JP2019163122A - Work vehicle and remote control terminal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、作業車両及び遠隔操作端末に関する。 The present invention relates to a work vehicle and a remote control terminal.
従来から、移動式クレーンや高所作業車等の作業装置を備える作業車両が知られている。また近年、作業車両の作業装置を遠隔操作端末を用いて遠隔操作可能とする技術が提案されている。遠隔操作端末を用いた作業では、操縦者が作業装置の操作装置から離れた吊り荷近傍又は吊り荷の目標位置において吊り荷の移動状態を確認しながら作業を行うことができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, work vehicles including work devices such as a mobile crane and an aerial work vehicle are known. In recent years, a technique has been proposed in which a work device of a work vehicle can be remotely operated using a remote operation terminal. In the work using the remote operation terminal, the operator can perform the work while confirming the moving state of the suspended load in the vicinity of the suspended load or the target position of the suspended load that is away from the operating device of the working device.
例えば、特許文献1には、クレーンのブームに設けられたカメラでフックを含む画像を撮影し、その画像にフックの移動方向を重畳して表示する画像表示装置が開示されている。これにより、操縦者はフックの移動方向を認識しやすい。 For example, Patent Literature 1 discloses an image display device that captures an image including a hook with a camera provided on a boom of a crane and displays the moving direction of the hook superimposed on the image. Thereby, the operator can easily recognize the moving direction of the hook.
そこで、上記の遠隔操作端末において、特許文献1のようにフックの移動方向を表示すれば、操縦者は遠隔操作端末上でフックの移動方向を確認できると考えられる。しかしながら、操縦者がフックの移動方向を確認できるのは遠隔操作端末を操作してからであり、操作前には確認できない。作業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刻々と変化するため、遠隔操作端末の操縦者は、自身と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を操作する必要があった。 Therefore, if the movement direction of the hook is displayed in the above-described remote operation terminal as in Patent Document 1, it is considered that the operator can confirm the movement direction of the hook on the remote operation terminal. However, the operator can confirm the moving direction of the hook after operating the remote control terminal, and cannot confirm it before the operation. Since the relative positional relationship between the work device and the remote operation terminal changes every moment according to the work situation, the operator of the remote operation terminal always takes into account the relative positional relationship between itself and the work device. It was necessary to operate the operation terminal.
本発明は、作業装置の遠隔操作時における誤操作を抑制し、作業装置の遠隔操作を容易にする作業車両及び遠隔操作端末を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a work vehicle and a remote operation terminal that suppress an erroneous operation at the time of remote operation of the work device and facilitate the remote operation of the work device.
作業車両は、遠隔操作端末と、前記遠隔操作端末によって遠隔操作される作業装置と、前記作業装置を支持する車両と、センサと、前記作業装置及び前記センサを制御する制御装置と、を備える作業車両であって、前記遠隔操作端末は、操作方向基準に基づいて前記作業装置を遠隔操作する端末側操作具を備え、前記制御装置は、前記センサの検出データから前記作業装置に対する前記遠隔操作端末の水平面に投影された方向を算出し、該方向の線上に前記操作方向基準を設定することを特徴とする。 A work vehicle includes a remote operation terminal, a work device remotely operated by the remote operation terminal, a vehicle that supports the work device, a sensor, and the work device and a control device that controls the sensor. The remote operation terminal includes a terminal side operation tool for remotely operating the work device based on an operation direction reference, and the control device is configured to detect the remote operation terminal for the work device based on detection data of the sensor. The direction projected on the horizontal plane is calculated, and the operation direction reference is set on the line of the direction.
上記の遠隔操作端末において、前記センサがカメラであり、前記制御装置は、前記カメラで撮影された画像から前記遠隔操作端末を識別するようにしてもよい。 In the above remote operation terminal, the sensor may be a camera, and the control device may identify the remote operation terminal from an image photographed by the camera.
また、上記の遠隔操作端末において、前記作業装置は、ブームと、前記ブームの基端側から先端側に向けて架け渡されるワイヤロープと、前記ブームの先端側から垂下されて前記ワイヤロープの繰り入れ及び繰り出しによって昇降するフックとを有し、前記カメラは、前記ブームの先端近傍に設けられるようにしてもよい。 Further, in the above remote operation terminal, the work device includes a boom, a wire rope spanned from the base end side of the boom toward the tip end side, and a wire rope suspended from the tip end side of the boom. And a hook that moves up and down by extension, and the camera may be provided near the tip of the boom.
また、上記の作業車両において、前記センサは車両に設けられてもよい。 In the work vehicle, the sensor may be provided in the vehicle.
また、上記の遠隔操作端末において、前記センサがレーダーであってもよい。 In the above remote operation terminal, the sensor may be a radar.
また、上記の遠隔操作端末において、前記遠隔操作端末と通信する通信機を備え、前記遠隔操作端末は、前記通信機と通信する端末側通信機を備え、前記センサが前記通信機であり、前記検出データが方向に対する受信強度の分布データであってもよい。 In the above remote operation terminal, the remote operation terminal includes a communication device that communicates with the remote operation terminal, the remote operation terminal includes a terminal-side communication device that communicates with the communication device, the sensor is the communication device, The detection data may be distribution data of received intensity with respect to the direction.
遠隔操作端末は、作業車両の作業装置を遠隔操作する遠隔操作端末であって、操作方向基準に基づいて前記作業装置を遠隔操作する端末側操作具と、前記作業車両の通信機と通信する端末側通信機と、前記端末側操作具及び前記端末側通信機を制御する端末側制御装置と、を備え、前記端末側制御装置は、前記作業車両のセンサの検出データから前記作業装置に対する前記遠隔操作端末の水平面に投影された方向を算出し、該方向の線上に前記操作方向基準を設定することを特徴とする。 The remote operation terminal is a remote operation terminal for remotely operating a work device of the work vehicle, and a terminal that communicates with a terminal-side operation tool for remotely operating the work device based on an operation direction standard, and a communication device of the work vehicle. A terminal-side communication device, and a terminal-side control device that controls the terminal-side operation tool and the terminal-side communication device. A direction projected on a horizontal plane of the operation terminal is calculated, and the operation direction reference is set on a line of the direction.
本発明によれば、作業装置に対する遠隔操作端末の水平面に投影された方向の線上に操作方向基準を設定することにより、作業装置の遠隔操作時における誤操作を抑制し、作業装置の遠隔操作を容易にすることができる。 According to the present invention, by setting the operation direction reference on the line of the direction projected on the horizontal plane of the remote operation terminal for the work device, it is possible to suppress erroneous operation during remote operation of the work device and facilitate remote operation of the work device. Can be.
以下に、図1と図2とを用いて、本発明の一実施形態に係る作業車両である移動式クレーン(ラフテレーンクレーン)からなるクレーン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。 Below, the crane 1 which consists of a mobile crane (rough terrain crane) which is a work vehicle which concerns on one Embodiment of this invention using FIG. 1 and FIG. 2 is demonstrated. In this embodiment, the rough terrain crane will be described. However, an all terrain crane, a truck crane, a loading truck crane, an aerial work vehicle, or the like may be used.
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及びクレーン装置6を遠隔操作可能な遠隔操作端末32(図2参照)を有する。
As shown in FIG. 1, the crane 1 is a mobile crane that can move to an unspecified location. The crane 1 includes a
車両2は、クレーン装置6を搬送するものである。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。アウトリガ5は、車両2の幅方向両側に油圧によって延伸可能な張り出しビームと地面に垂直な方向に延伸可能な油圧式のジャッキシリンダとから構成されている。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。
The
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ものである。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及びキャビン17等を具備する。
The
旋回台7は、クレーン装置6を旋回可能に構成するものである。旋回台7は、円環状の軸受を介して車両2のフレーム上に設けられる。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。
The swivel base 7 is configured to allow the
アクチュエータである旋回用油圧モータ8は、電磁比例切換バルブ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。つまり、旋回台7は、旋回用バルブ23によって回転操作される旋回用油圧モータ8を介して任意の旋回速度に制御可能に構成されている。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。
The turning
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ものである。ブーム9は、複数のブーム部材から構成されている。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。ジブ9aは、ブーム9のベースブーム部材に設けられたジブ支持部によってベースブーム部材に沿った姿勢で保持されている。ジブ9aの基端は、トップブーム部材のジブ支持部に連結可能に構成されている。
The
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、電磁比例切換バルブ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。伸縮用バルブ24は、伸縮用油圧シリンダ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。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が設けられている。
An expansion / contraction hydraulic cylinder (not shown) that is an actuator is expanded and contracted by an expansion / contraction valve 24 (see FIG. 2) that is an electromagnetic proportional switching valve. The expansion / contraction valve 24 can control the flow rate of the hydraulic oil supplied to the expansion / contraction hydraulic cylinder to an arbitrary flow rate. The
カメラ9bは、荷物W及び荷物W周辺の地物の画像iに加え、遠隔操作端末32を検出する方向算出用画像i(d)を取得するものである。つまり、カメラ9bは遠隔操作端末32を検出するセンサとしても用いられる。カメラ9bは、ブーム9の先端部に設けられている。カメラ9bは、荷物Wの鉛直上方から荷物W及びクレーン1周辺の地物や地形を撮影可能に構成されている。また、カメラ9bは、360°回転可能に構成され、ブーム9の先端を中心とする全方位を撮影することができる。
The
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を吊るものである。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。
The
アクチュエータである起伏用油圧シリンダ12は、ブーム9を起立及び倒伏させ、ブーム9の姿勢を保持するものである。起伏用油圧シリンダ12は、シリンダ部の端部が旋回台7に揺動自在に連結され、ロッド部の端部がブーム9のベースブーム部材に揺動自在に連結されている。起伏用油圧シリンダ12は、電磁比例切換バルブ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。起伏用バルブ25は、起伏用油圧シリンダ12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。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)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。
The hoisting
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)及び繰り出し(巻き下げ)を行うものである。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。
The
メイン用油圧モータは、電磁比例切換バルブ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、任意の繰り入れ及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、電磁比例切換バルブ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、任意の繰り入れ及び繰り出し速度に操作可能に構成されている。
The main hydraulic motor is rotated by a main valve 26m (see FIG. 2) which is an electromagnetic proportional switching valve. The
キャビン17は、操縦席を覆うものである。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)。旋回操作具18は、旋回用油圧モータ8を操作することができる。起伏操作具19は、起伏用油圧シリンダ12を操作することができる。伸縮操作具20は、伸縮用油圧シリンダを操作することができる。メインドラム操作具21mは、メイン用油圧モータを操作することができる。サブドラム操作具21sは、サブ用油圧モータを操作することができる。
The
通信機22(図2参照)は、遠隔操作端末32からの制御信号を受信し、クレーン装置6からの制御情報等を送信するものである。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図示しない通信線を介して制御装置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からの制御情報やカメラ9bからの画像iを図示しない通信線を介して遠隔操作端末32に転送するように構成されている。
The communication device 22 (see FIG. 2) receives a control signal from the
ブーム9の先端部には、GNSS受信機30が設けられている。GNSS受信機30は、全球測位衛星システム(Global Navigation Satellite System)を構成する受信機であって、衛星から測距電波を受信し、受信機の位置座標である緯度、経度、標高を算出するものである。クレーン1は、GNSS受信機30によって、ブーム9の先端の位置座標を取得することができる。
A
図2に示すように、制御装置31は、各バルブを介してクレーン装置6のアクチュエータを制御するものである。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バルブ、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。
As shown in FIG. 2, the
制御装置31は、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、サブドラム操作具21s及びGNSS受信機30に接続され、カメラ9bの画像i及び方向算出用画像i(d)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及びサブドラム操作具21sのそれぞれの操作量及びブーム9の先端の位置座標を取得することができる。
The
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からの制御情報やカメラ9bのカメラ角度θc及びカメラ9bからの画像i等を送信することができる。
The
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及びサブ用バルブ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及びサブ用バルブ26sに制御信号を伝達することができる。
The
制御装置31は、旋回用センサ27、伸縮用センサ28及び起伏用センサ29に接続され、旋回台7の旋回位置、ブーム長さ、起伏角度及び荷物Wの重量を取得することができる。
The
制御装置31は、方向算出用画像i(d)を取得した際のブーム9の水平面に投影した延伸方向に対するカメラ角度θcに基づいてブーム9の先端(カメラ9b)に対する遠隔操作端末32の水平面に投影された方向を算出することができる。
The
制御装置31は、旋回操作具18、起伏操作具19、メインドラム操作具21m及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ことができる。
The
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9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。
The crane 1 configured as described above can move the
次に、図3から図5を用いて遠隔操作端末32について説明する。図3に示すように、遠隔操作端末32は、クレーン装置6を遠隔操作する際に使用するものである。遠隔操作端末32は筐体33、端末側表示装置41、端末側通信機42及び端末側制御装置43(図4参照)等を具備する。筐体33の操作面には、端末側操作具として、方向算出操作具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及び端末側起伏操作具39等が設けられる。遠隔操作端末32は、操作方向基準Boを基準とする吊り荷移動操作具35の操作又は各種端末側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バルブの制御信号を制御装置31に送信する。
Next, the
遠隔操作端末32の操作方向基準Boは、吊り荷移動操作具35の任意の方向への傾倒操作によって移動される荷物Wの移動方向を設定するための基準である。具体的には、操作方向基準Boは、本実施形態において、初期設定として遠隔操作端末32の筐体33の操作面に向かって上方向(以下、単に「遠隔操作端末32の上方向」と記す)に設定されている(破線矢印参照)。操作方向基準Boは、クレーン装置6が移動させる荷物Wの移動方向(ブーム9の先端の作動方向)を算出するため、吊り荷移動操作具35が任意の方向に傾倒操作された際の傾倒角度θ2を算出する基準である。
The operation direction reference Bo of the
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。
The
方向算出操作具34は、ブーム9の先端に対する遠隔操作端末32の方向を算出する指示が入力されるものである。方向算出操作具34は、筐体33の操作面から突出するボタン等から構成されている。方向算出操作具34は、押圧操作されることでカメラ9bを回転させながら方向算出用画像i(d)を撮影させ、遠隔操作端末32を検出させるため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。
The direction calculating
吊り荷移動操作具35は、任意の水平面において任意の方向に任意の速度で荷物Wを移動させる指示が入力されるものである。吊り荷移動操作具35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及び操作スティックの傾倒方向及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、操作方向基準Bo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傾倒角度θ2(図7参照)及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。吊り荷移動操作具35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の傾倒角度θ2の目安として表示されている。
The suspended load moving
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ものである。端末側旋回操作具36は、例えば筐体33の操作面から略垂直に起立した操作スティック及び操作スティックの傾倒方向及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。端末側旋回操作具36は、左旋回を指示する方向及び右旋回を指示する方向にそれぞれ傾倒可能に構成されている。
The terminal side turning
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ものである。端末側伸縮操作具37は、例えば筐体33の操作面から起立した操作スティック及びその傾倒方向及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。端末側伸縮操作具37は、延伸を指示する方向及び収縮を指示する方向にそれぞれ傾倒可能に構成されている。
The terminal side expansion /
端末側メインドラム操作具38m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ものである。端末側メインドラム操作具38mは、例えば筐体33の操作面から起立した操作スティック及びその傾倒方向及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。端末側メインドラム操作具38mは、メインワイヤロープ14の巻き上げを指示する方向及び巻き下げを指示する方向にそれぞれ傾倒可能に構成されている。端末側サブドラム操作具38sについても同様に構成されている。
The terminal-side main
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ものである。端末側起伏操作具39は、例えば筐体33の操作面から起立した操作スティック及びその傾倒方向及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。端末側起伏操作具39は、起立を指示する方向及び倒伏を指示する方向にそれぞれ傾倒可能に構成されている。
The terminal-side
端末側表示装置41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ものである。端末側表示装置41は、液晶画面等の画像表示装置から構成されている。端末側表示装置41は筐体33の操作面に設けられている。端末側表示装置41には、ブーム9から撮影された荷物W及びその周辺の地物の画像iが表示されている。また、端末側表示装置41表示される荷物W及びその周辺の地物の画像iは、算出された遠隔操作端末32の方向に応じて回転して表示される。すなわち、端末側表示装置41には、ブーム9の延伸方向に対する操作方向基準Bo(破線矢印参照)の回転方向が反映された状態で画像iが表示される。
The terminal-
さらに、端末側表示装置41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の傾倒角度θ2の目安として表示されている。
Further, the terminal
図4に示すように、端末側通信機42は、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送信するものである。端末側通信機42は、筐体33の内部に設けられている。端末側通信機42は、カメラ9bで撮影された画像i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42は、端末側制御装置43からの制御情報をクレーン1の通信機22を介して制御装置31に送信するように構成されている。
As shown in FIG. 4, the terminal-
端末側制御装置43は、遠隔操作端末32を制御するものである。端末側制御装置43は、遠隔操作端末32の筐体33内に設けられている。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、方向算出操作具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、端末側表示装置41、端末側通信機42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。
The terminal
端末側制御装置43は、方向算出操作具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及び端末側起伏操作具39に接続され、各端末側操作具の操作スティックの傾倒方向及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、方向算出操作具34の操作信号を取得すると、端末側通信機42を介して制御装置31に遠隔操作端末32の方向を算出する旨の信号を送信するように構成されている。また、端末側制御装置43は、端末側通信機42に接続され、制御装置31の通信機22を介して制御装置31との間で各種情報を送受信することができる。
The terminal
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及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及びサブ用バルブ26sの制御信号を生成することができる。
The terminal-
端末側制御装置43は、方向算出操作具34からの操作信号を取得すると、カメラ9bを回転させながら方向算出用画像i(d)を撮影させ、遠隔操作端末32を検出させるための信号を制御装置31へ送信する。
When acquiring the operation signal from the direction
端末側制御装置43は、制御装置31から通信機22を介してカメラ9bが撮影した画像iを取得することができる。端末側制御装置43は、制御装置31から操作方向基準Boを取得することができる。
The terminal-
端末側制御装置43は、端末側表示装置41に接続され、端末側表示装置41にクレーン装置6の制御装置31から取得した画像i等の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、制御装置31から取得したブーム9の水平面に投影された延伸方向に対する操作方向基準Boの方向に基づいて画像iを回転表示させることができる。
The terminal-
以下に、図5と図6を用いて、制御装置31によるブーム9の先端に対する遠隔操作端末32の水平面に投影された方向の算出と、操作方向基準Boの設定と、遠隔操作端末32による画像iの表示とについて説明する。
The calculation of the direction projected on the horizontal plane of the
図5(a)に示すように、制御装置31は、遠隔操作端末32の方向算出操作具34の操作信号を取得すると、カメラ9bによってブーム9の周囲の撮影を開始する。制御装置31は、カメラ9bで撮影される画像を順次取得し、各画像を解析して遠隔操作端末32を識別する。そして、制御装置31は、画像中に遠隔操作端末32(遠隔操作端末32の操縦者であってもよい)を見つけると、図5(b)に示されるような遠隔操作端末32が画像の中央に位置する方向算出用画像i(d)を取得し、そのときのブーム9の水平面に投影された延伸方向に対するカメラ9bのカメラ角度θcを取得する。そして、制御装置31は、カメラ角度θcに基づいてブーム9の先端(カメラ9b)に対する遠隔操作端末32の水平面に投影された方向D1を算出する。
As shown in FIG. 5A, when the
制御装置31は、算出した方向D1の線L上に操作方向基準Boを設定する。本実施形態では、算出した方向D1の逆方向を操作方向基準Boに設定している。制御装置31は、設定した操作方向基準Boを、通信機22を介して端末側制御装置43に送信する。端末側制御装置43は、制御装置31から操作方向基準Boを取得すると、操作方向基準Boに基づいて、カメラ9bが撮影した荷物Wとその周辺の画像iを回転させて端末側表示装置41に表示させる。
The
具体的には、図5(a)に示すように、遠隔操作端末32の上方向がブーム9の先端に向けられているとして、例えば遠隔操作端末32を保持した操縦者がブーム9の先端方向を向いている状態において、遠隔操作端末32は、遠隔操作端末32の上方向と操作方向基準Boの方向とが略一致している。したがって、端末側表示装置41には、図6に示すように、カメラ9bによって撮影された画像iが、その画像iにおけるブーム9の先端に対する遠隔操作端末32の水平面に投影された方向D1の逆方向と操作方向基準Boの方向とが一致するように表示されている。これにより、端末側表示装置41には、ブーム9の延伸方向に関わらず、操縦者の位置から見たブーム9の延伸方向に合わせて画像iが表示される。
Specifically, as shown in FIG. 5A, assuming that the upward direction of the
次に、図7を用いて、遠隔操作端末32によるクレーン装置6の制御について説明する。図7に示すように、遠隔操作端末32の吊り荷移動操作具35の任意の方向への傾倒操作として、吊り荷移動操作具35の矢印Aaの方向である操作方向基準Boから一方向(右回り方向)に傾倒角度θ2に傾倒操作された場合(矢印参照)、端末側制御装置43は、操作方向基準Boから一方向に傾倒された操作スティックの角度である傾倒角度θ2及び傾倒量についての操作信号を吊り荷移動操作具35の図示しないセンサから取得する。さらに、端末側制御装置43は、取得した操作信号から、荷物Wの移動方向及び傾倒量に応じた移動速度を算出し、それらを制御信号に変換する。制御信号とは、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の制御信号である。そして、遠隔操作端末32は、端末側通信機42によって制御信号を通信機22に送信する。
Next, control of the
これに応じて、制御装置31は、制御信号に従って荷物Wを移動させる(黒塗矢印参照)。つまり、クレーン1は、操作方向基準Boと吊り荷移動操作具35の傾倒方向θ2とに基づいて荷物Wを移動させる。このように、クレーン1は、吊り荷移動操作具35の傾倒操作方向と同一の方向に荷物Wを搬送する。したがって、遠隔操作端末32の操縦者は荷物Wを移動させたい方向に吊り荷移動操作具35を傾倒操作すればよい。よって、クレーン装置6の遠隔操作時における誤操作を抑制し、クレーン装置6の遠隔操作を容易にすることができる。
In response to this, the
なお、上記の実施形態における制御装置31の動作及び端末側制御装置43の動作は一例であり、操作方向基準Boや各制御信号は制御装置31又は端末側制御装置43のどちらで算出するようにしてもよい。例えば、端末側制御装置43がカメラ角度θcに基づいて操作方向基準Boを算出するようにしてもよい。また例えば、上記の実施形態では、端末側制御装置43が伸縮用バルブ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の制御信号を算出する構成としたが、制御装置31が吊り荷移動操作具35の操作信号からこれらの制御信号を算出するようにしてもよい。
Note that the operation of the
また、上記の実施形態では、カメラ9bが回転する構成としたが、他にも一度に全方位を撮影できる全方位カメラ(360°カメラ)を用いる構成とすることもできる。この場合、制御装置31は、全方位カメラで撮影された全方位画像を解析して遠隔操作端末32を識別する。次に、制御装置31は、全方位画像上におけるブーム9の水平面に投影された延伸方向に対する遠隔操作端末32の角度(図5(b)の角度θcに相当)を取得する。そして、制御装置31は、角度θcに基づいてブーム9の先端に対する遠隔操作端末32の水平面に投影された方向D1を算出する。
In the above embodiment, the
上記の実施形態では、遠隔操作端末32を検出するセンサとしてブーム9の先端部に設けられたカメラ9bを用いたが、他にも車両2に設けられたカメラ、車両2に設けられたレーダー、上記の通信機22などを用いることもできる。以下に、第1変形例として車両に設けられた走行補助用カメラ、第2変形例として車両2に設けられた障害物検出用レーダー、第3変形例として通信機22を用いた形態について説明する。
In the above embodiment, the
まず、第1変形例について説明する。図8は、第1変形例の車両2の平面図である。車両2の前後左右の側面にそれぞれ周囲を撮影する走行補助用カメラ2aが設けられている。車両2の走行時には、走行補助用カメラ2aで撮影された画像がキャビン17内の表示装置(図示せず)に表示されることで、キャビン17内の操縦者は目視できない車両2の周囲の状況を把握することができる。また、4つの走行補助用カメラ2aの画像から車両2を俯瞰した俯瞰画像を合成して表示するようにしてもよい。
First, the first modification will be described. FIG. 8 is a plan view of the
クレーン装置6の遠隔操作時には、制御装置31は、走行補助用カメラ2aで撮影された画像を解析して遠隔操作端末32を識別し、遠隔操作端末32を撮影した走行補助用カメラ2aから見た遠隔操作端末32の角度θd及び距離F1を算出する。次に、制御装置31は、遠隔操作端末32を撮影した走行補助用カメラ2aの位置とGNSS受信機30の位置とに基づいて、ブーム9の先端に対する遠隔操作端末32の水平面に投影された方向D1を算出する。その後は上記の実施形態と同様に処理する。このように、走行補助用カメラ2aを遠隔操作端末32を検出するセンサとしても用いることができる。
At the time of remote operation of the
次に、第2変形例について説明する。図9は、第2変形例の車両2の平面図である。車両2の前後左右の角にそれぞれ周囲の障害物を検出するする障害物検出用レーダー2bが設けられている。車両2の走行時には、障害物検出用レーダー2bが車両2の周囲の障害物を検出し、制御装置31は検出された障害物と衝突する可能性がある場合に警告を出力してキャビン内の操縦者に報知する。
Next, a second modification will be described. FIG. 9 is a plan view of the
クレーン装置6の遠隔操作時には、制御装置31は、障害物検出用レーダー2bで検出された検出データを解析して遠隔操作端末32を識別し、遠隔操作端末32を検出した障害物検出用レーダー2bから見た遠隔操作端末32の角度θe及び距離F2を算出する。次に、制御装置31は、遠隔操作端末32を検出した障害物検出用レーダー2bの位置とGNSS受信機30の位置とに基づいて、ブーム9の先端に対する遠隔操作端末32の水平面に投影された方向D1を算出する。その後は上記の実施形態と同様に処理する。このように、障害物検出用レーダー2bを遠隔操作端末32を検出するセンサとしても用いることができる。
During remote operation of the
次に、第3変形例について説明する。クレーン装置6の遠隔操作時に、制御装置31は、通信機22が受信した各方向に対する受信強度の分布データを解析して遠隔操作端末32の方向及び距離を算出する。次に、制御装置31は、通信機22の位置とGNSS受信機30の位置とに基づいて、ブーム9の先端に対する遠隔操作端末32の水平面に投影された方向D1を算出する。その後は上記の実施形態と同様に処理する。このように、通信機22を遠隔操作端末32を検出するセンサとしても用いることができる。
Next, a third modification will be described. At the time of remote operation of the
1 クレーン(作業車両)
2 車両
2a 走行補助用カメラ(センサ)
2b 障害物検出用レーダー(センサ)
6 クレーン装置(作業装置)
9 ブーム
9b カメラ(センサ)
10a メインフック(フック)
11a サブフック(フック)
14 メインワイヤロープ(ワイヤロープ)
16 サブワイヤロープ(ワイヤロープ)
22 通信機
31 制御装置
32 遠隔操作端末
35 吊り荷移動操作具(端末側操作具)
36 端末側旋回操作具(端末側操作具)
37 端末側伸縮操作具(端末側操作具)
38m 端末側メインドラム操作具(端末側操作具)
38s 端末側サブドラム操作具(端末側操作具)
39 端末側起伏操作具(端末側操作具)
42 端末側通信機
43 端末側制御装置
Bo 操作方向基準
1 Crane (work vehicle)
2
2b Radar for obstacle detection (sensor)
6 Crane equipment (work equipment)
9
10a Main hook (hook)
11a Sub hook (hook)
14 Main wire rope (wire rope)
16 Sub-wire rope (wire rope)
22
36 Terminal-side turning tool (terminal-side tool)
37 Terminal side telescopic operating tool (terminal side operating tool)
38m terminal side main drum operation tool (terminal side operation tool)
38s Terminal side sub drum operation tool (Terminal side operation tool)
39 Terminal-side undulation tool (terminal-side tool)
42 Terminal
Claims (7)
前記遠隔操作端末によって遠隔操作される作業装置と、
前記作業装置を支持する車両と、
センサと、
前記作業装置及び前記センサを制御する制御装置と、を備える作業車両であって、
前記遠隔操作端末は、操作方向基準に基づいて前記作業装置を遠隔操作する端末側操作具を備え、
前記制御装置は、前記センサの検出データから前記作業装置に対する前記遠隔操作端末の水平面に投影された方向を算出し、該方向の線上に前記操作方向基準を設定することを特徴とする作業車両。 A remote control terminal;
A work device remotely operated by the remote operation terminal;
A vehicle that supports the working device;
A sensor,
A work vehicle comprising the work device and a control device for controlling the sensor,
The remote operation terminal includes a terminal side operation tool for remotely operating the work device based on an operation direction reference,
The control device calculates a direction projected on a horizontal plane of the remote operation terminal with respect to the work device from detection data of the sensor, and sets the operation direction reference on a line of the direction.
前記制御装置は、前記カメラで撮影された画像から前記遠隔操作端末を識別することを特徴とする請求項1に記載の作業車両。 The sensor is a camera;
The work vehicle according to claim 1, wherein the control device identifies the remote operation terminal from an image captured by the camera.
前記カメラは、前記ブームの先端近傍に設けられることを特徴とする請求項2に記載の作業車両。 The working device includes a boom, a wire rope that extends from the base end side to the tip end side of the boom, and a hook that hangs down from the tip end side of the boom and moves up and down as the wire rope is retracted and extended. And
The work vehicle according to claim 2, wherein the camera is provided near a tip of the boom.
前記遠隔操作端末は、前記通信機と通信する端末側通信機を備え、
前記センサが前記通信機であり、前記検出データが方向に対する受信強度の分布データであることを特徴とする請求項1又は請求項4に記載の作業車両。 A communication device that communicates with the remote control terminal;
The remote control terminal includes a terminal-side communication device that communicates with the communication device,
5. The work vehicle according to claim 1, wherein the sensor is the communication device, and the detection data is distribution data of reception intensity with respect to a direction.
操作方向基準に基づいて前記作業装置を遠隔操作する端末側操作具と、
前記作業車両の通信機と通信する端末側通信機と、
前記端末側操作具及び前記端末側通信機を制御する端末側制御装置と、を備え、
前記端末側制御装置は、前記作業車両のセンサの検出データから前記作業装置に対する前記遠隔操作端末の水平面に投影された方向を算出し、該方向の線上に前記操作方向基準を設定することを特徴とする遠隔操作端末。 A remote operation terminal for remotely operating a work device of a work vehicle,
A terminal side operation tool for remotely operating the work device based on an operation direction reference;
A terminal-side communication device that communicates with a communication device of the work vehicle;
A terminal-side control device that controls the terminal-side operation tool and the terminal-side communication device,
The terminal-side control device calculates a direction projected on a horizontal plane of the remote operation terminal with respect to the work device from detection data of the work vehicle sensor, and sets the operation direction reference on a line of the direction. Remote control terminal.
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