JP7119371B2 - クレーンおよび情報表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、クレーンおよび情報表示方法に関する。

クレーンなどの作業機械は、一般に、機体と、機体に備えられた作業アタッチメントと、を備える。機体には、作業者が搭乗する運転室が配置されている。作業者が、運転室に備えられた操作レバーを操作すると、作業アタッチメントが駆動され、所定の作業動作を実行する。運転室の前面、上面および左右の側面には、それぞれ透明な窓が配置され、作業者の視認性が確保されている。

特許文献１には、運転室のうち運転席の前方に配置された表示装置を備える作業機械が開示されている。表示装置は、作業中の作業アタッチメントの姿勢や作業アタッチメントによって吊り上げられる吊り荷の荷重情報などを表示し、作業者を補助する。また、特許文献２には、運転室の前方であって作業者の足元付近に配置された前側表示装置と、運転室の左側面に配置された側部表示装置と、を備える作業機械が開示されている。前側表示装置は、作業機械の走行に関する情報を表示し、側部表示装置は、作業機械の作業内容に関する情報を表示する。

特開２０１３－７６３８１号公報 特開２０１５－５９０２２号公報

特許文献１に記載された技術では、作業者から見て前方の窓の一部が表示装置によって覆われている。このため、作業者の視界の一部が遮られてしまい、作業者による作業機械の操作性が悪化するという問題があった。また、特許文献２に記載された技術では、作業者が前側表示装置や側部表示装置を見るために、作業中の視線を大きく動かす必要がある。このため、上記と同様に作業機械の操作性が悪化するという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、表示情報によって作業者の視界が継続的に遮られることを抑止しながら、作業者に必要な情報を表示することが可能な情報表示装置およびこれを備えたクレーン、情報表示方法を提供することを目的とする。

本発明の一の局面に係るクレーンは、機体と、作業者が着座する運転席を含む運転室と、ウインチと、前記ウインチから引き出され、先端部にフックが備え付けられたロープと、前記運転室に配置された操作レバーであって、前記フックに接続された吊り荷を上下移動させるために前記ウインチによる前記ロープの巻き取りおよび繰り出し動作のための操作を受け付ける操作レバーと、前記運転室のうち少なくとも前記運転席の前方に配置され、前記作業者の視界を確保する透明な窓部と、前記クレーンの作業情報を含む投影用画像を生成する画像生成部と、前記画像生成部によって生成された前記投影用画像を前記窓部に投影する画像投影部と、所定の指令に応じて前記画像投影部による前記投影用画像の投影と当該投影の停止とを切換えることが可能な投影制御部と、前記窓部における前記投影用画像の投影位置を調整する投影位置調整部と、前記クレーンに備えられ所定の対象物を撮影するカメラに接続されるとともに当該カメラによって撮影されたカメラ画像を前記画像生成部に入力する、カメラ情報入力部と、を備え、前記投影位置調整部は、前記操作レバーが受ける操作に応じた前記ウインチによる前記ロープの巻き取りおよび繰り出し動作に対応して、前記窓部に投影される前記作業情報が前記吊り荷の上下移動に追従して前記窓部上を上下方向に移動するように前記投影用画像の投影位置を調整し、前記画像生成部は、前記作業情報としての前記カメラ画像が含まれる前記投影用画像を生成し、前記カメラは、前記対象物として前記ウインチを撮影し、前記操作レバーが操作されると、当該操作に連動して前記ウインチを含む前記カメラ画像が前記投影用画像として前記窓部に表示される。

本構成によれば、画像投影部は、画像生成部によって生成された、クレーンの作業情報を含む投影用画像を透明な窓部に投影することができる。このため、作業者は窓部に投影された投影用画像を見ながらクレーンの作業情報を確認することができる。また、投影制御部は、所定の指令に応じて画像投影部による投影用画像の投影と投影の停止とを切換えることができる。このため、窓部に投影用画像を投影することが不要な場合には当該投影を停止することができるとともに、投影用画像が必要な場合に投影を開始することができる。この結果、投影用画像によって作業者の視界が継続的に遮られることが抑止される。更に、本構成によれば、クレーンの操作装置が受ける操作に応じて、窓部上において作業情報を移動させることができる。このため、操作レバーの操作とともに移動する作業者の視点に追従するように窓部上の作業情報を移動させることができる。また、本構成によれば、吊り荷が上昇移動する際には、投影される作業情報が窓部上を上昇し、吊り荷が下降移動する際には、投影される作業情報が窓部上を下降する。このため、作業者の視点の上下移動に追従して、当該視点に近い位置に作業情報を投影することができる。更に、本構成によれば、カメラ画像を含む画像を窓部に表示することができる。

上記の構成において、前記運転室に配置され、前記投影用画像の投影と前記投影の停止とを切換えるための前記指令を受け付ける切換指令受付部を更に備え、前記投影制御部所定は、前記切換指令受付部に入力される前記指令に応じて前記画像投影部による前記投影用画像の投影と当該投影の停止とを切換えることが望ましい。

本構成によれば、作業者が切換指令受付部を通じて投影用画像の投影と投影の停止との切換を指示することができる。この結果、作業者の要求に応じた作業情報の投影が可能となる。

上記の構成において、前記運転室に配置され、前記窓部に投影される前記作業情報の種類および配置の少なくとも一方に関する指令を受け付ける投影情報受付部を更に有し、前記画像生成部は、前記投影情報受付部に入力された前記指令に基づいて、前記投影用画像を生成することが望ましい。

本構成によれば、投影情報受付部は、窓部に投影される作業情報の種類および配置の少なくとも一方に関する指令を受け付ける。このため、作業者は、投影情報受付部を通じて投影される作業情報を選択し、必要な作業情報を窓部に投影することができる。

上記の構成において、前記画像投影部は、前記画像を投影するための光を投光する投光部と、当該投光部から投光される前記光の投光角度を変更する投光角度変更部と、を含み、前記投影位置調整部は、前記投光角度変更部を制御することで前記窓部における前記投影用画像の投影位置を調整することが望ましい。

本構成によれば、投影位置調整部が投光角度変更部を制御することで、窓部上の作業情報の投影位置を調整することができる。

上記の構成において、前記作業情報は、前記操作レバーの操作方向および前記クレーンのポイント高さのうちの少なくとも一方を含むことが望ましい。

上記の構成において、前記クレーンに備えられた検出部であって前記クレーンの作動に関する特性値である作動特性値を検出する検出部に接続されるとともに、当該検出部によって検出された前記作動特性値を前記画像生成部に入力する作動情報入力部を更に備え、前記画像生成部は、前記作業情報としての前記作動特性値が含まれる前記投影用画像を生成することが望ましい。

本構成によれば、クレーンの作動特性値を含む画像を窓部に表示することができる。

上記の構成において、前記運転室の内部に配置され、前記画像投影部によって前記窓部に表示される前記投影用画像に対応する模擬画像を表示するモニタを更に備えることが望ましい。

本構成によれば、作業者は、窓部に表示される画像を作業前に予め確認することができる。

上記の構成において、前記モニタに表示される前記模擬画像を編集するための操作を受け付ける模擬画像用被操作部を更に備え、前記画像生成部は、前記模擬画像用被操作部に入力された前記操作に応じて、前記モニタに表示される前記模擬画像および前記窓部に投影される前記投影用画像を編集することが望ましい。

本構成によれば、作業者は、窓部に表示される投影用画像を作業前に予め編集することで、作業中に見やすいように投影用画像を調整することができる。

上記の構成において、前記運転室に配置され、前記画像投影部によって前記窓部に投影される前記投影用画像を編集するための操作を受け付ける投影画像用被操作部を更に備え、前記画像生成部は、前記投影画像用被操作部に入力された前記操作に応じて、前記窓部に投影される前記投影用画像を編集することが望ましい。

本構成によれば、作業者は、運転室において、窓部に表示される画像を見やすいように編集することができる。

上記の構成において、前記投影画像用被操作部は、前記運転室に配置され前記クレーンを操作するための操作を受け付ける操作装置に備えられていることが望ましい。

本構成によれば、作業者は、運転室においてクレーンを操作しながら、窓部に表示される画像を見やすいように編集することができる。

また、本発明の他の局面に係る情報表示方法は、上記のクレーンの前記窓部に画像を投影する情報表示方法であって、前記クレーンの作業情報を含む画像を生成することと、前記運転室のうち少なくとも前記運転席の前方に配置され前記作業者の視界を確保する透明な窓部に前記生成された画像を投影することと、前記クレーンの作動中に、所定の要求に応じて前記画像の投影と当該投影の停止とを切換えることと、を備える。

本構成によれば、作業者は、窓部に投影された投影用画像を見ることでクレーンの作業情報を確認することができるとともに、窓部に投影用画像を投影することが不要な場合には当該投影を停止することができる。この結果、表示情報によって作業者の視界が継続的に遮られることが抑止される。

本発明によれば、表示情報によって作業者の視界が継続的に遮られることを抑止しながら、作業者に必要な情報を表示することが可能なクレーン、情報表示方法が提供される。

本発明の一実施形態に係る作業機械の側面図である。 本発明の一実施形態に係る作業機械の運転室の内部を示す側方断面図である。 本発明の一実施形態に係る作業機械の運転室の内部を示す背面図であって、図２の視線Ｘから見た図である。 本発明の一実施形態に係る作業機械の操作装置に備えられた被操作部の拡大図である。 本発明の一実施形態に係る作業機械のモニタを示す模式図である。 図５の表示部に表示された作業情報を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る作業機械の制御部のブロック図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るクレーン１００（作業機械）の側面図である。なお、図１には、「上」、「下」、「前」および「後」の方向が示されているが、当該方向は、本実施形態に係るクレーン１００の構造を説明するために便宜上示すものであり、本発明に係る作業機械の使用態様などを限定するものではない。

クレーン１００は、地面上で走行可能な下部走行体１と、下部走行体１の上方に配置される上部旋回体２と、起伏部材としてのブーム３と、ガントリ４と、カウンタウエイト５と、を備える。上部旋回体２は、旋回フレーム２１（機体）と、キャブ５０と、を有する。また、キャブ５０は、旋回フレーム２１の前端部に備えられている。キャブ５０は、クレーン１００の運転室に相当する。カウンタウエイト５は、旋回フレーム２１の後端部に配置され、クレーン１００のバランスを保つ機能を有する。

図１に示されるブーム３（作業アタッチメント）は、いわゆるラチス型であり、下部ブーム３Ａと、上部ブーム３Ｂとから構成される。ブーム３は、下端部に備えられたブームフット３Ｓを支点として上部旋回体２の旋回フレーム２１に回動可能に軸支（装着）されている。また、ブーム３は、当該ブーム３の先端部に配置された、ブームポイントシーブ１１と、アイドラシーブ１２と、補助シーブ１３と、を有する。ブーム３は、本発明に係る作業部材として、吊り荷１６の吊り上げを可能とするために、旋回フレーム２１に対して起伏（所定の作業動作を実行）する。

クレーン１００は、ブームガイライン６と、上部スプレッダ７と、下部スプレッダ８と、ガントリ４を構成するコンプレッションメンバ４Ａおよびテンションメンバ４Ｂと、ブーム起伏ウインチ２４と、ブーム起伏ロープ９と、を更に備える。上部スプレッダ７および下部スプレッダ８は、それぞれ複数のシーブからなる。また、上部スプレッダ７は、ブームガイライン６によってブーム３の先端部に接続されている。コンプレッションメンバ４Ａは、上部旋回体２の略中央部から上方かつ後方に向かって立設された支柱である。同様に、テンションメンバ４Ｂは、上部旋回体２の後端部から鉛直上方に立設された支柱であって、コンプレッションメンバ４Ａの上端部に接続されている。ガントリ４は、ガントリシーブ１０を有する。ガントリシーブ１０は、ガントリ４の先端部に配置されている。ブーム起伏ウインチ２４は、上部旋回体２に配置される。ブーム起伏ロープ９は、ブーム起伏ウインチ２４から引き出され、ガントリ４のガントリシーブ１０に掛けられた後、下部スプレッダ８と上部スプレッダ７との間で複数回掛け回される。なお、図１では、説明のためにブーム起伏ウインチ２４がコンプレッションメンバ４Ａとテンションメンバ４Ｂとの間に配置されているが、実際には、ブーム起伏ウインチ２４はキャブ５０よりも旋回中心側の不図示のセンターセクション（旋回フレーム２１）上に配置されている。ブーム起伏ウインチ２４は、ブーム起伏ロープ９の巻き取りおよび繰り出しを行うことで、上部スプレッダ７と下部スプレッダ８との距離を変化させ、ブーム３をガントリ４に対して相対的に回動させながらブーム３を起伏させる。

クレーン１００は、更に、主巻ウインチ２２と、補巻ウインチ２３と、主フック１４と、主巻ロープ１５と、補フック１７と、補巻ロープ１８と、を備える。本実施形態に係るクレーン１００では、主巻ウインチ２２および補巻ウインチ２３は、上部旋回体２に備え付けられている。主巻ウインチ２２から引き出された主巻ロープ１５は、アイドラシーブ１２、ブームポイントシーブ１１に掛けられた後、その先端部には、吊荷用の主フック１４が備え付けられる。そして、主巻ロープ１５は、ブーム３の先端部のブームポイントシーブ１１と、主フック１４に設けられた不図示のシーブブロックのシーブとの間に掛け渡される。従って、主巻ウインチ２２が主巻ロープ１５の巻き取りや繰り出しを行うと、ブームポイントシーブ１１と主フック１４のシーブとの間の距離が変わって、主フック１４に接続された吊り荷１６の巻上げ及び巻下げが行われる。同様に、補巻ウインチ２３から引き出された補巻ロープ１８は、アイドラシーブ１２、補助シーブ１３に掛けられた後、その先端部には補フック１７が備え付けられる。

図２は、本実施形態に係るクレーン１００のキャブ５０の内部を示す側方断面図である。図３は、クレーン１００のキャブ５０の内部を示す背面図であって、図２の視線Ｘから見た図である。図４は、本実施形態に係るクレーン１００の旋回操作レバー２５に備えられたモード切換スイッチ２９（指令受付部、投影画像用被操作部）の拡大図である。

図２を参照して、キャブ５０は、作業者が着座する運転席５３と、運転席５３の周囲に配置される透明な窓部とを含む。当該窓部は、前方窓５１と、天窓５２と、左窓部５０Ｌと、を含む。なお、キャブ５０の右側面にも不図示の右窓部が配置されている。前方窓５１は、キャブ５０の前面部全体に配置され、天窓５２は、キャブ５０の上面部の前側部分に配置されている。なお、キャブ５０の窓部は、本発明の情報表示装置１００Ｓの一部を構成する。当該窓部は、キャブ５０のうち少なくとも運転席５３の前方に配置され作業者の視界を確保するように透明とされている。

クレーン１００は、旋回操作レバー２５と、主巻操作レバー２６と、補巻操作レバー２７と、起伏操作レバー２８と、を備える（図３）。旋回操作レバー２５は、上部旋回体２が下部走行体１に対して旋回する旋回動作のための操作を受け付ける。旋回操作レバー２５は、前後方向に傾動可能とされ、旋回操作レバー２５の傾動方向に応じて、上部旋回体２が下部走行体１に対して左旋回、右旋回する。主巻操作レバー２６は、主巻ウインチ２２による主巻ロープ１５の巻き取り、繰り出し動作のための操作を受け付ける。主巻操作レバー２６は、前後方向に傾動可能とされ、主巻操作レバー２６の傾動方向に応じて、主巻ウインチ２２の巻き取り、繰り出し動作がそれぞれ実行される。補巻操作レバー２７は、補巻ウインチ２３による補巻ロープ１８の巻き取り、繰り出し動作のための操作を受け付ける。補巻操作レバー２７は、前後方向に傾動可能とされ、補巻操作レバー２７の傾動方向に応じて、補巻ウインチ２３の巻き取り、繰り出し動作がそれぞれ実行される。起伏操作レバー２８は、ブーム起伏ウインチ２４によるブーム起伏ロープ９の巻き取り、繰り出し動作のための操作を受け付ける。起伏操作レバー２８は、前後方向に傾動可能とされ、起伏操作レバー２８の傾動方向に応じて、ブーム起伏ウインチ２４の巻き取り、繰り出し動作、すなわち、ブーム３の起立動作、倒伏動作がそれぞれ実行される。なお、図２、図３に示すように、旋回操作レバー２５および主巻操作レバー２６は、運転席５３の前方かつ左方に並んで配置され、補巻操作レバー２７および起伏操作レバー２８は、運転席５３の前方かつ右方に並んで配置されている。また、図２乃至図４に示すように、旋回操作レバー２５の把持部２５Ａには、後記の情報表示装置１００Ｓを操作するためのモード切換スイッチ２９が配置されている。

なお、旋回操作レバー２５、主巻操作レバー２６、補巻操作レバー２７および起伏操作レバー２８は、本発明の操作装置として機能する。操作装置は、キャブ５０に配置されクレーン１００を操作するための操作を受け付ける。また、これらの各レバーは、本発明の検出部として機能する。検出部は、クレーン１００の作動に関する作動特性値を検出する。本実施形態では、各操作レバーが受ける操作方向、操作量が作動特性値に相当する。各検出部は、検出した作動特性値を後記のクレーン制御部８１に入力する。なお、検出部として、その他のセンサなどが用いられてもよい。

更に、クレーン１００は、ブーム角度検出器８５と、張力検出器８６と、主巻ドラムカメラ９１と、補巻ドラムカメラ９２と、起伏ドラムカメラ９３と、後方カメラ９４と、を備える（図１）。

ブーム角度検出器８５は、ブーム３のブームフット３Ｓに備えられており、ブーム３の対地角（ブーム３の中心線の地面に対する角度）を検出する。張力検出器８６は、ガントリ４の先端に備えられており、ブーム起伏ロープ９の張力を検出する。主巻ドラムカメラ９１は、コンプレッションメンバ４Ａの基端部に備えられており、主巻ウインチ２２のドラム部分を上方から撮影する。また、補巻ドラムカメラ９２は、コンプレッションメンバ４Ａに備えられており、補巻ウインチ２３のドラム部分を上方から撮影する。起伏ドラムカメラ９３は、旋回フレーム２１上のエンジンガードに備えられており、ブーム起伏ウインチ２４のドラム部分を後方から撮影する。主巻ドラムカメラ９１、補巻ドラムカメラ９２および起伏ドラムカメラ９３は、各ドラムの回転状態やロープの乱巻きなどを確認するために配置されている。後方カメラ９４は、テンションメンバ４Ｂの上端部に配置され、クレーン１００の後方部分を撮影する。なお、図１では、主巻ドラムカメラ９１～後方カメラ９４の主な撮影方向が矢印で示されている。主巻ドラムカメラ９１、補巻ドラムカメラ９２、起伏ドラムカメラ９３および後方カメラ９４は、本発明のカメラとして機能する。当該カメラは、撮影した対象物の画像情報（カメラ画像）を後記のクレーン１００のカメラ画像制御部８２に入力する。

更に、クレーン１００は、制御部８０と、情報表示装置１００Ｓを備える。図５は、クレーン１００のモニタ７０を示す模式図である。図６は、図５のモニタ７０に表示された作業情報を示す模式図である。図７は、本実施形態に係るクレーン１００の情報表示装置１００Ｓのブロック図である。

制御部８０は、クレーン１００の動作を統括的に制御するもので、制御信号などの受信先として、前述の旋回操作レバー２５、主巻操作レバー２６、補巻操作レバー２７、起伏操作レバー２８、モード切換スイッチ２９、ブーム角度検出器８５、張力検出器８６、主巻ドラムカメラ９１、補巻ドラムカメラ９２、起伏ドラムカメラ９３、後方カメラ９４および後記のモニタ７０に接続されている。また、制御部８０は、後記のプロジェクタ６０、プロジェクタ駆動部６０Ｓおよびモニタ７０に電気的に接続されており、これらの部材に各種の制御信号、画像信号などを送信する。なお、制御部８０は、クレーン１００に備えられたその他のユニットにも電気的に接続されている。

制御部８０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成され、ＣＰＵが前記制御プログラムを実行することにより、クレーン制御部８１、カメラ画像制御部８２および表示情報制御部８３を機能的に有するよう動作する。

クレーン制御部８１は、旋回操作レバー２５が受ける操作に応じて不図示の旋回モータを制御し、下部走行体１に対する上部旋回体２の旋回動作を実行する。また、クレーン制御部８１は、主巻操作レバー２６および補巻操作レバー２７が受ける操作に応じて、主巻ウインチ２２および補巻ウインチ２３を制御し、主巻ロープ１５および補巻ロープ１８による吊り荷１６の巻上げ、巻下げ動作を制御する。更に、クレーン制御部８１は、起伏操作レバー２８が受ける操作に応じてブーム起伏ウインチ２４を制御して、ブーム３の起伏動作を制御する。また、クレーン制御部８１は、旋回操作レバー２５、主巻操作レバー２６、補巻操作レバー２７、起伏操作レバー２８、ブーム角度検出器８５および張力検出器８６から受け付ける検出信号に基づいて、クレーン１００の作業姿勢、吊り上げ荷重に対する負荷率などを演算する。これらの演算された情報は、表示情報制御部８３の表示情報決定部８３１に入力される。なお、クレーン制御部８１は、本発明の作動情報入力部として機能する。クレーン制御部８１は、クレーン１００の作動に関する作動特性値を検出する検出部（旋回操作レバー２５～起伏操作レバー２８）に接続されるとともに、当該検出部によって検出された前記作動特性値（操作量、操作方向）を後記の表示情報制御部８３の表示情報決定部８３１に入力する。

カメラ画像制御部８２は、主巻ドラムカメラ９１、補巻ドラムカメラ９２、起伏ドラムカメラ９３および後方カメラ９４の各カメラの撮影動作を制御する。また、カメラ画像制御部８２は、本発明のカメラ情報入力部として機能する。カメラ画像制御部８２は、クレーン１００に備えられ所定の対象物を撮影する前述の各カメラに接続されるとともに、当該カメラによって撮影された画像情報を後記の表示情報制御部８３の表示情報決定部８３１に入力する。

情報表示装置１００Ｓは、プロジェクタ６０（画像投影部）と、モニタ７０と、前述の クレーン制御部８１と、カメラ画像制御部８２と、表示情報制御部８３と、を有する。

プロジェクタ６０（図２、図３）は、キャブ５０の天窓５２の下面部に固定されている。プロジェクタ６０は、表示情報制御部８３の表示情報決定部８３１によって生成された画像を前方窓５１および天窓５２に投影する。なお、プロジェクタ６０は、前方窓５１および天窓５２を透過して見える実像の視認性を低下させることなく、画像６３（図３）を投影することができる。また、他の実施形態において、前方窓５１および天窓５２に特殊な材料が用いられることで、上記の実像および画像の視認性が向上されてもよい。

プロジェクタ６０は、投光部６１と、プロジェクタ駆動部６０Ｓ（投光角度変更部）と、を備える。投光部６１は、前記画像を投影するための光を投光する。プロジェクタ駆動部６０Ｓは、投光部６１から投光される光６２の投光角度を変更する。具体的に、プロジェクタ駆動部６０Ｓは、不図示のモータと、当該モータの駆動力によって投光部６１を回動させる伝達部と、を含む。プロジェクタ駆動部６０Ｓは、投光部６１を図２の矢印ＤＲ方向および図３の矢印ＤＨ方向に揺動させる。この結果、前方窓５１に投影される画像の投影位置が調整可能とされる。

モニタ７０は、キャブ５０の左側部の内壁面に固定されたタッチパネル式の表示部である。モニタ７０は、運転席５３に着座する作業者の左方に位置する。作業者は、自らの視点を前方から左方に移すことで、モニタ７０に表示された情報を見ることができる。本実施形態では、モニタ７０には、プロジェクタ６０によって前方窓５１に投影される投影用画像の模擬画像を表示する。したがって、作業者は、前方窓５１に投影される画像を予めモニタ７０において設定することができる。

具体的に、図５を参照して、モニタ７０は、モニタ操作部７０１（模擬画像用被操作部）と、第１モニタ表示部７０Ａと、第２モニタ表示部７０Ｂと、を有する。モニタ操作部７０１は、モニタ７０に表示される画像を編集するための操作を受け付ける。

第１モニタ表示部７０Ａは、前方窓５１の左表示エリア５１Ｌ（図３）に投影される作業情報を表示する。本実施形態では、第１モニタ表示部７０Ａには、クレーン１００の作業情報として、各作動特性値が表示される。同様に、第２モニタ表示部７０Ｂは、前方窓５１の右表示エリア５１Ｒに投影される作業情報を表示する。本実施形態では、第２モニタ表示部７０Ｂには、クレーン１００の作業情報として、各カメラ（主巻ドラムカメラ９１～後方カメラ９４）の撮影画像（静止画、動画）が表示される。なお、図５では、第２モニタ表示部７０Ｂに、２つの撮影画像が縦に並んで表示されていることを示している。

モニタ操作部７０１は、複数のアイコン７０２と、モード切換補助スイッチ７０３と、を有する。アイコン７０２は、第１モニタ表示部７０Ａ（左表示エリア５１Ｌ）に表示される複数の作業情報に対応してそれぞれ配置されている。作業者が、各アイコン７０２を画面上で選択（押圧）すると、当該アイコン７０２に対応する作業情報が第１モニタ表示部７０Ａ（左表示エリア５１Ｌ）に表示される。図６は、図５の第１モニタ表示部７０Ａに表示された作業情報を拡大して示した模式図である。図６では、クレーン１００の側面図が模式的に示されており、定格総荷重Ｋ１（１１．４ｔ）、ポイント高さＫ２（５．５ｍ）がそれぞれ表示されている。なお、第１モニタ表示部７０Ａに表示可能な作業情報は、これらに限定されるものではなく、以下のような情報が更に例示される。クレーン１００の負荷率、クレーン１００の周辺の風速、ブーム３の長さ、クレーン１００の作業半径、ブームポイントシーブ１１における主巻ロープ１５の掛数、補助シーブ１３における補巻ロープ１８の掛数、主巻ロープ１５および補フック１７の種別（対応荷重）、主巻ロープ１５および補フック１７が受ける実荷重、ブーム３の対地角などがあげられる。

モード切換補助スイッチ７０３は、作業者によって押圧されることが可能であるとともに、上下および左右方向に傾動可能とされている。作業者が、モード切換補助スイッチ７０３を押圧する度に、表示情報制御部８３に対してモニタ７０に表示される作業情報の編集指令（編集モード）が入力される。この結果、表示情報決定部８３１および表示位置決定部８３２によって、表示される画像が編集される。具体的に、モード切換補助スイッチ７０３が押圧される度に、「画像位置モード」、「拡大／縮小モード」、「連動モード」、再び「画像位置モード」と順に各編集モードが選択される。「画像位置モード」が選択された場合、作業者がモード切換補助スイッチ７０３を上下左右の何れかの指示方向に倒すことで、モニタ７０に表示される画像が当該指示方向に移動する。この結果、作業者が視認しやすい位置に画像を表示させることができる。「拡大／縮小モード」が選択された場合、作業者がモード切換補助スイッチ７０３を上下の何れかの指示方向に倒すことで、モニタ７０に表示される画像を拡大または縮小することができる。更に、「連動モード」が選択された場合、起伏操作レバー２８が受ける操作に連動して、モニタ７０（前方窓５１）に表示される画像が移動する（図３の矢印ＤＶ参照）。例えば、ブーム３を倒伏させる方向に起伏操作レバー２８が操作された場合には、モニタ７０（前方窓５１）に表示された画像が上方から下方に移動する。反対にブーム３を起立させる方向に起伏操作レバー２８が操作された場合には、モニタ７０（前方窓５１）に表示された画像が下方から上方に移動する。この結果、作業者の視点に近い位置に画像６３の配置を追従させることができる。また、他の実施形態において、画像６３が作業者の視点から一時的に遠ざかるように移動されてもよい。更に、「連動モード」が選択されている場合において、作業者によって主巻操作レバー２６、補巻操作レバー２７および起伏操作レバー２８が操作されると、当該操作に連動して、第２モニタ表示部７０Ｂ（右表示エリア５１Ｒ）に主巻ドラムカメラ９１、補巻ドラムカメラ９２および起伏ドラムカメラ９３の撮影画像がそれぞれ表示される。このため、作業者は、各ドラムの状態を確認しながら、操作レバーを操作することができる。

一方、前述のモード切換スイッチ２９（画像用被操作部）は、上記のモニタ操作部７０１のモード切換補助スイッチ７０３と同様の機能を備えており、プロジェクタ６０によって前方窓５１に投影される画像を編集するための操作を作業中に直接受け付けることができる。モード切換スイッチ２９は、作業者によって押圧されることが可能であるとともに、上下および左右方向に傾動可能とされている。作業者が、モード切換スイッチ２９を押圧する度に、表示情報制御部８３に対して前方窓５１に投影される作業情報の編集指令（編集モード）が直接入力される。具体的に、モード切換スイッチ２９が押圧される度に、「画像位置モード」、「拡大／縮小モード」、「連動モード」、再び「画像位置モード」と順に各編集モードが選択される。各モードの詳細は、上記のモード切換補助スイッチ７０３の場合と同様である。なお、上記のように、本実施形態に係るモード切換スイッチ２９およびモニタ操作部７０１は、本発明の投影情報受付部として機能する。投影情報受付部は、キャブ５０に配置され、前方窓５１に投影される作業情報の種類および配置の少なくとも一方に関する指令を受け付ける。そして、後記の表示情報決定部８３１、表示位置決定部８３２によって構成される画像生成部が、前記投影情報受付部に入力された前記指令に基づいて、前記投影用画像を生成する。

なお、表示情報制御部８３には、不図示の記憶部が備えられている。このため、クレーン１００の電源がオフされた場合であっても、モニタ操作部７０１およびモード切換スイッチ２９によって入力された画像の編集指令は記憶部に保存されており、次の電源オン時に、設定された画像の形態は再現可能とされている。

図７を参照して、表示情報制御部８３は、モニタ７０およびプロジェクタ６０による画像の表示、投影を制御する。また、表示情報制御部８３は、表示情報決定部８３１と、表示位置決定部８３２と、モニタ出力部８３４と、プロジェクタ出力部８３５と、駆動制御 部８３６と、を有する。

表示情報決定部８３１は、クレーン１００の作業情報を含む画像を生成する本発明の画像生成部として機能する。このような作業情報を含む画像を生成するために、表示情報決定部８３１は、クレーン制御部８１から前述の作動特性値、クレーン１００の作業姿勢、演算された吊り上げ荷重に対する負荷率などの情報を受ける。また、表示情報決定部８３１は、カメラ画像制御部８２から各カメラが撮影した画像情報を受ける。この結果、表示情報決定部８３１は、作業情報として各作動特性値や各カメラの画像情報が含まれる画像（投影用画像）を生成することが可能となる。

表示位置決定部８３２は、モード切換スイッチ２９に入力される操作情報に応じて、前方窓５１に投影される画像（作業情報）の配置を決定する。同様に、表示位置決定部８３２は、モニタ操作部７０１に入力される操作情報に応じて、モニタ７０に表示される画像（作業情報）の配置を決定する。更に、表示位置決定部８３２は、前述の主巻操作レバー２６、補巻操作レバー２７および起伏操作レバー２８（いずれも操作装置）に接続されており、当該操作装置が受ける操作に応じて前方窓５１に投影される作業情報の配置を決定する。また、表示位置決定部８３２は、操作装置が受ける操作に応じて前方窓５１に投影される作業情報が前方窓５１上を移動するように当該作業情報の配置を決定する。表示位置決定部８３２は、クレーン１００の作業情報を含む画像を生成する本発明の画像生成部として機能する。

また、上記の表示情報決定部８３１は、表示位置決定部８３２によって決定された作業情報の配置に応じて、前方窓５１における作業情報の投影位置を調整する、本発明の投影位置調整部としても機能する。この場合、表示情報決定部８３１は、表示位置決定部８３２によって決定された作業情報の配置に応じて、プロジェクタ６０に入力するための画像を予め編集する。表示情報決定部８３１は、当該編集のための編集指令を、モニタ操作部７０１またはモード切換スイッチ２９から受け付ける。

モニタ出力部８３４は、表示情報決定部８３１および表示位置決定部８３２によって決定された画像をモニタ７０に入力し、モニタ７０上に表示させる。

プロジェクタ出力部８３５は、表示情報決定部８３１および表示位置決定部８３２によって決定された画像をプロジェクタ６０に入力し、前方窓５１および天窓５２に当該画像を投影させる。

駆動制御部８３６は、表示位置決定部８３２によって決定された画像の投影位置に応じて、プロジェクタ駆動部６０Ｓを駆動し、投光部６１から前方窓５１に投光される光の投光方向（角度）を調整する。この結果、前方窓５１における画像の投影位置が調整される。すなわち、駆動制御部８３６は、表示位置決定部８３２によって決定された作業情報の配置に応じて、前方窓５１における作業情報の投影位置を調整する、投影位置調整部としても機能する。すなわち、駆動制御部８３６は、キャブ５０に配置されクレーン１００を操作するための操作を受け付ける操作装置（旋回操作レバー２５～起伏操作レバー２８）に接続されており、当該操作装置が受ける操作に応じて前方窓５１に投影される前記作業情報が前方窓５１上を所定の方向に移動するようにプロジェクタ駆動部６０Ｓを制御して前記作業情報の投影位置を調整する。

また、本実施形態では、表示情報制御部８３（投影制御部）は、クレーン１００の作動中にプロジェクタ６０による画像の投影と当該投影の停止とを切換えることが可能とされている。一例として、前記画像の投影および投影の停止は、モード切換スイッチ２９（切換指令受付部）の長押しによって選択される。作業者によってモード切換スイッチ２９が長押しされると、表示情報制御部８３は、プロジェクタ出力部８３５からプロジェクタ６０に対する画像信号の出力を強制的に停止する。作業者によって再びモード切換スイッチ２９が長押しされると、表示情報制御部８３は、プロジェクタ出力部８３５からプロジェクタ６０に対する画像信号の出力を再開する。なお、クレーン１００の不図示のメインスイッチが押圧された場合やクレーン１００のエンジンが起動された場合には、初期的に上記画像が前方窓５１に投影される態様でもよい。なお、上記の場合、モード切換スイッチ２９は、前記投影用画像の投影と前記投影の停止とを切換えるための前記指令を受け付ける、本発明の切換指令受付部として機能する。そして、表示情報制御部８３は、モード切換スイッチ２９に入力される前記指令に応じてプロジェクタ６０による前記投影用画像の投影と当該投影の停止とを切換える。

以上のように、本実施形態によれば、情報表示装置１００Ｓが、表示情報決定部８３１を含む表示情報制御部８３と、プロジェクタ６０と、を備える。プロジェクタ６０は、表示情報決定部８３１および表示位置決定部８３２によって生成された、クレーン１００の作業情報を含む投影用画像を前方窓５１（天窓５２）に投影することができる。このため、作業者は前方窓５１に投影された投影用画像を見ることで、クレーン１００の作業情報を確認することができる。また、表示情報制御部８３は、作動中に受ける指令に応じてプロジェクタ６０による投影用画像の投影と投影の停止とを切換えることができる。このため、作業情報が必要な場合にプロジェクタ６０による投影が開始される一方、前方窓５１に投影用画像を投影することが不要な場合には、当該投影を停止することができる。この結果、表示情報によって作業者の視界が継続的に遮られることが抑止される。また、本実施形態では、クレーン１００の作動特性値を含む画像を前方窓５１に表示することができるとともに、各カメラのカメラ画像を含む画像を前方窓５１に表示することができる。

また、本実施形態では、キャブ５０に配置され前記投影用画像の投影と前記投影の停止とを切換えるための前記指令を受け付けるモード切換スイッチ２９が備えられている。このため、作業者がモード切換スイッチ２９を通じて投影用画像の投影と投影の停止との切換を指示することができる。この結果、作業者の要求に応じた作業情報の投影が可能となる。

また、本実施形態では、表示情報決定部８３１および表示位置決定部８３２、または駆動制御部８３６が、前方窓５１に投影される作業情報の投影位置を調整することができる。この結果、作業中に必要な視界を確実に確保しながら、必要に応じて作業情報を窓部に投影することができる。作業情報の投影位置を調整するためには、表示情報決定部８３１および表示位置決定部８３２が投影用画像を編集することで、作業情報の投影位置を調整することができる。また、駆動制御部８３６がプロジェクタ駆動部６０Ｓを制御することで、作業情報の投影位置を調整することができる。

更に、本実施形態では、クレーン１００の旋回操作レバー２５、２６、補巻操作レバー２７および起伏操作レバー２８（操作装置）が受ける操作に応じて、前方窓５１上の作業情報を移動させることができる。このため、操作装置の操作とともに移動する作業者の視点に追従するように前方窓５１上の作業情報を移動させることや、投影される作業情報を前記作業者の視点から一時的に遠ざけることができる。

更に、本実施形態では、前方窓５１に投影される投影用画像に対応する模擬画像を表示するモニタ７０が備えられている。このため、作業者は、前方窓５１に表示される画像を作業前に予め確認することができる。更に、作業者は、モニタ操作部７０１を通じて、前方窓５１に表示される画像を作業前に予め編集することで、作業中に見やすいように調整することができる。また、作業者は、キャブ５０においてクレーン１００を操作しながら、前方窓５１に表示される画像をモード切換スイッチ２９を通じて見やすいように編集することができる。

また、作業者は、キャブ５０において、モード切換スイッチ２９を通じて、前方窓５１に表示される画像を見やすいように編集することができる。更に、モード切換スイッチ２９が旋回操作レバー２５を例とする操作装置に備えられているため、クレーン１００を操作しながら、前方窓５１に表示される画像を見やすいように編集することができる。一例として、起伏操作レバー２８が受けるブーム３（作業部材）の上方移動（起立）の操作に応じて前方窓５１に投影される前記作業情報が前方窓５１上を上方向に移動するように、駆動制御部８３６がプロジェクタ駆動部６０Ｓを制御して前記作業情報の投影位置を調整する。一方、起伏操作レバー２８が受けるブーム３の下方移動（倒伏）の操作に応じて前方窓５１に投影される前記作業情報が前方窓５１上を下方向に移動するように駆動制御部８３６がプロジェクタ駆動部６０Ｓを制御して前記作業情報の投影位置を調整する。この場合、ブーム３が起立する際には、投影される作業情報が前方窓５１上を上昇し、ブーム３が倒伏する際には、投影される作業情報が前方窓５１上を下降する。このため、吊り荷１６を見る作業者の視点の上下移動に追従して、当該視点に近い位置に作業情報を投影することができる。なお、主巻ウインチ２２、補巻ウインチ２３の巻き上げ、巻き下げ動作に対応した吊り荷１６の上下移動に対応して、作業情報の投影位置が上下に移動されてもよい。この場合、主フック１４および補フック１７が、本発明の作業部材を構成する。

また、本実施形態に係る情報表示装置１００Ｓを用いたクレーン１００における情報表示方法は、上部旋回体２と、作業者が着座する運転席５３と運転席５３の周囲に配置される透明な窓部（前方窓５１、天窓５２）とを含むキャブ５０と、上部旋回体２に装着され、所定の作業動作を実行するブーム３と、を有するクレーン１００の前記窓部に画像を投影する情報表示方法である。当該情報表示方法は、クレーン１００の作業情報を含む画像を生成することと、前記生成された画像を前記窓部に投影することと、クレーン１００の作動中に所定の要求に応じて前記画像の投影と当該投影の停止とを切換えることと、を備える。

このような方法によれば、作業者は、窓部に投影された投影用画像を見ることでクレーン１００の作業情報を確認することができるとともに、窓部に投影用画像を投影することが不要な場合には当該投影を停止することができる。この結果、表示情報によって作業者の視界が継続的に遮られることが抑止される。なお、前述の情報表示装置１００Ｓが実行するその他の動作についても、当該情報表示方法の一部に含まれる。

以上、本発明の一実施形態に係る情報表示装置１００Ｓおよびこれを備えたクレーン１００並びに情報表示装置１００Ｓによる情報表示方法について説明した。なお、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。本発明では、以下のような変形実施形態が可能である。

（１）上記の実施形態では、単一のプロジェクタ６０によって前方窓５１の左表示エリア５１Ｌおよび右表示エリア５１Ｒに画像が投影される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。左表示エリア５１Ｌおよび右表示エリア５１Ｒに対して２つ（複数）のプロジェクタ６０が設けられる態様でもよい。また、画像の投影位置は、左表示エリア５１Ｌおよび右表示エリア５１Ｒに限定されるものではない。前方窓５１の上端部、下端部に画像が投影されてもよく、天窓５２やその他の窓部に投影される態様でもよい。

（２）上記の実施形態では、作業者がモード切換スイッチ２９を長押しすることで、クレーン１００の作業中にプロジェクタ６０による画像の投影が切換えられる（オン、オフ）態様にて説明したが、その他の要求（指令）に応じて、プロジェクタ６０による画像の投影が切換えられる態様でもよい。一例として、クレーン１００の負荷率が予め設定された閾値を超えた場合に、表示情報制御部８３が、プロジェクタ６０による画像の投影を開始してもよい。この場合、作業者は負荷率が高い状態を当該画像によって認識するとともに、投影された作業情報に基づいて安全に作業を継続、または中断することができる。

１ 下部走行体
１００ クレーン
１００Ｓ 情報表示装置
２ 上部旋回体（機体）
２１ 旋回フレーム
２２ 主巻ウインチ
２３ 補巻ウインチ
２４ ブーム起伏ウインチ
３ ブーム（作業部材）
３Ｓ ブームフット
９ ブーム起伏ロープ
２５ 旋回操作レバー（操作装置）
２５Ａ 把持部
２６ 主巻操作レバー（操作装置）
２７ 補巻操作レバー（操作装置）
２８ 起伏操作レバー（操作装置）
２９ モード切換スイッチ（切換指令受付部、投影情報受付部、投影画像用被操作部）
５０ キャブ（運転室）
５０Ｌ 左窓
５１ 前方窓
５１Ｌ 左表示エリア
５１Ｒ 右表示エリア
５２ 天窓
５３ 運転席
６０ プロジェクタ（画像投影部）
６０Ｓ プロジェクタ駆動部（投光角度変更部）
６１ 投光部
６２ 光
６３ 映像
７０ モニタ
７０Ａ 第１モニタ表示部
７０Ｂ 第２モニタ表示部
７０１ モニタ操作部（模擬画像用被操作部、投影情報受付部）
７０２ アイコン（模擬画像用被操作部）
７０３ モード切換補助スイッチ（模擬画像用被操作部）
８０ 制御部
８１ クレーン制御部（作動情報入力部）
８２ カメラ画像制御部（カメラ情報入力部）
８３ 表示情報制御部（投影制御部）
８３１ 表示情報決定部（画像生成部、投影位置調整部）
８３２ 表示位置決定部（画像生成部）
８３４ モニタ出力部
８３５ プロジェクタ出力部
８３６ 駆動制御部（投光位置調整部）
８５ ブーム角度検出器
８６ 張力検出器
９１ 主巻ドラムカメラ
９２ 補巻ドラムカメラ
９３ 起伏ドラムカメラ
９４ 後方カメラ
Ｋ１ 定格総荷重（作動特性値）
Ｋ２ ポイント高さ（作動特性値）

Claims (11)

1. クレーンであって、
   機体と、
   作業者が着座する運転席を含む運転室と、
   ウインチと、
   前記ウインチから引き出され、先端部にフックが備え付けられたロープと、
   前記運転室に配置された操作レバーであって、前記フックに接続された吊り荷を上下移動させるために前記ウインチによる前記ロープの巻き取りおよび繰り出し動作のための操作を受け付ける操作レバーと、
   前記運転室のうち少なくとも前記運転席の前方に配置され、前記作業者の視界を確保する透明な窓部と、
   前記クレーンの作業情報を含む投影用画像を生成する画像生成部と、
   前記画像生成部によって生成された前記投影用画像を前記窓部に投影する画像投影部と、
   所定の指令に応じて前記画像投影部による前記投影用画像の投影と当該投影の停止とを切換えることが可能な投影制御部と、
   前記窓部における前記投影用画像の投影位置を調整する投影位置調整部と、
   前記クレーンに備えられ所定の対象物を撮影するカメラに接続されるとともに当該カメラによって撮影されたカメラ画像を前記画像生成部に入力する、カメラ情報入力部と、
   を備え、
   前記投影位置調整部は、前記操作レバーが受ける操作に応じた前記ウインチによる前記ロープの巻き取りおよび繰り出し動作に対応して、前記窓部に投影される前記作業情報が前記吊り荷の上下移動に追従して前記窓部上を上下方向に移動するように前記投影用画像の投影位置を調整し、
   前記画像生成部は、前記作業情報としての前記カメラ画像が含まれる前記投影用画像を生成し、
   前記カメラは、前記対象物として前記ウインチを撮影し、
   前記操作レバーが操作されると、当該操作に連動して前記ウインチを含む前記カメラ画像が前記投影用画像として前記窓部に表示される、クレーン。
2. 前記運転室に配置され、前記投影用画像の投影と前記投影の停止とを切換えるための前記指令を受け付ける切換指令受付部を更に備え、
   前記投影制御部は、前記切換指令受付部に入力される前記指令に応じて前記画像投影部による前記投影用画像の投影と当該投影の停止とを切換える、請求項１に記載のクレーン。
3. 前記運転室に配置され、前記窓部に投影される前記作業情報の種類および配置の少なくとも一方に関する指令を受け付ける投影情報受付部を更に有し、
   前記画像生成部は、前記投影情報受付部に入力された前記指令に基づいて、前記投影用画像を生成する、請求項１または２に記載のクレーン。
4. 前記画像投影部は、前記画像を投影するための光を投光する投光部と、当該投光部から投光される前記光の投光角度を変更する投光角度変更部と、を含み、
   前記投影位置調整部は、前記投光角度変更部を制御することで前記窓部における前記投影用画像の投影位置を調整する、請求項１乃至３の何れか１項に記載のクレーン。
5. 前記作業情報は、前記操作レバーの操作方向および前記クレーンのポイント高さのうちの少なくとも一方を含む、請求項１乃至４の何れか１項に記載のクレーン。
6. 前記クレーンに備えられた検出部であって前記クレーンの作動に関する特性値である作動特性値を検出する検出部に接続されるとともに、当該検出部によって検出された前記作動特性値を前記画像生成部に入力する作動情報入力部を更に備え、
   前記画像生成部は、前記作業情報としての前記作動特性値が含まれる前記投影用画像を生成する、請求項１乃至５の何れか１項に記載のクレーン。
7. 前記運転室の内部に配置され、前記画像投影部によって前記窓部に表示される前記投影用画像に対応する模擬画像を表示するモニタを更に備える、請求項１乃至６の何れか１項に記載のクレーン。
8. 前記モニタに表示される前記模擬画像を編集するための操作を受け付ける模擬画像用被操作部を更に備え、
   前記画像生成部は、前記模擬画像用被操作部に入力された前記操作に応じて、前記モニタに表示される前記模擬画像および前記窓部に投影される前記投影用画像を編集する、請求項７に記載のクレーン。
9. 前記運転室に配置され、前記画像投影部によって前記窓部に投影される前記投影用画像を編集するための操作を受け付ける投影画像用被操作部を更に備え、
   前記画像生成部は、前記投影画像用被操作部に入力された前記操作に応じて、前記窓部に投影される前記投影用画像を編集する、請求項１乃至４の何れか１項に記載のクレーン。
10. 前記投影画像用被操作部は、前記運転室に配置され前記クレーンを操作するための操作を受け付ける操作装置に備えられている、請求項９に記載のクレーン。
11. 請求項１乃至１０の何れか１項に記載のクレーンの前記窓部に画像を投影する情報表示方法であって、
    前記クレーンの作業情報を含む画像を生成することと、
    前記運転室のうち少なくとも前記運転席の前方に配置され前記作業者の視界を確保する透明な窓部に前記生成された画像を投影することと、
    前記クレーンの作動中に、所定の要求に応じて前記画像の投影と当該投影の停止とを切換えることと、
    を備える、情報表示方法。

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