JP2007126231A - 作業機の遠隔操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の遠隔操作装置の利点を維持しながら、必要に応じて、制御対象部位５の移動方向を一定に維持（固定）できる新規な遠隔操作装置を提供する。
【解決手段】携帯操作部６に移動方向固定スイッチ８を取り付け、この移動方向固定スイッチ８を操作することにより、携帯操作部６からコントローラ７に入力される前記移動方向指示信号が示す基準絶対方位に対する偏角を、移動方向固定スイッチ８操作直前のものに固定するよう構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、基台に取り付けられ複数のアクチュエータの駆動によりその制御対象部位の基台に対する相対的な三次元位置を任意に制御可能な作業機の遠隔操作装置に関するものである。

基台に取り付けられ複数のアクチュエータの作動によりその制御対象部位の基台に対する相対的な三次元位置を任意に制御可能な作業機としては、クレーン、高所作業機等がある。この場合、前記基台が走行可能な車両で構成したものは、移動式クレーン、高所作業車として知られている。
移動式クレーンの場合、車両（基台）上に作業機としてのクレーンが取り付けられており、このクレーンは、その制御対象部位たるブーム先端部または当該ブーム先端部から巻き上げ巻き下げ自在に吊下したフックの車両（基台）に対する相対的な三次元位置を、複数のアクチュエータの作動により任意に制御可能となっている。

また、高所作業車の場合、車両（基台）上に作業機としての高所作業機が取り付けられており、この高所作業機は、その制御対象部位たる作業台（作業者搭乗用）の車両（基台）に対する三次元位置を、複数のアクチュエータの作動により任意に制御可能となっている。

このような作業機の遠隔操作装置として、
前記制御対象部位の水平面内での移動方向を指示する移動方向指示信号と移動速度を指示する移動速度指示信号を出力する携帯操作部、および、携帯操作部の出力に係る移動方向指示信号と移動速度指示信号を（適宜の通信手段を介して）受け取り前記制御対象部位を受け取りに係る移動方向指示信号が示す移動方向へ移動指示速度信号が示す移動速度で移動させるための前記各アクチュエータの駆動制御信号を生成しこれを対応するアクチュエータの駆動制御部へ出力するコントローラとからなり、前記携帯操作部およびコントローラには、水平面内での基準絶対方位を検出する基準絶対方位検出手段がそれぞれ装備されており、携帯操作部が出力する前記移動方向指示信号は、携帯操作部に装備された絶対方位検出手段の検出に係る基準絶対方位に対する偏角として出力され、前記コントローラは、それに装備された絶対方位検出手段の検出に係る基準絶対方位と携帯操作部からの移動方向指示信号が示す基準絶対方位に対する偏角から、携帯操作部の指示する移動方向を算出するよう構成したものが公知である。

図２および図３に基づき、車両（基台）上に高所作業機を取り付けてなる高所作業車に適用した上記公知の遠隔操作装置について説明する。

図２において、高所作業車は、基台たる車両１と、この車両１上に搭載した高所作業機２で構成されている。高所作業機２は、車両１上に旋回駆動自在に取り付けた旋回台３と、旋回台３に起伏駆動自在に取り付けた伸縮駆動自在なブーム４と、ブーム４の先端部に取り付けた作業者搭乗用の作業台（制御対象部位）５とから構成されている。前記旋回台３の旋回駆動、ブーム４の起伏駆動、および、ブーム４の伸縮駆動は、それぞれ旋回アクチュエータ３ａ、起伏アクチュエータ３ｂ、および、伸縮アクチュエータ３ｃで行われるようになっており、これらのアクチュエータ３ａ〜３ｃの駆動を適宜制御することで、作業台（制御対象部位）５の車両（基台）１に対する相対的な三次元位置を任意に制御できるようになっている。
図３に示すように、従来の遠隔操作装置は、制御対象部位（作業台）５の水平面内での移動方向を指示する移動方向指示信号と移動速度を指示する移動速度指示信号を出力する携帯操作部６、および、携帯操作部６の出力に係る移動方向信号と移動速度信号を（適宜の通信手段を介して）受け取り前記制御対象部位（作業台）５を受け取りに係る移動方向信号が示す移動方向へ移動速度信号が示す移動速度で移動させるための前記各アクチュエータの駆動制御信号を生成しこれを対応するアクチュエータの駆動制御部（図示省略）へ出力するコントローラ７で構成している。
前記携帯操作部６およびコントローラ７には、水平面内での共通の基準絶対方位を検出する基準絶対方位検出手段６ａ，７ａがそれぞれ装備されており、携帯操作部６が出力する前記移動方向指示信号は、携帯操作部６に装備された絶対方位検出手段６ａの検出に係る基準絶対方位に対する偏角として出力され、前記コントローラ７は、それに装備された基準絶対方位検出手段７ａの検出に係る基準絶対方位と携帯操作部６からの移動方向指示信号が示す基準絶対方位に対する偏角から、携帯操作部の指示する移動方向を算出するようにしている。

なお、前記した基準絶対方位検出手段６ａ，７ａとしては地磁気検出器が用いられている。

また、携帯操作部６に設けられ前記移動方向指示信号を出力する手段としては、例えば、携帯操作部６の本体に水平面内で全方向に傾動操作自在に立設した方向指示レバー（図示せず）の傾動方向の規準絶対方位（携帯操作部６に装備した基準絶対方位検出手段６ａで検出した基準絶対方位…たとえば磁北）に対する偏角に対応する信号を出力するようにしたもの、あるいは、携帯操作部本体の特定部位（たとえば前端）の指向方向の基準絶対方位（携帯操作部６に装備した基準絶対方位検出手段６ａで検出した基準絶対方位…たとえば磁北）に対する偏角に対応する信号を出力するようにしたものが用いられている。

また、携帯操作部６に設けられ前記移動速度指示信号を出力する手段としては、携帯操作部６に傾動操作自在に設けた速度指示レバー（図示せず）の傾動量に対応する速度指示信号を出力するようにしたものが用いられている。

このように構成した遠隔操作装置は、携帯操作部６から、移動方向指示信号としての偏角信号と、移動速度指示信号が出力されると、
コントローラ７は、まず、入力に係る偏角信号を、コントローラ７に装備された基準絶対方位検出手段７ａの検出に係る基準絶対方位に対する偏角として捕らえ、これを移動方向指示信号が指示する制御対象部位（作業台）の移動方向と認識する。次いで、入力に係る移動速度指示信号から、制御対象部位５の移動速度を認識する。そして、コントローラ７は、制御対象部位（作業台）５を、このようにして認識した移動方向と移動速度で移動駆動するのに必要な前記各アクチュエータ３ａ〜３ｃの駆動制御信号を演算して生成し、これを対応するアクチュエータ３ａ〜３ｃの駆動制御部（図示せず）に出力するのである。

すなわち、この種の遠隔操作装置は、制御対象部位（作業台）５の移動方向が、携帯操作部６から基準絶対方位に対する偏角として指示されるものであるから、形態操作部６と基台（車両）１の相対位置がどのような関係にあろうとも、的確に制御対象部位（作業台）５の移動方向を指示（絶対移動方向として指示）することができるという利点がある。

ところで、この種の遠隔操作装置の携帯操作部６は作業者（作業機のオペレータ）が手で持って操作するため、作業者の意図しない腕な手首の動き（以下、手振れという）により携帯操作部６が細かく動くことが避けられない。そして、携帯操作部６のこのようなテ振れは、携帯操作部６から出力される移動方向指示信号（基準絶対方位に対する偏角を表すもの）が変動させ、この変動に応じて、制御対象部位６の移動方向が細かく変動するという結果につながる。

このような作業者の意図しない手振れによる制御対象部位６の移動方向の細かな変動は、作業対象部位６の移動方向を大まかに指示すれば足りる場合には問題にならないが、制御対象部位６を所定の位置に位置合わせする場合等、移動方向を一定に維持（固定）したい場合には問題となる。即ち、上記した従来の作業機の遠隔操作装置では、携帯操作部６を持つ作業者の手振れのために、制御対象部位５の移動方向を一定に維持（固定）することが困難であり、制御対象部位５を所定の位置に位置合わせし難いという問題があった。
特開平９−７１３８６

本発明は、上記従来の遠隔操作装置の構成を一部変更することで、従来の遠隔操作装置
の利点を維持しながら、必要に応じて、制御対象部位５の移動方向を一定に維持（固定）できる新規な遠隔操作装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するため、本発明に係る作業機の遠隔操作装置は、次の如く構成する。

基台１に取り付けられ複数のアクチュエータ３ａ〜３ｃの駆動によりその制御対象部位５の基台１に対する相対的な三次元位置を任意に制御可能な作業機の遠隔操作装置であって、前記制御対象部位５の水平面内での移動方向を指示する移動方向指示信号と移動速度を指示する移動速度指示信号を出力する携帯操作部６、および、携帯操作部６の出力に係る移動方向指示信号と移動速度指示信号を（適宜の通信手段を介して）受け取り前記制御対象部位５を受け取りに係る移動方向指示信号が示す移動方向へ移動速度指示信号が示す移動速度で移動させるための前記各アクチュエータ３ａ〜３ｃの駆動制御信号を生成しこれを対応するアクチュエータの駆動制御部へ出力するコントローラ７とからなり、
前記携帯操作部６およびコントローラ７には、水平面内での共通の基準絶対方位を検出する基準絶対方位検出手段６ａ，７ａがそれぞれ装備されており、携帯操作部６が出力する前記移動方向指示信号は、携帯操作部６に装備された絶対方位検出手段６ａの検出に係る基準絶対方位に対する偏角として出力され、前記コントローラ７は、それに装備された絶対方位検出手段７ａの検出に係る基準絶対方位と携帯操作部６からの移動方向指示信号が示す基準絶対方位に対する偏角から、携帯操作部６の指示する移動方向を算出するよう構成したものにおいて、
前記携帯操作部６に移動方向固定スイッチ８を取り付け、この移動方向固定スイッチ８を操作することにより、携帯操作部６からコントローラ７に入力される前記移動方向指示信号が示す基準絶対方位に対する偏角を、移動方向固定スイッチ８操作直前のものに固定するよう構成したことを特徴とする作業機の遠隔操作装置。

上記の如く構成した本発明に係る作業機の遠隔操作装置は、制御対象部位６を所定の位置に位置合わせする場合等において、制御対象部位５の移動方向を一定に維持（固定）しようとする場合には、携帯操作部６に取り付けた移動方向固定スイッチ８を操作し、携帯操作部６からコントローラ７に入力される移動方向指示信号が示す基準絶対方位に対する偏角を、移動方向固定スイッチ８操作直前のものに固定するのである。その結果、制御対象部位５の移動方向は、携帯操作部６の手振れに関わらず一定に維持（固定）できるのである。また、移動方向固定スイッチを非操作状態にすることで、従来の遠隔操作装置と同様に機能させることができることは勿論である。

発明を実施するための最良の形態については、以下の実施例の中で説明する。

以下本発明に係る作業機の遠隔操作装置の実施例を、図１に基づいて説明する。

本発明に係る遠隔操作装置の目的は、上記したように従来の遠隔操作装置の構成を一部変更することで、従来の遠隔操作装置の利点を維持しながら、必要に応じて、制御対象部位５の移動方向を一定に維持（固定）できる新規な遠隔操作装置を提供することにある。

従って、図３および図４に示し上述した作業機（高所作業車）および従来の遠隔操作装置の構成と作用については、以下の説明においてもそのまま援用するものとする。

本は発明に係る作業機の遠隔操作装置は、上記した従来の遠隔操作装置の携帯操作部に、
移動方向固定スイッチ８を取り付け、この移動方向固定スイッチ８を操作することにより、携帯操作部６からコントローラ７に入力される前記移動方向指示信号が示す基準絶対方位に対する偏角を、移動方向固定スイッチ８操作直前のものに固定するよう構成したことを特徴としている。以下、この特徴部分を図１に参照しながら説明する。

図１に示すように、本発明に係る遠隔操作装置の携帯操作部６には、移動方向固定スイッチ８が取り付けられている。この移動方向固定スイッチ８は、これを操作することで、携帯操作部６からコントローラ７に入力される移動方向指示信号（基準絶対方位に対する偏角を示す信号）が、当該移動方向固定スイッチ８の操作直前のものに固定されるようになっている。

コントローラ７に入力される移動方向指示信号（基準絶対方位に対する偏角を示す信号）を、移動方向固定スイッチ８の操作直前のもの（値）に固定するための具体的な構成は、例えば下記のように構成する。

・ 携帯操作部６に、当該携帯操作部６からコントローラ７に向けて出力される移動方向指示信号（基準絶対方位に対する偏角を示す信号）を更新的に記憶する記憶手段を設け、移動方向固定スイッチ８が操作された時には、その操作以後の移動方向指示信号（基準絶対方位に対する偏角を示す信号）の更新記憶を中止すると共に、記憶手段が記憶した移動方向指示信号（この信号は、移動方向固定スイッチ８の操作直前のものである）を、携帯操作部６がコントローラ７に向けて出力する移動方向指示信号として継続的に出力するようにする。

移動方向固定スイッチ８の非操作状態では、携帯操作部６が出力する移動方向指示信号は、上記した従来の遠隔操作装置と同様、携帯操作部６に設けた方位支持レバー（図示せず）の傾動方向が変動あるいは携帯操作部６の指向方向が変動に応じて変化する移動方向指示信号（基準絶対方位に対する偏角を示す信号）が、コントローラ７に入力され、従来の遠隔操作装置と同様に機能する。

・ あるいは、携帯操作部６から、移動方向固定スイッチ８の操作・非操作を示す信号を適宜の通信手段を介してコントローラ７に入力するようにすると共に、コントローラに、携帯操作部６から入力される移動方向指示信号（基準絶対方位に対する偏角を示す信号）を更新的に記憶する記憶手段を設け、コントローラ７は、携帯操作部６から移動方向固定スイッチ８が操作されていることを示す信号を受け取った時には、記憶手段への移動方向指示信号（基準絶対方位に対する偏角を示す信号）の更新記憶を中止する共に、記憶手段が記憶した移動方向指示信号（この信号は、移動方向固定スイッチ８の操作直前のものである）を、各アクチュエータの駆動制御信号の生成に使用するようにする。

移動方向固定スイッチ８の非操作状態では、コントローラ７は、上記した従来の遠隔操作装置と同様、携帯操作部６に設けた方位支持レバー（図示せず）の傾動方向が変動あるいは携帯操作部６の指向方向が変動に応じて変化する移動方向指示信号（基準絶対方位に対する偏角を示す信号）を、各アクチュエータの駆動制御信号の生成に使用する。従って、移動方向固定スイッチ８の非操作状態では、従来の遠隔操作装置と同様に機能する。

このように構成した本発明に係る作業機の遠隔操作装置は、制御対象部位６を所定の位置に位置合わせする場合等において、制御対象部位５の移動方向を一定に維持（固定）しようとする場合には、携帯操作部６に取り付けた移動方向固定スイッチ８を操作し、携帯操作部６からコントローラ７に入力される移動方向指示信号が示す基準絶対方位に対する偏角を、移動方向固定スイッチ８操作直前のものに固定するのである。その結果、制御対象部位５の移動方向は、携帯操作部６の手振れに関わらず一定に維持（固定）できるのである。また、移動方向固定スイッチを非操作状態にすることで、従来の遠隔操作装置と同様に機能させることができる。

本発明に係る作業機の遠隔操作装置の構成を示すブロック図である。 作業機の一例としての高所作業車を示す図である。 従来の作業機の遠隔操作装置の説明図。

符号の説明

１ 基台（車両）
２ 作業機
３ 旋回台
４ ブーム
５ 制御対象部位（作業台）
３ａ 旋回アクチュエータ
３ｂ 起伏アクチュエータ
３ｃ 伸縮アクチュエータ
６ 携帯操作部 （移動方向指示信号と移動速度指示信号を出力するもの）
６ａ 絶対方位検出手段 （基準絶対方位を検出）
７ コントローラ
７ａ 絶対方位検出手段 （基準絶対方位を検出）
８ 移動方向固定スイッチ

Claims (1)

1. 基台１に取り付けられ複数のアクチュエータ３ａ〜３ｃの駆動によりその制御対象部位５の基台１に対する相対的な三次元位置を任意に制御可能な作業機の遠隔操作装置であって、前記制御対象部位５の水平面内での移動方向を指示する移動方向指示信号と移動速度を指示する移動速度指示信号を出力する携帯操作部６、および、携帯操作部６の出力に係る移動方向指示信号と移動速度指示信号を（適宜の通信手段を介して）受け取り前記制御対象部位５を受け取りに係る移動方向指示信号が示す移動方向へ移動速度指示信号が示す移動速度で移動させるための前記各アクチュエータ３ａ〜３ｃの駆動制御信号を生成しこれを対応するアクチュエータの駆動制御部へ出力するコントローラ７とからなり、
   前記携帯操作部６およびコントローラ７には、水平面内での共通の基準絶対方位を検出する基準絶対方位検出手段６ａ，７ａがそれぞれ装備されており、携帯操作部６が出力する前記移動方向指示信号は、携帯操作部６に装備された絶対方位検出手段６ａの検出に係る基準絶対方位に対する偏角として出力され、前記コントローラ７は、それに装備された絶対方位検出手段７ａの検出に係る基準絶対方位と携帯操作部６からの移動方向指示信号が示す基準絶対方位に対する偏角から、携帯操作部６の指示する移動方向を算出するよう構成したものにおいて、
   前記携帯操作部６に移動方向固定スイッチ８を取り付け、この移動方向固定スイッチ８を操作することにより、携帯操作部６からコントローラ７に入力される前記移動方向指示信号が示す基準絶対方位に対する偏角を、移動方向固定スイッチ８操作直前のものに固定するよう構成したことを特徴とする作業機の遠隔操作装置。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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