JP6343189B2 - 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、
前記監視領域に入ってきた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物体検出部と、
前記物体検出部が当該物体を検出したときに前記監視映像内に視覚情報を重畳する信号を前記表示制御部に送る報知制御部とを備え、
前記表示制御部は、前記信号を受けて前記監視映像内に前記視覚情報を重畳する制御を行い、前記モニタは前記視覚情報が重畳された前記監視映像をリアルタイムで表示す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、前記視覚情報は、前記障害物を模擬したアイコン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、前記表示制御部は、前記監視映像内の前記クレーン車の一部に前記視覚情報を重畳する制御を行うことが好ましい。

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。

さらに、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視覚情報で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。

本発明の第１の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の監視映像に障害物が入ってきた状態を示す図である。 本発明の第２の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７の監視映像に障害物が入ってきた状態を示す図である。 本発明の第３の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。 監視映像に表示するアイコンのリストを示す図である。 図１０の各アイコンを監視映像に表示する場合の説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図にしたがって説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の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おいて水平に配置されており、後述するスラントブーム（先端が下がって配置されているブーム）ではない一般的なブームである。

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。

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、物体検出部１１ｂと、報知制御部１１ｃとを備えている。

物体検出部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。この物体検出部１１ｂは、監視領域Ｂに入ってきた物体が障害物であるか否かを判断して障害物であると判定することにより物体を検出するものである。具体的には、この物体検出部１１ｂは、監視映像１３ａ内の領域に入ってきた物体Ｘ（図５参照）を画像認識して検出する。物体Ｘの検出は、例えば監視映像１３ａをモノクロ処理した後、輪郭線を抽出して、形として捉えることにより行う。

物体Ｘが障害物であると判定する方法について具体的に説明すると、物体検出部１１ｂには予め障害物の形が記憶されている。物体検出部１１ｂは、検出された物体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を用いて演算し、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、入力側に物体検出部１１ｂが接続されており、出力側に表示制御部１１ａが接続されている。この報知制御部１１ｃは、物体検出部１１ｂが物体Ｘ（障害物）を検出したときに、監視映像１３ａ内に視覚情報である障害物Ｘを模擬したアイコンＣ１（図５参照）を重畳する信号を表示制御部１１ｃに送る。

表示制御部１１ａは、入力側にテレビカメラ１２と報知制御部１１ｃ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。さらに表示制御部１１ａは、報知制御部１１ｃから上記の信号を受けて、監視映像１３ａ内にアイコンＣ１を重畳する制御を行う。

具体的には、表示制御部１１ａは、監視映像１３ａ内のクレーン車１の一部にアイコンＣ１を重畳する。本実施の形態では、監視映像１３ａ内のクレーン車１の一部が、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ので、監視映像１３ａ内の右下の領域Ｄが常にキャリヤ２で占められる。したがって、表示制御部１１ａは、この領域ＤにアイコンＣ１を重畳する。

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、このモニタ１３は、表示制御部１１ａからの信号を受けて図５に示すようにアイコンＣ１が重畳された監視映像１３ａを表示する。具体的に説明すると、モニタ１３は、アイコンＣ１を監視映像１３ａ内のクレーン車１の一部（領域Ｄ）に重畳してリアルタイムで表示する。

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、物体検出部１１ｂ、報知制御部１１ｃ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視覚情報で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。

また、本実施の形態の障害物報知システム１０では、視覚情報として障害物Ｘを模擬したアイコンＣ１とした。このため、運転者は、具体的な障害物Ｘを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、アイコンＣ１を監視映像１３ａ内のクレーン車１の一部に重畳して表示するようにした。これにより、アイコンＣ１でクレーン車１の周辺が隠れてしまうことがない。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、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。

（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態のクレーン車１０１の左側面図である。本実施の形態では、第１の実施の形態と同様な部分には同じ符号を付し、異なる部分を中心にして説明する。

本実施の形態のクレーン車１０１は、第１の実施の形態のクレーン車１と異なるブーム１０７（スラントブーム）を備えている。スラントブームとは、走行時等の非使用時に先端が下がって配置されているブームのことである。このブーム１０７を備えるクレーン車１０１においても、第１の実施の形態の障害物報知システム１０を適用することが可能である。

この場合は、図７に示すようにモニタ１３の監視映像１３ｂには、図４の監視映像１３ａと異なり、ブーム１０７の先端部分の全てが表示される。しかし、図４の監視映像１３ａと同様に、監視映像１３ｂ内の右下の領域Ｄは常にキャリヤ２で占められる。

そして、監視領域Ｂに障害物Ｘが入ってきたときには図８に示すようにモニタ１３で障害物Ｘを表示するのと同時にアイコンＣ１を監視映像１３ｂ内のクレーン車１の一部（領域Ｄ）に重畳して表示し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、ブームの種類に関係なく、クレーン車１（１０１）の安全性を向上させることができる。

（第３の実施の形態）
図９は、本発明の第３の実施の形態の障害物報知システム２０の構成を示すブロック図である。本実施の形態では、第１の実施の形態や第２の実施の形態と同様な部分には同じ符号を付し、異なる部分を中心にして説明する。

この障害物報知システム２０は、制御装置２１と、制御装置２１の入力側に接続されたテレビカメラ１２およびセンサ１５と、制御装置２１の出力側に接続されたモニタ１３とを備えている。

第１の実施の形態や第２の実施の形態の障害物報知システム１０は、画像認識により物体Ｘを検出するものであったが、本実施の形態の障害物報知システム２０は、センサ１５（レーザーセンサや超音波センサ等）を使用して物体Ｘを検出するものである。このセンサ１５は、図示しないが、クレーン車１（１０１）において、監視領域Ｂに入ってくる物体Ｘを検出することが可能な位置に設置されている。

また、制御装置２１はキャビン４内に配置され、表示制御部１１ａと、物体検出部２１ｂと、報知制御部２１ｃとを備える。

物体検出部２１ｂは、入力側にセンサ１５が接続されており、出力側に報知制御部２１ｃが接続されている。この物体検出部２１ｂは、センサ１５から取得した信号を使用して監視領域Ｂに入ってきた物体が障害物であるか否かを判断して障害物であると判定することにより物体Ｘを検出するものである。ここで、物体検出部２１ｂは、物体Ｘとの相対速度を演算する等の公知の手法により物体Ｘを特定の障害物として検出しても良い。

報知制御部２１ｃは、入力側に物体検出部２１ｂが接続されており、出力側に表示制御部１１ａが接続されている。この報知制御部２１ｃは、物体検出部２１ｂによって物体Ｘ（障害物）が検出されたときに監視映像１３ｂ内にアイコンＣ１を重畳する信号を表示制御部１１ａに送る。

したがって、本実施の形態の障害物報知システム２０においても、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視覚情報で運転者に報知することが可能になる。また、より簡単な手法で、物体Ｘを検出することができる。よって、本実施の形態の障害物報知システム２０は、障害物Ｘをより良く認識することができ、クレーン車１（１０１）の安全性を向上させることができる。

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、障害物Ｘの検出方法として、画像認識による検出方法と、センサによる検出方法についてそれぞれ説明したが、双方の検出方法を併用しても良い。この場合には、障害物Ｘの検出精度が高まるので、運転者は障害物Ｘをさらに良く認識でき、クレーン車の安全性をさらに向上させることができる。

また、アイコンによる表示に加え、モニタ１３外で障害物の報知を併用しても良い。この場合には、音による報知部を別に備え、ブザーや音声等の警報音で報知する方法が挙げられる。この場合には、運転者による障害物の認識をより高めることができる。

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（１０１）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（１０７）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、図示しないが、この場合の監視映像は、監視映像内の左下の領域が常にキャリヤ２で占められる。したがって、この領域にアイコンＣ１を重畳して表示する。

また、アイコンＣ１の背景をアイコンＣ１以外の色で表示しても良い。これによりアイコンＣ１が見やすくなるので、運転者は具体的な障害物Ｘをより良く認識することが可能になる。よって、障害物報知システム１０（１０１）は、クレーン車１の走行安全性をさらに向上させることができる。

また、実施の形態では、監視映像１３ａ（１３ｂ）に表示するアイコンの数を１つにしたが、複数のアイコンを表示しても良い。その場合に、領域Ｄ内において、障害物Ｘを検出したときに表示するアイコンＣ１をモニタ１３の中心寄りに表示することが好ましい。

これについて図１０と図１１を用いて説明する。図１０は、監視映像１３ａ（１３ｂ）に表示するアイコンのリストを示すものである。このリストに示されているアイコンは、障害物Ｘを検出したときに表示するアイコンＣ１、クレーン車１（１０１）に設けられている警報ブザーを解除したときに表示するアイコンＣ２、障害物の検出感度が所定値よりも低いときに表示するアイコンＣ３である。

３つのアイコンＣ１〜Ｃ３の中で一番重要なアイコンはＣ１である。したがって、このアイコンＣ１は、モニタ１３上でより障害物Ｘに近い位置である中心寄りの位置Ｄ１に表示される。また、アイコンＣ２は、Ｄ１の右の位置Ｄ２に表示され、アイコンＣ３は、Ｄ２の右の位置Ｄ３に表示される。なお、アイコンＣ２、Ｃ３の表示位置は逆でも良い。

このように、障害物Ｘを検出したときのアイコンＣ１をモニタ１３の中心寄りに表示することで、運転者の目線移動が少なくなり、具体的な障害物Ｘをより良く認識することが可能になる。よって、障害物報知システム１０（１０１）は、クレーン車１の走行安全性をさらに向上させることができる。

また、実施の形態では、障害物Ｘを検出したときにアイコンＣ１を表示するようにしたが、始動時から監視映像１３ａ（１３ｂ）上にアイコンを緑色または青色で表示しておき、障害物Ｘを検出したときに視覚情報としてアイコンの表示色を赤色に変更しても良い。また、危険度に応じてアイコンＣ１の表示色を黄色→赤色に変更しても良い。

また、実施の形態では、モニタの縦横比率が通常比率（横４：縦３）の場合について説明したが、ワイドディスプレイ（横１６：縦９）の場合に監視映像（横４：縦３）を表示する場合には監視映像の左右に黒帯部分が表示される。そのため、この黒帯部分にアイコンを表示しても良い。

また、実施の形態のように、監視映像に固定表示部（自車両部分）がない場合には、監視映像内で運転者にとって重要度の低い領域にアイコンを重畳して表示するようにしても良い。

また、実施の形態では、監視映像１３ａ（１３ｂ）上に表示する視覚情報として障害物Ｘを模擬したアイコンＣ１としたが、アイコンＣ１に限定する必要はなく、例えば監視画像１３ａ（１３ｂ）全体を光らせても良いし、障害物Ｘを枠で囲んでも良い。

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。

１、１０１ 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、１０７ ブーム
８ カバー
１０、２０ 障害物報知システム
１１ａ 表示制御部
１１ｂ、２１ｂ 物体検出部
１１ｃ、２１ｃ 報知制御部
１２ テレビカメラ
１３ モニタ
１３ａ、１３ｂ 監視映像
Ａ 車両進行方向
Ｂ 監視領域
Ｃ１ アイコン
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、
   前記監視領域に入ってきた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物体検出部と、
   前記物体検出部が当該物体を検出したときに前記監視映像内に視覚情報を重畳する信号を前記表示制御部に送る報知制御部とを備え、
   前記表示制御部は、前記信号を受けて前記監視映像内に前記視覚情報を重畳する制御を行い、前記モニタは前記視覚情報が重畳された前記監視映像をリアルタイムで表示し、
   前記視覚情報は、前記障害物を模擬したアイコンであり、
   前記表示制御部は、前記監視映像内の前記クレーン車の一部に前記視覚情報を重畳する制御を行う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。