JP7015119B2 - 物体誘導及び衝突回避のためのシステム及び方法 - Google Patents

Description

本開示は、概して、物体誘導及び衝突回避のためのシステム及び方法に関し、具体的には、工場又は大型建造物の環境におけるクレーン誘導に関する。

工場などの建物の内部のクレーン、フォークリフト、自動化機器、ロボット、及びその他の危険源は、建物内部の個人の健康と安全に直接影響を与え得る。大型の部品、工作機械、及び組立装置が密集する環境は、より大型の物体の関連する運動量に起因して、特に困難な安全上の課題をもたらす。それにより、建物内部の個人又はその他の物体との潜在的なニアミスが起きることがあり、場合によっては、個人又はその他の物体との衝突が起きる場合もある。
例えば、工場では、例えば、航空機の製造において、天井クレーンの移動は、フロアの装置及び個人の動的位置により、ケースバイケースで計画される。アイテムをピックアップするためにクレーンがある位置に移動する際に、クレーンは、潜在的に衝突を起こし得る数々のアイテムと接触し得る。このような状況では、クレーンを発見して特定の位置に誘導又は特定の位置から誘導するのに多くの人手が必要であり、閉鎖しなくてもよいエリアを閉鎖したり、あるエリアを必要以上に長期間閉鎖したりすることになる。

さらに、人間の反応時間は、既知の物事及び見聞し得る物事が発する警告及びそれらの複雑さを処理するその人の速度により制限される。このような処理は、例えば、工場の環境では、減音装置（例えば、耳栓、音楽用ヘッドフォンなど）や、さらに見通し距離内にある脅威による制限のため、困難である。

したがって、製造施設、工場構内、倉庫、及び屋外保管設備において、産業用機器の近くで働く個人は、日々安全上の懸念に直面している。したがって、物体を移動させるときに効率良く誘導を行い、個人と移動物体との衝突を引き起し得る潜在的条件を認識して、それを個人に警告するが望ましい。

様々な実施形態では、物体誘導及び衝突回避のためのシステムが提供される。このシステムは、可動クレーン上に配置された位置センサであって、可動クレーンの一部の位置を含む信号を送信するように構成された位置センサを含む。このシステムは、施設の内部の複数の物体上に配置された複数のセンサであって、センサが配置された物体の少なくとも一部の位置を含む信号を送信するように構成された複数のセンサをさらに含む。このシステムは、可動クレーン上に配置された位置センサ及び施設の内部の複数の物体上に配置された複数のセンサから送信された信号群をモニターするための受信機を有するコントローラをさらに含む。コントローラは、信号からの経時的な位置センサデータに基づいて、可動クレーンの移動の方向を判断し、複数の物体の少なくとも１つの物体に対するクレーンの移動の方向の１つ以上の交差領域を判断するように構成されている。コントローラは、１つ以上の交差領域に基づいて、可動クレーンに連結される物体を移動させるための、可動クレーンのための移動経路を生成し、複数の物体の少なくとも１つの物体が、少なくともクレーンによって移動させられている物体の所定の近傍内にあるときに、警報を与えるために警報器への出力信号を生成するようにさらに構成されている。

様々な実施形態では、物体誘導及び衝突回避のための方法が提供される。この方法は、可動クレーン上に配置された位置センサから、物体を移動させている可動クレーンの一部の位置を含む信号を送信することと、クレーンが移動している施設内の複数の物体上の複数のセンサを介して、各センサが配置された物体の位置を含む信号を送信することとを含む。この方法は、コントローラを介して、位置センサ及び複数のセンサからの信号群をモニターすることと、コントローラを介して、可動クレーンの移動の方向と、複数の物体のうちの少なくとも１つに対するクレーンの移動の方向の交差領域とを判断することとをさらに含む。この方法は、１つ以上の交差領域に基づいて、可動クレーンと連結された物体を移動させるために可動クレーンのための移動経路を生成し、且つ複数の物体のうちの少なくとも１つが、可動クレーンによって移動させられている物体の所定の近傍内にあるときに、警報を与えるために警報器に対する出力信号を生成し、それにより、少なくとも１つの物体との衝突回避を可能にするためにクレーンのオペレータに警報を出すこととをさらに含む。

様々な実施形態では、スマート天井クレーンが提供される。スマート天井クレーンは、施設の内部で移動させられる物体を支持するためのフックと、フックに連結された安全範囲センサとを含む。スマート天井クレーンは、受信機に位置情報を送信するように構成された、安全範囲センサ及び施設の内部の複数の物体上に配置された複数の位置センサから送信された信号群をモニターするための受信機を有するコントローラをさらに含む。コントローラは、位置情報に基づいてフックが物体を移動させるための移動経路を生成し、複数の物体の少なくとも１つの物体が、フックの安全範囲内にあると安全範囲センサによって判断されたときに、警報を与えるために警報器への出力信号を生成するように構成されている。

物体誘導及び衝突回避システムの図である。 物体誘導及び衝突回避システムの別の図である。 物体誘導及び衝突回避システムのディスプレイの図である。 クレーン誘導最適化及び安全モニタリングシステムのブロック図である。 物体誘導及び衝突回避の方法論のブロック図である。 航空機の製造及び保守方法のブロック図である。 航空機の概略斜視図である。

特定の実施形態の以下の詳細な説明は、添付の図面を参照して読むことにより、より良く理解される。図面が様々な実施形態の機能ブロック図を示す限りにおいて、機能ブロックは、必ずしも、ハードウェア回路間の区分、ソフトウェア要素間の区分、又はハードウェア実装形態とソフトウェア実装形態との間の区分を示す訳ではない。したがって、例えば、１つ以上の機能ブロックが、単一のハードウェア又は複数のハードウェアに実装され得る。同様に、ソフトウェアプログラムは独立したプログラムでもよく、オペレーティングシステムなどにサブルーチンとして組み込まれてもよい。様々な実施形態は、図面に示されている配置及び手段に限定されないことを理解するべきである。

様々な実施形態は、物体誘導及び／又は衝突回避、特に、動的経路計画及び予測的衝突回避のためのシステム及び方法を提供する。より具体的には、本明細書に記載されたシステム及び方法は、動的誘導計画、及び施設内の物体間の衝突の抑制又は防止に使用するための複数のセンサを含む。したがって、このシステム及び方法は、工場環境のためのリアルタイム安全モニタリング及び誘導システムとして構成され得る。これには、例えば、「スマート」クレーンが含まれ得る。

１つ以上のシステムは、例えば、工場内の移動物体（及び非移動物体）にボルト留め又はその他の連結能力を設けることにより、工場内の移動物体（例えば、クレーン、フォークリフトトラックなど）に配置され得る１つ以上の装置を含み得る。次いで、装置は、工場内の人員の福利改善などのために、予測的衝突回避を含む、経路計画、動的誘導、及び安全モニタリングを提供するように操作される。幾つかの実施形態では、このシステムは、潜在的に検知された衝突に基づく動的警報の能力を提供する。

１つ以上の実施形態の技術的効果は、天井クレーンと一体化された施設内で、センサ、リーダー、及び／又はハードウェアのシステムを使用することにより、安全な作業環境を維持しながら、移動が必要であったり又は天井クレーンの移動を妨げたりする工作機械及び設備の位置を判断する能力である。１つ以上の実施形態の別の技術的効果は、物体をある位置から別の位置に移動させる際の潜在的衝突を減らすか又は最小限にするために、クレーンの現在のスケジューリングを最適化することであり、クレーンのオペレータ（又はフロアの他の人員）にフィードバックを与えることである。例えば、幾つかの実施形態では、本明細書に記載されたシステムは、衝突又は潜在的な衝突が生じる場合、或いは、又は移動経路に変更が生じる場合にクレーンを運転停止するように構成されている。

運用においては、様々な実施形態は、位置付け技術（例えば、電波識別（ＲＦＩＤ）又はＧＰＳ技術）、センサ技術、経路計画システム／ソフトウェア、衝突回避システム／ソフトウェア、並びに光、音、及び振動を含み得るフィードバック技術のうちの１つ以上の又はこれらの組み合わせを利用する。様々な実施形態は、潜在的に危険な状況が予期されるような潜在的に影響を受ける個人又は潜在的に認識される個人に対して、動的誘導、安全モニタリング、及び警告を提供し、状況に対して注意喚起するように構成されている。

したがって、以下でより詳細に説明されるように、様々な実施形態は、予測的衝突回避の安全モニタリングをも含む、クレーン運転のためのリアルタイム経路計画及び誘導システムをもたらす。例えば、１つ以上の実施形態は、移動させられている物体との衝突の可能性を減らす動的クレーン経路誘導を提供し、さらに、個人の見通し距離内にはない潜在的な条件又はシナリオについて個人（例えば、従業員）に警報を与える能力を有する警告システムとの組み合わせで安全な移動をもたらすことができる。したがって、経路を予め計画し、経路を動的に変更し、且つ潜在的な衝突を感知及び予測する能力には、潜在的に危険な条件（例えば、差し迫った衝突）を通知する能力が伴う。

１つ以上の実施形態を実施することにより、好ましい又は最適化された経路を設け、とりわけ様々な環境及び状況の中で、工場／店舗環境、工場構内、及び倉庫において衝突を予測及び回避することにより、動的経路計画及び個人の安全を補助するリアルタイム又は「スマート」誘導及び警告が提供される。例えば、様々な実施形態は、見通し距離内ではないかもしれない２つの物体の衝突の可能性を減少且つ／又は予測する。これは、様々な実施形態では、経路の誘導又は計画を変更し、位置情報、物理的力の情報、及び移動情報を含む１つ以上の要因に基づいて潜在的な衝突を予測することを含む。

１つ以上の実施形態が特定の環境に関連して説明され得るが、実施形態を様々な環境で実施又は使用してもよいことに留意するべきである。例えば、本明細書に記載された１つ以上のシステム及び方法は、種々の製造環境（例えば、航空宇宙、自動車、工業プラント）、産業倉庫（フォークリフト、ラックを含む。視界が悪い）、工場構内（重機、トラック、及びフォークリフトを有する）、及び屋外保管エリア（例えば、空港、出荷ドック、及び自動車施設において）で使用してもよい。例えば、本明細書に記載されたシステム及び方法は、高密集の工場環境又はその他の複雑な工場環境において、誘導計画及び衝突回避に使用してもよい。

図１で示されているように、物体誘導及び衝突回避システム１００は、動的又は「スマート」経路誘導及び衝突回避システムとして構成されている。図示された実施形態では、物体誘導及び衝突回避システム１００は、動的経路誘導をもたらし、且つ物体移動を制限し、或いは、１つ以上のエリア１０２及び１０４の内部における移動物体１０６（天井クレーン１０８によって移動させられているエンジンとして図示）と、機器を移動又は操作している１人以上の個人１１０との間の潜在的衝突の警告を与えるように動作する。例えば、物体又は個人１１０は、エリア１０２及び１０４の内部で歩いたり、又は、機器（エリア１０２及び１０４のうちの１つの内部にあるか又はそこに向かっているフォークリフト１１２など）を操作したりすることを含めて、エリア１０２及び１０４の内部で作動したり働いていたりする場合がある。物体誘導及び衝突回避システム１００は、物体１０６の移動を容易にし、且つ種々のエリアの内部の可能性のある衝突を回避又は予測するために誘導の情報及び計画（天井クレーン１０８のオペレータに対するフィードバックを含み得る）を与える。このことは、個人１１０の見通し距離内にはないかもしれない大きな移動物体（減速させるまで幾らかの労力と時間がかかり得るような大きな慣性を有する）に関して警告を与えることを含み得る。例えば、物体１０６を移動させるように動作する「スマート」クレーンとして構成された天井クレーン１０８によって、能動的又は動的な誘導がもたらされ、それと同時に、他の物体（フォークリフト１１２又は大きなコンテナ１２０など）及び個人１１０が避けられる。物体誘導及び衝突回避システム１００は、個人１１０が物体１０６を視認できても、物体誘導及び衝突回避システム１００による衝突回避及び誘導がないと、物体１０６との衝突を避けることができない状況において警告を与えることを含み得る。したがって、物体誘導及び衝突回避システム１００は、周囲環境に注意を払っている個人１１０及び注意を払っている個人１１０に対して動的経路誘導及び予測的衝突回避をもたらす。

エリア１０２及び１０４は、物体誘導及び衝突回避システム１００によって、懸念又は潜在的衝突の潜在的区域であると判断される。例えば、エリア１０２における潜在的衝突はエリア１０４におけるものより大きいというように、エリア１０２及び１０４には、潜在的衝突の種々の度合いの相対的可能性があると判断され得る。このようにして、種々の警告（例えば、視覚的、触覚的、又は可聴的）は、潜在的な衝突の可能性に基づいて与えられ得る。例えば、潜在的衝突の可能性がより高いエリア１０２は、高レベルの警報又は警告が与えられ得るが、エリア１０２よりも潜在的衝突の可能性がより低いエリア１０４では、低レベルの警報又は注意が与えられ得る。

図示の実施形態では、物体誘導及び衝突回避システム１００は、（例えば、施設において可動天井クレーン１０８と複数の物体との間の衝突を防止するために）物体１０６を移動させるための誘導を促進するように構成されており、可動クレーン１０８上に配置された１つ以上の位置センサ１１４を含む。図１では、２つの位置センサ１１４が、クレーン１０８上に配置（１つの位置センサ１１４ａがクレーン１０８の上部にあり、１つの位置センサ１１４ｂがクレーン１０８の端部にある）され、１つの位置センサ１１４がそれぞれの物体及び個人１１０に配置されているように示されているが、所望又は必要に応じて、追加の又はより少ない数の位置センサ１１４をクレーン１０８に関連して種々の位置に設けてもよいことに留意するべきである。位置センサ１１４は、位置センサ１１４の位置を送信可能な任意の種類の装置（例えば、本明細書に記載されたＲＦＩＤ装置又は測距センサ）であってもよい。例えば、位置センサ１１４は、個別に認識され得、且つ位置センサ１１４が配置又は連結されている物体又は個人の位置を表す信号を送信することができる。

したがって、物体誘導及び衝突回避システム１００は、施設内における移動物体１０６、フォークリフト１１２、及び／又は個人１１０などの施設内の複数の物体上に配置された１つ以上の位置センサ１１４を含む。位置センサ１１４は、例えば、位置センサ１１４が配置されている物体の***部の位置などを含む、物体又は個人の位置を含む信号を送信するように構成されている。

一実施形態では、物体誘導及び衝突回避システム１００は、動作中、安全範囲検知技術及び／又は能動型ＲＦＩＤ技術の使用等を通して、位置センサ１１４の組み合わせを使用することによって天井クレーン１０８のブリッジ１１６及びフック１１８のｘ、ｙ、ｚ位置を能動的に判断するように構成されている。例えば、１つ以上の位置センサ１１４は、１つ以上の能動型ＲＦＩＤタグとして具現化されるか又はそれらを含んでもよい。能動型ＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤリーダー技術を用いて検知され、位置が判断され得る。位置センサ１１４からの位置情報の組み合わせを使用することによって、物体誘導及び衝突回避システム１００は、天井クレーンシステム１０８のクレーンシステム全体にかかる任意の物理的力又は運動を把握するように構成されている。物体誘導及び衝突回避システム１００は、さらに、フック１１８と通信可能な施設の内部の様々な工作機械及び／又は部品の高さ及び／又は位置を把握するパラメータを検討するように構成され得る。したがって、物体誘導及び衝突回避システム１００は、クレーン１０８だけではなく、クレーン１０８のフック１１８に対して、潜在的な衝突点の位置間の差異を判断するように構成されており、それにより、クレーン１０８のオペレータが、施設にわたって安全且つ効率的に操縦することが可能となる。様々な実施形態では、１つ以上のフィールド（例えば、１つ以上のエリア１０２及び１０４）は、フロア上の潜在的な衝突位置又は衝突点の周りに設置されており、クレーン１０８のフック１１８がそこに入ってきた際には、衝突する前にクレーン１０８がすぐに運転停止される。

図２は、物体誘導及び衝突回避システム１００の作業例の図である。図２を見ればわかるように、位置センサ１１４は、移動物体及び非移動物体の上を含め、施設２００全体にわたって配置されている。例えば、図示された実施形態では、位置センサ１１４は、移動させられている物体２０２、施設２００内の複数の物体２０４（物体は、様々な高さであったり、様々な高さで積み上げられていたりする場合があることに留意するべきである）、物体２０２がピックアップされる位置２０６、物体が移動させられる又は配置される位置２０８、クレーン１０８のフック１１８、及びクレーンキャブ／ブリッジ２１０の中（クレーンオペレータ２１２及びクレーン制御システム２１４が位置する場所）に位置付け（例えば、配置又は連結）されている。この実施形態では、位置センサ１１４は、ＲＦＩＤ送信機又はタグである。しかしながら、種々の技術を使用する様々な種類の位置センサ１１４が使用され得る。例えば、図示された実施形態では、フック１１８に連結された位置センサ１１４は、光電センサ２２２などの安全範囲センサ（１つ以上が提供され得る）であり得る。このセンサは、（様々な実施形態で物体２０２の大きさ及び重量の要因となる）フック１１８の周りの安全運転半径（例えば、５０フィート）であるクレーンフック安全運転エリア２２４を画定する。 様々な実施形態では、光電センサ２２２は、赤外線送信器などの光送信器及び光電受信機を使用することにより、検出距離内（クレーンフック安全運転エリア２２４内等）の物体の距離、不在、又は存在を判断することができる任意の装置である。安全範囲センサは、撮像又は三次元撮像、或いは様々な種類の距離測定技術などの様々な種類の測距技術を使用する他の種類の感知装置として具現化され得ることを理解されたい。

物体誘導及び衝突回避システム１００は、位置センサ１１４から無線信号２１８（例えば、ＲＦＩＤ信号）を受信可能な任意の装置であり得る少なくとも１つの受信機２１６（例えば、ＲＦＩＤ受信機又はその他の無線受信機）をさらに含む。例えば、一実施形態では、受信機２１６は、能動型ＲＦＩＤ装置として構成された位置センサ１１４から送信されたＲＦＩＤ信号（例えば、位置信号）を受信するＲＦＩＤリーダーである。 様々な実施形態では、受信機２１６は、物体２０２と衝突し得る位置に入った可能性のある潜在的な物体を認識するのに使用され得る光電センサ２２２から信号を受信するようにさらに構成されている。

受信機２１６は、物体誘導及び衝突回避システム１００のコントローラ２２０に通信的に連結されてもよく、又はその一部を形成してもよい。コントローラ２２０は、処理装置２１９（例えば、ＣＰＵ）として具現化されてもよく、又はそれを含んでもよい。処理装置２１９は、本明細書に記載された動的誘導及び／又は衝突回避を実行するようにプログラミングされた際には専門的なハードウェアである。幾つかの実施形態では、受信機２１６を有するコントローラ２２０は、位置センサ１１４及び光電センサ２２２からの無線信号２１８を受信且つモニターするように構成されている。しかしながら、幾つかの実施形態では、位置又は安全範囲情報は、クレーン制御システム２１４によって、任意選択的に又は追加的に送受信され得ることを理解されたい。

様々な実施形態のコントローラ２２０は、経時的な位置データ（例えば、クレーン１０８のフック１１８上の位置センサ１１４から受信した位置信号）に基づいて、可動クレーン１０８の移動の方向を判断し、複数の物体２０４のうちの少なくとも１つに対するクレーン１０８の移動の方向の交差領域（潜在的な衝突エリアなど）を判断するようにさらに構成されている。例えば、幾つかの実施形態では、処理装置２１８は、移動させられている物体２０２及び施設２００内の他の物体の寸法に関する記憶情報を含むデータベース２２６にアクセスする。例えば、様々な実施形態のデータベース２２６は、物体の寸法、物体上の位置センサ１１４の位置、物体の配向など、それぞれの物体に関する特定の情報を含む。

運用においては、この情報を使用して、コントローラ２２０は、クレーン制御システム２１４に対して、物体２０２の移動の好ましい経路に関する情報を提供することができる。コントローラ２２０は、さらに、例えば、予期せぬ物体が検知された場合に代替的経路を認識することができる。例えば、コントローラ２２０は、施設２００内の好ましい経路及び検出された物体を示すディスプレイのための制御システム２１４に誘導情報を提供することができる。幾つかの実施形態では、図３で示すように、物体２０２がピックアップされる位置２０６から物体の移動先又は配置先である位置２０８まで物体２０２を移動させるための可能な移動経路３０２をオペレータ２１２に示すディスプレイ３００（例えば、クレーン制御システム２１４のスクリーン）が提供される。ディスプレイ３００は、（例えば、位置センサ１１４からの位置情報に基づいて）物体又はその他の障害物を含むエリア３０８をさらに示す。このエリア３０８は、物体又はその他の障害物が移動した際に更新され得る。例えば、施設２００内に動きがある動的状況においては、回避するべきエリアであるエリア３０８は、更新された位置データに基づいて変更され得る。この場合、コントローラ２２０は、１つ以上の物体２０４との衝突の可能性を回避し、物体２０２がピックアップされる位置２０６から物体の移動先又は配置先である位置２０８までのより効率良く且つ迅速な運動を促進するように、物体２０２を移動させる１つ以上の移動経路３０２を計算することができる。

様々な実施形態では、コントローラ２２０は、クレーン１０８及び物体にある位置センサからの位置情報に基づいて、複数の物体２０４の少なくとも１つの物体が、フック安全運転エリア２２４内などの少なくとも可動クレーン１０８の端部部分の所定の近傍内にあると判断されたときに、可聴的又は視覚的警報を与えるために警報器（例えば、スピーカー又はディスプレイ表示）への出力信号を生成するようにさらに構成されている。例えば、潜在的な衝突条件をオペレータ２１２に警告し、少なくとも１つの物体との衝突回避を可能にするように、警告表示３０４がディスプレイ３００上に表示され得る。ディスプレイ３００は、さらに、オペレータ２１２が施設２００内の物体２０２のリアルタイムの運動を追跡且つ確認することを可能にするために、物体２０２の現在位置３０６を表示し得ることに留意するべきである。

さらに、種々の視覚的又は可聴的警報が提供され得る。例えば、少なくとも１つの物体との交差領域における点滅照明表示を発するための照明装置が提供され得る。図示された実施形態では、照明装置は、位置センサ１１４が配置された物体２０４のうちの１つ以上の***部の近傍に配置された（図２参照）少なくとも１つの発光装置２３０であり得、この発光装置は、出力信号に応答して物体２０４を照らし出し、それにより、少なくとも１つの物体２０４との衝突回避を可能にするためにオペレータ２１２に警報を出す警告表示を与えるためのものである。

したがって、様々な実施形態では、物体誘導及び衝突回避システム１００は、動的誘導及び予測的衝突回避を使用して、施設２００内で可動クレーン２０８と物体（個人１１０を含む）との間の衝突の可能性を抑制又は減少するためのシステムとして構成されている。物体誘導及び衝突回避システム１００は、クレーン１０８、物体１２０、２０２、２０４、及び個人１１０の位置を判断するために、クレーン１０８、及び物体１２０、２０２、２０４又は個人１１０に含まれる位置センサ１１４からの位置情報を使用する。

例えば、位置情報は、クレーン２０８のフック１１８上の物体２０２の変動する高さが現在の移動経路に沿って物体１２０、２０２、２０４と衝突し得るかを判断するために物体１２０、２０２、２０４のうちの１つ以上の***部の位置を含み得る。本明細書に記載されているように、移動経路は、物体１２０、２０２、２０４に対するクレーン２０８の位置に基づいて画定又は変更され得る。例えば、クレーン２０８の移動の方向又はフック１１８の高さは、予め計画された移動経路に基づいて、或いは、施設２００内で変動する条件（例えば、予め計画された移動経路内で動く物体）に基づいて、変更されてもよい。

このようにして、施設２００内の個人１１０及び物体の安全を補助し、とりわけ様々な施設２００の中で、工場／店舗環境、工場構内、及び倉庫において衝突を予測及び回避することを試みる問題を解決するために、リアルタイムの誘導及び警告が提供される。例えば、物体誘導及び衝突回避システム１００は、移動させられている物体１０６、２０２が、施設２００内の健康及び安全に直接影響を与え得る他のクレーン、フォークリフトトラック１１２、自動化機器、ロボット、及びその他の危険源などの施設２００内の物体又は個人１１０と衝突する可能性を防止又は減少するために、クレーン誘導の最適化及び安全モニタリングを提供し得る。

様々な実施形態では、物体誘導及び衝突回避システム１００は、図４で示されているように、クレーン誘導の最適化及び安全モニタリングシステム４００として具現化され得る。様々な図面を通して同じ番号は同じ部分を表していることに留意されたい。クレーン誘導の最適化及び安全モニタリングシステム４００は、移動の方向及びそれぞれの速度などの、可動クレーン１０８、移動物体１０６、及び個人１１０の１つ以上の要因を含む、本明細書に記載された位置及び物体の情報を使用することができ、それにより、物体１２０、２０２、２０４の判断された位置に基づいて、物体１０６、２０２の移動の経路を判断且つ変更し、それと同時に、クレーン１０８によって移動させられている物体１０６、２０２が、移動経路が計画された後に移動された可能性のある物体１２０、２０２、２０４のうちの１つ以上にいつ接触し得るかを検出するために安全モニタリングを実行する。したがって、クレーン誘導の最適化及び安全モニタリングシステム４００として具現化された物体誘導及び衝突回避システム１００は、移動経路を計画し、移動経路を動的に変更し、或いは、施設２００内の変更条件又は予期せぬ条件に基づいて移動を停止することにより、施設２００内の複数の物体（少なくとも１つの可動又は移動物体を含む）間の衝突の可能性を抑制、防止、又は減少することができる。

クレーン誘導の最適化及び安全モニタリングシステム４００は、施設２０２内の複数の可動物体又は個人並びにクレーン１０８にそれぞれ配置された複数の位置センサ１１４を含む。位置センサ１１４は、物体、個人１１０、及び／又はクレーン１０８に取り外し可能に連結されたり、固定的に連結されたりしてもよい。本明細書に記載されているように、複数の位置センサ１１４は、それぞれ、位置センサが配置された物体、個人１１０、又はクレーン１０８の位置を含む又は示す信号を無線送信するように構成されている。例えば、幾つかの実施形態では、位置センサ１１４は、位置情報の判断に使用するためのＲＦＩＤ又は光電センサ技術を含む。画像技術又はＧＰＳ技術などの種々の技術を使用してもよい。

クレーン誘導の最適化及び安全モニタリングシステム４００は、受信機２１６（例えば、１つ以上の無線受信機）に連結されたコントローラ２２０を含む。コントローラ２２０は、経時的なそれぞれの可動物体の位置（並びに、クレーン１０８の移動の方向）に基づいて、各可動物体の移動の方向を判断するように、位置センサ１１４からの信号及び物体の位置（例えば、物体１０６及び個人１１０）をモニターするために１つ以上の実施形態において構成された処理装置２１８又はその他のプロセッサ（例えば、ＣＰＵ）であってもよく、又はそれらを含んでもよい。運用においては、コントローラ２２０は、可能な衝突点又はエリアを判断するように構成されている。例えば、コントローラ２２０は、少なくとも２つの可動物体（例えば、クレーンによって移動させられている物体１０６、２０２、及び物体１２０、２０２、２０４のうちの１つ以上）の移動の方向の交差領域（図１で示されたエリア１０２及び１０４など）を判断して、クレーン１０８の新しい移動経路を動的に認識するか、又は、少なくとも１つの可動物体が交差領域（例えば、クレーンフック安全運転エリア２２４内）の所定の近傍内にあるときに、少なくとも２つの可動物体の交差領域で、視覚的警報（及び／又は他の警報装置を用いて可聴的又は触覚的警報）を与えるために警告装置４０２を介して出力信号を生成するように構成されている。したがって、それらの間の衝突回避を可能にするために、警報、例えば、クレーン１０８のオペレータ２１２又は個人１１０への警報が与えられ得る。

様々な実施形態では、クレーン誘導の最適化及び安全モニタリングシステム４００は、物体の大きさ、形状、重量等、並びに施設２００の大きさ又はその他の特性（例えば、周知の目印）のような、物体２０４又は施設２００に関連する情報を記憶するデータベース２２６を含む。一実施形態では、データベース２２６のコンテンツは、計画された又は変更された誘導及び安全モニタリングを提供するために受信した位置情報との組み合わせで使用される。データベース２２６内のデータは、移動、又は、通信リンクにわたるモニタリングセッションの開始時に、メモリ４０４（図４で示されたコンポーネントのうちの１つ以上の部分を形成し得る）の中へとダウンロードされ得ることに留意されたい。別の実施形態では、データベース２２６内のデータの複製が供給され、コントローラ２２０によってアクセス可能であり得る中央コンピュータシステム（図示せず）内で維持され得る。さらに別の実施形態では、データベース２２６内のデータ（又はその一部）は、移動又は中央コンピュータシステムからのモニタリングセッションの間に更新され得る。

運用において、クレーン誘導の最適化及び安全モニタリングシステム４００は、本明細書に記載された位置情報に基づいて、動的誘導情報及び警報を与えるように構成されている。様々な種類の警告であり得る警報は、物体１０６、２０２との衝突の潜在性を適切に評価する個人１１０の限界により生じ得るような施設２００内の衝突の可能性を減らす。このような衝突は、本明細書に記載されたように予め計画された移動経路（又は進路）によってさらに減少し得る。

したがって、クレーン誘導の最適化及び安全モニタリングシステム４００として具現化され得る物体誘導及び衝突回避システム１００は、衝突の可能性を減らす移動経路を画定し、さらに、可能性のある衝突条件（互いに見通し距離内にはない、移動させられている物体１０６、２０２と、個人１１０又はその他の物体１２０、２０２、２０４との間の衝突を含み得る）を判断するように構成されている。１つ以上の実施形態では、物体誘導及び衝突回避システム１００は、位置情報、移動方向情報、地点情報、及び物体固有情報などの受信された位置情報及び種々の要因を処理して、誘導情報及び潜在的な衝突位置を判断する。例えば、様々な実施形態では、物体誘導及び衝突回避システム１００は、見通し距離内にはないシナリオ外の個人に警報を出す能力、潜在的な衝突を感知且つ予測する能力、差し迫った危険を通知する能力、及び工場／倉庫のフロア上の潜在的危険なエリアを照らし出す能力を有するリアルタイム警告システムを含む「スマート」クレーン１０８を設けるように構成されている。

一実施形態では、物体誘導及び衝突回避システム１００は、（位置センサ１１４からの情報を用いて継続的又は定期的に更新され得る）位置情報、並びに物体固有情報（例えば、物体の寸法を含む物体のフットプリント）に基づいて、物体１０６、２０２を移動させるための最も迅速で且つ／又は安全な経路を判断するように構成されている。物体誘導及び衝突回避システム１００を使用することにより、物体１０６、２０２は、施設２００内でより安全な距離及び高さで移動させられ得る。例えば、本明細書に記載されたクレーン１０８の位置との組み合わせで、種々の物体１２０、２０２、２０４及び個人１１０の位置のタイムスタンプ情報を使用することにより、物体１０６、２０２の安全且つ効率良い運動がもたらされ得る。

位置センサ１１４（例えば、ＲＦＩＤタグ）の数及び位置付けは、所望又は必要に応じて変動し得ることに留意すべきである。例えば、位置センサの数及び位置付けは、位置情報に望まれる又は必要とされる正確性に基づいて、変動し得る。幾つかの実施形態では、位置センサ１１４は、特定の決められた位置の三角測量を可能にする情報を与えるよう使用されてもよい。様々な実施形態でＲＦＩＤタグを位置センサ１１４として使用することにより、物体又はクレーンに固有な様々な種類の物体情報（例えば、大きさ、重量、最大速度等）が符号化することができる。

物体誘導及び衝突回避システム１００は、物体１０６、２０２が移動させられる時間と、位置センサ１１４（例えば、ＲＦＩＤ位置情報）から受信した情報を使用して迅速に判断又は計算され得る位置情報を含み得る物体及び施設情報とに基づいて、物体１０６、２０２の移動経路／進路を判断又は変更するために、バックグラウンド動作において１つ以上の位置決定アルゴリズム及び経路計画を使用することができる。運用において、物体誘導及び衝突回避システム１００は、施設２００内の物体１０６、２０２の運動の１つ以上の許容経路を画定するために、経路計画アルゴリズムを使用し得、この許容経路は、種々の寸法の物体１０６、２０２に対して異なり得る。例えば、幾つかの実施形態では、物体１０６、２０２が現在の経路／進路を引き続き移動することができるか、或いは、運動停止又は方向転換が必要であるかを判断するために、決定された位置情報に基づいてマトリックスが画定され得る。幾つかの実施形態では、物体１０６、２０２の運動は、受信されたリアルタイム位置情報に基づいて、停止（例えば、緊急停止）又は変更され得る。

様々な実施形態では、物体誘導及び衝突回避システム１００は、物体１０６、２０２の移動経路／進路を計画又は変更する（種々の許容可能な経路を画定する等）ために、発見的最適化又は線形最適化を使用するように構成されている。幾つかの実施形態では、種々の経路／進路は、物体１０６、２０２の実際の運動の前にシミュレートされ得、経路計画及び物体回避が改善される。

幾つかの実施形態では、継続的なセンサ読み取り、継続的なＧＰＳ読み取り、演算、及び／又は物体認識を含み得る環境サンプリングが提供される。物体誘導及び衝突回避システム１００のコントローラ２２０は、物体の近傍の物理的位置（例えば、三次元位置）を感知し、１つ以上の衝突閾値アルゴリズムを使用して、最適化された移動経路／進路及び潜在的な衝突を判断する制御アルゴリズムでプログラムされ得る。判断された潜在的な衝突に基づいて、移動経路／進路を変更することができ、且つ／又は、とりわけ、光、音、触覚／振動による通知などの１つ以上の通知を与えてもよい。

物体誘導及び衝突回避システム１００は、種々のハードウェア及び／又はソフトウェアの組み合わせとして構成され得ることに留意するべきである。さらに、データベース２２６は、物体固有情報の迅速な探索をもたらす物体ライブラリを含み得る。 幾つかの実施形態では、データベース２２６は、衝突の可能性を減らすか又はなくすために物体を移動させることができる、又は、他の物体又は個人との遭遇の可能性がより低く、並びに物体のより迅速な運動をもたらす１つの又は可能な経路又は進路を画定する１つ以上の移動経路又は移動経路ライブラリを含む。

幾つかの実施形態では、１つ以上の種々の入力及び出力が、誘導計画及び安全モニタリングプロセス、及び本明細書に記載されたシステムによる使用のために提供される。例えば、物体誘導及び衝突回避システム１００は、装置ＩＤ、位置センサ１１４からのセンサ入力（サンプル）、及び位置情報のうちの１つ以上を入力として受信し得る。次いで、入力は、本明細書に記載されたように、物体誘導及び衝突回避システム１００のよって処理され得る。幾つかの実施形態では、物体誘導及び衝突回避システム１００は、位置センサ１１４に関連付けられた物体１０６又は個人１１０から別の位置センサ又はクレーン１０８に関連付けられた別の物体１０６又は個人１１０までの接近度及び予測的衝突距離を計算する。警告条件などに基づいて、センササンプルの周波数を変更し得ることに留意するべきである。

様々な実施形態では、中央サーバであり得る処理装置２１９は、リアルタイム又はほぼリアルタイムで衝突回避をもたらすために誘導計画及び安全モニタリングを提供するサービス又はアルゴリズムを実行することに留意するべきである。様々な実施形態では、リアルタイム又は動的な誘導制御及び衝突回避を可能にするセンサフィードバック構成が設けられる。例えば、１つ以上の実施形態では、物体誘導及び衝突回避システム１００は、経時的に物体及びクレーンの位置を認識／判断することにより、経路誘導、安全モニタリング、及び／又は衝突回避を実行する。経時的に物体及びクレーンの位置を認識／判断することは、決定された接近度等において対象となる物体１０６、個人１１０、及びその他の物体、並びにクレーン１０８の時間１及び時間２における位置を判断すること、速度情報を判断すること、１つ以上の可動物体の移動方向の情報及び（例えば、移動の投影路の１つ以上の方向の交差部から）潜在的な交差領域を判断すること、安全運転エリアを判断すること、移動経路又は進路を計画又は変更するために出力信号を生成すること、且つ／又は少なくとも１つの可動物体がクレーン１０８から所定の距離内にあるときに交差領域で警報を与えることなどを含む。

様々な実施形態は、図５で示されているように、施設内の複数の可動物体間の物体誘導及び衝突回避の方法５００を提供する。方法５００は、本明細書に記載された１つ以上のシステムによって又はこのシステムに関連して実施されてもよいことに留意するべきである。さらに、方法５００が実行されるステップの順序を変更してもよく、追加のステップを提供してもよく、又はステップを少なくしてもよい。さらに、方法５００のステップは、同時に、一斉に、又は連続的に実施され得る。

方法５００は、ステップ５０２において、例えば、可動クレーンの少なくとも端部部分の位置を示す信号を含む、可動クレーン上に配置された位置センサから位置情報（クレーンの位置情報など）を送信することを含む。方法５００は、ステップ５０４において、施設内の物体上の複数のセンサを介して、各センサが配置された物体の***部などの物体の位置を示す又は含む信号を含む、施設内の物体の位置情報を送信することをさらに含む。方法５００は、ステップ５０６において、コントローラを介して、センサ（例えば、位置センサ及び／又は近接センサ）からの信号をモニターすることをさらに含む。モニターすることは、継続的又は定期的に実行することができ、変更条件に基づいて変更され得る。

方法５００は、ステップ５０８において、コントローラを介して、可動クレーンの移動の方向、及び複数の物体のうちの少なくとも１つに対するクレーンの移動の方向の交差領域などの移動方向の情報を判断することをさらに含む。方法５００は、ステップ５０８において、移動経路又は進路を判断することと、且つ／又は、複数の物体のうちの少なくとも１つが、可動クレーンの少なくとも端部部分の所定の近傍内にあるときに、可聴的又は視覚的警報を与えるために警報器に対する出力信号を生成し、それにより、少なくとも１つの物体との衝突回避を可能にするためにオペレータに警報を出すこととをさらに含む。

したがって、様々な実施形態は、施設内から受信された位置情報に基づいて動的に変更され得る計画された移動経路又は進路に基づいて物体を移動させる「スマート」クレーンを設け得る。

様々な実施形態は、種々の演算システムと関連して実装され得る。したがって、特定の演算又は動作環境が本明細書で説明され得るが、この演算又は動作環境は、様々な異なる演算又は動作環境において実装、実行、且つ／又は適用され得る動作又はプロセスを示すことが意図されている。

本明細書に明記された方法の動作を説明する開示及び図面は、必ずしも、動作が実行されるべきシーケンスを決定していると解釈すべきではない。むしろ、１つの例示的な順番が示されていても、動作のシーケンスは、それが適当な場合には、改変され得ると理解されたい。したがって、ある特定の動作は、異なる順番で又は同時に実行され得る。加えて、本開示の幾つかの態様では、本明細書で説明されている全ての動作が実行される必要があるわけではない。

開示の実施例は、図６に示す航空機の製造及び保守方法６００と、図７に示す航空機７００に関連して、説明され得る。製造前の段階では、例示的な方法６００は、航空機７００の仕様及び設計６０２と、材料調達６０４とを含み得る。製造段階では、航空機７００のコンポーネント及びサブアセンブリの製造６０６とシステムインテグレーション６０８とが行われる。その後、航空機７００は、認可及び納品６１０を経て、運航６１２に供され得る。顧客により運航される間に、航空機７００は、定期的な整備及び保守６１４（改造、再構成、改修なども含み得る）が予定される。

例示的な方法６００の各プロセスは、システムインテグレータ、第三者、及び／又はオペレータ（例えば、顧客）によって実施又は実行され得る。本明細書の目的のために、システムインテグレータとは、限定しないが、任意の数の航空機製造者及び主要システムの下請業者を含んでもよく、第三者とは、限定しないが、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含んでもよく、オペレータとは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などであってもよい。

図７に示されるように、例示的な方法８００によって製造された航空機７００は、複数の高レベルのシステム７０４及び内装７０６を有する機体７０２を含み得る。高レベルのシステム７０４の例には、推進システム７０８、電気システム７１０、油圧システム７１２、及び環境システム７１４のうちの１つ以上が含まれる。任意の数の他のシステムが含まれ得る。航空宇宙産業の例を示したが、この原理は、自動車産業のような他の産業に適用してもよい。

本明細書に示された又は説明された装置及び方法は、製造及び保守方法６００の１つ以上の段階で採用することができる。例えば、コンポーネント及びサブアセンブリの製造６０６に対応するコンポーネント又はサブアセンブリは、航空機７００の運航中に製造されるコンポーネント又はサブアセンブリと同様の方法で製作又は製造され得る。さらに、装置、方法、又はそれらの組み合わせのうちの１つ以上の態様は、例えば、航空機７００の組立てを実質的に効率化するか又は航空機７００のコストを削減することにより、製造段階６０６及び６０８で利用することができる。同様に、装置又は方法実現の１つ以上の態様、或いはそれらの組み合わせは、限定するわけではないが、例としては、航空機７００の運航中に、例えば、整備及び保守６１４に利用され得る。

多種多様なコンポーネント、特徴、及び機能を含む、装置及び方法の種々の実施例及び態様が、本明細書で開示されている。本明細書で開示されている装置及び方法の様々な実施例と態様は、本明細書で開示されている装置及び方法の他の任意の実施例及び態様の任意のコンポーネント、特徴、及び機能を、任意の組み合わせで含み得、且つ、かかる可能性は全て、本開示の精神及び範囲に含まれることが意図されることを理解すべきである。

様々な実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせに実装され得ることに留意すべきである。様々な実施形態及び／又はコンポーネント、例えば、モジュール、又はその中のコンポーネント及びコントローラは、さらに１つ以上のコンポーネント又はプロセッサ又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）の一部として実装され得る。コンピュータ又はプロセッサ又はＦＰＧＡは、演算装置、入力装置、表示ユニット、及びインターフェース（例えば、インターネットへアクセスするための）を含み得る。コンピュータ又はプロセッサは、マイクロプロセッサを含み得る。マイクロプロセッサは、通信バスに接続され得る。コンピュータ又はプロセッサ又はＦＰＧＡは、メモリも含み得る。メモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）と読取専用メモリ（ＲＯＭ）を含み得る。コンピュータ又はプロセッサ又はＦＰＧＡは、さらに記憶装置を含むことがあり、記憶装置は、光ディスクドライブなどのハードディスクドライブ又は着脱式記憶ドライブであってもよい。記憶装置は、さらに、コンピュータプログラム又は他の指令をコンピュータ又はプロセッサ内にローディングするための他の類似手段であってもよい。

本明細書において、「システム」、「サブシステム」、「回路」、「コンポーネント」、又は「モジュール」という用語は、１つ以上の機能を実行するよう動作するハードウェア及び／又はソフトウェアのシステムを含み得る。例えば、モジュール、回路、コンポーネント、又はシステムは、コンピュータプロセッサ、コントローラ、或いは、コンピュータメモリのような有形で非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶された指令に基づいて動作を実行する他の論理ベース装置を含み得る。代替的には、モジュール、回路、コンポーネント、又はシステムは、装置の配線論理に基づいて動作を実行する配線接続装置を含み得る。添付の図に示すモジュール又は回路又はコンポーネントは、ソフトウェア又は配線を介した指令に基づいて動作するハードウェア、動作を実行するようハードウェアに指示するソフトウェア、或いはこれらの組み合わせを表し得る。

本明細書の実施形態のブロック図は、「回路」又は「モジュール」を表す様々なブロックを示す。回路又はモジュールは、本明細書に記載の動作を実行する関連する指令（例えば、コンピュータハードドライブ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの、有形且つ非一過性のコンピュータ可読記憶媒体に記憶されたソフトウェアなど）を含むハードウェアとして実装され得ることを理解されたい。ハードウェアは、本明細書に記載の機能を実行するよう配線されたステートマシン回路を含み得る。任意選択的に、ハードウェアは、マイクロプロセッサ、プロセッサ、 コントローラなどの１つ以上の論理ベース装置を含むか且つ／又はそれに接続された電子回路を含み得る。任意選択的に、モジュールは、１つ以上のＦＰＧＡ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又はマイクロプロセッサなどの処理回路を表し得る。様々な実施形態における回路モジュールは、本明細書に記載の機能を実施するために１つ以上のアルゴリズムを実行するように構成され得る。そのような１つ以上のアルゴリズムは、フロー図又は方法に明示的に特定されているか否かに関わらず、本明細書に記載の実施形態の態様を含み得る。

本明細書において、「ソフトウェア」及び「ファームウェア」という用語は入れ替え可能であり、コンピュータによる実行のための、ＲＡＭメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、及び非揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）メモリを含むメモリに記憶された任意のコンピュータプログラムを含む。上記のメモリのタイプは例示的なものにすぎず、コンピュータプログラムの記憶に使用可能なメモリのタイプを限定するものではない。

本明細書で使用しているように、「１つの」という語から始まって単数形で記載されている要素又はステップは、複数の要素又はステップを除外することが明示的に記載されていない限り、複数の要素又はステップを除外しないと理解するべきである。さらに、「一実施形態」への言及は、記載されている特徴も取り込む他の付加的な実施形態の存在を除外するように解釈されることを意図していない。また、明示的に反対の記述がない限り、特定の性質を有する１つ以上の要素を「備える」、「含む」、又は「有する」実施形態は、その性質を有しない追加のそうした要素を含み得る。

上記の説明は、限定ではなく、例示を意図するものであることを理解するべきである。例えば、上述の実施形態（及び／またはそれらの態様）は、互いに組み合わせて使用することができる。加えて、様々な実施形態の範囲から逸脱することなく、特定の状況又は材料を様々な実施形態の教示に適応させるために、多数の改変が加えられ得る。本明細書に記載の材料の寸法及び種類は、様々な実施形態のパラメータを規定することを意図しているが、これらの実施形態は限定的なものではなく例示的な実施形態である。上述の説明を精査することにより、当業者には他の多くの実施形態が明らかであろう。したがって、様々な実施形態の範囲は、添付の特許請求の範囲、及びこうした特許請求の範囲が認められる均等物の全範囲を参照して、決定されるべきである。添付の特許請求の範囲において、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び「そこにおいて（ｉｎ ｗｈｉｃｈ）」という用語は、それぞれ、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」及び「そこで（ｗｈｅｒｅｉｎ）」という用語の、明白な同義語として使用される。さらに、以下の特許請求の範囲では、「第１の」「第２の」、及び「第３の」などの表現は、単なる標識として使用されるものであり、それらの対象物の数値的要件を課すことを意図していない。さらに、以下の特許請求の範囲の限定は、ミーンズ・プラス・ファンクション書式で記述されておらず、かかる特許請求の範囲の限定が、さらなる構造のない機能の記述が後続する「のための手段（ｍｅａｎｓ ｆｏｒ）」という言い回しを明示的に使用しない限り、米国特許法第１１２条、段落（ｆ）に基づいて解釈されることを意図するものではない。

さらに、本開示は下記の条項による実施形態を含む。

条項１
物体誘導及び衝突回避のためのシステムであって、
可動クレーン上に配置された位置センサであって、可動クレーンの一部の位置を含む信号を送信するように構成された位置センサと、
施設の内部の複数の物体上に配置された複数のセンサであって、センサが配置された物体の少なくとも一部の位置を含む信号を送信するように構成された複数のセンサと、
可動クレーン上に配置された位置センサ及び施設の内部の複数の物体上に配置された複数のセンサから送信された信号群をモニターするための受信機を有するコントローラであって、信号からの経時的な位置センサデータに基づいて、可動クレーンの移動の方向を判断し、複数の物体の少なくとも１つの物体に対するクレーンの移動の方向の１つ以上の交差領域を判断するように構成されている、コントローラと
を備え、コントローラが、１つ以上の交差領域に基づいて、可動クレーンに連結された物体を移動させるための、可動クレーンのための移動経路を生成し、複数の物体の少なくとも１つの物体が、少なくともクレーンによって移動させられている物体の所定の近傍内にあるときに、警報を与えるために警報器への出力信号を生成するように構成されている、システム。

条項２
位置センサが、可動クレーンの端部部分の位置を含む信号を送信するように構成されている、条項１に記載のシステム。

条項３
複数のセンサのうちのセンサが、センサが配置された物体の***部の位置を含む信号を送信するように構成されている、条項１に記載のシステム。

条項４
コントローラが、可聴的、視覚的、又は触覚的警報のうちの１つを生成し、それにより、少なくとも１つの物体との衝突回避を可能にするために、可動クレーンのオペレータに警報を出すように構成されている、条項１に記載のシステム。

条項５
複数の物体上に配置された複数のセンサが、電波識別（ＲＦＩＤ）タグを備え、受信機が、ＲＦＩＤリーダーを備えている、条項１に記載のシステム。

条項６
可動クレーン上に配置された位置センサが、可動クレーンのフックの周りのクレーンフック安全運転エリアをモニターする安全範囲センサを備えている、条項１に記載のシステム。

条項７
衝突の可能性を減らすか又はなくすためにクレーンが沿うように移動することができる経路を画定する、可動クレーンのための移動経路を表示するように構成されたディスプレイをさらに備えている、条項１に記載のシステム。

条項８
コントローラが、施設の内部の複数の物体のうちの１つ以上の物体の変更位置に基づいて変更する１つ以上の交差領域に基づいて、可動クレーンのための移動経路を変更するように構成されている、条項１に記載のシステム。

条項９
コントローラが、１つ以上の交差領域内の可動クレーンの位置に基づいて、可動クレーンの運動を停止するように構成されている、条項１に記載のシステム。

条項１０
コントローラが、複数の物体に対する可動クレーンのための移動方向の情報を判断するように構成されている、条項１に記載のシステム。

条項１１
物体固有情報を定義するデータベースをさらに含み、コントローラが、可動クレーンのための移動経路を生成するために物体固有情報を使用するように構成されている、条項１に記載のシステム。

条項１２
可動クレーンが航空機製造施設内の天井クレーンであり、可動クレーンによって移動させられている物体が航空機の製造において使用される１つ以上の部品である、条項１に記載のシステム。

条項１３
少なくとも１つの物体との交差領域において点滅照明表示を発するための照明装置をさらに備え、照明装置が、少なくとも１つの物体との衝突回避を可能にするためにオペレータに警報を出す警告表示を与えるための出力信号に応答して物体を照らし出すための、センサが配置された物体の***部の近傍に配置された少なくとも１つの発光装置をさらに備えている、条項１に記載のシステム。

条項１４
物体誘導及び衝突回避のための方法であって、
可動クレーン上に配置された位置センサから、物体を移動させている可動クレーンの一部の位置を含む信号を送信することと、
クレーンが移動している施設内の複数の物体上の複数のセンサを介して、各センサが配置された物体の位置を含む信号を送信することと、
コントローラを介して、位置センサ及び複数のセンサからの信号群をモニターすることと、
コントローラを介して、可動クレーンの移動の方向と、複数の物体のうちの少なくとも１つに対するクレーンの移動の方向の交差領域とを判断することと、
１つ以上の交差領域に基づいて、可動クレーンと連結された物体を移動させるために可動クレーンのための移動経路を生成し、且つ、複数の物体のうちの少なくとも１つが、可動クレーンによって移動させられている物体の所定の近傍内にあるときに、警報を与えるために警報器に対する出力信号を生成し、それにより、少なくとも１つの物体との衝突回避を可能にするためにクレーンのオペレータに警報を出すことと
を含む方法。

条項１５
少なくとも１つの物体との交差領域において点滅照明表示を発するための照明装置を起動することをさらに含み、前記起動が、少なくとも１つの物体との衝突回避を可能にするためにオペレータに警報を出す警告表示を与えるための出力信号に応答して物体を照らし出すための、センサが配置された物体の***部の近傍に配置された少なくとも１つの発光装置を起動することを含む、条項１４に記載の方法。

条項１６
複数の物体上の複数のセンサからの信号を送信するために電波識別（ＲＦＩＤ）を使用することをさらに含む、条項１４に記載の方法。

条項１７
可動クレーンのフックの周りのクレーンフック安全運転エリアを判断するため、可動クレーン上に配置された位置センサとして測距センサを使用することをさらに含む、条項１４に記載の方法。

条項１８
施設の内部の複数の物体のうちの１つ以上の物体の変更位置に基づいて変更する１つ以上の交差領域に基づいて、可動クレーンのための移動経路を変更することをさらに含む、条項１４に記載の方法。

条項１９
１つ以上の交差領域内の可動クレーンの位置に基づいて、可動クレーンの運動を停止することをさらに含む、条項１４に記載の方法。

条項２０
スマート天井クレーンであって、
施設の内部で移動させられる物体を支持するためのフックと、
フックに連結された安全範囲センサと、
受信機に位置情報を送信するように構成された、安全範囲センサ及び施設の内部の複数の物体上に配置された複数の位置センサから送信された信号群をモニターするための受信機を有するコントローラであって、位置情報に基づいてフックが物体を移動させるための移動経路を生成し、複数の物体の少なくとも１つの物体が、フックの安全範囲内にあると安全範囲センサによって判断されたときに、警報を与えるために警報器への出力信号を生成するように構成されている、コントローラと
を備えているスマート天井クレーン。

ここに記載した説明は、ベストモードを含む様々な実装態様を開示するために実施例を使用しており、それは、さらに、任意のデバイス及びシステムの作製及び使用、並びに組込まれた任意の方法の実行を含め、様々な実装態様を実施することを可能にするためである。様々な実施形態の特許性の範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者が想起する他の実施例を含み得る。かかる他の実施例は、実施例が特許請求の範囲の文言と相違しない構造要素を有する場合、又は、実施例が特許請求の範囲の文言とごくわずかな相違しかない同等の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内であることが意図される。

Claims (16)

1. 物体誘導及び衝突回避のためのシステム（１００）であって、
   可動クレーン（１０８）上に配置され、前記可動クレーン（１０８）の一部の位置を示す第１の位置データを送信するように構成された位置センサ（１１４）と、
   施設（２００）の内部の複数の物体（２０４）上に配置されるように構成された複数のセンサであって、前記複数のセンサの各センサが、当該センサが配置された物体（２０２）の位置を示す各第２の位置データを送信するように構成されている、複数のセンサと、
   前記位置センサ（１１４）からの前記第１の位置データ及び前記複数のセンサからの第２の位置データを受信するように構成された受信機（２１６）を有するコントローラ（２２０）であって、前記第１の位置データ及び第２の位置データに基づいて、前記可動クレーン（１０８）の第１の移動経路と、前記複数の物体（２０４）の少なくとも１つの物体（２０２）の位置に対する前記可動クレーン（１０８）の前記第１の移動経路の１つ以上の交差領域とを判断するように構成されている、コントローラ（２２０）と
   を備え、
   前記コントローラ（２２０）が、前記可動クレーン（１０８）に連結されたアイテムのための第２の移動経路を生成するように構成され、前記第２の移動経路は、前記アイテムに関連付けられた速度基準及び前記第２の移動経路に関連付けられた安全基準に基づいて、可能性のある複数の移動経路から選択され、前記コントローラがさらに、前記複数の物体（２０４）の少なくとも１つの物体（２０２）が、前記アイテムの所定の近傍内にあることに反応して、警報器への出力信号を生成するように構成され、
   前記コントローラがさらに、動的に更新される第１の位置データを含むマトリクスを生成し、且つ前記動的に更新される第１の位置データに基づいて前記第２の移動経路を動的に更新するように構成されている、システム（１００）。
2. 前記第２の移動経路に沿った移動に関連付けられた前記アイテムの平均速度が、前記安全基準を満たす安全値に関連付けられた前記複数の移動経路の他の移動経路に沿った移動に関連付けられた平均速度を上回る、請求項１に記載のシステム（１００）。
3. 前記コントローラ（２２０）がさらに、可聴的、視覚的、又は触覚的警報のうちの１つを生成するように構成されている、請求項１又は２に記載のシステム（１００）。
4. 前記複数のセンサが、電波識別（ＲＦＩＤ）タグを備え、前記受信機（２１６）が、ＲＦＩＤリーダーを備えている、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
5. 前記可動クレーン（１０８）のフック（１１８）上に配置され、前記フックの周りの安全運転半径を定めるように構成された安全範囲センサをさらに備えている、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
6. 前記可動クレーン（１０８）の前記第１の移動経路（３０２）を表示するように構成されたディスプレイ（３００）をさらに備えている、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
7. 前記コントローラ（２２０）が、前記施設内の前記複数の物体の１つ以上の物体の変更された位置に基づいて変更される前記１つ以上の交差領域に基づいて、前記可動クレーン（１０８）の前記第１の移動経路を変更するように構成されている、請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
8. 前記コントローラ（２２０）が、前記１つ以上の交差領域内の前記可動クレーン（１０８）の位置に基づいて、前記可動クレーン（１０８）の運動を停止するように構成されている、請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
9. 前記コントローラ（２２０）が、前記複数の物体（２０４）に対する前記可動クレーン（１０８）の移動方向のデータを判断するように構成されている、請求項１から８のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
10. 物体固有情報を定義するデータベースをさらに含み、前記コントローラが、前記可動クレーンの前記第１の移動経路を生成するために物体固有情報を使用するように構成されている、請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム。
11. 前記可動クレーンが航空機製造施設内の天井クレーンであり、前記アイテムが航空機の製造において使用される１つ以上の部品を含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載のシステム。
12. 前記第２の移動経路が、前記可動クレーンに連結された前記アイテムに固有の第３のデータにさらに基づいて動的に更新され、前記第３のデータは前記アイテムの寸法を示す、請求項１から１１のいずれか一項に記載のシステム。
13. 物体誘導及び衝突回避のための方法であって、
    コントローラ（２２０）を介して、アイテムを動かす可動クレーンの一部の位置を示す第１の位置データと、前記アイテムの位置を示す第２の位置データをモニターすることと、
    前記コントローラ（２２０）を介して、前記第１の位置データ及び第２の位置データに基づいて、前記可動クレーン（１０８）の第１の移動経路と、前記可動クレーンが移動する施設に配置された複数の物体（２０４）の少なくとも１つの物体の位置に対する前記可動クレーン（１０８）の前記第１の移動経路の交差領域とを判断することと、
    前記アイテムのための第２の移動経路（３０２）を生成することであって、前記アイテムに関連付けられた速度基準及び前記第２の移動経路に関連付けられた安全基準に基づいて、可能性のある複数の移動経路から選択される前記第２の移動経路を生成することと、
    動的に更新される第１の位置データを含むマトリクスを生成することと、
    前記動的に更新される第１の位置データに基づいて、前記第２の移動経路を動的に更新することと、
    前記複数の物体（２０４）の少なくとも１つの物体（２０２）が、前記アイテムの所定の近傍内にあることに反応して、警報器への出力信号を生成すること
    を含む方法。
14. 前記可動クレーン上に配置された位置センサから、前記コントローラで前記第１の位置データを受信することと、
    前記複数の物体上に配置された、電波識別（ＲＦＩＤ）タグを含む複数のセンサから、前記コントローラで前記第２の位置データを受信すること
    をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記複数の物体の１つ以上の物体の変更された位置に基づいて変更される１つ以上の交差領域に基づいて、前記可動クレーンの前記第１の移動経路を変更することをさらに含む、請求項１３又は１４に記載の方法。
16. １つ以上の交差領域内の前記可動クレーン（１０８）の位置に基づいて、前記可動クレーン（１０８）の運動を停止することをさらに含む、請求項１３から１５のいずれか一項に記載の方法。

Images