JP6132886B2 - レバー装置及び遠隔制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、レバー装置に関し、特にレバー装置に適用される誤操作防止技術に関する。

クレーン等の重機を操作対象として遠隔で操作する技術が、従来から提案されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、操作対象と遠隔制御装置との間で通信を行い、遠隔制御装置から操作対象へ操作信号を送信することにより操作対象の動作を制御する。そして、その様な遠隔制御装置として、レバー操作による遠隔操作を可能にしたものが存在する。

具体的には、遠隔制御装置は、レバー装置を備えており、オペレータによるレバー装置の操作に応じた操作信号が、操作対象へ向けて送信される。

一方で、オペレータが操作対象の操作を中断しているときであっても、オペレータの意図に反してレバー装置に外力が加わる虞があった。例えば、オペレータの身体がレバー装置に接触した場合や、作業現場での落下物や転倒物がレバー装置に接触した場合などが考えられる。この様な誤操作は、操作対象の危険な動作を引き起こし、重大な事故に繋がる虞があった。このため、レバー装置には、高い安全性を実現させるものが要求されている。

そこで、誤操作を防止するべく、次の様なレバー装置が提案されている。即ち、レバー装置は、レバー本体と、その頭部に設けられた安全スイッチとで構成される。そして、安全スイッチが押下されている期間中、レバー本体の操作に応じた操作信号が、操作対象へ向けて送信される。この様なレバー装置によれば、オペレータの意図に反してレバー装置に外力が加わった場合でも、安全スイッチが押下されない限り、操作信号は送信されず、従って操作対象の動作も起こらない。

特開平０７−３１２１４６号公報

しかしながら、安全スイッチが設けられた場合でも、オペレータの意図に反して、安全スイッチが押下され、且つ、レバー装置に外力が加わる虞があった。安全スイッチが不用意に押下されることを防止するべく、レバー本体の頭部に、安全スイッチを部分的に包囲するガードリングを設ける技術が存在する。しかし、このガードリングには、レバー本体を握った状態での親指による安全スイッチの押下を可能にするべく、親指を通すための切欠きが設けられている。このため、ガードリングによっても安全スイッチの不用意な押下を防止することができない状況は起こり得る。

そこで本発明の目的は、高い安全性を実現させることが可能なレバー装置を提供することである。

本発明に係るレバー装置は、レバー本体と、第１操作許容スイッチと、第２操作許容スイッチとを備える。第１操作許容スイッチ及び第２操作許容スイッチは、両方が押下されたときにレバー本体の操作を許容するものである。そして、第１操作許容スイッチは、レバー本体の頭部に設けられ、第２操作許容スイッチは、レバー本体の胴部に設けられている。

上記レバー装置によれば、オペレータがレバー本体を握った状態で第１操作許容スイッチを押下するといった状況以外には、第１操作許容スイッチと第２操作許容スイッチの両方が同時に押下される状況が生じ難い。ここで、オペレータがレバー本体を握るのは、操作を意図したときである。よって、オペレータが操作を意図したとき以外には、たとえオペレータの意図に反してレバー本体が動作したとしても、その動作が許容されることはない。よって、誤操作が防止され易くなる。

上記レバー装置の具体的な構成において、第２操作許容スイッチはボタンスイッチであり、そのボタン部は、胴部の表面から突出した位置と、先端面が胴部の表面と実質的に同一面で揃う位置との間で、往復移動することが可能である。この構成によれば、レバー本体を握るといったオペレータの通常の動作により、第２操作許容スイッチの押下が実行されることになる。よって、オペレータには、第２操作許容スイッチを押下することについて特段の意図的な操作が必要とされず、従って操作の煩わしさを生じさせない。

上記レバー装置の他の具体的な構成において、レバー本体の胴部のうち、第２操作許容スイッチが設けられている部分が、隆起している。この構成によれば、レバー本体を握るといったオペレータの通常の動作により、第２操作許容スイッチの押下が実行されることになる。

上記レバー装置の他の具体的な構成において、レバー装置は、制御部を更に備える。そして、制御部は、第１操作許容スイッチ及び第２操作許容スイッチの両方が押下されたことを検知している期間中、レバー本体の操作に応じた操作信号を出力する。尚、制御部は、第１操作許容スイッチ及び第２操作許容スイッチの少なくとも何れか一方が押下されていないときに、そのことを示す信号を出力してもよい。但し、この様な信号は、レバー本体の操作に応じて出力される操作信号とは区別される。

本発明に係るレバー装置によれば、高い安全性を実現させることができる。

本発明の実施形態に係るレバー装置が適用された遠隔制御装置を左側から見た斜視図である。 遠隔制御装置を右側から見た斜視図である。 第２操作許容スイッチのオフ状態及びオン状態をそれぞれ示した断面図（ａ）及び（ｂ）である。 遠隔制御装置のブロック図である。

以下、本発明の実施形態に係るレバー装置を遠隔制御装置に適用した場合について、図面に沿って具体的に説明する。

［１］遠隔制御装置及びレバー装置の構成
図１及び図２に示される様に、遠隔制御装置は、装置本体１と、左レバー装置２と、右レバー装置３とを備える。この遠隔制御装置は、クレーン等の操作対象を遠隔操作する際に用いられるものである。尚、操作対象は、クレーン等の重機に限らず、ロボット等の機器であってもよい。又、遠隔制御装置と操作対象との間で行う通信は、無線通信であってもよいし、有線通信であってもよい。

オペレータは、通常、腹部前面の位置に遠隔制御装置を携帯し、その状態で遠隔制御装置を使用する。尚、図１及び図２において、装置本体１の側面１ｂが、通常、オペレータに接触する面となる。遠隔制御装置の携帯には、例えば、ストラップ及びベルト（何れも図示せず）が用いられる。ストラップ及びベルトは何れも、装置本体１に取り付けられる。そして、ストラップは、オペレータの首や肩に架けて使用され、ベルトは、オペレータの腰に巻いて使用される。尚、遠隔制御装置の携帯には、ストラップ及びベルトの何れか一方のみが用いられてもよい。

左レバー装置２及び右レバー装置３は何れも、装置本体１の天面１ａに設けられている。具体的には、左レバー装置２及び右レバー装置３は、遠隔制御装置の使用状態においてオペレータから見て左右にそれぞれ位置する様に、設けられている。即ち、左レバー装置２は、オペレータによる左手での操作が可能となる位置に配され、右レバー装置３は、オペレータによる右手での操作が可能となる位置に配されている。

左レバー装置２は、左レバー本体２０と、第１操作許容スイッチ２１と、第２操作許容スイッチ２２とを備える。右レバー装置３は、右レバー本体３０と、第１操作許容スイッチ３１と、第２操作許容スイッチ３２とを備える。左レバー本体２０は、その延びた方向が天面１ａに対して垂直となる姿勢を中立姿勢として、その中立姿勢からの傾動が可能となる様に天面１ａに設けられている。右レバー本体３０は、その延びた方向が天面１ａに対して垂直となる姿勢を中立姿勢として、その中立姿勢からの傾動が可能となる様に天面１ａに設けられている。尚、左レバー本体２０の中立姿勢は、左レバー本体２０の延びた方向が天面１ａに対して垂直となる姿勢から傾けて設定されてもよい。右レバー本体３０についても同様である。

遠隔制御装置の使用状態において、遠隔制御装置は、左レバー本体２０及び右レバー本体３０が次の様な状態となる様に配されることが、レバーの操作性が向上する点で好ましい。即ち、中立姿勢にある左レバー本体２０及び右レバー本体３０の延びた方向が、オペレータから見て前方且つ斜め上方を向いていることが、好ましい。この様な状態は、例えば、上述したストラップやベルトの長さを調整したり、これらの装置本体１への取付け位置を調整したりすることにより実現される。

左レバー装置２において、第１操作許容スイッチ２１及び第２操作許容スイッチ２２は、それらの両方が押下されている期間中、後述する制御を通じて左レバー本体２０の操作を許容するものである。即ち、第１操作許容スイッチ２１及び第２操作許容スイッチ２２は、安全スイッチとして機能することにより、左レバー装置２に高い安全性を持たせる。具体的な構成は、以下の通りである。

左レバー装置２において、第１操作許容スイッチ２１は、左レバー本体２０の頭部２０１に設けられたボタンスイッチであり、左レバー本体２０が左手で握られた状態で左手の親指により操作されるものである。

具体的には、第１操作許容スイッチ２１のボタン部２１０は、第１操作許容スイッチ２１がオフ状態となるときの位置であるオフ位置と、そのオフ位置から押し込まれて第１操作許容スイッチ２１がオン状態となるときの位置であるオン位置との間で、往復移動することが可能である。又、ボタン部２１０は、バネ等の付勢手段によりオン位置からオフ位置へ向けて付勢されている。従って、ボタン部２１０がオフ位置からオン位置へ向けて押下されたとき、ボタン部２１０には、これをオフ位置へ戻さんとする反発力が加わることになる。よって、オペレータが第１操作許容スイッチ２１を放したとき、ボタン部２１０がオフ位置に戻ることにより、第１操作許容スイッチ２１は、自動的にオン状態からオフ状態に切り替わる。

左レバー本体２０の頭部２０１には、第１操作許容スイッチ２１が不用意に押下されることを防止するガードリング２３が設けられている。ガードリング２３は、ボタン部２１０を包囲する一方で、ガードリング２３には、左レバー本体２０を握った状態での親指によるボタン部２１０の押下が可能となる様に、親指を通すための切欠き２３ａが設けられている。

左レバー装置２において、第２操作許容スイッチ２２は、左レバー本体２０の胴部２０２に設けられたボタンスイッチである。本実施形態においては、胴部２０２のうち、左レバー本体２０が左手で握られたときに左手の掌が被さる位置に、第２操作許容スイッチ２２が設けられている。その様な位置として、本実施形態においては、図１に示される様に、左レバー本体２０の左側面２０ａのうちの頭部２０１に近い位置が採用されている。尚、第２操作許容スイッチ２２の設置位置は、これに限定されるものではない。設置位置に関する他の例については、後述の変形例にて説明する。

図３（ａ）及び（ｂ）に示される様に、胴部２０２には、第２操作許容スイッチ２２の設置位置に凹部２０３が形成されており、その凹部２０３に第２操作許容スイッチ２２のボタン部２２０が設置されている。そして、そのボタン部２２０は、突出位置（図３（ａ））と後退位置（図３（ｂ））との間で往復移動することが可能である。ここで、図３（ａ）に示される様に、突出位置は、ボタン部２２０が凹部２０３から迫り出すことにより、ボタン部２２０が胴部２０２の表面（本実施形態において左側面２０ａ）から突出した位置である。この突出位置は、第２操作許容スイッチ２２がオフ状態となる位置として設定される。図３（ｂ）に示される様に、後退位置は、ボタン部２２０が凹部２０３内へ後退することにより、ボタン部２２０の先端面が胴部２０２の表面と同一面で揃う位置（僅かにずれた位置を含む。）である。この後退位置は、第２操作許容スイッチ２２がオン状態になる位置として設定される。

又、ボタン部２２０は、バネ等の付勢手段２２３により後退位置から突出位置へ向けて付勢されている。従って、ボタン部２２０が突出位置から後退位置へ向けて押下されたとき、ボタン部２２０には、これを突出位置へ戻さんとする反発力が加わることになる。よって、オペレータが第２操作許容スイッチ２２を放したとき、ボタン部２２０が突出位置に戻ることにより、第２操作許容スイッチ２２は、自動的にオン状態からオフ状態に切り替わる。

第１操作許容スイッチ２１は、左レバー装置２を用いた遠隔操作を実行する際に、オペレータにより意図的に押下させるものであることが好ましい。これに対し、第２操作許容スイッチ２２は、それを押下しなければならないことをオペレータが意図せずとも、オペレータが左レバー本体２０を握ったときに自然に押下されるものであることが好ましい。このため、左レバー本体２０が握れられたとき、左手の掌が左レバー本体２０の胴部２０２に沿うことが好ましい。そこで、本実施形態では、図１に示される様に、左レバー本体２０の胴部２０２のうち、第２操作許容スイッチ２２が設けられている部分を隆起させている。具体的には、第２操作許容スイッチ２２が設けられている部分が最も高くなる様に、左レバー本体２０の左側面２０ａを滑らかに湾曲させている。

右レバー装置３において、第１操作許容スイッチ３１及び第２操作許容スイッチ３２は、それらの両方が押下されている期間中、後述する制御を通じて右レバー本体３０の操作を許容するものである。即ち、第１操作許容スイッチ３１及び第２操作許容スイッチ３２は、安全スイッチとして機能することにより、右レバー装置３に高い安全性を持たせる。具体的な構成は、以下の通りである。

右レバー装置３において、第１操作許容スイッチ３１は、右レバー本体３０の頭部３０１に設けられたボタンスイッチであり、右レバー本体３０が右手で握られた状態で右手の親指により操作されるものである。尚、右レバー装置３の第１操作許容スイッチ３１は、左レバー装置２の第１操作許容スイッチ２１と同じ構成を有している。又、左レバー装置２と同様、右レバー装置３にもガードリング３３が設けられている。よって、第１操作許容スイッチ３１及びガードリング３３に関する詳細な説明は省略する。

右レバー装置３において、第２操作許容スイッチ３２は、右レバー本体３０の胴部３０２に設けられたボタンスイッチである。本実施形態においては、胴部３０２のうち、右レバー本体３０が右手で握られたときに右手の掌が被さる位置に、第２操作許容スイッチ３２が設けられている。その様な位置として、本実施形態においては、図２に示される様に、右レバー本体３０の右側面３０ａのうちの頭部３０１に近い位置が採用されている。尚、第２操作許容スイッチ３２の設置位置は、これに限定されるものではない。設置位置に関する他の例については、後述の変形例にて説明する。

右レバー装置３の第２操作許容スイッチ３２は、左レバー装置２の第２操作許容スイッチ２２と同じ構成を有している（図３（ａ）及び（ｂ）参照）。よって、第２操作許容スイッチ３２に関する詳細な説明は省略する。

第１操作許容スイッチ３１は、右レバー装置３を用いた遠隔操作を実行する際に、オペレータにより意図的に押下させるものであることが好ましい。これに対し、第２操作許容スイッチ３２は、それを押下しなければならないことをオペレータが意図せずとも、オペレータが右レバー本体３０を握ったときに自然に押下されるものであることが好ましい。このため、右レバー本体３０が握れられたとき、右手の掌が右レバー本体３０の胴部３０２に沿うことが好ましい。そこで、本実施形態では、図２に示される様に、右レバー本体３０の胴部３０２のうち、第２操作許容スイッチ３２が設けられている部分を隆起させている。具体的には、第２操作許容スイッチ３２が設けられている部分が最も高くなる様に、右レバー本体３０の右側面３０ａを滑らかに湾曲させている。

［２］遠隔制御装置及びレバー装置での制御
図４に示される様に、左レバー装置２は、制御部２５を更に備える。制御部２５は、左レバー装置２の第１操作許容スイッチ２１及び第２操作許容スイッチ２２の各々について、オン状態であるか否かを判断する。そして、「第１操作許容スイッチ２１及び第２操作許容スイッチ２２の何れもがオン状態（押下された状態）である」と制御部２５が判断したとき（即ち、第１操作許容スイッチ２１及び第２操作許容スイッチ２２の両方が同時にオン状態であることを制御部２５が検知したとき）、制御部２５は次の様な制御を行う。即ち、制御部２５は、第１操作許容スイッチ２１及び第２操作許容スイッチ２２の両方が同時にオン状態であることを検知している期間中、オペレータによる左レバー本体２０の操作に応じた操作信号を出力する。尚、制御部２５によるオン状態の検知は、例えば、接触式又は非接触式のセンサを用いて行われる。出力された操作信号は、遠隔制御装置に設けられた送信部４を通じて、操作対象へ向けて送信される。

尚、制御部２５は、第１操作許容スイッチ２１及び第２操作許容スイッチ２２の少なくとも何れか一方がオフ状態（押下されていない状態）であるとき、そのことを示す信号を出力してもよい。但し、この様な信号は、左レバー本体２０の操作に応じて出力される操作信号とは区別される。

同様に、右レバー装置３は、制御部３５を更に備える。制御部３５は、右レバー装置３の第１操作許容スイッチ３１及び第２操作許容スイッチ３２の各々について、オン状態であるか否かを判断する。そして、「第１操作許容スイッチ３１及び第２操作許容スイッチ３２の何れもがオン状態（押下された状態）である」と制御部３５が判断したとき（即ち、第１操作許容スイッチ３１及び第２操作許容スイッチ３２の両方が同時にオン状態であることを制御部３５が検知したとき）、制御部３５は次の様な制御を行う。即ち、制御部３５は、第１操作許容スイッチ３１及び第２操作許容スイッチ３２の両方が同時にオン状態であることを検知している期間中、オペレータによる右レバー本体３０の操作に応じた操作信号を出力する。尚、制御部３５によるオン状態の検知は、例えば、接触式又は非接触式のセンサを用いて行われる。出力された操作信号は、送信部４を通じて、操作対象へ向けて送信される。

尚、制御部３５は、第１操作許容スイッチ３１及び第２操作許容スイッチ３２の少なくとも何れか一方がオフ状態（押下されていない状態）であるとき、そのことを示す信号を出力してもよい。但し、この様な信号は、右レバー本体３０の操作に応じて出力される操作信号とは区別される。

本実施形態のレバー装置によれば、オペレータが左レバー本体２０を握った状態で第１操作許容スイッチ２１を押下するといった状況以外には、第１操作許容スイッチ２１と第２操作許容スイッチ２２の両方が同時に押下される状況が生じ難い。ここで、オペレータが左レバー本体２０を握るのは、左レバー装置２の操作を意図したときである。従って、オペレータが操作を意図したとき以外には、たとえオペレータの意図に反して左レバー本体２０が動作（本実施形態では傾動）したとしても、その動作が許容されることはない。即ち、左レバー本体２０の動作に応じた操作信号が、オペレータの意図に反して送信部４から送信されてしまうことがない。

同様に、オペレータが右レバー本体３０を握った状態で第１操作許容スイッチ３１を押下するといった状況以外には、第１操作許容スイッチ３１と第２操作許容スイッチ３２の両方が同時に押下される状況が生じ難い。ここで、オペレータが右レバー本体３０を握るのは、右レバー装置３の操作を意図したときである。従って、オペレータが操作を意図したとき以外には、たとえオペレータの意図に反して右レバー本体３０が動作（本実施形態では傾動）したとしても、その動作が許容されることはない。即ち、右レバー本体３０の動作に応じた操作信号が、オペレータの意図に反して送信部４から送信されてしまうことがない。

よって、本実施形態の遠隔制御装置によれば、誤操作が防止され易く、従って高い安全性が実現される。しかも、左レバー本体２０を握るといったオペレータの通常の動作により、第２操作許容スイッチ２２の押下が実行される。同様に、右レバー本体３０を握るといったオペレータの通常の動作により、第２操作許容スイッチ３２の押下が実行される。よって、オペレータには、第２操作許容スイッチ２２及び３２を押下することについて特段の意図的な操作が必要とされず、従って操作の煩わしさを生じさせない。

［３］変形例
左レバー装置２において、第２操作許容スイッチ２２は、胴部２０２のうち、左レバー本体２０が左手で握られたときに左手の何れかの指が接触する位置に設けられてもよい。その様な位置として、例えば次の様な位置が考えられる。即ち、親指が接触する位置として、左レバー本体２０の側面のうち、遠隔制御装置の使用状態においてオペレータの方を向く面２０ｂ（図１参照）内の何れかの位置が考えられる。親指以外の指（人差し指、中指、薬指、小指）が接触する位置として、それらの指の付け根部分に対応させて、左レバー本体２０の側面のうち、遠隔制御装置の使用状態においてオペレータの方を向く面２０ｂとは反対側の面２０ｃ（図２参照）内の何れかの位置が考えられる。親指以外の指が接触する位置として、それらの指の先端部分に対応させて、左レバー本体２０の右側面２０ｄ（図２参照）内の何れかの位置が考えられる。

この様な第２操作許容スイッチ２２の設置位置の変更に伴い、胴部２０２の形状が、オペレータが左レバー本体２０を握ったときに第２操作許容スイッチ２２が自然に押下される様に変形されてもよい。このとき、左レバー本体２０の胴部２０２のうち、第２操作許容スイッチ２２が設けられる部分を、隆起させてもよいし、窪ませてもよい。

左レバー装置２と同様、右レバー装置３においても、第２操作許容スイッチ３２の設置位置を変更することができる。又、第２操作許容スイッチ３２の設置位置の変更に伴い、胴部３０２の形状を変形することができる。

更に、上述した遠隔制御装置の各部構成は、レバー装置を１つしか持たない遠隔制御装置や、レバー装置を３つ以上備えた遠隔制御装置などにも適用することができる。又、上述した左レバー装置２及び右レバー装置３の各部構成は、遠隔制御装置に限らず、高い安全性を必要とする各種装置に適用することができる。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。更に、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ 装置本体
１ａ 天面
１ｂ 側面
２ 左レバー装置
３ 右レバー装置
４ 送信部
２０ 左レバー本体
２０ａ 左側面
２０ｂ、２０ｃ 面
２０ｄ 右側面
２１ 第１操作許容スイッチ
２２ 第２操作許容スイッチ
２３ ガードリング
２３ａ 切欠き
２５ 制御部
３０ 右レバー本体
３０ａ 右側面
３１ 第１操作許容スイッチ
３２ 第２操作許容スイッチ
３３ ガードリング
３５ 制御部
２０１、３０１ 頭部
２０２、３０２ 胴部
２０３ 凹部
２１０ ボタン部
２２０ ボタン部
２２３ 付勢手段

Claims (4)

1. スティック型のレバー本体と、
   両方が押下されたときに前記レバー本体の操作を許容する第１操作許容スイッチ及び第２操作許容スイッチと、
   制御部と、
   を備え、
   前記第１操作許容スイッチは、前記レバー本体の頭部に設けられたボタンスイッチであり、
   前記第２操作許容スイッチは、前記レバー本体の胴部に設けられたボタンスイッチであり、
   前記制御部は、前記第１操作許容スイッチ及び前記第２操作許容スイッチの両方が押下されているときには、前記レバー本体の操作に応じた操作信号を出力する一方で、前記第１操作許容スイッチ及び前記第２操作許容スイッチの少なくとも何れか一方が押下されていないときには前記操作信号を出力しない、レバー装置。
2. 前記第２操作許容スイッチのボタン部は、前記胴部の表面から突出した位置と、先端面が前記胴部の表面と実質的に同一面で揃う位置との間で、往復移動することが可能である、請求項１に記載のレバー装置。
3. 前記レバー本体の前記胴部のうち、前記第２操作許容スイッチが設けられている部分が、隆起している、請求項１又は２に記載のレバー装置。
4. 請求項１〜３の何れかに記載のレバー装置と、
   前記レバー装置の前記制御部が前記操作信号を出力したとき、当該操作信号を、無線通信で制御対象へ送信する送信部と、
   を備える、遠隔制御装置。

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