角となる箇所や三次元情報を取得することが困難な箇所（例えば、操縦者からみて遮蔽物Ｃの裏側）であっても、他のクレーン１ａが上記箇所の三次元情報を取得している場合、他のクレーン１ａが取得する三次元情報を受信してモニタ２２に合成して表示することで、容易に確認することができ、安全な作業を実現できる。また、搬送作業現場に後から到着したクレーンが、既に作業を行っているクレーンが取得した三次元情報を通信部１８を介して取得することで、効率よく作業を行うことができる。

以上の実施形態では、一のクレーン１と他のクレーン１ａとの間で三次元情報の共有をする際に、３Ｄマップデータ要求スイッチ２５及び３Ｄマップデータ更新スイッチ２６を用いているがこれに限定されない。例えば、３Ｄマップデータ更新スイッチ２６を使用せずに、既に取得している三次元情報とステレオカメラ１７を用いて取得される三次元情報をリアルタイムで比較して、違いがある場合に３Ｄマップを自動的に更新するように構成してもよい。また、３Ｄマップデータ要求スイッチ２５を使用せずに、ＧＮＳＳ装置２０によって一のクレーン１にとって初めての作業エリアであると判断すれば、自動的に他のクレーン１ａに３Ｄマップデータを要求する信号を発信して、三次元情報を取得するように構成してもよい。

図４を用いて３Ｄマップを構成する三次元情報を時間情報に基づいて識別可能に表示する方法について説明する。３Ｄマップを構成する三次元情報及び三次元情報取得時の時間情報は、３Ｄマップ生成部２３に記憶されており、３Ｄマップ生成部２３は、時間情報に基づいて識別可能に表示することができる。３Ｄマップ生成部２３は、任意の時間間隔に基づいて分類される三次元情報をモニタ２２において操縦者が識別できるように、例えば、分類される三次元情報毎に異なった色で着色するように構成される。具体的には、三次元情報を取得した時間が現在時刻から１時間以内である遮蔽物Ｃは、青色で着色し、取得した時間が現在時刻から１時間以上で、かつ、６時間以内である搬送物Ｗは、橙色で着色し、取得した時間が現在時刻から６時間以上で、かつ、１２時間以内である構造物Ｓは、赤色で着色するといったように、任意の時間間隔で三次元情報を分類し、分類された時間情報ごとに色を変更することでオペレータが容易に時間情報に基づいて三次元情報を認識することができる。

以上のように、一のクレーン１は、三次元情報を取得する際に時間情報を同時に取得し、取得される三次元情報を時間情報に基づいて識別可能に表示することで、一のクレーン１がリアルタイムで三次元情報を取得している箇所以外の場所において、３Ｄマップ上に表示される三次元情報の信頼度を把握することができる。例えば、取得時間が現在時刻から大きく経過している箇所がある場合、一のクレーン１や他のクレーン１ａ以外の作業機等によって該箇所の構造物の形状や状態が変化している可能性を操縦者は予想することができる。そのため、時々刻々と変化する搬送作業現場において安全に搬送作業を行うことができる。

図５を用いて、一のクレーン１及び他のクレーン１ａの最大作業範囲について説明する。最大作業範囲とは、任意の条件においてクレーンの性能上、転倒を生じることなく安全に作業できる範囲を指す。

制御装置３９は、一のクレーン１の最大作業範囲Ｍ１を算出可能に構成される。最大作業範囲Ｍ１は、一のクレーン１のアウトリガ５の張出幅及び搬送物Ｗの重量（フック等の重量を含む）に基づいて規定される最大作業半径と、伸縮ブーム８の最大伸長時の高さと、によって構成される作業範囲を指す。制御装置３９は、ＧＮＳＳ装置２０によって計測される一のクレーン１の位置座標に基づいて、モニタ２２に一のクレーン１の最大作業範囲Ｍ１を表示する。

通信部１８は、他のクレーン１ａの最大作業範囲Ｍ２を受信可能に構成される。他のクレーン１ａは、一のクレーン１と同様に最大作業範囲Ｍ２を算出可能に構成される。制御装置３９は、通信部１８を介して他のクレーン１ａの最大作業範囲Ｍ２及び他のクレーン１ａの位置座標を取得し、モニタ２２に他のクレーン１ａの最大作業範囲Ｍ２を表示する。

以上のように、モニタ２２に表示される３Ｄマップ上に一のクレーン１の最大作業範囲Ｍ１及び他のクレーン１ａの最大作業範囲Ｍ２を表示することで、操縦者は一のクレーン１及び他のクレーン１ａの安全に作業できる作業可能範囲を容易に確認することができる。そのため、他のクレーンとの間合いを容易にとることができ、安全な作業を実現できる。

図６を用いて、一のクレーン１及び他のクレーン１ａの作業範囲について説明する。作業範囲とは、現在の伸縮ブーム８の長さにおける作業範囲を指す。

制御装置３９は、一のクレーン１の作業範囲ｍ１を算出可能に構成される。作業範囲ｍ１は、一のクレーン１の搬送物Ｗの重量及び現在の伸縮ブーム８の長さに基づいて規定される一のクレーン１の旋回可能範囲と、伸縮ブーム８の起伏可能範囲と、によって構成される作業範囲を指す。制御装置３９は、ＧＮＳＳ装置２０によって計測される一のクレーン１の位置座標に基づいて、モニタ２２に一のクレーン１の作業範囲ｍ１を表示する。

通信部１８は、他のクレーン１ａの作業範囲ｍ２を受信可能に構成される。他のクレーン１ａは、一のクレーン１と同様に作業範囲ｍ２を算出可能に構成される。制御装置３９は、通信部１８を介して他のクレーン１ａの作業範囲ｍ２及び他のクレーン１ａの位置座標を受信し、モニタ２２に他のクレーン１ａの作業範囲ｍ２を表示する。

以上のように、一のクレーン１の作業範囲ｍ１及び他のクレーン１ａの作業範囲ｍ２を表示することで、仮に一のクレーン１と他のクレーン１ａとが衝突を起こす可能性のある配置であっても、作業範囲ｍ１・ｍ２の重複部を容易に把握することができ、衝突を回避する操縦を行いやすい。

以下では、図７を用いて一のクレーン１と他のクレーン１ａとの衝突の可能性を検出する制御について説明する。一のクレーン１と他のクレーン１ａとの衝突の可能性の検出制御は、随時行っているものとする。

制御装置３９は、一のクレーン１の最大作業範囲Ｍ１と他のクレーン１ａの最大作業範囲Ｍ２とが重なっているか否かを判断する。制御装置３９は、一のクレーン１の最大作業範囲Ｍ１と他のクレーン１ａの最大作業範囲Ｍ２とが重なっていると判断した場合（図５参照）、一のクレーン１の作業範囲ｍ１と他のクレーン１ａの作業範囲ｍ２とが重なっているか否かを判断する。制御装置３９は、一のクレーン１の作業範囲ｍ１と他のクレーン１ａの作業範囲ｍ２とが重なっていると判断した場合（図６参照）、警報手段として設けられる警報表示や警報音を発することで操縦者に報知する。

以上のように、一のクレーン１の作業範囲ｍ１と他のクレーン１ａの作業範囲ｍ２とを比較して、作業範囲ｍ１と作業範囲ｍ２とが重複している場合に、操縦者に警報を行うことで衝突の危険に対する注意喚起を促すことができる。

ステップＳ１００において、制御装置３９は、検出制御が開始されると、搬送作業範囲に他のクレーン１ａがいるか否かを判断する。制御装置３９は、３Ｄマップ上に他のクレーン１ａがいると判定した場合、ステップＳ１１０に移行させる。制御装置３９は、３Ｄマップ上（搬送作業範囲）に他のクレーン１ａがいないと判定した場合、リターンさせる。

ステップＳ１１０において、制御装置３９は、一のクレーン１の最大作業範囲Ｍ１及び他のクレーン１ａの最大作業範囲Ｍ２を算出して、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、一のクレーン１の最大作業範囲Ｍ１と他のクレーン１ａの最大作業範囲Ｍ２との重複部があるか否かを判断する。制御装置３９は、一のクレーン１の最大作業範囲Ｍ１と他のクレーン１ａの最大作業範囲Ｍ２との重複部があると判定した場合、ステップＳ１３０に移行させる。制御装置３９は、一のクレーン１の最大作業範囲Ｍ１と他のクレーン１ａの最大作業範囲Ｍ２との重複部がないと判定した場合、リターンさせる。

ステップＳ１３０において、制御装置３９は、一のクレーン１の作業範囲ｍ１及び他のクレーン１ａとの作業範囲ｍ２を算出して、ステップＳ１４０に移行させる。

ステップＳ１４０において、制御装置３９は、一のクレーン１の作業範囲ｍ１と他のクレーン１ａの作業範囲ｍ２との重複部があるか否かを判断する。制御装置３９は、一のクレーン１の作業範囲ｍ１と他のクレーン１ａの作業範囲ｍ２との重複部があると判定した場合、ステップＳ１５０に移行させる。制御装置３９は、一のクレーン１の作業範囲ｍ１と他のクレーン１ａの作業範囲ｍ２との重複部がないと判定した場合、リターンさせる。

ステップＳ１５０において、制御装置３９は、警報手段として設けられる警報表示や警報音を発することで操縦者に報知してリターンとなる。

以上のように、複数のクレーンがあるような作業現場において、各クレーンは、ブームに設けられる三次元情報取得手段と、クレーンの現在位置を測定可能な衛星測位システムと、クレーンの現在位置に基づいて取得される三次元情報を各クレーン間において送受信可能な通信手段と、を備え、通信手段によって各クレーンが三次元情報取得手段を用いて取得する三次元情報を共有するクレーンの情報共有システムが設けられることで、搬送作業現場において取得される三次元情報を効率的に取得することができる。そのため、三次元情報を表示する表示手段に、合成した三次元情報を表示することで、一のクレーンの操縦者は、搬送作業現場において他のクレーンが行っている作業状況を含めた一のクレーンの周辺の状況を十分に把握することができる。

以上の構成において、通信部１８は、他のクレーン１ａとの間で各種データを送受信可能に構成されているが、これに限定されない。例えば、通信部１８は、搬送作業現場にいる全てのクレーンの各種データを統括する管理システム（例えば、ホストコンピュータ等）を設置して、管理システムと各クレーンがそれぞれ各種データを送受信する構成としてもよい。

１：クレーン、１ａ：他のクレーン、５ａ：アウトリガ張出幅検出器、８：伸縮ブーム、１７：ステレオカメラ、１８：通信部、２０：ＧＮＳＳ装置、２２：モニタ、Ｍ１・Ｍ２：最大作業範囲、ｍ１・ｍ２：作業範囲

Claims

衛星測位システムが測定する現在位置を測定しながら、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、
前記三次元情報を表示可能な表示手段と、
前記作業現場にある他のクレーンが取得する三次元情報を受信可能な通信手段と、を備え、
前記三次元情報取得手段を用いて一の三次元情報を取得し、
前記通信手段によって前記作業現場にある他のクレーンが取得する他の三次元情報を受信し、
前記一の三次元情報及び前記他の三次元情報を合成して、前記表示手段に表示し、
アウトリガの張出幅及び搬送物の重量に基づいて規定される最大作業半径と、前記ブームの最大伸長時の高さと、によって構成される一の最大作業範囲を算出可能に構成され、
前記通信手段は、前記他のクレーンが算出する他の最大作業範囲を受信可能に構成され、
前記一の最大作業範囲及び前記他の最大作業範囲を、前記表示手段に表示するクレーン。
現在のブーム長さ及び前記搬送物の重量に基づいて規定される旋回可能範囲及び起伏可能範囲によって構成される一の作業範囲を算出可能に構成され、
前記通信手段は、前記他のクレーンが算出する他の作業範囲を受信可能に構成され、
前記一の最大作業範囲及び前記他の最大作業範囲が重複している場合、前記一の作業範囲及び前記他の作業範囲を、前記表示手段に表示する請求項１に記載のクレーン。