JP6507501B2 - クレーン車の障害物報知システム - Google Patents

Description

本発明は、クレーン車の障害物報知システムに関する。

従来から一般的なブームを備えるクレーン車は、車体上の左前側に設けられた左バックミラーと直視により、キャビンと反対側の領域（クレーン車の左前方から左前側方およびその周辺）を監視している。なお、一般的なブームとは、走行時等の非使用時において水平に配置されているブームのことである。

また、スラントブームを備えるクレーン車は、上記の領域を監視するために車体上の左側にテレビカメラを配置してモニタにリアルタイムで表示している（例えば特許文献１参照）。なお、スラントブームとは、走行時等の非使用時において先端が下がって配置されているブームのことである。

特開２０００−３４４４６５号公報

一般的なブームを備えるクレーン車は、上記領域に左右側方や後方から障害物（人、車、バイク、自転車等）が入ってきた場合であっても認識することが可能であるが、この障害物をより良く認識することによりクレーン車の安全性を向上することが望まれる。そこで、ブームの種類に関係なく障害物をより良く認識してクレーン車の安全性を向上させることが要求されている。

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、クレーン車の安全性を向上させることができるクレーン車の障害物報知システムを提供することを目的とする。

本発明者等は、鋭意研究の結果、前記課題を解決するために以下のようなクレーン車の障害物報知システムを採用した。

本発明のクレーン車の障害物報知システムは、
クレーン車に取り付けられて監視が必要なクレーン車の一部とその周辺からなる監視領域を撮像して監視映像を取得するテレビカメラと、
前記監視映像をリアルタイムで表示する制御を行う表示制御部と、
前記クレーン車に設けられたキャビン内に配置されて前記表示制御部で制御されることにより前記監視映像をリアルタイムで表示するモニタと、
前記クレーン車の運転者に報知するための報知部と、
前記監視映像内の前記クレーン車の領域を画像認識しないマスク領域とし、且つ、前記監視映像内の前記マスク領域以外の領域に入ってきた物体を画像認識して当該物体が障害物であるか否かを判断して当該物体が障害物であると判定することにより当該物体を検出するマスク処理部と、
前記マスク処理部が前記物体を検出したときに前記報知部を作動する報知制御部と
を備えることを特徴とする。

また、本発明のクレーン車の障害物報知システムにおいて、前記クレーン車は、車体上に設けられた旋回台上で車両進行方向に対して一方側に前記キャビンが配置されて車両進行方向に対して他方側にブームが配置されたものであり、前記撮像する監視領域となる前記クレーン車の一部は、前記ブームと前記クレーン車の前記他方前方から前記他方前側方とにより構成される部分であることが好ましい。

また、本発明のクレーン車の障害物報知システムにおいて、前記テレビカメラは、前記旋回台上に設けられて前記ブームを支持するブームサポートを覆うカバーの上部で前記ブームの前記他方側の部分に取り付けられて前記監視領域を撮像することが好ましい。

本発明のクレーン車の障害物報知システムでは、監視領域に障害物が入ってきたときにモニタで表示するのと同時に報知することが可能になる。このため、運転者は、障害物に気づく機会を増すことができ、障害物をより良く認識することができる。よって、本発明のクレーン車の障害物報知システムは、クレーン車の安全性を向上させることができる。さらに、監視映像内の自車両以外の領域から障害物を検出するので、監視映像内に映り込んだ自車両を障害物として誤検出するのを防ぐとともに画像認識処理の負荷を低減することができる。

本発明の一実施の形態のクレーン車の左側面図である。 同実施の形態のクレーン車の上面図である。 同実施の形態の障害物報知システムの構成を示すブロック図である。 同実施の形態のモニタに監視映像が表示されている状態を示す図である。 図４の監視映像にマスク処理をした状態を示す図である。 図５の監視映像に障害物が入ってきた状態を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図にしたがって説明する。

図１は、本発明の一実施の形態のクレーン車１（ラフテレーンクレーン）の左側面図である。図２は、クレーン車１の上面図である。最初にクレーン車１の全体的な構成を簡単に説明する。このクレーン車１は、走行機能を有する車両の本体部分（車体）となるキャリヤ２と、キャリヤ２の上部に水平旋回可能に取り付けられた旋回台３と、旋回台３に設けられたキャビン４とを備えている。

キャリヤ２の前側と後側には、それぞれ左右一対のアウトリガ５，５（左側のみ図示）が設けられている。旋回台３の上側には、ブームサポート６が固定されている。このブームサポート６にはブーム７が取り付けられている。

また、図２を用いてキャビン４とブーム７の配置関係について説明すると、旋回台３上で車両進行方向Ａに対して右側にキャビン４が配置されており、車両進行方向Ａに対して左側にブーム７が配置されている。

ブーム７は、図１に示すように、走行時等の非使用時に先端が下がって配置されているスラントブームである。

このブーム７は、その基端部がブーム根本支点ピン（図示せず）を介してブームサポート６に取り付けられ、このブーム根本支点ピンを中心にして起伏可能となっている。ブームサポート６とブーム７との間には、起伏用シリンダ（図示せず）が介装されている。ブーム７は、この起伏用シリンダが伸縮することにより起伏する。

また、ブーム７は、図示しないが基端ブームと中間ブームと先端ブームとを有し、この順序で基端ブーム内に外側から内側へ入れ子式に組み合わされている。各ブームは、内部で伸縮シリンダ（図示せず）により連結され、各伸縮シリンダが伸縮することで伸縮する。

キャビン４内には、操作部（図示せず）が設けられている。この操作部は、オペレータが旋回台３の旋回、ブーム７の起伏・伸縮、ブームサポート６に設けられたウインチの巻上・巻下、各アウトリガ５の張出・格納、エンジン始動・停止等の操作を行うものである。

図３は、このクレーン車１に使用される障害物報知システム１０の構成を示すブロック図である。この障害物報知システム１０は、制御装置１１と、制御装置１１の入力側に接続されたテレビカメラ１２と、制御装置１１の出力側に接続されたモニタ１３および報知部１４とを備えている。

制御装置１１は、クレーン車１のキャビン４内に配置されている。この制御装置１１は、表示制御部１１ａと、マスク処理部１１ｂと、報知制御部１１ｃとを備えている。

テレビカメラ１２は、クレーン車１に取り付けられ、監視が必要なクレーン車１の一部とその周辺からなる監視領域Ｂ（図１、図２参照）を撮像して監視映像を取得するものである。

テレビカメラ１２の具体的な取り付け位置は、図１と図２に示すように、ブームサポート６を覆うカバー８の上部においてブーム７の左側の部分である。

また、テレビカメラ１２が撮像する監視領域Ｂとなるクレーン車１の一部とは、ブーム７とクレーン車１の左前方から左前側方とにより構成される部分である。

表示制御部１１ａは、入力側にテレビカメラ１２が接続されており、出力側にモニタ１３が接続されている。この表示制御部１１ａは、テレビカメラ１２から監視映像の情報を受け取り、監視映像をリアルタイムで表示する制御を行うものである。

モニタ１３は、キャビン４内に配置されており、表示制御部１１ａで制御されることにより監視映像１３ａ（図４参照）をリアルタイムで表示するものである。この監視映像１３ａは、上記で説明したように、監視領域Ｂとなるクレーン車１の一部（ブーム７とクレーン車１の左前方から左前側方とにより構成される部分）とその周辺の映像である。また、ブーム７はスラントブームであるため、監視映像１３ａには、ブーム７の先端部分の全てが表示される。

マスク処理部１１ｂは、入力側にテレビカメラ１２が接続されており、出力側に報知制御部１１ｃが接続されている。このマスク処理部１１ｂは、図５に示すように、監視映像１３ａ内のクレーン車１の領域を画像認識しないマスク領域Ｍ（斜線部分）とするものである。

さらに、このマスク処理部１１ｂは、図６に示すように、監視映像１３ａ内のマスク領域Ｍ以外（斜線部分以外）の領域に入ってきた物体Ｘを画像認識して物体Ｘが障害物であるか否かを判断して当該物体が障害物であると判定することにより当該物体を検出するものである。

物体Ｘが障害物であると判断する方法について具体的な一例を説明すると、マスク処理部１１ｂは、監視映像１３ａ内のマスク領域Ｍ以外の領域をモノクロ処理した後、輪郭線を抽出して、形として捉える。また、マスク処理部１１ｂには予め障害物の形が記憶されている。マスク処理部１１ｂは、検出した物体Ｘの形が、記憶している障害物の形に似ているか否かを一般的な画像処理の手法で演算し、記憶している障害物の形に似ていれば物体Ｘが障害物であると判断する。なお、障害物としては、人、自転車、車両、バイク、走行の妨げになる路上の固定障害物が挙げられる。

報知制御部１１ｃは、入力側にマスク処理部１１ｂが接続されており、出力側に報知部１４が接続されている。この報知制御部１１ｃは、マスク処理部１１ｂが物体Ｘ（障害物）を検出したときに、報知部１４を作動するものである。

報知部１４は、クレーン車１の運転者に報知するためのものである。報知部１４としては、聴覚情報や視覚情報を使用したものが挙げられる。聴覚情報を使用したものとしては、ブザーが挙げられる。このブザーは、警報音を鳴らして運転者に報知する。視覚情報を使用したものとしては、ランプが挙げられる。このランプは、点灯または点滅して運転者に報知する。

以上説明したように本実施の形態の障害物報知システム１０は、テレビカメラ１２、モニタ１３、表示制御部１１ａ、マスク処理部１１ｂ、報知制御部１１ｃ、報知部１４を備えている。これにより、障害物報知システム１０は、走行時や作業時等において監視領域Ｂに障害物Ｘが入ってきたときに、モニタ１３で障害物Ｘを表示するのと同時に報知部１４を作動させて運転者に報知することが可能になる。

このため、運転者は、障害物Ｘに気づく機会を増すことができ、障害物Ｘをより良く認識することができる。よって、本実施の形態の障害物報知システム１０は、クレーン車１の安全性を向上させることができる。

さらに、本実施の形態の障害物報知システム１０は、監視映像１３ａ内のクレーン車１の領域を画像認識しないマスク領域Ｍとし、監視映像１３ａ内のマスク領域Ｍ以外の領域に入ってきた物体Ｘが障害物であるか否かを判断するようにした。つまり、本実施の形態の障害物報知システム１０は、監視映像１３ａ内の自車両（クレーン車１）以外の領域から障害物Ｘを検出するので、監視映像１３ａ内に映り込んだ自車両を障害物として誤検出するのを防ぐとともに画像認識処理の負荷を低減することができる。また、ブーム７（スラントブーム）のブーム面（表面）に障害物が映り込んで、その障害物を誤検出してしまうことも防ぐことができる。

また、本実施の形態の障害物報知システム１０では、障害物報知システム１０が設けられるクレーン車１が、旋回台３上で車両進行方向Ａに対して右側にキャビン４が配置されて車両進行方向Ａに対して左側にブーム７が配置されたものであり、撮像する監視領域Ｂとなるクレーン車１の一部は、ブーム７とクレーン車１の左前方から左前側方とにより構成される部分とした。

これにより運転者は、発進時や交差点通過時の障害物をより良く認識することが可能になる。よって、本実施の形態の障害物報知システム１０は、クレーン車１の安全性をさらに向上させることができる。

また、本実施の形態の障害物報知システム１０では、テレビカメラ１２が、ブームサポート６を覆うカバー８の上部でブーム７の左側の部分に取り付けられて監視領域Ｂを撮像するようにした。

これにより運転者は、クレーン車１の前方から側方にかけて広範囲の領域を監視することができる。また、テレビカメラ１２の設置台数を１台にすることが可能になり、装置コストの低減化を図ることができる。

以上、本発明に係る実施の形態を例示したが、これらの実施の形態は本発明の内容を限定するものではない。また、本発明の請求項の範囲を逸脱しない範囲であれば、各種の変更等は可能である。

例えば、実施の形態では、スラントブームを備えるクレーン車１について本発明の障害物報知システム１０を適用した場合について説明したが、スラントブームではない一般的なブーム（走行時等の非使用時において水平に配置されているブーム）を備えるクレーン車について本発明を適用しても良い。したがって、本発明の障害物報知システム１０は、ブームの種類に関係なく、クレーン車の安全性を向上させることができる。

また、実施の形態では、障害物報知システム１０が設けられるクレーン車１として、旋回台３上で車両進行方向Ａに対して右側にキャビン４が配置されて車両進行方向に対して左側にブーム７が配置されたものとした。しかし、クレーン車は、車両進行方向に対して左側にキャビンが配置されて右側にブームが配置されたものであっても障害物報知システムを設けることは可能である。

この場合に、テレビカメラで撮像される監視領域となるクレーン車の一部は、ブームとクレーン車の右前方から右前側方とにより構成される部分となる。また、テレビカメラは、ブームサポートを覆うカバーの上部でブームの右側の部分に取り付けられることが好ましい。

また、実施の形態の障害物報知システムは、ラフテレーンクレーンに適用した場合を説明したが、その他のクレーン車（トラッククレーン、オールテレーンクレーン等）に適用しても良いし、クレーン車に限らず、キャビンから直視が困難な範囲や、ミラーのみでは確認困難な範囲が存在する建設機械にも適用しても良い。

また、マスク領域Ｍに、物体Ｘ（障害物）を報知する視覚情報（アイコン等）を表示しても良い。さらに、モニタ１３外（監視領域Ｂ外）の障害物を報知しても良い。この場合には、カメラやセンサ等を用いて障害物を検出してモニタ１３や報知部１４を使用して報知する。

１ クレーン車
２ キャリヤ（車体）
３ 旋回台
４ キャビン
６ ブームサポート
７ ブーム
８ カバー
１０ 障害物報知システム
１１ａ 表示制御部
１１ｂ マスク処理部
１１ｃ 報知制御部
１２ テレビカメラ
１３ モニタ
１３ａ 監視映像
１４ 報知部
Ａ 車両進行方向
Ｂ 監視領域
Ｍ マスク領域
Ｘ 物体（障害物）

Claims (3)

1. クレーン車に取り付けられて監視が必要なクレーン車の一部とその周辺からなる監視領域を撮像して監視映像を取得するテレビカメラと、
   前記監視映像をリアルタイムで表示する制御を行う表示制御部と、
   前記クレーン車に設けられたキャビン内に配置されて前記表示制御部で制御されることにより前記監視映像をリアルタイムで表示するモニタと、
   前記クレーン車の運転者に報知するための報知部と、
   前記監視映像内の前記クレーン車の一部を含む前記クレーン車の領域を画像認識しないマスク領域とし、且つ、前記監視映像内の前記マスク領域以外の領域に入ってきた物体を画像認識して当該物体が障害物であるか否かを判断して当該物体が障害物であると判定することにより当該物体を検出するマスク処理部と、
   前記マスク処理部が前記物体を検出したときに前記報知部を作動する報知制御部とを備え、
   前記表示制御部は、前記マスク領域に、前記物体を報知する視覚情報を表示することを特徴とするクレーン車の障害物報知システム。
2. 請求項１に記載のクレーン車の障害物報知システムにおいて、
   前記クレーン車は、車体上に設けられた旋回台上で車両進行方向に対して一方側に前記キャビンが配置されて車両進行方向に対して他方側にブームが配置されたものであり、前記撮像する監視領域となる前記クレーン車の一部は、前記ブームと前記クレーン車の前記他方前方から前記他方前側方とにより構成される部分であることを特徴とするクレーン車の障害物報知システム。
3. 請求項２に記載のクレーン車の障害物報知システムにおいて、
   前記テレビカメラは、前記旋回台上に設けられて前記ブームを支持するブームサポートを覆うカバーの上部で前記ブームの前記他方側の部分に取り付けられて前記監視領域を撮像することを特徴とするクレーン車の障害物報知システム。