特開 2024-79344 クレーンの遠隔操作システム、制御装置及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024079344

(43)【公開日】2024-06-11

(54)【発明の名称】クレーンの遠隔操作システム、制御装置及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   B66C 13/40 20060101AFI20240604BHJP

   B66C 13/48 20060101ALI20240604BHJP

【ＦＩ】

B66C13/40 B

B66C13/48 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022192232

(22)【出願日】2022-11-30

(71)【出願人】

【識別番号】000203977

【氏名又は名称】日鉄テックスエンジ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090273

【弁理士】

【氏名又は名称】國分 孝悦

(72)【発明者】

【氏名】師岡 清和

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 伸吾

(72)【発明者】

【氏名】山口 成久

(72)【発明者】

【氏名】松本 武郎

【テーマコード（参考）】

3F204

【Ｆターム（参考）】

3F204AA02

3F204BA02

3F204CA01

3F204DA08

(57)【要約】

【課題】クレーンの遠隔操作において手動運転をアシストできるようにする。
【解決手段】クレーン（１）を遠隔操作するクレーン（１）の遠隔操作システムであって、予め設定された目標位置にクレーン（１）を自動的に移動させるアシスト運転を制御するアシスト運転制御手段（１０３）を備え、アシスト運転制御手段（１０３）は、クレーン（１）を遠隔操作するための操作部（１１）で所定の操作が継続されている間、目標位置にクレーン（１）を自動的に移動させ、所定の操作が解除されると、クレーン（１）の移動を停止させる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

クレーンを遠隔操作するクレーンの遠隔操作システムであって、
予め設定された目標位置に前記クレーンを自動的に移動させるアシスト運転を制御するアシスト運転制御手段を備え、
前記アシスト運転制御手段は、前記クレーンを遠隔操作するための操作部で所定の操作が継続されている間、前記目標位置に前記クレーンを自動的に移動させ、前記所定の操作が解除されると、前記クレーンの移動を停止させることを特徴とするクレーンの遠隔操作システム。

【請求項2】

前記所定の操作が継続されるとは、所定のボタンの押下が継続されることであり、前記所定の操作が解除されるとは、前記所定のボタンの押下が解除されることであることを特徴とする請求項１に記載のクレーンの遠隔操作システム。

【請求項3】

前記クレーンは、軌条に沿って走行する走行体と、前記走行体に沿って、前記走行体の走行方向と直交する方向に走行する横行台車と、前記横行台車に搭載された巻上装置とを備えた天井クレーンであることを特徴とする請求項１又は２に記載のクレーンの遠隔操作システム。

【請求項4】

前記目標位置として、前記走行体の走行位置の目標位置、前記横行台車の横行位置の目標位置、及び前記巻上装置による吊具の高さ位置の目標位置が設定可能であることを特徴とする請求項３に記載のクレーンの遠隔操作システム。

【請求項5】

遠隔操作による指示に従って、クレーンを制御する制御装置であって、
予め設定された目標位置に前記クレーンを自動的に移動させるアシスト運転を制御するアシスト運転制御手段を備え、
前記アシスト運転制御手段は、前記クレーンを遠隔操作するための操作部で所定の操作が継続されている間、前記目標位置に前記クレーンを自動的に移動させ、前記所定の操作が解除されると、前記クレーンの移動を停止させることを特徴とする制御装置。

【請求項6】

遠隔操作による指示に従って、クレーンを制御するためのプログラムであって、
予め設定された目標位置に前記クレーンを自動的に移動させるアシスト運転を制御するアシスト運転制御手段としてコンピュータを機能させ、
前記アシスト運転制御手段は、前記クレーンを遠隔操作するための操作部で所定の操作が継続されている間、前記目標位置に前記クレーンを自動的に移動させ、前記所定の操作が解除されると、前記クレーンの移動を停止させることを特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、クレーンの遠隔操作システム、制御装置及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

資材の置き場等に対して、天井クレーン等のクレーンが設置される。近年では、省人化を図り、生産性を向上させるべく、クレーンの遠隔操作の実用化が進められている。クレーンの遠隔操作とは、クレーン及びその周辺をカメラで撮影し、その映像が表示されるディスプレイを介してクレーン及びその周辺の様子を見ながら、クレーンを操作することをいう。

【0003】

特許文献１には、天井走行クレーンの移動を、予め設定された所定の走行パターンで走行装置、横行装置を介して自動走行させ、自動走行完了信号により、遠隔指令信号発信器にクレーン操作権を発生させ、吊荷の吊上げ、吊下ろしをそれぞれの遠隔指令信号発信器からの遠隔手動により実施するクレーンの半自動運転方法が開示されている。
特許文献２には、シャシの上方に配置したコンテナを下降させて前記シャシに載せる作業、ならびに前記シャシに載せられた前記コンテナの上方に配置したスプレッダを下降させて前記コンテナを掴む作業をオペレータの手動運転によって実施し、その他の作業を自動運転によって実施するヤードクレーンの運転方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１１－７９６５９号公報

【特許文献2】特開２００５－１３８９５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

クレーンの遠隔操作において、オペレータによる手動運転をアシストできるような機能を持つようにすれば、操作性が向上する。
特許文献１、２の技術は、自動運転と手動運転を作業フェーズ／作業エリアで分担した併用方式であり、手動運転をアシストできるようにするものとは異なる。また、自動運転エリアにおいては、立入制限のための入退管理システム等を設ける必要があり、構築コストが高額となる懸念がある。

【0006】

本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、クレーンの遠隔操作において手動運転をアシストできるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のクレーンの遠隔操作システムは、クレーンを遠隔操作するクレーンの遠隔操作システムであって、予め設定された目標位置に前記クレーンを自動的に移動させるアシスト運転を制御するアシスト運転制御手段を備え、前記アシスト運転制御手段は、前記クレーンを遠隔操作するための操作部で所定の操作が継続されている間、前記目標位置に前記クレーンを自動的に移動させ、前記所定の操作が解除されると、前記クレーンの移動を停止させることを特徴とする。
本発明の制御装置は、遠隔操作による指示に従って、クレーンを制御する制御装置であって、予め設定された目標位置に前記クレーンを自動的に移動させるアシスト運転を制御するアシスト運転制御手段を備え、前記アシスト運転制御手段は、前記クレーンを遠隔操作するための操作部で所定の操作が継続されている間、前記目標位置に前記クレーンを自動的に移動させ、前記所定の操作が解除されると、前記クレーンの移動を停止させることを特徴とする。
本発明のプログラムは、遠隔操作による指示に従って、クレーンを制御するためのプログラムであって、予め設定された目標位置に前記クレーンを自動的に移動させるアシスト運転を制御するアシスト運転制御手段としてコンピュータを機能させ、前記アシスト運転制御手段は、前記クレーンを遠隔操作するための操作部で所定の操作が継続されている間、前記目標位置に前記クレーンを自動的に移動させ、前記所定の操作が解除されると、前記クレーンの移動を停止させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、クレーンの遠隔操作において手動運転をアシストすることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】天井クレーンの概略構成を示す図である。

【図2】天井クレーンの概略構成を示す図である。

【図3】天井クレーンの遠隔操作システムの構成例を示す図である。

【図4】制御装置の機能構成例を示す図である。

【図5】目標位置を入力する入力画面の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１及び図２に、天井クレーン１の概略構成を示す。図１は、天井クレーン１を模式的に示す平面図、図２は、天井クレーン１を模式的に示す斜視図である。
天井クレーン１は、置き場７に対して設置され、置き場７に置かれた資材を吊り下げて搬送する。
天井クレーン１は、一対の軌条（レール）４と、軌条４に沿って走行する走行体２と、走行体２に沿って走行する横行台車３と、横行台車３に搭載された巻上装置５とを備える。横行台車３は、走行体２の走行方向と直交する方向に走行する。巻上装置５は、フック等の吊具５ａを巻上げたり、巻下げたりして、置き場７に置かれた吊荷（資材）を吊り下げる。本願においては、走行方向（軌条４の延伸方向）をｘ方向、横行台車３の走行方向である横行方向をｙ方向、高さ方向をｚ方向と定義する。

【0011】

また、天井クレーン１において、図示は省略するが、レーザ距離計等の計測手段により、天井クレーン１の位置情報（走行体２の走行位置、横行台車３の横行位置、巻上装置５による吊具５ａの高さ位置）を取得できるようになっている。これにより、天井クレーン１を遠隔操作する遠隔操作システムにおいて、天井クレーン１の位置情報を保有することができる。

【0012】

図３に、天井クレーン１の遠隔操作システムの構成例を示す。
天井クレーン１側には、カメラ６が設置される。図１及び図２では図示を省略するが、天井クレーン１や置き場７の適所にカメラ６が設置され、天井クレーン１及びその周辺を撮影する。カメラ６は、通信装置８を介して、遠隔操作室側のディスプレイ９等と通信を行う。なお、一台のカメラ６だけを図示するが、複数台のカメラが設置されるようにしてもよい。

【0013】

また、天井クレーン１側には、遠隔操作による指示に従って、天井クレーン１を制御する制御装置１００が設置される。制御装置１００は、遠隔操作による指示に従って、天井クレーン１の作動装置（不図示の走行装置や横行装置、巻上装置５）に駆動指示を出力して、天井クレーン１を移動させ、その移動を停止させるように制御する。また、本実施形態では、制御装置１００は、予め設定された目標位置に天井クレーン１を自動的に移動させるアシスト運転を制御するアシスト運転制御を実行する。アシスト運転制御の詳細については後述する。なお、図３では、天井クレーン１側に制御装置１００が設置されるとしたが、制御装置１００の設置箇所は限定されるものではない。例えば遠隔操作室側、或いは天井クレーン１側及び遠隔操作室側とは別の場所に制御装置１００が設置されて、通信を介して天井クレーン１を制御するように構成してもよい。

【0014】

遠隔操作室には、カメラ６で撮影した映像を表示するディスプレイ（モニタ）９が設置される。ディスプレイ９は、通信装置１０を介して、天井クレーン１側のカメラ６等と通信を行う。なお、一台のディスプレイ９だけを図示するが、複数台のディスプレイが設置されるようにしてもよい。

【0015】

また、遠隔操作室には、天井クレーン１を遠隔操作するための操作部として、ペンダントスイッチ等の操作器具１１が設置される。操作器具１１には、アシスト運転を実行、停止するための所定のボタン（アシスト運転ボタンと呼ぶ）１１ａが設けられている。操作器具１１は、通信装置１０を介して、制御装置１００と通信を行う。

【0016】

このように、天井クレーン１及びその周辺をカメラ６で撮影し、遠隔操作室では、オペレータが、カメラ６の映像が表示されるディスプレイ９を介して天井クレーン１及びその周辺の様子を見ながら、操作器具１１を用いて天井クレーン１を操作することができる。

【0017】

なお、天井クレーン１の遠隔操作システムにおいては、ここで述べた構成要素だけでなく、他の構成要素が存在していてもよい。例えば現場である天井クレーン１側にもペンダントスイッチ等の操作器具（不図示）があり、所定の切り替え条件で、現場での操作と遠隔操作とが切り替わるようにしてもよい。

【0018】

図４に、制御装置１００の機能構成例を示す。制御装置１００は、遠隔操作による指示に従って、天井クレーン１を制御するが、ここでは、制御装置１００によるアシスト運転制御を中心に説明する。図４でも、制御装置１００の機能のうち、アシスト運転制御を実現するための機能構成だけを示す。
制御装置１００は、入力部１０１と、格納部１０２と、アシスト運転制御部１０３とを備える。

【0019】

入力部１０１は、上位システムからの自動入力、又はオペレータによる手動入力により、アシスト運転の任意の目標位置を入力する。目標位置として、走行体２の走行位置の目標位置Ｘ、横行台車３の横行位置の目標位置Ｙ、及び巻上装置５による吊具５ａの高さ位置の目標位置Ｚが設定可能である。図１において、目標位置を「×」で示す。
また、入力部１０１は、操作器具１１での操作の情報を入力する。例えばアシスト運転ボタン１１ａの押下及び押下の解除といった情報が入力される。

【0020】

格納部１０２は、入力部１０１で入力した目標位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を格納する。格納部１０２では、例えば一つの目標位置だけを格納するようにしてもよいし、複数の目標位置を例えばリスト化して格納しておき、アシスト運転に際してオペレータが任意の目標位置を選択してセットするようにしてもよい。

【0021】

アシスト運転制御部１０３は、操作器具１１のアシスト運転ボタン１１ａの押下があると、その押下が継続されている間、現在セットされている目標位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に天井クレーン１を自動的に移動させる。図１の矢印Ａ_x，Ａ_yに示すように、走行体２及び横行台車３をそれぞれの目標位置Ｘ，Ｙまで移動させ、その後、巻上装置５により吊具５ａを目標位置Ｚに移動させる。アシスト運転制御部１０３は、図１に仮想線で示すように、走行体２の走行位置、横行台車３の横行位置、及び巻上装置５による吊具５ａの高さ位置が目標位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に達すると、そのことをユーザに通知する。通知の仕方は限定されるものではない。例えば操作器具１１に振動を発生させたり、操作器具１１に設けたランプを点灯させたりして目標位置に達したことを通知してもよい。また、ディスプレイ９で目標位置に達したことを通知してもよい。
また、アシスト運転制御部１０３は、アシスト運転中に、アシスト運転ボタン１１ａの押下が解除されると、アシスト運転を停止する、すなわち天井クレーン１の移動を停止させる。このようにアシスト運転ボタン１１ａから指を離すといった簡易な操作で、即座に天井クレーン１を停止させることができる。

【0022】

以上述べたように、目標位置に天井クレーン１を自動的に移動させるアシスト運転を実行できるようにしたので、天井クレーン１の遠隔操作において手動運転をアシストすることが可能になり、操作性が向上する。
また、自動運転化ではなく、手動運転をアシストするものであり、また、アシスト運転中の簡易な操作（アシスト運転ボタン１１ａの押下の解除）で、即座に天井クレーン１を停止させることができるので、立入制限のための入退管理システム等を設ける必要はなく、構築コストを抑えることができる。

【0023】

以下では、図５を参照して、アシスト運転の目標位置の入力の仕方の例を説明する。図５は、目標位置を入力する入力画面５０１の例を示す図である。入力画面５０１は、例えばディスプレイ９に表示されて、不図示のキーボードやマウス等の入力機器を使って、目標位置を入力することができる。
入力画面５０１には、平面視した建屋のレイアウトを模式的に表したマップ５０２が表示される。マップ５０２上には、走行体２を表す第１の表示パーツ５０３と、横行台車３を表す第２の表示パーツ５０４とが表示される。このように走行体２の走行位置及び横行台車３の横行位置をグラフィカルに表示する。
また、マップ５０２の周囲には、数値及びインジケータ表示により、走行体２の走行位置を表示する表示部５０５が表示される。
また、マップ５０２の周囲には、数値及びインジケータ表示により、横行台車３の横行位置を表示する表示部５０６が表示される。
また、マップ５０２の周囲には、数値及びインジケータ表示により、吊具５ａの高さ位置を表示する表示部５０７が表示される。

【0024】

このようにした入力画面５０１において、オペレータが、入力機器を使って、表示部５０５～５０７に任意の位置の数値を入力することにより、目標位置を設定できるようにする。
また、オペレータが、入力機器を使って、マップ５０２上で第１の表示パーツ５０３、第２の表示パーツ５０４を移動させるという直感的な操作により、目標位置を設定できるようにしてもよい。
なお、第１の表示パーツ５０３、第２の表示パーツ５０４の位置と、表示部５０５、５０６が表示する位置とは連動して、いずれか一方が変わると、他方がそれに対応して変わるようにすればよい。

【0025】

なお、ここでは、図５に示す画面を入力画面５０１として使う例を説明したが、例えば第１の表示パーツ５０３、第２の表示パーツ５０４の位置、及び表示部５０５～５０７が表示する位置で、現在セットされている目標位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）をオペレータに明示する画面として使うようにしてもよい。

【0026】

以上、本発明を実施形態と共に説明したが、上記実施形態は本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
本実施形態では、所定の操作としてアシスト運転ボタン１１ａの押下を説明したが、これに限定されるものではない。例えばレバーを所定の位置に移動させる操作が継続されている間、目標位置に天井クレーン１を自動的に移動させ、レバーを元の位置に戻すと、天井クレーン１の移動を停止させるようにしてもよい。
また、本実施形態では、天井クレーン１を説明したが、天井クレーン以外のクレーンにも本発明は適用可能である。

【0027】

本発明を適用する制御装置は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータ装置により構成され、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することにより、その機能が実現される。
また、本発明は、本発明のアシスト運転制御機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータがプログラムを読み出して実行することによっても実現可能である。

【符号の説明】

【0028】

１：天井クレーン、２：走行体、３：横行台車、４：軌条、５：巻上装置、６：カメラ、７：置き場、８、１０：通信装置、９：ディスプレイ、１１：操作器具、１１ａ：アシスト運転ボタン、１００：制御装置、１０１：入力部、１０２：格納部、１０３：アシスト運転制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】