JP2017160007A - クレーン用音声操作装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、音声分析部は、クレーンから吊り下げられた吊荷の移動方向と、吊荷の移動距離を表す数値と、数値の単位とを吊荷の移動情報として音声指示から抽出し、吊荷の移動情報に基づいてクレーンの変位方向および変位量を算出することもできる。
実施の形態1
図1に、この発明の実施の形態1に係るクレーン用音声操作装置の構成を示す。このクレーン用音声操作装置は、指示入力部1と、クレーン車Tに配置される装置本体2とを有する。
音声入力部3は、作業者の音声指示を入力するもので、マイクロフォンなどから構成されている。
なお、クレーンの動作種としては、吊荷を吊るすワイヤの「巻き上げ」および「巻き下げ」、ブームの「起こし」および「伏せ」、ブームの「伸ばし」および「縮め」、旋回台の「右旋回」および「左旋回」、クレーン動作の「停止」などが挙げられる。また、単位としては、クレーンの変位距離に関する「メートル」および「センチメートル」、クレーンの変位角度に関する「度」などが挙げられる。
信号変換部5は、音声分析部4で求められた操作情報をクレーンの操作を制御する制御信号に変換して無線送信部6に出力する。
無線送信部6は、信号変換部5で変換された制御信号に基づいて変調した送信信号を生成し、アンテナを介して送信信号を無線送信する。
姿勢検出部13は、クレーンの姿勢を検出するものである。ここで、クレーンは、ブーム、旋回台および吊荷を吊るすワイヤを含むものである。また、クレーンの姿勢としては、ブームの伸縮による長さ、ブームの起伏角度、旋回台の旋回角度およびワイヤの巻き出し長さなどが挙げられる。
本体制御部11は、無線受信部8、目標姿勢算出部9およびクレーン操作部10を制御するものである。
目標姿勢算出部9は、制御信号と姿勢検出部13で検出されたクレーンの現姿勢とに基づいてクレーンの目標姿勢を算出する。目標姿勢算出部9は、算出されたクレーンの目標姿勢がクレーンの動作限界内であるか否かを判定し、クレーンの動作限界内あれば制御信号をクレーン操作部10に出力する。
クレーン操作部10は、クレーン車TのクレーンRにクレーン駆動部Dを介して接続されており、制御信号に基づいてクレーン駆動部Dを駆動させることにより、クレーンRが目標姿勢へと変位される。
まず、図1に示すクレーン用音声操作装置の装置本体2が配置されたクレーン車Tによりクレーン作業が行われる。例えば、図2に示すように、クレーン車TのクレーンRにおいてワイヤWに吊荷Nが吊るされ、クレーン車Tに対して障害壁Lの反対側に吊荷Nを降ろすクレーン作業が行われる。このため、クレーン車TのキャビンKにおいてクレーンRを操作する操作者Pは、障害壁Lに遮られて吊荷Nを直接視認できない状況でクレーン作業を行うことになる。ここで、装置本体2はクレーン車TのキャビンKに配置されると共に、指示入力部1は吊荷Nを玉掛けする作業者Sが携帯しているものとする。
このように、無線送信部6から送信する前に音声指示を分析して音声情報を制御信号に変換するため送信量を抑制することができ、無線送信部6から制御信号をスムーズに送信することができる。
本体制御部11は、音声操作モードに切り換えられていないと判定した場合には、制御信号を無線受信部8から出力させず、音声指示によるクレーンRの操作は実行されない。
一方、本体制御部11は、音声指示モードに切り換えられていると判定した場合には、制御信号を無線受信部8から目標姿勢算出部9に出力する。さらに、本体制御部11は、ステップS7で、姿勢検出部13を介してクレーンRの現姿勢を検出し、その姿勢情報を目標姿勢算出部9に出力する。
一方、目標姿勢算出部9は、目標姿勢がクレーンRの動作限界外と判定した場合には、ステップS10に進んで、クレーンRが動作限界内で変位されるように制御信号を修正する。この時、目標姿勢算出部9は、クレーンRが動作限界の直前まで変位するように制御信号を修正することが好ましい。目標姿勢算出部9は、修正した制御信号をクレーン操作部10に出力する。
このように、クレーンRの目標姿勢を予め算出することにより、クレーンRを安全に動作させることができる。
本実施の形態によれば、音声分析部4が音声入力部3に入力された音声指示を分析してクレーンRの目標姿勢を示すクレーンRの変位方向および変位量を操作情報として求めるため、クレーンRを現姿勢から目標姿勢まで定量的に操作することができる。
実施の形態1では、音声分析部4は、クレーンRの動作種と、動作種によるクレーンRの変位量を表す数値と、数値の単位とを操作情報として音声指示から抽出したが、クレーンRの変位方向および変位量を操作情報として求めることができればよく、これに限られるものではない。
例えば、図6に示すように、実施の形態1の指示入力部1において、音声分析部4に換えて音声分析部21を配置すると共に音声情報格納部7に換えて音声情報格納部22を配置することができる。
なお、吊荷Nの移動方向としては、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」および「下」などが挙げられる。また、単位としては、「メートル」および「センチメートル」などが挙げられる。
音声情報格納部22は、吊荷Nの移動方向を表す複数の音声情報と、数値を表す複数の音声情報と、単位を表す複数の音声情報とが予め格納されている。
この音声指示が音声入力部3から音声分析部21に入力されると、音声分析部21は、音声指示に基づいて音声情報格納部22を検索する。音声情報格納部22には、図8に示すように、音声指示に使用される複数の音声情報が吊荷Nの移動方向、吊荷Nの移動距離を表す数値および数値の単位毎に予め格納されている。音声分析部21は、作業者Sの音声指示と音声情報格納部22の複数の音声情報とを比較し、音声指示に類似する吊荷Nの移動方向、数値および単位を吊荷Nの移動情報として抽出する。すなわち、吊荷Nの移動情報として、吊荷Nの移動方向が「後」、数値が「1」、単位が「メートル」であることが得られることになる。なお、音声情報格納部22には、上記の音声情報と同じ意味で一般的に使用される周辺音声も格納しておくことが好ましい。
本実施の形態によれば、音声分析部21が、吊荷Nの移動方向と、吊荷Nの移動距離を表す数値と、数値の単位とを吊荷Nの移動情報として音声指示から抽出し、吊荷Nの移動情報に基づいてクレーンRの変位方向および変位量を算出するため、作業者Sは吊荷Nの移動方向と移動量を音声指示するだけでクレーンRを容易に操作することができる。
上記の実施の形態1および2において、クレーン操作部10は、クレーンRの現姿勢からの動き出しと目標姿勢での停止とをそれぞれ緩やかに行うようにクレーンRを操作することが好ましい。
本実施の形態によれば、クレーンRを緩起動および緩停止させることで、吊荷Nを安全に移動させることができる。
上記の実施の形態1〜3において、音声分析部で求められた操作情報を作業者Sが確認した後に操作情報に基づいてクレーンを操作することが好ましい。
例えば、図10に示すように、実施の形態1の指示入力部1において、音声分析部4と信号変換部5との間に操作確認部41を新たに配置することができる。この操作確認部41は、音声分析部4で求められた操作情報を作業者Sに対して出力するものである。
一方、作業者Sが操作確認部41からの出力内容が音声指示と同じであると判断した場合にはそのまま待機する。音声入力部3に一定時間以上にわたって「停止」の入力がない場合には、操作情報が信号変換部5に出力されて、クレーン操作部10により操作情報に基づくクレーン操作が行われる。
このように、音声分析部が音声指示を分析する規則を予め定めることにより、音声指示の分析速度を向上させることができる。
このように、音声分析部が操作情報の組み合わせが正しいか否かを判定することにより、クレーンRを安全に音声操作することができる。
Claims (7)
- クレーンによる作業を把握する作業者からの音声指示を入力する音声入力部と、
前記音声入力部に入力された前記音声指示を分析することにより、前記クレーンの目標姿勢を示す前記クレーンの変位方向および変位量を操作情報として求める音声分析部と、
前記音声分析部で求められた前記操作情報に基づいて、前記目標姿勢へと前記クレーンを操作するクレーン操作部とを備えるクレーン用音声操作装置。 - 前記音声分析部は、前記クレーンの動作種と、前記動作種による前記クレーンの変位量を表す数値と、前記数値の単位とを前記操作情報として前記音声指示から抽出する請求項1に記載のクレーン用音声操作装置。
- 前記音声分析部は、前記クレーンから吊り下げられた吊荷の移動方向と、前記吊荷の移動距離を表す数値と、前記数値の単位とを前記吊荷の移動情報として前記音声指示から抽出し、前記吊荷の移動情報に基づいて前記クレーンの変位方向および変位量を算出する請求項1に記載のクレーン用音声操作装置。
- 前記音声指示に使用される複数の音声情報を予め格納した音声情報格納部をさらに有し、
前記音声分析部は、前記音声入力部に入力された前記音声指示に基づいて前記音声情報格納部を検索することにより前記操作情報を求める請求項1〜3のいずれか一項に記載のクレーン用音声操作装置。 - 前記クレーンの姿勢を検出する姿勢検出部をさらに有し、
前記クレーン操作部は、前記姿勢検出部で検出された前記クレーンの現姿勢に基づいて前記目標姿勢へと前記クレーンを操作する請求項1〜4のいずれか一項に記載のクレーン用音声操作装置。 - 前記クレーン操作部は、前記クレーンの現姿勢からの動き出しと前記目標姿勢での停止とをそれぞれ緩やかに行うように前記クレーンを操作する請求項1〜5のいずれか一項に記載のクレーン用音声操作装置。
- 前記音声分析部で求められた前記操作情報を前記作業者に対して出力する操作確認部をさらに有し、
前記クレーン操作部は、前記操作確認部から出力された前記操作情報を前記作業者が確認した後に前記クレーンを操作する請求項1〜6のいずれか一項に記載のクレーン用音声操作装置。
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2016
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