CN110062744B - 远程操作终端及具备远程操作终端的作业车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够根据作业状态容易且简单地进行作业装置的远程操作的远程操作终端及具备远程操作终端的作业车辆。具备作为作业装置的起重装置(6)及控制装置(31)的作为作业车辆的起重机(1)的远程操作终端(32)具备:作为控制部的终端侧控制装置(42),其构成为能够与所述控制装置(31)进行通信,对所述远程操作终端(32)的动作进行控制;作为第1操作部的吊升载荷移动操作设备(35),其对起重装置(6)进行远程操作;以及作为第2操作部的基准变更操作设备(34),其相对起重机(1)的车辆方向基准(Bv)来设定吊升载荷移动操作设备(35)的操作方向基准(Bo),终端侧控制装置(42)基于基准变更操作设备(34)的设定值来计算与吊升载荷移动操作设备(35)的操作相对的起重装置(6)的动作方向,并发送到控制装置(31)。

Description

远程操作终端及具备远程操作终端的作业车辆
技术领域
本发明涉及一种远程操作终端及具备远程操作终端的作业车辆。
背景技术
以往,关于移动式起重机或高空作业车等具备作业装置的作业车辆,提出了远程操作作业装置的致动器的作业车辆及对作业装置的致动器进行操作的远程操作终端。在使用远程操作终端的作业中,作业人员能够在与作业装置的操作设备分离的吊升载荷附近或吊升载荷的移动目标位置上一边确认吊升载荷的移动状态一边进行远程操作。
在这样的作业车辆中,作业装置与远程操作终端的相对位置关系根据作业状况而发生变化。在作业装置的动作方向相对远程操作终端的操作设备的操作方向固定的情况下,作业车辆有时存在远程操作终端的操作设备的操作方向与因该操作而动作的作业装置的动作方向不一致的情况。因此,利用远程操作终端对作业装置进行操作的作业人员需要总是一边考虑与作业装置的相对位置关系一边对远程操作终端的操作设备进行操作。因此,已知有如下远程操作终端:即使不考虑作业装置和远程操作终端的相对位置,也能使远程操作终端的操作设备的操作方向与作业装置的动作方向一致,由此能够容易且简单地对作业装置进行操作。例如如专利文献1所示的远程操作终端。
在专利文献1所记载的远程操作装置(远程操作终端)中,设置有将平直度较高的激光光束等作为基准信号发送的信号发送部。此外,在作业机(作业装置)侧的控制装置中设置有基准信号的接收部。远程操作装置构成为操作设备的基准坐标系与基准信号的发送方向一致。作业机侧的控制装置通过由接收部接收来自远程操作装置的基准信号来确定远程操作装置的方向,使作业机的坐标系与远程操作装置的坐标系一致。由此,由于远程操作装置的操作设备的操作方向与作业机的动作方向一致,所以能够无需考虑作业机和远程操作装置的相对位置关系,利用远程操作装置容易且简单地进行作业机的操作。
但是,在专利文献1记载的作业机中,利用由控制装置接收到的基准信号的指向性来确定远程操作装置相对作业机的相对方向,由于使操作设备的基准坐标系与作业机的坐标系一致,所以无法考虑现场的状况或作业状况来设定坐标系或者根据作业人员的期望来设定坐标系。此外,在基准信号的接收状态较差的情况下,存在无法使操作设备的基准坐标系与作业机的坐标系一致的问题。
此外,提出了一种在移动式起重机或高空作业车等作业车辆中用于对致动器进行远程操作的远程操作终端。在使用远程操作终端的作业中,作业人员能够一边在距与车身分离的吊升载荷较近的位置或吊升载荷的目标位置等确认吊升载荷的移动状态一边进行作业。
在使用远程操作终端进行的作业中,要求使从吊臂的前端垂下的吊升载荷尽可能地向目标位置精确地移动。例如在专利文献2中公开了如下技术:将拍摄装置以可移动的方式搭载于作业车辆,并将其拍摄影像发送给作业人员,由此能够向作业人员精确地传达吊升载荷周围的状况。
但是,在利用远程操作进行的作业中,由于在与作业车辆分离的位置上对远程操作终端进行操作,所以作业车辆与远程操作终端的相对位置关系总是发生变化。此时,作业人员自身要一边在大脑中考虑以作业车辆为基准的吊升载荷的移动方向一边对远程操作终端进行操作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-228905号公报
专利文献2:日本特开平1-275870号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种能够根据作业状态容易且简单地进行作业装置的远程操作的远程操作终端及具备远程操作终端的作业车辆。
用于解决技术问题的方案
本发明要解决的技术问题如上所述,接下来对用于解决该技术问题的装置进行说明。
即,本发明是一种具备作业装置及控制装置的作业车辆的远程操作终端,其具备:控制部,其构成为能够与所述控制装置进行通信,对所述远程操作终端的动作进行控制;第1操作部,其对所述作业装置进行远程操作;以及第2操作部,其相对所述作业车辆的基准来设定所述第1操作部的基准,所述控制部基于所述第2操作部的设定值来计算与所述第1操作部的操作相对的所述作业装置的动作方向,并发送到所述控制装置。
本发明中,所述第2操作部设定从所述作业车辆的基准到所述第1操作部的基准之间的角度。
本发明中,所述第2操作部基于方位或地形信息来设定所述作业车辆的基准和所述第1操作部的基准。
本发明中,具备显示部,该显示部显示示出所述作业车辆的基准的图像,所述控制部使示出所述作业车辆的基准的图像与所述第2操作部的操作连动地显示在所述显示部中。
本发明提供一种作业车辆,其具备被远程操作的作业装置,其具备:远程操作终端,其具有对所述作业装置进行远程操作的第1操作部、以及相对所述作业车辆的基准来设定所述第1操作部的基准的第2操作部;以及控制装置,其构成为能够与所述远程操作终端的控制部进行通信,对所述作业装置的动作进行控制,所述控制装置或所述控制部基于所述第2操作部的设定值计算相对所述第1操作部的操作的所述作业装置的动作方向,所述控制装置使所述作业装置向计算出的动作方向进行动作。
本发明提供一种远程操作终端,其对具备作业装置、控制装置及检测装置的作业车辆的动作进行远程操作,其具备:控制部,其构成为能够与所述控制装置进行通信,用于控制所述远程操作终端的动作;显示部,其用于显示基于所述检测装置的检测信息生成的图像;第1操作部,其用于对所述作业装置进行远程操作;以及第2操作部,其用于对显示在所述显示部中的所述图像进行旋转操作。
发明效果
本发明起到以下所述的效果。
在本发明中,无需把握远程操作终端相对作业装置的相对位置,而是通过第2操作部相对作业车辆的基准来任意地设定第1操作部的基准。由此,能够根据作业状态容易且简单地进行作业装置的远程操作。
在本发明中,由于根据第1操作部的基准相对作业车辆的基准的相对角度来任意地设定第1操作部的基准,所以容易把握吊升载荷的移动方向。由此,能够根据作业状态容易且简单地进行作业装置的远程操作。
在本发明中,由于第1操作部的基准和作业车辆的基准基于方位或地形信息被任意地设定,所以容易客观地把握吊升载荷的移动方向。由此,能够根据作业状态容易且简单地进行作业装置的远程操作。
在本发明中,由于在远程操作装置中相对作业车辆的基准来显示第1操作部的基准,所以容易把握作业车辆的基准与第1操作部的基准的关系。由此,能够根据作业状态容易且简单地进行作业装置的远程操作。
在本发明中,其特征在于具备用于对显示在显示部中的所述图像进行旋转操作的第2操作部。作业人员使实际看到的吊升载荷的移动方向与远程操作终端的操作方向一致。由此,能够根据作业状态容易且简单地进行作业装置的远程操作。
附图说明
图1是表示起重机的整体结构的侧视图。
图2是表示起重机的控制结构的框图。
图3是表示远程操作终端的概略结构的俯视图。
图4是表示远程操作终端的控制结构的框图。
图5(a)是表示第一实施方式中远程操作终端的基准变更操作设备被操作的情况下的操作方向基准的局部放大图,(b)是表示同样地吊升载荷移动操作设备被操作的情况下的吊升载荷的输送方向的局部放大图。
图6是表示在第一实施方式中对吊升载荷移动操作设备进行操作的远程操作终端及基于该操作的起重机的动作状态的示意图。
图7是表示在第一实施方式中基准变更操作设备被操作之后将吊升载荷移动操作设备朝向一个方向操作的远程操作终端及基于该操作的起重机的动作状态的示意图。
图8是表示在第一实施方式中基准变更操作设备被操作之后将吊升载荷移动操作设备朝向另一个方向操作的远程操作终端及基于该操作的起重机的动作状态的示意图。
图9(a)是表示在第二实施方式中基于起重机的配置状态的远程操作终端的操作方向基准的局部放大图,(b)是表示同样地基准变更操作设备被操作的情况下的操作方向基准的局部放大图。
图10是表示在第二实施方式中基准变更操作设备被操作之后将吊升载荷移动操作设备朝向一个方向操作的远程操作终端及基于该操作的起重机的动作状态的示意图。
图11是本实施方式涉及的远程操作终端的主视图的一例。
图12是本实施方式涉及的远程操作终端的硬件结构图的一例。
图13是本实施方式涉及的起重机的硬件结构图的一例。
图14是本实施方式涉及的远程操作终端的控制流程图的一例。
图15A是作业现场的立体图的一例。
图15B是用于说明本实施方式涉及的远程操作终端的图像显示的图的一例。
图16A是作业现场的立体图的另一例。
图16B是用于说明本实施方式涉及的远程操作终端的图像显示的图的另一例。
图16C是用于说明本实施方式涉及的远程操作终端的图像显示的图的另一例。
图17是用于说明本实施方式涉及的远程操作终端的图像显示的图的另一例。
图18A是作业现场的俯视图的一例。
图18B是用于说明本实施方式涉及的远程操作终端的图像显示的图的另一例。
图19A是作业现场的俯视图的另一例。
图19B是用于说明本实施方式涉及的远程操作终端的图像显示的图的另一例。
图19C是用于说明本实施方式涉及的远程操作终端的图像显示的图的另一例。
具体实施方式
下面,结合图1和图2,对本发明的第一实施方式涉及的作为作业车辆2的移动式起重机(越野起重机)即起重机1进行说明。另外,在本实施方式中对作为作业车辆2的起重机1(越野起重机)进行说明,但也可以是全路面起重机、卡车起重机、装载型卡车起重机、高空作业车等。
如图1所示,起重机1是能够在不特定的场所移动的移动式起重机。起重机1具有车辆2、作为作业装置的起重装置6、以及能够对起重装置6进行远程操作的远程操作终端32(参照图2)。
车辆2用于输送起重装置6。车辆2具有多个车轮3,以发动机4为动力源进行行驶。在车辆2中设置有外伸支架5。外伸支架5由向车辆2的宽度方向两侧能够通过液压而延伸的伸出梁(beam)和能够在与地面垂直的方向上延伸的液压式顶起油缸构成。车辆2能够通过使外伸支架5在车辆2的宽度方向上延伸并且使顶起油缸接地来扩大起重机1的可作业范围。
起重装置6是利用钢丝绳将货物W吊起的装置。起重装置6具备回转台7、吊臂9、悬臂9a、主吊钩滑轮组10、副吊钩滑轮组11、升降用液压缸12、主绞车13、主钢丝绳14、副绞车15、副钢丝绳16及座舱(cabin)17等。
回转台7构成为能够使起重装置6回转。回转台7经由圆环状的轴承设置在车辆2的车架上。回转台7以将圆环状轴承的中心作为旋转中心旋转自由的方式构成。回转台7设置有作为致动器的液压式回转用液压电动机8。回转台7以通过回转用液压电动机8而能够向一个方向和另一个方向回转的方式构成。
作为致动器的回转用液压电动机8由作为电磁比例切换阀的回转用阀23(参照图2)进行旋转操作。回转用阀23能够将被供给到回转用液压电动机8的液压油的流量控制为任意的流量。也就是说,回转台7构成为能够经由通过回转用阀23进行旋转操作的回转用液压电动机8控制为任意的回转速度。回转台7设置有用于检测回转台7的回转位置(角度)和回转速度的回转用传感器27(参照图2)。
作为起重臂的吊臂9以能够将货物W吊起的状态支承钢丝绳。吊臂9由多个吊臂部件构成。吊臂9构成为通过由作为致动器的未图示的伸缩用液压缸使各吊臂部件移动而在轴向上伸缩自由。吊臂9的基本吊臂部件的基端以可摆动的方式设置在回转台7的大致中央处。
作为致动器的未图示的伸缩用液压缸由作为电磁比例切换阀的伸缩用阀24(参照图2)进行伸缩操作。伸缩用阀24能够将被供给到伸缩用液压缸的液压油的流量控制为任意的流量。也就是说,吊臂9构成为能够由伸缩用阀24控制为任意的吊臂长度。吊臂9设置有用于检测吊臂9的长度的伸缩用传感器28和用于检测货物W的重量的重量传感器29(参照图2)。
悬臂9a用于扩大起重装置6的扬程或作业半径。悬臂9a由设置在吊臂9的基本吊臂部件的悬臂支承部以沿着基本吊臂部件的姿态保持。悬臂9a的基端构成为能够与顶部吊臂部件的悬臂支承部连结。
作为检测装置的摄像头9b用于拍摄货物W及货物W周边的地上物。摄像头9b设置在吊臂9的前端部。摄像头9b构成为能够从货物W的垂直上方拍摄货物W及起重机周边的地上物或地形。
在使用摄像头9b作为检测装置的情况下,优选从垂直方向上方进行拍摄。即使在作业人员变更了作业位置的情况下,吊升载荷的垂直方向的移动也容易通过目视来确认,而吊升载荷的水平方向的移动(特别是向进深方向的移动)难以通过目视来确认。因此,优选使从垂直方向上方拍摄到的图像显示在远程操作终端32的终端侧显示装置40中。
此外,安装检测装置的位置优选为主吊钩滑轮组10的垂直方向上方。由此,在从垂直方向观察时被悬挂于主吊钩滑轮组10的吊升载荷的位置与检测装置的位置一致,因此作业人员容易把握显示在终端侧显示装置40中的吊升载荷的位置与远程操作终端32的相对位置关系。但是,即使在例如难以将检测装置配置在主吊钩滑轮组10的垂直方向上方的情况下,也根据检测装置的检测信息例如以使主吊钩滑轮组10(即吊升载荷)位于终端侧显示装置40的显示区域的中心位置的方式显示图像即可。
主吊钩滑轮组10和副吊钩滑轮组11用于悬吊货物W。在主吊钩滑轮组10,设置有用于卷绕主钢丝绳14的多个吊钩槽轮、以及用于悬吊货物W的主钩。在副吊钩滑轮组11,设置有用于悬吊货物W的副钩。
作为致动器的升降用液压缸12用于使吊臂9立起及倒伏,并且保持吊臂9的姿态。升降用液压缸12由汽缸部和活塞杆部构成。升降用液压缸12的汽缸部的端部以摆动自由的方式与回转台7连结,活塞杆部的端部以摆动自由的方式与吊臂9的基本吊臂部件连结。
升降用液压缸12由作为电磁比例切换阀的升降用阀25(参照图2)进行伸缩操作。升降用阀25能够将被供给到升降用液压缸12的液压油的流量控制为任意的流量。也就是说,吊臂9构成为能够由升降用阀25控制为任意的升降速度。吊臂9设置有用于检测吊臂9的升降角度的升降用传感器30(参照图2)。
主绞车13和副绞车15用于进行主钢丝绳14和副钢丝绳16的送入(收卷)及送出(放卷)。主绞车13构成为供主钢丝绳14卷绕的主卷筒通过作为致动器的未图示的主用液压电动机而旋转,副绞车15构成为供副钢丝绳16卷绕的副卷筒通过作为致动器的未图示的副用液压电动机而旋转。
主用液压电动机由作为电磁比例切换阀的主用阀26m(参照图2)进行旋转操作。主用阀26m能够将被供给到主用液压电动机的液压油的流量控制为任意的流量。也就是说,主绞车13构成为通过主用阀26m控制主用液压电动机而能够以任意的送入及送出速度进行操作。同样,副绞车15构成为通过作为电磁比例切换阀的副用阀26s(参照图2)控制副用液压电动机而能够以任意的送入及送出速度进行操作。
座舱17用于遮蔽驾驶席。座舱17搭载在回转台7上。设置有未图示的驾驶席。在驾驶席设置有用于对车辆2进行行驶操作的操作设备或用于对起重装置6进行操作的回转操作设备18、升降操作设备19、伸缩操作设备20、主卷筒操作设备21m、副卷筒操作设备21s等(参照图2)。回转操作设备18能够通过对回转用阀23(参照图2)进行操作来控制回转用液压电动机8。升降操作设备19能够通过对升降用阀25(参照图2)进行操作来控制升降用液压缸12。伸缩操作设备20能够通过对伸缩用阀24(参照图2)进行操作来控制伸缩用液压缸。主卷筒操作设备21m能够通过对主用阀26m(参照图2)进行操作来控制主用液压电动机。副卷筒操作设备21s能够通过对副用阀26s(参照图2)进行操作来控制副用液压电动机。
通信机22接收来自远程操作终端32的控制信号,并且发送来自起重装置6的控制信息等。通信机22设置在座舱17中。通信机22构成为当接收到来自远程操作终端32的控制信号等时经由未图示的通信线转送到控制装置31。此外,通信机22构成为将来自控制装置31的控制信息或来自摄像头9b的影像经由未图示的通信线转送到远程操作终端32。
如图2所示,控制装置31经由各操作阀控制起重机1的致动器。控制装置31设置在座舱17内。控制装置31在实体中既可以是将CPU、ROM、RAM、HDD等用总线连接而得到的结构,或者也可以是由单芯片的LSI等构成的结构。控制装置31为了控制各致动器或切换阀、传感器等的动作而存储有各种程序或数据。
控制装置31与摄像头9b、回转操作设备18、升降操作设备19、伸缩操作设备20、主卷筒操作设备21m及副卷筒操作设备21s连接,能够获取摄像头9b的影像,并且获取回转操作设备18、升降操作设备19、主卷筒操作设备21m及副卷筒操作设备21s各自的操作量。
控制装置31与回转用阀23、伸缩用阀24、升降用阀25、主用阀26m及副用阀26s连接,能够将控制信号传送给回转用阀23、升降用阀25、主用阀26m及副用阀26s。
控制装置31与回转用传感器27、伸缩用传感器28、重量传感器29及升降用传感器30连接,能够获取回转台7的回转位置、吊臂长度、升降角度及货物W的重量。
控制装置31基于回转操作设备18、升降操作设备19、主卷筒操作设备21m及副卷筒操作设备21s的操作量生成与各操作设备对应的控制信号。
这样构成的起重机1能够通过使车辆2行驶而使起重装置6移动到任意的位置。此外,起重机1通过升降操作设备19的操作由升降用液压缸12使吊臂9以任意的升降角度立起,通过伸缩操作设备20的操作使吊臂9以任意的吊臂9长度延伸,由此能够扩大起重装置6的扬程或作业半径。此外,起重机1通过副卷筒操作设备21s等将货物W吊起,通过回转操作设备18的操作使回转台7回转,由此能够输送货物W。
接下来,结合图3至图5,对远程操作终端32进行说明。
作为本实施方式涉及的远程操作终端32,以无线电控制发射机型终端为例进行说明,但是除了智能手机等便携式终端、平板电脑终端等无线操作终端以外,也能够适用于有线操作终端。而且,作为本实施方式涉及的远程操作终端32,也可以不限定于便携式终端,而是固定设置型终端。例如也可以是设置在并非作业车辆所具有的车室的其他室内、例如设置在操作室内的远程操作终端32。
如图3所示,远程操作终端32在对起重机1进行远程操作时使用。远程操作终端32具备外壳33、作为第1操作部的吊升载荷移动操作设备35、作为第2操作部的基准变更操作设备34、终端侧回转操作设备36、终端侧伸缩操作设备37、终端侧主卷筒操作设备38m、终端侧副卷筒操作设备38s、终端侧升降操作设备39、终端侧显示装置40、终端侧通信机41及终端侧控制装置42(参照图2、图4)等。远程操作终端32利用基准变更操作设备34设定操作方向基准Bo,将通过吊升载荷移动操作设备35或各种操作设备的操作使货物W移动的各致动器的操作阀的控制信号发送到起重装置6。
远程操作终端32的操作方向基准Bo是用于设定因吊升载荷移动操作设备35的向任意方向的倾倒操作而移动的货物W相对车辆2的移动方向的基准。具体而言,操作方向基准Bo是用于相对作为车辆2的基准的车辆方向基准Bv来设定校正角度θ1的基准,该校正角度θ1用于对因吊升载荷移动操作设备35的向任意方向的倾倒操作而移动的货物W的移动方向(起重装置6的动作方向)进行校正。在本实施方式中,车辆方向基准Bv被设定为作为车辆2的前进方向的前方方向(参照点划线箭头),远程操作终端32的操作方向基准Bo被设定为朝向外壳33的操作面时的上方方向的操作方向(参照虚线箭头)。
外壳33是远程操作终端32的主要的结构部件。外壳33构成为作业人员的手能够拿住的大小的外壳。在外壳33,在操作面设置有吊升载荷移动操作设备35、基准变更操作设备34、终端侧回转操作设备36、终端侧伸缩操作设备37、终端侧主卷筒操作设备38m、终端侧副卷筒操作设备38s、终端侧升降操作设备39、终端侧显示装置40及终端侧通信机41(参照图2、图4)。
作为第2操作部的基准变更操作设备34用于输入变更吊升载荷移动操作设备35中的远程操作终端32的操作方向基准Bo的指示。基准变更操作设备34由从外壳33的操作面突出的旋钮及用于检测旋钮的动作的未图示的传感器构成。基准变更操作设备34构成为旋钮能够向任意的方向进行旋转操作。基准变更操作设备34构成为,将由传感器检测出的关于校正角度θ1(参照图5(a))的信号传送给终端侧控制装置42,该校正角度θ1表示旋钮的旋转位置的旋转方向及旋转量,即,从车辆方向基准Bv到操作方向基准Bo之间的角度。
作为第1操作部的吊升载荷移动操作设备35用于输入使货物W在任意的水平面中向任意的方向以任意的速度移动的指示。吊升载荷移动操作设备35由从外壳33的操作面大致垂直地立起的操作设备及用于检测操作设备的动作的未图示的传感器构成。吊升载荷移动操作设备35构成为能够将操作设备向任意的方向进行倾倒操作。吊升载荷移动操作设备35构成为,将由传感器检测出的关于操作设备的倾倒方向及到操作方向基准Bo之间的倾倒角度θ2(参照图5(b))以及其倾倒量的信号传送给终端侧控制装置42。在吊升载荷移动操作设备35,作为吊升载荷移动操作设备35的倾倒角度θ2的参照,显示有表示朝向外壳33的操作面时的上方方向的箭头Aa、表示朝向操作面时的右方方向的箭头Ab、表示朝向操作面时的下方方向的箭头Ac、表示朝向操作面时的左方方向的箭头Ad。
终端侧回转操作设备36用于输入使起重装置6向任意的移动方向以任意的移动速度进行回转的指示。终端侧回转操作设备36由从外壳33的操作面大致垂直地立起的操作设备及用于检测操作设备的动作的未图示的传感器构成。终端侧回转操作设备36构成为能够分别向指示左回转的方向及指示右回转的方向倾倒。终端侧回转操作设备36构成为将由传感器检测出的操作设备的倾倒方向及倾倒量发送到终端侧控制装置42。
终端侧伸缩操作设备37用于输入使吊臂9以任意的速度伸缩的指示。终端侧伸缩操作设备37由从外壳33的操作面立起的操作设备及用于检测其动作的未图示的传感器构成。终端侧伸缩操作设备37构成为能够分别向指示延伸的方向及指示收缩的方向倾倒。终端侧伸缩操作设备37构成为将由传感器检测出的操作设备的倾倒方向及倾倒量发送到终端侧控制装置42。
终端侧主卷筒操作设备38m用于输入使主绞车13以任意的速度向任意的方向旋转的指示。终端侧主卷筒操作设备38m由从外壳33的操作面立起的操作设备及用于检测其动作的未图示的传感器构成。终端侧主卷筒操作设备38m构成为能够分别向指示主钢丝绳14收卷的方向及指示主钢丝绳14放卷的方向倾倒。终端侧主卷筒操作设备38m构成为将由传感器检测出的操作设备的倾倒方向及倾倒量发送到终端侧控制装置42。关于终端侧副卷筒操作设备38s也同样如此。
终端侧升降操作设备39用于输入使吊臂9以任意的速度升降的指示。终端侧升降操作设备39由从外壳33的操作面立起的操作设备及用于检测其动作的未图示的传感器构成。终端侧升降操作设备39构成为能够分别向指示立起的方向及指示倒伏的方向倾倒。终端侧升降操作设备39构成为将由传感器检测出的操作设备的倾倒方向及倾倒量发送到终端侧控制装置42。
终端侧显示装置40用于显示起重机1的姿态信息或吊升载荷的信息等各种信息。终端侧显示装置40由液晶画面等图像显示装置构成。终端侧显示装置40设置在外壳33的操作面。在终端侧显示装置40中,显示有基准图形G作为表示远程操作终端32的操作方向基准Bo的朝向的图像,该基准图形G示意性表示起重机1的车辆2。基准图形G以能够识别车辆2的车辆方向基准Bv的方式被描绘。基准图形G与基准变更操作设备34的旋转位置连动地进行旋转显示。即,在终端侧显示装置40中显示有反映了基准变更操作设备34的旋转方向及旋转量的操作方向基准Bo与车辆方向基准Bv的相对位置关系。
而且,在终端侧显示装置40中,作为吊升载荷移动操作设备35的倾倒角度θ2的参照,以包围基准图形G的方式显示有表示朝向外壳33的操作面时的上方方向的箭头Aa、表示朝向操作面时的右方方向的箭头Ab、表示朝向操作面时的下方方向的箭头Ac、表示朝向操作面时的左方方向的箭头Ad。
如图4所示,终端侧通信机41用于接收起重装置6的控制信息等,并且发送来自远程操作终端32的控制信息等。终端侧通信机41设置在外壳33的内部。终端侧通信机41构成为当接收到来自起重装置6的影像或控制信号等时将其传送给终端侧控制装置42。此外,终端侧通信机41构成为将来自终端侧控制装置42的控制信息发送到起重机1的起重装置6。
作为控制部的终端侧控制装置42用于控制远程操作终端32。终端侧控制装置42设置在远程操作终端32的外壳33内。终端侧控制装置42在实体上既可以是将CPU、ROM、RAM、HDD等用总线连接而得到的结构,或者也可以是由单芯片的LSI等构成的结构。终端侧控制装置42为了控制吊升载荷移动操作设备35、基准变更操作设备34、终端侧回转操作设备36、终端侧伸缩操作设备37、终端侧主卷筒操作设备38m、终端侧副卷筒操作设备38s、终端侧升降操作设备39、终端侧显示装置40、终端侧通信机41等的动作而存储有各种程序或数据。
终端侧控制装置42与吊升载荷移动操作设备35、终端侧回转操作设备36、终端侧伸缩操作设备37、终端侧主卷筒操作设备38m、终端侧副卷筒操作设备38s及终端侧升降操作设备39连接,能够获取包含各操作设备的操作设备倾倒方向及倾倒量的操作信号。此外,终端侧控制装置42与基准变更操作设备34连接,能够获取包含作为基准变更操作设备34的旋转位置的旋转方向及旋转角度的操作信号。
终端侧控制装置42能够基于从终端侧回转操作设备36、终端侧伸缩操作设备37、终端侧主卷筒操作设备38m、终端侧副卷筒操作设备38s及终端侧升降操作设备39获取的各操作设备的操作信号,生成所对应的回转用阀23、伸缩用阀24、升降用阀25、主用阀26m及副用阀26s的控制信号。
如图5(a)所示,终端侧控制装置42基于从被进行了旋转操作的基准变更操作设备34获取的关于作为旋转位置的旋转方向、以及作为相对车辆方向基准Bv的角度的校正角度θ1的操作信号,使操作方向基准Bo相对车辆方向基准Bv相对旋转。在基准变更操作设备34从操作方向基准Bo向一个方向(图5(a)中的右方方向)被旋转操作到角度θ1的位置的情况下,终端侧控制装置42使操作方向基准Bo从车辆方向基准Bv向另一个方向(图5(a)中的左方方向)旋转校正角度θ1作为校正方向,对操作方向基准Bo的方向进行校正。
如图5(b)所示,终端侧控制装置42基于从吊升载荷移动操作设备35获取的关于作为从操作方向基准Bo到操作设备的倾倒方向之间的角度的倾倒角度θ2、倾倒方向及倾倒量的操作信号,来计算货物W的相对操作方向基准Bo的移动方向及移动速度。在操作方向基准Bo的方向与车辆方向基准Bv的方向一致的状态下,在吊升载荷移动操作设备35向操作方向基准Bo的左右一侧以倾倒角度θ2进行了倾倒操作的情况下,终端侧控制装置42基于由基准变更操作设备34设定的校正角度θ1(在图5(b)中校正角度θ1为0°)以及该校正方向(由于在图5(b)中校正角度θ1为0°,所以未设定校正方向)和倾倒角度θ2,来计算货物W相对车辆方向基准Bv的移动角度θ。终端侧控制装置42计算使货物W朝向移动角度θ的方向并且以与倾倒量相对应的移动速度移动的控制信号。
如图4所示,终端侧控制装置42与终端侧显示装置40连接,能够使终端侧显示装置40显示来自起重装置6的影像或各种信息。此外,终端侧控制装置42能够使基准图形G(或基准坐标轴)与从基准变更操作设备34的旋钮的旋转位置获取的旋转方向及校正角度θ1连动地进行旋转显示。终端侧控制装置42与终端侧通信机41连接,并且能够在与起重装置6的通信机22之间经由终端侧通信机41发送和接收各种信息。
接下来,结合图6至图8,对远程操作终端32的操作方向基准Bo的设定、以及由远程操作终端32进行的起重装置6的控制进行说明。作为起重机1的车辆2的方向,将车辆2的前进方向(以吊臂9为基准座舱17的方向)设为前方方向、后退方向(以吊臂9为基准时相反的方向)设为后方向、朝向前方方向时的右侧设为右方方向、朝向前方方向时的左侧设为左方方向。在本实施方式中,车辆方向基准Bv(图5至图8中的点划线箭头)被设定为车辆2的前方方向,远程操作终端32的操作方向基准Bo(图5至图8中的虚线箭头)被设定为朝向外壳33的操作面时的上方方向的操作方向(吊升载荷移动操作设备35及显示在终端侧显示装置40中的箭头Aa方向)。此外,校正角度θ1及倾倒角度θ2将相对于箭头Aa方向而言的左方方向设为“+”方向,将相对于箭头Aa方向而言的右方方向设为“-”方向,在角度的加减时使用各符号。
如图6所示,在基准变更操作设备34使操作方向基准Bo的方向与车辆方向基准Bv的方向一致的状态下,远程操作终端32基于基准变更操作设备34的旋转位置计算出作为从车辆方向基准Bv到操作方向基准Bo之间的角度的校正角度θ1为0°。也就是说,由于车辆方向基准Bv与操作方向基准Bo一致,所以远程操作终端32不进行基于校正角度θ1的操作方向基准Bo的校正。此时,在远程操作终端32的终端侧显示装置40中,以示意性表示起重机1的车辆2的基准图形G的前方方向朝向表示吊升载荷移动操作设备35的倾倒方向的箭头Aa的方式进行显示。
而且,作为吊升载荷移动操作设备35的向任意方向的倾倒操作,例如从作为操作方向基准Bo的方向的箭头Aa以倾倒角度θ2并且以任意的倾倒量向箭头Ab侧(箭头Aa的右侧)进行了倾倒操作的情况下,远程操作终端32计算使货物W以货物W相对车辆方向基准Bv的移动角度θ=-倾倒角度θ2(包含表示相对于箭头Aa而言的右方方向的“-”符号)的移动方向以及与倾倒量相对应的移动速度移动的控制信号。然后,远程操作终端32基于计算出的移动角度θ和倾倒量,生成所对应的回转用阀23、伸缩用阀24、升降用阀25、主用阀26m及副用阀26s的控制信号,通过终端侧通信机41发送到起重机1。
当从远程操作终端32接收到货物W的移动角度θ以及与倾倒量相对应的移动速度的控制信号时,起重机1使货物W从车辆方向基准Bv向货物W的移动角度θ的方向以与倾倒量相对应的速度移动。由于吊升载荷移动操作设备35从箭头Aa向右方方向(“-”方向)以倾倒角度θ2并且以规定的倾倒量倾倒,所以起重机1使货物W以与吊升载荷移动操作设备35的倾倒量对应的输送速度从车辆2的前方方向顺时针旋转地向移动角度θ=倾倒角度θ2的方向移动。此时,起重机1根据货物W的移动轨迹来控制回转用液压电动机8、伸缩用液压缸、升降用液压缸12及主用液压电动机等。
如图7所示,作为车辆方向基准Bv与操作方向基准Bo不一致的旋转位置,基准变更操作设备34例如从车辆方向基准Bv向右方方向以校正角度θ1进行了旋转操作的情况下(参照图5(a)),远程操作终端32将操作方向基准Bo校正为从车辆方向基准Bv向作为校正方向的左方方向旋转校正角度θ1而到达的位置。也就是说,远程操作终端32将操作方向基准Bo设定在从车辆方向基准Bv向左方方向以校正角度θ1旋转而到达的位置。此时,在远程操作终端32的终端侧显示装置40中,以示意性表示起重机1的车辆2的基准图形G的前方方向从作为操作方向基准Bo的箭头Aa向右方方向指向校正角度θ1的方向的方式进行显示。
作为吊升载荷移动操作设备35的向任意方向的倾倒操作,例如从作为操作方向基准Bo的箭头Aa向右方方向以倾倒角度θ2并且以任意的倾倒量进行了倾倒操作的情况下,远程操作终端32基于从操作方向基准Bo向右方方向(“-”方向)的倾倒角度θ2和作为操作方向基准Bo相对车辆方向基准Bv的校正方向的向左方方向(“+”方向)的校正角度θ1,计算使货物W以货物W相对车辆方向基准Bv的移动角度θ=校正角度θ1-倾倒角度θ2的移动方向以及与倾倒量相对应的移动速度移动的控制信号。然后,远程操作终端32基于计算出的移动角度θ和倾倒量,生成所对应的回转用阀23、伸缩用阀24、升降用阀25、主用阀26m及副用阀26s的控制信号,通过终端侧通信机41发送到起重机1。
当从远程操作终端32接收到货物W的移动角度θ以及与倾倒量相对应的移动速度的控制信号时,起重机1使货物W从作为车辆方向基准Bv的车辆2的前方方向向货物W的移动角度θ的方向以与倾倒量相对应的速度移动。由于吊升载荷移动操作设备35从箭头Aa向右方方向(“-”方向)以倾倒角度θ2并且以规定的倾倒量倾倒,所以起重机1使货物W以与荷移动操作设备35的倾倒量对应的输送速度向货物W相对车辆方向基准Bv的移动角度θ=校正角度θ1-倾倒角度θ2的方向移动。此时,起重机1根据货物W的移动轨迹来控制回转用液压电动机8、伸缩用液压缸、升降用液压缸12及主用液压电动机等。
在移动角度θ=校正角度θ1-倾倒角度θ2=0°的情况下、即在校正角度θ1与吊升载荷移动操作设备35的倾倒角度θ2相等的情况下,起重机1使货物W朝向作为车辆方向基准Bv的车辆2的前方方向移动。
在移动角度θ=校正角度θ1-倾倒角度θ2>0°的情况下、即在校正角度θ1大于吊升载荷移动操作设备35的倾倒角度θ2的情况下,起重机1使货物W在作为车辆方向基准Bv的车辆2的前方方向的左方方向(“+”方向)朝向移动角度θ的方向移动。
在移动角度θ=校正角度θ1-倾倒角度θ2<0°的情况下、即校正角度θ1小于吊升载荷移动操作设备35的倾倒角度θ2的情况下,起重机1使货物W在作为车辆方向基准Bv的车辆2的前方方向的右方方向(“-”方向)朝向移动角度θ的方向移动。
此外,如图8所示,作为吊升载荷移动操作设备35的向任意方向的倾倒操作,例如从作为操作方向基准Bo的箭头Aa向左方方向的倾倒角度θ2的方向以任意的倾倒量进行了倾倒操作的情况下,终端侧控制装置42从吊升载荷移动操作设备35的未图示的传感器获取关于从操作方向基准Bo到向操作设备的左方方向(“+”方向)的倾倒方向之间的角度即倾倒角度θ2及倾倒量的操作信号。而且,终端侧控制装置42基于所获取的操作信号和操作方向基准Bo相对车辆方向基准Bv的校正量即向左方方向(“+”方向)的校正角度θ1,计算使货物W以货物W相对车辆方向基准Bv的移动角度θ=校正角度θ1+倾倒角度θ2的移动方向以及与倾倒量相对应的移动速度移动的控制信号。然后,远程操作终端32基于由终端侧控制装置42计算出的移动角度θ和倾倒量,生成所对应的回转用阀23、伸缩用阀24、升降用阀25、主用阀26m及副用阀26s的控制信号,并通过终端侧通信机41发送到起重机1。
当从远程操作终端32接收到货物W的移动角度θ以及与倾倒量相对应的移动速度的控制信号时,起重机1使货物W从作为车辆方向基准Bv的车辆2的前方方向向货物W的移动角度θ的方向以与倾倒量相对应的速度移动。由于吊升载荷移动操作设备35从箭头Aa向左方方向(“+”方向)以倾倒角度θ2并且以规定的倾倒量倾倒,所以起重机1使货物W以与吊升载荷移动操作设备35的倾倒量对应的输送速度在车辆方向基准Bv的左方方向(+方向)向货物W的移动角度θ=校正角度θ1+倾倒角度θ2的方向移动。此时,起重机1根据货物W的移动轨迹来控制回转用液压电动机8、伸缩用液压缸、升降用液压缸12及主用液压电动机等。
通过采用这样的结构,起重机1中,无需由作业人员从远程操作终端32把握远程操作终端32相对起重装置6的相对位置,而是利用基准变更操作设备34将吊升载荷移动操作设备35的操作方向基准Bo设定为任意的值来作为其相对作业车辆2的车辆方向基准Bv的相对角度。此时,在远程操作装置的终端侧显示装置40中,由于相对车辆方向基准Bv来显示操作方向基准Bo,所以作业人员容易在视觉上把握车辆方向基准Bv与操作方向基准Bo的关系。由此,作业人员能够根据作业状态利用远程操作终端32容易且简单地进行起重装置6的远程操作。
接下来,结合图2、图4、图9及图10,对作为本发明涉及的起重机的第二实施方式的起重机43进行说明。另外,以下的各实施方式涉及的起重机43是针对图1至图10中所示的起重机1以替代起重机1的方式来应用的,通过使用其说明中所使用的名称、图号、附图标记,来指代相同的结构,在以下的实施方式中,对与已经说明的实施方式相同之处,省略其具体的说明,而以不同的部分为中心进行说明。
如图2和图4所示,在起重机43的车辆2中设置有车辆侧方位传感器44,在远程操作终端32中设置有终端侧方位传感器45。车辆侧方位传感器44和终端侧方位传感器45由三轴式方位传感器构成。车辆侧方位传感器44和终端侧方位传感器45通过检测地磁来计算绝对方位。车辆侧方位传感器44构成为计算以车辆2的前方方向为基准的方位。终端侧方位传感器45构成为计算朝向远程操作终端32的外壳33的操作面而以上方方向为基准的方位。
控制装置31与车辆侧方位传感器44连接,能够获取车辆2的前方方向的方位。此外,终端侧控制装置42与终端侧方位传感器45连接,能够获取朝向远程操作终端32的外壳33的操作面时的上方方向的方位。此外,终端侧控制装置42能够经由终端侧通信机41获取车辆2的前方方向的方位。
如图3所示,远程操作终端32在对起重机43进行远程操作时使用。远程操作终端32具备外壳33、作为第1操作部的吊升载荷移动操作设备35、作为第2操作部的基准变更操作设备34、终端侧回转操作设备36、终端侧伸缩操作设备37、终端侧主卷筒操作设备38m、终端侧副卷筒操作设备38s、终端侧升降操作设备39、终端侧显示装置40、终端侧通信机41及终端侧控制装置42等。
如图9所示,终端侧显示装置40用于显示各种信息。在终端侧显示装置40中,显示有以朝向外壳33的操作面时的上方方向为基准来表示远程操作终端32的方位的图像。此外,表示方位的图像与基准变更操作设备34的旋转位置连动地进行旋转显示。即,在终端侧显示装置40中,在反映了通过基准变更操作设备34的旋转位置所进行的校正的状态下显示操作方向基准Bo的方位。
而且,终端侧显示装置40基于车辆2的方位显示示意性表示起重机43的车辆2的基准图形G。即,基准图形G以使车辆2的前方方向的方位与显示在终端侧显示装置40中的方位一致的方式显示。也就是说,终端侧控制装置42使基准图形G与经由终端侧通信机41所获取的车辆2的前方方向的方位连动地显示在终端侧显示装置40中。基准图形G与基准变更操作设备34的旋转位置连动地进行旋转显示。由此,在终端侧显示装置40中显示有操作方向基准Bo与车辆方向基准Bv的相对位置关系,该操作方向基准Bo反映了基于基准变更操作设备34的旋转位置所进行的校正,该车辆方向基准Bv根据校正后的方位来显示。
如图9(a)所示,在车辆2面向东并且作为朝向远程操作终端32的外壳33的操作面时的上方方向的操作方向基准Bo面向北的状态下,在终端侧显示装置40中,以基准图形G为中心显示有表示北的“N”、表示东的“E”、表示南的“S”及表示西的“W”。基准图形G以前方方向朝向“E”方向的状态显示。
如图9(b)所示,在远程操作终端32的基准变更操作设备34朝向西侧以45°作为校正角度θ3进行了旋转操作的情况下,终端侧控制装置42将操作方向基准Bo校正为从北方方向朝向作为校正方向的东侧旋转45°而到达的方位即东北。也就是说,远程操作终端32将操作方向基准Bo设定为从车辆方向基准Bv向北侧旋转校正角度θ3而到达的东北方向。此时,在远程操作终端32的终端侧显示装置40中,在作为操作方向基准Bo的朝向外壳33的操作面时的上方方向的位置显示表示东北的“NE”,在分别对应的位置显示表示东南的“SE”、表示西南的“SW”及表示西北的“NW”。此外,以基准图形G的前方方向向操作方向基准Bo的东侧面向作为校正角度θ3的方向的东方(图9(b)中的“E”方向)的方式进行显示。
如图10所示,作为吊升载荷移动操作设备35的向任意方向的倾倒操作,例如从作为操作方向基准Bo的东北方向向东侧朝向作为倾倒角度θ2的45°的方向以任意的倾倒量进行了倾倒操作的情况下,远程操作终端32计算从东北向东侧朝向作为45°的方位的东方进行倾倒操作。然后,由于计算出的倾倒操作的方位与作为车辆方向基准Bv的方位的东方一致,所以远程操作终端32计算出货物W相对车辆2的移动角度θ来作为车辆2的前方方向。远程操作终端32计算出使货物W以移动角度θ以及与倾倒量相对应的移动速度移动的控制信号。远程操作终端32生成回转用阀23、伸缩用阀24、升降用阀25、主用阀26m及副用阀26s的控制信号,并由终端侧通信机41发送到起重机43。
当从远程操作终端32接收到货物W的移动角度θ以及与倾倒量相对应的移动速度的控制信号时,起重机43使货物W向作为车辆方向基准Bv的车辆2的前方方向以与倾倒量相对应的速度移动。由于吊升载荷移动操作设备35从东北向东侧朝向45°的方向以规定的倾倒量倾倒,所以起重机43使货物W向车辆方向基准Bv的方向即向东以与吊升载荷移动操作设备35的倾倒量对应的输送速度移动。
通过采用这样的结构,起重机43中,由于基于方位或地形信息任意地设定吊升载荷移动操作设备35的操作方向基准Bo和车辆2的车辆方向基准Bv,所以无需从远程操作终端32把握远程操作终端32相对起重装置6的相对位置关系就能够客观地把握货物W的移动方向。由此,作业人员能够根据作业状态容易且简单地通过远程操作终端32对起重装置6的进行远程操作。另外,在本实施方式中,以基于地磁确定的方位为基准计算出车辆方向基准Bv与操作方向基准Bo的相对位置关系,但是也可以替代方位而是基于来自GNSS卫星的位置信息、由摄像头9b获取的地形信息或地上物的信息来计算车辆方向基准Bv与操作方向基准Bo的相对位置关系。
另外,在第一实施方式及第二实施方式中,关于起重机1,在远程操作终端32的终端侧控制装置42中基于基准变更操作设备34的旋转方向、旋转量以及吊升载荷移动操作设备35的倾倒操作计算使货物W移动的控制信号,但是也可以是在起重机1的控制装置31中进行计算的结构。起重机1从远程操作终端32获取基准变更操作设备34及吊升载荷移动操作设备35的操作信号。起重机1在控制装置31中基于基准变更操作设备34及吊升载荷移动操作设备35的操作信号来计算使货物W移动的控制信号。通过采用这样的结构,起重机1通过由性能比终端侧控制装置42高的控制装置31计算控制信号,能够提高操作性。
接下来,结合图11至图19,对本发明涉及的远程操作终端32的第三实施方式至第五实施方式进行说明。
(外观结构)
参照图11,对本实施方式涉及的远程操作终端32的概略结构例进行说明。本实施方式涉及的远程操作终端32具有操作面,在操作面配置有作为第1操作部的吊升载荷移动操作设备35(图11中作为35a、35bup、35bdown示出)、作为显示部的终端侧显示装置40、作为第2操作部的基准变更操作设备34。此外,远程操作终端32具有用于与起重机1进行通信连接的作为通信部的终端侧通信机41。
吊升载荷移动操作设备35是对起重机1的具体的动作进行远程操作的界面。在图11中,作为吊升载荷移动操作设备35的具体例,对具备操作杆35a、操作按钮等的结构进行说明,但也可以是具有其他界面的结构。另外,能够考虑利用触摸面板作为其他界面的结构。具体而言,由于终端侧显示装置40具备触摸传感器,所以能够考虑通过经由触摸传感器进行的操作对起重机1的动作进行远程操作。此外,在1个远程操作终端32不一定要具有两个以上的吊升载荷移动操作设备35,例如也可以是仅具有操作杆35a的操作部的结构。
操作杆35a在图11所示的例子中例如配置在操作面的左侧。作业人员通过使操作杆35a向规定的方向倾倒,能够对具备吊钩的主吊钩滑轮组10进行水平驱动使其向与该方向对应的方向以与操作量相对应的速度移动。即,当操作杆35a大幅倾倒时,驱动主吊钩滑轮组10快速地移动,当操作杆35a小幅倾倒时,驱动主吊钩滑轮组10慢慢地移动。
操作按钮在图11所示的例子中例如配置在操作面的右侧。作为操作按钮,能够列举例如使吊钩上升的上升按钮35bup、使吊钩下降的下降按钮35bdown等。另外,在本实施方式中,对使用操作按钮来使主吊钩滑轮组10上下移动的结构进行了说明,但是本发明不限定于该点。例如也可以是如下结构:设置用于使主吊钩滑轮组10上下移动的杆A、用于使吊臂14的前端上下的杆B,通过对按钮42b、杆A及/或杆B进行操作,使主吊钩滑轮组10上下移动。
在操作面的例如中心部配置终端侧显示装置40,在终端侧显示装置40中显示基于检测装置的检测信息所生成的图像。终端侧显示装置40例如包括液晶显示器、有机EL(Electro Luminescence,场致发光)显示器、无机EL显示器等。此外,终端侧显示装置40也可以是具备触摸传感器(非图示)的结构。
终端侧显示装置40不需要与吊升载荷移动操作设备35等其他界面一体,例如也可以是头部佩戴式头戴式显示器(Head-Mounted Display,HMD)。HMD构成为具有与佩戴者的左眼及/或右眼对应的光学单元,至少能够控制视觉(除此以外例如也可以具有还控制听觉的结构)。佩戴者能够观察到通过HMD被提示的操作图像(影像),无需确认输入操作面,就能够一边观看HMD的操作图像一边按照直觉进行操作。另外,提示给佩戴者的操作图像也可以是基于检测装置的检测信息而生成的虚拟现实图像(影像)。此外,HMD也能够对佩戴者的左右眼放映不同的影像,只要在左右眼显示具有视差的图像,就能够提示3D图像。
此外,本实施方式涉及的远程操作终端32具有用于对显示在终端侧显示装置40中的图像进行旋转操作的基准变更操作设备34。在本实施方式中,作为基准变更操作设备34的操作界面,以图像旋钮型的界面为例进行说明,但也可以是其他界面。
基准变更操作设备34在图11所示的例子中配置在操作杆35a的上方,以围绕轴线旋转自由的方式构成。当作业人员使该图像旋钮旋转时,与其旋转方向、旋转量、输入速度相对应地,显示在终端侧显示装置40中的图像以规定的旋转方向、旋转量、旋转速度进行旋转。
此外,优选远程操作终端32具有用于固定显示在终端侧显示装置40中的图像的显示方向的显示方向固定单元(未图示)。作为具体例,能够列举如下示例:对基准变更操作设备34例如朝向操作面侧进行压入操作使其与嵌合孔(未图示)嵌合,由此使基准变更操作设备34成为锁定状态(无法进行旋转操作的状态)。除此以外,还能够列举基于软件控制的固定图像显示方向的方法等。
而且,终端侧显示装置40也可以是具备触摸传感器并通过经由触摸传感器进行的操作使图像旋转的结构。在该情况下,根据被操作的内容唯一地决定关于图像旋转的信息(例如旋转方向、旋转量及旋转速度)即可,其方法不被限定。具体而言,能够列举如下结构等:通过作业人员在终端侧显示装置40上使一个手指和另一个手指旋转,检测其旋转方向、旋转量及旋转速度,并且与该检测信息相对应地,显示在终端侧显示装置40中的图像以规定的旋转方向、旋转量、旋转速度进行旋转。
(硬件结构)
接下来,参照图12,对本实施方式涉及的远程操作终端32的硬件结构进行说明。作为远程操作终端32的控制部的终端侧控制装置42一边进行各种运算处理一边统一控制远程操作终端32。具体而言,终端侧控制装置42构成为能够接收来自吊升载荷移动操作设备35或基准变更操作设备34的操作信息。此外,还构成为与终端侧通信机41之间能够发送和接收控制信息及/或图像。而且,还构成为与终端侧显示装置40之间能够发送和接收图像。
终端侧控制装置42例如构成为具备未图示的作为运算部的CPU(CentralProcessing Unit,中央处理单元)、ROM(Read Only Memory,只读存储器),RAM(RandomAccess Memory,随机访问存储器)等。各结构要素经由总线相互连接。CPU根据需要适当地访问RAM等进行各种运算处理。ROM是存储由CPU执行的OS(Operating System,操作系统)、程序、各种参数等固件的非易失性存储器。RAM被用作CPU的作业用区域等,临时保存OS、正在执行的应用程序、正在处理的数据等。
此外,远程操作终端32具有终端侧通信机(通信单元)41、终端侧显示装置40、吊升载荷移动操作设备35及基准变更操作设备34作为输入输出界面。
终端侧通信机41是用于与起重机1进行通信连接的模块,终端侧显示装置40是显示设备。终端侧通信机41构成为能够与作为起重机1的通信部的通信机22之间发送接收控制信息及/或图像。
吊升载荷移动操作设备35是操作杆或操作按钮等输入装置,是对起重机1的具体的动作进行远程操作的界面。
终端侧显示装置40是用于显示基于检测装置的检测信息所生成的图像的界面,构成为能够与终端侧控制装置42之间发送(接收)图像。
基准变更操作设备34如参照上述图11所说明的那样,具有图像旋钮等用于作业人员输入旋转操作的操作界面。
此外,基准变更操作设备34具备与该操作界面的操作方向(与旋转方向对应)、操作速度(与旋转速度对应)及操作量(与旋转量对应)对应的操作(旋转)方向检测部34a、操作(旋转)速度检测部34b、操作(旋转)量检测部34c。由各检测部34a、34b、34c检测出的操作指令信号被发送到终端侧控制装置42,终端侧控制装置42基于该操作指令信号使图像旋转,并将旋转后的图像(重新)显示在终端侧显示装置40中。
另外,在上述例子中,对远程操作终端32侧的终端侧通信机41与起重机1侧的通信机22之间进行图像传送及操作指令信号传送的例子进行了说明,但是本发明不限定于此。如图12的虚线所示,也可以是如下结构:在远程操作终端32侧另外设置图像传送用通信部47,并且在起重机侧设置图像传送用通信部(图像天线)48(参照图13),由此分别进行图像的传送和操作指令信号的传送。
(控制系统的结构)
(起重机1的控制系统)
结合图13,对本实施方式涉及的起重机1的控制系统进行说明。另外,图13中的虚线概略地示出了起重机1的外观。
本实施方式涉及的起重机1至少具有致动器50、控制装置31、通信机22、操作部71及作为检测装置的摄像头9b。
致动器50相当于权利要求中的“作业装置”,具有1个或多个汽缸或电动机。此外,致动器50构成为能够接收来自控制装置31的控制信息。
控制装置31至少具有总线、运算装置及存储装置等。控制装置31构成为能够与通信机22之间发送和接收控制信息,并且构成为能够与摄像头9b之间接收检测信息。
此外,控制装置31构成为能够向致动器50发送控制信息。另外,在图13中,示出了控制阀60能够向致动器50发送控制信息的结构。在该情况下,可以说控制阀60及控制装置31相当于权利要求中的“控制装置”。
通信机22构成为能够与远程操作终端32之间发送和接收控制信息及/或图像。此外,通信机22构成为能够与控制装置31之间发送和接收控制信息及/或图像。
摄像头9b构成为能够将检测信息发送到通信机22。另外,摄像头9b通常具有基于检测信息来生成图像的图像生成部(非图示),但也可以是分别配置摄像头9b和图像生成部的结构。
此外,起重机1通常具有操作部71,能够基于操作部71的操作信息来控制起重机1的动作。在该情况下,操作部71构成为能够将基于操作产生的控制信息发送到控制装置31。另外,作为操作部71,例如能够列举作为回转杆的回转操作设备18、作为升降杆的升降操作设备19、作为伸缩杆的伸缩操作设备20、作为主绞车杆的主卷筒操作设备21m等。
(远程操作终端32的图像旋转动作)
参照图14,对本实施方式涉及的远程操作终端32的实际动作进行说明。
首先,当接通远程操作终端32的电源时,终端侧控制装置42获取起重机1的周围图像(步骤S1)。此时,终端侧控制装置42如下述这样获取周围图像。周围图像基于摄像头9b的检测信息而生成,并经由通信机22从起重机1发送到远程操作终端32。然后,在远程操作终端32中,经由终端侧通信机41接收周围图像,并发送到终端侧控制装置42。由此,终端侧控制装置42获取起重机1的周围图像。另外,通常,终端侧控制装置42在获取周围图像时还获取图像的基准坐标系的信息。然后,终端侧控制装置42和控制装置31中的任一方还进行将图像中的方向、吊升载荷移动操作设备35的操作方向和主吊钩滑轮组10的移动方向相关联的基准坐标系的设定。
接下来,终端侧控制装置42进行控制以使获取的图像按照基准坐标系显示在终端侧显示装置40上(步骤S2)。
接下来,终端侧控制装置42判断在基准变更操作设备34的操作(旋转)方向检测部34a、操作(旋转)速度检测部34b、操作(旋转)量检测部34c中是否检测出输入操作(步骤S3)。此时,终端侧控制装置42例如基于从各检测部34a、34b、34c发送来的输入信息(输入信号),进行输入操作的检测判断。
其结果为,在判断为未检测出输入操作的情况下(步骤S3:“否”),终端侧控制装置42判断为未进行基准变更操作设备34的操作,不进行后述的步骤S4至步骤S6的处理,因此不使图像旋转,结束图像旋转动作处理。结束之后,成为能够通过远程操作终端32的操作对起重机1进行远程操作的状态。另一方面,在判断为检测出输入操作的情况下(步骤S3:“是”),终端侧控制装置42从基准变更操作设备34获取基于输入操作的控制信息(操作指令信号),并基于该检测信息(旋转方向、旋转速度、旋转量)重新设定基准坐标系(步骤S4)。该控制信息包含关于如下处理的控制信息:与显示在终端侧显示装置40中的图像旋转的处理、以及使图像的旋转对应地将图像的方向、吊升载荷移动操作设备35的操作方向和主吊钩滑轮组10的移动方向相关联的基准坐标系重新设定处理相关的控制信息。
另外,终端侧控制装置42根据控制信息中包含的操作方向(旋转方向)及操作量(旋转量)进行基准坐标系的旋转及重新设定。更具体而言,在操作方向为“右方方向”及操作量为“90°”的情况下,终端侧控制装置42使基准坐标系向右方方向旋转90°进行重新设定。
然后,终端侧控制装置42基于所获取的控制信息对图像进行旋转处理(步骤S5)。另外,终端侧控制装置42根据控制信息中所包含的操作方向(旋转方向)及操作量(旋转量)进行图像的旋转。更具体而言,在操作方向为“右方方向”及操作量为“90°”的情况下,终端侧控制装置42使图像向右方方向旋转90°。
另外,关于图像及基准坐标系的旋转角度,只要在0°~360°的范围内,就能够通过对基准变更操作设备34进行操作来任意地设定。
接下来,终端侧控制装置42进行控制以使旋转处理后的图像显示在终端侧显示装置40上(步骤S6)。然后,使图像旋转动作处理结束。结束之后,成为能够通过远程操作终端32的操作对起重机1进行远程操作的状态。
(作用、效果)
(第三实施方式)
参照图15至图17,对本实施方式涉及的远程操作终端32的效果进行说明。
作为具体的实施方式,对如图15A及图16A所示的在例如存在障碍物A的作业现场作业人员P使货物W移动到目标物B的上表面的情况进行说明。这里,作业人员P在图15A中在作业位置W1进行作业,在图16A中在作业位置W2进行作业。此外,在图15B、图16B及图16C中,显示在远程操作终端32的终端侧显示装置40中的图像是检测装置为摄像头9b并且从垂直方向上方拍摄的图像例。另外,为了简化说明,在本实施方式中,不考虑货物W在垂直方向的移动来进行说明。
通常,在从摄像头9b检测的图像中设定有基准坐标系,该基准坐标系与远程操作终端32的操作系统的基准坐标系对应。因此,在图15A所示的作业现场使货物W移动到目标物B的上表面的情况下,需要使货物W向X1方向移动规定量之后向Y1方向移动规定量。当然,该顺序也可以反过来,也可以使货物W向Y1方向移动规定量之后向X1方向移动规定量,但是为了简化说明而省略。此外,在本实施方式中,为了简化说明,对使操作杆35a以向X1方向或Y1方向倾倒的方式移动的结构进行了说明,但是也可以使操作杆35a以规定量向倾斜方向倾倒,从而使货物W沿着倾斜方向直线移动来移动到目标物B的上表面。
另一方面,与远程操作终端32的终端侧显示装置40正对的作业人员P在图15A的状况下认为需要使货物W向右手方向移动规定量之后向纵深方向移动规定量。此时,在实际的作业中,通过使操作杆35a向右手方向(即X1方向)倾倒之后向纵深方向(即Y1方向)倾倒来完成作业。
但是,假设基于某些理由而在进行该作业之前作业人员P如图16A所示那样从作业位置W1移动到W2。
在图16A所示的作业现场使货物W移动到目标物B的上表面(以最短距离)的情况下,同样需要使货物W向X1方向移动规定量之后向Y1方向移动规定量。
另一方面,与远程操作终端32的终端侧显示装置40正对的作业人员P在图16A的状况下认为需要使货物W向左手方向移动规定量之后向跟前方方向移动规定量。但是,此时,在实际的作业中,需要通过使操作杆35a向右手方向(即X1方向)倾倒之后向纵深方向(即Y1方向)倾倒来完成作业。
这样,在利用远程操作进行的作业中,作业车辆与远程操作终端32的相对位置关系总是发生变化。因此,会存在作业人员自身在作业现场实际看到的货物W的方向与显示在远程操作终端32中的图像的方向(以及操作的方向)不一致的状况。此时,作业人员P一边在大脑中考虑以作业车辆为基准的吊升载荷的移动方向一边对远程操作终端32进行操作。
在使用实际的起重机1等作业车辆的作业中,起重机的回转、作业人员的(相同位置上的)姿态的变化等、作业车辆与远程操作终端32的相对位置关系让人目眩地发生变化。因此,存在作业时间变长从而作业效率变差等问题。
但是,本实施方式涉及的远程操作终端32具有用于对显示在终端侧显示装置40中的所述图像进行旋转操作的基准变更操作设备34。然后,在根据基准变更操作设备34的输入操作使图像旋转的情况下,终端侧控制装置42使基准坐标系以与该图像的旋转方向、旋转量相同的旋转方向、旋转量来旋转。
因此,在图16A所示的作业现场中,通过对基准变更操作设备34进行操作,能够如图16C的终端侧显示装置40所示那样使作业人员P的显示位置例如移动到终端侧显示装置40的画面下侧的位置。即,图16C中示出的图像成为相对图16B示出的终端侧显示装置40中所示的图像在XY平面中旋转180度所得到的图像。此时,基准坐标系也在XY平面中旋转。
其结果为,作业人员P一边认为需要使货物W向左手方向移动规定量之后向跟前方方向移动规定量,一边在使操作杆35a向左手方向(即X1方向)倾倒之后使操作杆35a向跟前方方向(即Y1方向)倾倒来完成作业。作为结果,由于实际看到的货物W的移动方向与远程操作终端32的操作方向一致,所以作业人员P能够通过容易且简单的操作进行精确的远程操作。
(第四实施方式)
作为应用的实施方式,也可以配置设定按钮(在本实施方式中使其为基准变更操作设备34)作为远程操作终端32的基准变更操作设备34,该设定按钮用于使显示在终端侧显示装置40中的图像旋转,并且使显示在终端侧显示装置40中的图像的旋转停止。
列举更具体的例子对本实施方式进行说明。例如在货物W的垂直方向上方配置检测装置,该检测装置具备用于检测位置信息的第1传感器。此外,在远程操作终端32设置用于检测位置信息的第2传感器。而且,如图17所示,终端侧显示装置40中,第1传感器的位置显示在第1基准位置P1,第2传感器的位置显示在第2基准位置P2。
由于由两个传感器检测出的远程操作终端32及货物W的位置显示在终端侧显示装置40中,所以作业人员P能够从终端侧显示装置40把握远程操作终端32及货物W的位置关系。因此,作业人员P能够通过按压基准变更操作设备34使显示在终端侧显示装置40中的图像旋转,以使得显示在终端侧显示装置40中的远程操作终端32及货物W的位置关系对于远程操作作业车辆而言成为最佳。
这里,一般而言,在货物W位于终端侧显示装置40的中心位置并且远程操作终端32位于终端侧显示装置40的下部中央的情况下,存在作业人员P可容易地进行作业的倾向。因此,作为优选的实施方式,首先,优选作业人员P通过按压基准变更操作设备34使显示在终端侧显示装置40中的图像旋转,当如图17所示那样第1基准位置P1位于终端侧显示装置40的显示区域的中心并且第2基准位置P2位于终端侧显示装置40的下部中心附近时,再次按压基准变更操作设备34使图像的旋转停止。
另外,在本实施方式中,对通过按压基准变更操作设备34使图像旋转、并且通过再次按压基准变更操作设备34使图像停止的实施方式进行了说明,但是本发明不限定于该点。例如也可以是,在按压基准变更操作设备34的期间使图像旋转,在停止按压基准变更操作设备34时使图像的旋转停止。
此外,也可以是如下结构:以使由终端侧显示装置40显示的图像成为上述说明了的作业人员P容易进行作业的位置的方式自动地对图像进行旋转调整。具体而言,也可以是,通过按压基准变更操作设备34使图像旋转,如关联图17所进行的上述说明那样,在第1基准位置P1位于终端侧显示装置40的显示区域的中心并且第2基准位置P2位于终端侧显示装置40的下部中心附近时使图像的旋转停止。
另外,在进行了上述说明的各实施方式中,终端侧控制装置42也通过该基准变更操作设备34使基准坐标系以与图像的旋转方向、旋转量相同的旋转方向、旋转量进行旋转。由此,由于实际看到的货物W的移动方向与远程操作终端32的操作方向一致,所以作业人员P能够通过容易且简单的操作进行精确的远程操作。
(第五实施方式)
如前述那样,安装摄像头9b的位置优选主吊钩滑轮组10的垂直方向上方。因此,摄像头9b优选安装在位于主吊钩滑轮组10的垂直方向上方的吊臂14的前端部。
在该情况下,由于起重机1的回转操作,吊臂14以起重机1为中心进行旋转移动,同时摄像头9b也旋转,因此显示在终端侧显示装置40中的图像也旋转。因此,本实施方式涉及的远程操作终端32优选具有对伴随起重机1的回转操作的、显示在终端侧显示装置40中的图像的旋转进行校正的功能。
参照图18至图19,对更具体的实施方式进行说明。如图18A所示,例如对具有障碍物A及障碍物B的作业现场的例子进行说明。另外,在该例中,未图示的摄像头9b配置在货物W的上方。
在图18A所示的作业现场,障碍物A相对货物W配置在与X1方向相反一侧的方向(即图18A中的左方方向),障碍物B相对货物W配置在X1方向侧(即图18A中的右方方向)。而且,如图18B所示,在使货物W向障碍物A移动的情况下,对远程操作终端32进行操作的作业人员使操作杆35a向与X1方向相反一侧的方向(即图18B中的左方方向)倾倒。另一方面,在使货物W向障碍物B移动的情况下,对远程操作终端32进行操作的作业人员使操作杆35a向X1方向(即图18B中的右方方向)倾倒。换言之,在水平观察图18A及图18B的情况下,可以说图18A及图18B的上下左右方方向一致。
接下来,如图19A所示,在图18A所示的作业现场,使吊臂14逆时针地以规定的角度回转(在图19A的示例中,示出了逆时针地回转25度的例子)。在本实施方式中,摄像头9b安装在吊臂14,因此随着吊臂14的回转摄像头9b也旋转。因此,在图19A所示的作业现场中的方向与图19B所示的显示在终端侧显示装置40中的图像的方向之间产生相当于回转角度的角度量的偏差。具体而言,图19A所示的Y1方向(上方方向)在图18B所示的例子中是上方方向,但是在图19B所示的例子中是倾斜右上方方向。此外,图19A所示的X1方向(右方方向)在图18B所示的例中是右方方向,但是在图19B所示的例子中是倾斜右下方方向。换言之,在水平观察图19A及图19B的情况下,可以说图19A及图19B的上下左右方方向不一致。因此,即使在对远程操作终端32进行操作的作业人员不移动的情况下,也会存在因吊臂14进行回转而作业人员自身在作业现场实际看到的货物W的方向与显示在远程操作终端32中的图像的方向(以及操作的方向)不一致的状况。
因此,在本实施方式中,在吊臂14进行了回转动作的情况下,终端侧控制装置42使显示在终端侧显示装置40中的图像以与该回转的旋转方向、旋转量相同的旋转方向、旋转量进行旋转。其结果,在图18A所示的起重机1的吊臂14如图19A所示那样进行了回转的情况下,由终端侧显示装置40显示的图像成为图19C所示那样。具体而言,图19A所示的Y1方向(上方方向)是图19C所示的Y1方向(上方方向),图19A所示的X1方向(右方方向)是图19C所示的X1方向(右方方向)。换言之,在水平观察图19A及图19C的情况下,可以说图19A及图19C的上下左右方方向一致。作为结果,由于实际看到的货物W的移动方向与远程操作终端32的操作方向一致,所以作业人员P能够通过容易且简单的操作进行精确的远程操作。
上述的实施方式只是示出代表性实施方式,在不脱离一实施方式的要点的范围内能够进行各种变形并实施。而且,显而易见能够以各种实施方式进行实施,并且本发明的范围由权利要求范围的记载示出,还包含与权利要求范围的记载等同的含义、以及在范围内的全部变更。
产业上的可利用性
本发明能够应用于远程操作终端及具备远程操作终端的作业车辆。
附图标记说明
1 起重机
6 起重装置
31 控制装置
32 远程操作终端
34 基准变更操作设备
35 吊升载荷移动操作设备
42 终端侧控制装置
50 致动器
60 控制阀
P1 第1位置
P2 第2位置。

Claims (16)

1.一种远程操作终端,其是设置在作业车辆的作业装置的远程操作终端,其特征在于,具备:
控制部,其构成为能够与所述作业装置的控制装置进行通信,对所述远程操作终端的动作进行控制;
第1操作部,其对所述作业装置进行远程操作;以及
第2操作部,其相对所述作业车辆的基准来设定所述第1操作部的基准,
所述控制部基于所述第2操作部的设定值来计算与所述第1操作部的操作相对的所述作业装置的动作方向,并发送到所述控制装置。
2.根据权利要求1所述的远程操作终端,其特征在于:
所述第2操作部设定从所述作业车辆的基准到所述第1操作部的基准之间的角度。
3.根据权利要求1或2所述的远程操作终端,其特征在于:
所述第2操作部基于方位或地形信息来设定所述作业车辆的基准和所述第1操作部的基准。
4.根据权利要求1或2所述的远程操作终端,其特征在于:
具备显示部,该显示部显示示出所述作业车辆的基准的图像,
所述控制部使示出所述作业车辆的基准的图像与所述第2操作部的操作连动地显示在所述显示部中。
5.根据权利要求3所述的远程操作终端,其特征在于:
具备显示部,该显示部显示示出所述作业车辆的基准的图像,
所述控制部使示出所述作业车辆的基准的图像与所述第2操作部的操作连动地显示在所述显示部中。
6.根据权利要求1所述的远程操作终端,其特征在于:
其对具备检测装置的作业车辆的动作进行远程操作,
具备用于显示基于所述检测装置的检测信息生成的图像的显示部,
所述控制部与由所述第2操作部输入的旋转方向及旋转量对应地,使所述作业装置的动作方向基于所述第1操作部的输入进行旋转,并设定为旋转后的所述作业装置的动作方向。
7.根据权利要求6所述的远程操作终端,其特征在于:
所述图像是由摄像头从垂直方向拍摄的图像或基于所述作业车辆的周边检测所得到的图像。
8.根据权利要求6或7所述的远程操作终端,其特征在于:
所述作业车辆是使货物移动的作业车辆,
所述控制部以使所述货物位于所述显示部的显示区域的中心位置的方式显示所述图像。
9.根据权利要求6或7所述的远程操作终端,其特征在于:
具备显示方向固定单元,其用于固定显示在所述显示部中的所述图像的显示方向,所述控制部基于所述显示方向固定单元的输入来设定所述图像的显示方向。
10.根据权利要求8所述的远程操作终端,其特征在于:
具备显示方向固定单元,其用于固定显示在所述显示部中的所述图像的显示方向,所述控制部基于所述显示方向固定单元的输入来设定所述图像的显示方向。
11.根据权利要求6或7所述的远程操作终端,其特征在于:
所述控制部使所述图像与所述作业车辆进行回转动作时的回转方向、回转量对应地进行旋转,在所述显示部中显示旋转后的所述图像。
12.根据权利要求8所述的远程操作终端,其特征在于:
所述控制部使所述图像与所述作业车辆进行回转动作时的回转方向、回转量对应地进行旋转,在所述显示部中显示旋转后的所述图像。
13.根据权利要求9所述的远程操作终端,其特征在于:
所述控制部使所述图像与所述作业车辆进行回转动作时的回转方向、回转量对应地进行旋转,在所述显示部中显示旋转后的所述图像。
14.根据权利要求10所述的远程操作终端,其特征在于:
所述控制部使所述图像与所述作业车辆进行回转动作时的回转方向、回转量对应地进行旋转,在所述显示部中显示旋转后的所述图像。
15.一种远程操作终端,其对包括作业装置、控制装置和具备第1传感器的检测装置的作业车辆的动作进行远程操作,其特征在于,具备:
第2传感器;
控制部,其构成为能够与所述控制装置进行通信,用于控制所述远程操作终端的动作;
显示部,其用于显示基于所述检测装置的检测信息生成的图像;以及
第1操作部,其用于对所述作业装置进行远程操作,
所述控制部以基于所述第1传感器的位置信息而使所述检测装置位于所述显示部的显示区域的第1基准位置并且基于所述第2传感器的位置信息而使所述远程操作终端位于所述显示区域的第2基准位置的方式显示所述图像。
16.一种作业车辆,其具备被远程操作的作业装置,其特征在于,具备:
远程操作终端,其具有:对所述作业装置进行远程操作的第1操作部、以及相对所述作业车辆的基准来设定所述第1操作部的基准的第2操作部;以及
控制装置,其构成为能够与所述远程操作终端的控制部进行通信,对所述作业装置的动作进行控制,
所述控制装置或所述控制部基于所述第2操作部的设定值计算与所述第1操作部的操作相对的所述作业装置的动作方向,
所述控制装置使所述作业装置向计算出的动作方向进行动作。
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