(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】
(24)【登録日】2024-07-04
(45)【発行日】2024-07-12
(54)【発明の名称】クレーン、クレーン本体及びプログラム
(51)【国際特許分類】
B66C 13/46 20060101AFI20240705BHJP
B66C 13/00 20060101ALI20240705BHJP
G08G 5/04 20060101ALI20240705BHJP
G05D 1/46 20240101ALI20240705BHJP
【ＦＩ】
B66C13/46 F
B66C13/00 D
G08G5/04 A
G05D1/46
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2022510738
(86)(22)【出願日】2021-03-26
(86)【国際出願番号】 JP2021012862
(87)【国際公開番号】W WO2021193919
(87)【国際公開日】2021-09-30
【審査請求日】2023-10-11
(31)【優先権主張番号】P 2020057207
(32)【優先日】2020-03-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】503032946
【氏名又は名称】住友重機械建機クレーン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100090033
【弁理士】
【氏名又は名称】荒船 博司
(74)【代理人】
【識別番号】100093045
【弁理士】
【氏名又は名称】荒船 良男
(72)【発明者】
【氏名】戸井田 実
(72)【発明者】
【氏名】本庄 浩平
【審査官】加藤 三慶
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－０９５３７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０１９６４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０８９６１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／００１６５６９（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６６Ｃ １３／４６
Ｂ６６Ｃ １３／００
Ｇ０８Ｇ ５／０４
Ｇ０５Ｄ １／４６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
クレーン本体と、飛行体と、
前記クレーン本体に対して、吊荷の運搬の出発地と目的地との間を当該飛行体が障害物を回避して自律的に飛行移動または操縦されて飛行移動することにより前記クレーン本体の吊荷の運搬における経路情報を取得する経路情報取得部と、
前記経路情報が示す移動経路に従って前記クレーン本体の運搬動作を行うための操縦支援を行う支援部と、
を備えるクレーン。
【請求項2】
前記飛行体は、前記吊荷の運搬の目的地又は出発地の地点情報を取得する地点情報取得部を備える請求項１に記載のクレーン。
【請求項3】
前記飛行体は、前記地点情報に基づいて、前記吊荷の運搬の出発地と目的地の間の自律的な飛行を実行させる第一の飛行制御部を備える請求項２に記載のクレーン。
【請求項4】
前記飛行体の周囲の障害物を検出する障害検出部と、前記吊荷の大きさを取得する吊荷情報取得部と、
前記吊荷の大きさに基づいて前記飛行体を中心とする干渉エリアを設定すると共に、当該干渉エリアが周囲の障害物と干渉しない飛行を実行させる第二の飛行制御部と、
を備える請求項１から３のいずれか一項に記載のクレーン。
【請求項5】
前記吊荷情報取得部は、前記飛行体に設けられた撮像装置による前記吊荷の撮像画像から前記吊荷の大きさを取得する請求項４に記載のクレーン。
【請求項6】
前記飛行体は、現在位置を取得可能であって、
前記経路情報取得部は、前記飛行体が取得する現在位置に基づいて、前記クレーン本体の吊荷の運搬における経路情報を取得する請求項１から５のいずれか一項に記載のクレーン。
【請求項7】
前記支援部は、前記経路情報が示す移動経路を逆方向に辿って前記クレーン本体が前記目的地から前記出発地に戻る帰還動作を行うように支援する請求項３に記載のクレーン。
【請求項8】
前記経路情報が示す移動経路を編集する経路編集部を備え、前記支援部は、編集後の前記移動経路に沿って前記クレーン本体の運搬動作を支援する請求項１から７のいずれか一項に記載のクレーン。
【請求項9】
クレーン本体に対して、吊荷の運搬の出発地と目的地との間を障害物を回避して自律的に飛行移動または操縦されて飛行移動する飛行体により取得されたクレーン本体の吊荷の運搬における経路情報が示す移動経路に従って運搬動作を行うための操縦支援が行われるクレーン本体。
【請求項10】
コンピュータを、クレーン本体に対して、吊荷の運搬の出発地と目的地との間を障害物を回避して自律的に飛行移動または操縦されて飛行移動する飛行体によりクレーン本体の吊荷の運搬における経路情報を取得する経路情報取得部、
前記経路情報が示す移動経路に従って前記クレーン本体の運搬動作を行うための操縦支援を行う支援部、
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、吊荷の運搬を適正に行うクレーン、クレーン本体及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来のケーブルクレーンは、吊荷を格納するバケットと運搬の目的地とにそれぞれＧＰＳ受信機を設け、バケットの位置と目的地とが接近した時に吊荷を下ろすことで、正確な運搬を実現していた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平１１－１１８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記従来技術は、バケットがケーブルに沿って移動するので、経路が一定に定められた運搬にしか対応することができず、必要に応じて経路に変動を生じる環境での吊荷の運搬に適用することが出来なかった。
【0005】
本発明は、適正な経路で吊荷を運搬することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、クレーンにおいて、クレーン本体と、飛行体と、前記クレーン本体に対して、吊荷の運搬の出発地と目的地との間を当該飛行体が障害物を回避して自律的に飛行移動または操縦されて飛行移動することにより前記クレーン本体の吊荷の運搬における経路情報を取得する経路情報取得部と、前記経路情報が示す移動経路に従って前記クレーン本体の運搬動作を行うための操縦支援を行う支援部と、を備えるという構成としている。
【0007】
また、他の発明は、クレーン本体において、
クレーン本体に対して、吊荷の運搬の出発地と目的地との間を障害物を回避して自律的に飛行移動または操縦されて飛行移動する飛行体により取得されたクレーン本体の吊荷の運搬における経路情報が示す移動経路に従って運搬動作を行うための操縦支援が行われるという構成としている。
クレーン本体に対して、吊荷の運搬の出発地と目的地との間を障害物を回避して自律的に飛行移動または操縦されて飛行移動する飛行体により取得されたクレーン本体の吊荷の運搬における経路情報が示す移動経路に従って運搬動作を行うための操縦支援が行われるという構成としている。
【0008】
また、他の発明は、プログラムにおいて、
コンピュータを、
クレーン本体に対して、吊荷の運搬の出発地と目的地との間を障害物を回避して自律的に飛行移動または操縦されて飛行移動する飛行体によりクレーン本体の吊荷の運搬における経路情報を取得する経路情報取得部、
前記経路情報が示す移動経路に従って前記クレーン本体の運搬動作を行うための操縦支援を行う支援部、
として機能させるという構成としている。
コンピュータを、
クレーン本体に対して、吊荷の運搬の出発地と目的地との間を障害物を回避して自律的に飛行移動または操縦されて飛行移動する飛行体によりクレーン本体の吊荷の運搬における経路情報を取得する経路情報取得部、
前記経路情報が示す移動経路に従って前記クレーン本体の運搬動作を行うための操縦支援を行う支援部、
として機能させるという構成としている。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、適正な経路で吊荷を運搬することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の実施形態に係るクレーンの概略構成を示す図である。
【図2】飛行体の制御系を示すブロック図である。
【図3】操縦装置のブロック図である。
【図4】探索による出発地と目的地の位置情報取得を行う際の撮像画像を示した説明図である。
【図5】探索による出発地と目的地の位置情報取得を行う際のフローチャートである。
【図6】吊り下げられた状態の吊荷の撮像から干渉エリアを設定する場合を示す説明図である。
【図7】第二の飛行制御部による飛行体の制御を示すフローチャートである。
【図8】第二の飛行制御部による飛行体の動作を上方から見た図である。
【図9】第一の飛行制御部による飛行体の制御を示すフローチャートである。
【図10】出発地と目的地とクレーン本体と障害物との配置を上方から示した説明図である。
【図11】クレーン本体の斜視図である。
【図12】クレーン端末の制御系を示すブロック図である。
【図13】経路編集部による編集画面を示した説明図である。
【図14】情報提供部によるナビゲーションメッセージの表示例を示す説明図である。
【図15】飛行体の制御部とクレーン端末のコントローラが行っている一部の機能構成を実行するコンピュータのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
［クレーンの概略構成］
図１は本発明の実施形態に係るクレーンの概略構成を示す図である。図１に示すように、クレーン１０は、主に、クレーン本体２０と飛行体４０とを備えており、飛行体４０を利用して取得した経路情報に基づいて、クレーン本体２０が吊荷の運搬を行う。
図１は本発明の実施形態に係るクレーンの概略構成を示す図である。図１に示すように、クレーン１０は、主に、クレーン本体２０と飛行体４０とを備えており、飛行体４０を利用して取得した経路情報に基づいて、クレーン本体２０が吊荷の運搬を行う。
【0012】
［飛行体］
図２は飛行体４０の制御系を示すブロック図である。
飛行体４０は、複数のロータを有し、各ロータの駆動源となるモータの出力を制御することにより飛行し、昇降動作、前後左右の移動、正逆の旋回等を自在に行うことが可能ないわゆるドローンと呼ばれる機体である。
飛行体４０は、クレーン本体２０による吊荷の運搬における出発地Ｓと目的地Ｄとの間を飛行して、その経路情報を取得する。
また、飛行体４０は、自律飛行により出発地Ｓと目的地Ｄとの間を飛行する自律飛行モードと、図３に示す操縦装置４９を用いた作業者による操縦に従って飛行を行う操縦モードとを選択することが出来る。
図２は飛行体４０の制御系を示すブロック図である。
飛行体４０は、複数のロータを有し、各ロータの駆動源となるモータの出力を制御することにより飛行し、昇降動作、前後左右の移動、正逆の旋回等を自在に行うことが可能ないわゆるドローンと呼ばれる機体である。
飛行体４０は、クレーン本体２０による吊荷の運搬における出発地Ｓと目的地Ｄとの間を飛行して、その経路情報を取得する。
また、飛行体４０は、自律飛行により出発地Ｓと目的地Ｄとの間を飛行する自律飛行モードと、図３に示す操縦装置４９を用いた作業者による操縦に従って飛行を行う操縦モードとを選択することが出来る。
【0013】
図２に示すように、飛行体４０は、撮像装置としてのカメラ４１、測位部４２１、方位センサ４２２、高さセンサ４２３、姿勢センサ４２４、駆動部４３、制御部４４、データ記憶部４５、メモリ４６、通信部４７１、指令受信部４７２、ビーコン受信部４７３を備えている。
なお、上述したカメラ４１、測位部４２１、方位センサ４２２、高さセンサ４２３、姿勢センサ４２４等のセンサ類は、一例であり、飛行体４０が、これらの内の一部について搭載してない構成としても良い。
なお、上述したカメラ４１、測位部４２１、方位センサ４２２、高さセンサ４２３、姿勢センサ４２４等のセンサ類は、一例であり、飛行体４０が、これらの内の一部について搭載してない構成としても良い。
【0014】
カメラ４１は、飛行体４０の機体に定められた前側に向けられて支持されており、機体の向きに応じて視線の先の光景を撮像する。上記カメラ４１は、一定のフレームレートで連続的に撮像画像を取得することができる。これにより、運搬における出発地Ｓと目的地Ｄとの間の経路上の周囲の状況の撮像を行うことができる。撮像によって得られた画像信号は、カメラ４１に接続された画像処理部４１１に出力され、画像処理部４１１により所定形式の撮像画像データが生成されてメモリ４６内に記録される。
【0015】
上記カメラ４１は、可視光線の画像を取得するものに限らず、赤外線を撮像する赤外線カメラを使用しても良い。赤外線カメラを使用した場合、位相差法等により、距離画像データを得ることが可能となる。
また、単願カメラに限らず、ステレオカメラを使用しても良い。この場合も、距離画像データを得ることが可能となる。
なお、ステレオカメラや赤外線カメラに限らず、単願カメラにより接近した二箇所から撮像した撮像画像により距離画像データを得ることも可能とである。
また、単願カメラに限らず、ステレオカメラを使用しても良い。この場合も、距離画像データを得ることが可能となる。
なお、ステレオカメラや赤外線カメラに限らず、単願カメラにより接近した二箇所から撮像した撮像画像により距離画像データを得ることも可能とである。
【0016】
測位部４２１は、ＧＰＳ(Global Positioning System)等のＧＮＳＳ(Global Navigation Satellite System)受信機であり、飛行体４０の三次元上の現在位置を測定する。
方位センサ４２２は、三軸のジャイロ方位角センサであり、飛行体４０の進行方向及び機体の傾斜角度を検出する。
高さセンサ４２３は、例えば光学式であり、下方に投光し、その反射光に生じる位相差から機体の高さを検出する。
姿勢センサ４２４は、三次元の加速度センサからなり、飛行体４０に定められたＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各方向の加速度を検出する。これら各軸について検出される重力加速度から機体の姿勢を検出することができる。
方位センサ４２２は、三軸のジャイロ方位角センサであり、飛行体４０の進行方向及び機体の傾斜角度を検出する。
高さセンサ４２３は、例えば光学式であり、下方に投光し、その反射光に生じる位相差から機体の高さを検出する。
姿勢センサ４２４は、三次元の加速度センサからなり、飛行体４０に定められたＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各方向の加速度を検出する。これら各軸について検出される重力加速度から機体の姿勢を検出することができる。
【0017】
通信部４７１は、無線のデータ通信装置からなり、クレーン本体２０のクレーン端末３０や操縦装置４９との間で無線通信を行う。通信部４７１は、クレーン端末３０や操縦装置４９との間でのみ無線通信可能なデータ通信装置であっても良いし、基地局を介してネットワーク回線を通じて通信を行うデータ通信装置であっても良い。
この通信部４７１は、主に、クレーン端末３０及び操縦装置４９に対するカメラ４１による撮像画像データの送信と、クレーン端末３０に対する飛行体４０で取得された後述する経路情報のデータの送信とを実行する。
この通信部４７１は、主に、クレーン端末３０及び操縦装置４９に対するカメラ４１による撮像画像データの送信と、クレーン端末３０に対する飛行体４０で取得された後述する経路情報のデータの送信とを実行する。
【0018】
指令受信部４７２は、無線受信装置であり、操縦装置４９から出力される操縦指令を受信する。
ビーコン受信部４７３は、吊荷Ｌの運搬における出発地Ｓや目的地Ｄに設置されるビーコン発信器４７４（図１参照）からの出力信号を受信する受信装置である。ビーコン発信器４７４は、ＧＰＳ等のＧＮＳＳ受信機と信号出力装置とを備えている。そして、ビーコン発信器４７４の設置された設置位置の位置情報をＧＮＳＳ受信機で取得すると共に、当該位置情報を現在地発信信号として無線発信する。ビーコン受信部４７３は、ビーコン発信器４７４が発信する目的地Ｄの位置情報を受信して取得することができる。
ビーコン受信部４７３は、吊荷Ｌの運搬における出発地Ｓや目的地Ｄに設置されるビーコン発信器４７４（図１参照）からの出力信号を受信する受信装置である。ビーコン発信器４７４は、ＧＰＳ等のＧＮＳＳ受信機と信号出力装置とを備えている。そして、ビーコン発信器４７４の設置された設置位置の位置情報をＧＮＳＳ受信機で取得すると共に、当該位置情報を現在地発信信号として無線発信する。ビーコン受信部４７３は、ビーコン発信器４７４が発信する目的地Ｄの位置情報を受信して取得することができる。
【0019】
駆動部４３は、飛行体４０の移動動作のための推力を出力する構成であり、複数のロータと各ロータごとに設けられた複数の回転駆動源であるモータとを有する。各モータは、機体が目標の移動方向に向かって移動が行われるように、制御部４４によって制御される。
【0020】
データ記憶部４５は、飛行体４０の制御プログラムや制御に関する各種の情報を記憶する不揮発性の記憶装置である。
メモリ４６は、カメラ４１の撮像による撮像画像データを記憶する。メモリ４６は、半導体メモリや不揮発性の記憶装置を使用することができる。
メモリ４６は、カメラ４１の撮像による撮像画像データを記憶する。メモリ４６は、半導体メモリや不揮発性の記憶装置を使用することができる。
【0021】
［飛行体：操縦装置］
図３は飛行体４０の操縦装置４９のブロック図である。図３に示すように、操縦装置４９は、通信部４９１、指令送信部４９２、表示部４９３、操作部４９４、コントローラ４９５、メモリ４９６を備えている。
図３は飛行体４０の操縦装置４９のブロック図である。図３に示すように、操縦装置４９は、通信部４９１、指令送信部４９２、表示部４９３、操作部４９４、コントローラ４９５、メモリ４９６を備えている。
【0022】
通信部４９１は、無線のデータ通信装置からなり、飛行体４０からの撮像画像データを受信する。受信した撮像画像データは、半導体メモリや不揮発性の記憶装置からなるメモリ４９６に記憶される。
通信部４９１は、飛行体４０との間でのみ無線通信可能なデータ通信装置であっても良いし、基地局を介してネットワーク回線を通じて通信を行うデータ通信装置であっても良い。
通信部４９１は、飛行体４０との間でのみ無線通信可能なデータ通信装置であっても良いし、基地局を介してネットワーク回線を通じて通信を行うデータ通信装置であっても良い。
【0023】
操作部４９４は、操縦桿やスイッチからなる入力装置であり、飛行体４０の前進、後退、左移動、右移動、上昇、下降、左旋回、右旋回、ホバリング等の動作を入力することができる。また、操作部４９４は、飛行体４０の自律飛行モードと操縦モードの選択、飛行体４０の起動、停止等を入力することが出来る。
【0024】
指令送信部４９２は、無線送信装置であり、操作部４９４から入力された動作に応じた操縦指令を飛行体４０の指令受信部４７２に対して送信する。
表示部４９３は、飛行体４０から受信した撮像画像データに基づく撮像画像を表示するためのディスプレイである。
表示部４９３は、飛行体４０から受信した撮像画像データに基づく撮像画像を表示するためのディスプレイである。
【0025】
コントローラ４９５は、ＣＰＵや記憶装置であるＲＯＭおよびＲＡＭ、その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成されている。
そして、コントローラ４９５は、表示部４９３に対する撮像画像の表示制御、操作部４９４の入力に基づく操縦指令の送信制御、飛行体４０から受信した撮像画像データのメモリ４９６への格納処理等を実行する。
そして、コントローラ４９５は、表示部４９３に対する撮像画像の表示制御、操作部４９４の入力に基づく操縦指令の送信制御、飛行体４０から受信した撮像画像データのメモリ４９６への格納処理等を実行する。
【0026】
上記構成により、操縦装置４９は、操縦モードにおいて、飛行体４０のカメラ４１の撮像画像をリアルタイムで表示部４９３に表示し、当該撮像画像を見ながら飛行体４０の操縦を行うことを可能とする。
【0027】
［飛行体：制御部］
制御部４４は、地点情報取得部４４１、経路情報取得部４４２、第一の飛行制御部４４３、第二の飛行制御部４４４、吊荷情報取得部４４５を備えている。これらは、制御部４４が備える中央処理装置がデータ記憶部４５内のプログラムを実行することにより実現する機能的な構成である。
なお、地点情報取得部４４１、経路情報取得部４４２、第一の飛行制御部４４３、第二の飛行制御部４４４、吊荷情報取得部４４５は、プログラムにより実現する機能的な構成である場合に限らず、それぞれの機能を実行する専用の回路やチップで構成しても良い。
制御部４４は、地点情報取得部４４１、経路情報取得部４４２、第一の飛行制御部４４３、第二の飛行制御部４４４、吊荷情報取得部４４５を備えている。これらは、制御部４４が備える中央処理装置がデータ記憶部４５内のプログラムを実行することにより実現する機能的な構成である。
なお、地点情報取得部４４１、経路情報取得部４４２、第一の飛行制御部４４３、第二の飛行制御部４４４、吊荷情報取得部４４５は、プログラムにより実現する機能的な構成である場合に限らず、それぞれの機能を実行する専用の回路やチップで構成しても良い。
【0028】
［制御部：地点情報取得部］
地点情報取得部４４１は、経路情報取得部４４２において、吊荷Ｌの運搬の出発地Ｓから目的地Ｄまでの経路情報を得るために、予め、出発地Ｓと目的地Ｄの位置情報を取得する。
なお、飛行体４０が出発地Ｓから飛行を開始する場合には、目的地Ｄの位置情報のみを取得する構成としても良い。
図１に示すように、出発地Ｓは、予め、吊荷Ｌが用意される場所であり、当該出発地Ｓにおいて、クレーン本体２０の主フック２４４に対して吊荷Ｌの玉がけ作業が行われる。
目的地Ｄは、吊荷Ｌが運搬される場所であり、クレーン本体２０の主フック２４４から吊荷Ｌの玉はずし作業が行われる。
なお、出発地Ｓ又は目的地Ｄとクレーン本体２０とが非常に近い場合には、クレーン本体２０の位置を出発地Ｓ又は目的地Ｄと見なしても良い。
地点情報取得部４４１は、経路情報取得部４４２において、吊荷Ｌの運搬の出発地Ｓから目的地Ｄまでの経路情報を得るために、予め、出発地Ｓと目的地Ｄの位置情報を取得する。
なお、飛行体４０が出発地Ｓから飛行を開始する場合には、目的地Ｄの位置情報のみを取得する構成としても良い。
図１に示すように、出発地Ｓは、予め、吊荷Ｌが用意される場所であり、当該出発地Ｓにおいて、クレーン本体２０の主フック２４４に対して吊荷Ｌの玉がけ作業が行われる。
目的地Ｄは、吊荷Ｌが運搬される場所であり、クレーン本体２０の主フック２４４から吊荷Ｌの玉はずし作業が行われる。
なお、出発地Ｓ又は目的地Ｄとクレーン本体２０とが非常に近い場合には、クレーン本体２０の位置を出発地Ｓ又は目的地Ｄと見なしても良い。
【0029】
地点情報取得部４４１によって、出発地Ｓと目的地Ｄの位置情報を取得する方法は、(1)作業者による入力情報の取得、(2)現在地発信信号による取得、(3)探索による取得等が
挙げられる。
なお、地点情報取得部４４１は、上記(1)～(3)の内のいずれか一つのみを実行するか、これらを選択可能として予め選択されている方法を実行する構成としても良いし、上記(1)～(3)に優先順位を定めて、位置情報が取得できるまで、優先順位に従って上記(1)～(3)を順番に実行する構成としても良い。
挙げられる。
なお、地点情報取得部４４１は、上記(1)～(3)の内のいずれか一つのみを実行するか、これらを選択可能として予め選択されている方法を実行する構成としても良いし、上記(1)～(3)に優先順位を定めて、位置情報が取得できるまで、優先順位に従って上記(1)～(3)を順番に実行する構成としても良い。
【0030】
(1)作業者による入力情報の取得の場合
例えば、後述するクレーン端末３０の入力部３３１から出発地Ｓと目的地Ｄの位置座標等の位置情報が設定入力され、位置情報を保有している場合に、地点情報取得部４４１は、クレーン端末３０に対して、通信部４７１を通じて、出発地Ｓと目的地Ｄの位置情報の要求指令を送り、これらをクレーン端末３０から取得する。
なお、操縦装置４９に、出発地Ｓと目的地Ｄの位置座標等の位置情報を入力するための入力部を設け、地点情報取得部４４１は、操縦装置４９から出発地Ｓと目的地Ｄの位置情報を取得する構成としても良い。
例えば、後述するクレーン端末３０の入力部３３１から出発地Ｓと目的地Ｄの位置座標等の位置情報が設定入力され、位置情報を保有している場合に、地点情報取得部４４１は、クレーン端末３０に対して、通信部４７１を通じて、出発地Ｓと目的地Ｄの位置情報の要求指令を送り、これらをクレーン端末３０から取得する。
なお、操縦装置４９に、出発地Ｓと目的地Ｄの位置座標等の位置情報を入力するための入力部を設け、地点情報取得部４４１は、操縦装置４９から出発地Ｓと目的地Ｄの位置情報を取得する構成としても良い。
【0031】
(2)現在地発信信号による取得
この場合、地点情報取得部４４１は、図１に示すように、出発地Ｓや目的地Ｄに設置されたビーコン発信器４７４から発信される設置位置の位置情報をビーコン受信部４７３で受信して取得する。
この場合、地点情報取得部４４１は、図１に示すように、出発地Ｓや目的地Ｄに設置されたビーコン発信器４７４から発信される設置位置の位置情報をビーコン受信部４７３で受信して取得する。
【0032】
(3)探索による取得
図４は探索による取得を行う際の撮像画像を示した説明図、図５は探索による取得を行う際に地点情報取得部４４１が実行する処理を示したフローチャートである。
この場合、地点情報取得部４４１は、図４に示すように、出発地Ｓや目的地Ｄに設置されたマーキングＭを飛行体４０のカメラ４１で探索する。
即ち、地点情報取得部４４１は、駆動部４３を制御して、飛行体４０を規定の高さまで上昇させた状態で（ステップＳ１）、周囲を順番に撮像する（ステップＳ３）。そして、得られた撮像画像内でマーキングＭの画像を探索する（ステップＳ５）。この判定は、パターンマッチング或いは機械学習の手法を用いても良い。
一方、カメラ４１は、一定のフレームレートで連続的に撮像画像を取得するので、地点情報取得部４４１は、マーキングＭの画像が存在する前後のフレーム画像と、測位部４２１から求まる各フレーム画像を撮像したときの飛行体４０の位置座標とから、マーキングＭの三次元上の位置座標を算出する。即ち、前後のフレーム画像の範囲内においてマーキングＭを抽出し、それぞれのフレーム画像内の位置を特定することで、マーキングＭの三次元座標を算出することができる。
これにより、地点情報取得部４４１は、マーキングＭの位置座標を求め、出発地Ｓ又は目的地Ｄの位置情報を取得することができる。
図４は探索による取得を行う際の撮像画像を示した説明図、図５は探索による取得を行う際に地点情報取得部４４１が実行する処理を示したフローチャートである。
この場合、地点情報取得部４４１は、図４に示すように、出発地Ｓや目的地Ｄに設置されたマーキングＭを飛行体４０のカメラ４１で探索する。
即ち、地点情報取得部４４１は、駆動部４３を制御して、飛行体４０を規定の高さまで上昇させた状態で（ステップＳ１）、周囲を順番に撮像する（ステップＳ３）。そして、得られた撮像画像内でマーキングＭの画像を探索する（ステップＳ５）。この判定は、パターンマッチング或いは機械学習の手法を用いても良い。
一方、カメラ４１は、一定のフレームレートで連続的に撮像画像を取得するので、地点情報取得部４４１は、マーキングＭの画像が存在する前後のフレーム画像と、測位部４２１から求まる各フレーム画像を撮像したときの飛行体４０の位置座標とから、マーキングＭの三次元上の位置座標を算出する。即ち、前後のフレーム画像の範囲内においてマーキングＭを抽出し、それぞれのフレーム画像内の位置を特定することで、マーキングＭの三次元座標を算出することができる。
これにより、地点情報取得部４４１は、マーキングＭの位置座標を求め、出発地Ｓ又は目的地Ｄの位置情報を取得することができる。
【0033】
［制御部：経路情報取得部］
経路情報取得部４４２は、自律飛行モードと操縦モードのいずれの場合に拘わらず、出発地Ｓから目的地Ｄまで飛行した時の飛行体４０の位置を逐次記録して、クレーン本体２０の吊荷Ｌの運搬における経路情報を取得する。
即ち、地点情報取得部４４１で取得された出発地Ｓと目的地Ｄの位置情報に基づいて、飛行体４０が自律飛行モード又は操縦モードで出発地Ｓから目的地Ｄまで飛行している場合に、微小なサンプリング間隔で測位部４２１により検出された飛行体４０の検出位置を記録する。
経路情報取得部４４２は、これにより、出発地Ｓから目的地Ｄに到る経路上で連続的に並んだ複数点の位置座標からなる経路情報を取得することが出来る。
経路情報取得部４４２は、自律飛行モードと操縦モードのいずれの場合に拘わらず、出発地Ｓから目的地Ｄまで飛行した時の飛行体４０の位置を逐次記録して、クレーン本体２０の吊荷Ｌの運搬における経路情報を取得する。
即ち、地点情報取得部４４１で取得された出発地Ｓと目的地Ｄの位置情報に基づいて、飛行体４０が自律飛行モード又は操縦モードで出発地Ｓから目的地Ｄまで飛行している場合に、微小なサンプリング間隔で測位部４２１により検出された飛行体４０の検出位置を記録する。
経路情報取得部４４２は、これにより、出発地Ｓから目的地Ｄに到る経路上で連続的に並んだ複数点の位置座標からなる経路情報を取得することが出来る。
【0034】
［制御部：吊荷情報取得部］
後述する第二の飛行制御部４４４は、吊荷Ｌの大きさに基づいて飛行体４０を中心とする干渉エリアＩを設定すると共に、当該干渉エリアＩが周囲の障害物と干渉しない飛行を実行させるように飛行体４０を制御する。
吊荷情報取得部４４５は、第二の飛行制御部４４４が干渉エリアＩを設定するための吊荷Ｌの大きさの情報（吊荷情報とする）を取得する。
後述する第二の飛行制御部４４４は、吊荷Ｌの大きさに基づいて飛行体４０を中心とする干渉エリアＩを設定すると共に、当該干渉エリアＩが周囲の障害物と干渉しない飛行を実行させるように飛行体４０を制御する。
吊荷情報取得部４４５は、第二の飛行制御部４４４が干渉エリアＩを設定するための吊荷Ｌの大きさの情報（吊荷情報とする）を取得する。
【0035】
吊荷情報取得部４４５によって、吊荷情報を取得する方法は、(1)作業者による入力情報の取得、(2)飛行体４０のカメラ４１による撮像による取得等が挙げられる。
なお、吊荷情報取得部４４５は、上記(1)又は(2)の内のいずれかのみを実行するか、これらを選択可能として予め選択されている方法を実行する構成としても良いし、上記(1)又は(2)に優先順位を定めて、吊荷情報が取得できるまで、優先順位に従って上記(1)又は(2)を順番に実行する構成としても良い。
なお、吊荷情報取得部４４５は、上記(1)又は(2)の内のいずれかのみを実行するか、これらを選択可能として予め選択されている方法を実行する構成としても良いし、上記(1)又は(2)に優先順位を定めて、吊荷情報が取得できるまで、優先順位に従って上記(1)又は(2)を順番に実行する構成としても良い。
【0036】
(1)作業者による入力情報の取得の場合
例えば、クレーン端末３０の入力部３３１から吊荷Ｌの上下、左右、前後の寸法が入力され、これらを吊荷情報として保有している場合に、吊荷情報取得部４４５は、クレーン端末３０に対して、通信部４７１を通じて、吊荷情報の要求指令を送り、クレーン端末３０から取得する。
この場合も、操縦装置４９に吊荷情報の入力部を設け、地点情報取得部４４１は、操縦装置４９から吊荷情報を取得する構成としても良い。
例えば、クレーン端末３０の入力部３３１から吊荷Ｌの上下、左右、前後の寸法が入力され、これらを吊荷情報として保有している場合に、吊荷情報取得部４４５は、クレーン端末３０に対して、通信部４７１を通じて、吊荷情報の要求指令を送り、クレーン端末３０から取得する。
この場合も、操縦装置４９に吊荷情報の入力部を設け、地点情報取得部４４１は、操縦装置４９から吊荷情報を取得する構成としても良い。
【0037】
(2)飛行体４０のカメラ４１による撮像による取得
この場合、吊荷情報取得部４４５は、飛行体４０をクレーン本体２０まで飛行させて、図６に示すように、吊り下げられた状態の吊荷Ｌを撮像させる。クレーン本体２０は、後述するが、測位部３２４を備え、自機の位置を検出することができるので、クレーン本体２０の位置情報を飛行体４０が取得することにより、クレーン本体２０の所在地まで飛行して、飛行体４０のカメラ４１によりクレーン本体２０の撮像を行うことが可能となる。飛行体４０は、クレーン本体２０の各部を撮像し、取得される撮像画像の中から、例えば、主フック２４４をパターンマッチング等の手法で探索し、主フック２４４に取り付けられた吊荷Ｌを特定することができる。吊荷Ｌは複数方向から撮像を行い、寸法が既知である部材（例えば、主フック２４４）との対比により、吊荷Ｌの上下左右前後の寸法である吊荷情報を取得することが出来る。
なお、作業者が飛行体４０をクレーン本体２０まで運んで吊荷Ｌの撮像を行っても良い。その場合でも、撮像時のクレーン本体２０の位置情報をクレーン端末３０から取得することが好ましい。
この場合、吊荷情報取得部４４５は、飛行体４０をクレーン本体２０まで飛行させて、図６に示すように、吊り下げられた状態の吊荷Ｌを撮像させる。クレーン本体２０は、後述するが、測位部３２４を備え、自機の位置を検出することができるので、クレーン本体２０の位置情報を飛行体４０が取得することにより、クレーン本体２０の所在地まで飛行して、飛行体４０のカメラ４１によりクレーン本体２０の撮像を行うことが可能となる。飛行体４０は、クレーン本体２０の各部を撮像し、取得される撮像画像の中から、例えば、主フック２４４をパターンマッチング等の手法で探索し、主フック２４４に取り付けられた吊荷Ｌを特定することができる。吊荷Ｌは複数方向から撮像を行い、寸法が既知である部材（例えば、主フック２４４）との対比により、吊荷Ｌの上下左右前後の寸法である吊荷情報を取得することが出来る。
なお、作業者が飛行体４０をクレーン本体２０まで運んで吊荷Ｌの撮像を行っても良い。その場合でも、撮像時のクレーン本体２０の位置情報をクレーン端末３０から取得することが好ましい。
【0038】
［制御部：第二の飛行制御部］
第二の飛行制御部４４４は、自律飛行モードと操縦モードのいずれの場合に拘わらず、飛行体４０が出発地Ｓと目的地Ｄとの間を飛行する場合において、吊荷Ｌの大きさに基づいて飛行体４０を中心とする干渉エリアＩを設定すると共に、当該干渉エリアＩが周囲の障害物と干渉しない飛行を実行させる制御を行う。
第二の飛行制御部４４４は、自律飛行モードと操縦モードのいずれの場合に拘わらず、飛行体４０が出発地Ｓと目的地Ｄとの間を飛行する場合において、吊荷Ｌの大きさに基づいて飛行体４０を中心とする干渉エリアＩを設定すると共に、当該干渉エリアＩが周囲の障害物と干渉しない飛行を実行させる制御を行う。
【0039】
具体的には、図７のフローチャートに示すように、第二の飛行制御部４４４は、飛行中において、吊荷情報取得部４４５の吊荷情報に基づいて吊荷Ｌの寸法と等しいか幾分余裕を持った大きさの立体的な干渉エリアＩ（図６参照）を飛行体４０の周囲に仮想的に設定する（ステップＳ１１）。このとき、飛行体４０の中心と干渉エリアＩの中心とを一致させる。
【0040】
そして、カメラ４１により飛行体４０の前方の光景を撮像し（ステップＳ１３）、撮像画像から視界内の障害物Ｈを検出する（ステップＳ１５）。すなわち、この場合、カメラ４１は、障害検出部として機能する。
前述したように、カメラ４１は、一定のフレームレートで連続的に撮像画像を取得するので、第二の飛行制御部４４４は、飛行中にカメラ４１により撮像された連続するフレーム画像内の特徴点を抽出し、測位部４２１から求まる各フレーム画像を撮像したときの飛行体４０の位置座標から、各特徴点の三次元的な位置座標を算出することができる。各特徴点が飛行体４０の前方に位置する構造物からなる障害物Ｈの角部等である場合、これらを結ぶことで空間内の障害物Ｈの範囲を画定することができ、障害物Ｈの三次元的な位置情報を検出することが出来る。
前述したように、カメラ４１は、一定のフレームレートで連続的に撮像画像を取得するので、第二の飛行制御部４４４は、飛行中にカメラ４１により撮像された連続するフレーム画像内の特徴点を抽出し、測位部４２１から求まる各フレーム画像を撮像したときの飛行体４０の位置座標から、各特徴点の三次元的な位置座標を算出することができる。各特徴点が飛行体４０の前方に位置する構造物からなる障害物Ｈの角部等である場合、これらを結ぶことで空間内の障害物Ｈの範囲を画定することができ、障害物Ｈの三次元的な位置情報を検出することが出来る。
【0041】
そして、第二の飛行制御部４４４は、飛行体４０を中心とする立体的な干渉エリアＩと障害物Ｈの三次元的な位置情報とを照合して、飛行体４０がそのまま進行すると障害物Ｈと干渉エリアＩとが干渉を生じるか否かを判定し（ステップＳ１７）、干渉を生じない場合にはそのまま進行して処理を終了する。
また、干渉を生じる場合には、干渉を避ける方向を決定すると共に（ステップＳ１９）、図８に示すように、干渉を避ける方向に機体を回避移動させて進行を継続する（ステップＳ２１）。そして、処理を終了する。
また、干渉を生じる場合には、干渉を避ける方向を決定すると共に（ステップＳ１９）、図８に示すように、干渉を避ける方向に機体を回避移動させて進行を継続する（ステップＳ２１）。そして、処理を終了する。
【0042】
なお、上記第二の飛行制御部４４４の上記処理は、飛行体４０の飛行中において、短周期的に繰り返し実行される。
【0043】
［制御部：第一の飛行制御部］
第一の飛行制御部４４３は、自律飛行モードにより飛行体４０に出発地Ｓと目的地Ｄとの間を飛行させる制御を実行する。
第一の飛行制御部４４３は、自律飛行モードにより飛行体４０に出発地Ｓと目的地Ｄとの間を飛行させる制御を実行する。
【0044】
具体的には、図９のフローチャートに示すように、第一の飛行制御部４４３は、まず、地点情報取得部４４１から出発地Ｓと目的地Ｄの位置情報を取得し、また、運搬時におけるクレーン本体２０の位置情報をクレーン端末３０から取得する（ステップＳ３１）。クレーン端末３０は、測位部３２４を備えており、当該測位部３２４で検出したクレーン本体２０の現在位置情報を通信部４７１の通信により取得する。
【0045】
さらに、第一の飛行制御部４４３は、クレーン本体２０の作業範囲情報をクレーン端末３０から取得する（ステップＳ３３）。クレーン端末３０は、後述するクレーン本体２０のブーム２３の長さや吊荷Ｌの重量等により、ブーム２３の起伏角度が一定の角度範囲内に制限される。従って、後述するクレーン本体２０の上部旋回体２２の旋回とブーム２３の起伏可能な角度範囲とにより、クレーン本体２０の作業範囲Ｗが決定される（図１及び図１０参照）。クレーン端末３０の後述する作業範囲設定部３１３は、上記クレーン本体２０の作業範囲を上記各種の条件から算出し、作業範囲情報として保有している。
第一の飛行制御部４４３は、クレーン本体２０の作業範囲情報を、通信部４７１の通信によりクレーン端末３０に要求し、取得する。
第一の飛行制御部４４３は、クレーン本体２０の作業範囲情報を、通信部４７１の通信によりクレーン端末３０に要求し、取得する。
【0046】
上記各情報を取得すると、第一の飛行制御部４４３は、飛行体４０による飛行を開始させる（ステップＳ３５）。このとき、出発地Ｓよりも目的地Ｄが高位置の場合には（ステップＳ３７）、飛行体４０を目的地Ｄの高さまで上昇させ（ステップＳ３９）、出発地Ｓよりも目的地Ｄが高くない場合には現在の高さを維持する。
【0047】
そして、飛行体４０を目的地Ｄ側に向けて水平に飛行させると共に（ステップＳ４１）、カメラ４１による撮像を開始する（ステップＳ４３）。
そして、撮像画像から進路上の障害物Ｈを検出する（ステップＳ４５）。この障害物Ｈの検出は、前述した第二の飛行制御部４４４と同じ手法で行われる。即ち、カメラ４１により撮像された連続するフレーム画像内の特徴点を抽出し、各特徴点の三次元的な位置座標を求め、これらを結んで空間内の障害物Ｈの三次元的な位置情報を検出する。
そして、撮像画像から進路上の障害物Ｈを検出する（ステップＳ４５）。この障害物Ｈの検出は、前述した第二の飛行制御部４４４と同じ手法で行われる。即ち、カメラ４１により撮像された連続するフレーム画像内の特徴点を抽出し、各特徴点の三次元的な位置座標を求め、これらを結んで空間内の障害物Ｈの三次元的な位置情報を検出する。
【0048】
第一の飛行制御部４４３は、進行方向先に障害物Ｈがあるか否かを判定し（ステップＳ４７）、障害物Ｈがない場合にはステップＳ５７に処理をすすめる。
また、進行方向先に障害物Ｈが存在する場合には、上方に回避することが可能か否かを判定する（ステップＳ４９）。
また、進行方向先に障害物Ｈが存在する場合には、上方に回避することが可能か否かを判定する（ステップＳ４９）。
【0049】
図１０は出発地Ｓと目的地Ｄとクレーン本体２０と障害物Ｈとの配置を上方から示した説明図である。図１及び図１０に示す符号Ｗはクレーン本体２０の作業範囲である。図１０では作業範囲Ｗの外側を斜線でマスクしている。
図１０に示すように、飛行体４０が障害物Ｈに対して上方に回避するルートＲ１を選択した場合に、飛行体４０の上方回避ルートＲ１がクレーン本体２０の作業範囲Ｗの内側であれば、第一の飛行制御部４４３は、上方に回避可能と判定し、上方回避ルートＲ１を選択する（ステップＳ５１）。
図１０に示すように、飛行体４０が障害物Ｈに対して上方に回避するルートＲ１を選択した場合に、飛行体４０の上方回避ルートＲ１がクレーン本体２０の作業範囲Ｗの内側であれば、第一の飛行制御部４４３は、上方に回避可能と判定し、上方回避ルートＲ１を選択する（ステップＳ５１）。
【0050】
また、上方回避ルートＲ１がクレーン本体２０の作業範囲Ｗの外側となる場合には、飛行体４０が水平面に沿って障害物Ｈの周回する水平回避ルートＲ２がクレーン本体２０の作業範囲Ｗの側となるか否かにより水平回避可能か判定する（ステップＳ５３）。
なお、障害物Ｈの水平回避ルートＲ２は、クレーン本体２０に近い方を通過するルートと遠い方を通過するルートとが存在する場合があるが、その場合には、作業範囲Ｗとなる方を選択する。また、両方選択可能である場合には、近い方を選択する等、予め設定しておけばよい。
なお、障害物Ｈの水平回避ルートＲ２は、クレーン本体２０に近い方を通過するルートと遠い方を通過するルートとが存在する場合があるが、その場合には、作業範囲Ｗとなる方を選択する。また、両方選択可能である場合には、近い方を選択する等、予め設定しておけばよい。
【0051】
上記判定で水平回避ルートＲ２も選択できない場合には、現在のクレーン本体２０の配置では障害物Ｈを回避して吊荷Ｌを運搬不可能としてエラー終了する。エラーの発生は、クレーン端末３０や操縦装置４９に通知してもよい。また、エラーの際には、飛行体４０は出発地Ｓに戻るように制御してもよい。
一方、飛行体４０の水平回避ルートＲ２がクレーン本体２０の作業範囲Ｗの内側であれば、第一の飛行制御部４４３は、水平回避ルートＲ２を選択する（ステップＳ５５）。
一方、飛行体４０の水平回避ルートＲ２がクレーン本体２０の作業範囲Ｗの内側であれば、第一の飛行制御部４４３は、水平回避ルートＲ２を選択する（ステップＳ５５）。
【0052】
そして、第一の飛行制御部４４３は、飛行体４０の目的地Ｄの到達を判定し（ステップＳ５７）、到達した場合には、飛行体４０を下降させて着地させて制御を終了する。
また、到達していない場合には、ステップＳ４１に処理を戻し、回避後の位置から目的地Ｄを目指して飛行すると共に、新たな障害物Ｈの検出を行う。
また、到達していない場合には、ステップＳ４１に処理を戻し、回避後の位置から目的地Ｄを目指して飛行すると共に、新たな障害物Ｈの検出を行う。
【0053】
なお、上記第一の飛行制御部４４３による飛行体４０の飛行制御の実行中にも、前述した第二の飛行制御部４４４による飛行制御も並行して実行される。このため、第一の飛行制御部４４３の制御に従って飛行体４０が障害物Ｈの近傍を通過する際に、第二の飛行制御部４４４が干渉エリアＩとの干渉を検出すると、第一の飛行制御部４４３の制御による進行方向を維持しつつも障害物Ｈを回避する動作が並行して実行される。
【0054】
また、上記飛行体４０の飛行中にも経路情報取得部４４２が、微小なサンプリング間隔で測位部４２１により検出された飛行体４０の検出位置を記録して、出発地Ｓから目的地Ｄまでの経路情報を生成する。
【0055】
［制御部：操縦モードでの処理］
また、前述したように、飛行体４０は、操縦装置４９による操縦モードで出発地Ｓから目的地Ｄまで飛行させることができる。
この場合、作業者は、操縦装置４９の表示部４９３で飛行体４０のカメラ４１の撮像画像を見ながら出発地Ｓから目的地Ｄまで手動操縦で飛行させることとなる。
この操縦モードでの飛行中において、制御部４４は、常に飛行体４０がクレーン本体２０の作業範囲Ｗ内であるか否かを判定し、作業範囲Ｗ内を飛行するように制限制御を実行する。例えば、作業範囲Ｗの外側に向かう飛行体４０を作業範囲Ｗの境界で進行を停止させる等の制御を実行する。また、その場合に、作業範囲Ｗの外側に向かっていることを操縦装置４９に通知してもよい。
さらに、操縦モードでの飛行中も、経路情報取得部４４２が微小なサンプリング間隔で飛行体４０の検出位置を記録してクレーン本体２０の吊荷Ｌの運搬における経路情報を取得すると共に、第二の飛行制御部４４４による飛行制御も並行して実行される。
従って、操縦モードで出発地Ｓから目的地Ｄまで飛行させることにより、設定された干渉エリアＩで障害物Ｈを回避し、作業範囲内となる経路情報を生成することができる。
また、前述したように、飛行体４０は、操縦装置４９による操縦モードで出発地Ｓから目的地Ｄまで飛行させることができる。
この場合、作業者は、操縦装置４９の表示部４９３で飛行体４０のカメラ４１の撮像画像を見ながら出発地Ｓから目的地Ｄまで手動操縦で飛行させることとなる。
この操縦モードでの飛行中において、制御部４４は、常に飛行体４０がクレーン本体２０の作業範囲Ｗ内であるか否かを判定し、作業範囲Ｗ内を飛行するように制限制御を実行する。例えば、作業範囲Ｗの外側に向かう飛行体４０を作業範囲Ｗの境界で進行を停止させる等の制御を実行する。また、その場合に、作業範囲Ｗの外側に向かっていることを操縦装置４９に通知してもよい。
さらに、操縦モードでの飛行中も、経路情報取得部４４２が微小なサンプリング間隔で飛行体４０の検出位置を記録してクレーン本体２０の吊荷Ｌの運搬における経路情報を取得すると共に、第二の飛行制御部４４４による飛行制御も並行して実行される。
従って、操縦モードで出発地Ｓから目的地Ｄまで飛行させることにより、設定された干渉エリアＩで障害物Ｈを回避し、作業範囲内となる経路情報を生成することができる。
【0056】
［クレーン本体］
図１１はクレーン本体２０の斜視図である。
クレーン本体２０について図１１に基づいて説明する。ここではクレーン本体２０として、いわゆる移動式のクローラクレーンを例示する。以下のクレーン本体２０の記載に関して、クレーン本体２０の前進方向（上部旋回体２２の向いている方向とは関係なく、下部走行体２１の予め定められた前進方向）を「前」、後退方向を「後」、前を向いた状態で左手側を「左」、前を向いた状態で右手側を「右」とする。
なお、クレーン本体２０は、自律的な制御により吊荷Ｌの運搬を行う自律動作モードと、搭乗する作業者による操縦に従って吊荷Ｌの運搬を行う操縦モードとを選択することが出来る。
図１１はクレーン本体２０の斜視図である。
クレーン本体２０について図１１に基づいて説明する。ここではクレーン本体２０として、いわゆる移動式のクローラクレーンを例示する。以下のクレーン本体２０の記載に関して、クレーン本体２０の前進方向（上部旋回体２２の向いている方向とは関係なく、下部走行体２１の予め定められた前進方向）を「前」、後退方向を「後」、前を向いた状態で左手側を「左」、前を向いた状態で右手側を「右」とする。
なお、クレーン本体２０は、自律的な制御により吊荷Ｌの運搬を行う自律動作モードと、搭乗する作業者による操縦に従って吊荷Ｌの運搬を行う操縦モードとを選択することが出来る。
【0057】
図１１において、クレーン本体２０は、自走可能なクローラ式の下部走行体２１と、下部走行体２１上に旋回可能に搭載された上部旋回体２２と、上部旋回体２２の前側に起伏可能に取付けられたブーム２３とを含んで構成されている。
【0058】
下部走行体２１は、トラックフレーム２１１と、トラックフレーム２１１の左，右両側に設けられた駆動輪２１２及び遊動輪２１３と、駆動輪２１２と遊動輪２１３に巻回された履帯２１４とを備えている。左，右の駆動輪２１２は、それぞれ図示しない走行用油圧モータによって回転駆動される。
【0059】
上部旋回体２２は、前，後方向に延びる旋回フレーム２２１を有している。旋回フレーム２２１の前側にはブーム２３の下端部が支持されている。また、旋回フレーム２２１におけるブーム支持位置よりも後側には、ガントリ２５の下端部が支持されている。
また上部旋回体２２は、図示しない旋回用油圧モータによって下部走行体２１に対して垂直軸回りに旋回駆動される。
また上部旋回体２２は、図示しない旋回用油圧モータによって下部走行体２１に対して垂直軸回りに旋回駆動される。
【0060】
旋回フレーム２２１の後部には、ブーム２３及び吊荷Ｌとの重量バランスをとるカウンタウエイト２２２が配設されている。カウンタウエイト２２２は、必要に応じて枚数を増減させることができる。
【0061】
カウンタウエイト２２２のすぐ前側には、ブーム起伏ウインチ（図示略）が配設され、その前側には、主巻ウインチ２４１と補巻ウインチ２４２が配設されている。
また、旋回フレーム２２１の右前側にはキャブ２２５が配置されている。キャブ２２５内の運転室には、後述するクレーン端末３０が配置されている。
また、旋回フレーム２２１の右前側にはキャブ２２５が配置されている。キャブ２２５内の運転室には、後述するクレーン端末３０が配置されている。
【0062】
ブーム２３は、上部旋回体２２の旋回フレーム２２１に起伏可能に取付けられている。ブーム２３は、下部ブーム２３１と中間ブーム２３２と上部ブーム２３３とを備えている。
上部ブーム２３３の上端部には、シーブブラケット２３４，２３５が設けられている。シーブブラケット２３４にはガイドシーブ２３６が回転可能に取付けられ、シーブブラケット２３５にはポイントシーブ２３７が回転可能に取付けられている。ガイドシーブ２３６およびポイントシーブ２３７は、主巻ロープ２４３が巻回されるものである。
上部ブーム２３３の上端部には、シーブブラケット２３４，２３５が設けられている。シーブブラケット２３４にはガイドシーブ２３６が回転可能に取付けられ、シーブブラケット２３５にはポイントシーブ２３７が回転可能に取付けられている。ガイドシーブ２３６およびポイントシーブ２３７は、主巻ロープ２４３が巻回されるものである。
【0063】
主巻ウインチ２４１は、主巻用油圧モータ（図示略）により、主巻ロープ２４３の巻取り、巻出しを行い、主フック２４４及び吊荷Ｌを昇降させる。
補巻ウインチ２４２は、補巻用油圧モータ（図示略）により、図示しない補フックが取り付けられた補巻ロープ（図示略）の巻取り、巻出しを行う。
補巻ウインチ２４２は、補巻用油圧モータ（図示略）により、図示しない補フックが取り付けられた補巻ロープ（図示略）の巻取り、巻出しを行う。
【0064】
ガントリ２５は、その下端部が旋回フレーム２２１の図示しないブラケットにピン結合により回動可能に取付けられており、その上端部が前後方向に回動可能となっている。ガントリ２５の上端部には、複数枚のシーブを有するブーム用下部スプレッダ２５１が設けられている。
【0065】
一方、ブーム起伏ロープ２６は、ブーム用巻回ロープ２６１とブーム用ペンダントロープ２６２とにより構成されている。
ブーム用ペンダントロープ２６２の上端部は、上部ブーム２３３の上端部に連結され、ブーム用ペンダントロープ２６２の下端部には、複数枚のシーブを有するブーム用上部スプレッダ２５２が設けられている。
ブーム用巻回ロープ２６１は、一端側がブーム起伏ウインチに巻回され、他端側がブーム用上部スプレッダ２５２の各シーブとブーム用下部スプレッダ２５１の各シーブとに巻回されている。
ブーム用ペンダントロープ２６２の上端部は、上部ブーム２３３の上端部に連結され、ブーム用ペンダントロープ２６２の下端部には、複数枚のシーブを有するブーム用上部スプレッダ２５２が設けられている。
ブーム用巻回ロープ２６１は、一端側がブーム起伏ウインチに巻回され、他端側がブーム用上部スプレッダ２５２の各シーブとブーム用下部スプレッダ２５１の各シーブとに巻回されている。
【0066】
ブーム起伏ウインチは、起伏用油圧モータ（図示略）により、ブーム用巻回ロープ２６１の巻取り、巻出しを行い、旋回フレーム２２１に対してブーム２３の起伏角度を調節する。
【0067】
［クレーン本体：クレーン端末］
図１２はクレーン端末３０の構成を示すブロック図である。クレーン端末３０は、クレーン本体２０に搭載された制御端末であり、クレーン本体２０の走行、旋回、吊荷等の各種動作の制御を行う。
クレーン端末３０は、ＣＰＵや記憶装置であるＲＯＭおよびＲＡＭ、その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成されているコントローラ３１を備えている。
図１２はクレーン端末３０の構成を示すブロック図である。クレーン端末３０は、クレーン本体２０に搭載された制御端末であり、クレーン本体２０の走行、旋回、吊荷等の各種動作の制御を行う。
クレーン端末３０は、ＣＰＵや記憶装置であるＲＯＭおよびＲＡＭ、その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成されているコントローラ３１を備えている。
【0068】
コントローラ３１には、ロードセル３２１、ブーム角度センサ３２２、旋回量センサ３２３、測位部３２４、入力部３３１、表示装置３３２、警報器３４１、通信部３５、操作レバー３７、コントロールバルブ３８、メモリ３６が接続されている。
【0069】
ロードセル３２１は、ブーム用上部スプレッダ２５２に取り付けられており、ブーム２３を起伏させるブーム起伏ロープ２６に作用する張力を検出し、検出した張力に対応する制御信号をコントローラ３１に出力する。
入力部３３１は、たとえば、タッチパネルであり、作業者からの操作に対応する制御信号をコントローラ３１に出力する。作業者は、入力部３３１を操作してブーム２３の長さ、吊荷Ｌの重量、自律動作モードと手動モードの選択、吊荷の出発地Ｓ及び目的地Ｄの位置座標等の位置情報等を設定できる。
入力部３３１は、たとえば、タッチパネルであり、作業者からの操作に対応する制御信号をコントローラ３１に出力する。作業者は、入力部３３１を操作してブーム２３の長さ、吊荷Ｌの重量、自律動作モードと手動モードの選択、吊荷の出発地Ｓ及び目的地Ｄの位置座標等の位置情報等を設定できる。
【0070】
ブーム角度センサ３２２は、ブーム２３の基端側に取り付けられており、ブーム２３の起伏角度（以下、ブーム角度とも記す）を検出し、検出したブーム角度に対応する制御信号をコントローラ３１に出力する。ブーム角度センサ３２２は、たとえば、水平面に対する角度である対地角をブーム角度として検出する。
【0071】
旋回量センサ３２３は、下部走行体２１と上部旋回体２２の間に取り付けられており、上部旋回体２２の旋回角度を検出し、検出した旋回角度に対応する制御信号をコントローラ３１に出力する。旋回量センサ３２３は、たとえば、垂直軸回りの角度を旋回角度として検出する。
【0072】
測位部３２４は、ＧＰＳ等のＧＮＳＳ受信機であり、クレーン本体２０の現在位置を測定する。
【0073】
表示装置３３２は、たとえば、入力部３３１としても利用されるタッチパネル式のディスプレイを備え、コントローラ３１から出力される制御信号に基づいて、表示画面に吊荷Ｌの重量、ブーム角度、上部旋回体２２の旋回角度等の情報を表示する。また、飛行体４０のカメラ４１の撮像画像の表示も行うことができる。
警報器３４１は、コントローラ３１から出力される制御信号に基づいて、警報を発生する。
警報器３４１は、コントローラ３１から出力される制御信号に基づいて、警報を発生する。
【0074】
通信部３５は、無線のデータ通信装置からなり、飛行体４０との間で無線通信を行う。通信部３５は、飛行体４０との間でのみ無線通信可能なデータ通信装置であっても良いし、基地局を介してネットワーク回線を通じて通信を行うデータ通信装置であっても良い。
この通信部３５では、飛行体４０からの撮像画像データや飛行体４０において取得された経路情報のデータを受信する。受信した各種のデータは、半導体メモリや不揮発性の記憶装置からなるメモリ３６に格納される。
この通信部３５では、飛行体４０からの撮像画像データや飛行体４０において取得された経路情報のデータを受信する。受信した各種のデータは、半導体メモリや不揮発性の記憶装置からなるメモリ３６に格納される。
【0075】
コントロールバルブ３８は、コントローラ３１からの制御信号に応じて切り替えが可能な複数のバルブから構成されている。
例えば、コントロールバルブ３８は、クレーン本体２０が備える油圧ポンプから下部走行体２１の各駆動輪２１２の回転駆動を行う走行用油圧モータへの油圧の供給と切断及び回転方向を切り替えるバルブ、油圧ポンプから上部旋回体２２の旋回動作を行う旋回用油圧モータへの油圧の供給と切断及び回転方向を切り替えるバルブ、油圧ポンプからブーム起伏ウインチの回転駆動を行う起伏用油圧モータへの油圧の供給と切断及び回転方向を切り替えるバルブ、油圧ポンプから主巻ウインチ２４１の回転駆動を行う主巻用油圧モータへの油圧の供給と切断及び回転方向を切り替えるバルブ、油圧ポンプから補巻ウインチ２４２の回転駆動を行う補巻用油圧モータへの油圧の供給と切断及び回転方向を切り替えるバルブ等を含んでいる。
例えば、コントロールバルブ３８は、クレーン本体２０が備える油圧ポンプから下部走行体２１の各駆動輪２１２の回転駆動を行う走行用油圧モータへの油圧の供給と切断及び回転方向を切り替えるバルブ、油圧ポンプから上部旋回体２２の旋回動作を行う旋回用油圧モータへの油圧の供給と切断及び回転方向を切り替えるバルブ、油圧ポンプからブーム起伏ウインチの回転駆動を行う起伏用油圧モータへの油圧の供給と切断及び回転方向を切り替えるバルブ、油圧ポンプから主巻ウインチ２４１の回転駆動を行う主巻用油圧モータへの油圧の供給と切断及び回転方向を切り替えるバルブ、油圧ポンプから補巻ウインチ２４２の回転駆動を行う補巻用油圧モータへの油圧の供給と切断及び回転方向を切り替えるバルブ等を含んでいる。
【0076】
操作レバー３７は、例えば、クレーン本体２０に各種の動作を行わせる操作を手動入力し、操作レバー３７の操作量に対応する制御信号をコントローラ３１に入力する。
例えば、操作レバー３７の一つである走行レバーは、前述した下部走行体２１の駆動輪２１２の回転駆動を行う走行用油圧モータへの油圧の供給、停止及び回転方向の切り替えを行うバルブに対して切り替え信号の入力を行う。
また、操作レバー３７の一つである旋回レバーは、前述した油圧ポンプから上部旋回体２２の旋回動作を行う旋回用油圧モータへの油圧の供給、停止及び回転方向の切り替えを行うバルブに対して切り替え信号の入力を行う。
また、操作レバー３７の一つであるブーム起伏レバーは、前述した油圧ポンプからブーム起伏ウインチの回転駆動を行う起伏用油圧モータへの油圧の供給、停止及び回転方向の切り替えを行うバルブに対して切り替え信号の入力を行う。
また、操作レバー３７の一つである巻き上げレバーは、前述した油圧ポンプから主巻ウインチ２４１の回転駆動を行う主巻用油圧モータへの油圧の供給、停止及び回転方向の切り替えを行うバルブに対して切り替え信号の入力を行う。
また、操作レバー３７の一つである補巻用巻き上げレバーは、前述した油圧ポンプから補巻ウインチ２４２の回転駆動を行う補巻用油圧モータへの油圧の供給、停止及び回転方向の切り替えを行うバルブに対して切り替え信号の入力を行う。
例えば、操作レバー３７の一つである走行レバーは、前述した下部走行体２１の駆動輪２１２の回転駆動を行う走行用油圧モータへの油圧の供給、停止及び回転方向の切り替えを行うバルブに対して切り替え信号の入力を行う。
また、操作レバー３７の一つである旋回レバーは、前述した油圧ポンプから上部旋回体２２の旋回動作を行う旋回用油圧モータへの油圧の供給、停止及び回転方向の切り替えを行うバルブに対して切り替え信号の入力を行う。
また、操作レバー３７の一つであるブーム起伏レバーは、前述した油圧ポンプからブーム起伏ウインチの回転駆動を行う起伏用油圧モータへの油圧の供給、停止及び回転方向の切り替えを行うバルブに対して切り替え信号の入力を行う。
また、操作レバー３７の一つである巻き上げレバーは、前述した油圧ポンプから主巻ウインチ２４１の回転駆動を行う主巻用油圧モータへの油圧の供給、停止及び回転方向の切り替えを行うバルブに対して切り替え信号の入力を行う。
また、操作レバー３７の一つである補巻用巻き上げレバーは、前述した油圧ポンプから補巻ウインチ２４２の回転駆動を行う補巻用油圧モータへの油圧の供給、停止及び回転方向の切り替えを行うバルブに対して切り替え信号の入力を行う。
【0077】
［コントローラ］
コントローラ３１は、クレーン制御部としての自律制御部３１１、情報提供部３１２、作業範囲設定部３１３、経路編集部３１４、ウインチ制御部３１５を備えている。これらは、コントローラ３１が備える中央処理装置がＲＯＭ内のプログラムを実行することにより実現する機能的な構成である。
なお、自律制御部３１１、情報提供部３１２、作業範囲設定部３１３、経路編集部３１４、ウインチ制御部３１５は、プログラムにより実現する機能的な構成である場合に限らず、それぞれの機能を実行する専用の回路やチップで構成しても良い。
また、クレーン制御部としての自律制御部３１１と、情報提供部３１２とは、いずれも、クレーン本体の運搬動作を行うための操縦支援を行う支援部に相当する構成である。
また、自律制御部３１１が行う後述する吊荷Ｌを経路情報に定められた経路に従って運搬する自律的な制御や、主フック２４４を経路情報が示す経路を逆方向に辿って出発地Ｓまで戻す自律的な帰還動作の制御は、操縦支援に相当する。
さらに、情報提供部３１２が行う、後述する、経路情報に従って操縦が行われるように、表示装置３３２において、操縦支援情報としてのナビゲーションメッセージＮを順番に表示する制御や、経路情報が示す経路を逆方向に辿って出発地Ｓまで戻す操縦が行われるように、表示装置３３２において、作業者に対して、操縦支援情報としてのナビゲーションメッセージＮを個々の動作ごとに順番に表示する制御は、操縦支援に相当する。尚、上述のメッセージを表示する制御にかえて音声などで作業者に対して報知することも操縦支援に相当する。
コントローラ３１は、クレーン制御部としての自律制御部３１１、情報提供部３１２、作業範囲設定部３１３、経路編集部３１４、ウインチ制御部３１５を備えている。これらは、コントローラ３１が備える中央処理装置がＲＯＭ内のプログラムを実行することにより実現する機能的な構成である。
なお、自律制御部３１１、情報提供部３１２、作業範囲設定部３１３、経路編集部３１４、ウインチ制御部３１５は、プログラムにより実現する機能的な構成である場合に限らず、それぞれの機能を実行する専用の回路やチップで構成しても良い。
また、クレーン制御部としての自律制御部３１１と、情報提供部３１２とは、いずれも、クレーン本体の運搬動作を行うための操縦支援を行う支援部に相当する構成である。
また、自律制御部３１１が行う後述する吊荷Ｌを経路情報に定められた経路に従って運搬する自律的な制御や、主フック２４４を経路情報が示す経路を逆方向に辿って出発地Ｓまで戻す自律的な帰還動作の制御は、操縦支援に相当する。
さらに、情報提供部３１２が行う、後述する、経路情報に従って操縦が行われるように、表示装置３３２において、操縦支援情報としてのナビゲーションメッセージＮを順番に表示する制御や、経路情報が示す経路を逆方向に辿って出発地Ｓまで戻す操縦が行われるように、表示装置３３２において、作業者に対して、操縦支援情報としてのナビゲーションメッセージＮを個々の動作ごとに順番に表示する制御は、操縦支援に相当する。尚、上述のメッセージを表示する制御にかえて音声などで作業者に対して報知することも操縦支援に相当する。
【0078】
［コントローラ：荷重制御部］
ウインチ制御部３１５は、ロードセル３２１の出力に基づいて主フック２４４に加わる吊荷Ｌによる荷重を算出する。さらに、荷重が定格総荷重以上であるか判定し、定格総荷重以上の場合に、警報器３４１に警報信号を出力すると共に主巻ウインチ２４１や起伏ウインチの駆動を停止させる。警報器３４１に警報信号が入力されると、警報を発生する。
ウインチ制御部３１５は、ロードセル３２１の出力に基づいて主フック２４４に加わる吊荷Ｌによる荷重を算出する。さらに、荷重が定格総荷重以上であるか判定し、定格総荷重以上の場合に、警報器３４１に警報信号を出力すると共に主巻ウインチ２４１や起伏ウインチの駆動を停止させる。警報器３４１に警報信号が入力されると、警報を発生する。
【0079】
［コントローラ：作業範囲設定部］
前述したように、クレーン本体２０は、ブーム２３の長さや吊荷Ｌの重量等により、ブーム２３の起伏角度が一定の角度範囲内に制限される。
作業範囲設定部３１３は、入力部３３１により、ブーム２３の長さと吊荷Ｌが入力されると、適正なブーム２３の起伏角度の範囲を算出し、当該起伏角度の範囲によって定まるブーム２３の可動域に基づいて定まる主フック２４４及び吊荷Ｌの可動範囲を上部旋回体２２の旋回中心軸を中心として回転させた回転体からなる作業範囲Ｗを設定する。
そして、上記作業範囲Ｗの境界の三次元データを算出し、作業範囲情報としてメモリ３６に格納する。この作業範囲情報は飛行体４０の制御部４４からの要求によって通信部３５から送信する。
また、作業範囲設定部３１３は、クレーン本体２０の動作中は、ブーム角度センサ３２２の検出角度を監視して、適正なブーム２３の起伏角度の範囲でのみブーム２３が起伏回動を行うように回動動作を制限する。
前述したように、クレーン本体２０は、ブーム２３の長さや吊荷Ｌの重量等により、ブーム２３の起伏角度が一定の角度範囲内に制限される。
作業範囲設定部３１３は、入力部３３１により、ブーム２３の長さと吊荷Ｌが入力されると、適正なブーム２３の起伏角度の範囲を算出し、当該起伏角度の範囲によって定まるブーム２３の可動域に基づいて定まる主フック２４４及び吊荷Ｌの可動範囲を上部旋回体２２の旋回中心軸を中心として回転させた回転体からなる作業範囲Ｗを設定する。
そして、上記作業範囲Ｗの境界の三次元データを算出し、作業範囲情報としてメモリ３６に格納する。この作業範囲情報は飛行体４０の制御部４４からの要求によって通信部３５から送信する。
また、作業範囲設定部３１３は、クレーン本体２０の動作中は、ブーム角度センサ３２２の検出角度を監視して、適正なブーム２３の起伏角度の範囲でのみブーム２３が起伏回動を行うように回動動作を制限する。
【0080】
［コントローラ：自律制御部］
自律制御部３１１は、飛行体４０が取得した吊荷Ｌの運搬の出発地Ｓから目的地Ｄまでの経路情報を、通信部３５を通じて要求し、取得する。
さらに、自律制御部３１１は、経路情報に定められた経路を吊荷Ｌがトレースして運搬されるように、旋回用油圧モータ、起伏用油圧モータ、主巻用油圧モータを駆動させるコントロールバルブ３８を制御する。これにより、自律動作モードにおいて、主巻ウインチ２４１の巻取り、巻出し、上部旋回体２２の旋回、ブーム２３の回動動作が行われ、吊荷Ｌが運搬の出発地Ｓから目的地Ｄまでの経路情報に定められた経路に従って運搬される。
自律制御部３１１は、飛行体４０が取得した吊荷Ｌの運搬の出発地Ｓから目的地Ｄまでの経路情報を、通信部３５を通じて要求し、取得する。
さらに、自律制御部３１１は、経路情報に定められた経路を吊荷Ｌがトレースして運搬されるように、旋回用油圧モータ、起伏用油圧モータ、主巻用油圧モータを駆動させるコントロールバルブ３８を制御する。これにより、自律動作モードにおいて、主巻ウインチ２４１の巻取り、巻出し、上部旋回体２２の旋回、ブーム２３の回動動作が行われ、吊荷Ｌが運搬の出発地Ｓから目的地Ｄまでの経路情報に定められた経路に従って運搬される。
【0081】
また、自律制御部３１１は、吊荷Ｌを目的地Ｄまで運搬し、玉外しが終わると、主フック２４４を経路情報が示す経路を逆方向に辿って出発地Ｓまで戻す帰還動作の制御を実行する。この帰還動作の制御は、入力部３３１からの指示に従って開始しても良いし、ロードセル３２１等で吊荷Ｌの玉外しにより検出荷重が低減したことを検出したときに開始してもよい。
【0082】
［コントローラ：経路編集部］
吊荷Ｌの運搬における出発地Ｓから目的地Ｄまでの経路情報に定められた経路は、飛行体４０の自律的又は任意的な操縦による移動経路によって定められているので、経路に冗長性やクレーン本体２０の経路として不適切な部分が生じる場合がある。
そこで、経路編集部３１４は、図１３に示すように、経路情報に定められた経路ＲとポインタＰとを表示装置３３２に表示すると共に、入力部３３１から経路Ｒ中の冗長部分等の編集対象箇所ＢをポインタＰで指定する操作を受け付けて経路Ｒに変更を加える編集作業を実行する。具体的には、編集対象箇所Ｂを削除する、経路Ｒ上の二点を短絡させる、途中に経路を追加する、編集対象箇所Ｂの経路の向きを変更する等の操作を受け付けて、経路Ｒを編集後の経路Ｒに更新する。
これにより、より適正な経路Ｒに従ってクレーン本体２０の吊荷Ｌの運搬動作を実現することが可能となる。
吊荷Ｌの運搬における出発地Ｓから目的地Ｄまでの経路情報に定められた経路は、飛行体４０の自律的又は任意的な操縦による移動経路によって定められているので、経路に冗長性やクレーン本体２０の経路として不適切な部分が生じる場合がある。
そこで、経路編集部３１４は、図１３に示すように、経路情報に定められた経路ＲとポインタＰとを表示装置３３２に表示すると共に、入力部３３１から経路Ｒ中の冗長部分等の編集対象箇所ＢをポインタＰで指定する操作を受け付けて経路Ｒに変更を加える編集作業を実行する。具体的には、編集対象箇所Ｂを削除する、経路Ｒ上の二点を短絡させる、途中に経路を追加する、編集対象箇所Ｂの経路の向きを変更する等の操作を受け付けて、経路Ｒを編集後の経路Ｒに更新する。
これにより、より適正な経路Ｒに従ってクレーン本体２０の吊荷Ｌの運搬動作を実現することが可能となる。
【0083】
［コントローラ：情報提供部］
前述したように、クレーン本体２０は、搭乗する作業者による操縦に従って吊荷Ｌの運搬を行う操縦モードを実行することができる。
クレーン端末３０の入力部３３１において、操縦モードが選択されると、操作レバー３７の操作に従って、上部旋回体２２の旋回動作、ブーム２３の起伏回動動作、主巻ウインチ２４１及び補巻ウインチ２４２の巻取り、巻出し動作が実行される。
一方、情報提供部３１２は、操縦モードが選択されると、通信部３５を通じて、飛行体４０に対して吊荷Ｌの運搬における出発地Ｓから目的地Ｄまでの経路情報を要求し、取得する。
そして、情報提供部３１２は、図１４に示すように、吊荷Ｌの運搬における出発地Ｓから目的地Ｄまでの経路情報に従って操縦が行われるように、表示装置３３２において、作業者に対して、操縦支援情報としてのナビゲーションメッセージＮを個々の動作ごとに順番に表示する。
情報提供部３１２は、クレーン本体２０の動作対象部分の動作をセンサにより検出し、一つのナビゲーションメッセージＮが示す動作が行われると、次のナビゲーションメッセージに順次表示を切り替える。従って、個々のナビゲーションメッセージＮに従って順番に操縦を行うことで、クレーン本体２０は、吊荷Ｌの運搬における出発地Ｓから目的地Ｄまでの経路情報に従って運搬動作を行うことができる。
また、情報提供部３１２は、経路情報が示す経路を逆方向に辿って出発地Ｓまで戻す操縦が行われるように、表示装置３３２において、作業者に対して、操縦支援情報としてのナビゲーションメッセージＮを個々の動作ごとに順番に表示する。
前述したように、クレーン本体２０は、搭乗する作業者による操縦に従って吊荷Ｌの運搬を行う操縦モードを実行することができる。
クレーン端末３０の入力部３３１において、操縦モードが選択されると、操作レバー３７の操作に従って、上部旋回体２２の旋回動作、ブーム２３の起伏回動動作、主巻ウインチ２４１及び補巻ウインチ２４２の巻取り、巻出し動作が実行される。
一方、情報提供部３１２は、操縦モードが選択されると、通信部３５を通じて、飛行体４０に対して吊荷Ｌの運搬における出発地Ｓから目的地Ｄまでの経路情報を要求し、取得する。
そして、情報提供部３１２は、図１４に示すように、吊荷Ｌの運搬における出発地Ｓから目的地Ｄまでの経路情報に従って操縦が行われるように、表示装置３３２において、作業者に対して、操縦支援情報としてのナビゲーションメッセージＮを個々の動作ごとに順番に表示する。
情報提供部３１２は、クレーン本体２０の動作対象部分の動作をセンサにより検出し、一つのナビゲーションメッセージＮが示す動作が行われると、次のナビゲーションメッセージに順次表示を切り替える。従って、個々のナビゲーションメッセージＮに従って順番に操縦を行うことで、クレーン本体２０は、吊荷Ｌの運搬における出発地Ｓから目的地Ｄまでの経路情報に従って運搬動作を行うことができる。
また、情報提供部３１２は、経路情報が示す経路を逆方向に辿って出発地Ｓまで戻す操縦が行われるように、表示装置３３２において、作業者に対して、操縦支援情報としてのナビゲーションメッセージＮを個々の動作ごとに順番に表示する。
【0084】
［発明の実施形態の技術的効果］
上記クレーン１０は、飛行体４０によりクレーン本体２０の吊荷Ｌの運搬における経路情報を経路情報取得部４４２が取得し、当該経路情報が示す移動経路に従ってクレーン本体２０の運搬動作を制御する自律制御部３１１を備えている。
従って、目的地Ｄがクレーン本体２０からは視覚的に確認することが困難な場所であっても、吊荷Ｌの適正な運搬動作を行うことが可能となる。
また、同様に、目的地Ｄまでの経路がクレーン本体２０からは視覚的に確認することが困難な場合であっても、吊荷Ｌの適正な運搬動作を行うことが可能となる。
上記クレーン１０は、飛行体４０によりクレーン本体２０の吊荷Ｌの運搬における経路情報を経路情報取得部４４２が取得し、当該経路情報が示す移動経路に従ってクレーン本体２０の運搬動作を制御する自律制御部３１１を備えている。
従って、目的地Ｄがクレーン本体２０からは視覚的に確認することが困難な場所であっても、吊荷Ｌの適正な運搬動作を行うことが可能となる。
また、同様に、目的地Ｄまでの経路がクレーン本体２０からは視覚的に確認することが困難な場合であっても、吊荷Ｌの適正な運搬動作を行うことが可能となる。
【0085】
また、上記飛行体４０が吊荷Ｌの運搬の出発地Ｓ又は目的地Ｄの情報を取得する地点情報取得部４４１を備えているので、設定された出発地Ｓ又は目的地Ｄに対して飛行体４０を飛行させることができ、より正確に移動経路を設定することが可能となる。
【0086】
また、飛行体４０は、地点情報に基づいて、吊荷Ｌの運搬の出発地と目的地の間の自律的な飛行を実行させる第一の飛行制御部４４３を備えているので、飛行体４０を操縦して移動経路を設定する作業負担を軽減することが可能となる。
また、出発地Ｓから目的地Ｄまでの経路の全体が、一箇所から視覚的に確認することが困難な状況であっても、操縦を不要とするので、適正な経路を設定することが可能となる。
また、出発地Ｓから目的地Ｄまでの経路の全体が、一箇所から視覚的に確認することが困難な状況であっても、操縦を不要とするので、適正な経路を設定することが可能となる。
【0087】
また、飛行体４０は、カメラ４１によりその周囲の障害物Ｈを検出し、吊荷情報取得部４４５による吊荷Ｌの大きさに基づいて飛行体４０を中心とする干渉エリアＩを設定して、当該干渉エリアＩが周囲の障害物Ｈと干渉しない飛行を実行させる第二の飛行制御部４４４を備えているので、飛行体４０によって取得された経路は、吊荷Ｌと障害物Ｈとの干渉を抑制し、クレーン本体２０による良好な運搬を実現することが可能となる。
また、吊荷情報取得部４４５は、カメラ４１による吊荷Ｌの撮像画像から吊荷Ｌの大きさを取得するので、計測作業の負担の低減し、また、実際の吊荷の大きさに則した吊荷情報を取得することが可能となる。
また、吊荷情報取得部４４５は、カメラ４１による吊荷Ｌの撮像画像から吊荷Ｌの大きさを取得するので、計測作業の負担の低減し、また、実際の吊荷の大きさに則した吊荷情報を取得することが可能となる。
【0088】
また、経路情報取得部４４２は、飛行体４０がクレーン本体２０の作業範囲Ｗを飛行することにより、当該作業範囲Ｗ内となる経路情報を取得するので、取得した経路情報に従って作業範囲Ｗと干渉せずにクレーン本体２０を動作させることができ、より適正な運搬作業を行うことが可能となる。
【0089】
また、クレーン端末３０の自律制御部３１１は、経路情報が示す移動経路を逆方向に辿ってクレーン本体２０が目的地から出発地に戻る帰還動作の制御を実行するので、クレーン本体２０を迅速に次の運搬作業に移行させることができ、作業効率の向上を図ることが可能となる。
【0090】
また、クレーン端末３０は、経路情報が示す移動経路を編集する経路編集部３１４を備え、自律制御部３１１は、編集後の移動経路に沿ってクレーン本体２０の運搬動作を制御するので、飛行体４０の飛行により取得された経路を改良することができ、より適正な経路で吊荷Ｌの運搬を行うことが可能となる。
【0091】
また、クレーン端末３０は、経路情報が示す移動経路に従ってクレーン本体２０の運搬動作を行うためのナビゲーションメッセージ等の操縦支援情報を提供する情報提供部３１２を備えているので、操作レバー３７を作業者が操作してクレーン本体２０の操縦を行う場合であっても、飛行体４０で取得された適正な経路に従って運搬作業を行うことが可能となる。
【0092】
［その他］
上記発明の実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記クレーン本体２０は、クローラクレーンを例示したがこれに限らず、タワークレーン、ホイールクレーン、トラッククレーン等の移動式クレーンに加えて、港湾クレーン、天井クレーン、ジブクレーン、門型クレーン、アンローダ等、あらゆるクレーンに適用可能である。
上記発明の実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記クレーン本体２０は、クローラクレーンを例示したがこれに限らず、タワークレーン、ホイールクレーン、トラッククレーン等の移動式クレーンに加えて、港湾クレーン、天井クレーン、ジブクレーン、門型クレーン、アンローダ等、あらゆるクレーンに適用可能である。
【0093】
また、飛行体４０にカメラ４１を搭載して経路情報の取得を行う場合を例示したが、これに限らず、飛行体４０の前方の物体の三次元形状を検出可能なレーザー変位センサ、超音波センサ等を使用しても良い。
【0094】
さらに、飛行体４０にカメラ４１を搭載して経路情報の取得を行う場合を例示したが、これに限らず、カメラ４１は地上に設置し、出発地Ｓと目的地Ｄの間を飛行する飛行体４０を撮像し、撮像画像から飛行体４０の位置を算出して経路情報を取得しても良い。
また、その場合、カメラ４１に通信部を併設し、撮像画像データを外部に送信して、外部で経路情報を求める構成としても良い。また、カメラ４１の通信部は、飛行体４０やクレーン端末３０や操縦装置４９との間でのみ無線通信可能なデータ通信装置であっても良いし、基地局を介してネットワーク回線を通じて通信を行うデータ通信装置であっても良い。
また、その場合、カメラ４１に通信部を併設し、撮像画像データを外部に送信して、外部で経路情報を求める構成としても良い。また、カメラ４１の通信部は、飛行体４０やクレーン端末３０や操縦装置４９との間でのみ無線通信可能なデータ通信装置であっても良いし、基地局を介してネットワーク回線を通じて通信を行うデータ通信装置であっても良い。
【0095】
また、飛行体４０の経路情報取得部４４２や第一の飛行制御部４４３は、飛行体４０が出発地Ｓから目的地Ｄまで飛行することを前提とする場合を例示したが、飛行体４０は、目的地Ｄから出発地Ｓまで飛行させてもよい。その場合、経路情報として、目的地Ｄから出発地Ｓまで経路が取得されることとなるが、クレーン本体２０の吊荷Ｌの運搬の際に、自律制御部３１１は、当該経路情報が示す経路を逆方向に辿るようにクレーン本体２０を制御すれば良い。
【0096】
また、飛行体４０は、自律飛行モードと操縦モードとが選択可能である場合を例示したが、自律飛行モード又は操縦モードのいずれか一方のみを実行可能な飛行体であっても良い。
また、飛行体４０の飛行は、一回の飛行について自律飛行モード又は操縦モードのいずれか一方のみで行わなくとも良い。
例えば、飛行体４０は、目的地Ｄと出発地Ｓとの間の飛行について、自律飛行モードと操縦モードとを部分的に組み合わせて飛行させてもよい。具体的には、飛行体４０は、出発地Ｓ又は目的地Ｄのいずれか一方又は両方について、それらの周辺を操縦モードで飛行し、それら以外を自律飛行モードで飛行する等のようにしても良い。
また、飛行体４０の飛行は、一回の飛行について自律飛行モード又は操縦モードのいずれか一方のみで行わなくとも良い。
例えば、飛行体４０は、目的地Ｄと出発地Ｓとの間の飛行について、自律飛行モードと操縦モードとを部分的に組み合わせて飛行させてもよい。具体的には、飛行体４０は、出発地Ｓ又は目的地Ｄのいずれか一方又は両方について、それらの周辺を操縦モードで飛行し、それら以外を自律飛行モードで飛行する等のようにしても良い。
【0097】
同様に、クレーン本体２０は、自律動作モードと操縦モードが選択可能である場合を例示したが、自律動作モード又は操縦モードのいずれか一方のみを実行可能なクレーン本体であっても良い。
また、クレーン本体２０の場合も、自律動作モードと操縦モードとを部分的に組み合わせて作業を行っても良い。
また、クレーン本体２０の場合も、自律動作モードと操縦モードとを部分的に組み合わせて作業を行っても良い。
【0098】
また、クレーン１０は、図１５に示すように、クレーンの本体２０の外部に無線通信やネットワーク通信が可能なサーバ等から構成されたコンピュータ５０を備え、コンピュータ５０が備えるＣＰＵ５４が、飛行体４０の制御部４４やクレーン端末３０のコントローラ３１が行っている一部の構成を制御部４４又はコントローラ３１に替わって実行する構成としても良い。
コンピュータ５０は、図１に示すように、画像を表示する表示装置５１、作業者による各種の情報の入力を行う入力部５２、通信部５３、ＣＰＵ５４、記憶装置５６、ＲＡＭ５５を備える。
さらに、ＣＰＵ５４は、地点情報取得部４４１、経路情報取得部４４２、第一の飛行制御部４４３、第二の飛行制御部４４４、吊荷情報取得部４４５、自律制御部３１１、情報提供部３１２、作業範囲設定部３１３、経路編集部３１４、ウインチ制御部３１５として機能するソフトウェアモジュールを有する。
上述した地点情報取得部４４１、経路情報取得部４４２、第一の飛行制御部４４３、第二の飛行制御部４４４、吊荷情報取得部４４５、自律制御部３１１、情報提供部３１２、作業範囲設定部３１３、経路編集部３１４及びウインチ制御部３１５は、ＣＰＵ５４が記憶装置５６内のプログラムを実行することで実現される。
コンピュータ５０は、図１に示すように、画像を表示する表示装置５１、作業者による各種の情報の入力を行う入力部５２、通信部５３、ＣＰＵ５４、記憶装置５６、ＲＡＭ５５を備える。
さらに、ＣＰＵ５４は、地点情報取得部４４１、経路情報取得部４４２、第一の飛行制御部４４３、第二の飛行制御部４４４、吊荷情報取得部４４５、自律制御部３１１、情報提供部３１２、作業範囲設定部３１３、経路編集部３１４、ウインチ制御部３１５として機能するソフトウェアモジュールを有する。
上述した地点情報取得部４４１、経路情報取得部４４２、第一の飛行制御部４４３、第二の飛行制御部４４４、吊荷情報取得部４４５、自律制御部３１１、情報提供部３１２、作業範囲設定部３１３、経路編集部３１４及びウインチ制御部３１５は、ＣＰＵ５４が記憶装置５６内のプログラムを実行することで実現される。
【0099】
上記コンピュータ５０を有する構成の場合、飛行体４０の制御部４４は、主として、飛行体４０が有する各種の検出を行うセンサ類の検出情報、カメラ４１による撮像画像データをコンピュータ５０に送信し、コンピュータ５０から受信する各種の指令に基づいて各部の動作を実行する。
また、同様に、クレーン端末３０のコントローラ３１も、クレーン端末３０が有する各種の検出を行うセンサ類の検出情報をコンピュータ５０に送信し、コンピュータ５０から受信する各種の指令に基づいて各部の動作を実行する。また、クレーン端末３０の入力部３３１で行われる入力をコンピュータ５０の入力部５２から入力可能としても良いし、クレーン端末３０の表示装置３３２で表示される表示内容をコンピュータ５０の表示装置５１で表示可能としても良い。
また、同様に、クレーン端末３０のコントローラ３１も、クレーン端末３０が有する各種の検出を行うセンサ類の検出情報をコンピュータ５０に送信し、コンピュータ５０から受信する各種の指令に基づいて各部の動作を実行する。また、クレーン端末３０の入力部３３１で行われる入力をコンピュータ５０の入力部５２から入力可能としても良いし、クレーン端末３０の表示装置３３２で表示される表示内容をコンピュータ５０の表示装置５１で表示可能としても良い。
【0100】
なお、地点情報取得部４４１、経路情報取得部４４２、第一の飛行制御部４４３、第二の飛行制御部４４４、吊荷情報取得部４４５、自律制御部３１１、情報提供部３１２、作業範囲設定部３１３、経路編集部３１４、ウインチ制御部３１５の内のいずれか一部のみをコンピュータ５０が行う構成としても良い。
【0101】
また、前述したように、カメラ４１を飛行体４０とは別に設ける場合に、このコンピュータ５０に併設したり、このコンピュータ５０を有線又は無線で通信可能としても良い。
【産業上の利用可能性】
【0102】
本発明は、クレーン、クレーン本体及びプログラムについて産業上の利用可能性がある。
【符号の説明】
【0103】
１０ クレーン
２０ クレーン本体
２１ 下部走行体
２２ 上部旋回体
２２１ 旋回フレーム
２３ ブーム
２４１ 主巻ウインチ
２４４ 主フック
３０ クレーン端末
３１ コントローラ
３１１ 自律制御部（クレーン制御部、支援部）
３１２ 情報提供部（支援部）
３１３ 作業範囲設定部
３１４ 経路編集部
３２４ 測位部
３３２ 表示装置
３３１ 入力部
３７ 操作レバー
４０ 飛行体
４１ カメラ（撮像装置、障害検出部）
４２１ 測位部
４２２ 方位センサ
４２３ 高さセンサ
４２４ 姿勢センサ
４３ 駆動部
４４ 制御部
４４１ 地点情報取得部
４４２ 経路情報取得部
４４３ 第一の飛行制御部
４４４ 第二の飛行制御部
４４５ 吊荷情報取得部
４７３ ビーコン受信部
４７４ ビーコン発信器
４９ 操縦装置
４９３ 表示部
４９４ 操作部
５０ コンピュータ
Ｂ 編集対象箇所
Ｄ 目的地
Ｈ 障害物
Ｉ 干渉エリア
Ｌ 吊荷
Ｍ マーキング
Ｎ ナビゲーションメッセージ
Ｐ ポインタ
Ｒ 経路
Ｒ１ 上方回避ルート
Ｒ２ 水平回避ルート
Ｓ 出発地
Ｗ 作業範囲
２０ クレーン本体
２１ 下部走行体
２２ 上部旋回体
２２１ 旋回フレーム
２３ ブーム
２４１ 主巻ウインチ
２４４ 主フック
３０ クレーン端末
３１ コントローラ
３１１ 自律制御部（クレーン制御部、支援部）
３１２ 情報提供部（支援部）
３１３ 作業範囲設定部
３１４ 経路編集部
３２４ 測位部
３３２ 表示装置
３３１ 入力部
３７ 操作レバー
４０ 飛行体
４１ カメラ（撮像装置、障害検出部）
４２１ 測位部
４２２ 方位センサ
４２３ 高さセンサ
４２４ 姿勢センサ
４３ 駆動部
４４ 制御部
４４１ 地点情報取得部
４４２ 経路情報取得部
４４３ 第一の飛行制御部
４４４ 第二の飛行制御部
４４５ 吊荷情報取得部
４７３ ビーコン受信部
４７４ ビーコン発信器
４９ 操縦装置
４９３ 表示部
４９４ 操作部
５０ コンピュータ
Ｂ 編集対象箇所
Ｄ 目的地
Ｈ 障害物
Ｉ 干渉エリア
Ｌ 吊荷
Ｍ マーキング
Ｎ ナビゲーションメッセージ
Ｐ ポインタ
Ｒ 経路
Ｒ１ 上方回避ルート
Ｒ２ 水平回避ルート
Ｓ 出発地
Ｗ 作業範囲
【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】