特開 2022-165658 アウトリガ張出支援装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022165658

(43)【公開日】2022-11-01

(54)【発明の名称】アウトリガ張出支援装置

(51)【国際特許分類】

   B66C 23/78 20060101AFI20221025BHJP

   B66C 13/00 20060101ALI20221025BHJP

【ＦＩ】

B66C23/78 H

B66C13/00 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021071086

(22)【出願日】2021-04-20

(71)【出願人】

【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】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100145229

【弁理士】

【氏名又は名称】秋山 雅則

(74)【代理人】

【識別番号】100201352

【弁理士】

【氏名又は名称】豊田 朝子

(74)【代理人】

【識別番号】100131152

【弁理士】

【氏名又は名称】八島 耕司

(72)【発明者】

【氏名】神田 真輔

【テーマコード（参考）】

3F205

【Ｆターム（参考）】

3F205AA05

3F205FA10

(57)【要約】

【課題】揚重装置においてオペレータのアウトリガ張出作業を支援する。
【解決手段】アウトリガ張出支援装置１０は、アウトリガ２０を備える揚重装置のカメラ３０から、アウトリガ２０の移動範囲を含む画像を取得する画像取得部１と、アウトリガ２０の張出量を取得する張出量取得部２と、張出量から画像の中の、揚重装置に応じたアウトリガ２０が張り出す認識範囲を設定する認識範囲設定部３と、画像および張出量からアウトリガ張出の危険度を算出する危険度算出部４と、危険度算出部４が算出した危険度が閾値以上の場合に警告を表示する報知部５と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アウトリガを備える揚重装置の周辺監視カメラから、前記アウトリガの移動範囲を含む画像を取得する画像取得部と、
前記アウトリガの張出量を取得する張出量取得部と、
前記張出量から前記画像の中の、前記揚重装置に応じた前記アウトリガが張り出す認識範囲を設定する認識範囲設定部と、
前記画像および前記張出量からアウトリガ張出の危険度を算出する危険度算出部と、
前記危険度算出部が算出した前記危険度が閾値以上の場合に警告を表示する報知部と、
を備えるアウトリガ張出支援装置。

【請求項2】

前記危険度算出部は、前記アウトリガがスライド動作するときの他の物体と干渉する確率を算出して、前記干渉する確率から干渉危険度を算出し、
前記報知部は、前記干渉危険度が第１閾値以上の場合に警告を表示する、
請求項１に記載のアウトリガ張出支援装置。

【請求項3】

前記危険度算出部は、前記アウトリガがスライド動作するときの他の物体と干渉する確率を算出するニューラルネットワークの第１学習済モデルを含み、前記第１学習済モデルが算出した干渉する確率から干渉危険度を算出する、請求項２に記載のアウトリガ張出支援装置。

【請求項4】

前記危険度算出部は、前記アウトリガのフロートが接地する位置の地面の崩壊確率を算出するニューラルネットワークの第２学習済モデルを含み、前記崩壊確率から崩壊危険度を算出し、
前記報知部は、前記崩壊危険度が第２閾値以上の場合に警告を表示する、
請求項１から３のいずれか１項に記載のアウトリガ張出支援装置。

【請求項5】

前記アウトリガのフロートを作動するジャッキ圧、および、前記フロートの変位量を取得する動作入力部を備え、
前記危険度算出部は、前記ジャッキ圧および前記変位量から前記フロートが接触している地面の耐力危険度を算出し、
前記報知部は、前記耐力危険度が第３閾値以上の場合に警告を表示する、
請求項１から４のいずれか１項に記載のアウトリガ張出支援装置。

【請求項6】

前記報知部が前記警告を表示する場合に、前記アウトリガを作動する制御装置に停止指令を出力する停止指令部を備える、請求項１から５のいずれか１項に記載のアウトリガ張出支援装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、揚重装置のアウトリガ張出作業を支援するアウトリガ張出支援装置に関する。

【背景技術】

【0002】

トラッククレーン、ラフテレーンクレーン、オールテレーンクレーン等の陸上を車輪で走行するクレーンは一般に、クレーン作業中の機体の安定を保つためにアウトリガが装備されている。これらの揚重装置では、横に張り出したアウトリガのフロートを地面に接地させて機体をつり上げ、機体を水平に保ってクレーン作業を行う。移動式クレーンを設置する時は、機体および吊荷の重量によってアウトリガが沈下しないように地面の性質や地盤の強度（地耐力） を確認する必要がある。

【0003】

クレーンでは、オペレータが周囲の状況を視認するために、周辺監視カメラを備えていることが多い。例えば、特許文献１には、揚重装置に備えられるカメラの画像を用いて、吊荷を移動させる作業がより安全に遂行されるように支援する作業支援装置が記載されている。特許文献１の作業支援装置は、揚重装置のブームにおけるブーム先端部の下方が撮影された画像上に、前記ブーム先端部に設けられ吊荷を支持する支点の下方に位置する揚重点に対応させて前記吊荷の揚重に係る作業員の安全性判定のための範囲を、前記吊荷の揚重状態の安全確認が実施される所定の高さに前記吊荷が吊揚げられるまでの段階に決定する範囲調整部と、前記支点の下方の画像に基づいて、前記範囲内における人員の有無を検出する対象者検出部と、を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－０８００５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

クレーンのアウトリガを接地するときは、地盤の強度不足や埋設物の破損等により、機体が転倒する恐れがある箇所を避ける必要がある。また、アウトリガを張り出すときに、他の物体との干渉を避ける必要がある。これらの安全確認は、クレーンのオペレータに任されているが、アウトリガ張出作業の安全性を確保するためにオペレータを支援するものはなかった。

【0006】

本発明は上述の事情に鑑みてなされたもので、揚重装置においてオペレータのアウトリガ張出作業を支援することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の観点に係るアウトリガ張出支援装置は、
アウトリガを備える揚重装置の周辺監視カメラから、前記アウトリガの移動範囲を含む画像を取得する画像取得部と、
前記アウトリガの張出量を取得する張出量取得部と、
前記張出量から前記画像の中の、前記揚重装置に応じた前記アウトリガが張り出す認識範囲を設定する認識範囲設定部と、
前記画像および前記張出量からアウトリガ張出の危険度を算出する危険度算出部と、
前記危険度算出部が算出した前記危険度が閾値以上の場合に警告を表示する報知部と、
を備える。

【0008】

好ましくは、
前記危険度算出部は、前記アウトリガがスライド動作するときの他の物体と干渉する確率を算出して、前記干渉する確率から干渉危険度を算出し、
前記報知部は、前記干渉危険度が第１閾値以上の場合に警告を表示する。

【0009】

好ましくは、
前記危険度算出部は、前記アウトリガがスライド動作するときの他の物体と干渉する確率を算出するニューラルネットワークの第１学習済モデルを含み、前記第１学習済モデルが算出した干渉する確率から干渉危険度を算出する。

【0010】

好ましくは、
前記危険度算出部は、前記アウトリガのフロートが接地する位置の地面の崩壊確率を算出するニューラルネットワークの第２学習済モデルを含み、前記崩壊確率から崩壊危険度を算出し、
前記報知部は、前記崩壊危険度が第２閾値以上の場合に警告を表示する。

【0011】

好ましくは、アウトリガ張出支援装置は、
前記アウトリガのフロートを作動するジャッキ圧、および、前記フロートの変位量を取得する動作入力部を備え、
前記危険度算出部は、前記ジャッキ圧および前記変位量から前記フロートが接触している地面の耐力危険度を算出し、
前記報知部は、前記耐力危険度が第３閾値以上の場合に警告を表示する。

【0012】

好ましくは、アウトリガ張出支援装置は、
前記報知部が前記警告を表示する場合に、前記アウトリガを作動する制御装置に停止指令を出力する停止指令部を備える。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、アウトリガの移動範囲を含む画像および張出量からアウトリガ張出の危険度を算出し、危険度が閾値以上の場合に警告を表示するので、アウトリガ張出作業を支援することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施の形態１に係るアウトリガ張出支援装置の構成を示すブロック図

【図2】実施の形態１に係る危険度算出部の機能構成を示すブロック図

【図3】実施の形態１に係るニューラルネットワークの例を示す図

【図4】実施の形態１に係る画像の認識範囲の例を示す図

【図5】実施の形態１に係るアウトリガ張出支援の動作の一例を示すフローチャート

【図6】アウトリガ張出支援の動作の異なる例を示すフローチャート

【図7】実施の形態２に係るアウトリガ張出支援装置の構成を示すブロック図

【図8】実施の形態２に係る危険度算出部の機能構成を示すブロック図

【図9】実施の形態２に係るアウトリガ張出支援の動作の一例を示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。

【0016】

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るアウトリガ張出支援装置の構成を示すブロック図である。アウトリガ張出支援装置１０（以下、単に支援装置１０という場合がある）は、カメラ３０からアウトリガ２０の移動範囲を含む画像を取得し、アウトリガ張出の危険度を算出して、危険度が閾値以上の場合に警告を表示する。

【0017】

図１には１つのアウトリガ２０しか示されていないが、アウトリガ２０は、図示しないクレーンに複数備えられる。アウトリガ２０は、クレーンの走行時はビーム２１を縮めて下部走行体に寄せられている。クレーン作業を行う時には、ビーム２１をスライドして伸ばし、フロート２２を接地させてアウトリガ２０で機体をつり上げ、機体を水平に保つ。

【0018】

１台以上のカメラ３０は、クレーンの周辺監視カメラであって、アウトリガ２０それぞれの移動範囲を含む領域を撮像して画像を出力する。クレーンには、アウトリガ２０と同数のカメラ３０が備えられてもよいし、１台のカメラ３０で２以上のアウトリガ２０の移動範囲を含む画像を出力してもよい。

【0019】

支援装置１０はまた、クレーン制御装置５０からアウトリガ２０の張出量を取得して、画像の中の、クレーンに応じたアウトリガ２０が張り出す認識範囲を設定する。アウトリガ２０は最大限に張り出すことが基本であるが、アウトリガ２０を最大限に張り出すことができない場合で、クレーンに掛かる荷重が張出幅に応じた定格荷重を確実に下回ると見込まれる時は、張出量を最大より小さくする場合がある。クレーン制御装置５０は、設定されたアウトリガ２０の張出量に応じて、吊り荷の最大重量と移動範囲を設定する。

【0020】

支援装置１０は、画像取得部１、張出量取得部２、認識範囲設定部３、危険度算出部４、報知部５、および、停止指令部６を備える。画像取得部１は、カメラ３０からアウトリガ２０の移動範囲を含む画像を取得する。張出量取得部２は、クレーン制御装置５０から、アウトリガ２０の張出量を取得する。張出量は、支援装置１０に直接入力されてもよい。その場合、クレーン制御装置５０にも張出量が入力されるか、アウトリガ張出幅検出装置を備えて、張出量を自動的に検出する。アウトリガ張出幅検出装置を備える場合、張出量取得部２は実際に張出操作されたアウトリガの張出量をクレーン制御装置５０から取得してもよい。

【0021】

認識範囲設定部３は、画像の中のクレーンに応じたアウトリガ２０が張り出す認識範囲を設定する。カメラ３０の位置と撮像範囲はアウトリガ２０の最大張出量の範囲を含むように決められているので、認識範囲は張出量に応じて画像の座標で表すことができる。張出量取得部２が実際に張出操作されたアウトリガの張出量をクレーン制御装置５０から取得する場合、操作された張出量に最大張出量以下の範囲で追加張出量を加算した想定張出量を設定された張出量として、認識範囲を設定してもよい。

【0022】

危険度算出部４は、画像および張出量からアウトリガ張出の危険度を算出する。すなわち、画像の中の認識範囲の画素から、アウトリガ張出の危険度を算出する。アウトリガ張出の危険度は、アウトリガ２０がスライド動作するときに他の物体と干渉する干渉危険度、アウトリガ２０のフロート２２が接地する位置の地面の崩壊危険度、および、フロート２２が接触している地面の耐力危険度、の少なくとも１つを含む。

【0023】

崩壊危険度は、接地面の種類、接地面の傾斜・変動などで決まる、接地面の崩落および滑りの危険度である。接地面の種類は例えば、砂利、側溝、傾斜面、敷鉄板など地表面に表れている性質である。耐力危険度は、フロート２２が接地する地盤の強度が、安全率を考慮した許容支持力を満たさない可能性をいう。実施の形態１では、危険度算出部４は干渉危険度および崩壊危険度を算出する。

【0024】

報知部５は、危険度算出部４が算出した危険度が閾値以上の場合に警告を表示する。実施の形態１では、干渉危険度が第１閾値以上の場合に警告を表示し、また崩壊危険度が第２閾値以上の場合に警告を表示する。警告を表示するには、例えば、ブザーを鳴動させたり、スピーカから警告音を発生させたりする。また、ランプを点灯させたり、オペレータが監視する画面に警告のアイコンや画像を表示させたりする。警告には、音響表示と視覚表示を併用することができる。

【0025】

報知部５は、危険度に応じた警告の種類によって、表示の種類を変えてもよい。例えば、干渉危険度が第１閾値以上の場合と、崩壊危険度が第２閾値以上の場合とで、鳴動のパターンを変えたり、警告音の種類を変えたりする。また、点灯するランプまたはランプの点滅パターンを変えることができる。

【0026】

停止指令部６は、報知部５が警告を表示する場合に、アウトリガ２０を作動するクレーン制御装置５０に停止指令を出力する。停止指令を受けたクレーン制御装置５０は、作動中のアウトリガ張出動作を停止し、または、作動させようとしていたアウトリガ張出動作を行わない。クレーン制御装置５０は、停止指令を受けた場合でも、オペレータの操作によって停止を解除できるようにしてもよい。

【0027】

図２は、実施の形態１に係る危険度算出部の機能構成を示すブロック図である。実施の形態１では、危険度算出部４はニューラルネットワークの学習済モデル４１と、危険度演算部４３を備える。

【0028】

学習済モデル４１は、画像の認識範囲から、アウトリガ２０がスライド動作するときの他の物体との干渉と非干渉の２状態に分類するニューラルネットワーク、および、フロート２２が接地する位置の地面の崩壊と非崩壊の２状態に分類するニューラルネットワーク、の２つのニューラルネットワークを含む。

【0029】

図３は、実施の形態１に係るニューラルネットワークの例を示す図である。干渉と非干渉を分類するニューラルネットワークと、崩壊と非崩壊を分類するニューラルネットワークは、分類ニューラルネットワークとして類似の構造を有し、どちらも図３の構造で表される。

【0030】

ニューラルネットワーク４５は、それぞれ人工ニューロン（以下、単にニューロンという）から構成されるノードを含む入力層、中間層および出力層、ならびに、互いに隣接する層の間でノードを相互に接続するエッジから構成される。中間層は、１層以上のｎ層を含む。入力層の各ノードｉ（ｉ＝１．．．ｋ）には、画像の認識範囲のそれぞれの画素値ｘｉが入力される。中間層では、それぞれ前の層の出力が結合され活性化関数で演算された結果が後の層に伝達されて、最終的に出力層に出力される。中間層で、畳み込み層とプーリング層を繰り返すことにより、認識範囲の画像データを干渉と非干渉、または、崩壊と非崩壊に分類する。出力層は、干渉と非干渉、または、崩壊と非崩壊のノードを有し、ノードｊ（ｊ＝１、２）はそれぞれ、画像データが状態ｊに分類される確率ｐｊを出力する。

【0031】

ニューラルネットワーク４５には、干渉および非干渉、あるいは、崩壊および非崩壊に分類されている複数の画像データを入力し、画像データが分類されている状態と、ニューラルネットワーク４５の出力との差をバックプロパゲーションして各パラメータを調整することで、機械学習させておく。機械学習させる画像データは、少なくとも、干渉する場合の画像データと干渉しない場合の画像データ、あるいは、崩壊する場合の画像データと崩壊しない場合の画像データを含む。

【0032】

図４は、実施の形態１に係る画像の認識範囲の例を示す図である。図４は、カメラ３０で撮像される画像における認識範囲を示す。カメラ３０の画像には、クレーンの機体の一部２５が写っている。画像の中で、張り出されるアウトリガ２０が二点鎖線の領域２６で示されている。また、接地する位置のフロート２２が領域２７で示されている。

【0033】

アウトリガ２０のスライド動作する領域２６を含む点線で囲まれる範囲が、干渉の有無を認識するための認識範囲３１である。また、フロート２２の接地位置の領域２７を含む破線で囲まれる範囲が、崩壊の可能性を認識するための認識範囲３２である。図４には他に、フロート２２の接地位置の領域２７の近傍の一点鎖線で囲まれる範囲が、地面の耐力危険度を認識するための認識範囲３３として示されている。認識範囲３２は、敷板の大きさと位置を認識するために、認識範囲３３より広い範囲になっている。

【0034】

危険度算出部４は、例えば、認識範囲３１の画像データを干渉と非干渉とを分類するニューラルネットワーク４５に入力し、認識範囲３２の画像データを崩壊と非崩壊とを分類するニューラルネットワークに入力する。実施の形態１では、認識範囲３３について考慮しない。

【0035】

図２に示す危険度算出部４は、学習済モデル４１の２つのニューラルネットワーク４５それぞれに認識範囲３１、３２の画像データを入力し、干渉と非干渉、および、崩壊と非崩壊のそれぞれの場合の確率を、危険度演算部４３に出力する。危険度演算部４３は、干渉と非干渉の確率から干渉危険度を算出し、崩壊と非崩壊の確率から崩壊危険度を算出する。例えば、干渉の確率を干渉危険度とし、崩壊の確率を崩壊危険度とする。または、干渉の確率および崩壊の確率にそれぞれ安全係数を乗じて、干渉危険度および崩壊危険度とする。あるいは、干渉と非干渉の確率の差、または、干渉と非干渉の確率の比を干渉危険度とし、崩壊と非崩壊の確率の差、または、崩壊と非崩壊の確率の比を崩壊危険度としてもよい。危険度算出部４は、危険度演算部４３で算出した干渉危険度および崩壊危険度を、図１に示す報知部５に出力する。

【0036】

報知部５は、干渉危険度が第１閾値以上の場合に、アウトリガ２０のスライド動作が他の物体と干渉する危険があることの警告を表示する。報知部５は、崩壊危険度が第２閾値以上の場合に、フロート２２が接地する位置の地面が崩壊する危険があることの警告を表示する。報知部５は、警告を表示する場合に停止指令部６に警告を通知する。停止指令部６は、報知部５から警告を受けると、クレーン制御装置５０に停止指令を出力する。報知部５から警告が表示された場合、オペレータはクレーンを移動したり、敷板の大きさまたは位置を変えたりするなどして、再度、アウトリガ張出を行うことができる。

【0037】

図５は、実施の形態１に係るアウトリガ張出支援の動作の一例を示すフローチャートである。アウトリガ張出支援は、アウトリガ張出を開始すると起動される。例えば、オペレータがクレーン制御装置５０にアウトリガ張出の操作を入力すると起動される。

【0038】

アウトリガ張出支援装置１０の画像取得部１はカメラ３０からアウトリガ２０の移動範囲を含む画像を取得し（ステップＳ１０）、張出量取得部２は、張出量を取得する（ステップＳ１１）。認識範囲設定部３は、張出量から画像の中の、クレーンに応じたアウトリガ２０が張り出す認識範囲を設定する（ステップＳ１２）。危険度算出部４は、画像と認識範囲から、アウトリガ２０がスライド動作するときの他の物体と干渉する干渉危険度を算出する（ステップＳ１３）。

【0039】

報知部５は、干渉危険度が第１閾値以上の場合に（ステップＳ１４；Ｙ）、警告を表示する（ステップＳ１８）。干渉危険度が第１閾値以上でなければ（ステップＳ１４；Ｎ）、危険度算出部４は、フロート２２が接地する位置の地面の崩壊危険度を算出する（ステップＳ１５）。報知部５は、崩壊危険度が第２閾値以上の場合に（ステップＳ１６；Ｙ）、警告を表示する（ステップＳ１８）。干渉危険度が第１閾値以上の場合（ステップＳ１４；Ｙ）と、崩壊危険度が第２閾値以上の場合（ステップＳ１６；Ｙ）とで、ともにステップＳ１８の警告表示としているが、表示する警告の種類は異なっている。

【0040】

報知部５は警告を表示すると（ステップＳ１８）、停止指令部６に警告を伝えるので、停止指令部６はクレーン制御装置５０に停止指令を出力する（ステップＳ１９）。干渉危険度が第１閾値以上でなく、崩壊危険度が第２閾値以上でなければ（ステップＳ１６；Ｎ）、アウトリガ２０のスライド動作が行われ（ステップＳ１７）、続いてジャッキ動作が行われる（ステップＳ２０）。

【0041】

図５のアウトリガ張出支援の動作では、オペレータがクレーン制御装置５０または支援装置１０に張出量を入力することを想定している。前述のとおり、アウトリガ張出幅検出装置を備え、張出量取得部２は実際に張出操作されたアウトリガの張出量をクレーン制御装置５０から取得してもよい。

【0042】

図６は、アウトリガ張出支援の動作の異なる例を示すフローチャートである。図６のアウトリガ張出支援の動作では、オペレータがアウトリガの張出操作を行っている間に、操作された張出量に応じて繰り返し干渉危険度および崩壊危険度を算出する。

【0043】

アウトリガ張出支援装置１０の画像取得部１はカメラ３０からアウトリガ２０の最大張出量の移動範囲を含む画像を取得し（ステップＳ１０）、張出量取得部２は、クレーン制御装置５０から操作された張出量を取得する（ステップＳ２１）。認識範囲設定部３は、操作された張出量に最大張出量以下の範囲で追加張出量を加算した想定張出量を設定された張出量として、張出量から画像の中の、クレーンに応じたアウトリガ２０が張り出す認識範囲を設定する（ステップＳ２２）。

【0044】

図６のフローチャートでステップＳ１３、ステップＳ１４、およびステップＳ１８からステップＳ１９は、図５のステップＳ１３、ステップＳ１４、およびステップＳ１８からステップＳ１９と同じである。すなわち危険度算出部４は、操作された張出量に最大張出量以下の範囲で追加張出量を加算した想定張出量を設定された張出量とした認識範囲から、アウトリガ２０がスライド動作するときの他の物体と干渉する干渉危険度を算出する（ステップＳ１３）。

【0045】

干渉危険度が第１閾値以上でなければ（ステップＳ１４；Ｎ）、アウトリガ２０の１ステップのスライド移動が行われる（ステップＳ２３）。支援装置１０は張出動作が終了したか否かを判定する（ステップＳ２４）。張出動作が終了していなければ（ステップＳ２４；Ｎ）、ステップＳ１０に戻って画像取得から繰り返す。張出動作が終了した場合には（ステップＳ２４；Ｙ）、フロート２２が接地する位置の地面の崩壊危険度を算出する（ステップＳ１５）。図６の動作では、フロート２２の位置は最後に取得した画像から１ステップスライド移動しているので、危険度算出部４は、画像から１ステップ、スライド移動した位置での崩壊危険度を算出する。

【0046】

崩壊危険度が第２閾値以上でなければ（ステップＳ１６；Ｎ）、ジャッキ動作が行われ（ステップＳ２０）、アウトリガ張出支援の動作を終了する。崩壊危険度が第２閾値以上の場合（ステップＳ１６；Ｙ）、報知部５は警告を表示し（ステップＳ１８）、停止指令部６はクレーン制御装置５０に停止指令を出力して（ステップＳ１９）、アウトリガ張出支援の動作を終了する。

【0047】

実施の形態１のアウトリガ張出支援装置１０によれば、アウトリガ２０の移動範囲を含む画像の張出量に応じた認識範囲から、スライド動作するときの他の物体との干渉危険度、および、フロート２２が接地する位置の地面の崩壊危険度を算出して、危険度が閾値以上の場合に警告を表示するので、オペレータのアウトリガ張出作業を支援することができる。

【0048】

実施の形態１では、認識範囲３１の画像データを干渉と非干渉とを分類するニューラルネットワーク４５の学習済モデル４１に入力して、干渉と非干渉の確率を算出している。アウトリガ２０の干渉危険度を算出するのに、ニューラルネットワーク４５を用いなくてもよい。例えば、認識範囲３１の画像データから画像認識で物体を検出して、アウトリガ２０の移動範囲と交差する物体があるか否かで、干渉と非干渉の確率を算出してもよい。その場合、画像の二値化とエッジ検出のフィルタについていくつかのパターンで画像認識して、干渉と非干渉とが検出されるパターンの割合で、干渉と非干渉の確率とすることができる。または、検出した物体とアウトリガ２０の移動範囲とのクリアランスの大きさを加味して干渉と非干渉の確率を算出してもよい。

【0049】

実施の形態１では、支援装置１０が停止指令部６を備える場合を説明した。停止指令部６を省略して、自動的にアウトリガ張出を停止しなくてもよい。停止指令部６がない場合でも、オペレータは警告を認識してアウトリガ張出を中止し、アウトリガ張出作業をやり直すことができる。

【0050】

実施の形態１では、危険度算出部４が干渉危険度および崩壊危険度の両方を算出している。危険度算出部４が干渉危険度または崩壊危険度の一方しか算出しない場合でも、アウトリガ張出支援装置１０はアウトリガ張出作業を支援するといえる。

【0051】

実施の形態２．
図７は、実施の形態２に係るアウトリガ張出支援装置の構成を示すブロック図である。実施の形態２のアウトリガ張出支援装置１０は、動作入力部７をさらに備え、危険度算出部４は、干渉危険度および崩壊危険度に加えて、フロート２２が接触している地面の耐力危険度を算出する。報知部５は、耐力危険度が第３閾値以上の場合にも警告を表示する。その他の構成は、実施の形態１と同様である。

【0052】

アウトリガ２０のフロート２２を接地させてクレーンの機体をつり上げるときに、動作入力部７はクレーン制御装置５０から、フロート２２を作動するジャッキ圧およびフロート２２の変位量を取得する。危険度算出部４は、ジャッキ圧およびフロート２２の変位量からフロート２２が接触している地面の耐力危険度を算出する。

【0053】

図８は、実施の形態２に係る危険度算出部の機能構成を示すブロック図である。実施の形態２では、危険度算出部４は、学習済モデル４１に加えて、地面耐力算出部４２を備える。学習済モデル４１は、実施の形態１と同様である。地面耐力算出部４２は、例えば、フロート２２が接地する地盤の強度が、安全率を考慮した許容支持力を満たす場合と満たさない場合のそれぞれの確率を算出する。

【0054】

アウトリガ２０の接地動作では、フロート２２を接地させてからクレーンの機体をつり上げるにつれて、下部走行体のサスペンションのばねが伸び、ジャッキ圧は増加していく。地盤が十分に強固で地盤の強度が許容支持力を満たす場合、フロート２２の変位に対してサスペンションのばね係数の程度でジャッキ圧は単調に増加する。

【0055】

地盤の強度が不十分な場合は、フロート２２の変位に対して、ジャッキ圧の変化が小さかったり、単調に増加せずに変動したりする。そこで、フロート２２の変位に対するジャッキ圧を観測することによって、許容支持力を満たす場合と満たさない場合に分類することができる。

【0056】

地面耐力算出部４２は、地盤の強度が許容支持力を満たす場合のジャッキ圧が変化する曲線からの、動作入力部７で取得したジャッキ圧の偏差の程度で、許容支持力を満たす場合と満たさない場合に分類する。地面耐力算出部４２は、例えば、フロート２２の変位に対するジャッキ圧とジャッキ圧の変化率が許容範囲に入るか否かを判定するプログラムである。または、ジャッキ圧の変動パターンで許容支持力を満たすか否かを判定するプログラムとすることができる。

【0057】

地面耐力算出部４２は、あるいは、ジャッキ圧とフロート２２の変位の時系列データを入力とする分類ニューラルネットワークの学習済モデルである。分類ニューラルネットワークの場合、図４に示す地面の耐力危険度を認識するための認識範囲３３の画像データを入力に含めてもよい。

【0058】

地面耐力算出部４２は、地盤の強度が、許容支持力を満たす場合と満たさない場合のそれぞれの確率を算出して、危険度演算部４３に出力する。干渉危険度および崩壊危険度に加えて、危険度演算部４３は、許容支持力を満たす場合と満たさない場合の確率から、耐力危険度を算出する。例えば、許容支持力を満たさない場合の確率を耐力危険度とする。または、許容支持力を満たさない場合の確率に安全係数を乗じて耐力危険度とする。あるいは、許容支持力を満たさない場合と満たす場合との差、または、許容支持力を満たさない場合と満たす場合の比を耐力危険度としてもよい。危険度算出部４は、危険度演算部４３で算出した耐力危険度を、図７に示す報知部５に出力する。

【0059】

報知部５は、耐力危険度が第３閾値以上の場合に、フロート２２が接触している地盤の強度が、許容支持力を満たさない危険があることの警告を表示する。警告を表示する方法は実施の形態１と同様であるが、耐力危険度の警告の表示を、干渉危険度および崩壊危険度の警告の表示と区別することが望ましい。

【0060】

報知部５は、警告を表示する場合に停止指令部６に警告を通知する。停止指令部６は、報知部５から警告を受けると、クレーン制御装置５０に停止指令を出力する。報知部５から警告が表示された場合、オペレータはクレーンを移動したり、敷板を変えたりするなどして、再度、アウトリガ張出を行うことができる。

【0061】

図９は、実施の形態２に係るアウトリガ張出支援の動作の一例を示すフローチャートである。図９のフローチャートでステップＳ１０、ステップＳ１３からステップＳ１６、およびステップＳ２１からステップＳ２４までは、図６のフローチャートと同じである。干渉危険度が第１閾値以上の場合（ステップＳ１４；Ｙ）と、崩壊危険度が第２閾値以上の場合（ステップＳ１６；Ｙ）とに関して、ステップＳ３２とステップＳ３３は、図６のステップＳ１８およびステップＳ１９と同様である。

【0062】

干渉危険度が第１閾値以上でなく、崩壊危険度が第２閾値以上でなければ（ステップＳ１６；Ｎ）、ジャッキ動作が行われる（ステップＳ２８）。図７の動作入力部７は、ジャッキ動作中にフロート２２を作動するジャッキ圧およびフロート２２の変位量を取得し、危険度算出部４は、それまでのジャッキ圧および変位量からフロート２２が接触している地面の耐力危険度を算出する（ステップＳ２９）。地面耐力算出部４２が地面の耐力危険度を認識するための認識範囲３３の画像データを入力に含める場合、画像のフロート２２の位置から１ステップ、スライド移動した位置に認識範囲３３を設定する。

【0063】

報知部５は、耐力危険度が第３閾値以上の場合に（ステップＳ３０；Ｙ）、地盤の強度が許容支持力を満たさない危険があることの警告を表示する（ステップＳ３２）。そして、停止指令部６はクレーン制御装置５０に停止指令を出力する（ステップＳ３３）。

【0064】

耐力危険度が第３閾値以上でなければ（ステップＳ３０；Ｎ）、ジャッキ動作が完了したか否かを判定し（ステップＳ３１）、ジャッキ動作が完了していなければ（ステップＳ３１；Ｎ）、ジャッキ動作を継続してステップＳ２８から繰り返す。ジャッキ動作が完了していれば（ステップＳ３１；Ｙ）、動作を終了する。

【0065】

実施の形態２でも、張出量取得部２は設定されたアウトリガの張出量をクレーン制御装置５０から、または支援装置１０に直接入力されることで取得してもよい。その場合の動作は、図９のステップＳ１０、ステップＳ１３からステップＳ１６、およびステップＳ２１からステップＳ２４を、図５のステップＳ１０からステップＳ１６に置き換えたフローチャートで表される。

【0066】

実施の形態２のアウトリガ張出支援装置１０によれば、アウトリガ２０のジャッキ動作中に、ジャッキ圧とフロート２２の変位量から耐力危険度を算出し、耐力危険度が第３閾値以上の場合に警告を表示するので、オペレータは地面強度不足によるクレーンの転倒事故を未然に防止することができる。

【0067】

実施の形態１で説明したように、実施の形態２でも停止指令部６を省略して、自動的にアウトリガ張出を停止しなくてもよい。停止指令部６がない場合でも、オペレータは警告を認識してアウトリガ張出を中止し、アウトリガ張出作業をやり直すことができる。

【0068】

実施の形態２では、危険度算出部４が干渉危険度、崩壊危険度および耐力危険度を算出している。危険度算出部４は、耐力危険度のみ算出する場合でも、アウトリガ張出支援装置１０はアウトリガ張出作業を支援するといえる。

【0069】

図１および図７では、アウトリガ張出支援装置１０がクレーン制御装置５０とは別の独立した装置のように示されているが、アウトリガ張出支援装置１０は、クレーン制御装置５０に組み込まれていてもよい。また、アウトリガ張出支援装置１０がクレーン制御装置５０の機能として、実現されていてもよい。

【符号の説明】

【0070】

１ 画像取得部
２ 張出量取得部
３ 認識範囲設定部
４ 危険度算出部
５ 報知部
６ 停止指令部
７ 動作入力部
１０ アウトリガ張出支援装置
２０ アウトリガ
２１ ビーム
２２ フロート
２６、２７ 領域
３０ カメラ
３１、３２、３３ 認識範囲
４１ 学習済モデル
４２ 地面耐力算出部
４３ 危険度演算部
４５ ニューラルネットワーク
５０ クレーン制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】