特許 7416063 遠隔操作端末および遠隔操作端末を備える移動式クレーン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-09

(45)【発行日】2024-01-17

(54)【発明の名称】遠隔操作端末および遠隔操作端末を備える移動式クレーン

(51)【国際特許分類】

   B66C 13/46 20060101AFI20240110BHJP

   B66C 13/40 20060101ALI20240110BHJP

   B66C 13/00 20060101ALI20240110BHJP

【ＦＩ】

B66C13/46 F

B66C13/40 D

B66C13/40 B

B66C13/00 D

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021520877

(86)(22)【出願日】2020-05-22

(86)【国際出願番号】 JP2020020362

(87)【国際公開番号】W WO2020235681

(87)【国際公開日】2020-11-26

【審査請求日】2023-03-02

(31)【優先権主張番号】P 2019096383

(32)【優先日】2019-05-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 （１）展示日 平成３１年４月８日 （２）展示会名 ｂａｕｍａ ２０１９ （３）開催場所 Ｍｅｓｓｅ Ｍｕｎｃｈｅｎ（Ｍｅｓｓｅｇｅｌａｅｎｄｅ， Ｄ－８１８２３ Ｍｕｅｎｃｈｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ） （４）公開者 株式会社タダノ

(73)【特許権者】

【識別番号】000148759

【氏名又は名称】株式会社タダノ

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】林 洋幸

【審査官】羽月 竜治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０９５４４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１１０７０７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／１２４０９８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－２２２７９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６６Ｃ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ブームの先端に吊り荷カメラを備える移動式クレーンの遠隔操作端末であって、
前記吊り荷カメラが撮影した映像を取得する映像取得部と、
前記映像取得部が取得した映像を表示する表示部と、
操縦者による映像回転操作を受け付け、当該映像回転操作に対応するように前記表示部に表示される前記映像を回転させる映像回転操作部と、
前記操縦者によるクレーン移動操作を受け付け、当該クレーン移動操作に基づいて前記移動式クレーンを遠隔操作するための制御信号を生成するクレーン操作部と、
前記移動式クレーンの制御装置と通信可能に構成され、前記遠隔操作端末の各部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記クレーン移動操作が行われた場合、前記表示部に表示される前記映像の水平面の座標系と前記クレーン移動操作の操作方向とを対応づけ、前記クレーン移動操作の操作方向に対応する方向に向かって、前記表示部に表示されている前記ブームの先端が水平に移動するように、前記制御信号を生成し、
前記クレーン移動操作が行われている際に、前記映像回転操作が行われた場合、前記表示部に表示される前記映像を、前記映像回転操作の操作方向に、前記映像回転操作の操作量に応じた回転量だけ回転させるとともに、前記座標系を、前記映像の回転方向と逆方向に前記回転量だけ回転させて、前記クレーン移動操作に基づいて決定された前記ブームの先端の移動方向を補正する、
遠隔操作端末。

【請求項2】

前記制御部は、前記クレーン移動操作が行われている際に、前記映像回転操作が行われた場合、前記クレーン移動操作により決定された前記ブームの先端の移動方向を、前記映像回転操作により決定された前記映像の前記回転量だけ、前記映像の回転方向と逆方向に回転するように補正する、
請求項１に記載の遠隔操作端末。

【請求項3】

前記制御部は、前記表示部に対して、前記ブームの先端の移動方向を、前記映像に重畳して表示させる、
請求項１に記載の遠隔操作端末。

【請求項4】

前記映像回転操作部と前記クレーン操作部とのうちいずれか一方の前記ブームの先端の移動方向を設定する機能を有効な状態と無効な状態とに切り替える操舵切り替え部を備える、
請求項２に記載の遠隔操作端末。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、遠隔操作端末および遠隔操作端末を備える移動式クレーンに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、移動式クレーンにおいて、クレーン装置のアクチュエータが遠隔操作される移動式クレーンおよびクレーン装置のアクチュエータを遠隔操作する遠隔操作端末が提案されている。遠隔操作端末を用いた作業では、作業者がクレーン装置の操作装置から離れた荷物近傍または荷物の目標位置において荷物の移動状態を確認しながら作業を行うことができる。

【0003】

このような移動式クレーンにおいて、クレーン装置と遠隔操作端末との相対的な位置関係は、作業状況に応じて変化する。このため、遠隔操作端末によってクレーン装置を操作する作業者は、作業装置との相対的な位置関係を常に考慮しながら遠隔操作端末の操作具を操作する必要があった。そこで、クレーン装置と遠隔操作端末との相対的な位置関係に関わらず、遠隔操作端末の操作具の操作方向とクレーン装置の作動方向とを一致させて、クレーン装置の操作を容易かつ簡単に行うことができる遠隔操作端末が知られている。例えば、特許文献１の如くである。

【0004】

特許文献１に記載の遠隔操作端末には、作業装置（クレーン装置）の制御装置と通信可能に構成され、前記遠隔操作端末の作動を制御するための制御部と、画像を表示するための表示部と、前記作業装置を遠隔操作するための第１の操作部と、前記表示部に表示された前記画像を回転操作するための第２の操作部とを備える。第２の操作部の入力操作に応じて画像を回転させた場合、制御部は、その画像の回転方向、回転量と同じ回転方向、回転量で基準座標系を回転させる。作業者は、表示装置に表示されている画像を実際に見える荷物方向に合わせることで、遠隔操作端末における操作具の操作方向と作業装置による荷物の移動方向を一致させることができる。これにより、正確な遠隔操作を、容易かつ簡単な操作によって行うことができる。

【0005】

特許文献１に記載の遠隔操作端末は、表示装置に表示された映像とともに基準座標系を回転させることで操作具の基準座標系と実際に見える作業装置の座標系とを一致させている。このため、遠隔操作端末による操作中に作業装置に対する遠隔操作端末の相対的な位置関係が変わった場合、操作具の操作方向と作業装置の移動方向とが一致しなくなる場合があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１８－９５４４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の目的は、クレーン装置に対する遠隔操作端末の相対位置が変更されても誤操作を防止し、移動式クレーンの遠隔操作を容易かつ簡単に行うことができる遠隔操作端末および遠隔操作端末を備える移動式クレーンの提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

【0009】

即ち、第１の発明は、
ブームの先端に吊り荷カメラを備える移動式クレーンの遠隔操作端末であって、
前記吊り荷カメラが撮影した映像を取得する映像取得部と、
前記映像取得部が取得した映像を表示する表示部と、
操縦者による映像回転操作を受け付け、当該映像回転操作に対応するように前記表示部に表示される前記映像を回転させる映像回転操作部と、
前記操縦者によるクレーン移動操作を受け付け、当該クレーン移動操作に基づいて前記移動式クレーンを遠隔操作するための制御信号を生成するクレーン操作部と、
前記移動式クレーンの制御装置と通信可能に構成され、前記遠隔操作端末の各部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記クレーン移動操作が行われた場合、前記表示部に表示される前記映像の水平面の座標系と前記クレーン移動操作の操作方向とを対応づけ、前記クレーン移動操作の操作方向に対応する方向に向かって、前記表示部に表示されている前記ブームの先端が水平に移動するように、前記制御信号を生成し、
前記クレーン移動操作が行われている際に、前記映像回転操作が行われた場合、前記表示部に表示される前記映像を、前記映像回転操作の操作方向に、前記映像回転操作の操作量に応じた回転量だけ回転させるとともに、前記座標系を、前記映像の回転方向と逆方向に前記回転量だけ回転させて、前記クレーン移動操作に基づいて決定された前記ブームの先端の移動方向を補正する、
遠隔操作端末である。

【0010】

第２の発明は、上記の遠隔操作端末において、
前記制御部は、前記クレーン移動操作が行われている際に、前記映像回転操作が行われた場合、前記クレーン移動操作により決定された前記ブームの先端の移動方向を、前記映像回転操作により決定された前記映像の前記回転量だけ、前記映像の回転方向と逆方向に回転するように補正するものである。

【0011】

第３の発明は、上記の遠隔操作端末において、
前記制御部は、前記表示部に対して、前記ブームの先端の移動方向を、前記映像に重畳して表示させるものである。

【0012】

第４の発明は、上記の遠隔操作端末において、
前記映像回転操作部と前記クレーン操作部とのうちいずれか一方の前記ブームの先端の移動方向を設定する機能を有効な状態と無効な状態とに切り替える操舵切り替え部を備えるものである。

【0013】

第５の発明は、
ブームの先端に吊り荷カメラを備える移動式クレーンであって、上記の遠隔操作端末と通信可能に構成され、当該遠隔操作端末から受信する操作信号に基づいて、前記ブームを作動させる、移動式クレーンである。

【発明の効果】

【0014】

本発明は、以下に示すような効果を奏する。

【0015】

第１の発明および第５の発明においては、表示部に表示されている映像を回転させることでブームの先端の移動を制御しているので、クレーン操作部の基準座標系と実際に見えるクレーン装置の座標系とを一致させる必要がない。これにより、移動式クレーンの遠隔操作時における誤操作を防止し、移動式クレーンの遠隔操作を容易かつ簡単に行うことができる。

【0016】

第２の発明においては、表示部に表示されている映像の回転に加え、クレーン操作部の操作による移動方向の設定によってブームの先端の移動を制御しているので、移動式クレーンの操作がやり易い操作部を選択的に使用してブームの先端の移動が制御される。これにより、移動式クレーンの遠隔操作時における誤操作を防止し、移動式クレーンの遠隔操作を容易かつ簡単に行うことができる。

【0017】

第３の発明においては、ブームの先端の移動方向が明示されるので、映像回転部の操作とクレーン操作部の操作を意識することなくブームの先端の移動方向が認識される。これにより、移動式クレーンの遠隔操作時における誤操作を防止し、移動式クレーンの遠隔操作を容易かつ簡単に行うことができる。

【0018】

第４の発明においては、操縦者の操作の好みや操作状況に応じた操作態様が選択される。これにより、移動式クレーンの遠隔操作時における誤操作を防止し、移動式クレーンの遠隔操作を容易かつ簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】クレーンの全体構成を示す側面図。

【図2】クレーンの制御構成を示すブロック図。

【図3】遠隔操作端末の一実施形態における概略構成を示す平面図。

【図4】遠隔操作端末の制御構成を示すブロック図。

【図5】図５は遠隔操作端末と遠隔操作端末で操作されるクレーンを示す。（Ａ）は遠隔操作端末の吊り荷移動操作具が操作された際の表示装置の表示内容を示し、（Ｂ）は遠隔操作端末の吊り荷移動操作具が操作された際のクレーンにおけるブームの移動方向を示す。

【図6】図６は遠隔操作端末と遠隔操作端末で操作されるクレーンを示す。（Ａ）は遠隔操作端末の映像回転操作具が操作された際の表示装置の表示内容を示し、（Ｂ）は遠隔操作端末の映像回転操作具が操作された際のクレーンにおけるブームの移動方向を示す。

【図7】図７は遠隔操作端末と遠隔操作端末で操作されるクレーンを示す。（Ａ）は遠隔操作端末の吊り荷移動操作具と映像回転操作具が操作された際の表示装置の表示内容を示し、（Ｂ）は遠隔操作端末の吊り荷移動操作具と映像回転操作具が操作された際のクレーンにおけるブームの移動方向を示す。

【図8】遠隔操作端末の別実施形態における制御構成を示すブロック図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に、図１と図２とを用いて、本発明の第一実施形態に係る移動式クレーンであるクレーン１について説明する。なお、本実施形態においては、ラフテレーンクレーンついて説明を行うが、オールテレーンクレーン、トラッククレーン、積載型トラッククレーン、高所作業車等でもよい。

【0021】

図１に示すように、クレーン１は、不特定の場所に移動可能な移動式クレーンである。クレーン１は、車両２、作業装置であるクレーン装置６、制御装置３１およびクレーン装置６を遠隔操作可能な遠隔操作端末３２（図２参照）を有する。

【0022】

車両２は、クレーン装置６を搬送する移動体である。車両２は、複数の車輪３を有し、エンジン４を動力源として走行する。車両２には、アウトリガ５が設けられている。車両２は、アウトリガ５を車両２の幅方向に延伸させるとともにジャッキシリンダを接地させることにより、クレーン１の作業可能範囲を広げることができる。

【0023】

クレーン装置６は、荷物Ｗをワイヤロープによって吊り上げる装置である。クレーン装置６は、旋回台７、ブーム９、ジブ９ａ、メインフックブロック１０、サブフックブロック１１、起伏用油圧シリンダ１２、メインウインチ１３、メインワイヤロープ１４、サブウインチ１５、サブワイヤロープ１６およびキャビン１７等を具備する。

【0024】

旋回台７は、クレーン装置６を旋回する装置である。旋回台７は、円環状の軸受の中心を回転中心として回転自在に構成されている。旋回台７には、アクチュエータである油圧式の旋回用油圧モータ８が設けられている。旋回台７は、旋回用油圧モータ８によって一方向と他方向とに旋回可能に構成されている。

【0025】

アクチュエータである旋回用油圧モータ８は、電磁比例切換弁である旋回用バルブ２３（図２参照）によって回転操作される。旋回用バルブ２３は、旋回用油圧モータ８に供給される作動油の流量を任意の流量に制御することができる。旋回台７には、旋回台７の旋回位置（角度）と旋回速度とを検出する旋回用センサ２７（図２参照）が設けられている。

【0026】

ブーム９は、荷物Ｗを吊り上げ可能な状態にワイヤロープを支持する梁部材である。ブーム９は、ベースブーム部材の基端が旋回台７の略中央に揺動可能に設けられている。ブーム９は、各ブーム部材をアクチュエータである図示しない伸縮用油圧シリンダで移動させることで軸方向に伸縮自在に構成されている。また、ブーム９には、ジブ９ａが設けられている。

【0027】

アクチュエータである図示しない伸縮用油圧シリンダは、電磁比例切換弁である伸縮用バルブ２４（図２参照）によって伸縮操作される。ブーム９には、ブーム９の長さを検出する伸縮用センサ２８や荷物Ｗの重量を検出する重量センサ等が設けられている。

【0028】

吊り荷カメラ９ｂ（図２参照）は、荷物Ｗおよび荷物Ｗ周辺の地物を撮影する撮影装置である。吊り荷カメラ９ｂは、ブーム９の先端部に設けられている。吊り荷カメラ９ｂは、荷物Ｗの鉛直上方から荷物Ｗおよびクレーン１周辺の地物や地形を撮影可能に構成されている。

【0029】

メインフックブロック１０とサブフックブロック１１とは、荷物Ｗを吊る部材である。メインフックブロック１０には、メインワイヤロープ１４が巻き掛けられる複数のフックシーブと、荷物Ｗを吊るメインフック１０ａとが設けられている。サブフックブロック１１には、荷物Ｗを吊るサブフック１１ａが設けられている。

【0030】

起伏用油圧シリンダ１２は、ブーム９を起立および倒伏させ、ブーム９の姿勢を保持するアクチュエータである。起伏用油圧シリンダ１２は、電磁比例切換弁である起伏用バルブ２５（図２参照）によって伸縮操作される。ブーム９には、ブーム９の起伏角度を検出する起伏用センサ２９（図２参照）が設けられている。

【0031】

メインウインチ１３とサブウインチ１５とは、メインワイヤロープ１４とサブワイヤロープ１６との繰り入れ（巻き上げ）および繰り出し（巻き下げ）を行う。メインウインチ１３は、メインワイヤロープ１４が巻きつけられるメインドラムがアクチュエータである図示しないメイン用油圧モータによって回転され、サブウインチ１５は、サブワイヤロープ１６が巻きつけられるサブドラムがアクチュエータである図示しないサブ用油圧モータによって回転されるように構成されている。

【0032】

メイン用油圧モータは、電磁比例切換弁であるメイン用バルブ２６ｍ（図２参照）によって回転操作される。メインウインチ１３は、メイン用バルブ２６ｍによってメイン用油圧モータを制御し、任意の繰り入れおよび繰り出し速度に操作可能に構成されている。同様に、サブウインチ１５は、電磁比例切換弁であるサブ用バルブ２６ｓ（図２参照）によってサブ用油圧モータを制御し、任意の繰り入れおよび繰り出し速度に操作可能に構成されている。

【0033】

キャビン１７は、旋回台７に搭載されている。図示しない操縦席が設けられている。操縦席には、車両２を走行操作するための操作具やクレーン装置６を操作するための旋回操作具１８、起伏操作具１９、伸縮操作具２０、メインドラム操作具２１ｍ、サブドラム操作具２１ｓ等が設けられている（図２参照）。

【0034】

通信機２２（図２参照）は、遠隔操作端末３２からの制御信号を広域情報通信網等を介して受信し、クレーン装置６からの制御情報等を広域情報通信網等を介して送信する装置である。通信機２２は、キャビン１７に設けられている。通信機２２は、遠隔操作端末３２からの制御信号等を受信するとクレーン１の制御装置３１に転送するように構成されている。また、通信機２２は、制御装置３１からの制御情報や吊り荷カメラ９ｂからの映像Ｇを遠隔操作端末３２に転送するように構成されている。

【0035】

図２に示すように、制御装置３１は、各操作弁を介してクレーン１のアクチュエータを制御する装置である。制御装置３１は、キャビン１７内に設けられている。制御装置３１は、実体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってもよい。制御装置３１は、各アクチュエータや切換え弁、センサ等の動作を制御するために種々のプログラムやデータが格納されている。

【0036】

制御装置３１は、吊り荷カメラ９ｂ、旋回操作具１８、起伏操作具１９、伸縮操作具２０、メインドラム操作具２１ｍおよびサブドラム操作具２１ｓに接続され、吊り荷カメラ９ｂの映像Ｇを取得し、旋回操作具１８、起伏操作具１９、メインドラム操作具２１ｍおよびサブドラム操作具２１ｓのそれぞれの操作量を取得することができる。

【0037】

制御装置３１は、通信機２２に接続され、遠隔操作端末３２からの制御信号を取得し、クレーン装置６からの制御情報や吊り荷カメラ９ｂからの映像Ｇ等を送信することができる。

【0038】

制御装置３１は、旋回用バルブ２３、伸縮用バルブ２４、起伏用バルブ２５、メイン用バルブ２６ｍおよびサブ用バルブ２６ｓに接続され、旋回用バルブ２３、起伏用バルブ２５、メイン用バルブ２６ｍおよびサブ用バルブ２６ｓに制御信号を伝達することができる。

【0039】

制御装置３１は、旋回用センサ２７、伸縮用センサ２８および起伏用センサ２９に接続され、旋回台７の旋回位置、ブーム長さ、起伏角度等の姿勢情報および荷物Ｗの重量を取得することができる。

【0040】

制御装置３１は、旋回操作具１８、起伏操作具１９、伸縮操作具２０、メインドラム操作具２１ｍおよびサブドラム操作具２１ｓの操作量に基づいて各操作具に対応した制御信号を生成する。

【0041】

このように構成されるクレーン１は、車両２を走行させることで任意の位置にクレーン装置６を移動させることができる。また、クレーン１は、起伏操作具１９の操作によって起伏用油圧シリンダ１２でブーム９を任意の起伏角度に起立させて、伸縮操作具２０の操作によってブーム９を任意のブーム長さに延伸させたりすることでクレーン装置６の揚程や作業半径を拡大することができる。また、クレーン１は、サブドラム操作具２１ｓ等によって荷物Ｗを吊り上げて、旋回操作具１８の操作によって旋回台７を旋回させることで荷物Ｗを搬送することができる。

【0042】

次に、図３と図４とを用いてクレーン１を遠隔操作する遠隔操作端末３２について説明する。

【0043】

図３に示すように、遠隔操作端末３２は、クレーン１を遠隔操作する際に使用する装置である。遠隔操作端末３２は、筐体３３、筐体３３の操作面に設けられる映像回転操作部である映像回転操作具３４、筐体３３の操作面に設けられるクレーン操作部である吊り荷移動操作具３５、端末側旋回操作具３６、端末側伸縮操作具３７、端末側メインドラム操作具３８ｍ、端末側サブドラム操作具３８ｓ、端末側起伏操作具３９、表示部である表示装置４０、端末側通信機４１および端末側制御装置４３（図４参照）等を具備する。遠隔操作端末３２は、吊り荷移動操作具３５または各種操作具の操作により荷物Ｗを移動させる各アクチュエータの操作バルブの制御信号を広域情報通信網（インターネット等）を介してクレーン装置６に送信する。

【0044】

筐体３３は、遠隔操作端末３２の主たる構成部材である。筐体３３は、操縦者が手で保持可能な大きさに構成されている。筐体３３には、操作面に映像回転操作具３４、吊り荷移動操作具３５、端末側旋回操作具３６、端末側伸縮操作具３７、端末側メインドラム操作具３８ｍ、端末側サブドラム操作具３８ｓ、端末側起伏操作具３９、表示装置４０および端末側通信機４１（図２、図４参照）が設けられている。

【0045】

映像回転操作具３４は、表示装置４０に表示される映像Ｇの表示方向を変更する指示（以下、「映像回転操作」とも称する）が入力される操作具（即ち、操縦者による映像回転操作を受け付ける操作具）である。映像回転操作具３４は、例えば、筐体３３の操作面の右側であって筐体３３の操作面から突出した回転可能な操作スティック、および操作スティックの回転方向および回転量を検出する図示しないセンサから構成されている。映像回転操作具３４は、操作スティックが操作されることで、表示装置４０に表示されている映像Ｇの表示方向についての信号を端末側制御装置４３に伝達するように構成されている。つまり、映像回転操作具３４は、操作スティックが操作されることで、表示装置４０に表示されている映像Ｇの回転方向および回転量についての操作信号を端末側制御装置４３に伝達するように構成されている。

【0046】

吊り荷移動操作具３５は、任意の方向に任意の速度で荷物Ｗを移動させる指示（以下、「クレーン移動操作」とも称する）が入力される操作具（即ち、操縦者によるクレーン移動操作を受け付ける操作具）である。吊り荷移動操作具３５は、例えば、筐体３３の操作面の左側であって筐体３３の操作面から略垂直に起立した操作スティックおよび操作スティックの傾倒方向および傾倒量を検出する図示しないセンサから構成されている。吊り荷移動操作具３５は、操作スティックが任意の方向に傾倒操作可能に構成されている。吊り荷移動操作具３５は、遠隔操作端末３２の上方向からセンサで検出した操作スティックの傾倒方向までの間の角度およびその傾倒量についての信号を端末側制御装置４３に伝達するように構成されている。遠隔操作端末３２には、筐体３３の操作面に向かって上方向を示す矢印Ａａ、操作面に向かって右側方向を示す矢印Ａｂ、操作面に向かって下方向を示す矢印Ａｃ、操作面に向かって左側方向を示す矢印Ａｄが吊り荷移動操作具３５の傾倒操作の目安として吊り荷移動操作具３５の周囲に表示されている。

【0047】

端末側旋回操作具３６は、クレーン装置６を任意の移動方向に任意の移動速度で旋回させる指示が入力される操作具である。端末側旋回操作具３６は、筐体３３の操作面から略垂直に起立した操作スティックおよび操作スティックの傾倒方向および傾倒量を検出する図示しないセンサから構成されている。

【0048】

端末側伸縮操作具３７は、ブーム９を任意の速度で伸縮させる指示が入力される操作具である。端末側メインドラム操作具３８ｍ（端末側サブドラム操作具３８ｓ）は、メインウインチ１３を任意の速度で任意の方向に回転させる指示が入力される操作具である。端末側起伏操作具３９は、ブーム９を任意の速度で起伏させる指示が入力される操作具である。各操作具は、筐体３３の操作面から起立した操作スティックおよびその傾倒方向および傾倒量を検出する図示しないセンサから構成されている。

【0049】

表示装置４０は、クレーン１の姿勢情報や荷物Ｗの情報等の様々な情報を表示する表示装置４０である。表示装置４０は、液晶画面等の表示装置から構成されている。表示装置４０は筐体３３の操作面に設けられている。表示装置４０には、吊り荷カメラ９ｂからの映像Ｇ、荷物Ｗの移動方向を示すブーム用矢印Ａｗ、旋回台７の旋回中心の方向を示す印Ｍが表示される。さらに、表示装置４０には、映像Ｇの座標軸であるＸ軸とＹ軸とが表示される。なお、本実施形態において、表示装置４０は、遠隔操作端末３２に設けられているが、遠隔操作端末３２と分離したモニターでもよい。また、表示装置４０は、クレーン１のキャビン１７の内部に設けてもよい。

【0050】

図４に示すように、端末側通信機４１は、広域情報通信網等を介してクレーン装置６の制御情報等を受信し、遠隔操作端末３２からの制御情報等をクレーン装置６に送信する装置である。端末側通信機４１は、筐体３３の内部に設けられている。端末側通信機４１は、クレーン装置６の吊り荷カメラ９ｂからの映像Ｇ（図５参照）や制御信号等を受信すると端末側制御装置４３に伝達するように構成されている。また、端末側通信機４１は、端末側制御装置４３からの制御情報を広域情報通信網等からクレーン１の通信機２２を介してクレーン装置６に送信するように構成されている。

【0051】

制御部である端末側制御装置４３は、遠隔操作端末３２を制御する装置である。端末側制御装置４３は、遠隔操作端末３２の筐体３３の内部に設けられている。端末側制御装置４３は、実体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってもよい。端末側制御装置４３は、吊り荷カメラ９ｂが撮影した映像Ｇを取得し、回転処理等を行う映像取得部４２を具備する。端末側制御装置４３は、吊り荷移動操作具３５、映像回転操作具３４、端末側旋回操作具３６、端末側伸縮操作具３７、端末側メインドラム操作具３８ｍ、端末側サブドラム操作具３８ｓ、端末側起伏操作具３９、表示装置４０、端末側通信機４１等の動作を制御するために種々のプログラムやデータが格納されている。

【0052】

端末側制御装置４３は、吊り荷移動操作具３５、端末側旋回操作具３６、端末側伸縮操作具３７、端末側メインドラム操作具３８ｍ、端末側サブドラム操作具３８ｓおよび端末側起伏操作具３９に接続され、各操作具の操作スティックの傾倒方向および傾倒量からなる操作信号を取得することができる。また、端末側制御装置４３は、映像回転操作具３４に接続され、映像回転操作具３４に入力された回転方向および回転量と傾倒方向および傾倒量からなる操作信号を取得することができる。

【0053】

端末側制御装置４３は、端末側通信機４１に接続され、広域情報通信網を介して接続されるクレーン装置６の通信機２２を通じて制御装置３１との間で各種情報を送受信することができる。具体的には、端末側制御装置４３は、制御装置３１からクレーン１の姿勢情報、クレーン１の可動範囲およびブーム９の先端の現在位置を取得することができる。端末側制御装置４３の映像取得部４２は、吊り荷カメラ９ｂが撮影した映像Ｇを取得することができる。

【0054】

端末側制御装置４３は、端末側旋回操作具３６、端末側伸縮操作具３７、端末側メインドラム操作具３８ｍ、端末側サブドラム操作具３８ｓおよび端末側起伏操作具３９の各センサから取得した各操作スティックの操作信号から、対応する旋回用バルブ２３、伸縮用バルブ２４、起伏用バルブ２５、メイン用バルブ２６ｍおよびサブ用バルブ２６ｓの制御信号を生成することができる。

【0055】

端末側制御装置４３は、表示装置４０に接続され、表示装置４０に現在のクレーン１の姿勢におけるクレーン１の模式画像、吊り荷カメラ９ｂからの映像Ｇおよびクレーン１から取得した各種情報を表示させることができる。また、端末側制御装置４３は、映像取得部４２によって表示装置４０に表示させた映像Ｇを映像回転操作具３４に入力された回転方向および回転量に連動した任意の方向で映像Ｇを表示させることができる。

【0056】

端末側制御装置４３は、表示装置４０に表示している映像Ｇの画面上での所定の方向を操作基準として吊り荷移動操作具３５が傾倒操作された際のクレーン１の制御信号を生成する。具体的には端末側制御装置４３は、吊り荷移動操作具３５の傾倒方向に、その傾倒量に応じた速度でブーム９の先端が水平に移動するように（協調制御）、各アクチュエータのバルブの制御信号を生成する。即ち、端末側制御装置４３は、操縦者により、吊り荷移動操作具３５の傾倒操作が行われた場合、表示装置４０に表示される映像の水平面の座標系と吊り荷移動操作具３５の傾倒操作の操作方向（傾倒方向）とを対応づけ、吊り荷移動操作具３５の傾倒操作の操作方向に対応する方向に向かって、表示装置４０に表示されているブーム９の先端が水平に移動するように、クレーン１の制御信号を生成する。

【0057】

この際、端末側制御装置４３は、映像回転操作具３４によって回転された映像Ｇの画面上での方向を基準として吊り荷移動操作具３５が傾倒操作された際のクレーン１の制御信号を生成する。

【0058】

このように、遠隔操作端末３２は、筐体３３の操作面の一側（例えば右側）に映像回転操作具３４が配置され、操作面の他側（例えば左側）に吊り荷移動操作具３５が配置されているので、操縦者が左右両手で映像回転操作具３４と吊り荷移動操作具３５を同時に操作することができる。遠隔操作端末３２は、映像回転操作具３４が任意の回転方向に任意の回転量だけ回転操作されると、表示装置４０に表示されている映像Ｇをその回転方向に回転させるとともに、吊り荷移動操作具３５の傾倒方向に移動しているブーム９の先端の水平面における移動方向を映像Ｇの回転に伴って補正した制御信号を生成する。つまり、遠隔操作端末３２は、映像回転操作具３４の回転操作でブーム９の先端の移動方向を制御することができる。

【0059】

以下に、図５から図７を用いて、遠隔操作端末３２によるクレーン１の制御について具体的に説明する。遠隔操作端末３２は、クレーン１の姿勢情報、クレーン１の可動範囲およびクレーン１のブーム９の先端の現在位置をクレーン１の制御装置３１から取得しているものとする。また、遠隔操作端末３２は、映像回転操作具３４が初期位置にある状態において、吊り荷移動操作具３５の傾倒方向と表示装置４０に表示されている映像Ｇにおけるブーム９の先端の移動方向とが一致するように操作基準が設定されているものとする。

【0060】

図５（Ａ）に示すように、遠隔操作端末３２の表示装置４０には、クレーン装置６の吊り荷カメラ９ｂが撮影している映像Ｇが表示されている。吊り荷移動操作具３５が遠隔操作端末３２の上方向である矢印Ａａの方向に傾倒操作された場合（矢印参照）、端末側制御装置４３は、表示装置４０に表示している映像Ｇにおける上方向であるＸ軸方向にブーム９の先端が移動するようにクレーン１の制御信号を生成する。さらに、端末側制御装置４３は、映像Ｇにブーム９の移動方向である吊り荷移動操作具３５の傾倒方向を示すブーム用矢印Ａｗを重畳表示する。ブーム用矢印Ａｗは、ブーム９の移動速度に応じて長さや幅などの表示形態を変えて表示してもよい。端末側制御装置４３は、広域情報通信網等を用いて生成した制御信号をクレーン１の制御装置３１（図２参照）に送信する。即ち、遠隔操作端末３２においては、操縦者は、移動式クレーン１に対する遠隔操作端末３２の相対位置を意識することなく、表示装置４０に表示されている映像Ｇのみを視認しながら、直感的に、移動式クレーン１の遠隔操作を行うことが可能となっている。

【0061】

図５（Ｂ）に示すように、遠隔操作端末３２から制御信号を受信したクレーン１の制御装置３１は、映像ＧのＸ軸方向にブーム９の先端が移動するように各アクチュエータのバルブに制御信号を送信する。つまり、制御装置３１は、クレーン１の荷物Ｗの地面からの高さを維持した状態で荷物Ｗを旋回台７から離間するようにブーム９を延伸および倒伏させる制御信号を生成する。この際、制御装置３１は、予め設定されているブーム９の高さ制限または倒伏角度の制限や優先順位に基づいて、ブーム９の延伸長さと倒伏角度とを決定する。クレーン１は、制御装置３１からの制御信号に従ってブーム９の先端を移動させる（黒塗矢印参照）。

【0062】

図６（Ａ）に示すように、吊り荷移動操作具３５が遠隔操作端末３２の矢印Ａａの方向に傾倒操作されている状態で、映像回転操作具３４が反時計回りに所定角度θ１だけ回転操作される場合、端末側制御装置４３は、表示装置４０に表示されている映像Ｇを反時計回りに所定角度θ１だけ回転させる。同時に端末側制御装置４３は、映像Ｇにおける操作基準を映像回転操作具３４の回転操作方向と逆方向の時計回りに所定角度θ１だけ回転させる（Ｘ軸およびＹ軸参照）。これにより、端末側制御装置４３は、吊り荷移動操作具３５の傾倒操作と映像回転操作具３４の回転操作によって、元の操作基準の方向から時計回りに所定角度θ１だけ回転した映像ＧにおけるＸ軸方向にブーム９の先端を移動させる制御信号を生成する。つまり、端末側制御装置４３は、ブーム９の先端が映像回転操作具３４の回転操作の方向と逆方向に移動するように制御信号を補正する。

【0063】

さらに、端末側制御装置４３は、生成した制御信号に基づいて映像Ｇに元の操作基準（回転前の映像ＧにおけるＸ軸方向）の方向から時計回りに所定角度θ１だけ回転した方向を指し示すようにブーム用矢印Ａｗを重畳表示する。そして、端末側制御装置４３は、広域情報通信網等を用いてクレーン１の制御装置３１（図２参照）に生成した制御信号を送信する。

【0064】

図６（Ｂ）に示すように、遠隔操作端末３２から制御信号を受信したクレーン１の制御装置３１は、映像ＧのＸ軸方向にブーム９の先端が移動するように各アクチュエータのバルブに制御信号を送信する。つまり、制御装置３１は、荷物Ｗの地面からの高さを維持した状態で荷物Ｗを旋回台７から離間するようにブーム９を延伸または倒伏させるとともに、旋回台７を時計回りに回転させる制御信号を生成する。この際、制御装置３１は、予め設定されているブーム９の高さ制限または倒伏角度の制限や優先順位に基づいて、ブーム９の延伸長さと倒伏角度とを決定する。クレーン１は、制御装置３１からの制御信号に従ってブーム９の先端を移動させる（黒塗矢印参照）。

【0065】

端末側制御装置４３は、端末側メインドラム操作具３８ｍまたは端末側サブドラム操作具３８ｓが遠隔操作端末３２の上下方向に操作されると、メインワイヤロープ１４またはサブワイヤロープ１６を巻き上げまたは巻き下げさせる制御信号を生成する。

【0066】

クレーン１の制御装置３１（図２参照）は、遠隔操作端末３２の端末側制御装置４３（図４参照）から広域情報通信網等を用いて制御信号を取得する。制御装置３１は、取得した制御信号に基づいて各アクチュエータの各バルブを制御する。

【0067】

このように構成することで、遠隔操作端末３２は、表示装置４０に表示されている映像Ｇを回転させることでブーム９の先端の移動方向を制御しているので、吊り荷移動操作具３５の基準座標系と実際に見えるクレーン装置６の座標系とを一致させる必要がない。つまり、遠隔操作端末３２は、映像Ｇにおける吊り荷移動操作具３５の傾倒操作の方向にブーム９を移動させる制御信号を生成しつつ、映像回転操作具３４の回転操作の回転方向および回転角度に基づいてブーム９の制御信号を補正する。従って、操縦者は、映像回転操作具３４の回転操作によって映像Ｇを回転させるだけでブーム９の移動方向を設定することができるのでクレーン１と遠隔操作端末３２との位置関係を意識する必要がない。これにより、クレーン１の遠隔操作時における誤操作を防止し、クレーン１の遠隔操作を容易かつ簡単に行うことができる。

【0068】

図７（Ａ）に示すように、吊り荷移動操作具３５が遠隔操作端末３２の矢印Ａａの方向に傾倒操作されている状態で、映像回転操作具３４が反時計回りに所定角度θ１だけ回転操作される場合、端末側制御装置４３は、映像Ｇに向かって元の操作基準の方向から時計回りに所定角度θ１だけ回転させたＸ軸方向にブーム９の先端を移動させる制御信号を生成している。この状態において、吊り荷移動操作具３５が遠隔操作端末３２に向かって時計回りに所定角度θ２だけ回転した方向に傾倒操作された場合、端末側制御装置４３は、映像ＧにおけるＸ軸方向から時計回りに所定角度θ２だけ回転させた方向にブーム９の先端を移動させる制御信号を生成する。つまり、端末側制御装置４３は、吊り荷移動操作具３５の更なる傾倒操作における時計回りの傾倒方向に基づいて、所定角度θ１に吊り荷移動操作具３５の傾倒角度である所定角度θ２を加算した方向にブーム９の先端が移動するように制御信号を補正する。

【0069】

さらに、端末側制御装置４３は、生成した制御信号に基づいて映像Ｇにブーム用矢印ＡｗをＸ軸方向から時計回りに所定角度θ２だけ回転させた方向を指し示すように重畳表示する。そして、端末側制御装置４３は、広域情報通信網等を用いて生成した制御信号をクレーン１の制御装置３１（図２参照）に制御信号を送信する。

【0070】

図７（Ｂ）に示すように、遠隔操作端末３２から制御信号を受信したクレーン１の制御装置３１は、映像ＧのＸ軸方向から時計回りに所定角度θ２の方向にブーム９の先端が移動するように各アクチュエータのバルブに制御信号を送信する。クレーン１は、制御装置３１からの制御信号に従ってブーム９の先端を移動させる（黒塗矢印参照）。

【0071】

このように構成することで、遠隔操作端末３２は、映像回転操作具３４の回転操作に加え、吊り荷移動操作具３５の傾倒操作によってブーム９の先端の移動を制御しているので、移動式クレーン１の操作がやり易い操作具によってブーム９の先端の移動が制御される。従って、操縦者は、表示装置４０に表示されている映像Ｇの範囲を鑑みて、吊り荷移動操作具３５の傾倒操作による制御と映像回転操作具３４の回転操作による制御とを使い分けることができるので、映像Ｇから適切に情報を得ながらブーム９の制御を行う。これにより、クレーン１の遠隔操作時における誤操作を防止し、クレーン１の遠隔操作を容易かつ簡単に行うことができる。

【0072】

また遠隔操作端末３２は、表示装置４０にブーム９の先端の移動方向がブーム用矢印Ａｗによって明示されるので、映像回転操作具３４の操作と吊り荷移動操作具３５の操作を意識することなくブーム９の先端の移動方向が認識される。従って、操縦者は、ブーム用矢印Ａｗを手掛かりにしてブーム９の先端の移動方向を設定することがきるので、ブーム９の先端の移動方向を見失うことがない。これにより、クレーン１の遠隔操作時における誤操作を防止し、クレーン１の遠隔操作を容易かつ簡単に行うことができる。

【0073】

なお、遠隔操作端末３２には、吊り荷移動操作具３５と映像回転操作具３４とのうちいずれか一方のブーム９の移動方向を設定する機能を有効な状態と無効な状態とに切り替える操舵切り替え部を備えてもよい。

【0074】

図８に示すように、遠隔操作端末３２は、操舵切り替え部である操舵切り替え操作具４４を具備する。操舵切り替え操作具４４は、例えば３ポジションのスイッチから構成されている。操舵切り替え操作具４４は、吊り荷移動操作具３５の機能と映像回転操作具３４の機能とを共に無効にしない状態と、吊り荷移動操作具３５の機能または映像回転操作具３４の機能を無効にする状態とを選択することができる。

【0075】

吊り荷移動操作具３５の機能を無効にした場合、遠隔操作端末３２は、映像回転操作具３４の回転操作のみによってブーム９の先端の移動方向を設定する。この際、遠隔操作端末３２は、吊り荷移動操作具３５の傾倒方向に関わらず、傾倒操作によって映像Ｇにおける特定の方向（例えば、Ｘ軸方向）に傾倒量に応じた速度でブーム９の先端を移動させる制御信号を生成する。遠隔操作端末３２は、映像回転操作具３４が操作されると、映像回転操作具３４の回転操作の回転方向および回転角度に基づいてブーム９の制御信号を補正する。

【0076】

映像回転操作具３４の機能を無効にした場合、遠隔操作端末３２は、吊り荷移動操作具３５の傾倒操作のみによってブーム９の先端の移動方向を設定する。この際、映像回転操作具３４は、映像Ｇの表示方向のみを回転する。つまり、遠隔操作端末３２は、映像Ｇと吊り荷移動操作具３５の操作基準との相対的関係を維持する。遠隔操作端末３２は、吊り荷移動操作具３５の傾倒方向および傾倒量に基づいてブーム９の先端を移動させる制御信号を生成する。遠隔操作端末３２は、映像回転操作具３４が操作されても、ブーム９の制御信号を補正しない。

【0077】

このように構成することで、遠隔操作端末３２は、操縦者の操作の好みや、クレーン１の操作状況に適した操作態様が選択される。これにより、クレーン１の遠隔操作時における誤操作を防止し、クレーン１の遠隔操作を容易かつ簡単に行うことができる。

【0078】

本実施形態において、遠隔操作端末３２は、吊り荷カメラ９ｂからの映像Ｇを取得しているが、レーザースキャナ等の荷物Ｗと地物および地表面の情報を取得できる装置であればよい。また、遠隔操作端末３２は、映像回転操作具３４によって映像Ｇを回転させることでブーム９の先端の移動方向を設定しているが、吊り荷移動操作具３５の操作基準を変更する基準変更操作具を備える構成でもよい。遠隔操作端末３２は、吊り荷移動操作具３５が一定の方向に操作されている状態で吊り荷移動操作具３５の操作基準を変更することでブーム９の先端の移動方向を設定することができる。また、遠隔操作端末３２は、クレーン１を遠隔操作しているが、高所作業車等の作業車両を遠隔操作する構成でもよい。

【0079】

上述の実施形態は、代表的な形態を示したに過ぎず、一実施形態の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

【0080】

２０１９年５月２２日出願の特願２０１９－０９６３８３の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

【符号の説明】

【0081】

１ クレーン
６ クレーン装置
９ ブーム
９ｂ 吊り荷カメラ
３１ 制御装置
３２ 遠隔操作端末
３４ 映像回転操作具
３５ 吊り荷移動操作具
４０ 表示装置
４１ 端末側受信機
４２ 映像取得部
４３ 端末側制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】