(57)【要約】      （修正有）【課題】アウトリガーの位置を視覚的に監視、判定可能なアウトリガー監視システムを提供すること。【解決手段】アウトリガーを視覚的に監視するためのシステム及び方法として、アウトリガーを監視するように構成されているカメラ組立体と、カメラ組立体へ動作可能且つ通信可能に接続されている制御システムと、を含んでいる。制御システムは、カメラ組立体によって撮られた画像に基づきアウトリガーの存在、長さ、及び／又は位置を判定するべく命令を実行する。アウトリガーは、アウトリガーを監視するためのカメラ組立体によって検出されるべき目標を含み、目標は、エッジ検出を使用する制御システムによって検出されるアウトリガーそのものもしくは、アウトリガー上に配置されているマーカーである。アウトリガー監視システムは、荷台ユニット及び上部構造を有するクレーンに実装することができる。【選択図】図２２
2017165585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウトリガーの位置を監視するように構成されているカメラ組立体と、
前記カメラ組立体へ動作可能且つ通信可能に接続されている制御システムであって、プロセッサ及び前記プロセッサと通信しているコンピュータ可読記憶媒体を備えており、前記コンピュータ可読記憶媒体は、前記プロセッサによって実行されると前記カメラ組立体から前記アウトリガーの画像を受信して当該受信画像に基づいて前記アウトリガーの前記位置を判定するようにされた画像認識機能を備える機能を当該制御システムに実施させる命令、を記憶している、制御システムと、
を備えているアウトリガー監視システム。
【請求項２】
前記アウトリガーは目標を含んでおり、前記画像認識機能は目標認識機能を備えている、請求項１に記載のアウトリガー監視システム。
【請求項３】
前記目標は、前記アウトリガー上の光学的パターン及び前記アウトリガーの一部分を被覆している高コントラスト色のうちの１つ以上を備えている、請求項２に記載のアウトリガー監視システム。
【請求項４】
前記画像認識機能は、前記１つ以上のアウトリガーのエッジを検出するエッジ検出機能を備えている、請求項１に記載のアウトリガー監視システム。
【請求項５】
前記機能は、前記カメラ組立体の視野内の動きを検出するように構成されている動き検出機能を更に備えている、請求項１に記載のアウトリガー監視システム。
【請求項６】
前記機能は、前記アウトリガーの周りの区域の潜在的な障害物を監視するように構成されている障害物検出機能を更に備えている、請求項１に記載のアウトリガー監視システム。
【請求項７】
前記アウトリガーは複数のアウトリガーのうちの１つであり、前記カメラ組立体は前記複数のアウトリガーのうち２つ以上のアウトリガーを監視している、請求項１に記載のアウトリガー監視システム。
【請求項８】
前記カメラ組立体は複数のカメラ組立体のうちの１つであり、各カメラ組立体は前記複数のアウトリガーのうち２つ以上のアウトリガーを監視するように構成されている、請求項７に記載のアウトリガー監視システム。
【請求項９】
荷台ユニットと、
前記荷台ユニット上に取り付けられている上部構造と、
前記荷台ユニットへ連結されている少なくとも１つのアウトリガーであって、前記荷台ユニットに対して伸長収縮するように構成されているアウトリガーと、
アウトリガー監視システムであって、
前記少なくとも１つのアウトリガーの存在を検出するように構成されているカメラ組立体、及び、
前記カメラ組立体へ動作可能且つ通信可能に接続されている制御システムであって、プロセッサ及び前記プロセッサと通信しているコンピュータ可読記憶媒体を備えており、前記コンピュータ可読記憶媒体は、前記プロセッサによって実行されると前記カメラ組立体から画像を受信して当該受信画像に基づいて前記少なくとも１つのアウトリガーの前記存在を検出するようにされた画像認識機能を備える機能を当該制御システムに実施させる命令、を記憶している、制御システム、
を備えるアウトリガー監視システムと、
を備えているクレーン。
【請求項１０】
前記カメラ組立体は前記上部構造へ取り付けられている、請求項９に記載のクレーン。
【請求項１１】
前記機能は、前記少なくとも１つのアウトリガーの長さを検出する機能を更に備えている、請求項９に記載のクレーン。
【請求項１２】
前記機能は、前記上部構造の旋回角度を判定するための機能を更に備えている、請求項９に記載のクレーン。
【請求項１３】
前記カメラ組立体は、前記上部構造の第１の位置に取り付けられている第１のカメラ組立体と、前記上部構造の第２の位置に取り付けられている第２のカメラ組立体と、を含んでいる、請求項９に記載のクレーン。
【請求項１４】
前記カメラ組立体は、前記上部構造の第３の位置に取り付けられている第３のカメラ組立体を更に含んでいる、請求項１３に記載のクレーン。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのアウトリガーは、第１のアウトリガー対と、第２のアウトリガー対と、を含んでおり、前記第１のカメラ組立体は前記第１のアウトリガー対を監視するように構成されており、前記第２のカメラ組立体は前記第２のアウトリガー対を監視するように構成されている、請求項１３に記載のクレーン。
【請求項１６】
前記クレーンは前記アウトリガーの遠位端へ連結されているジャッキを更に備えており、前記機能は前記ジャッキの伸長を判定するための機能を更に備えている、請求項９に記載のクレーン。
【請求項１７】
前記クレーンは前記ジャッキへ連結されているジャッキパッドを更に備えており、前記機能は前記ジャッキパッドの前記存在を判定するための機能を更に備えている、請求項１６に記載のクレーン。
【請求項１８】
クレーンにアウトリガーを伸長させる段階と、
カメラ組立体を使用して前記アウトリガーを視覚的に監視する段階と、
前記カメラ組立体上の画像を使用して前記アウトリガーの伸長の長さを検出する段階と、
を備えている、クレーンアウトリガーを監視するための方法。
【請求項１９】
前記アウトリガーが目標を有しており、前記アウトリガーの前記伸長の長さは前記目標を検出することによって検出される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記アウトリガーの前記伸長の長さは前記アウトリガーの前記画像のエッジ検出を使用して検出される、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クレーン監視システムに関するものであり、より詳しくは、アウトリガー、他のクレーン構成要素、及びクレーンの周囲の区域を監視するための視覚的システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動式クレーンは、輸送シャーシの形態をしている荷台ユニットと伸長式ブームを有する上部構造ユニットを含んでいるのが典型的である。上部構造ユニットは典型的には荷台ユニット上で回転可能となっている。輸送時、クレーンは荷台ユニットにその車軸とタイヤで支持される。
【０００３】
時に、移動式クレーンをそれが輸送シャーシのタイヤ及び車軸上に載置されている間の提供され得る安定度を超えて安定させることが必要とされる場合がある。吊り上げ動作中のクレーンの安定性及び支持を提供するために、荷台ユニットにアウトリガーシステムを設けることはよく知られている。アウトリガーシステムは、普通は、移動式クレーンを支持するための少なくとも２つ（大抵は４つ又はそれ以上）のアウトリガーを含んでいるはずである。アウトリガーシステムは、移動式クレーンが吊り上げ作業を遂行しようとする位置に置かれたときにクレーンを支持するためのアウトリガージャッキとアウトリガーパッドを有する伸縮式アウトリガービームを含んでいることもある。
【０００４】
伸縮式アウトリガービームを利用する際、アウトリガーパッドをクレーンのための安定化基盤を提供することになる横方向の場所まで伸長させる。位置付けたら、アウトリガージャッキを伸長させ、アウトリガーパッドを下げてゆき、荷台ユニット及び上部構造ユニットを支持し安定させるために地面と接触させる。所望であれば、タイヤが地面より上に持ち上げられた状態でクレーンを支持するのに十分な程度にアウトリガージャッキを伸長させることもできる。
【０００５】
歴史的には、クレーン操作員が、クレーンを適正に安定させるには伸縮式アウトリガービームをどの程度伸長させるべきかを判断し、アウトリガーパッドが所定位置につき地面と接触しているかどうかを見極めるべくアウトリガーを手作業で点検していたはずである。近年になって操作員を支援するアウトリガー監視システムが開発されてきた。これらのシステムは、典型的に、ストリングポテンショメータ、近接センサ、レーザーセンサ、及び他の距離センサの様な、測定装置に依存する。上述のシステムの各々はアウトリガーの伸長を判定することができるとはいえ、アウトリガーについてアウトリガーの伸長を含め視覚的に監視する低価格で高信頼のシステムを開発するのが有益であろう。
【発明の概要】
【０００６】
１つの態様によれば、アウトリガーの長さを監視するように構成されているカメラ組立体と、カメラ組立体へ動作可能且つ通信可能に接続されている制御システムと、を有するアウトリガー監視システムが提供されている。制御システムは、プロセッサ及びプロセッサと通信しているコンピュータ可読記憶媒体を含んでおり、コンピュータ可読記憶媒体は、プロセッサによって実行されるとカメラ組立体からアウトリガーの画像を受信して受信画像に基づいてアウトリガーの長さを判定するようにされた画像認識機能を含む機能を制御システムに実施させる命令、を記憶している。
【０００７】
幾つかの実施形態では、カメラ組立体は少なくとも１つの目標を検出する。少なくとも１つの目標はアウトリガージャッキであってもよい。幾つかの実施形態では、少なくとも１つの目標はアウトリガー上の光学的パターン又はマーキングであってもよい。幾つかの実施形態では、目標は高コントラスト色である。
【０００８】
幾つかの実施形態では、機能は、カメラの視界内の動きを検出するように構成されている動き検出機能を更に含んでいる。幾つかの実施形態では、機能は、アウトリガー上のパターンを認識するように構成されているパターン認識機能を更に含んでいる。幾つかの実施形態では、機能は、アウトリガーの周りの区域の潜在的な障害物を監視するように構成されている障害物検出機能を更に含んでいる。
【０００９】
幾つかの実施形態では、システムは、複数のアウトリガーと、複数のアウトリガーの各アウトリガーにつき少なくとも１つのカメラ組立体と、を含んでいる。幾つかの実施形態では、システムは、複数のアウトリガーを含んでおり、複数のアウトリガーを単一のカメラ組立体が監視している。
【００１０】
別の態様によれば、荷台ユニットと、荷台ユニット上に取り付けられている上部構造と、荷台ユニットへ連結されている少なくとも１つのアウトリガーであって荷台ユニットに対して伸長収縮するように構成されているアウトリガーと、アウトリガー監視システムと、を有するクレーンが提供されている。アウトリガー監視システムは、少なくとも１つのアウトリガーの存在を検出するように構成されているカメラ組立体と、カメラ組立体へ動作可能且つ通信可能に接続されている制御システムと、を含んでいる。制御システムは、プロセッサ及びプロセッサと通信しているコンピュータ可読記憶媒体を含んでおり、コンピュータ可読記憶媒体は、プロセッサによって実行されるとカメラ組立体から画像を受信して受信画像に基づいて少なくとも１つのアウトリガーの存在を検出するように構成されている画像認識機能を含む機能を制御システムに実施させる命令、を記憶している。
【００１１】
幾つかの実施形態では、カメラ組立体はシャーシへ取り付けられている。幾つかの実施形態では、カメラ組立体は上部構造へ取り付けられている。
【００１２】
幾つかの実施形態では、機能は、上部構造の旋回角度を判定するための機能を更に含んでいる。
【００１３】
幾つかの実施形態では、クレーンはアウトリガーと同じ数のカメラ組立体を有している。幾つかの実施形態では、クレーンはカメラ組立体より多くのアウトリガーを有しており、カメラ組立体の１つ以上は複数のアウトリガーを監視している。幾つかの実施形態では、クレーンは、アウトリガーの遠位端へ連結されているジャッキを更に含んでおり、機能は、ジャッキの伸長を判定するための機能を更に含んでいる。
【００１４】
幾つかの実施形態では、ジャッキパッドがジャッキへ連結されており、機能は、ジャッキパッドの存在を判定するための機能を更に含んでいる。
【００１５】
別の態様によれば、クレーンのアウトリガーを監視する方法が、クレーンにアウトリガーを伸長させる段階と、カメラ組立体を使用してアウトリガーを視覚的に監視する段階と、カメラ組立体上の画像を使用してアウトリガーの長さを検出する段階と、を含んでいる。幾つかの実施形態では、アウトリガーは目標を有しており、アウトリガーの長さは目標を検出することによって検出される。幾つかの実施形態では、アウトリガーの長さはアウトリガーの画像のエッジ検出を使用して検出される。幾つかの実施形態では、方法は、アウトリガーの動きを検出するようにビデオカメラでアウトリガーを監視する段階を更に含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ここに説明されている或る実施形態による移動式クレーンの側面図を描いている。
【図２】ここに説明されている或る実施形態による移動式クレーンの上面図を描いている。
【図３】ここに説明されている或る実施形態による、ジャッキを収縮させた状態の移動式クレーンのアウトリガーの略図を描いている。
【図４】ジャッキを伸張させた状態の図３のアウトリガーを描いている。
【図５】ここに説明されている或る実施形態による、カメラ組立体の或る設置例を示す移動式クレーンの前方図を描いている。
【図６】ここに説明されている或る実施形態による、カメラ組立体の或る設置例を示す移動式クレーンの後方図を描いている。
【図７】ここに説明されている或る実施形態による、カメラ組立体の或る設置例を示す移動式クレーンの側方図を描いている。
【図８】ここに説明されている或る実施形態による、カメラ組立体の或る設置例を示す移動式クレーンの側方図を描いている。
【図９】ここに説明されている或る実施形態による、カメラ組立体の設置を示す移動式クレーンの運転台の図を描いている。
【図１０】ここに説明されている或る実施形態による、カメラ組立体の視野を示す移動式クレーンの真上から見た略図を描いている。
【図１１】ここに説明されている或る実施形態による、複数のカメラの視界を示す移動式クレーンの真上から見た略図を描いている。
【図１２】ここに説明されている或る実施形態による、目標を有する移動式クレーンのアウトリガーの真上から見た略図を描いている。
【図１３】ここに説明されている或る実施形態による、１つのアウトリガーを部分的に伸長させた状態での複数のカメラの視野を示す移動式クレーンの真上から見た略図を描いている。
【図１４】ここに説明されている或る実施形態による、複数のカメラの視野及びアウトリガー付近の物体を示す移動式クレーンの真上から見た略図を描いている。
【図１５】ここに説明されている或る実施形態による、複数のカメラの視野及びアウトリガー付近の物体を示す移動式クレーンの真上から見た略図を描いている。
【図１６】ここに説明されている或る実施形態による、複数のカメラの視野及びアウトリガー付近の人物を示す移動式クレーンの真上から見た略図を描いている。
【図１７】ここに説明されている或る実施形態による、複数のカメラの視野及びアウトリガージャッキを示す移動式クレーンの真上から見た略図を描いている。
【図１８】ここに説明されている或る実施形態による、複数のカメラの視野及びアウトリガージャッキパッドを示す移動式クレーンの真上から見た略図を描いている。
【図１９】ここに説明されている或る実施形態による、クレーン上部構造の旋回を示す移動式クレーンの真上から見た略図を描いている。
【図２０】ここに説明されている或る実施形態による、視覚的アウトリガー監視システムを使用して動きを検出するための方法のフローチャートを描いている。
【図２１】ここに説明されている或る実施形態による、視覚的アウトリガー監視システムを使用して上部構造の旋回角度を検出するための方法のフローチャートを描いている。
【図２２】ここに説明されている或る実施形態による、視覚的アウトリガー監視システムを使用してアウトリガーの位置を検出するための方法のフローチャートを描いている。
【図２３】ここに説明されている或る実施形態による、アウトリガー監視システム及びクレーン制御システムを示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
これより本発明を更に説明してゆく。次に続く節では、本発明の異なる態様がより詳細に定義されている。その様に定義されている各態様は、それとは反対の明確な指示の無い限り何れかの他の単数又は複数の態様と組み合わされてもよい。具体的には、好適又は好都合であると指し示されている何れかの特徴が、好適又は好都合であると指し示されている何れかの他の単数又は複数の特徴と組み合わされてもよい。
【００１８】
ここでの使用に際し、「少なくとも１つ」、「１つ以上」、及び「及び／又は」は、開放的な表現であって、運用上は接続的でもあり離接的でもある。例えば、「Ａ、Ｂ、及びＣの少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ、又はＣの少なくとも１つ」、「「Ａ、Ｂ、及びＣの１つ以上」、「Ａ、Ｂ、又はＣの１つ以上」、及び「Ａ、Ｂ、及び／又はＣ」という表現の各々は、Ａ単独、Ｂ単独、Ｃ単独、ＡとＢ一体、ＡとＣ一体、ＢとＣ一体、ＡとＢとＣ一体、を意味する。
【００１９】
本発明の様々な実施形態が、ここに提供され特許請求の範囲によって表象されるものとして、添付の図及び詳細な説明に示されている。また一方で、理解しておくべきこととして、この詳細な説明は、１つ以上の本発明の態様及び実施形態の全てを包含しているとは限らず、如何様にも限定又は制限を課す意図はなく、ここに開示されている（単数又は複数の）発明はそれらに対する自明の改善及び修正を網羅するということが当業者には理解されるであろう。
【００２０】
本発明の更なる利点は、次に続く論考が特に添付図面と併せて考察されれば容易に明らかとなるであろう。
【００２１】
図１はここに説明されている実施形態による移動式クレーン１００の側面図を描いており、図２は当該移動式クレーン１００の上面図を描いている。図１及び図２を参照すると、移動式クレーン１００は、輸送能力のあるシャーシ又は荷台ユニット１０４上に配置されている上部構造ユニット１０２を備えている。上部構造ユニット１０２は様々な型式の何れかの伸長可能なブーム（例えば伸縮式ブーム１０６）を含んでいてもよい。荷台ユニット１０４には、移動式クレーン１００が大地の上を吊り上げ作業のための所望場所へ巧みに進んでゆけるようにするタイヤ１０８が提供されている。
【００２２】
上部構造ユニット１０２は、操作員がそこから移動式クレーン１００の機能を制御することができる運転台１１６を含んでいてもよい。図１、図２、及び図２３を参照すると、コンピュータプロセッサ１３２、コンピュータ可読記憶メモリ１３４、ユーザーインターフェース１３６、及び通信インターフェース１３８、を備えるクレーン制御システム１１７が、運転台１１６に又は運転台１１６に近接して置かれている。幾つかの実施形態では、クレーン制御システム１１７の構成要素は移動式クレーン１００の異なる区分に分散されていてもよい。コンピュータ可読記憶メモリ１３４は、それがコンピュータプロセッサ１３２と通信することができるようにコンピュータプロセッサ１３２へ動作可能に接続されている。コンピュータ可読記憶メモリ１３４は、コンピュータプロセッサ１３２によって実行されるとコンピュータプロセッサ１３２に機能を実施させる命令を記憶している。コンピュータ可読記憶媒体１３４は、更に、移動式クレーン１００の動作に関係付けられる情報を記憶するようになっていてもよい。ユーザーインターフェース１３６は、操作員がコンピュータプロセッサ１３２と対話することができるようにコンピュータプロセッサ１３２へ動作可能に接続されている。例えば、ユーザーインターフェース１３６を通じて、操作員は移動式クレーン１００の動作に関係付けられた情報を入手し、コンピュータプロセッサ１３２に機能を実施させることもできる。
【００２３】
荷重を吊り上げるときは、往々にして、タイヤ１０８によって提供され得る程度を超える支持が必要となる。従って、荷台ユニット１０４が移動式クレーン１００を吊り上げ作業を遂行する場所に位置付けたら、吊り上げ作業の間は移動式クレーン１００を安定させるために１つ以上のアウトリガー１１０が提供される。アウトリガー１１０は荷台ユニット１０４の一部として提供されている場合が最も多い。図１に描かれている実施例では、アウトリガー１１０は一組の前アウトリガーと一組の後アウトリガーを含んでいる。図２の上面図に示されている様に、アウトリガーは完全収縮位置１１８から中間点位置１２０へ、そして完全伸長位置１２２まで伸ばすことができる。他の位置も実施可能であり、実施形態はこれら３つの位置に限定されない。また、他の移動式クレーンでは、アウトリガーの数は図１及び図２に示されている４つより多いこともあれば４つより少ないこともある。
【００２４】
図３は、或る実施形態による、一組のアウトリガー１１０をアウトリガー１１０の軸に対して直角な方向から見た概略図を描いている。この略図では、分かり易くするために上部構造ユニット１０２は省略されている。図４は、或る実施形態による、アウトリガージャッキ２０６を伸長させた状態で荷台ユニット１０４を支持している一組のアウトリガー１１０の概略図を描いている。１つの実施形態では、アウトリガー１１０は、アウトリガービーム２０２、アウトリガージャッキ２０６、及びアウトリガーパッド２０８を備えている。別の実施形態では、アウトリガー１１０は実質的にジャッキとして形成されており、つまりは水平方向のビーム構成要素を有しておらず、よってアウトリガーは実質的に垂直方向にしか伸長しない。アウトリガービーム２０２は、ラック・アンド・ピニオン、油圧式シリンダー、又は他のリニアアクチュエータの様な、リニアアクチュエータによって荷台ユニット１０４から伸長収縮するように構成されている。一部のクレーンに関しては、アウトリガー１１０は、折り畳みによって収縮し、展開されることによって伸長するようになっていることもある。アウトリガージャッキ２０６はアウトリガービーム２０２の外側又は遠位の端に連結されている。アウトリガージャッキ２０６は垂直方向に伸長収縮するように構成されている。アウトリガーパッド２０８は、アウトリガージャッキ２０６の下端へ取り付けられていて、アウトリガージャッキ２０６が収縮された状態ではアウトリガージャッキ２０６によって持ち上げられており、図４に示されている様にアウトリガージャッキ２０６が伸長された状態で荷台ユニット１０４を支持することができる。操作員はユーザーインターフェース１３６を通じてクレーン制御システム１１７と対話して、アウトリガージャッキ２０６に伸長して荷台ユニット１０４を持ち上げるようさせる機能を実施することができる。
【００２５】
図３では、荷台ユニット１０４はタイヤ１０８によって支持されている。通常の輸送形態では、荷台ユニット１０４はタイヤ１０８によって支持される。輸送中、アウトリガービーム２０２は典型的には収縮されているだろう。仮に移動式クレーン１００が図３に示されている構成でアウトリガービーム２０２を伸長させてはいるがアウトリガージャッキ２０６を収縮させた状態で荷重を吊り上げようと試みたなら、移動式クレーン１００の横方向の安定性はアウトリガービーム２０２を伸長させなかった場合と同じになるはずである。つまり、アウトリガーの使用に典型的に関連付けられる例えば安定性又は荷重容量の増加といった様な恩恵は、アウトリガービーム２０２を伸長（展開）させてもジャッキ２０６収縮させたままで地面又は他の基盤面２１０に係合していなければ実現され得ない。
【００２６】
図４では、アウトリガージャッキ２０６が伸長されていて、その結果、アウトリガーパッド２０８が基盤面２１０に接触し荷台ユニット１０４が持ち上げられていることが示されている。アウトリガーパッド２０８はこうして移動式クレーン１００の重量及び移動式クレーン１００が吊り上げている何らかの荷重を支持している。図４の構成は、有効支点がタイヤ１０８の縁からアウトリガーパッド２０８が基盤面２１０と接触している所へ移ったことが理由で、図３の構成よりいっそう安定している。
【００２７】
クレーン１００の容量はアウトリガーの位置に基づくので、各アウトリガーの伸長の長さが分かるというのは有益である。例えば、移動式クレーン１００は、アウトリガー１１０が中間の位置１２０にあるときに比較してアウトリガー１１０が完全伸長位置１２２にあるときのほうが高い荷重容量を有することができる。
【００２８】
図５−図１９及び図２３を全体的に参照して、ここに及び以下に説明されている実施形態では、本開示はアウトリガー長さ検出及び／又はアウトリガー及び周囲区域の監視の所望される結果を実現するのにカメラを利用している。例えば、移動式クレーン１００は、移動式クレーン１００上に取り付けられた１つ以上のカメラ組立体３０２を含んでいる光学的アウトリガー監視システム３００（図２３）を含んでいてもよい。図２３を参照すると、光学的アウトリガー監視システム３００は、更に、以上にクレーン制御システム１１７に関して説明されているものと同様の、コンピュータプロセッサ３３２、コンピュータ可読記憶メモリ３３４、ユーザーインターフェース３３６、及び通信インターフェース３３８、を備える制御システム３１７を含んでおり、当該制御システム３１７へは１つ以上のカメラ組立体３０２が動作的に及び通信可能に接続されている。コンピュータ可読記憶メモリ３３４は、コンピュータプロセッサ３３２によって実行されるとコンピュータプロセッサ３３２に機能を実施するようさせる命令を記憶している。代わりに、光学的アウトリガー監視システム３００はクレーン制御システム１７７へ動作可能及び通信可能に接続されていて、光学的アウトリガー監視システム３００とクレーン制御システム１１７とが１つ以上の共通のコンピュータプロセッサ、コンピュータ可読記憶メモリ、ユーザーインターフェース、及び通信インターフェースを共有しているという具合になっていてもよい。１つの実施形態では、光学的アウトリガー監視システム３００の制御システム３１７とクレーン制御システム１１７は同一物であってもよい。光学的アウトリガー監視システム３００の構成要素類は、個別のカメラ又はカメラ組立体３０２と同一場所に置かれていてもよいし、集中化された場所に置かれていて従来式通信インターフェースを介してカメラ組立体３０２へ通信可能に接続されていてもよいし、又はその両方であってもよい。
【００２９】
１つ以上のカメラ組立体３０２は、例えば、荷台ユニット１０４上に、上部構造１０２上に、又はその両方に取り付けられていてもよい。上部構造１０２上の１つ以上のカメラ組立体３０２を取り付けるのに適した場所には、限定するわけではないが、運転台１１６、ブーム１０６、釣り合い重り１２４（図１参照）、又はこれらの構成要素間の中間の他の構造又は接続構造が挙げられる。各カメラ組立体３０２は、所望の視野に亘る画像を捕捉するように構成されている、単一カメラか又は複数カメラの何れか若しくは類似の画像捕捉装置類であってもよい。例えば、１つの実施形態では、カメラ組立体３０２は、広角度カメラの様な単一のカメラであってもよいし、又は例えば１８０度までの視野に亘る単数又は複数の画像を捕捉するように互いと連携して働く複数カメラの組合せであってもよい。各カメラは、例えばデジタルカメラの様な、静止画像及び／又は映像を捕捉する能力のあるカメラであってもよい。
【００３０】
１つの実施形態では、光学的アウトリガーシステム３００は２つのアウトリガー１１０を監視するように構成されている第１のカメラ組立体３０２を含んでいてもよい。例えば、第１のカメラ組立体３０２は、移動式クレーン１００の第１の側の或る位置であって、クレーンの当該第１の側の前アウトリガーと後アウトリガーが第１のカメラ組立体３０２の視野に納まる位置に取り付けられていてもよい。第２のカメラ組立体３０２が、移動式クレーン１００の第２の側の或る位置であって、クレーンの当該第２の側の前アウトリガーと後アウトリガーが第２のカメラ組立体３０２の視野に入る位置に取り付けられていてもよい。１つの実施形態では、第１の側は移動式クレーン１００の左側であり、第２の側は移動式クレーン１００の右側であってもよい。代わりに、第１の側は移動式クレーン１００の前側であり、そして第１のカメラ組立体３０２は左右の前アウトリガー１１０を監視し、一方、第２の側は移動式クレーン１００の後側であり、そして第２のカメラ組立体３０２は左右の後アウトリガー１１０を監視する、というのであってもよい。而して１つの実施形態では、各カメラ組立体３０２が複数のアウトリガー１１０を監視していてもよい。その様な構成の一例が以下に更に説明され、図１０に示されている。
【００３１】
１つの実施形態では、カメラ組立体３０２は、例えば、アウトリガービーム２０２、アウトリガージャッキ２０６、及び／又はアウトリガーパッド２０８の存在を検出するように、アウトリガービーム２０２、アウトリガージャッキ２０６、及び／又はアウトリガーパッド２０８の動きを検出するように、及び光学的アウトリガー監視システム３００と連携してアウトリガー２０２、アウトリガージャッキ２０６、及び／又はアウトリガーパッド２０８の位置及び／又は伸長の長さを判定するように、構成されていてもよい。
【００３２】
但し、本開示は以上の実施例に限定されないものと理解している。例えば、他の実施形態では、光学的アウトリガー監視システム３００は、各アウトリガー１１０と関連付けられる単一のカメラ組立体３０２を含んでおり、各カメラ組立体３０２が１つのアウトリガー１１０しか監視しないようになっていてもよい。他の実施形態では、２つ以上のカメラ組立体３０２が各アウトリガー１１０を監視していてもよい。その様な構成は、検出又は測定された位置を確証するのに及びカメラ組立体３０２が正しく機能していない場合の冗長性を提供するのに有用であるかもしれない。
【００３３】
以下の実施例は、光学的アウトリガー監視システム３００の幾通りかの実施形態を例示するために提供されている。但し、本開示は以下の実施形態又は構成に限定されないものと理解している。
【００３４】
図５は、荷台ユニット１０４の前方端に２つのアウトリガージャッキ２０６を有している荷台ユニット１０４を描いている。１つの実施形態では、カメラ組立体３０２は荷台ユニット１０４の前方面へ取り付けられている。カメラ組立体３０２は、移動式クレーン１００の特定の区域を視認するように向きを定められた複数の個別カメラで構成されていてもよい。少なくとも１つの個別カメラがアウトリガー１１０への視線を有しているのが望ましい。
【００３５】
図６は、荷台ユニット１０４の後方端にアウトリガージャッキ２０６を有している荷台ユニット１０４の後端を描いている。１つの実施形態では、カメラ組立体３０２は、荷台ユニット１０４の後面の下部位置２４０又は上部位置２４２に設置されている。カメラ組立体３０２は、荷台ユニット１０４の後方端のアウトリガージャッキ２０６への視線を有していてもよい。幾つかの実施形態では、荷台ユニット１０４は、上部位置２４２と下部位置２４０の両方にといった様に、複数のカメラ組立体３０２を有していてもよい。
【００３６】
図７は、荷台ユニット１０４の側方図を描いている。１つの実施形態では、一対のカメラ組立体３０２が荷台ユニット１０４の側面上に取り付けられている。各カメラ組立体３０２は荷台ユニット１０４の異なる端を視認するように向きを定められていてもよい。例えば、カメラ組立体３０２は、後アウトリガーを監視するための後方に向きを定められている第１のカメラ組立体３０４と、前アウトリガーを監視するように前方に向きを定められている第２のカメラ組立体３０６と、を含んでいてもよい。図８は図７と同様であるが、荷台ユニット１０４の反対側を描いている。１つの実施形態では、反対側も、荷台ユニット１０４の反対側の前アウトリガー及び後アウトリガーを監視するための２つのカメラ組立体３０２を含んでいる。幾つかの実施形態では、アウトリガー組立体を検出するための２つのカメラ組立体に代えて単一の広角度レンズカメラがカメラ組立体３０２で使用されていてもよい。図５−図７に示されている実施形態は一体で光学的アウトリガー監視システム３００の一部として使用でき、又はそれら実施形態は、個別に実装されているか又は互いから分離されていてもよく、及び／又は互いに独立に動作していてもよい、と理解している。
【００３７】
図９は、これまでの実施例と組み合わせて使用されてもよいし又は以上に説明されている荷台ユニット１０４上に取り付けられているカメラ組立体３０２とは独立に使用されてもよい光学的アウトリガー監視システム３００の別の実施形態を描いている。図９では、光学的アウトリガー監視システム３００の１つ以上のカメラ組立体３０２は、運転台１１６の前方端に取り付けられている第１のカメラ組立体３０４と、運転台１１６の側方面に取り付けられている第２のカメラ組立体３０６と、を含んでいてもよい。他のカメラ組立体が運転台１１６上の他の場所に位置付けられていてもよい。荷台ユニット１０４へ取り付けられているカメラ組立体３０２の様に、運転台１１６取り付け型カメラ組立体３０４、３０６は、以下に説明されている技法の１つ以上を使用してアウトリガー１１０の伸長を検出するのに利用することができる。
【００３８】
図１０は、光学的アウトリガー監視システム３００の別の構成の一例を示す真上から見た略図である。図１０を参照して、光学的アウトリガー監視システム３００は、上部構造１０２の第１の側に取り付けられている第１のカメラ組立体３０４と上部構造１０２の第２の側に取り付けられている第２のカメラ組立体３０６を含む複数のカメラ組立体３０２を含んでいてもよい。図１０は、第１及び第２のカメラ組立体３０４、３０６の視野を表す弧９０、９１を示している。第１及び第２のカメラ組立体３０４、３０６は、例えば、運転台１１６、釣り合い重り１２４、ブーム１０６、中間的な上部構造構成要素類、又はそれらの組合せ、へ取り付けられていてもよい。この実施例では、前後の左側アウトリガー１１０は第１のカメラ組立体３０４の視野内にあり、前後の右側アウトリガー１１０は第２のカメラ組立体３０６の視野内にある。従って、第１のカメラ組立体３０４はクレーン１００の左側の前後のアウトリガー１１０の位置を監視、検出、及び／又は計算するのに使用され、第２のカメラ組立体３０６はクレーン１００の左側の前後のアウトリガー１１０の位置を監視、検出、及び／又は計算するのに使用される。
【００３９】
１つの実施形態では、第１及び第２のカメラ組立体３０４、３０６は、光学的アウトリガー監視システム３００での唯一のカメラ組立体であってもよい。但し、別の実施形態では、光学的アウトリガー監視システム３００は、第３のカメラ組立体３０８を、また随意であるが追加のカメラ組立体を、更に含んでいてもよい。図１０に示されている様に、第３のカメラ組立体３０８はクレーンの後部の区域が第３のカメラ組立体３０８の視野内に入るような具合に上部構造１０２の後部に取り付けられていてもよい。第３のカメラ組立体３０８の視野は図１０に弧９３によって表されている。
【００４０】
更に、１つの実施形態では、光学的アウトリガー監視システム３００のカメラ組立体３０２は３つのカメラ組立体３０４、３０６、３０８しか含んでいない。１つの実施形態では、２つのカメラ組立体はクレーン１００の互いに反対の側（例えば左側と右側）に位置付けられており、一方、第３のカメラ組立体３０８はクレーン１００の後部分に配置されている。クレーン１００の前部の第４のカメラ組立体は、クレーン１００の前部及びクレーン１００の前部の周辺の区域が操作員の正常視野内にあるという理由で省略されていてもよい。
【００４１】
１つの実施形態では、第１のカメラ組立体３０４と第２のカメラ組立体３０６は上部構造１０２に沿った長さ方向での同じ位置に位置付けられていて、第１の側の前後のアウトリガー１１０の第１のカメラ組立体３０４からの距離が、第２の側での前後のアウトリガー１１０の第２のカメラ組立体３０６からの距離とそれぞれ同じになっていてもよい。更に、１つの実施形態では、第１のカメラ組立体３０４は第１の側の前後のアウトリガーの間に対称的に即ち中点に位置付けられ、第２のカメラ組立体３０６は第２の側の前後のアウトリガーの間に対称的に即ち中点に位置付けられていてもよい。
【００４２】
図１１は、光学的アウトリガー検出システム３００を有する移動式クレーン１００の真上から見た略図を描いている。この実施形態は、４つのカメラ組立体３０２を有しており、各々が弧９０、９１、９２、９３によって示されている様に異なる方向を眺めている。各カメラ組立体３０２は、アウトリガー１１０の伸長を光学的に検出するための１つ以上のカメラを含んでいる。カメラ組立体３０２は、様々な技法を使用してアウトリガー１１０の位置を検出することができる。幾つかの実施形態では、カメラ組立体３０２は、明るさの不連続を使用するエッジ検出の様な光学的認識アルゴリズムを通じてアウトリガービーム２０２の端を光学的に検出するようになっていてもよい。光学的認識アルゴリズムは、メモリに記憶され、及び／又はプロセッサによって、例えば光学的アウトリガー監視システム３００の制御システム３１７にてカメラ組立体３０２から受信される画像に基づき、及び／又は個別のカメラ組立体３０２にて、実行されていてもよい。カメラ組立体３０２は既知の場所にあるので、カメラ組立体３０２の視野内のアウトリガービーム２０２の検出された端に基づいてアウトリガービーム２０２の伸長を判定することができる。カメラ組立体３０２は、アウトリガービーム２０２の端を検出し、次いでアウトリガービーム２０２の検出された端の画素位置に基づいて位置を検索する。或いは他の実施形態では、アウトリガービーム２０２の端の場所は、カメラ組立体３０２の視野内の検出された画素位置に基づいてリアルタイムで計算されるようになっていてもよい。例えば、アウトリガービーム２０２の端がカメラ組立体３０２の中心線に対して或る特定の角度にあると判定されたとすると、表により当該の特定角度に対応する伸長が与えられるようになっていてもよい。他の実施形態では、検出された端は或る特定の画素位置にあり、当該場所がチャート上で検索されて、当該の特定の画素位置に対応する伸長が与えられるようになっていてもよい。更に他の実施形態では、ビーム端の相対場所が検出されたら、ビームの物理的長さが三角測量の様なよく知られている技法を使用して計算されるようになっていてもよい。
【００４３】
図１２は、アウトリガー１１０の位置を検出するための容易に視認できるマーカー又は目標９４がアウトリガー１１０に付けられていること以外は図１１と同様の移動式クレーン１００の真上から見た略図を描いている。この実施例では、マーカー９４は水平方向の線であるが、他のパターンを使用することもできる。チャートがマーカー９４をアウトリガー１１０の既知の伸長に相関付ける。カメラ組立体３０２が従来式パターン認識アルゴリズムを使用してマーカーの視認できる部分を検出し、するとマーカーの検出された部分がチャートに比較されて伸長距離が判明する。パターン認識アルゴリズムは、メモリに記憶され、及び／又は、光学的アウトリガー監視システム３００の制御システム３１７のプロセッサによって及び／又は個別カメラ組立体３０２にて実行されるようになっていてもよい。
【００４４】
これらの実施形態の各々では、光学的アウトリガー監視システム３００はアウトリガー１１０又はマーカー９４を背景から見分けるように構成されている。幾つかの実施形態では、アウトリガー１１０又はアウトリガー１１０の一部分即ちアウトリガー上の目標は、アウトリガー１１０を背景から見分けるうえで助けとなる特別な色及び／又はパターンで被覆されている区分であってもよい。例えば、アウトリガービーム２０２が、アウトリガービーム２０２の背景に対するコントラストを高めるため、蛍光マーカー、反射マーカー、又は他の視認性の高いマーカーをアウトリガービーム上に有することもできるのではないだろうか。
【００４５】
図１２の実施形態では、マーカー９４の視認できる部分がカメラ組立体３０２によって捕捉され、するとカメラ組立体３０２は画像を当該画像の視認できる部分を表す符号へ変換する。例えば、５本の線がカメラ組立体３０２にとって視認可能であったなら、システムは画像を５という数的符号へ変換するようになっていてもよい。パターンが直接的に測定値に対応していてもよく、即ち線１本１本が１フィート（約３０．４８センチメートル）離間されていて、数的符号が直接的な測定値となるようにしていてもよいし、又は幾つかの実施形態では数的符号が表と比較されて対応するアウトリガーの長さを検索するようになっていてもよい。
【００４６】
説明されている検出方法の各々を記載されている他の方法と組み合わせて、長さ又は位置を判定する方法を支援及びバックアップすることもできるし、また長さ又は位置を判定する代わりの又は冗長的な方法を与えることもできる。例えば図１３に描かれている実施形態は、アウトリガー１１０が５０％の伸長を過ぎて初めて視認できるマーカー９４付きのアウトリガー１１０を有している。５０％未満の距離ではマーカー９４は視認できず、システムはアウトリガー１１０の端の光学的認識を使用してアウトリガー１１０の位置付けを判定する。アウトリガー１１０を更に伸ばしてゆくことによってひとたびマーカー９４が視界に入ったら、マーカー９４を認識に使用することができる。或いは他の実施形態では、光学的マーカー９４は概して測定のために使用されており、アウトリガー１１０の端は、概して測定値を検証するためのエッジ検出で以て検出される。例えば、万一マーカー９４がぼんやりしていてカメラがマーカー９４の一部分を見落としてしまったなら、アウトリガー１１０の端の検出されたエッジは検出されたマーカー９４と矛盾する読み出しを与えるであろうから、操作員に潜在的問題に対する注意喚起がなされることになる。
【００４７】
本開示は以上の実施例に限定されない。以上に説明されている目標、マーカー、被覆、などは、アウトリガーのビーム２０２、ジャッキ２０６、又はパッド２０８のうちの１つ以上に配置させることができるものと理解している。加えて、カメラ組立体３０２が、個別か又は制御システム３１７と連携してかのどちらかで、アウトリガーのビーム２０２、ジャッキ２０６、及びパッド２０８のうちの１つ以上の、端、エッジ、又はその他、例えば中間の場所、を検出するようになっていてもよい。更に、アウトリガーのビーム２０２、ジャッキ２０６、及びパッド２０８が、個別に又は一体として、目標になっていてもよい。
【００４８】
また、カメラ組立体３０２はアウトリガー１１０の伸張を監視すること及び検出することのみに限定されない。例えば、図１４に描かれている様に、幾つかの実施形態では、光学的アウトリガー検出システム３００は、アウトリガー１１０が動かされてゆく際にその周辺区域を視認するのに使用されている。例えば、移動式クレーン１００の運転台１１６からはアウトリガー１１０の視認性が制限されるということもあり、アウトリガー１１０が伸長されてゆく際に観察することができるなら有益であろう。これはアウトリガー１１０の画像の変化を検出することによって果たされてもよいし、又はそれはクレーン制御システム１１７からの出力からもたらされてもよい。アウトリガー１１０の１つを動かすようにコマンドが与えられたとき、アウトリガー制御システム１１７は光学的アウトリガー検出システム３００へ信号を送り、ユーザーインターフェース９５を動かされてゆくアウトリガー１１０の近接図へ切り換える、ということもできるのではないだろうか。
【００４９】
図１５は、カメラ組立体３０２が個別か又は制御システム３１７と連携してかのどちらかで自動的に物体９６を検出し、操作員に物体９６の存在を警告するという別の実施形態を描いている。アウトリガー１１０が動かされてゆく際にそれを視認する能力との組合せで、システム３００は、操作員にアウトリガー１１０の経路にある、運転台１１６の視界から隠されてしまうはずの何らかの物体９６が見えるようにさせる。例えば、システム３００は操作員に物体の存在に対する注意を喚起し、物体が図１４に示されているユーザーインターフェース９５上に映し出されるようにしてもよい。物体９６は検出されると、「ブロブトラッキング（blob tracking）」の様な幾通りかの既知の映像追跡アルゴリズムの何れかを使用して追跡されてもよい。映像追跡アルゴリズムは、メモリに記憶され、及び／又は制御システム３１７のプロセッサによって及び／又は個別のカメラ組立体３０２にて実行されていてもよい。
【００５０】
幾つかの実施形態では、アウトリガー可動域が定義されている。アウトリガー可動域の画像内に変化が検出されれば、以上の方法の１つを用いて物体９６の位置が計算される。幾つかの実施形態では、物体９６の位置は複数のカメラによる三角測量を通じて判定されてもよいし、又は超音波距離センサ、レーザー距離センサ、光検出及び測距技法（一般的には「ＬＩＤＡＲ」と呼称）、及び／又は赤外線技法の様な、追加のセンサの使用を通じて位置が判定されてもよい。物体９６の位置がアウトリガーの定義された可動域（又は所望の場合はより広い区域）内にあれば、警告が与えられるようになっていてもよい。
【００５１】
図１６に描かれている別の実施形態では、物体９６がクレーン１００の近傍に動いてきたときシステムが検出し報知する。図１６では、人物９６が移動式クレーン１００の定義された可動域の中へ踏み込んでしまっている。操作員に、クレーン作業可動域の中で動いている何らかの物体９６に対する注意を喚起するのは好都合である。映像追跡は、物体９６がクレーン可動域内で動いていることを検出し、クレーン操作員へ警告を与える。動く物体の追跡は、何れかの既知の映像追跡技法を用いて行うことができる。
【００５２】
アウトリガー位置付けの検出に加え、アウトリガージャッキ２０６の伸長を検出することも実施可能である。図１７に示されている様に、ジャッキ１６の位置の検出は、アウトリガー１１０の位置の検出と同じ方式で行われる。但し、移動式クレーン１００からの距離がジャッキ２０６の検出される伸長量に影響を及ぼすことになるので、システムはジャッキ２０６の位置を判定する前にアウトリガー１１０の位置を考慮に入れるようになっていてもよい。
【００５３】
アウトリガージャッキ２０６の位置を検出することを越えて、システム３００は図１８に描かれている様にアウトリガーパッド２０８の設置の検出も可能にさせる。場合に依っては、アウトリガーパッド２０８がアウトリガージャッキ２０６へうまく取り付けられていないこともある。アウトリガージャッキ２０６がパッド２０８無しに地面に接触するように伸ばされると、アウトリガージャッキ２０６は沈み込むか、そうでなければ基盤面に貫入してしまい、安定性の喪失を生じさせることになる可能性が高い。アウトリガーパッド２０８は、上記のアウトリガーの端の検出と同様の方式で検出できる。ひとたび位置が突き止められたら、システムはそれがアウトリガージャッキ２０６の端へ取り付けられているかどうかを判定することができる。取り付けられていなければ、システムはクレーンのセットアップが正しくないとの警告を操作員へ信号発信することができる。アウトリガーパッド２０８は検出の助けとなるようにコントラストをなす色が塗られていてもよい。
【００５４】
図１９に描かれている実施形態では、カメラ組立体３０２が、上部構造１０２又は他のクレーン構成要素の位置を検出するのに使用されている。クレーンの上部構造１０２は、アウトリガー又はタイヤのどちらかで地面上に位置付けられているクレーン荷台１０４に対して３６０度回転することができる。この旋回位置は旋回角度装置を用いて測定されるのが普通である。旋回角度装置は、典型的には、電子式であり、荷台ユニット１０４に対する上部構造１０２の旋回角度に比例する出力又は旋回角度を指示する出力を提供する。旋回角度装置の代わりに、図１９の実施形態はカメラ組立体３０２を使用して上部構造１０２の旋回角度を判定する。これは単一カメラからということもあれば１つ以上のカメラ組立体３０２の複数のカメラからということもあるだろう。判定された旋回角度は旋回角度にとって唯一の情報源として使用されることもあるかもしれないし、又は旋回角度の第１又は第２の情報源としてそれが使用されることもあり得る。アウトリガーの伸長の測定と同様、１つ以上のカメラ組立体３０２からの画像は値へ変換され、値の表と比較されて、上部構造１０２の旋回角度位置が判定される。また、図１９に示される位置にある即ち荷台ユニット１０４の前部から離れるように回転した位置にある上部構造１０２に係り、カメラ組立体１０２である例えば第１のカメラ組立体３０４、第２のカメラ組立体３０６、及び第３のカメラ組立体３０８のうちの１つ以上が、アウトリガーパッド２０８の様な様々なアウトリガー構成要素の存在又は位置を或いはアウトリガージャッキ２０６の伸長を検出することができるものと理解している。
【００５５】
１つの実施形態では、１つ以上のカメラ組立体３０２は上部構造１０２及び／又は荷台ユニット１０４へ取り付けることができ、荷台１０４に対する上部構造１０２の位置を判定するために上部構造１０２と荷台ユニット１０４の他方上の位置を検出するように構成されている。上部構造１０２及び荷台ユニット１０４上の異なる位置を検出する複数のカメラ組立体３０２によって複数の画像が捕捉されて、荷台ユニット１０４に対する上部構造１０２の位置が判定されるようになっていてもよい。
【００５６】
他の実施形態では、システムは、旋回位置を判定するために、少なくとも１つのカメラ組立体３０２からの生の画像を記憶されている画像のセットと比較することができる。例えば、上部構造１０２の変化する位置について画像を記憶させておき、これらの画像の各々が現在の生の画像に対照して比較されてもよい。画像認識を使用して、生の画像に最も似ている保存画像を判定することができ、最も似ている画像に対応する位置が上部構造１０２の位置であると判定される。
【００５７】
幾つかの実施形態では、移動式クレーン１００が動作可能になっているときはいつでもシステムがアクティブになり、操作員への有用データ及び又は荷重管理システムへのデータを表示しようとする。操作員がアウトリガー１１０に伸長するよう命令したことに応えて、システム３００は表示と算定を当該アウトリガー１１０に向ける。システム３００はこれまでに説明された方法に基づきアウトリガー位置を表示することができる。物体検出を含む実施形態では、システム３００は同時にアウトリガー１１０の経路をチェックして、アウトリガーが伸長し続けるのに何の障害物もないことを確実にする。システム３００が経路は障害物のない状態ではないと検出すれば、操作員は通知され、アウトリガー１００は伸長するのを止める。１つの実施形態では、システム３００はクレーン制御システム１１７と通信して、又はアウトリガー１１０の制御部と直接通信して、動きを止めさせる。クレーンの周りの動きも監視され、潜在的危険が操作員に概説されることになっていてもよい。危険が切迫していない場合、当該危険は監視されることになる。但し、危険がクレーン構成要素の計画された移動経路に入っていると判定されれば、若しくはクレーンの動作に干渉する可能性があれば、干渉の公算を低減するために特定のクレーン機能性が無効にされることもある。
【００５８】
図２０、図２１、及び図２２は、説明されているシステムを使用してクレーンを監視するための方法を描いている。これらの方法は、移動式クレーン１００の構成に依存して個別に動作していてもよいし、又は幾つかの実施形態ではそれらを同時に動作させることもできる。図２０は説明されているシステムを使用して動きを検出するためのプロセスを描いている。図２１は移動式クレーン上部構造の旋回角度を検出するためのプロセスを描いている。図２２はアウトリガー検出のためのプロセスを描いている。
【００５９】
図２０では、システム３００がブロック２０００にて初期化され、ブロック２００２にて１つ以上のカメラ組立体３０２から入力が読み出される。決定ブロック２００４で、入力は動きの検出のために監視される。動きが何も検出されなければ、プロセスはブロック２００２に戻る。動きが検出されれば、プロセスはブロック２００６へ進み、システムは物体が危険であるかどうかを判定する。物体が危険であると判定されれば、ブロック２００８でクレーンの幾つかの機能性が停止される。物体が危険ではないなら、ブロック２０１０にて操作員は報知され、システムはブロック２００２にて１つ以上のカメラ組立体３０２の入力を読み出すことに戻る。
【００６０】
図２１では、システム３００がブロック２１０２にて初期化される。ブロック２１０４にて、１つ以上のカメラ組立体３０２から入力が読み出される。決定ブロック２１０６にて、カメラ組立体３０２に上部構造１０２が見えれば、ブロック２１１２にて旋回角度が計算される。ブロック２１１４にて、計算された旋回角度が制御システム１１７内で更新され、プロセスはブロック２１０４に戻って、再び１つ以上のカメラ組立体３０２から入力が読み出される。ブロック２１０６にてカメラ組立体３０２に上部構造１０２が見えなければ、ブロック２１１０にてクレーン操作員は指示され及び／又はあり得ることとしては上部構造１０２の動きが停止され、プロセスはブロック２００４に戻って、カメラ組立体３０２からの入力が読み出される。
【００６１】
図２２では、ブロック２２０２にてアウトリガー１１０の動きが検出されてプロセスが開始される。決定ブロック２２０４にて、システム３００は１つ以上のカメラ組立体３０２からの入力を監視してカメラ組立体３０２にアウトリガー１１０が見えているかどうかを判定する。見えていなければ、２２０６にてユーザーは指示され、ブロック２２０８にてシステム３００はアウトリガー１１０が視認されるはずであるならアウトリガー１１０の動きを停止する。ブロック２２０４にてアウトリガー１１０が視認できれば、システム３００はブロック２２０５にてアウトリガー１１０の経路に障害物が存在しているかどうかを判定する。障害物が存在していれば、プロセスはステップ２２０６へ戻り、ユーザーは指示される。障害物が無ければ、ブロック２２０７にてアウトリガー距離が判定される。ブロック２２１０にて、判定されたアウトリガー距離に基づいて表示及び見込み的には荷重チャートが更新される。ブロック２２１２にてアウトリガー１１０は一杯まで伸長されていると判定されれば、操作員及びシステムはブロック２２１３にてアウトリガー１１０が一杯まで伸長されていることを報知される。アウトリガー１１０が一杯まで伸長されていなければ、ブロック２２１４にてアウトリガー１１０を更に伸長させる。ブロック２２１６にて操作員がアウトリガーを動かし終えたら、プロセスは決定ブロック２２１８へ続き、そうでなければプロセスはブロック２２０４へ戻る。
【００６２】
決定ブロック２２１８にて、システム３００は自身にアウトリガーパッド２０８が見えているかどうかを１つ以上のカメラ組立体３０２からの入力に基づいて判定する。見えていなければ、システム３００はブロック２２０６へ戻り、ユーザーは指示される。システム３００が自身にはアウトリガーパッド２０８が見えていると判定すれば、システムはブロック２２２０へ進み、パッド２０８を動かしても安全かどうかについて決定がなされる。安全でなければ、プロセスはブロック２２０６へ戻り、ユーザーは指示される。パッド２０８を動かしても安全であれば、ブロック２２２２でパッド２０８の制御が有効にされ、ブロック２２２４でパッドが動かされる。ブロック２２２６にて、パッド２０８がその最終位置にあると判定されれば、システム３００はブロック２２２８にてアウトリガーの位置を確証し、ブロック２２３０にて更なる入力を待つ。アウトリガーパッド２０８がその最終位置にないなら、プロセスはブロック２２１８へ戻る。
【００６３】
システムにとっての算定に係る要求物は、従来式クレーン制御システムにおいて提供されているそれを超えるかもしれない。幾つかの実施形態では、外部のマイクロコントローラ／コンピュータ／マイクロプロセッサ／電子制御ユニットが、従来式クレーン制御システムに追加して又はそれに代えて使用されてもよい。システム３００は、更に、画像を処理して周囲からデータを抽出しそれに追加のデータを重ねるために１つ以上の電子制御ユニットを含んでいてもよい。荷重管理システムへ送信されるデータには、アウトリガーの長さ、アウトリガーパッドの地面までの距離、クレーンの周りの検出された危険、旋回角度、及びエラー/警告メッセージが含められる。ここに説明されている実施形態では、様々な検出、判定、計算、変換、比較、などは、光学的アウトリガー監視システム３００の制御システム３１７において、メモリ３３４に記憶されていて制御システム３１７にてプロセッサ３３２によって実行されるプログラム命令を介して実施され得るものと理解している。代わりに、個別のカメラ組立体３０２が、上記を行うように構成されている制御システムを含んでいてもよい。
【００６４】
以上の実施形態では、光学的アウトリガー監視システム３００は、クレーン制御システム１１７へ動作可能及び通信可能に接続されていてもよい。クレーン制御システム１１７は、アウトリガー１１０の様な様々なクレーン構成要素の動きを、ビーム伸長／収縮及びジャッキ伸長／収縮、並びにブーム伸長／収縮及びブーム持ち上げ／下降を含め、制御することができる。クレーン制御システム１１７は更に上部構造１０２の旋回運動を制御するようになっていてもよい。１つの実施形態では、クレーン制御システム１１７は、様々なクレーン構成要素の機能性を、例えば、光学的アウトリガー監視システム３００から受信される判定又は命令の様な入力に基づいて、機能性を停止する又は構成要素を更なる操作員入力無しに動かすことによって制御していてもよい。クレーン制御システム１１７は、更に、例えばクレーン制御システム１１７にて受信される１つ以上のカメラ組立体３０２が捕捉した画像に基づき、判定を下し、様々なクレーン構成要素の機能性を制御するようになっていてもよい。
【００６５】
以上の様々な実施例に記述されている警告は、例えば、聴覚的警告、視覚的警告、触覚的警告、又はそれらの組合せ、として提供されていてもよい。聴覚的警告には、例えば、アラーム又はブザーが挙げられる。視覚的警告には、例えば、光、点滅光、ディスプレイ画面又はユーザーインターフェース若しくは操作員の視認区域内の他のインターフェース上に映し出される色、文章、又は標示、及び／又はディスプレイ画面又はユーザーインターフェース若しくは操作員の視認区域内の他のインターフェース上に映し出される点滅する色、文章、又は標示、が挙げられる。触覚的警告には、例えば、操作員がクレーン装置の動きを制御するのに作動させる例えばジョイスティックの様な使用されている制御要素の振動フィードバックが挙げられる。
【００６６】
また、ここに説明されている光学的アウトリガー監視システムが、より大きな制御システム又は監視システムの一部として実装され、その結果、以上の実施形態に説明されているカメラ組立体がアウトリガーのみならず任意の数の他のクレーン構成要素も同様に監視するようになっていてもよいと理解している。
【００６７】
現時点でのここに説明されている実施形態への様々な変更及び修正がなされる余地があること、また説明されている実施形態は互いに組み合わされてもよいこと、を理解しておきたい。例えば、システムは、アウトリガーの伸長をアウトリガーパッドの検出とは切り離して個別に検出していてもよいし、又は検出は組み合わされてもよい。同様に、システムの実施形態は、単一ユニット内で、アウトリガーの伸長を検出し且つ障害物検出を含んでいてもよい。その様な変更及び修正は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、またその意図される利点を損なうことなくなされ得る。従って、その様な変更及び修正は付随の特許請求の範囲によって網羅されるものとする。
【符号の説明】
【００６８】
９０、９１、９２、９３  カメラ組立体の視野を表す弧
９４  マーカー又は目標
９５  ユーザーインターフェース
９６  物体、人物
１００  移動式クレーン
１０２  上部構造
１０４  輸送シャーシ又は荷台ユニット
１０６  伸縮式ブーム
１０８  タイヤ
１１０  アウトリガー
１１６  運転台
１１７  クレーン制御システム
１１８  完全収縮位置
１２０  中間点位置
１２２  完全伸長位置
１２４  釣り合い重り
１３２  コンピュータプロセッサ
１３４  コンピュータ可読記憶メモリ
１３６  ユーザーインターフェース
１３８  通信インターフェース
２０２  アウトリガービーム
２０６  アウトリガージャッキ
２０８  アウトリガーパッド
２１０  地面又は他の基盤面
２４０  下部位置
２４２  上部位置
３００  光学的アウトリガー監視（検出）システム
３０２、３０４、３０６、３０８  カメラ組立体
３１７  制御システム
３３２  コンピュータプロセッサ
３３４  コンピュータ可読記憶メモリ
３３６  ユーザーインターフェース
３３８  通信インターフェース
【図１】
2017165585.tif 000003
【図２】
2017165585.tif 000004
【図３】
2017165585.tif 000005
【図４】
2017165585.tif 000006
【図５】
2017165585.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【外国語明細書】
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