特許 7533291 ウインチ監視方法、ウインチ監視装置、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】

(24)【登録日】2024-08-05

(45)【発行日】2024-08-14

(54)【発明の名称】ウインチ監視方法、ウインチ監視装置、クレーン

(51)【国際特許分類】

   B66C 13/00 20060101AFI20240806BHJP

   B66D 1/54 20060101ALI20240806BHJP

【ＦＩ】

B66C13/00 D

B66D1/54 A

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021038108

(22)【出願日】2021-03-10

(65)【公開番号】P2022138304

(43)【公開日】2022-09-26

【審査請求日】2023-11-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000246273

【氏名又は名称】コベルコ建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100167302

【弁理士】

【氏名又は名称】種村 一幸

(74)【代理人】

【識別番号】100135817

【弁理士】

【氏名又は名称】華山 浩伸

(74)【代理人】

【識別番号】100141298

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 文典

(72)【発明者】

【氏名】前藤 鉄兵

(72)【発明者】

【氏名】中山 浩樹

(72)【発明者】

【氏名】百濟 和文

(72)【発明者】

【氏名】小川 洋平

【審査官】三宅 達

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１０５４３８９８３（ＣＮ，Ａ）

【文献】国際公開第２００９／０４７７１９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－１２５１６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１３８４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０４４７７７２３（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６６Ｃ １３／００

Ｂ６６Ｄ １／５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ドラムにロープを巻き取るウインチ装置の状態を監視するウインチ監視方法であって、
前記ドラムに向けて配置されたカメラによる撮影画像を取得することと、
前記撮影画像に基づいて前記ロープの巻き取り不良の有無および前記巻き取り不良の程度を表す不良度を判定し、判定結果を出力することと、
前記ウインチ装置の稼働実績の情報を取得することと、
前記不良度と前記稼働実績とに応じて前記ウインチ装置の稼働余寿命を予測し、予測結果を出力することと、を含むウインチ監視方法。

【請求項2】

前記稼働余寿命を予測することは、
前記不良度が進行するごとに、前記不良度の進行の程度と前記不良度の進行に要した期間における前記稼働実績とに応じて前記巻き取り不良の進行ペースを判定することと、
前記不良度が予め定められた限界程度まで前記進行ペースで進行するまでに前記ウインチ装置に許容される稼働状態を前記稼働余寿命として予測することと、を含む、請求項１に記載のウインチ監視方法。

【請求項3】

前記稼働実績は、前記ウインチ装置による前記ドラムの回転駆動時間、前記ロープの巻き取り長さおよび前記ロープの巻き取り回数のうちの１つまたは複数の実績を含み、
前記稼働余寿命は、前記ウインチ装置に許容される前記回転駆動時間、前記巻き取り長さおよび前記巻き取り回数のうちの１つまたは複数を含む、請求項１または請求項２に記載のウインチ監視方法。

【請求項4】

ドラムにロープを巻き取るウインチ装置の状態を監視するウインチ監視方法であって、
前記ドラムに向けて配置されたカメラによる撮影画像を取得することと、
前記撮影画像に基づいて前記ロープの巻き取り不良の有無および前記巻き取り不良の程度を表す不良度を判定し、判定結果を出力することと、を含み、
前記不良度を判定することは、
前記ドラムからの前記ロープの繰り出し位置を特定することと、
前記ドラムにおける前記ロープの巻き取りの層数を特定することと、
それぞれ前記繰り出し位置の候補および前記層数の候補の組み合わせに対応付けられ、さらに良好状態または予め定められた複数の不良度候補のいずれかに対応付けられた複数の参照画像の候補の中から前記撮影画像についての前記繰り出し位置および前記層数に対応し、前記複数の不良度候補に対応する前記複数の参照画像を選択することと、
前記撮影画像を入力画像とし、前記入力画像のパターン認識により、前記入力画像が前記良好状態および前記複数の不良度候補のうちのいずれに対応するかを判定するパターン認識処理を実行することと、を含み、
前記パターン認識処理は、前記撮影画像と選択された前記複数の参照画像との近似度を判定することにより前記良好状態または前記不良度を判定する処理である、ウインチ監視方法。

【請求項5】

ドラムにロープを巻き取るウインチ装置の状態を監視するウインチ監視方法であって、
前記ドラムに向けて配置されたカメラによる撮影画像を取得することと、
前記撮影画像に基づいて前記ロープの巻き取り不良の有無および前記巻き取り不良の程度を表す不良度を判定し、判定結果を出力することと、を含み、
前記不良度を判定することは、前記撮影画像を入力画像とし、前記入力画像のパターン認識により、前記入力画像が良好状態および予め定められた複数の不良度候補のうちのいずれに対応するかを判定するパターン認識処理を実行することを含み、
前記パターン認識処理は、前記良好状態および前記複数の不良度候補に対応する複数のサンプル画像を教師データとして予め学習された学習モデルにより、前記入力画像を前記良好状態および前記複数の不良度候補のうちのいずれかに分類する処理であり、
前記不良度を判定することは、
前記ドラムからの前記ロープの繰り出し位置を特定することと、
前記ドラムにおける前記ロープの巻き取りの層数を特定することと、
それぞれ前記繰り出し位置の候補および前記層数の候補の組み合わせに対応付けられた複数の前記学習モデルの候補の中から前記撮影画像についての前記繰り出し位置および前記層数に対応する前記学習モデルを前記パターン認識処理に用いられるモデルとして選択することと、を含む、ウインチ監視方法。

【請求項6】

前記巻き取り不良の判定結果に対応付けられたマニュアルデータを取得し、前記マニュアルデータに基づく案内情報を出力することをさらに含む、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のウインチ監視方法。

【請求項7】

ウインチ装置のドラムへ向けて配置されるカメラと、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のウインチ監視方法の処理を実行するプロセッサーと、を備えるウインチ監視装置。

【請求項8】

吊荷またはブームを支えるロープを巻き取るドラムおよび前記ドラムを回転させるモーターを備えるウインチ装置と、
請求項７に記載のウインチ監視装置と、を備えるクレーン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウインチ装置のドラムにおけるロープの巻き取り状態を監視するウインチ監視方法およびウインチ監視装置と、そのウインチ監視装置を備えるクレーンとに関する。

【背景技術】

【0002】

クレーンは、各種のロープを備える。前記ロープは、ブームを支える起伏ロープまたは前記ブームから垂下された状態でフックを介して吊荷を支える吊りロープなどである。

【0003】

さらに、前記クレーンは、前記ロープを巻き取る複数のウインチ装置を備える。前記ウインチ装置は、前記ロープを巻き取るドラムおよび前記ドラムを回転させるモーターを備える。

【0004】

前記ドラムにおける前記ロープの巻き取り状態が乱れる場合がある。前記ロープの巻き取りが乱れた状態は、乱巻き状態と称される。前記乱巻き状態が発生すると、例えば前記吊荷が一時的に急降下するなど、危険な状況に繋がるおそれがある。

【0005】

そこで、前記クレーンは、前記ウインチ装置を撮影するカメラと、前記カメラにより得られる映像をキャビン内において表示する表示装置とを備えることが多い（例えば、特許文献１参照）。

【0006】

前記クレーンの操縦者は、前記乱巻き状態を確認した場合、前記ロープの巻き直しのための操作を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２００４－１３７０３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ところで、前記操縦者は、各種の操作を行う際に、前記表示装置の映像と前記吊荷または前記ブームの動きなどの他の状況とを並行して監視する必要がある。そのため、前記乱巻き状態の発見の遅れまたは見逃しが発生するおそれがある。

【0009】

また、前記ロープの巻き取り状態は、前記ウインチ装置の作動時間および作動回数が増えるに従って、軽度の不良状態から前記ロープの巻き直し動作を必要とする重度の不良状態へ進行することが多い。

【0010】

従って、前記ロープの巻き取りの不良状態が、前記ウインチ装置の作動を許容される軽度の段階で検出されれば、前記クレーンの作業計画の立案が容易になる。さらに、前記不良状態が重度の段階へ進行するまでの前記ウインチ装置の稼働余寿命が予測されれば、前記クレーンの作業計画の立案がより容易になる。

【0011】

本発明の目的は、ウインチ装置のドラムにおけるロープの巻き取り不良を軽度の段階で速やかに判定できるウインチ監視方法、ウインチ監視装置およびクレーンを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の一の局面に係るウインチ監視方法は、ドラムにロープを巻き取るウインチ装置の状態を監視する方法である。前記ウインチ監視方法は、前記ドラムに向けて配置されたカメラによる撮影画像を取得することを含む。前記ウインチ監視方法は、前記撮影画像に基づいて前記ロープの巻き取り不良の有無および前記巻き取り不良の程度を表す不良度を判定し、判定結果を出力することをさらに含む。

【0013】

本発明の他の局面に係るウインチ監視装置は、ウインチ装置のドラムへ向けて配置されるカメラと、前記ウインチ監視方法の処理を実行するプロセッサーと、を備える。

【0014】

本発明の他の局面に係るクレーンは、吊荷またはブームを支えるロープを巻き取るドラムおよび前記ドラムを回転させるモーターを備えるウインチ装置と、前記ウインチ監視装置と、を備える。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、ウインチ装置のドラムにおけるロープの巻き取り不良を軽度の段階で速やかに判定できるウインチ監視方法、ウインチ監視装置およびクレーンを提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、実施形態に係るクレーンの構成図である。

【図2】図２は、実施形態に係るクレーンにおける制御関連機器の構成を表すブロック図である。

【図3】図３は、実施形態に係るクレーンにおけるメインコントローラー、ＥＣＵおよび画像処理装置の構成を表すブロック図である。

【図4】図４は、実施形態に係るクレーンが備えるウインチ装置の斜視図である。

【図5】図５は、実施形態に係るクレーンにおけるウインチ監視処理の手順の一例を示すフローチャートである。

【図6】図６は、実施形態に係るクレーンが備えるカメラにより得られる撮影画像の一例を示す図である。

【図7】図７は、ウインチ監視処理におけるロープ巻き取りの不良度とウインチ装置の稼働実績および稼働余寿命との関係の第１例を示す図である。

【図8】図８は、ウインチ監視処理におけるロープ巻き取りの不良度とウインチ装置の稼働実績および稼働余寿命との関係の第２例を示す図である。

【図9】図９は、実施形態に係るクレーンのウインチ監視処理における第１応用例に係る不良度判定処理の手順の一例を示すフローチャートである。

【図10】図１０は、応用例に係る不良度判定処理において撮像画像に基づき導出される評価パラメータの説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【0018】

［クレーン１０の概略構成］
実施形態に係るクレーン１０は、吊り荷を吊り上げつつ移動させる作業機械である。

【0019】

図１に示されるように、クレーン１０は、下本体部１１、上本体部１２、キャブ１３、ガントリ１５、第１ウインチ装置１６ａ、第２ウインチ装置１６ｂ、カウンターウェイト１７、ブーム２１、ブームポイントアイドラーシーブ２２、起伏ロープ３１ａ、カウンターウェイト１７、フック３０、ガントリシーブ２３、起伏ロープ３１ａおよび吊りロープ３１ｂなどを備える。

【0020】

上本体部１２は、キャブ１３、ガントリ１５、第１ウインチ装置１６ａおよび第２ウインチ装置１６ｂと一体に構成されている。ガントリ１５は、上本体部１２から起立する状態で上本体部１２に固定されている。さらに、上本体部１２は、第１ウインチ装置１６ａ、第２ウインチ装置１６ｂ、カウンターウェイト１７およびブーム２１を支持している。

【0021】

下本体部１１は、上本体部１２を旋回可能に支持する台座部分である。上本体部１２は、下本体部１１に設けられた不図示の駆動源によって旋回駆動される旋回体である。

【0022】

上本体部１２が旋回する場合、キャブ１３、ガントリ１５、第１ウインチ装置１６ａおよび第２ウインチ装置１６ｂも、上本体部１２とともに旋回する。

【0023】

図１に示されるクレーン１０は移動式クレーンである。そのため、クレーン１０は、走行装置１４をさらに備える。走行装置１４は、下本体部１１を支持し、走行可能である。図１は、走行装置１４がクローラー式の装置である例を示す。

【0024】

操縦者は、キャブ１３内でクレーン１０を操縦する。ブーム２１は、その根元のブームフットが上本体部１２に連結されている。ブーム２１は、上本体部１２と連結された前記根元部を中心にして起伏可能である。

【0025】

第１ウインチ装置１６ａおよびガントリ１５は、起伏ロープ３１ａを介してブーム２１を支える。即ち、起伏ロープ３１ａは、ブーム２１を支える。起伏ロープ３１ａは、ブーム２１の先端部から、ガントリ１５に設けられたガントリシーブ２３を経て、第１ウインチ装置１６ａへ張り渡されている。

【0026】

また、第２ウインチ装置１６ｂは、ブーム２１の先端部のブームポイントアイドラーシーブ２２に掛けられた吊りロープ３１ｂを介してフック３０およびフック３０に吊される吊荷を支える。即ち、吊りロープ３１ｂは、フック３０を介して前記吊荷を支える。

【0027】

第１ウインチ装置１６ａは、起伏ロープ３１ａの巻き取り、または、繰り出しを行うことにより、ブーム２１を起伏させる。第２ウインチ装置１６ｂは、吊りロープ３１ｂの巻き取り、または、繰り出しを行うことにより、フック３０を昇降させる。

【0028】

以下の説明において、第１ウインチ装置１６ａおよび第２ウインチ装置１６ｂそれぞれのことをウインチ装置１６と称する。また、ウインチ装置１６が巻き取る起伏ロープ３１ａまたは吊りロープ３１ｂのことをロープ３１と称する。

【0029】

図４に示されるように、ウインチ装置１６は、ドラム１６１および駆動装置１６２を備える。ドラム１６１は、ロープ３１を巻き取る胴部１６１ａと、胴部１６１ａの両端に形成された一対のフランジ部１６１ｂと、回転軸１６１ｃとを含む。

【0030】

ドラム１６１の回転軸１６１ｃが、軸受部１６３によって回転可能に支持されている。以下の説明において、ウインチ装置１６におけるドラム１６１の回転軸１６１ｃに沿う方向のことを軸方向Ｄ１と称する。

【0031】

駆動装置１６２は、ドラム１６１を回転駆動する。駆動装置１６２は、ドラム１６１を回転駆動させるモーター１６２ａを備える。例えば、モーター１６２ａは、油圧ポンプ４２から供給される油によって作動する油圧モーターである。なお、駆動装置１６２は、モーター１６２ａの回転力をドラム１６１へ伝達する不図示のギヤも備える。

【0032】

カウンターウェイト１７は、ブーム２１、フック３０および前記吊り荷の荷重とのバランスをとる。

【0033】

図２に示されるように、クレーン１０は、エンジン４１、油圧ポンプ４２および油圧制御弁４３などの駆動系の機器を備える。さらに、クレーン１０は、メインコントローラー６１およびＥＣＵ（Engine Control Unit）６２などの制御系の機器を備える。

【0034】

さらに、クレーン１０は、キャブ１３内に設けられた操作装置５１および表示装置５２などのヒューマンインターフェースのための装置と、クレーン１０の状態を検出する検出装置４４とを備える。検出装置４４は、各種のセンサーを含む。

【0035】

操作装置５１は、前記操縦者の操作を受け付ける装置である。表示装置５２は情報を表示する装置である。操作装置５１は、操作レバー５１１、操作ボタン５１２および入力装置５１３などを含む。

【0036】

入力装置５１３は、前記操縦者による情報入力を受け付ける。例えば、入力装置５１３は、表示装置５２と一体に構成されたタッチパネルなどである。また、入力装置５１３が、前記操縦者の音声操作による情報入力を受け付ける装置であってもよい。

【0037】

検出装置４４は、荷重センサー４４１および繰り出し長さ検出装置４４２などを含む。荷重センサー４４１は、前記吊荷の重さを検出する。繰り出し長さ検出装置４４２は、ウインチ装置１６のドラム１６１から繰り出されているロープ３１の長さを検出する。

【0038】

以下の説明において、繰り出し長さ検出装置４４２により検出されるドラム１６１からのロープ３１の繰り出し長さのことを検出繰り出し長さと称する。

【0039】

例えば、繰り出し長さ検出装置４４２は、モーター１６２ａの第１回転方向および第２回転方向それぞれへの回転回数を積算し、前記第１回転方向への回転回数の積算値から前記第２回転方向への回転回数の積算値を減算して得られる値を積算回転回数として導出する。

【0040】

さらに、繰り出し長さ検出装置４４２は、前記積算回転回数をロープ３１の繰り出し長さへ変換する変換情報を予め保有しており、前記積算回転回数および前記変換情報に基づいて前記検出繰り出し長さを導出する。

【0041】

前記変換情報は、例えば変換式またはルックアップテーブルなどである。なお、前記変換情報は、ドラム１６１におけるロープ３１の巻き取り層の数が増えるごとに、ドラム１６１の１回転当たりの巻き取り長さ、または、繰り出し長さが大きくなることが反映された情報である。

【0042】

また、繰り出し長さ検出装置４４２が、ブームポイントアイドラーシーブ２２またはガントリシーブ２３の回転回数をカウントする回転センサーを備えることも考えられる。この場合、繰り出し長さ検出装置４４２は、前記回転センサーにより検出される回転回数の積算値を、前記検出繰り出し長さへ変換する。

【0043】

前記第１回転方向は、ドラム１６１がロープ３１を繰り出す方向の回転方向であり、前記第２回転方向は、ドラム１６１がロープ３１を巻き取る方向の回転方向である。

【0044】

本実施形態において、繰り出し長さ検出装置４４２は、第１ウインチ装置１６ａによる起伏ロープ３１ａの繰り出し長さを検出する装置と、第２ウインチ装置１６ｂによる吊りロープ３１ｂの繰り出し長さを検出する装置とを含む。

【0045】

各種の検出装置４４の検出結果は、メインコントローラー６１およびＥＣＵ６２へ入力される。

【0046】

メインコントローラー６１、ＥＣＵ６２および表示装置５２は、ＣＡＮ（Controller Area Network）などの車内ＬＡＮ（Local Area Network）を通じて相互に通信可能である。本実施形態において、前記車内ＬＡＮの通信媒体は、ＣＡＮ－ＢＵＳなどのバス９である。

【0047】

エンジン４１は、油圧ポンプ４２を駆動するディーゼルエンジンである。油圧制御弁４３が、メインコントローラー６１からの制御信号に従って不図示の油圧モーターなどの目的の駆動部へ圧縮油を供給する。前記駆動部は、ウインチ装置１６または上本体部１２などの駆動対象を駆動する。ウインチ装置１６のモーター１６２ａは、前記駆動部の一例である。

【0048】

メインコントローラー６１は、操作装置５１に対する操作または各種の検出装置４４の検出結果に応じて、油圧制御弁４３などの制御対象を制御する。例えば、メインコントローラー６１は、検出装置４４により検出される操作レバー５１１に対する操作量に応じて、ウインチ装置１６のモーター１６２ａを制御する。また、メインコントローラー６１は、表示装置５２を制御する。

【0049】

さらに、メインコントローラー６１は、第１カメラ４５ａにより得られる第１撮影映像の信号、および、第２カメラ４５ｂにより得られる第２撮影映像の信号を入力する。そして、メインコントローラー６１は、前記第１撮影映像および前記第２撮影映像の一方または両方を表示装置５２に表示させることができる。

【0050】

以下の説明において、ウインチ装置１６に対応する第１カメラ４５ａまたは第２カメラ４５ｂのことをカメラ４５と称する。カメラ４５は、ウインチ装置１６の軸方向Ｄ１に交差する方向からウインチ装置１６のドラム１６１に向けて配置されている。

【0051】

メインコントローラー６１は、カメラ４５により得られる画像に対する画像処理も実行するが、その処理については後述する。なお、メインコントローラー６１のＭＰＵ６０１の他に設けられるプロセッサーが、所定のプログラムを実行することによって画像処理を行ってもよい。

【0052】

ＥＣＵ６２は、各種の検出装置４４の検出結果に応じて、または、メインコントローラー６１からの制御指令に従って、エンジン４１を制御する。また、ＥＣＵ６２が、メインコントローラー６１からの前記制御指令に従って油圧制御弁４３の一部などのエンジン４１以外の機器を制御してもよい。メインコントローラー６１およびＥＣＵ６２は、制御装置の一例である。

【0053】

表示装置５２は、メインコントローラー６１の制御に従ってクレーン１０の状態を表示する。例えば、表示装置５２は、表示灯、表示計器およびパネルディスプレーのうちの１つまたは複数を含む。メインコントローラー６１は、表示装置５２などの各種の機器を制御する。

【0054】

図１，２に示されるように、クレーン１０は、第１カメラ４５ａおよび第２カメラ４５ｂをさらに備える。さらに、クレーン１０は、通信装置６３も備える（図２参照）。

【0055】

図１に示される例では、第１カメラ４５ａは、上本体部１２に固定された支持台１２ａによって支持されている。第２カメラ４５ｂは、ガントリ１５によって支持されている。

【0056】

第１カメラ４５ａは、第１ウインチ装置１６ａの軸方向Ｄ１に交差する方向から第１ウインチ装置１６ａのドラム１６１に向けて配置されている。同様に、第２カメラ４５ｂは、第２ウインチ装置１６ｂの軸方向Ｄ１に交差する方向から第２ウインチ装置１６ｂのドラム１６１に向けて配置されている。

【0057】

通信装置６３は、端末装置１００などの外部装置と無線通信を実行する（図２参照）。メインコントローラー６１およびＥＣＵ６２は、通信装置６３を通じて前記外部装置との通信を実行する。

【0058】

例えば、通信装置６３は、モバイル通信網またはＷｉ－Ｆｉ（登録商標）などの無線通信回線を通じて前記外部装置との通信を実行する。

【0059】

図３に示されるように、メインコントローラー６１およびＥＣＵ６２は、それぞれＭＰＵ（Miro Processing Unit）６０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）６０２、不揮発性メモリ６０３、信号インターフェイス６０４およびバスインターフェイス６０５などを備える。なお、ＲＡＭ６０２および不揮発性メモリ６０３は、コンピューター読み取り可能な記憶装置である。

【0060】

ＭＰＵ６０１は、予め不揮発性メモリ６０３に記憶されたプログラムを実行することにより、各種のデータ処理および制御を実行するプロセッサーの一例である。

【0061】

ＲＡＭ６０２は、ＭＰＵ６０１によって実行される前記プログラムおよびＭＰＵ６０１が導出もしくは参照するデータを一時記憶する揮発性のメモリである。

【0062】

不揮発性メモリ６０３は、ＭＰＵ６０１によって実行される前記プログラムおよびＭＰＵ６０１が参照するデータを予め記憶する。例えば、不揮発性メモリ６０３がＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）またはフラッシュメモリなどであることが考えられる。

【0063】

信号インターフェイス６０４は、検出装置４４の検出信号をデジタルデータへ変換してＭＰＵ６０１へ伝送する。さらに、信号インターフェイス６０４は、ＭＰＵ６０１が出力する制御指令を電流信号または電圧信号などの制御信号へ変換し、制御対象の機器へ出力する。

【0064】

バスインターフェイス６０５は、自装置のＭＰＵ６０１と他装置のＭＰＵ６０１との間のバス９を通じたデータ通信を中継する。

【0065】

ウインチ装置１６において、ドラム１６１におけるロープ３１の巻き取り状態が乱れる場合がある。ロープ３１の巻き取りが乱れた状態は、乱巻き状態と称される。前記乱巻き状態が発生すると、例えば前記吊荷が一時的に急降下するなど、危険な状況に繋がるおそれがある。

【0066】

そこで、クレーン１０は、ウインチ装置１６を撮影するカメラ４５と、カメラ４５により得られる映像をキャブ１３内において表示する表示装置５２とを備える。

【0067】

前記操縦者は、表示装置５２の映像を監視しながら各種の操作を行うことができる。そして、前記操縦者は、前記乱巻き状態を確認した場合、ロープ３１の巻き直しのための操作を行う。

【0068】

ところで、前記操縦者は、各種の操作を行う際に、表示装置５２の映像と前記吊荷またはブーム２１の動きなどの他の状況とを並行して監視する必要がある。そのため、前記乱巻き状態の発見の遅れまたは見逃しが発生するおそれがある。

【0069】

また、ロープ３１の巻き取り状態は、ウインチ装置１６の作動時間および作動回数が増えるに従って、軽度の不良状態からロープ３１の巻き直し動作を必要とする重度の不良状態へ進行することが多い。

【0070】

従って、ロープ３１の巻き取りの不良状態が、ウインチ装置１６の作動を許容される軽度の段階で検出されれば、クレーン１０の作業計画の立案が容易になる。さらに、前記不良状態が重度の段階へ進行するまでのウインチ装置１６の稼働余寿命が予測されれば、クレーン１０の作業計画の立案がより容易になる。

【0071】

一方、クレーン１０において、カメラ４５およびメインコントローラー６１のＭＰＵ６０１は、ウインチ装置１６の状態を監視するウインチ監視装置７を構成している。ウインチ監視装置７は、後述するウインチ監視処理を実行することにより、ドラム１６１におけるロープ３１の巻き取り不良を軽度の段階で速やかに判定できる（図５参照）。

【0072】

本実施形態において、メインコントローラー６１のＭＰＵ６０１が所定のプログラムを実行することにより、メインコントローラー６１は、主処理部６１１、画像処理部６１２、不良判定部６１３、寿命予測部６１４、通知部６１５およびウインチ制御部６１６として動作する。

【0073】

前記ウインチ監視処理において、不良判定部６１３は、カメラ４５による撮影画像ＩＭ１に基づいてロープ３１の巻き取り不良の有無および前記巻き取り不良の程度を表す不良度を判定する（図６参照）。

【0074】

また、前記ウインチ監視処理において、寿命予測部６１４は、前記不良度とウインチ装置１６の稼働実績とに応じてウインチ装置１６の稼働余寿命を予測する。

【0075】

［ウインチ監視処理］
以下、図５に示されるフローチャートを参照しつつ、ウインチ監視装置７が実行するウインチ監視処理の手順の一例について説明する。

【0076】

前記ウインチ監視処理は、ウインチ装置の状態を監視するウインチ監視方法の実施例である。また、メインコントローラー６１のＭＰＵ６０１は、前記ウインチ監視方法の処理を実行するプロセッサーの一例である。

【0077】

以下の説明では、前記ウインチ監視処理が、ウインチ装置１６およびカメラ４５について実行されることを示す。これは、前記ウインチ監視処理が、第１ウインチ装置１６ａおよび第１カメラ４５ａと、第２ウインチ装置１６ｂおよび第２カメラ４５ｂとのそれぞれについて実行されることを意味する。

【0078】

主処理部６１１は、エンジン４１が始動したとき、または、入力装置５１３に対して予め定められた開始操作が行われたときに、前記ウインチ監視処理を開始する。以下の説明において、Ｓ１０１，Ｓ１０２，…は、前記ウインチ監視処理における複数の工程の識別符号を表す。前記ウインチ監視処理において、まず、工程Ｓ１０１の処理が実行される。

【0079】

＜工程Ｓ１０１＞
工程Ｓ１０１において、画像処理部６１２は、カメラ４５から撮影画像ＩＭ１を取得する。即ち、画像処理部６１２が、カメラ４５から撮影画像ＩＭ１の信号を入力する。その後、画像処理部６１２は、処理を工程Ｓ１０２へ移行させる。

【0080】

＜工程Ｓ１０２＞
工程Ｓ１０２において、画像処理部６１２は、撮影画像ＩＭ１の全領域のうちの一部である対象領域Ａ１を設定する。対象領域Ａ１は、ドラム１６１の一対のフランジ部１６１ｂの間の領域に対応する画像領域である。

【0081】

例えば、画像処理部６１２は、撮影画像ＩＭ１における予め定められた基準領域Ａ０から、予め定められた目標画像を抽出し、その目標画像の位置を基準位置Ｐ１として設定する。

【0082】

さらに、画像処理部６１２は、基準位置Ｐ１に対して予め定められた相対的な位置関係にある予め定められた形状および大きさの領域を、基準領域Ａ０として設定する。基準領域Ａ０の形状および大きさは、カメラ４５の特性と、カメラ４５とドラム１６１との位置関係と、カメラ４５の向きとによって定まる。

【0083】

図６に示される例において、前記目標画像は、一対のフランジ部１６１ｂのうちの一方の端部の画像である。

【0084】

例えば、前記目標画像の特徴量を表す特徴データが、予めメインコントローラー６１の不揮発性メモリ６０３に記憶されていることが考えられる。この場合、画像処理部６１２は、撮影画像ＩＭ１の基準領域Ａ０から前記特徴データが表す特徴量との間で予め定められた近似条件を満たす特徴量を有する部分画像を抽出することにより、前記目標画像を抽出する。

【0085】

例えば、画像の色、ＨＯＧ（Histograms of Oriented Gradients）、ＳＩＦＴ（Scale-Invariant Feature Transform）およびＳＵＲＦ（Speeded Up Robust Features）のうちの１つまたは複数が、前記特徴量として採用されることが考えられる。

【0086】

基準領域Ａ０が、撮影画像ＩＭ１から抽出される前記目標画像の位置に基づいて設定されることにより、ドラム１６１の振動幅が画像処理において無視できない大きさであっても、基準領域Ａ０が適切に設定される。

【0087】

画像処理部６１２は、対象領域Ａ１を設定した後、処理を工程Ｓ１０３へ移行させる。

【0088】

＜工程Ｓ１０３＞
工程Ｓ１０３において、画像処理部６１２は、撮影画像ＩＭ１に基づいてドラム１６１におけるロープ３１の繰り出し位置Ｐ２，Ｐ３を特定する。その後、画像処理部６１２は、処理を工程Ｓ１０３へ移行させる。

【0089】

本実施形態において、画像処理部６１２は、対象領域Ａ１の内側と外側とに亘って軸方向Ｄ１に交差する方向に延びる延出ロープＲ１の画像の位置を繰り出し位置Ｐ２，Ｐ３として特定する。

【0090】

例えば、画像処理部６１２は、対象領域Ａ１の上境界線ＬＡ１に交差するロープ３１の画像を延出ロープＲ１の画像として検出する。延出ロープＲ１の画像は、周知のエッジ検出処理または色抽出処理などによって検出される。

【0091】

例えば、繰り出し位置Ｐ２，Ｐ３は、延出ロープＲ１の画像の左右の境界の位置を表す左繰り出し位置Ｐ２および右繰り出し位置Ｐ３を含む。この場合、左繰り出し位置Ｐ２から右繰り出し位置Ｐ３までの範囲が延出ロープＲ１の位置である。

【0092】

＜工程Ｓ１０４＞
工程Ｓ１０４において、画像処理部６１２は、ドラム１６１におけるロープ３１の巻き取りの層数を特定する。その後、画像処理部６１２は、処理を工程Ｓ１０５へ移行させる。前記層数は、ドラム１６１におけるロープ３１の巻き取り層が何層目であるかを表す。

【0093】

例えば、画像処理部６１２は、軸方向Ｄ１に沿う予め定められた基準線からドラム１６１における最上層のロープ３１までの積層方向Ｄ２の距離Ｙ１に応じて前記層数を特定する。距離Ｙ１と前記層数との対応関係は予め定められている。

【0094】

なお、ロープ３１の繰り出し長さと前記層数とは予め定められた対応関係を示す。従って、主処理部６１１が、繰り出し長さ検出装置４４２の検出結果に応じて前記層数を特定してもよい。

【0095】

ここで、工程Ｓ１０５の処理の説明の前に、後述する工程Ｓ１０６の処理について説明する。

【0096】

不良判定部６１３は、後述する工程Ｓ１０６において、撮影画像ＩＭ１における対象領域Ａ１の画像を入力画像とし、前記入力画像のパターン認識により、前記入力画像が良好状態および前記不良度の予め定められた複数の不良度候補のうちのいずれに対応するかを判定するパターン認識処理を実行する。

【0097】

前記良好状態は、ロープ３１の巻き取り不良が生じていない状態である。前記不良度候補は、予め定められた前記不良度の候補である。

【0098】

本実施形態において、前記不良度は、１～ＮまでのＮ段階の候補のいずれかで表される。この場合、前記複数の不良度候補は、１～Ｎまでの評価値である。

【0099】

ここで、前記不良度が１であることは、ロープ３１の巻き取り状態が不良状態の中で最も軽度であることを示す。前記不良度がＮであることは、ロープ３１の巻き直し動作を必要とする最も重度の不良状態を示す。前記不良度がＮであることは、前記不良度が限界程度であることの一例である。

【0100】

本実施形態において、前記パターン認識処理は、前記良好状態および前記複数の不良度候補に対応する複数のサンプル画像を教師データとして予め学習された学習モデルにより、前記入力画像を前記良好状態および前記複数の不良度候補のうちのいずれかに分類する処理である。

【0101】

例えば、前記学習モデルは、ランダムフォレストと称される分類型の機械学習アルゴリズムが採用されたモデル、ＳＶＭ（Support Vector Machine）と称される機械学習アルゴリズムが作用されたモデル、またはＣＮＮ（Convolutional Neural Network）アルゴリズムが採用されたモデルなどである。

【0102】

＜工程Ｓ１０５＞
工程Ｓ１０５において、不良判定部６１３は、予め登録された複数の候補モデルの中から前記不良度の判定に用いられる前記学習モデルを選択する。その後、不良判定部６１３は、処理を工程Ｓ１０６へ移行させる。

【0103】

前記学習モデルは、前記良好状態および前記複数の不良度候補に対応する複数のサンプル画像を教師データとして予め学習された画像認識のモデルである。前記複数の候補モデルは、前記学習モデルの複数の候補である。前記複数の候補モデルのデータは、メインコントローラー６１の不揮発性メモリ６０３に記憶されている。

【0104】

前記複数のサンプル画像は、それぞれカメラ４５により得られた画像における対象領域Ａ１の画像であり、前記ウインチ監視処理が実行される前に前記学習モデルの学習のために得られた画像である。

【0105】

本実施形態において、前記複数の候補モデルは、それぞれ繰り出し位置Ｐ２，Ｐ３の候補および前記層数の候補の組み合わせに対応付けられている。即ち、前記複数の候補モデルは、それぞれ繰り出し位置Ｐ２，Ｐ３および前記層数の組み合わせが異なる前記サンプル画像を教師データとして学習された前記学習モデルである。

【0106】

不良判定部６１３は、前記複数の候補モデルの中から撮影画像ＩＭ１についての繰り出し位置Ｐ２，Ｐ３および前記層数に対応する１つを前記パターン認識処理に用いられる前記学習モデルをとして選択する。

【0107】

一般に、前記不良度の判定精度を高めるために、膨大な前記教師データが前記学習モデルの学習のために必要となる。しかしながら、膨大な数の前記サンプル画像を用意することは多大な手間を要する。

【0108】

一方、本実施形態では、前記教師データとなる前記サンプル画像が、繰り出し位置Ｐ２，Ｐ３および前記層数の組み合わせによって予め分類され、分類ごとにモデルの学習が行われる。これにより、比較的少ない前記サンプル画像が用意されるだけで、判定精度の高い前記複数の候補モデルが得られる。

【0109】

＜工程Ｓ１０６＞
工程Ｓ１０６において、不良判定部６１３は、撮影画像ＩＭ１における対象領域Ａ１の画像に基づいて前記不良度を判定する。

【0110】

具体的には、不良判定部６１３は、撮影画像ＩＭ１における対象領域Ａ１の画像を前記入力画像として工程Ｓ１０５で選択された前記学習モデルに適用することにより、前記入力画像を前記良好状態およびＮ段階の前記不良度候補のうちのいずれかに分類する。

【0111】

そして、不良判定部６１３は、判定結果が前記良好状態である場合に、処理を工程Ｓ１０１へ移行させ、前記不良度の判定値が前記限界程度である場合に、処理を工程Ｓ１１２へ以降させ、前記不良度の判定値がその他の状態である場合に、処理を工程Ｓ１０７へ移行させる。

【0112】

＜工程Ｓ１０７＞
工程Ｓ１０７において、寿命予測部６１４は、ウインチ装置１６の稼働実績の情報を取得する。その後、寿命予測部６１４は、処理を工程Ｓ１０８へ移行させる。

【0113】

例えば、ウインチ制御部６１６が前記稼働実績の情報をメインコントローラー６１の不揮発性メモリ６０３に記録している場合、寿命予測部６１４は、メインコントローラー６１の不揮発性メモリ６０３から前記稼働実績の情報を取得する。

【0114】

また、ウインチ制御部６１６が、前記稼働実績の情報を、通信装置６３を通じて端末装置１００または他のサーバー装置などの外部装置のストレージに記録している場合、寿命予測部６１４は、前記外部装置から通信装置６３を通じて前記稼働実績の情報を取得する。

【0115】

例えば、前記稼働実績は、ウインチ装置１６によるドラム１６１の回転駆動時間、ロープ３１の巻き取り長さ、および、ロープ３１の巻き取り回数のうちの１つまたは複数の実績を含む。

【0116】

＜工程Ｓ１０８＞
工程Ｓ１０８において、寿命予測部６１４は、前記不良度の進行の程度と前記不良度の進行に要した期間における前記稼働実績とに応じて前記巻き取り不良の進行ペースＰＳ１を判定する（図７，８参照）。

【0117】

例えば、寿命予測部６１４は、予め定められた基点以降に初めて前記巻き取り不良が発生したと判定された場合に、前記基点から前記不良度の最初の判定値ｉが得られるまでの前記稼働実績を基準稼働実績Ｗ１として設定する（図７参照）。

【0118】

さらに、寿命予測部６１４は、基準稼働実績Ｗ１の値を前記不良度の最初の判定値ｉで除算することにより、進行ペースＰＳ１を導出する（図７参照）。

【0119】

また、寿命予測部６１４は、最初に前記巻き取り不良が発生したと判定された後にさらに進行した前記不良度の判定結果が得られた場合に、前記不良度の前回の判定値ｊが得られてから前記不良度の今回の判定値ｉが得られるまでの前記稼働実績を基準稼働実績Ｗ１として設定する（図８参照）。

【0120】

さらに、寿命予測部６１４は、基準稼働実績Ｗ１の値を前記不良度の前回から今回までの進行度（ｉ－ｊ）で除算することにより、進行ペースＰＳ１を導出する（図８参照）。

【0121】

本実施形態において基準稼働実績Ｗ１は、対応期間におけるドラム１６１の回転駆動時間、ロープ３１の巻き取り長さ、および、ロープ３１の巻き取り回数のうちの１つまたは複数を含む。

【0122】

前記対応期間は、前記基点から前記不良度の最初の判定値ｉが得られるまでの期間、または、前記不良度の前回の判定値ｊが得られてから前記不良度の今回の判定値ｉが得られるまでの期間である。

【0123】

寿命予測部６１４は、進行ペースＰＳ１を判定した後、処理を工程Ｓ１０９へ移行させる。

【0124】

＜工程Ｓ１０９＞
工程Ｓ１０９において、寿命予測部６１４は、前記不良度と前記稼働実績とに応じてウインチ装置１６の稼働余寿命ＬＷ２を予測する（図７，８参照）。その後、寿命予測部６１４は、処理を工程Ｓ１１０へ移行させる。

【0125】

本実施形態において、寿命予測部６１４は、前記不良度が最重度のＮまで進行ペースＰＳ１で進行するまでにウインチ装置１６に許容される稼働状態を稼働余寿命ＬＷ２として予測する。

【0126】

本実施形態において、稼働余寿命ＬＷ２は、ウインチ装置１６に許容されるドラム１６１の回転駆動時間、ロープ３１の巻き取り長さ、および、ロープ３１の巻き取り回数のうちの１つまたは複数を含む。

【0127】

寿命予測部６１４は、前記不良度が前記限界程度のＮまで進行ペースＰＳ１で進行するまでにウインチ装置１６に許容される稼働状態を稼働余寿命ＬＷ２として予測する。

【0128】

具体的には、まず、寿命予測部６１４は、前記不良度が最新の判定値ｉから前記限界程度（Ｎ）まで進行ペースＰＳ１で進行するまでにウインチ装置１６に許容される稼働状態である基準余寿命ＬＷ１を導出する（図７，８参照）。

【0129】

例えば、寿命予測部６１４は、進行ペースＰＳ１に前記限界程度（Ｎ）と前記不良度の判定値ｉとの差を乗算することにより、基準余寿命ＬＷ１を導出する。

【0130】

さらに、寿命予測部６１４は、前記不良度の最新の判定値ｉが得られてから現在までの前記稼働実績を差分稼働実績Ｗ２として設定する（図７，８参照）。

【0131】

さらに、寿命予測部６１４は、基準余寿命ＬＷ１から差分稼働実績Ｗ２を減じることにより稼働余寿命ＬＷ２を導出する（図７，８参照）。

【0132】

＜工程Ｓ１１０＞
工程Ｓ１１０において、通知部６１５は、前記巻き取り不良の判定結果に対応付けられたマニュアルデータを取得する。その後、通知部６１５は処理を工程Ｓ１１１へ移行させる。

【0133】

前記マニュアルデータは、前記不良度の判定結果に応じて留意すべき操作などを前記操縦者などに説明する情報を含む。さらに、前記マニュアルデータは、ロープ３１の巻き直し方法など、ドラム１６１における初期の乱巻きを修正する方法に関する情報も含む。例えば、通知部６１５は、前記マニュアルデータをメインコントローラー６１の不揮発性メモリ６０３、または、前記外部装置から取得する。

【0134】

＜工程Ｓ１１１＞
工程Ｓ１１１において、通知部６１５は、前記不良度の判定結果、稼働余寿命ＬＷ２および前記マニュアルデータの情報を含む案内情報を表示装置５２および端末装置１００の一方または両方へ出力する。

【0135】

なお、通知部６１５が、前記不良度の判定結果および稼働余寿命ＬＷ２を含む情報を日時情報とともにメインコントローラー６１の不揮発性メモリ６０３に記録することも考えられる。

【0136】

通知部６１５は、前記案内情報を出力した後、処理を工程Ｓ１０１へ移行させる。

【0137】

＜工程Ｓ１１２＞
一方、工程Ｓ１１２において、通知部６１５は、前記不良度が前記限界程度に達している胸を表す警報を出力する処理を実行する。その後、通知部６１５は、処理を工程Ｓ１１３へ移行させる。

【0138】

通知部６１５は、前記警報を表示装置５２および端末装置１００の一方または両方へ出力する。

【0139】

例えば、通知部６１５は、前記不良度が前記限界程度であると判定されたときの撮影画像ＩＭ１および前記不良度の判定結果を含む警報情報を出力する。

【0140】

また、通知部６１５は、さらにロープ３１の巻き戻し操作を前記操縦者に促す情報と、良好な初期状態のドラム１６１の画像とを含む前記警報情報を出力してもよい。これにより、前記操縦者は、ドラム１６１が良好な初期状態になるよう確認しつつロープ３１の巻き戻し操作を行うことができる。

【0141】

なお、通知部６１５が、前記警報情報を日時情報とともにメインコントローラー６１の不揮発性メモリ６０３に記録することも考えられる。

【0142】

通知部６１５は、前記警報を出力した後、処理を工程Ｓ１１３へ移行させる。

【0143】

＜工程Ｓ１１３＞
工程Ｓ１１３において、ウインチ制御部６１６が、前記不良度が前記限界程度であると判定されたウインチ装置１６のモーター１６２ａの回転速度を減速させる。そして、ウインチ制御部６１６は、処理を工程Ｓ１１４へ移行させる。

【0144】

工程Ｓ１１３において、ウインチ制御部６１６は、操作レバー５１１に対するモーター１６２ａを加速させる操作およびモーター１６２ａの回転速度を維持する操作に対応するモーター１６２ａの制御よりも優先して、モーター１６２ａを減速させる。

【0145】

但し、ウインチ制御部６１６は、操作レバー５１１に対するモーター１６２ａを減速させる操作を検出した場合、操作レバー５１１に対する操作に従ってモーター１６２ａを制御する。

【0146】

即ち、工程Ｓ１１３において、ウインチ制御部６１６は、操作レバー５１１に対するモーター１６２ａの加速または回転速度維持の操作に対応するモーター１６２ａの制御を制限する。

【0147】

なお、工程Ｓ１１３において、ウインチ制御部６１６が、モーター１６２ａの回転を停止させることも考えられる。この場合、ウインチ制御部６１６は、モーター１６２ａの回転速度を徐々に減速させた上で、モーター１６２ａを停止させる。

【0148】

また、工程Ｓ１１３において、モーター１６２ａの回転が停止したときに、ウインチ制御部６１６が、予め定められた初期巻き取りモードの制御を実行してもよい。前記初期巻取りモードの制御において、ウインチ制御部６１６は、カメラ４５による撮影画像に基づいてドラム１６１における第１層目のロープ３１の巻き取り状態を判定する。さらにウインチ制御部６１６は、判定結果およびドラム１６１の撮影画像を不揮発性メモリ６０３などに記録することができる。

【0149】

＜工程Ｓ１１４＞
工程Ｓ１１４において、ウインチ制御部６１６は、入力装置５１３に対して予め定められた確認操作が行われたか否かを判定する。ウインチ制御部６１６は、前記確認操作が行われたと判定した場合に、処理を工程Ｓ１１５へ移行させる。

【0150】

一方、ウインチ制御部６１６は、前記確認操作が行われていないと判定した場合に、モーター１６２ａの減速を継続する。これにより、入力装置５１３に対する前記確認操作が行われない限り、ウインチ制御部６１６は、モーター１６２ａが停止するまでモーター１６２ａの回転速度を徐々に減速させる。

【0151】

＜工程Ｓ１１５＞
工程Ｓ１１５において、ウインチ制御部６１６は、モーター１６２ａに対する制御の制限を解除する。これにより、ウインチ制御部６１６は、通常通り、操作レバー５１１に対する操作に従ってモーター１６２ａを制御する。

【0152】

その後、ウインチ制御部６１６は、前記ウインチ監視処理を終了させる。

【0153】

以上に示されるように、不良判定部６１３は、カメラ４５による撮影画像ＩＭ１に基づいてロープ３１の巻き取り不良の有無および前記巻き取り不良の程度を表す前記不良度を判定する（図５の工程Ｓ１０２～Ｓ１０６を参照）。

【0154】

さらに、通知部６１５は、前記不良度の判定結果を前記案内情報または前記警報の情報の一部として出力する（図５の工程Ｓ１１１,Ｓ１１２を参照）。

【0155】

ウインチ監視装置７による前記ウインチ監視処理が実行されることにより、ウインチ装置１６のドラム１６１におけるロープ３１の前記巻き取り不良を軽度の段階で速やかに判定することができる。

【0156】

また、前記不良度の判定結果が前記操縦者または端末装置１００のユーザーなどへ提示されることにより、クレーン１０の作業計画の立案が容易になる。

【0157】

本実施形態において、不良判定部６１３は、前記パターン認識処理を実行することによって前記不良度を判定する（図５の工程Ｓ１０６を参照）。

【0158】

本実施形態における前記パターン認識処理は、撮影画像ＩＭ１における対象領域Ａ１の画像を前記学習モデルに適用することより、対象領域Ａ１の画像を前記良好状態および前記複数の不良度候補のうちのいずれかに分類する処理である。

【0159】

前記不良度が前記パターン認識処理によって判定されることにより、ウインチ装置１６の種類または大きさの違いなどに応じた判定アルゴリズムの調整のための多大な手間を要することなく、高い精度での前記不良度の判定が可能になる。

【0160】

また、寿命予測部６１４は、前記不良度とウインチ装置１６の前記稼働実績とに応じてウインチ装置１６の前記稼働余寿命を予測する（図５の工程Ｓ１０７～Ｓ１０９を参照）。

【0161】

具体的には、寿命予測部６１４は、前記不良度が進行するごとに、前記不良度の進行の程度と基準稼働実績Ｗ１とに応じて前記巻き取り不良の進行ペースＰＳ１を判定する（図５の工程Ｓ１０８および図７，８を参照）。基準稼働実績Ｗ１は、前記不良度の進行に要した期間における前記稼働実績である。

【0162】

さらに、寿命予測部６１４は、前記不良度が予め定められた前記限界程度まで進行ペースＰＳ１で進行するまでにウインチ装置１６に許容される稼働状態を稼働余寿命ＬＷ２として予測する（図５の工程Ｓ１０９および図７，８を参照）。

【0163】

また、通知部６１５は、稼働余寿命ＬＷ２の予測結果を前記案内情報の一部として出力する（図５の工程Ｓ１１１を参照）。

【0164】

稼働余寿命ＬＷ２の予測結果が前記操縦者または端末装置１００のユーザーなどへ提示されることにより、クレーン１０の作業計画の立案がより容易になる。

【0165】

[第１応用例：不良判定処理]
次に、図９，１０を参照しつつ、図５の工程Ｓ１０５および工程Ｓ１０６の代わりに実行される第１応用例に係る不良度判定処理について説明する。

【0166】

以下、図９に示されるフローチャートを参照しつつ、第１応用例に係る前記不良判定処理の手順の一例について説明する。本応用例に係る前記不良判定処理が前記ウインチ監視処理に採用されてもよい。

【0167】

以下の説明において、Ｓ２０１，Ｓ２０２，…は、前記不良判定処理における複数の工程の識別符号を表す。前記不良判定処理において、まず、工程Ｓ２０１の処理が実行される。

【0168】

＜工程Ｓ２０１＞
工程Ｓ２０１において、画像処理部６１２は、カメラ４５により得られる撮影画像ＩＭ１における対象領域Ａ１の画像から、ロープ３１の巻き取り状態に関する予め定められた複数の指標値を導出する。その後、画像処理部６１２は、処理を工程Ｓ２０２へ移行させる。

【0169】

例えば、前記複数の指標値は、稜線間隔Ｇ１、稜線高さ差Ｈｄ０、層段差Ｈｄ１およびフランジギャップＧ２のうちの一部または全部を含む（図１０を参照）。

【0170】

［稜線間隔Ｇ１］
稜線間隔Ｇ１は、ロープ３１の巻き取り層ごとに軸方向Ｄ１に沿って並ぶ複数の稜線部Ｒ２の間隔である。

【0171】

画像処理部６１２は、対象領域Ａ１における、繰り出し位置Ｐ２，Ｐ３に対し軸方向Ｄ１の両側の領域それぞれにおいて、ロープ３１の巻き取り層ごとの複数の稜線部Ｒ２を検出する。

【0172】

稜線部Ｒ２は、ロープ３１のドラム１６１に螺旋状に巻かれた部分の輪郭において凸状に形成された部分である。

【0173】

図１０に示されるように、複数の稜線部Ｒ２が、前記巻き取り層ごとに軸方向Ｄ１に沿って並んで形成される。稜線部Ｒ２は、周知のエッジ検出処理または色抽出処理などによって検出される。

【0174】

以下の説明において、図５の工程Ｓ１０２で設定される対象領域Ａ１における、繰り出し位置Ｐ２，Ｐ３に対し軸方向Ｄ１の両側の領域のことを左対象領域Ａ１１および右対象領域Ａ１２と称する。

【0175】

左対象領域Ａ１１は、対象領域Ａ１における左繰り出し位置Ｐ２よりも左側の領域である。右対象領域Ａ１２は、対象領域Ａ１における右繰り出し位置Ｐ３よりも右側の領域である。

【0176】

画像処理部６１２は、左対象領域Ａ１１および右対象領域Ａ１２のそれぞれにおいて複数の稜線部Ｒ２を検出する。

【0177】

さらに、画像処理部６１２は、複数の稜線部Ｒ２の高さである稜線高さＨ１，Ｈ２を導出する。稜線高さＨ１，Ｈ２は、軸方向Ｄ１に沿う予め定められた基準線から稜線部Ｒ２までの距離である。

【0178】

図１０に示される例では、前記基準線は、対象領域Ａ１の上境界線ＬＡ１である。この場合、稜線高さＨ１，Ｈ２の値が小さいほど、稜線部Ｒ２の高さが高いことを意味する。

【0179】

稜線高さＨ１，Ｈ２は、左対象領域Ａ１１で検出される稜線部Ｒ２の高さである第１稜線高さＨ１と、右対象領域Ａ１２で検出される稜線部Ｒ２の高さである第２稜線高さＨ２とを含む。

【0180】

図１０に示される第１稜線高さＨ１（１）、Ｈ１（２）、Ｈ１（３）および第２稜線高さＨ２（１）、Ｈ２（２）、Ｈ２（３）における括弧内の添字は、軸方向Ｄ１に並ぶ複数の稜線部Ｒ２の番号を表す。

【0181】

さらに、画像処理部６１２は、第１稜線高さＨ１および第２稜線高さＨ２のうちの高い方である最上層高さＨｘ０を導出する。例えば、画像処理部６１２は、複数の第１稜線高さＨ１の代表高さおよび複数の第２稜線高さＨ２の代表高さのうちの高い方を、最上層高さＨｘ０として導出する。前記代表高さは、平均高さまたは最大高さなどである。

【0182】

なお、画像処理部６１２が、左対象領域Ａ１１および右対象領域Ａ１２のうち最上層高さＨｘ０に対応する領域を、モーター１６２ａの回転方向および繰り出し位置Ｐ２，Ｐ３の移動方向によって判定することも考えられる。

【0183】

モーター１６２ａがロープ３１を巻き取る方向に回転している場合、最上層高さＨｘ０に対応する領域は、左対象領域Ａ１１および右対象領域Ａ１２のうち繰り出し位置Ｐ２，Ｐ３の移動方向の上流側の領域である。

【0184】

一方、モーター１６２ａがロープ３１を繰り出す方向に回転している場合、最上層高さＨｘ０に対応する領域は、左対象領域Ａ１１および右対象領域Ａ１２のうち繰り出し位置Ｐ２，Ｐ３の移動方向の下流側の領域である。

【0185】

さらに、画像処理部６１２は、前記巻き取り層ごとに軸方向Ｄ１に並ぶ複数の稜線部Ｒ２の間隔である稜線間隔Ｇ１を導出する（図１０参照）。

【0186】

例えば、画像処理部６１２は、左対象領域Ａ１１および右対象領域Ａ１２のうち最上層高さＨｘ０に対応する領域において繰り出し位置Ｐ２，Ｐ３に最も近い稜線部Ｒ２および２番目に近い稜線部Ｒ２の軸方向Ｄ１の間隔を稜線間隔Ｇ１として導出する。

【0187】

図１０に示される例においては、左対象領域Ａ１１の２つの稜線部Ｒ２の間隔が、稜線間隔Ｇ１として導出される。

【0188】

[稜線高さ差Ｈｄ０]
稜線高さ差Ｈｄ０は、前記巻き取り層ごとの複数の稜線部Ｒ２の相互の高さの差である。

【0189】

画像処理部６１２は、複数の第１稜線高さＨ１の相互の差、または、複数の第２稜線高さＨ２の相互の差を稜線高さ差Ｈｄ０として導出する。

【0190】

例えば、画像処理部６１２は、左対象領域Ａ１１および右対象領域Ａ１２のうち最上層高さＨｘ０に対応する領域において繰り出し位置Ｐ２，Ｐ３に最も近い稜線部Ｒ２の高さおよび２番目に近い稜線部Ｒ２の高さの差を稜線高さ差Ｈｄ０として導出する。

【0191】

図１０に示される例においては、左対象領域Ａ１１から導出される２つの第１稜線高さＨ１（１）およびＨ１（２）の差の絶対値が、稜線高さ差Ｈｄ０として導出される。

【0192】

［層段差Ｈｄ１］
層段差Ｈｄ１は、前記巻き取り層が増加する前後における稜線部Ｒ２の高さの差である。

【0193】

例えば、画像処理部６１２は、複数の第１稜線高さＨ１の代表高さと複数の第２稜線高さＨ２の代表高さとの差の絶対値を、層段差Ｈｄ１として導出する。

【0194】

[フランジギャップＧ２]
フランジギャップＧ２は、ドラム１６１における軸方向Ｄ１の両端に形成された一対のフランジ部１６１ｂの一方と前記巻き取り層が増加したときに最上層に最初に形成される稜線部Ｒ２である端稜線部Ｒ２１との軸方向Ｄ１の間隔である。

【0195】

例えば、画像処理部６１２は、モーター１６２ａがロープ３１を巻き取る方向に回転している場合に、繰り出し位置Ｐ２，Ｐ３が対象領域Ａ１の左境界線ＬＡ２または右境界線ＬＡ３に対して前記第１近距離範囲から離れる方向へ移動するときに、左境界線ＬＡ２または右境界線ＬＡ３と繰り出し位置Ｐ２，Ｐ３との間に最初に検出される稜線部Ｒ２の位置を、端稜線部Ｒ２１の位置として導出する。

【0196】

＜工程Ｓ２０２＞
工程Ｓ２０２において、不良判定部６１３は、前記複数の指標値に基づいて前記複数の指標値に対応する複数の個別不良度を判定する。その後、不良判定部６１３は、処理を工程Ｓ２０３へ移行させる。

【0197】

例えば、不良判定部６１３は、前記指標値と前記指標値ごとに予め定められた複数のしきい値との比較により、前記指標値ごとに前記個別不良度を判定する。

【0198】

＜工程Ｓ２０３＞
工程Ｓ２０３において、不良判定部６１３は、前記複数の個別不良度に基づいて前記不良度を判定する。その後、不良判定部６１３は、前記不良判定処理を終了させる。

【0199】

例えば、不良判定部６１３は、前記複数の個別不良度のうち最も重度の状態を示す１つ、または、前記複数の個別不良度の平均値などを前記不良度として導出する。

【0200】

[第２応用例：不良判定処理]
次に、図５の工程Ｓ１０５および工程Ｓ１０６の代わりに実行される第２応用例に係る不良度判定処理について説明する。本応用例に係る前記不良判定処理が前記ウインチ監視処理に採用されてもよい。

【0201】

本応用例において、不良判定部６１３は、図５の工程Ｓ１０６において、撮影画像ＩＭ１における対象領域Ａ１の画像を入力画像とし、前記入力画像のパターン認識により、前記入力画像が良好状態および前記複数の不良度候補のうちのいずれに対応するかを判定するパターン認識処理を実行する。

【0202】

本応用例において、複数の候補参照画像のデータが予めメインコントローラー６１の不揮発性メモリ６０３に記憶されている。

【0203】

前記複数の候補参照画像は、それぞれ繰り出し位置Ｐ２，Ｐ３の候補および前記層数の候補の組み合わせに対応付けられ、さらに前記良好状態または前記複数の不良度候補のいずれかに対応付けられている。

【0204】

図５の工程Ｓ１０５において、不良判定部６１３は、前記複数の候補参照画像の中から撮影画像ＩＭ１についての繰り出し位置Ｐ２，Ｐ３および前記層数に対応し、前記良好状態および前記複数の不良度候補に対応するものを複数の参照画像として選択する。

【0205】

本応用例における前記パターン認識処理は、撮影画像ＩＭ１における対象領域Ａ１の画像と選択された前記複数の参照画像それぞれとの近似度を判定することにより前記良好状態または前記不良度を判定する処理である。

【0206】

例えば、本応用例における不良判定部６１３は、対象領域Ａ１の画像および前記複数の参照画像各々における特徴量を抽出し、対象領域Ａ１の画像および前記複数の参照画像各々における前記特徴量の近似度を判定する。

【0207】

前記特徴量は、例えばSIFT（Scale-Invariant Feature Transform）特徴量またはSURF（Speeded-Up Robust Features）特徴量などを含む。

【0208】

そして、不良判定部６１３は、前記複数の参照画像のうち前記近似度が最も高い１つがいずれであるかを判定することにより、前記良好状態または前記不良度を判定する。

【0209】

前記第１応用例においては、前記良好状態または前記不良度は、主にドラム１６１に巻かれたロープ３１の稜線部分の状態に基づき判定される。

【0210】

一方、前記実施形態または前記第２応用例においては、ドラム１６１に巻かれたロープ３１における稜線部分以外の部分の状態を、前記良好状態または前記不良度の判定に反映させることができる。

【0211】

例えば、前記実施形態における前記複数のサンプル画像、または、前記第２応用例における前記複数の参照画像が、それぞれドラム１６１に積層されたロープ３１間の隙間の大きさが異なる状態を表す複数の画像を含むことが考えられる。この場合、前記不良度は、ロープ３１間の隙間の大きさに応じて判定される。

【0212】

なお、前記実施形態、前記第１応用例および前記第２応用例において、不良判定部６１３は、撮影画像ＩＭ１における対象領域Ａ１の画像に基づいて前記良好状態または前記不良度を判定する。

【0213】

しかしながら、不良判定部６１３は、撮影画像ＩＭ１の全体、または、撮影画像ＩＭ１における予め定められた特定領域の画像に基づいて前記良好状態または前記不良度を判定してもよい。

【符号の説明】

【0214】

７ ：ウインチ監視装置
１０ ：クレーン
１６ ：ウインチ装置
１６ａ ：第１ウインチ装置
１６ｂ ：第２ウインチ装置
３１ ：ロープ
３１ａ ：起伏ロープ
３１ｂ ：吊りロープ
４５ ：カメラ
４５ａ ：第１カメラ
４５ｂ ：第２カメラ
６１ ：メインコントローラー
１６１ ：ドラム
６１１ ：主処理部
６１２ ：画像処理部
６１３ ：不良判定部
６１４ ：寿命予測部
６１５ ：通知部
６１６ ：ウインチ制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】