特許 6805781 クレーン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6805781

(24)【登録日】2020年12月8日

(45)【発行日】2020年12月23日

(54)【発明の名称】クレーン

(51)【国際特許分類】

   B66C 23/88 20060101AFI20201214BHJP

   B66C 23/00 20060101ALI20201214BHJP

   B66C 23/42 20060101ALI20201214BHJP

   B66C 13/16 20060101ALI20201214BHJP

   E04G 21/16 20060101ALI20201214BHJP

【ＦＩ】

   B66C23/88 D

   B66C23/00 Z

   B66C23/42 A

   B66C13/16 Z

   E04G21/16

【請求項の数】7

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2016-239912(P2016-239912)

(22)【出願日】2016年12月9日

(65)【公開番号】特開2018-95370(P2018-95370A)

(43)【公開日】2018年6月21日

【審査請求日】2019年10月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000148759

【氏名又は名称】株式会社タダノ

(74)【代理人】

【識別番号】110002217

【氏名又は名称】特許業務法人矢野内外国特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】神田 真輔

【審査官】 今野 聖一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０１５８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０９１２８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０６８０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１２０１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／００３５２５１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６６Ｃ ２３／００ − ２３／９４

Ｂ６６Ｃ １３／００ − １５／０６

Ｅ０４Ｇ ２１／１４ − ２１／２２

Ｇ０５Ｄ １／００ − １／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

旋回台に起伏自在の伸縮ブームを備え、作業現場の三次元情報を用いて吊荷の移動経路を取得するクレーンであって、
前記三次元情報に基づいて前記吊荷の三次元情報を抽出し、
前記三次元情報に基づいて幅方向および奥行き方向の情報が表示される二次元図を作成し、
前記幅方向および奥行き方向の情報が表示される二次元図を用いて設定される前記吊荷の水平方向の移動経路を取得し、
前記三次元情報に基づいて前記水平方向の移動経路に沿って形成され、高さ方向の情報が表示される二次元図を作成し、
前記高さ方向の情報が表示される二次元図を用いて設定される前記吊荷の高さ方向の移動経路を取得することで、
前記吊荷の立体的な移動経路を特定するクレーン。

【請求項2】

前記抽出した吊荷の三次元情報に基づいて、
前記幅方向および奥行き方向の情報が表示される二次元図上、ならびに前記高さ方向の情報が表示される二次元図上に前記吊荷の移動開始位置を表示する請求項１に記載のクレーン。

【請求項3】

前記高さ方向の情報が表示される二次元図が、前記取得した吊荷の水平方向の移動経路を直線状に展開して作成される請求項１または請求項２に記載のクレーン。

【請求項4】

前記幅方向および奥行き方向の情報が表示される二次元図が、任意の高さにおける幅方向および奥行き方向の情報が表示される二次元図である請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のクレーン。

【請求項5】

前記三次元情報に基づいて前記伸縮ブームの軸方向に沿って形成され、高さ方向の情報が表示される二次元図を作成する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のクレーン。

【請求項6】

前記幅方向および奥行き方向の情報が表示される二次元図上、ならびに前記高さ方向の情報が表示される二次元図上に、
クレーン性能域の範囲、かつ前記伸縮ブームと前記吊荷とが前記作業現場の構造物に干渉しない範囲で、前記吊荷の移動可能範囲を重畳表示する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のクレーン。

【請求項7】

前記特定した吊荷の立体的な移動経路で前記吊荷を自動的に移動させる請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のクレーン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、クレーンに関する。詳しくは、吊荷の移動経路を取得するクレーンに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、クレーンにおいて、吊荷を移動する場合、吊荷の移動経路は立体的となる。従って、オペレータは、吊荷の移動経路を制御装置に入力する場合、立体的な移動経路を入力する必要がある。移動経路の入力が行われる技術として、吊り搬送における搬送経路を計算する搬送経路計算システムが知られている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

【0003】

特許文献１に記載の搬送経路計算システムは、非干渉かつ好適な吊り姿勢や円弧軌道を含む搬送経路を計算する。オペレータは、計算のための入力値として、搬送物（吊荷）の経路情報の入力を行う。経路情報として、少なくとも搬送経路の始点と終点との指定を含んだ経由点情報が入力される。

【0004】

特許文献１に記載の技術において、クレーンは、経路情報の入力処理の際、画面に経路情報の入力用の項目を表示する。しかし、その表示は、絶対座標系におけるＸＹ平面等の一方向の平面であるため、オペレータが所望する立体的な移動経路の入力が難しい。そこで、オペレータが所望する立体的な移動経路を容易に入力できるクレーンが求められていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１５−０６８０１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、オペレータが所望する吊荷の立体的な移動経路を容易に入力できるクレーンの提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

【0008】

即ち、クレーンは、旋回台に起伏自在の伸縮ブームを備え、作業現場の三次元情報を用いて吊荷の移動経路を取得するクレーンであって、三次元情報に基づいて吊荷の三次元情報を抽出し、三次元情報に基づいて幅方向および奥行き方向の情報が表示される二次元図を作成し、幅方向および奥行き方向の情報が表示される二次元図を用いて設定される吊荷の水平方向の移動経路を取得し、三次元情報に基づいて水平方向の移動経路に沿って形成され、高さ方向の情報が表示される二次元図を作成し、高さ方向の情報が表示される二次元図を用いて設定される吊荷の高さ方向の移動経路を取得し、吊荷の立体的な移動経路が特定するものである。

【0009】

クレーンは、抽出した吊荷の三次元情報に基づいて、幅方向および奥行き方向の情報が表示される二次元図上、ならびに高さ方向の情報が表示される二次元図上に吊荷の移動開始位置を表示するものである。

【0010】

クレーンは、高さ方向の情報が表示される二次元図が、取得した吊荷の水平方向の移動経路を直線状に展開して作成されるものである。

【0011】

クレーンは、幅方向および奥行き方向の情報が表示される二次元図が任意の高さにおける幅方向および奥行き方向の情報が表示される二次元図であるものである。

【0012】

クレーンは、伸縮ブームの軸方向に沿って形成され、高さ方向の情報が表示される二次元図を作成するものである。

【0013】

クレーンは、幅方向および奥行き方向の情報が表示される二次元図上、ならびに高さ方向の情報が表示される二次元図上に、クレーン性能域の範囲、かつ伸縮ブームと吊荷とが作業現場の構造物に干渉しない範囲で、吊荷の移動可能範囲を重畳表示するものである。

【0014】

クレーンは、特定した吊荷の立体的な移動経路で吊荷を自動的に移動させるものである。

【発明の効果】

【0015】

本発明は、以下に示すような効果を奏する。

【0016】

クレーンにおいては、立体的な移動経路が２方向の二次元情報である、幅方向および奥行き方向の情報が表示される二次元図と高さ方向の情報が表示される二次元図とに分けて入力される。これにより、オペレータが所望する吊荷の立体的な移動経路を容易に入力できる。

【0017】

クレーンにおいては、オペレータによる吊荷の移動開始位置の入力が不要である。これにより、オペレータが所望する吊荷の立体的な移動経路を容易に入力できる。

【0018】

クレーンにおいては、水平方向の移動経路の形態を意識する必要がなく、高さ方向の情報が表示される二次元図が一方向から把握される。これにより、オペレータが所望する吊荷の立体的な移動経路を容易に入力できる。

【0019】

クレーンにおいては、吊荷を移動するときに干渉の可能性がある障害物のみ幅方向および奥行き方向の情報が表示される二次元図上に表示される。これにより、オペレータが所望する吊荷の立体的な移動経路を容易に入力できる。

【0020】

クレーンにおいては、伸縮ブームと障害物との干渉の可能性が示される。これにより、オペレータが所望する吊荷の立体的な移動経路を容易に入力できる。

【0021】

クレーンにおいては、移動不可範囲を通る移動経路が入力されることによる、移動経路の入力の手戻りを防止する。これにより、オペレータが所望する吊荷の立体的な移動経路を容易に入力できる。

【0022】

クレーンにおいては、入力された移動経路で吊荷が自動的に移動される。これにより、入力された移動経路に基づいて吊荷を移動できる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の第一実施形態から第三実施形態に係るクレーンの全体構成を示す側面図。

【図2】本発明の第一実施形態から第三実施形態に係るクレーンの制御装置の構成を示す図。

【図3】本発明の第一実施形態および第三実施形態に係る作業現場の３Ｄマップの表示画面を示す図。

【図4】（ａ）本発明の第一実施形態に係るクレーンにおいて、水平方向の移動経路の入力画面における入力前の表示を示す図、（ｂ）同じく水平方向の移動経路の入力画面における入力後の画面を示す図。

【図5】（ａ）本発明の第一実施形態に係るクレーンにおいて、高さ方向の移動経路の入力画面における入力前の表示を示す図、（ｂ）同じく高さ方向の移動経路の入力画面における入力後の画面を示す図。

【図6】本発明の第一実施形態に係るクレーンにおいて、高さ方向の移動経路の入力における目標位置を変更する場合の入力後の画面を示す図。

【図7】本発明の第一実施形態に係る、吊荷移動時におけるクレーンの動きの確認画面を示す図。

【図8】（ａ）本発明の第一実施形態に係る、伸縮ブームと障害物との干渉の確認における吊荷の位置の入力画面を示す図、（ｂ）本発明の第一実施形態に係る、伸縮ブームと障害物との干渉の確認画面を示す図。

【図9】本発明の一実施形態にかかるクレーンにおいて、吊荷の移動経路の入力における制御態様を表すフローチャートを示す図。

【図10】（ａ）本発明の第二実施形態に係る作業現場の３Ｄマップの表示画面を示す図、（ｂ）本発明の第二実施形態に係る作業現場の３Ｄマップにおいて、平面図の高さが入力されているときの入力画面を示す図。

【図11】（ａ）本発明の第二実施形態に係るクレーンにおいて、水平方向の移動経路の入力画面における入力前の表示を示す図、（ｂ）同じく水平方向の移動経路の入力画面における入力後の画面を示す図。

【図12】（ａ）本発明の第二実施形態に係るクレーンにおいて、高さ方向の移動経路の入力画面における入力前の表示を示す図、（ｂ）同じく高さ方向の移動経路の入力画面における入力後の画面を示す図。

【図13】本発明の第二実施形態に係るクレーンにおいて、吊荷の移動経路の入力における制御態様を表すフローチャートを示す図。

【図14】（ａ）本発明の第三実施形態に係るクレーンにおいて、高さ方向の移動経路の入力画面における入力前の画面を示す図、（ｂ）同じく高さ方向の移動経路の入力画面における入力後の画面を示す図。

【図15】本発明の第三実施形態に係るクレーンにおいて、吊荷の移動経路の入力における制御態様を表すフローチャートを示す図。

【発明を実施するための形態】

【0024】

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５を有する。

【0025】

図１に示すように、車両２は、クレーン装置５を搬送するものである。車両２は、複数の車輪３を有し、エンジンを動力源として走行する。車両２には、アウトリガ４が設けられている。アウトリガ４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４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。

【0026】

クレーン装置５は、吊荷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５は、旋回台６、伸縮ブーム７、ジブ８、メインフックブロック９、サブフックブロック１０、起伏シリンダ１１、メインウインチ１２、メインワイヤロープ１３、サブウインチ１４、サブワイヤロープ１５、ステレオカメラ１６、キャビン１７、３Ｄマップ生成部１８（図２参照）、画像作成部１９（図２参照）、制御装置２０（図２参照）等を具備する。

【0027】

旋回台６は、クレーン装置５を旋回可能に構成するものである。旋回台６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６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６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６には、その旋回位置を検出する旋回位置検出センサ２１（図２参照）が設けられている。

【0028】

伸縮ブーム７は、吊荷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７は、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７は、基端部が旋回台６上に搖動可能に設けられている。これにより、伸縮ブーム７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７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２２（図２参照）と起伏角度を検出する起伏角度検出センサ２３（図２参照）とが設けられている。

【0029】

ジブ８は、クレーン装置５の揚程や作業半径を拡大するものである。ジブ８は、伸縮ブーム７に沿った姿勢で保持されている。ジブ８は、伸縮ブーム先端部に連結可能に構成されている。

【0030】

メインフックブロック９は、吊荷Ｗを吊るものである。メインフックブロック９には、メインワイヤロープ１３が巻き掛けられる複数のフックシーブと、吊荷Ｗを吊るメインフック９ａとが設けられている。サブフックブロック１０は、吊荷Ｗを吊るものである。サブフックブロック１０には、吊荷Ｗを吊るサブフック１０ａが設けられている。

【0031】

起伏シリンダ１１は、伸縮ブーム７を起立および倒伏させ、伸縮ブーム７の姿勢を保持するものである。起伏シリンダ１１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１１は、シリンダ部の端部が旋回台６に揺動自在に連結され、ロッド部の端部が伸縮ブーム７に揺動自在に連結されている。起伏シリンダ１１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伸縮ブーム７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伸縮ブーム７を倒伏させるように構成されている。

【0032】

ステレオカメラ１６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。三次元情報とは、作業現場における地形に加えて構造物の位置や形状が点群データによって表されたものである。具体的には、三次元情報は、作業現場における地形に加えて構造物の位置や形状が無数の点データによって表されたものである。それぞれの点データは、緯度と経度と標高との要素を有している。従って、三次元情報は、ポリゴン化などの処理を施すことによって３Ｄマップに変換できる。このため、三次元情報とは、３Ｄマップとほぼ同義である。なお、３Ｄマップは、実際の作業現場を画像化したものといえる。

【0033】

ステレオカメラ１６は、伸縮ブーム先端部または、ジブ８の先端に設けられている。ステレオカメラ１６は、その姿勢を変更するためのアクチュエータを介して伸縮ブーム先端部に配置されている。ステレオカメラ１６は、伸縮ブーム７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１６は、伸縮ブーム７の倒伏角度またはジブ８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１６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１６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１６は、３Ｄマップ生成部１８と接続され、撮影した画像を３Ｄマップ生成部１８に送信可能にしている。

【0034】

三次元情報取得手段としてステレオカメラ１６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。また、ネットワークを介して外部から三次元情報を取得するように構成してもよい。

【0035】

キャビン１７は、操縦席を覆うものである。キャビン１７は、旋回台６における伸縮ブーム７の側方に設けられている。キャビン１７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１２を操作するためのメイン用操作具、サブウインチ１４を操作するためのサブ用操作具、伸縮ブーム７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、モニタ２４（図２参照）等が設けられている。

【0036】

荷重検出器２５は、吊荷Ｗの荷重を検出するものである。荷重検出器２５は、起伏シリンダ１１に設けられている。

【0037】

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５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１１で伸縮ブーム７を任意の起伏角度に起立させて、伸縮ブーム７を任意のブーム長さに延伸させたりジブ８を連結させたりすることでクレーン装置５の揚程や作業半径を拡大することができる。

【0038】

図２に示すように、３Ｄマップ生成部１８は、クレーン１の作業現場においてステレオカメラ１６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１８は、ステレオカメラ１６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。次に、３Ｄマップ生成部１８は、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。３Ｄマップ生成部１８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１６の位置情報が予め記憶されている。

【0039】

３Ｄマップ生成部１８は、ステレオカメラ１６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、物体認識により吊荷Ｗの三次元情報（点群データ）を識別し、抽出可能に構成される。吊荷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。

【0040】

３Ｄマップ生成部１８は、ステレオカメラ１６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１８は、ステレオカメラ１６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１６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。

【0041】

画像作成部１９は、３Ｄマップ生成部１８と接続され、３Ｄマップ生成部１８において取得される作業現場の三次元情報に基づいて、３Ｄマップを任意の視点から表示させた画像、幅方向および奥行き方向の情報が表示される二次元図である平面図、ならびに高さ方向の情報が表示される二次元図である展開断面図の画像を作成するものである。なお、展開断面図は、平面図上の線に沿って形成される。また、画像作成部１９は、３Ｄマップ生成部１８において抽出される吊荷Ｗの三次元情報を取得し、吊荷Ｗの移動開始位置を平面図上および展開断面図上に表示して画像を作成することができる。また、画像作成部１９は、吊荷Ｗの移動可能範囲の算出を行い、吊荷Ｗの移動可能範囲を平面図上および展開断面図上に重畳表示して画像を作成することができる。

【0042】

画像作成部１９には、入出力装置としてモニタ２４が接続される。モニタ２４は、ステレオカメラ１６が撮影した画像をリアルタイムに表示したり、画像作成部１９が作成した画像を表示したりすることができる。また、モニタ２４は、タッチ操作をすることにより、映し出す映像の選択や吊荷Ｗの移動経路の入力をすることができる。なお、モニタ２４での入力はタッチ操作に限定されず、キーボードやマウス等の入力装置を用いた入力方法でもよい。

【0043】

制御装置２０は、モニタ２４での入力に基づいて、画像作成部１９を制御して吊荷Ｗの立体的な移動経路を特定するものである。そして、制御装置２０は、クレーン１が自動操縦の機能を備える場合、クレーン１を自動的に作動させるため、旋回台６を旋回させる旋回用操作弁、伸縮ブーム７を起伏させる起伏用操作弁、伸縮ブーム７を伸縮させるブーム伸縮用操作弁、およびウインチを駆動させる油圧モータの動作を制御する。

【0044】

制御装置２０は、旋回台６の旋回位置検出センサ２１に接続され、旋回位置検出センサ２１が検出した旋回台６の旋回方向および旋回角度を取得することができる。

【0045】

制御装置２０は、伸縮ブーム７の伸縮ブーム長さ検出センサ２２と起伏角度検出センサ２３とに接続され、伸縮ブーム長さ検出センサ２２が検出した伸縮ブーム７のブーム長さおよび起伏角度検出センサ２３が検出した伸縮ブーム７の起伏角度を取得することができる。

【0046】

制御装置２０は、荷重検出器２５に接続され、荷重検出器２５が検出した吊荷Ｗの荷重を取得することができる。

【0047】

制御装置２０は、画像作成部１９と接続され、モニタ２４へのオペレータの入力値を取得することができる。また、制御装置２０は、画像作成部１９を制御する信号を出力することができる。

【0048】

次に、図３、図４、および図５を用いて、吊荷Ｗの移動経路の入力方法について説明する。

【0049】

図３に示すように、モニタ２４（図２参照）には、作業現場における構造物のモデル画像Ｍａに加え、クレーン１のモデル画像Ｍｂと吊荷Ｗのモデル画像Ｍｃとを任意の視点から表示した３Ｄマップが表示される。モデル画像Ｍａは、構造物の位置や形状に対応し、モデル画像Ｍｂはクレーン１の位置や形状に対応し、モデル画像Ｍｃは、吊荷Ｗの位置や形状に対応している。オペレータは、このような現場の３Ｄマップを確認し、吊荷Ｗの移動経路を検討する。

【0050】

図４（ａ）に示すように、画像作成部１９（図２参照）は、オペレータによりモニタ２４（図２参照）が操作されて吊荷Ｗの移動経路の入力画面を表示する指示がされた場合、三次元情報から平面図を作成し、モニタ２４に表示する。モニタ２４には、構造物のモデル画像Ｍａ、クレーン１のモデル画像Ｍｂ、および吊荷Ｗのモデル画像Ｍｃの平面図が表示されている。画像作成部１９は、平面図を作成する際、３Ｄマップ生成部１８（図２参照）が抽出した吊荷Ｗの三次元情報を取得し、平面図上で吊荷Ｗの移動開始位置である点ａ１を表示する。

【0051】

画像作成部１９（図２参照）は、荷重検出器２５の検出値または、オペレータがモニタ２４（図２参照）に入力する入力値から、吊荷Ｗの荷重を取得する。そして、画像作成部１９は、検出した吊荷Ｗの荷重とクレーン１の機種に応じた性能とに基づいて、クレーン１が転倒せず吊荷Ｗを移動可能な範囲であるクレーン性能域を算出する。画像作成部１９は、算出したクレーン性能域の範囲で、かつ、伸縮ブーム７と吊荷Ｗとが作業現場の構造物に干渉しない範囲で、吊荷Ｗの移動可能範囲を算出し、移動可能範囲をモニタ２４に重畳表示する（二点鎖線Ｌａ参照）。これにより、吊荷Ｗを移動できない範囲を通る移動経路が入力されることによる、入力の手戻りを防止する。

【0052】

図４（ｂ）に示すように、オペレータは、点ａ１から点ａ９までの移動経路（実線Ｒａ参照）を指で描く操作（矢印Ａ参照）をすることで吊荷Ｗの水平方向の移動経路を入力する。

【0053】

図５（ａ）に示すように、画像作成部１９（図２参照）は、吊荷Ｗの水平方向の移動経路の入力が完了した後に、吊荷Ｗの水平方向の移動経路に沿った展開断面図を作成し、モニタ２４（図２参照）に表示する。展開断面図上の線ａ１から線ａ９は、平面図上の点ａ１から点ａ９と水平方向の位置が対応しており、展開断面図上に表示されている。また、吊荷Ｗの移動可能範囲は、平面図上で表示した場合と同様に、展開断面図上に重畳表示されている（二点鎖線Ｌａ参照）。なお、線ａ１の左側と線ａ９の右側とは、水平方向の移動経路が入力されていないため、高さ方向の移動経路を入力できないものとして、線ａ１と線ａ９とは、二点鎖線Ｌａとなる。

【0054】

図５（ｂ）に示すように、オペレータは、点ａ１０から点ａ１１までの移動経路（実線Ｒａ参照）を指で描く操作（矢印Ｂ１および矢印Ｂ２参照）をすることで吊荷Ｗの高さ方向の移動経路を入力する。

【0055】

図６に示すように、オペレータは、平面図上（図４（ｂ）参照）で点ａ９を水平方向の目標位置としているが、吊荷Ｗの動作可能範囲で、かつ水平方向の移動経路上であれば、水平方向の目標位置を変更することができる。オペレータは、点ａ１０から点ａ１２までの移動経路を指で描く操作（矢印Ｃ参照）をすることで水平方向の目標位置を線ａ６と線ａ７との間に変更している。

【0056】

このように構成することで、クレーン１は、立体的な移動経路が２方向の二次元情報である平面図と展開断面図とに分けて入力される。また、オペレータによる吊荷Ｗの移動開始位置の入力が不要である。更に、水平方向の移動経路が屈曲、湾曲等している場合でも、展開断面図として表示されるので、水平方向の移動経路の形態を意識する必要がない。そして、移動不可範囲を通る移動経路が入力されることによる、移動経路の入力の手戻りを防止する。これにより、オペレータが所望する吊荷Ｗの立体的な移動経路を容易に入力できる。

【0057】

なお、平面図と展開断面図の表示方法として、平面図と展開断面図とをモニタ２４（図２参照）に同時に表示させるが、平面図から展開断面図に画面を切り換えて表示させてもよい。

【0058】

図７に示すように、オペレータが吊荷Ｗの移動経路を入力した後に、任意の視点からの３Ｄマップ上で、吊荷Ｗを移動させる時のクレーン１の動きをアニメーションで表示して、移動経路に問題がないか確認できる構成としてもよい。

【0059】

図８に示すように、オペレータが吊荷Ｗの移動経路を入力した後に、オペレータが指定する吊荷Ｗの位置に基づいて伸縮ブーム７に沿って形成される断面図を作成し、モニタ２４（図２参照）に表示する構成としてもよい。オペレータは、平面図上で点ａ７をタッチする（図８（ａ）参照）。その後に、画像作成部１９（図２参照）は、三次元情報に基づいて、吊荷Ｗが点ａ７の位置にあるときの伸縮ブーム７の軸方向に沿って形成（一点鎖線Ｈ参照）される、構造物のモデル画像Ｍａの断面図とクレーン１のモデル画像Ｍｂとを表示している（図８（ｂ）参照）。なお、入力された移動経路に沿って伸縮ブーム７が移動する順に、断面図を連続的に切り換えて表示させてもよい。

【0060】

このように構成することで、クレーン１は、伸縮ブーム７と障害物との干渉の可能性を確認できる。これにより、オペレータが所望する吊荷Ｗの立体的な移動経路を容易に入力できる。

【0061】

オペレータは、吊荷Ｗの移動経路を入力した後に、入力した吊荷Ｗの移動経路に基づいて、手動でクレーン１を操作して吊荷Ｗを移動させてもよい。手動でクレーン１を操作して吊荷Ｗを移動させる場合、画像作成部１９（図２参照）は、モニタ２４（図２参照）に旋回台６の旋回と、伸縮ブーム７の伸縮ならびに起伏と、ウインチの巻き上げ巻き下げとの操作タイミングおよび操作量の手順を示して、オペレータの操作を支援することができる。また、クレーン１が自動で吊荷Ｗを移動させる自動操縦機能を備える場合は、入力された移動経路で自動的に吊荷Ｗを移動させてもよい。自動で吊荷Ｗを移動させる場合、伸縮ブーム先端部の移動距離、またはクレーン１が消費するエネルギーが最小になるように制御する構成としてもよい。

【0062】

このように構成することで、クレーン１は、入力された移動経路で吊荷Ｗが自動的に移動される。これにより、入力された移動経路に基づいて吊荷Ｗを移動できる。

【0063】

次に、図９を用いて、クレーン１の制御装置２０において、吊荷Ｗの移動経路の入力における制御態様について具体的に説明する。なお、作業現場の３Ｄマップは生成済みであるものとする。

【0064】

ステップＳ１００において、制御装置２０は、画像作成部１９（図２参照）を制御してモニタ２４（図２参照）に作業現場の３Ｄマップを表示しステップをステップＳ１１０に移行させる。

【0065】

ステップＳ１１０において、制御装置２０は、画像作成部１９を制御して３Ｄマップ生成部１８（図２参照）から吊荷Ｗの三次元情報を取得しステップをステップＳ１２０に移行させる。

【0066】

ステップＳ１２０において、制御装置２０は、荷重検出器２５（図２参照）またはオペレータの入力値から吊荷Ｗの荷重を取得しステップをステップＳ１３０に移行させる。

【0067】

ステップＳ１３０において、制御装置２０は、画像作成部１９を制御して吊荷Ｗの水平方向の移動開始位置と吊荷Ｗの移動可能範囲とを算出しステップをステップＳ１４０に移行させる。

【0068】

ステップＳ１４０において、制御装置２０は、画像作成部１９を制御して平面図を作成し、モニタ２４に平面図を表示してステップをステップＳ１４０に移行させる。

【0069】

ステップＳ１５０において、制御装置２０は、オペレータが入力した吊荷Ｗの水平方向の移動経路を取得しステップをステップＳ１６０に移行させる。

【0070】

ステップＳ１６０において、制御装置２０は、水平方向の移動経路について、オペレータの操作による入力完了の信号を受信したか否か判断する。
その結果、水平方向の移動経路について、オペレータの操作による移動経路の入力完了の信号を受信したと判定された場合、制御装置２０はステップをステップＳ１７０に移行させる。
一方、水平方向の移動経路について、オペレータの操作による移動経路の入力完了の信号を受信していないと判定された場合、制御装置２０はステップをステップＳ１５０に移行させる。

【0071】

ステップＳ１７０において、制御装置２０は、画像作成部１９を制御して吊荷Ｗの高さ方向の移動開始位置と吊荷Ｗの移動可能範囲とを算出しステップをステップＳ１８０に移行させる。

【0072】

ステップＳ１８０において、制御装置２０は、画像作成部１９を制御してステップＳ１５０で取得した吊荷Ｗの水平方向の移動経路に沿って形成される展開断面図を作成し、モニタ２４に展開断面図を表示しステップをステップＳ１９０に移行させる。

【0073】

ステップＳ１９０において、制御装置２０は、オペレータが入力した高さ方向の吊荷Ｗの移動経路を取得しステップをステップＳ２００に移行させる。

【0074】

ステップＳ２００において、制御装置２０は、高さ方向の移動経路について、オペレータの操作による入力完了の信号を受信したか否か判断する。
その結果、高さ方向の移動経路について、オペレータの操作による入力完了の信号を受信したと判定された場合、制御装置２０は移動経路の入力の処理を終了させる。
一方、高さ方向の移動経路について、オペレータの操作による入力完了の信号を受信していないと判定された場合、制御装置２０はステップをステップＳ１９０に移行させる。

【0075】

次に、図１０、図１１、図１２、および図１３を用いて、クレーンの第二実施形態であるクレーン２６について説明する。なお、以下の実施形態に係るクレーン２６は、図１から図５に示すクレーン１において説明で用いた名称、図番、記号を用いることで、同じものを指すこととし、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。

【0076】

画像作成部１９（図２参照）は、任意の高さの平面図を作成することができる。

【0077】

図１０（ａ）に示すように、モニタ２４（図２参照）には、作業現場における構造物のモデル画像Ｍｄに加え、クレーン２６のモデル画像Ｍｂと吊荷Ｗのモデル画像Ｍｃとを任意の視点から表示した３Ｄマップが表示される。モデル画像Ｍｄのクレーン側の下部には、障害物が存在しない空間が存在している。

【0078】

図１０（ｂ）に示すように、吊荷Ｗの水平方向の移動経路を入力する場合、オペレータは、画面をタッチして、水平方向の移動経路を入力する基準となる水平面を設定するための高さの入力を行う。オペレータは、本実施形態において、構造物のモデル画像Ｍｄの下部の障害物が存在しない高さを入力する。

【0079】

図１１（ａ）に示すように、画像作成部１９（図２参照）は、オペレータが指定した高さの平面図を作成し、モニタ２４（図２参照）に表示する。

【0080】

図１１（ｂ）に示すように、点ｂ１から点ｂ６までの移動経路（実線Ｒａ参照）を指で描く操作（矢印Ｄ参照）をして吊荷Ｗの水平方向の移動経路を入力している。

【0081】

図１２（ａ）に示すように、モニタ２４（図２参照）には、水平方向の移動経路に沿って形成される展開断面図が表示される。

【0082】

図１２（ｂ）に示すように、オペレータは、展開断面図上において移動経路を指で描く操作（矢印Ｆ参照）をすることで吊荷Ｗの高さ方向の移動経路を入力することは第一実施形態と同様である。オペレータは、点ｂ７から、モデル画像Ｍｄの下部の障害物が存在しない空間にある点ｂ８までの移動経路（実線Ｒａ参照）を入力している。

【0083】

次に、図１３を用いて、クレーン２６の制御装置２０において、吊荷Ｗの移動経路の入力における制御態様について具体的に説明する。

【0084】

ステップＳ１１１において、制御装置２０は、オペレータの入力値から平面図の高さを取得しステップをステップＳ１２０に移行する。

【0085】

ステップＳ１４１において、制御装置２０は、画像作成部１９（図２参照）を制御してステップＳ１１１で取得した高さにおける平面図を作成し、モニタ２４（図２参照）に平面図を表示してステップをステップＳ１５０に移行させる。

【0086】

このように構成することでクレーン２６は、吊荷Ｗを移動するときに干渉の可能性がある障害物のみ平面図上に表示される。これにより、オペレータが所望する吊荷Ｗの立体的な移動経路を容易に入力できる。

【0087】

次に、図１４および図１５を用いて、クレーンの第三実施形態であるクレーン２７について説明する。

【0088】

制御装置２０は、モニタ２４（図２参照）での入力に基づいて、画像作成部１９（図２参照）を制御して吊荷Ｗと伸縮ブーム先端部との立体的な移動経路を特定するものである。

【0089】

図１４（ａ）に示すように、伸縮ブーム先端部の高さ方向の移動経路をオペレータが指示したい場合、展開断面図上で入力する。二点鎖線Ｌｂの内側は、伸縮ブーム７と障害物との干渉があり、伸縮ブーム７が移動できない範囲である。

【0090】

図１４（ｂ）に示すように、人差し指で伸縮ブーム先端部の移動経路（実線Ｒｂ参照）を入力（矢印Ｇ参照）すると同時に、親指で吊荷Ｗの移動経路（実線Ｒａ参照）を入力（矢印Ｈ参照）している。なお、伸縮ブーム７の移動経路と吊荷Ｗの移動経路とは、２回に分けて入力してもよい。

【0091】

次に、図１５を用いて、クレーン２７の制御装置２０において、吊荷Ｗの移動経路の入力における制御態様について具体的に説明する。

【0092】

ステップＳ１９１において、制御装置２０は、オペレータの入力値から吊荷Ｗと伸縮ブーム先端部との高さ方向の移動経路を取得しステップをステップＳ２００に移行する。

【0093】

このように構成することでクレーン２７は、吊荷Ｗを移動するときに、任意の経路で伸縮ブーム先端部を移動する。これにより、オペレータが所望する伸縮ブーム先端部の立体的な移動経路を容易に入力できる。

【0094】

以上、クレーン１、クレーン２６、およびクレーン２７は、オペレータがタッチ操作で吊荷Ｗの移動経路を入力する構成について説明したがこれに限定されるものではなく、オペレータが移動経路の座標を数値で直接指定する構成であってもよい。
上述の実施形態は、代表的な形態を示したに過ぎず、一実施形態の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

【符号の説明】

【0095】

１ クレーン
６ 旋回台
７ 伸縮ブーム
Ｗ 吊荷

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】