JP3226637U - 遠隔作業支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】移動式クレーンの作業において、作業死角を少なくする遠隔作業支援システムを提供する。
【解決手段】少なくとも状態検出器７４と、表示手段２１０と、フックとを有する移動式クレーンの遠隔作業支援システムであって、当該遠隔作業支援システムは、制御手段７０と、複数の撮影手段２０２と、複数の撮影手段との間で撮影情報を送受信可能な送受信手段７２と、を有し、制御手段は、状態検出器に基づく移動式クレーンの作業姿勢に応じて、表示手段に表示させる撮影情報を決定する。
【選択図】図２

Description

本考案は、移動式クレーンの遠隔作業支援システムに関する。

従来より、移動式クレーンによる壁越し作業などにおいて、クレーン本体側に設置された吊荷監視カメラ映像を作業者に知らせる技術が知られている。しかしながら、上記の吊荷監視カメラ映像では、吊荷と荷物の距離がわからないという問題点があった。

近年、身体に取り付けて持ち歩くことが可能であるウェアラブル端末が注目されている。移動式クレーンを用いた作業分野においても、遠隔作業支援用途等においてウェアラブル端末が利用可能であることから、特に注目が集まっている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７−７５００１号公報

しかしながら、公知のウェアラブル端末を用いたクレーン作業においても、対象物間の距離がわからない、及び、撮影している範囲外の状況はわからない、等の問題は依然として解決できない。

本考案は、上記の点に鑑み提案されたものであり、その目的として、一つの側面では、移動式クレーンの作業において、作業死角を少なくする遠隔作業支援システムを提供することにある。

本考案の実施形態に係る遠隔作業支援システムは、
少なくとも状態検出器と、表示手段と、フックとを有する移動式クレーンの遠隔作業支援システムであって、当該遠隔作業支援システムは、
制御手段と、
複数の撮影手段と、
前記複数の撮影手段との間で撮影情報を送受信可能な送受信手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記状態検出器に基づく前記移動式クレーンの作業姿勢に応じて、前記表示手段に表示させる前記撮影情報を決定するよう構成されている。

本考案の実施形態によれば、一つの側面では、移動式クレーンの作業において、作業死角を少なくする遠隔作業支援システムを提供することができる。

本考案の遠隔作業支援システムを備える移動式クレーンとしてのラフテレーンクレーン１の全体構成例の概略図である。 本考案の遠隔作業支援システムを備える移動式クレーンの制御系のブロック図の一例である。 本考案の遠隔作業支援システムを用いた遠隔作業支援のフローの一例を示す図である。 本考案の遠隔作業支援システムを用いた遠隔作業支援の現場の概略を説明するための図である。 本考案の遠隔作業支援システムを用いた遠隔作業支援における、モニタ画像の一例を説明するための図である。

以下、本考案の実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素は例示であり、本考案の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（移動式クレーンの構成例）
図１に、本考案の遠隔作業支援システム１００を備える移動式クレーンとしてのラフテレーンクレーン１の全体構成例の概略図を示す。以下の実施例では、ラフテレーンクレーン１を例にして説明するが、これに限定されるものではなく、オールテレーンクレーンなどの移動式クレーンに広く本考案を適用できる。

本実施例のラフテレーンクレーン１は、図１に示すように、走行機能を有する車両の本体部分となる車体１０と、車体１０の四隅に設けられたアウトリガ１１，・・・と、車体１０に水平旋回可能に取り付けられた旋回台１２と、旋回台１２に立設されたブラケット１３に取り付けられたブーム１４と、を備えている。

アウトリガ１１は、スライドシリンダを伸縮させることによって、車体１０から幅方向外側にスライド張出／スライド格納可能であるとともに、ジャッキシリンダを伸縮させることによって車体１０から上下方向にジャッキ張出／ジャッキ格納可能である。

旋回台１２は、旋回用モータの動力を伝達されるピニオンギヤを有しており、このピニオンギヤが車体１０に設けた円形状のギヤに噛み合うことで旋回軸を中心に回動する。旋回台１２は、前方右側に配置された操縦席１８と、後方中央に配置されたブラケット１３と、後方下部に配置されたカウンタウエイト１９と、を有している。

操縦席１８には、クレーン１の作動全般を制御する制御手段７０及び制御手段７０による制御信号に基づいて、各撮影手段が撮影した画像（又は動画）を表示する表示手段２１０が設けられている。

ブーム１４は、基端ブーム１４１と中間ブーム１４２と先端ブーム１４３とによって入れ子式に構成されており、内部に配置された伸縮シリンダによって伸縮できるようになっている。先端ブーム１４３の最先端のブームヘッド１４４にはシーブが配置され、シーブにワイヤロープ１６が掛け回されてフックブロック１７が吊下げられている。

最も外側の基端ブーム１４１は、付け根部がブラケット１３に水平に設置された支持軸に回動自在に取り付けられており、支持軸を回転中心として上下に起伏できるようになっている。さらに、ブラケット１３と基端ブーム１４１の下面との間には、起伏シリンダ１５が架け渡されており、起伏シリンダ１５を伸縮することでブーム１４全体を起伏することができる。

より具体的には、クレーン１は、アクチュエータとして、ジャッキシリンダ、スライドシリンダ、旋回モータ、起伏シリンダ、伸縮シリンダ、メインウインチモータ及びサブウインチモータを備えている。これらのアクチュエータは、制御手段７０によって制御されることで、クレーン１が作動する。

制御手段７０は、バス、演算装置、記憶装置などのコンピュータを有する。制御手段７０は、旋回レバー、起伏レバー、伸縮レバー、メインウインチレバーなどからの操作信号を受信して各バルブの移動方向及び移動量を演算し、コントロールバルブに信号を送信することによってアクチュエータを制御する。

また、最も内側の先端ブーム１４３のブームヘッド１４４の近傍には、クレーン１の操縦席１８から見えない箇所で作業を行う場合、例えば付近に障害物がある場合や、物と物との間に吊荷を降ろしていく場合等に、安全性、効率性を高める目的で、通常、撮影手段２０８（図４参照）が取り付けられる。

さらに、本実施例のラフテレーンクレーン１では、基端ブーム１４１の側面に、ジブ３０及びテンションロッド２０、２０が横抱姿勢にて格納されている。ジブ３０及びテンションロッド２０、２０は、複数のピン（不図示）とサイドアップシリンダ３１とを用いて、装着／格納される。

（制御系の構成例）
次に、図２を参照して、本考案の遠隔作業支援システムの制御系について説明する。図２に、本考案の遠隔作業支援システムを備える移動式クレーンの制御系のブロック図の一例を示す。

本考案の遠隔作業支援システム１００は、クレーン１の作動を制御する制御手段７０を有する。

制御手段７０には、クレーン１の状態を検出する状態検出装置７４が接続されて、各検出装置の出力信号に基づいて、操縦席１８の表示手段２１０及び／又は操縦席１８にいる作業者Ｏ１（図４参照）が装着しているウェアラブル端末２１２に、表示内容についての制御信号を送信する。表示内容の詳細については後述する。また、状態検出装置７４としては、例えば、ブーム長さ検出器、起伏角度検出器、旋回角度検出器、起伏支持力検出器、荷重検出器に加え、トップジブ固定ピン検出装置、ジブセット格納ピン検出装置、テンションロッド固定ピン検出装置などの近接スイッチ又はリミットスイッチが挙げられる。

また、制御手段７０には、吊荷の位置を検出する吊荷位置検出装置７６が接続されていて、吊荷位置検出装置７６の出力信号に基づいて、操縦席１８の表示手段２１０及び／又は操縦席１８にいる作業者Ｏ１（図４参照）が装着しているウェアラブル端末２１２に、表示内容についての制御信号を送信する。吊荷位置検出装置７６としては、例えば、クレーン１のブームヘッド１４４の近傍に取り付けられる撮影手段２０８等が挙げられる。

さらに、制御手段７０には、クレーン１の外部の端末、例えば現場の作業者Ｐ１のウェアラブル端末２０２（図４参照）の送受信手段２０２ａと通信するための送受信手段７２が接続されている。ウェアラブル端末２０２には、通常、送受信手段２０２ａに加え、ウェアラブル端末２０２の作動を制御するための端末制御手段２０２ｂと、撮影手段２０２ｃとを有する。

（遠隔作業支援方法）
次に、図３を参照して、本考案の遠隔作業支援システムを用いた遠隔作業支援方法について説明する。図３に、本考案の遠隔作業支援システムを用いた遠隔作業支援のフローの一例を示す。

先ず、制御手段７０は、状態検出装置７４及び吊荷位置検出装置７６からの検出信号を受信して、作業開始状態を検出する（ステップＳ１）。また、制御手段７０は、例えば、撮影手段、例えば現場にいる作業者Ｐ１のウェアラブル端末２０２及び／又は現場に備えつけている据付カメラ２０６（図４参照）等から撮影情報（例えば画像情報、動画情報、位置情報等）を取得する（ステップＳ２）。本実施例では、撮影手段として、据付カメラやウェアラブル端末に搭載されたカメラを例として説明するが、この点において限定されず、例えば、所定の軌道に沿って移動する巡回監視システム、ドローンやロボット等に搭載される撮影システム等であっても良い。

次に、制御手段７０は、状態検出装置７４及び吊荷位置検出装置７６からの検出信号に基づき、クレーン１の作業姿勢が変更されたかどうかを判定する（ステップＳ３）。クレーン１の作業姿勢が変更された場合（Ｙｅｓ）、その作業姿勢及び撮影手段（ウェアラブル端末２０２、据付カメラ２０６等）の情報に基づき、操縦席１８の表示手段２１０に表示する撮影情報を抽出する（ステップＳ４）。この際、操縦席１８の作業者Ｏ１がウェアラブル端末２１２を身に着けている場合、そのウェアラブル端末２１２に表示する撮影情報も抽出しても良い。

そして、抽出された撮影情報を、表示手段２１０（及びウェアラブル端末２１２）に送信すると共に撮影情報を表示させることで、遠隔作業支援を終了する（ステップＳ５）。

なお、抽出する撮影情報は、クレーンの状態検出情報、及び、撮影手段２０２、２０４、２０６の位置情報等を利用して、吊荷に最も近い撮影手段からの撮影情報であっても良いし、また、障害物等が存在する場合には、吊荷が撮影されている撮影手段のうち、吊荷に最も近い撮影手段からの撮影情報であっても良いし、その他、クレーンの状態検出情報（例えば作業姿勢）に応じて優先度が高い撮影手段を選択し、その撮影手段からの撮影情報であっても良い。さらに、抽出する撮影情報は、単一の撮影情報のみを抽出する必要はなく、複数、例えば３枚の撮影情報に対して、優先度をつけて優先度順に撮影情報を抽出しても良い。この場合、表示手段２１０の表示領域を、第１の領域２２６、第２の領域２２２及び第３の領域２２４に分割して、第１の領域２２６に最も優先度が高い画像情報を表示し、第２の領域２２２に２番目に優先度が高い画像情報を表示し、第３の領域２２４に最も優先度が低い画像情報を表示する構成であっても良い。

（実施例）
次に、具体的な実施例を参照して、本考案の遠隔作業支援について、より詳細に説明する。図４に、本考案の遠隔作業支援システムを用いた遠隔作業支援の現場の概略を説明するための図を示す。また、図５に、本考案の遠隔作業支援システムを用いた遠隔作業支援における、モニタ画像の一例を説明するための図を示す。

図４に示す例では、例えば、現場の作業者Ｐ１がウェアラブル端末２０２を装着し、現場の作業者Ｐ２がウェアラブル端末２０４を装着し、また、現場の据付カメラ２０６が備えつけられている。また、図４の左上に示すように、操縦席１８では、ウェアラブル端末２１２を装着した作業者Ｏ１が、表示手段２１０を見ている様子を示している。

表示手段２１０の表示領域は、複数の領域、例えば、第１の領域２２６、第２の領域２２２及び第３の領域２２４に分割されている。

図３を参照して説明したフローによりウェアラブル端末２０２からの撮影情報、ウェアラブル端末２０４からの撮影情報及び据付カメラ２０６からの撮影情報に対して、制御手段は優先度を判定し、図５に示す例では、第１の領域２２６にウェアラブル端末２０２からの撮影情報を、第２の領域２２２にウェアラブル端末２０４からの撮影情報を、第３の領域２２４に据付カメラ２０６からの撮影情報を表示している。

また、表示手段２１０には、各撮影手段２０２、２０４、２０６からの撮影情報のみを表示させても良いが、位置情報検出器を有する撮影手段を用いる場合、図示しないモード切替ボタンやタッチパネルの操作等により、表示手段２１０に、クレーン１や、各撮影手段２０２、２０４、２０６の位置情報を表示しても良い。図５には、一例として、第１の領域に、各撮影手段２０２、２０４、２０６の位置情報を表示し、第２の領域２２２にウェアラブル端末２０４からの撮影情報を、第３の領域２２４に据付カメラ２０６からの撮影情報を表示する例についても示している。さらにこの場合、例えば、表示手段２１０に、撮影手段２０２、２０４、２０６からの撮影情報を表示して、作業者Ｏ１のウェアラブル端末２１２に、撮影手段２０２、２０４、２０６の位置情報を表示しても良いし、その逆であっても良い。

本考案は、優先順位が高い撮影手段からの撮影情報を、操縦席１８の表示手段２１０及び／又は作業者Ｏ１のウェアラブル端末２１２に自動表示させることができる。そのため、作業者Ｏ１は、クレーン操作に集中したまま、操縦席１８からの死角映像を得ることができるため、より安全で効率的な作業が達成できる。また、撮影手段として、今後普及が広まるであろうウェアラブル端末を利用することで、刻一刻と変化する作業姿勢及び吊荷位置に対応して、最適な撮影を取得、表示することができる。さらに、撮影手段として、据付カメラを利用することで、作業者が立ち入れない位置での撮影情報を取得、表示することができるため、より安全性が高まる。

１、１００ ラフテレーンクレーン
１０ 車体
１１ アウトリガ
１２ 旋回台
１３ ブラケット
１４ ブーム
１５ 起伏シリンダ
１６ ワイヤロープ
１７ フックブロック
１８ 操縦席
１９ カウンタウエイト
２０ テンションロッド
３０ ジブ
３１ サイドアップシリンダ
７０ 制御手段
７２ 送受信手段
７４ 状態検出装置
７６ 吊荷位置検出装置
１４１ 基端ブーム
１４２ 中間ブーム
１４３ 先端ブーム
１４４ ブームヘッド
２０２ ウェアラブル端末
２０４ ウェアラブル端末
２０６ 据付カメラ
２１０ 表示手段
２１２ ウェアラブル端末
２２２ 第２の領域
２２４ 第３の領域
２２６ 第１の領域

Claims (4)

1. 少なくとも状態検出器と、表示手段と、フックとを有する移動式クレーンの遠隔作業支援システムであって、当該遠隔作業支援システムは、
   制御手段と、
   複数の撮影手段と、
   前記複数の撮影手段との間で撮影情報を送受信可能な送受信手段と、
   を有し、
   前記制御手段は、前記状態検出器に基づく前記移動式クレーンの作業姿勢に応じて、前記表示手段に表示させる前記撮影情報を決定する、
   遠隔作業支援システム。
2. 前記撮影手段は、据付カメラ、ウェアラブル端末に搭載されたカメラ、所定の軌道に沿って移動する巡回監視システム、並びに／若しくは、ドローン及び／又はロボットに搭載された撮影システムを含む、
   請求項１に記載の遠隔作業支援システム。
3. 前記複数の撮影手段は、位置情報検出器を含み、
   前記制御手段は、前記位置情報検出器に基づく前記複数の撮影手段の位置情報と、前記状態検出器に基づく前記フックの位置情報とから、前記表示手段に表示させる前記撮影情報を決定する、
   請求項１又は２に記載の遠隔作業支援システム。
4. 前記表示手段は、複数の表示領域を有し、
   前記制御手段は、前記複数の撮影手段からの撮影情報を、前記撮影手段と前記フックとの間の距離に基づいて、前記複数の表示領域に表示させる、
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載の遠隔作業支援システム。