クレーン装置及び走行体の位置検出方法
【課題】走行体の移動制御の信頼性及び精度を高めることが可能となるクレーン装置を提供する。
【解決手段】クレーン本体２と共に移動する撮像装置３は、クレーン本体２の移動経路に沿って複数設けられ、起点からの距離である絶対位置を示す絶対位置マーク６と、クレーン本体２の移動経路に沿って一定間隔毎に、且つ、隣り合う絶対位置マーク６間を複数に分割できるようにして設けられた相対位置マーク７と、を撮像する。制御装置４は、撮像装置３が撮像した画像を解析し、走行体２の現在位置を取得する。
【解決手段】クレーン本体２と共に移動する撮像装置３は、クレーン本体２の移動経路に沿って複数設けられ、起点からの距離である絶対位置を示す絶対位置マーク６と、クレーン本体２の移動経路に沿って一定間隔毎に、且つ、隣り合う絶対位置マーク６間を複数に分割できるようにして設けられた相対位置マーク７と、を撮像する。制御装置４は、撮像装置３が撮像した画像を解析し、走行体２の現在位置を取得する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クレーン装置及び走行体の位置検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、天井クレーン装置等において、レールに沿って移動する走行体の位置を検出するための技術が種々提案されている。
【０００３】
例えば、移動経路に沿って設けた絶対位置を示すマークを読み取ることで、走行体（クレーン本体）の位置を検出する天井クレーン装置が知られている（図１４参照）。この従来の天井クレーン装置について、簡単に説明する。
【０００４】
図１４において、クレーン本体２（走行体）は、制御装置４による無線制御の下、建屋の天井近くに配設された一対のレール１（１ａ，１ｂ）に沿って水平方向に走行（移動）する。走行体２の上面には、撮像装置３が搭載されている。撮像装置３は、レール１ａに沿って配設されたマーク表示板５に設けられた絶対位置マーク６を撮像する。絶対位置マーク６は、文字、図形、記号又はこれらの組み合わせで構成される。絶対位置マーク６は、移動経路における起点からの距離（例えば、７０ｍ等）を示している。撮像装置３によって撮像された絶対位置マーク６の画像は、制御装置４に送信される。
【０００５】
制御装置４は、撮像装置３から送信された絶対位置マーク６の画像を解析し、当該絶対位置マーク６が示す絶対位置（例えば、７０ｍ等）を取得する。制御装置４は、取得した絶対位置に基づいて、クレーン本体２を目的位置（例えば、ユーザにより指定された位置）まで走行させる。
【０００６】
また、特許文献１には、走行体の移動経路に沿って布設等された走行マーカ、位置マーカを走行体上に設置されたカメラで撮影し、撮影された映像を画像処理することで、走行体の方向位置を算出する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平８−２６６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図１４に示す天井クレーン装置では、撮像装置３が絶対位置マーク６の撮像に失敗した場合等、何らかの理由により、制御装置４が、撮像された絶対位置マーク６の画像に基づく絶対位置を取得できないと、予定の停止位置をオーバランさせてしまう等、クレーン本体２を正常に制御することができなくなる。
【０００８】
また、上記特許文献１に係るマーク（走行マーカ、位置マーカ）は、そもそも、走行体の絶対位置を示すものではないため、特許文献１に係る技術は、前述した問題の解決策とはならない。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、走行体の移動制御の信頼性及び精度を高めることが可能となるクレーン装置及び走行体の位置検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るクレーン装置は、レールに沿って移動する走行体と、該走行体の移動経路に沿って複数設けられ、前記移動経路における起点からの距離である絶対位置を示す絶対位置マークと、前記走行体の移動経路に沿って一定間隔毎に、且つ、隣り合う前記絶対位置マーク間を複数に分割できるようにして設けられた相対位置マークと、前記走行体と共に移動し、前記絶対位置マーク及び前記相対位置マークを撮像する撮像手段と、該撮像手段が撮像した画像を解析し、前記走行体の現在位置を取得する位置取得手段と、該位置取得手段が取得した前記現在位置を使用して前記走行体の移動制御を行う移動制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
前記撮像手段は、前記絶対位置マークと該絶対位置マークに対応する前記相対位置マークの双方を同時に撮像可能な視野範囲を有するようにしてもよい。
【００１２】
前記絶対位置マークが設けられる地点の絶対位置が設定された絶対位置テーブルと、
前記撮像手段が撮像した画像と、前記位置取得手段が取得した現在位置と、前記絶対位置テーブルの設定内容と、に基づいて、前記移動制御手段が所定の異常時対応処理を行う必要があるか否かを判定する判定手段と、をさらに備える構成にしてもよい。
【００１３】
上記の場合、前記判定手段は、前記絶対位置マークが、検出されるべき地点で正常に検出されていない場合に、前記移動制御手段が前記異常時対応処理を行う必要があると判定するようにしてもよい。
【００１４】
前記異常時対応処理の一例として、前記走行体を停止させる処理が挙げられる。
【００１５】
また、撮像精度を高める観点から、前記撮像手段は、前記走行体と連結部を介して連結された台車に搭載され、前記連結部は、前記走行体の移動によって生じる所定方向の振動の前記台車への伝達を緩衝する緩衝部を有する構成にしてもよい。
【００１６】
前記緩衝部によって緩衝される振動の方向の一例として、前記走行体の移動面に略垂直な方向が挙げられる。
【００１７】
また、本発明に係る走行体の位置検出方法は、レールに沿って移動する走行体の移動経路に沿って複数設けられ、前記移動経路における起点からの距離である絶対位置を示す絶対位置マークと、前記走行体の移動経路に沿って一定間隔毎に、且つ、隣り合う前記絶対位置マーク間を複数に分割できるようにして設けられた相対位置マークと、を前記走行体と共に移動する撮像手段によって撮像する撮像ステップと、該撮像手段が撮像した画像を解析し、前記走行体の現在位置を取得する位置取得ステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上の如く、本発明によれば、走行体の移動制御の信頼性及び精度を高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係るクレーン装置の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
［第１の実施形態］
本実施形態に係るクレーン装置は、図１に示すように、レール１（１ａ，１ｂ）と、クレーン本体２（走行体）と、撮像装置３と、制御装置４と、マーク表示板５と、絶対位置マーク６と、相対位置マーク７と、から構成される。本実施形態に係るクレーン装置は、天井クレーン装置であり、クレーン本体２は、建屋の天井近くに略水平に配設された一対のレール１ａ，１ｂ上を走行（移動）し、その下面には、荷物を吊り上げて把持するための巻き上げ機構等（図示せず）が取り付けられている。
【００２１】
クレーン本体２は、図２に示すように、レール１上を転動するローラ２０と、ローラ２０を回転させるためのローラ駆動装置や制御装置４と通信するための通信装置等（何れも図示せず）を内部に備え、制御装置４からの制御に従って、レール１上を移動する。クレーン本体２には、レール１や図示しない電源ケーブルを介して電力が供給される。
【００２２】
撮像装置３は、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳ等のイメージセンサ、所定の通信方式にて制御装置４と無線通信を行う通信装置（何れも図示せず）等を備える。撮像装置３は、クレーン本体２の上面の所定位置に設置される。より詳細には、撮像装置３は、移動方向におけるクレーン本体２の上面中間に、マーク表示板５のマーク表示面５０を正面方向から撮像できる態様で設置される。撮像装置３は、クレーン本体２と共に移動し、制御装置４の制御の下、マーク表示面５０を所定時間毎に撮像し、撮像した画像を制御装置４に送信する。撮像装置３への電力は、クレーン本体２から供給される。
【００２３】
マーク表示板５は、レール１ａに沿って壁状に設けられ、その表示面（マーク表示面５０）には、複数の絶対位置マーク６と、複数の相対位置マーク７とが設けられている。絶対位置マーク６は、絶対位置を示すためのマークであり、文字、図形、記号又はこれらの組み合わせで構成される。絶対位置マーク６は、マーク表示面５０の長手方向において、自らが示す絶対位置に対応した所定位置に設けられる。ここで、絶対位置とは、起点からの距離（例えば、７０ｍ等）を意味し、起点とは、例えば、レール１の一方の端点近傍に設定された所定の地点をいう。絶対位置マーク６は、一定間隔（例えば、１０ｍ間隔）毎に設けられてもよいし、不規則な間隔で設けられてもよい。
【００２４】
また、絶対位置マーク６は、マーク表示面５０の短手方向において、撮像装置３によって撮像され得る位置に設けられる。具体的には、絶対位置マーク６は、自らが示す絶対位置に対応する地点にクレーン本体２が到達した際、撮像装置３によって、その全体を撮像され得る位置に設けられる。
【００２５】
相対位置マーク７は、起点から移動経路に沿って、一定間隔（例えば、２ｍ間隔等）毎に設けられるマークであり、例えば、黒塗り矩形等で表される。また、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、相対位置マーク７は、隣り合う絶対位置マーク６間を複数に分割できるようにして設けられる。図３（ａ）では、絶対位置Ｐ１（例えば、起点から７０ｍ）と、絶対位置Ｐ２（例えば、起点から８０ｍ）の隣り合う２つの絶対位置マーク６間の距離（１０ｍ）が、間隔Ｌ（例えば、２ｍ）で設けられた相対位置マーク７によって５分割されている例が示されている。また、図３（ｂ）では、絶対位置Ｐ１（例えば、起点から８０ｍ）と、絶対位置Ｐ２（例えば、起点から１００ｍ）の隣り合う２つの絶対位置マーク６間の距離（２０ｍ）が、間隔Ｌ（例えば、２ｍ）で設けられた相対位置マーク７によって１０分割されている例が示されている。なお、絶対位置マーク６は、撮像装置３によって認識されやすい形状であればどのような形状でもよい、また、必ずしも共通の形状でなくても構わない。同様に、相対位置マーク７は、撮像装置３によって認識されやすい形状であればどのような形状でもよい、また、必ずしも共通の形状でなくても構わない。
【００２６】
また、相対位置マーク７は、絶対位置マーク６と同様、マーク表示面５０の短手方向において、撮像装置３によって撮像され得る位置に設けられる。撮像装置３は、絶対位置マーク６と当該絶対位置マーク６に対応する相対位置マーク７の双方を同時に撮像可能な視野範囲（撮像範囲）を有するので、絶対位置マーク６が示す絶対位置にクレーン本体２が到達した際に撮像された画像には、図４に示すように、絶対位置マーク画像３０及び相対位置マーク画像３１の双方が含まれている。
【００２７】
図１に戻り、制御装置４は、クレーン本体２の移動制御を行う装置であり、例えば、地上の操作室等に設置される。制御装置４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置、ハードディスク等の記憶装置、入出力装置等（何れも図示せず）から構成される。
【００２８】
制御装置４は、機能的には、図５に示すように、通信部４０と、位置検出部４１と、移動制御部４２とを備える。通信部４０は、所定の通信方式にて、クレーン本体２及び撮像装置３と無線通信を行う。位置検出部４１は、通信部４０が受信した撮像装置３からの画像（撮像画像）に基づいて、クレーン本体２の現在位置を検出する。移動制御部４２は、位置検出部４１により検出されたクレーン本体２の現在位置を使用して、クレーン本体２の移動制御を行う。
【００２９】
続いて、位置検出部４１による位置検出処理の手順について、図６及び図７に示すフローチャートを用いて説明する。位置検出処理は、クレーン本体２の走行時において、所定時間毎に（例えば、撮像装置３の撮像周期に同期して）繰り返し実行される。
【００３０】
先ず、位置検出部４１は、撮像装置３から送られてきた撮像画像を解析し（ステップＳ１１）、当該撮像画像に絶対位置マーク画像３０が含まれているか否かを判定する。絶対位置マーク画像３０が含まれている場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、よく知られた文字認識技術等を用いて、当該絶対位置マーク画像３０が示す絶対位置を取得する（ステップＳ１３）。なお、当該撮像画像にマーク全体が含まれている場合に限り、絶対位置マーク画像３０が含まれていると判定される。
【００３１】
位置検出部４１は、取得した絶対位置に基づいて、制御装置４のＲＡＭ等に保存されている現在位置を示す数値データ（現在位置データ）の内容を更新する（ステップＳ１４）。更新された現在位置データは、移動制御部４２に参照され、クレーン本体２の移動制御に使用される。現在位置データの更新後、本処理を終了する（次回の起動まで待機となる）。
【００３２】
ステップＳ１２でＮＯの場合（絶対位置マーク画像３０が含まれていない場合）、位置検出部４１は、撮像画像に相対位置マーク画像３１が含まれているか否かを判定する。相対位置マーク画像３１が含まれている場合（ステップＳ１５でＹＥＳ）、位置検出部４１は、相対位置マークに基づく絶対位置取得処理を行う（ステップＳ１６）。そして、位置検出部４１は、ステップＳ１６での処理結果に基づいて、制御装置４のＲＡＭ等に保存されている現在位置データの内容を更新し（ステップＳ１７）、本処理を終了する。更新された現在位置データは、移動制御部４２に参照され、クレーン本体２の移動制御に使用される。
【００３３】
一方、ステップＳ１５でＮＯの場合（即ち、当該撮像画像に絶対位置マーク画像３０及び相対位置マーク画像３１の何れも含まれていない場合）、現在位置データの更新は行われず、本処理は終了する。
【００３４】
続いて、相対位置マークに基づく絶対位置取得処理を図７のフローチャートを用いて説明する。位置検出部４１は、クレーン本体２の現在の移動方向を取得する（ステップＳ２１）。クレーン本体２の現在の移動方向は、移動方向データとして、制御装置４のＲＡＭ等に保存されている。移動方向データの更新等の管理は、移動制御部４２によって行われる。移動方向の内容は、前進方向（起点から遠ざかる方向）と、後進方向（起点に近づく方向）の何れかを示す。
【００３５】
現在の移動方向が前進方向の場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）、位置検出部４１は、制御装置４のＲＡＭ等に保存されている前述の現在位置データを読み出し、このデータが示す絶対位置に相対位置マーク間距離（例えば、２ｍ）を加算する（ステップＳ２３）。
【００３６】
一方、現在の移動方向が後進方向の場合（ステップＳ２２でＮＯ）、位置検出部４１は、読み出した現在位置データが示す絶対位置から相対位置マーク間距離（例えば、２ｍ）を減算する（ステップＳ２４）。
【００３７】
以上のように、本実施形態に係るクレーン装置では、絶対位置を示す絶対位置マーク６のみならず、移動経路上に一定間隔で設けられる相対位置マーク７を使用して、それぞれ独立にクレーン本体２の現在位置を検出する。したがって、何らかの理由で絶対位置マーク６の読み取りに失敗した場合等であっても、クレーン本体２の現在位置を検出することが可能となり、クレーン本体２の移動制御の信頼性及び精度を高めることが可能となる。
【００３８】
［第１の実施形態の変形例］
本例のクレーン装置は、クレーン本体２の安全性をより高める観点から、絶対位置マーク６が検出されるべき地点で、検出できなかった場合、所定の異常時対応処理を行う機能を有する。以下、かかる機能を具体的に説明する。なお、第１の実施形態のクレーン装置の構成と共通する部分については、同一符号を付し、説明を省略する。
【００３９】
本例の制御装置４のＲＯＭあるいは記憶装置には、絶対位置マーク６が設けられている地点の絶対位置が設定されたデータテーブル（絶対位置テーブル）が保存されている。また、本例の制御装置４は、機能的には、図８に示すように、通信部４０と、位置検出部４１と、移動制御部４２と、判定部４３と、を備える。
【００４０】
判定部４３は、位置検出部４１による上記位置検出処理の終了後、異常時対応処理を行う必要があるか否かを判定する判定処理を行う（図９参照）。図９のフローチャートに示すように、撮像画像に絶対位置マーク画像３０が含まれていなく、且つ、相対位置マーク画像３１が含まれている、という条件が成立した場合（ステップＳ３１でＹＥＳ）、判定部４３は、絶対位置テーブルをＲＯＭ等から読み出す（ステップＳ３２）。なお、上記条件の成立有無は、位置検出部４１による位置検出処理の結果（図６のフローチャートのステップＳ１２、ステップＳ１５での判定結果）を使用して判定する。
【００４１】
上記条件が成立しない場合（ステップＳ３１でＮＯ）は、本処理の対象外（即ち、異常時対応処理を行う必要がない）であるため、判定部４３は、エラーフラグをＯＦＦにし（ステップＳ３３）、本処理を終了する。ここで、エラーフラグとは、本判定処理の結果を示す変数であり、制御装置４のＲＡＭ等に保存されている。エラーフラグがＯＮの場合は、異常時対応処理を行う必要がある状態を示し、ＯＦＦの場合は、異常時対応処理を行う必要がない状態を示す。
【００４２】
判定部４３は、上記絶対位置テーブルの読み出し後、その設定内容と位置検出処理で検出された現在位置とを比較することで、当該現在位置が、絶対位置マーク６が検出されるべき地点であるか否かを判定する。
【００４３】
この「絶対位置マーク６が検出されるべき地点」について具体的に説明する。例えば、図３（ａ）に示すように、絶対位置Ｐ１（例えば、起点から７０ｍ）と、絶対位置Ｐ２（例えば、起点から８０ｍ）の隣り合う２つの絶対位置マーク６間の距離（１０ｍ）が、間隔Ｌ（例えば、２ｍ）で設けられた相対位置マーク７によって５分割されている場合を想定する。この場合、絶対位置Ｐ１が検出された後に相対位置マーク７が検出されていった結果、絶対位置Ｐ１から８ｍ先の地点（即ち、起点から７８ｍ）まで検出されたとすると、次（２ｍ先）の相対位置マーク７の検出時には、絶対位置マーク６も検出されるはずである。つまり、この場合においては、絶対位置Ｐ１から８ｍ先の相対位置マーク７が検出された後、次に相対位置マーク７が検出された地点が、絶対位置マーク６が検出されるべき地点となる。
【００４４】
絶対位置マーク６が検出されるべき地点であると判定した場合（ステップＳ３４でＹＥＳ）、異常時対応処理を行う必要があるため、判定部４３は、エラーフラグをＯＮにし（ステップＳ３５）、本処理を終了する。一方、絶対位置マーク６が検出されるべき地点でないと判定した場合（ステップＳ３４でＮＯ）、異常時対応処理を行う必要がないため、判定部４３は、エラーフラグをＯＦＦにし（ステップＳ３３）、本処理を終了する。
【００４５】
移動制御部４２は、上記エラーフラグをチェックし、それがＯＮとなっている場合には、クレーン本体２の走行を直ちに停止させる等の異常時対応処理を行う。
【００４６】
［第２の実施形態］
本実施形態に係るクレーン装置の構成を図１０に示す。なお、第１の実施形態のクレーン装置の構成と共通する部分については、同一符号を付し、説明を省略する。本実施形態に係るクレーン装置では、上記第１の実施形態に係るクレーン装置と異なり、撮像装置３は、クレーン本体２とは別体の台車１００の上面に設置されている。
【００４７】
台車１００は、クレーン本体２と連結部１０１を介して連結している。台車１００は、レール１上を転動するローラ１１０（図１１参照）を備え、クレーン本体２の移動に伴って、レール１上を移動する。図１１に示すように、連結部１０１は、棒状（板状でもよい）の金属部材を略Ｕ字型に曲げ加工した部分（曲げ加工部１２０）と、その両端に連接する一対の緩衝部１２１と、を備える。各々の緩衝部１２１の先端は、それぞれクレーン本体２及び台車１００の上面に対して、クレーン本体２の走行する方向には互いに拘束され、上下方向（クレーン本体２の移動面と略直交する方向）には互いに自由度を持つように接合されている。
【００４８】
上記のように構成された連結部１０１によって、台車１００とクレーン本体２とを連結することで、本実施形態に係るクレーン装置は、以下の如く優れた作用効果を奏する。
【００４９】
上記のように、本実施形態に係るクレーン装置は、天井クレーン装置であり、クレーン本体２は、建屋の天井近くに略水平に配設された一対のレール１ａ，１ｂ上を走行（移動）し、その下面には、荷物を吊り上げて把持するための巻き上げ機構等（図示せず）が取り付けられている。したがって、荷物を吊り上げた状態でクレーン本体２を走行させると、荷物の振動につられてクレーン本体２も上下に振動する。
【００５０】
そうすると、クレーン本体２に取り付けられた撮像装置３も上下に振動してしまう。このときクレーン本体２の振動とレールの振動が合致していれば問題がないが、本実施形態のようにレール１上にローラ１１０を介してクレーン本体２が配置されている場合は、クレーン本体２の振動とレール１の振動が合致するとは限らず、その場合、撮像装置３が絶対位置マーク６や相対位置マーク７の認識を失敗してしまうおそれがある。
【００５１】
ところが、本実施形態においては、クレーン本体２が走行する際に生じる上下方向の振動が、連結部１０１の緩衝部１２１により緩衝されるため、台車１００の上下方向の振動が極力抑えられる。そうすると、台車１００に搭載される撮像装置３の撮像範囲における上下方向（換言すれば、マーク表示面５０の短手方向）の上下方向の振動が抑制されることになる。したがって、絶対位置マーク画像３０及び相対位置マーク画像３１の撮像精度の向上が図れる。
【００５２】
こうした緩衝部の構造は、例えば図１２に示すようであってもよい。台車１００ｂは、クレーン本体２と連結部１０１ｂを介して連結している。台車１００ｂは、レール１上を転動するローラ１１０（図１３参照）を備え、クレーン本体２の移動に伴って、レール１上を移動する。図１３に示すように、連結部１０１ｂは、棒状（板状でもよい）の金属部材を略Ｕ字型に曲げ加工した部分（曲げ加工部１２０ｂ）を有し、その一端はクレーン本体２の上面に固定されており、もう一端は台車１００ｂに設けられた穴に上下自在にはめ合わされている。
【００５３】
台車１００ｂに設けられた穴の形状は、連結部１０１ｂの一端をはめ合わせたときに、走行体の移動方向には、絶対位置マーク６および相対位置マーク７の認識やクレーン本体２の制御に支障が無い程度の間隔（隙間）を持つように、また、クレーン本体２の移動方向に略直交、且つ、上下方向に略直交する方向には十分な間隔（隙間）を持つように形成されている。
【００５４】
このように構成することで、クレーン本体２の上下方向の振動が台車１００ｂに伝わることを抑制できる。また、クレーン本体２の移動方向に略直交、且つ、上下方向に略直交する方向にも十分な間隔を持っているので、そちらの方向への振動が発生したとしても台車１００ｂに当該振動が伝わることを抑制できる。したがって、さらに絶対位置マーク画像３０及び相対位置マーク画像３１の撮像精度の向上を図ることができる。
【００５５】
以上のように、本実施形態に係るクレーン装置によれば、上記第１の実施形態に係るクレーン装置が奏する作用効果に加え、さらに、撮像精度の向上が期待できる。
【００５６】
なお、本発明は、上記第１の実施形態及び第２の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５７】
例えば、撮像装置３が、同一のタイミングで繰り返し撮像を行う２台のカメラで構成され、一方のカメラは、絶対位置マーク６のみを撮像し、他方のカメラは、相対位置マーク７のみを撮像するようにしてもよい。
【００５８】
また、撮像装置３の振動の大きさを判定する処理（振動判定処理）と、絶対位置マーク６又は相対位置マーク７の認識ができるか否かを予測する処理（マーク認識予測処理）とを制御装置４の機能に追加してもよい。振動判定処理は、絶対位置マーク画像３０又は相対位置マーク画像３１の撮像範囲内における上下方向の位置情報を追跡し、これを基に撮像装置３の振動の大きさを判定する。マーク認識予測処理は、振動判定処理の判定結果と、クレーン本体２の走行スピードとに基づいて、絶対位置マーク画像３０又は相対位置マーク画像３１の撮像範囲内における上下方向の位置が撮像装置３の撮像範囲から外れそうか否かを予測する。
【００５９】
上述したようにクレーン本体２は、荷物の搬送中は振動しながら走行する。この振動は、第２の実施形態の緩衝部１２１によって概ね抑制されるが、抑制しきれない振動が発生すると、撮像装置３によって撮像される絶対位置マーク画像３０又は相対位置マーク画像３１の撮像範囲内における上下方向の位置が変動する。
【００６０】
例えば、クレーン本体２の走行スピードが上がり、撮像装置３に伝わる振動が大きくなったとすると、絶対位置マーク画像３０又は相対位置マーク画像３１の上下方向の位置変動量も大きくなり、場合によっては撮像範囲から外れてしまうことも考えられる。
【００６１】
上記の如く振動判定処理と、マーク認識予測処理とを有することで、絶対位置マーク画像３０又は相対位置マーク画像３１の上下方向の位置が、撮像範囲から外れそうになった場合（即ち、マーク認識できないと予測された場合）に、例えば、走行スピードを落として振動を抑制する等、事前に適切な対策を講じることが可能となる。したがって、撮像精度のさらなる向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るクレーン装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１のクレーン本体を側面方向から眺めた図である。
【図３】絶対位置マークと相対位置マークの関係を説明するための図であり、（ａ）は、隣り合う２つの絶対位置マーク間が、相対位置マークにより５分割されている様子を示し、（ｂ）は、隣り合う２つの絶対位置マーク間が、１０分割されている様子を示す。
【図４】撮像画像の一例を示す図である。
【図５】図１の制御装置の機能的な構成を示す図である。
【図６】位置検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】相対位置マークに基づく絶対位置取得処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】第１の実施形態の変形例に係るクレーン装置が備える制御装置の機能的な構成を示す図である。
【図９】判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るクレーン装置の概略構成を示す図である。
【図１１】図１０のクレーン本体を側面方向から眺めた図である。
【図１２】第２の実施形態の変形例に係るクレーン装置の概略構成を示す図である。
【図１３】図１２のクレーン本体を側面方向から眺めた図である。
【図１４】従来のクレーン装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１（１ａ，１ｂ） レール
２ クレーン本体
３ 撮像装置
４ 制御装置
５ マーク表示板
６ 絶対位置マーク
７ 相対位置マーク
２０、１１０ ローラ
３０ 絶対位置マーク画像
３１ 相対位置マーク画像
４０ 通信部
４１ 位置検出部
４２ 移動制御部
４３ 判定部
５０ マーク表示面
１００、１００ｂ 台車
１０１、１０１ｂ 連結部
１２０、１２０ｂ 曲げ加工部
１２１ 緩衝部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クレーン装置及び走行体の位置検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、天井クレーン装置等において、レールに沿って移動する走行体の位置を検出するための技術が種々提案されている。
【０００３】
例えば、移動経路に沿って設けた絶対位置を示すマークを読み取ることで、走行体（クレーン本体）の位置を検出する天井クレーン装置が知られている（図１４参照）。この従来の天井クレーン装置について、簡単に説明する。
【０００４】
図１４において、クレーン本体２（走行体）は、制御装置４による無線制御の下、建屋の天井近くに配設された一対のレール１（１ａ，１ｂ）に沿って水平方向に走行（移動）する。走行体２の上面には、撮像装置３が搭載されている。撮像装置３は、レール１ａに沿って配設されたマーク表示板５に設けられた絶対位置マーク６を撮像する。絶対位置マーク６は、文字、図形、記号又はこれらの組み合わせで構成される。絶対位置マーク６は、移動経路における起点からの距離（例えば、７０ｍ等）を示している。撮像装置３によって撮像された絶対位置マーク６の画像は、制御装置４に送信される。
【０００５】
制御装置４は、撮像装置３から送信された絶対位置マーク６の画像を解析し、当該絶対位置マーク６が示す絶対位置（例えば、７０ｍ等）を取得する。制御装置４は、取得した絶対位置に基づいて、クレーン本体２を目的位置（例えば、ユーザにより指定された位置）まで走行させる。
【０００６】
また、特許文献１には、走行体の移動経路に沿って布設等された走行マーカ、位置マーカを走行体上に設置されたカメラで撮影し、撮影された映像を画像処理することで、走行体の方向位置を算出する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平８−２６６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図１４に示す天井クレーン装置では、撮像装置３が絶対位置マーク６の撮像に失敗した場合等、何らかの理由により、制御装置４が、撮像された絶対位置マーク６の画像に基づく絶対位置を取得できないと、予定の停止位置をオーバランさせてしまう等、クレーン本体２を正常に制御することができなくなる。
【０００８】
また、上記特許文献１に係るマーク（走行マーカ、位置マーカ）は、そもそも、走行体の絶対位置を示すものではないため、特許文献１に係る技術は、前述した問題の解決策とはならない。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、走行体の移動制御の信頼性及び精度を高めることが可能となるクレーン装置及び走行体の位置検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るクレーン装置は、レールに沿って移動する走行体と、該走行体の移動経路に沿って複数設けられ、前記移動経路における起点からの距離である絶対位置を示す絶対位置マークと、前記走行体の移動経路に沿って一定間隔毎に、且つ、隣り合う前記絶対位置マーク間を複数に分割できるようにして設けられた相対位置マークと、前記走行体と共に移動し、前記絶対位置マーク及び前記相対位置マークを撮像する撮像手段と、該撮像手段が撮像した画像を解析し、前記走行体の現在位置を取得する位置取得手段と、該位置取得手段が取得した前記現在位置を使用して前記走行体の移動制御を行う移動制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
前記撮像手段は、前記絶対位置マークと該絶対位置マークに対応する前記相対位置マークの双方を同時に撮像可能な視野範囲を有するようにしてもよい。
【００１２】
前記絶対位置マークが設けられる地点の絶対位置が設定された絶対位置テーブルと、
前記撮像手段が撮像した画像と、前記位置取得手段が取得した現在位置と、前記絶対位置テーブルの設定内容と、に基づいて、前記移動制御手段が所定の異常時対応処理を行う必要があるか否かを判定する判定手段と、をさらに備える構成にしてもよい。
【００１３】
上記の場合、前記判定手段は、前記絶対位置マークが、検出されるべき地点で正常に検出されていない場合に、前記移動制御手段が前記異常時対応処理を行う必要があると判定するようにしてもよい。
【００１４】
前記異常時対応処理の一例として、前記走行体を停止させる処理が挙げられる。
【００１５】
また、撮像精度を高める観点から、前記撮像手段は、前記走行体と連結部を介して連結された台車に搭載され、前記連結部は、前記走行体の移動によって生じる所定方向の振動の前記台車への伝達を緩衝する緩衝部を有する構成にしてもよい。
【００１６】
前記緩衝部によって緩衝される振動の方向の一例として、前記走行体の移動面に略垂直な方向が挙げられる。
【００１７】
また、本発明に係る走行体の位置検出方法は、レールに沿って移動する走行体の移動経路に沿って複数設けられ、前記移動経路における起点からの距離である絶対位置を示す絶対位置マークと、前記走行体の移動経路に沿って一定間隔毎に、且つ、隣り合う前記絶対位置マーク間を複数に分割できるようにして設けられた相対位置マークと、を前記走行体と共に移動する撮像手段によって撮像する撮像ステップと、該撮像手段が撮像した画像を解析し、前記走行体の現在位置を取得する位置取得ステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上の如く、本発明によれば、走行体の移動制御の信頼性及び精度を高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係るクレーン装置の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
［第１の実施形態］
本実施形態に係るクレーン装置は、図１に示すように、レール１（１ａ，１ｂ）と、クレーン本体２（走行体）と、撮像装置３と、制御装置４と、マーク表示板５と、絶対位置マーク６と、相対位置マーク７と、から構成される。本実施形態に係るクレーン装置は、天井クレーン装置であり、クレーン本体２は、建屋の天井近くに略水平に配設された一対のレール１ａ，１ｂ上を走行（移動）し、その下面には、荷物を吊り上げて把持するための巻き上げ機構等（図示せず）が取り付けられている。
【００２１】
クレーン本体２は、図２に示すように、レール１上を転動するローラ２０と、ローラ２０を回転させるためのローラ駆動装置や制御装置４と通信するための通信装置等（何れも図示せず）を内部に備え、制御装置４からの制御に従って、レール１上を移動する。クレーン本体２には、レール１や図示しない電源ケーブルを介して電力が供給される。
【００２２】
撮像装置３は、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳ等のイメージセンサ、所定の通信方式にて制御装置４と無線通信を行う通信装置（何れも図示せず）等を備える。撮像装置３は、クレーン本体２の上面の所定位置に設置される。より詳細には、撮像装置３は、移動方向におけるクレーン本体２の上面中間に、マーク表示板５のマーク表示面５０を正面方向から撮像できる態様で設置される。撮像装置３は、クレーン本体２と共に移動し、制御装置４の制御の下、マーク表示面５０を所定時間毎に撮像し、撮像した画像を制御装置４に送信する。撮像装置３への電力は、クレーン本体２から供給される。
【００２３】
マーク表示板５は、レール１ａに沿って壁状に設けられ、その表示面（マーク表示面５０）には、複数の絶対位置マーク６と、複数の相対位置マーク７とが設けられている。絶対位置マーク６は、絶対位置を示すためのマークであり、文字、図形、記号又はこれらの組み合わせで構成される。絶対位置マーク６は、マーク表示面５０の長手方向において、自らが示す絶対位置に対応した所定位置に設けられる。ここで、絶対位置とは、起点からの距離（例えば、７０ｍ等）を意味し、起点とは、例えば、レール１の一方の端点近傍に設定された所定の地点をいう。絶対位置マーク６は、一定間隔（例えば、１０ｍ間隔）毎に設けられてもよいし、不規則な間隔で設けられてもよい。
【００２４】
また、絶対位置マーク６は、マーク表示面５０の短手方向において、撮像装置３によって撮像され得る位置に設けられる。具体的には、絶対位置マーク６は、自らが示す絶対位置に対応する地点にクレーン本体２が到達した際、撮像装置３によって、その全体を撮像され得る位置に設けられる。
【００２５】
相対位置マーク７は、起点から移動経路に沿って、一定間隔（例えば、２ｍ間隔等）毎に設けられるマークであり、例えば、黒塗り矩形等で表される。また、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、相対位置マーク７は、隣り合う絶対位置マーク６間を複数に分割できるようにして設けられる。図３（ａ）では、絶対位置Ｐ１（例えば、起点から７０ｍ）と、絶対位置Ｐ２（例えば、起点から８０ｍ）の隣り合う２つの絶対位置マーク６間の距離（１０ｍ）が、間隔Ｌ（例えば、２ｍ）で設けられた相対位置マーク７によって５分割されている例が示されている。また、図３（ｂ）では、絶対位置Ｐ１（例えば、起点から８０ｍ）と、絶対位置Ｐ２（例えば、起点から１００ｍ）の隣り合う２つの絶対位置マーク６間の距離（２０ｍ）が、間隔Ｌ（例えば、２ｍ）で設けられた相対位置マーク７によって１０分割されている例が示されている。なお、絶対位置マーク６は、撮像装置３によって認識されやすい形状であればどのような形状でもよい、また、必ずしも共通の形状でなくても構わない。同様に、相対位置マーク７は、撮像装置３によって認識されやすい形状であればどのような形状でもよい、また、必ずしも共通の形状でなくても構わない。
【００２６】
また、相対位置マーク７は、絶対位置マーク６と同様、マーク表示面５０の短手方向において、撮像装置３によって撮像され得る位置に設けられる。撮像装置３は、絶対位置マーク６と当該絶対位置マーク６に対応する相対位置マーク７の双方を同時に撮像可能な視野範囲（撮像範囲）を有するので、絶対位置マーク６が示す絶対位置にクレーン本体２が到達した際に撮像された画像には、図４に示すように、絶対位置マーク画像３０及び相対位置マーク画像３１の双方が含まれている。
【００２７】
図１に戻り、制御装置４は、クレーン本体２の移動制御を行う装置であり、例えば、地上の操作室等に設置される。制御装置４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置、ハードディスク等の記憶装置、入出力装置等（何れも図示せず）から構成される。
【００２８】
制御装置４は、機能的には、図５に示すように、通信部４０と、位置検出部４１と、移動制御部４２とを備える。通信部４０は、所定の通信方式にて、クレーン本体２及び撮像装置３と無線通信を行う。位置検出部４１は、通信部４０が受信した撮像装置３からの画像（撮像画像）に基づいて、クレーン本体２の現在位置を検出する。移動制御部４２は、位置検出部４１により検出されたクレーン本体２の現在位置を使用して、クレーン本体２の移動制御を行う。
【００２９】
続いて、位置検出部４１による位置検出処理の手順について、図６及び図７に示すフローチャートを用いて説明する。位置検出処理は、クレーン本体２の走行時において、所定時間毎に（例えば、撮像装置３の撮像周期に同期して）繰り返し実行される。
【００３０】
先ず、位置検出部４１は、撮像装置３から送られてきた撮像画像を解析し（ステップＳ１１）、当該撮像画像に絶対位置マーク画像３０が含まれているか否かを判定する。絶対位置マーク画像３０が含まれている場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、よく知られた文字認識技術等を用いて、当該絶対位置マーク画像３０が示す絶対位置を取得する（ステップＳ１３）。なお、当該撮像画像にマーク全体が含まれている場合に限り、絶対位置マーク画像３０が含まれていると判定される。
【００３１】
位置検出部４１は、取得した絶対位置に基づいて、制御装置４のＲＡＭ等に保存されている現在位置を示す数値データ（現在位置データ）の内容を更新する（ステップＳ１４）。更新された現在位置データは、移動制御部４２に参照され、クレーン本体２の移動制御に使用される。現在位置データの更新後、本処理を終了する（次回の起動まで待機となる）。
【００３２】
ステップＳ１２でＮＯの場合（絶対位置マーク画像３０が含まれていない場合）、位置検出部４１は、撮像画像に相対位置マーク画像３１が含まれているか否かを判定する。相対位置マーク画像３１が含まれている場合（ステップＳ１５でＹＥＳ）、位置検出部４１は、相対位置マークに基づく絶対位置取得処理を行う（ステップＳ１６）。そして、位置検出部４１は、ステップＳ１６での処理結果に基づいて、制御装置４のＲＡＭ等に保存されている現在位置データの内容を更新し（ステップＳ１７）、本処理を終了する。更新された現在位置データは、移動制御部４２に参照され、クレーン本体２の移動制御に使用される。
【００３３】
一方、ステップＳ１５でＮＯの場合（即ち、当該撮像画像に絶対位置マーク画像３０及び相対位置マーク画像３１の何れも含まれていない場合）、現在位置データの更新は行われず、本処理は終了する。
【００３４】
続いて、相対位置マークに基づく絶対位置取得処理を図７のフローチャートを用いて説明する。位置検出部４１は、クレーン本体２の現在の移動方向を取得する（ステップＳ２１）。クレーン本体２の現在の移動方向は、移動方向データとして、制御装置４のＲＡＭ等に保存されている。移動方向データの更新等の管理は、移動制御部４２によって行われる。移動方向の内容は、前進方向（起点から遠ざかる方向）と、後進方向（起点に近づく方向）の何れかを示す。
【００３５】
現在の移動方向が前進方向の場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）、位置検出部４１は、制御装置４のＲＡＭ等に保存されている前述の現在位置データを読み出し、このデータが示す絶対位置に相対位置マーク間距離（例えば、２ｍ）を加算する（ステップＳ２３）。
【００３６】
一方、現在の移動方向が後進方向の場合（ステップＳ２２でＮＯ）、位置検出部４１は、読み出した現在位置データが示す絶対位置から相対位置マーク間距離（例えば、２ｍ）を減算する（ステップＳ２４）。
【００３７】
以上のように、本実施形態に係るクレーン装置では、絶対位置を示す絶対位置マーク６のみならず、移動経路上に一定間隔で設けられる相対位置マーク７を使用して、それぞれ独立にクレーン本体２の現在位置を検出する。したがって、何らかの理由で絶対位置マーク６の読み取りに失敗した場合等であっても、クレーン本体２の現在位置を検出することが可能となり、クレーン本体２の移動制御の信頼性及び精度を高めることが可能となる。
【００３８】
［第１の実施形態の変形例］
本例のクレーン装置は、クレーン本体２の安全性をより高める観点から、絶対位置マーク６が検出されるべき地点で、検出できなかった場合、所定の異常時対応処理を行う機能を有する。以下、かかる機能を具体的に説明する。なお、第１の実施形態のクレーン装置の構成と共通する部分については、同一符号を付し、説明を省略する。
【００３９】
本例の制御装置４のＲＯＭあるいは記憶装置には、絶対位置マーク６が設けられている地点の絶対位置が設定されたデータテーブル（絶対位置テーブル）が保存されている。また、本例の制御装置４は、機能的には、図８に示すように、通信部４０と、位置検出部４１と、移動制御部４２と、判定部４３と、を備える。
【００４０】
判定部４３は、位置検出部４１による上記位置検出処理の終了後、異常時対応処理を行う必要があるか否かを判定する判定処理を行う（図９参照）。図９のフローチャートに示すように、撮像画像に絶対位置マーク画像３０が含まれていなく、且つ、相対位置マーク画像３１が含まれている、という条件が成立した場合（ステップＳ３１でＹＥＳ）、判定部４３は、絶対位置テーブルをＲＯＭ等から読み出す（ステップＳ３２）。なお、上記条件の成立有無は、位置検出部４１による位置検出処理の結果（図６のフローチャートのステップＳ１２、ステップＳ１５での判定結果）を使用して判定する。
【００４１】
上記条件が成立しない場合（ステップＳ３１でＮＯ）は、本処理の対象外（即ち、異常時対応処理を行う必要がない）であるため、判定部４３は、エラーフラグをＯＦＦにし（ステップＳ３３）、本処理を終了する。ここで、エラーフラグとは、本判定処理の結果を示す変数であり、制御装置４のＲＡＭ等に保存されている。エラーフラグがＯＮの場合は、異常時対応処理を行う必要がある状態を示し、ＯＦＦの場合は、異常時対応処理を行う必要がない状態を示す。
【００４２】
判定部４３は、上記絶対位置テーブルの読み出し後、その設定内容と位置検出処理で検出された現在位置とを比較することで、当該現在位置が、絶対位置マーク６が検出されるべき地点であるか否かを判定する。
【００４３】
この「絶対位置マーク６が検出されるべき地点」について具体的に説明する。例えば、図３（ａ）に示すように、絶対位置Ｐ１（例えば、起点から７０ｍ）と、絶対位置Ｐ２（例えば、起点から８０ｍ）の隣り合う２つの絶対位置マーク６間の距離（１０ｍ）が、間隔Ｌ（例えば、２ｍ）で設けられた相対位置マーク７によって５分割されている場合を想定する。この場合、絶対位置Ｐ１が検出された後に相対位置マーク７が検出されていった結果、絶対位置Ｐ１から８ｍ先の地点（即ち、起点から７８ｍ）まで検出されたとすると、次（２ｍ先）の相対位置マーク７の検出時には、絶対位置マーク６も検出されるはずである。つまり、この場合においては、絶対位置Ｐ１から８ｍ先の相対位置マーク７が検出された後、次に相対位置マーク７が検出された地点が、絶対位置マーク６が検出されるべき地点となる。
【００４４】
絶対位置マーク６が検出されるべき地点であると判定した場合（ステップＳ３４でＹＥＳ）、異常時対応処理を行う必要があるため、判定部４３は、エラーフラグをＯＮにし（ステップＳ３５）、本処理を終了する。一方、絶対位置マーク６が検出されるべき地点でないと判定した場合（ステップＳ３４でＮＯ）、異常時対応処理を行う必要がないため、判定部４３は、エラーフラグをＯＦＦにし（ステップＳ３３）、本処理を終了する。
【００４５】
移動制御部４２は、上記エラーフラグをチェックし、それがＯＮとなっている場合には、クレーン本体２の走行を直ちに停止させる等の異常時対応処理を行う。
【００４６】
［第２の実施形態］
本実施形態に係るクレーン装置の構成を図１０に示す。なお、第１の実施形態のクレーン装置の構成と共通する部分については、同一符号を付し、説明を省略する。本実施形態に係るクレーン装置では、上記第１の実施形態に係るクレーン装置と異なり、撮像装置３は、クレーン本体２とは別体の台車１００の上面に設置されている。
【００４７】
台車１００は、クレーン本体２と連結部１０１を介して連結している。台車１００は、レール１上を転動するローラ１１０（図１１参照）を備え、クレーン本体２の移動に伴って、レール１上を移動する。図１１に示すように、連結部１０１は、棒状（板状でもよい）の金属部材を略Ｕ字型に曲げ加工した部分（曲げ加工部１２０）と、その両端に連接する一対の緩衝部１２１と、を備える。各々の緩衝部１２１の先端は、それぞれクレーン本体２及び台車１００の上面に対して、クレーン本体２の走行する方向には互いに拘束され、上下方向（クレーン本体２の移動面と略直交する方向）には互いに自由度を持つように接合されている。
【００４８】
上記のように構成された連結部１０１によって、台車１００とクレーン本体２とを連結することで、本実施形態に係るクレーン装置は、以下の如く優れた作用効果を奏する。
【００４９】
上記のように、本実施形態に係るクレーン装置は、天井クレーン装置であり、クレーン本体２は、建屋の天井近くに略水平に配設された一対のレール１ａ，１ｂ上を走行（移動）し、その下面には、荷物を吊り上げて把持するための巻き上げ機構等（図示せず）が取り付けられている。したがって、荷物を吊り上げた状態でクレーン本体２を走行させると、荷物の振動につられてクレーン本体２も上下に振動する。
【００５０】
そうすると、クレーン本体２に取り付けられた撮像装置３も上下に振動してしまう。このときクレーン本体２の振動とレールの振動が合致していれば問題がないが、本実施形態のようにレール１上にローラ１１０を介してクレーン本体２が配置されている場合は、クレーン本体２の振動とレール１の振動が合致するとは限らず、その場合、撮像装置３が絶対位置マーク６や相対位置マーク７の認識を失敗してしまうおそれがある。
【００５１】
ところが、本実施形態においては、クレーン本体２が走行する際に生じる上下方向の振動が、連結部１０１の緩衝部１２１により緩衝されるため、台車１００の上下方向の振動が極力抑えられる。そうすると、台車１００に搭載される撮像装置３の撮像範囲における上下方向（換言すれば、マーク表示面５０の短手方向）の上下方向の振動が抑制されることになる。したがって、絶対位置マーク画像３０及び相対位置マーク画像３１の撮像精度の向上が図れる。
【００５２】
こうした緩衝部の構造は、例えば図１２に示すようであってもよい。台車１００ｂは、クレーン本体２と連結部１０１ｂを介して連結している。台車１００ｂは、レール１上を転動するローラ１１０（図１３参照）を備え、クレーン本体２の移動に伴って、レール１上を移動する。図１３に示すように、連結部１０１ｂは、棒状（板状でもよい）の金属部材を略Ｕ字型に曲げ加工した部分（曲げ加工部１２０ｂ）を有し、その一端はクレーン本体２の上面に固定されており、もう一端は台車１００ｂに設けられた穴に上下自在にはめ合わされている。
【００５３】
台車１００ｂに設けられた穴の形状は、連結部１０１ｂの一端をはめ合わせたときに、走行体の移動方向には、絶対位置マーク６および相対位置マーク７の認識やクレーン本体２の制御に支障が無い程度の間隔（隙間）を持つように、また、クレーン本体２の移動方向に略直交、且つ、上下方向に略直交する方向には十分な間隔（隙間）を持つように形成されている。
【００５４】
このように構成することで、クレーン本体２の上下方向の振動が台車１００ｂに伝わることを抑制できる。また、クレーン本体２の移動方向に略直交、且つ、上下方向に略直交する方向にも十分な間隔を持っているので、そちらの方向への振動が発生したとしても台車１００ｂに当該振動が伝わることを抑制できる。したがって、さらに絶対位置マーク画像３０及び相対位置マーク画像３１の撮像精度の向上を図ることができる。
【００５５】
以上のように、本実施形態に係るクレーン装置によれば、上記第１の実施形態に係るクレーン装置が奏する作用効果に加え、さらに、撮像精度の向上が期待できる。
【００５６】
なお、本発明は、上記第１の実施形態及び第２の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５７】
例えば、撮像装置３が、同一のタイミングで繰り返し撮像を行う２台のカメラで構成され、一方のカメラは、絶対位置マーク６のみを撮像し、他方のカメラは、相対位置マーク７のみを撮像するようにしてもよい。
【００５８】
また、撮像装置３の振動の大きさを判定する処理（振動判定処理）と、絶対位置マーク６又は相対位置マーク７の認識ができるか否かを予測する処理（マーク認識予測処理）とを制御装置４の機能に追加してもよい。振動判定処理は、絶対位置マーク画像３０又は相対位置マーク画像３１の撮像範囲内における上下方向の位置情報を追跡し、これを基に撮像装置３の振動の大きさを判定する。マーク認識予測処理は、振動判定処理の判定結果と、クレーン本体２の走行スピードとに基づいて、絶対位置マーク画像３０又は相対位置マーク画像３１の撮像範囲内における上下方向の位置が撮像装置３の撮像範囲から外れそうか否かを予測する。
【００５９】
上述したようにクレーン本体２は、荷物の搬送中は振動しながら走行する。この振動は、第２の実施形態の緩衝部１２１によって概ね抑制されるが、抑制しきれない振動が発生すると、撮像装置３によって撮像される絶対位置マーク画像３０又は相対位置マーク画像３１の撮像範囲内における上下方向の位置が変動する。
【００６０】
例えば、クレーン本体２の走行スピードが上がり、撮像装置３に伝わる振動が大きくなったとすると、絶対位置マーク画像３０又は相対位置マーク画像３１の上下方向の位置変動量も大きくなり、場合によっては撮像範囲から外れてしまうことも考えられる。
【００６１】
上記の如く振動判定処理と、マーク認識予測処理とを有することで、絶対位置マーク画像３０又は相対位置マーク画像３１の上下方向の位置が、撮像範囲から外れそうになった場合（即ち、マーク認識できないと予測された場合）に、例えば、走行スピードを落として振動を抑制する等、事前に適切な対策を講じることが可能となる。したがって、撮像精度のさらなる向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るクレーン装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１のクレーン本体を側面方向から眺めた図である。
【図３】絶対位置マークと相対位置マークの関係を説明するための図であり、（ａ）は、隣り合う２つの絶対位置マーク間が、相対位置マークにより５分割されている様子を示し、（ｂ）は、隣り合う２つの絶対位置マーク間が、１０分割されている様子を示す。
【図４】撮像画像の一例を示す図である。
【図５】図１の制御装置の機能的な構成を示す図である。
【図６】位置検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】相対位置マークに基づく絶対位置取得処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】第１の実施形態の変形例に係るクレーン装置が備える制御装置の機能的な構成を示す図である。
【図９】判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るクレーン装置の概略構成を示す図である。
【図１１】図１０のクレーン本体を側面方向から眺めた図である。
【図１２】第２の実施形態の変形例に係るクレーン装置の概略構成を示す図である。
【図１３】図１２のクレーン本体を側面方向から眺めた図である。
【図１４】従来のクレーン装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１（１ａ，１ｂ） レール
２ クレーン本体
３ 撮像装置
４ 制御装置
５ マーク表示板
６ 絶対位置マーク
７ 相対位置マーク
２０、１１０ ローラ
３０ 絶対位置マーク画像
３１ 相対位置マーク画像
４０ 通信部
４１ 位置検出部
４２ 移動制御部
４３ 判定部
５０ マーク表示面
１００、１００ｂ 台車
１０１、１０１ｂ 連結部
１２０、１２０ｂ 曲げ加工部
１２１ 緩衝部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レールに沿って移動する走行体と、
該走行体の移動経路に沿って複数設けられ、前記移動経路における起点からの距離である絶対位置を示す絶対位置マークと、
前記走行体の移動経路に沿って一定間隔毎に、且つ、隣り合う前記絶対位置マーク間を複数に分割できるようにして設けられた相対位置マークと、
前記走行体と共に移動し、前記絶対位置マーク及び前記相対位置マークを撮像する撮像手段と、
該撮像手段が撮像した画像を解析し、前記走行体の現在位置を取得する位置取得手段と、
該位置取得手段が取得した前記現在位置を使用して前記走行体の移動制御を行う移動制御手段と、を備える、
ことを特徴とするクレーン装置。
【請求項２】
前記撮像手段は、前記絶対位置マークと該絶対位置マークに対応する前記相対位置マークの双方を同時に撮像可能な視野範囲を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のクレーン装置。
【請求項３】
前記絶対位置マークが設けられる地点の絶対位置が設定された絶対位置テーブルと、
前記撮像手段が撮像した画像と、前記位置取得手段が取得した現在位置と、前記絶対位置テーブルの設定内容と、に基づいて、前記移動制御手段が所定の異常時対応処理を行う必要があるか否かを判定する判定手段と、をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のクレーン装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記絶対位置マークが、検出されるべき地点で正常に検出されていない場合に、前記移動制御手段が前記異常時対応処理を行う必要があると判定する、
ことを特徴とする請求項３に記載のクレーン装置。
【請求項５】
前記異常時対応処理が、前記走行体を停止させる処理である、
ことを特徴とする請求項３又は４に記載のクレーン装置。
【請求項６】
前記撮像手段は、前記走行体と連結部を介して連結された台車に搭載され、
前記連結部は、前記走行体の移動によって生じる所定方向の振動の前記台車への伝達を緩衝する緩衝部を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のクレーン装置。
【請求項７】
前記緩衝部によって緩衝される振動の方向が、前記走行体の移動面に略垂直な方向である、
ことを特徴とする請求項６に記載のクレーン装置。
【請求項８】
レールに沿って移動する走行体の移動経路に沿って複数設けられ、前記移動経路における起点からの距離である絶対位置を示す絶対位置マークと、前記走行体の移動経路に沿って一定間隔毎に、且つ、隣り合う前記絶対位置マーク間を複数に分割できるようにして設けられた相対位置マークと、を前記走行体と共に移動する撮像手段によって撮像する撮像ステップと、
該撮像手段が撮像した画像を解析し、前記走行体の現在位置を取得する位置取得ステップと、を有する、
ことを特徴とする走行体の位置検出方法。
【請求項１】
レールに沿って移動する走行体と、
該走行体の移動経路に沿って複数設けられ、前記移動経路における起点からの距離である絶対位置を示す絶対位置マークと、
前記走行体の移動経路に沿って一定間隔毎に、且つ、隣り合う前記絶対位置マーク間を複数に分割できるようにして設けられた相対位置マークと、
前記走行体と共に移動し、前記絶対位置マーク及び前記相対位置マークを撮像する撮像手段と、
該撮像手段が撮像した画像を解析し、前記走行体の現在位置を取得する位置取得手段と、
該位置取得手段が取得した前記現在位置を使用して前記走行体の移動制御を行う移動制御手段と、を備える、
ことを特徴とするクレーン装置。
【請求項２】
前記撮像手段は、前記絶対位置マークと該絶対位置マークに対応する前記相対位置マークの双方を同時に撮像可能な視野範囲を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のクレーン装置。
【請求項３】
前記絶対位置マークが設けられる地点の絶対位置が設定された絶対位置テーブルと、
前記撮像手段が撮像した画像と、前記位置取得手段が取得した現在位置と、前記絶対位置テーブルの設定内容と、に基づいて、前記移動制御手段が所定の異常時対応処理を行う必要があるか否かを判定する判定手段と、をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のクレーン装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記絶対位置マークが、検出されるべき地点で正常に検出されていない場合に、前記移動制御手段が前記異常時対応処理を行う必要があると判定する、
ことを特徴とする請求項３に記載のクレーン装置。
【請求項５】
前記異常時対応処理が、前記走行体を停止させる処理である、
ことを特徴とする請求項３又は４に記載のクレーン装置。
【請求項６】
前記撮像手段は、前記走行体と連結部を介して連結された台車に搭載され、
前記連結部は、前記走行体の移動によって生じる所定方向の振動の前記台車への伝達を緩衝する緩衝部を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のクレーン装置。
【請求項７】
前記緩衝部によって緩衝される振動の方向が、前記走行体の移動面に略垂直な方向である、
ことを特徴とする請求項６に記載のクレーン装置。
【請求項８】
レールに沿って移動する走行体の移動経路に沿って複数設けられ、前記移動経路における起点からの距離である絶対位置を示す絶対位置マークと、前記走行体の移動経路に沿って一定間隔毎に、且つ、隣り合う前記絶対位置マーク間を複数に分割できるようにして設けられた相対位置マークと、を前記走行体と共に移動する撮像手段によって撮像する撮像ステップと、
該撮像手段が撮像した画像を解析し、前記走行体の現在位置を取得する位置取得ステップと、を有する、
ことを特徴とする走行体の位置検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−１６６９６４（Ｐ２００９−１６６９６４Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７４３１（Ｐ２００８−７４３１）
【出願日】平成２０年１月１６日（２００８．１．１６）
【出願人】（３９６００４９８１）セイコープレシジョン株式会社 (481)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１６日（２００８．１．１６）
【出願人】（３９６００４９８１）セイコープレシジョン株式会社 (481)
【Ｆターム（参考）】
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