JP7220014B2 - クレーン運転操作記録装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、クレーン運転操作記録装置に関する。

クレーンは、コンテナ等の荷物を積み下ろしする装置として用いられる。クレーンは、さまざまな場面に応じてさまざまな種類のものが用いられるが、重量物の積み下ろしを行うことが多いため、運転や作業の安全には万全を期する必要がある。そのため、万一、運転に問題が生じた場合には、迅速な対応が求められる。

また、クレーンによる積み下ろし作業には、高い習熟度が求められたり、所定以上の習熟度の下、より効率的に作業を進めて生産性を向上させることが求められたりする。さらには、荷物の揺れやドライブ装置の応答等によるシステムごとの「クセ」があり、作業者にはシステムに応じた習熟度が求められる場合もある。

特開２００５－２８９６００号公報

本発明の実施形態は、クレーンを安全かつ容易に操作するのに役立てることができる操作データを収集し、必要な操作データを抽出するクレーン運転操作記録装置を提供することを目的とする。

実施形態に係るクレーン運転操作記録装置は、クレーンの運転室から前記クレーンを操作する作業者の前記クレーンの操作状況および前記作業者が視認する前記クレーンの操作による作業状況を撮像するカメラと、前記クレーンを駆動する駆動系と、前記作業者の操作にもとづいて前記駆動系を制御する制御装置と、を有するクレーンの制御システムにおいて、前記制御装置によって扱われる時系列の操作データを含む時系列の信号および前記カメラによって撮像された時系列の映像データを収集するクレーン運転操作記録装置である。前記時系列の映像データから所望の映像データを抽出すべき時刻を設定するトリガ信号を設定し、前記時系列の信号から選択された出力信号を設定する条件設定部と、前記トリガ信号がアクティブとなったトリガ時刻を含む期間において、前記トリガ信号、前記出力信号および前記所望の映像データの時系列データを時間同期し、前記設定された期間において、前記出力信号および映像データを出力するデータ抽出出力部と、を備える。前記トリガ信号は、複数の前記時系列の信号のうち、あらかじめ選択された２以上の前記時系列の信号が同時刻において所定の条件を満たしたときにアクティブに遷移される。

本実施形態では、クレーンを安全かつ容易に操作するのに役立てることができる操作データを収集し、必要な操作データを抽出するクレーン運転操作記録装置が実現される。

クレーンを模式的に例示する側面図である。 第１の実施形態に係るクレーン運転操作記録装置を模式的に例示するブロック図である。 図３（ａ）および図３（ｂ）は、クレーンの操作状況を例示する模式図である。 クレーン運転操作記録装置が収集するデータを格納するデータベースを例示する模式図である。 第１の実施形態のクレーン運転操作記録装置の動作を説明するためのタイミングチャートの例である。 第２の実施形態に係るクレーン運転操作記録装置を模式的に例示するブロック図である。 第３の実施形態に係るクレーン運転操作記録装置を模式的に例示するブロック図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。

（第１の実施形態）
図１は、クレーンを模式的に例示する側面図である。
図１に示すように、クレーン１は、たとえば、電気室２と、運転室３と、一対の脚部４と、ガーダー５と、横行トロリー６と、スプレッダ８と、を有する。この例では、クレーン１は、コンテナクレーンである。コンテナクレーンは、接岸した輸送船からコンテナヤードへ荷揚げし、あるいは、コンテナヤードに積まれたコンテナを接岸した輸送船に荷積みするのに用いられる。以下の説明では、このようなコンテナクレーンを例として、クレーン運転操作記録装置の構成、動作等を説明するが、実施形態のクレーン運転操作記録装置は、コンテナクレーンへの適用に限らず、他のクレーン、たとえば建設クレーンや、ケーブルクレーン、天井クレーン、ゴライアスクレーン等にも適用することができる。

クレーン１は、コンテナヤードＹ上に敷設されたレール上に設けられる。クレーン１は、コンテナヤードＹと輸送船（図示せず）との間でコンテナの搬送をする場合には、レールは、この例のように、岸壁Ｗに沿って敷設されている。

電気室２は、この例では、クレーン１の上部に設けられている。具体的には電気室２は、一対の脚部４によってコンテナヤードＹとほぼ水平に支持されたガーダー５上に設けられている。電気室２は、安全上、岸壁Ｗから離れた位置に設けられることが多い。

電気室２には、横行トロリー６を横行させるモーターや駆動機構、ドライブ装置等が収納されている。また、電気室２には、スプレッダ８を巻上げたり、巻下げたりするモーターや駆動機構、ドライブ装置等が収納されている。また、電気室２には、コンテナヤードＹ上に敷設された１組のレール上を走行させる車輪を駆動するモーターや駆動機構、ドライブ装置等も収納されている。さらには、これらのモーター等の起動、停止、速度パターン等を制御する主幹制御装置も収納されている。主幹制御装置は、たとえばプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）によって実現される。

好ましくは、クレーン運転操作記録装置は、電気室２内に設けられ、電気室２内のＰＬＣに接続されている。クレーン運転操作記録装置は、後述するように、ＰＬＣから操作データを含む信号および運転室３内の映像データを収集し、所望の処理を行う。

運転室３は、この例では、ガーダー５に設けられている。運転室３は、この例では、ガーダー５に設けられた横行レールに沿って、横行トロリー６、ロープ７およびスプレッダ８とともに横行する。これに限らず、運転室３は、ガーダー５のいずれかの位置に固定されていてもよいし、横行トロリー６とは独立に横行してもよい。

運転室３には、横行トロリー６等の横行操作や、スプレッダ８の巻上げ、巻下げ操作、レール走行の操作のための操作レバー等が設けられている。また、運転室３には、スプレッダ８の高さや、巻上げ・巻下げ速度等のデータを表示する表示パネル等も設けられている。運転室３には、これらの操作レバー等の位置を表す信号等を取得して、所定の形式に変換するための制御装置が設けられている。この制御装置は、たとえばＰＬＣによって実現される。運転室３内のＰＬＣは、電気室２内のＰＬＣに接続されており、電気室２のＰＬＣによって取得されたスプレッダ８の位置情報を受信して、スプレッダ８の高さの情報を表示パネル上に表示する。

さらに、運転室３には、作業者の後方から、作業者が操作レバー等を操作する様子および運転室３からの外景を撮像するカメラも設けられている。カメラによって取得された映像データは、運転室３内のＰＬＣを介して電気室２のＰＬＣに送信される。

図２は、本実施形態のクレーン運転操作記録装置を模式的に例示するブロック図である。
図２に示すように、本実施形態のクレーン運転操作記録装置２４は、上述したように電気室２内に設けられる。クレーン運転操作記録装置２４は、電気室２内に設けられる場合に限らず、運転室３内に設けられてもよい。

クレーン運転操作記録装置２４は、通信ネットワーク６０を介して、ＰＬＣ２０（制御装置）に接続される。通信ネットワーク６０は、たとえばイーサネット（登録商標）等の汎用の通信線である。ＰＬＣ２０は、電気室２内に設けられた主幹制御装置である。クレーン運転操作記録装置２４は、記憶装置２６に接続されている。記憶装置２６は、この例のように、クレーン運転操作記録装置２４と専用の接続バス等によって接続されていてもよいし、通信ネットワーク６０経由で接続されていてもよい。記憶装置２６は、クレーン運転操作記録装置２４に内蔵されていてもよいし、クレーン運転操作記録装置２４の外部に設置されてもよい。記憶装置２６には、クレーン運転操作記録装置２４によって収集された操作データを含むデータをデータベース２６ａに格納し、映像データとともに記憶する。

クレーン運転操作記録装置２４は、この例のように、通信ネットワーク６０を介して、無線インタフェース２８に接続されるようにしてもよい。無線インタフェース２８は、無線通信によって、他の情報処理装置（図示せず）に接続されることができる。無線インタフェース（図２では、無線Ｉ／Ｆと表記）２８によって接続され得る他の情報処理装置は、たとえばデータセンター等に設置されている。データセンター等に設置された情報処理装置は、クレーン運転操作記録装置２４によって生成され取得されたデータを、無線インタフェースを介して取得することができる。また、データセンター等に設置された情報処理装置は、無線インタフェース２８を介して、クレーン運転操作記録装置２４にアクセスして、後述する所望の条件設定等をするようにしてもよい。

ＰＬＣ２０は、通信ネットワーク５０を介して、ドライブ装置２２に接続されている。通信ネットワーク５０は、たとえばＦＬ－ｎｅｔ等の制御系ネットワークである。ドライブ装置２２は、たとえばＰＬＣ２０から送信された速度指令値にもとづいて、モーター４０を駆動する。ＰＬＣ２０は、ドライブ装置２２から実速度データ等の各種データや、その他のセンサ等からのデータを受信してモーター等を速度制御する。ドライブ装置２２およびモーター４０の組（駆動系）は、駆動すべき駆動機構に応じた数が設けられている。駆動すべき駆動機構の１つは、たとえば、横行トロリー６の横行のための機構である。駆動すべき駆動機構の他の１つは、たとえば、スプレッダ８の巻上げ、巻下げのための機構等である。

運転室３内に設けられたＰＬＣ３０は、通信ネットワーク５０を介して、電気室２内に設けられたＰＬＣ２０に接続されている。通信ネットワーク５０に代えて、パラレル信号やシリアル信号を伝送できる金属配線等であってもよい。ＰＬＣ３０は、上述したように、センサ等を含んでおり、センサ等のデータを通信ネットワーク５０を介して、ＰＬＣ２０に送信する。

ＰＬＣ３０は、通信ネットワーク５０を介して、あるいは、他の通信線を介して、カメラ３２に接続されている。カメラ３２は、運転室３内の作業者の様子を映像として取得する。作業者の様子とは、たとえば、左右の手で操作レバーを操作する様子である。カメラ３２は、作業者の様子とともに、運転室３の外の様子も映像として取得する。カメラ３２は、ＰＬＣ３０を介さずに、他の通信線等を介して、電気室２のＰＬＣ２０に接続されるようにしてもよい。

カメラ３２の配置例について説明する。
図３（ａ）および図３（ｂ）は、クレーンの操作状況を例示する模式図である。
図３（ａ）は、運転室３内および運転室３内に着席した作業者ＯＰが側面から模式的に示されている。図３（ａ）に示すように、カメラ３２は、作業者ＯＰの後部上方に設置されている。
図３（ｂ）は、運転室３内に着席した作業者ＯＰの背後からの様子を示す図である。この図には、運転室３の内部のほか、運転室３の窓を介して、運転室３の外部の様子が示されている。運転室３の外部には、作業者ＯＰがクレーンによって操作しているコンテナＣも確認される。

図３（ｂ）の示すように、操作レバーＬＲ，ＬＬは、作業者が着席した場合の左右、やや前方に設けられている。たとえば、作業者の右手で操作する操作レバーＬＲは、横行トロリー６の横行を操作する。作業者の左手で操作する操作レバーＬＬは、スプレッダ８の巻上げ、巻下げを操作する。

カメラ３２の視野Ｖｃａは、操作レバーＬＲ，ＬＬを含むように設定されている。カメラ３２の視野Ｖｃａは、作業者ＯＰの視野Ｖｏｐも含むように設定されている。したがって、カメラ３２は、作業者ＯＰの操作の様子および作業者ＯＰが見ているコンテナＣ等の作業対象物の様子を映像として取得することができる。カメラ３２の配置は、作業者ＯＰの操作の様子および作業対象物の様子を映像として取得することができれば、上述に限らず適切な位置に設置することができる。カメラ３２の台数は、１台に限らず、複数台であってももちろんよい。

本実施形態のクレーン運転操作記録装置２４は、電気室２内に設けられたＰＬＣ２０から操作データを含む信号を取得する。これらの信号は、たとえば、ドライブ装置２２に対する速度指令値や、ブレーキ指令等の信号である。操作データを含む信号には、運転室３内での操作において発生し、センサ等によって取得された信号も含む。このような信号は、ＰＬＣ２０，３０によって、ＰＬＣ２０，３０相互間や、ＰＬＣ２０，３０のそれぞれと各種センサやアクチュエータ等との間をやり取りされる。これらの信号は、あらかじめ取得するものを設定するようにしてもよいし、すべての信号を取得するように設定してもよい。これらの信号は、時系列で取得される。たとえば、各信号は、ＰＬＣ２０によって定周期で取得される。つまり、各時系列の信号は、一定周期の時刻に対応する信号の大きさ等のデータを含んでいる。時系列の信号のデータは、信号ごとに時系列のデータが紐づけられてデータベース２６ａに格納されている。

クレーン運転操作記録装置２４は、さらに、ＰＬＣ３０経由で送信されてくるカメラ３２が撮影した映像のデータを取得する。クレーン運転操作記録装置２４は、カメラ３２で取得された映像データを、ＰＬＣ２０によって取得された操作データを含む時系列のデータに時間で同期させて出力することができる。

図２に戻って、クレーン運転操作記録装置２４の構成について詳細に説明する。
クレーン運転操作記録装置２４は、条件設定部２４ａと、データ抽出出力部２４ｂと、を備える。条件設定部２４ａは、信号および映像データを抽出すべき時刻を設定するための信号を設定する。この信号を、トリガ信号と呼ぶこととする。たとえば、トリガ信号は、モーターのオーバーロードを表す信号や、ブレーキ異常を表す信号、スプレッダの降下スピードのオーバースピードを表す信号等とすることができる。トリガ信号は、インターロック信号とすることができる。トリガ信号は、単一の信号に限らず、複数の信号を設定してもよい。

たとえば、これらの信号のうち１つ、あるいは複数の信号は、トリガ信号として初期設定されていてもよく、クレーン運転操作記録装置２４の操作者は、初期設定されたトリガ信号に加えて、他の信号をトリガ信号に追加するようにしてもよい。

また、トリガ信号は、実際に取得された信号に限らず、後述するように、同一の時刻に実際に取得された複数の信号の論理演算等の結果からなる時系列のデータに対して設定するようにしてもよい。

条件設定部２４ａは、トリガ信号の設定のほか、抽出して出力すべき操作データ等に関する信号を１つまたは複数個設定する。操作データ等に関する信号は、ＰＬＣ２０，３０によって取得され、処理等された信号である。たとえば、操作データ等に関する信号は、ドライブ装置２２によって検出されたモーター４０の駆動電流のデータを含む信号である。この信号は、ＰＬＣ２０によって直接取得され、クレーン運転操作記録装置２４に送信された信号である。たとえば操作データ等に関する信号は、運転室３内の操作レバーの設定位置のデータを含む信号である。この信号は、運転室３のＰＬＣ３０によって取得され、電気室２のＰＬＣ２０経由でクレーン運転操作記録装置２４に送信される信号である。

データ抽出出力部２４ｂは、トリガ信号がアクティブになったことを検出すると、トリガ信号がアクティブになった時刻を、映像データ等を抽出するデータ抽出時刻に設定する。データ抽出出力部２４ｂは、データ抽出時刻の前後を含む所定の期間をデータ抽出期間に設定し、条件設定部２４ａによって設定された信号の所定の期間のデータを抽出して、出力する。

トリガ信号および操作データに関する信号についてより具体的に説明する。
図４は、クレーン運転操作記録装置が収集するデータを格納するデータベースを例示する模式図である。
図４に示すように、データベース２６ａは、信号ごとに時系列データが紐づけされて格納されている。データベース２６ａのトリガ信号の欄には、信号ごとに、その信号がトリガ信号に設定されているか否かを示すフラグデータが格納されている。フラグデータが“１”の場合には、その信号はトリガ信号に設定されていることを表している。トリガ信号のフラグが“０”の場合には、その信号はトリガ信号に設定されていないことを表している。フラグのデータは、あらかじめデータベース２６ａ上に設定されている。

データベース２６ａのデータの欄には、時系列の信号に含まれるデータが取得時刻に関連付けられて格納されている。データベース２６ａに格納されるデータは、ＰＬＣ２０によって定周期で取得されているので、すべてのデータは、時刻ｔ１，ｔ２，…のように同一時刻のデータである。

好ましくは、この例のように、各信号は、いくつかのグループに分類されている。グループは、たとえば、駆動系統のグループとされる。この例では、グループＡは、横行トロリー６の駆動系統に関する信号である。グループＡの信号群には、横行トロリー６を横行駆動するモーター４０を速度制御するドライブ装置２２が取得し、あるいはドライブ装置２２に設定される信号が含まれる。この例では、信号Ａ１は、ドライブ装置２２の駆動電流の信号である。また、信号Ａ２は、操作レバーの設定値を表す信号である（この例では、右側の操作レバーが横行トロリー６の操作を担当し、左側の操作レバーがスプレッダ８の巻上げ、巻下げの操作を担当する）。

グループＢの信号群には、スプレッダ８の巻上げ、巻下げの駆動系統に関する信号が含まれる。信号Ｂ１は、ドライブ装置２２の駆動電流の信号である。また、信号Ｂ２は、操作レバーの設定値表す信号である。

この例では、信号Ｂ３は、スプレッダ８の巻上げ、巻下げ駆動用のモーター４０がオーバーロードとなった場合に生成される信号である。信号Ｂ３について、トリガフラグがあらかじめ“１”に設定されており、トリガ信号であることが示されている。

トリガ信号は、信号Ｂ３等の実際に取得される信号に限らず、設定されることができる。この場合には、たとえば信号Ｘをデータベース２６ａ上に追加し、信号Ｘのトリガフラグが“１”に設定される。信号Ｘは、たとえば、信号Ａ１，Ａ２の論理積が“１”となったときにアクティブになるものと定義される。図４の例では、時刻ｔ１におけるデータｘｘｘ．ｘｘと、データ０００．００との論理積をビットごとに演算して、結果を信号Ｘの時刻ｔ１におけるデータとする。同様に時刻ｔ２，…を論理演算した結果を信号Ｘの時刻ｔ２，…におけるデータとする。このようにすることによって、特定の操作等が実行されたタイミングをトリガ信号とすることができる。

データ抽出出力部２４ｂは、条件設定部２４ａによって設定されたトリガ信号がアクティブとなった時刻をデータベース２６ａから抽出して設定する。たとえば、データ抽出出力部２４ｂは、信号Ｂ３がハイレベルになるトリガ時刻ｔ１を抽出し、クレーン運転操作記録装置２４の操作者によって選択された信号をトリガ時刻ｔ１の前後Δｔにわたって出力する。データ抽出出力部２４ｂは、トリガ時刻ｔ１を抽出した信号Ｂ３の時系列データもトリガ時刻ｔ１の前後Δｔにわたって出力するようにしてもよい。

データ抽出出力部２４ｂは、カメラ３２によって取得された映像データをデータベース２６ａの時刻のデータと同期させて、操作者によって選択された信号とともに出力する。

トリガ信号がアクティブとなった時刻の前後のデータ抽出期間については、あらかじめクレーン運転操作記録装置２４に設定されていてもよいし、あらかじめ設定されている期間を操作者によって変更できるようにしてもよい。また、前後の期間をそれぞれ独立に設定してももちろんよい。

図５は、本実施形態のクレーン運転操作記録装置の動作を説明するためのタイミングチャートの例である。
図５の最上段の図は、トリガ信号の時間変化を示している。トリガ信号は、この例では信号Ｂ３である。
図５の２段目および３段目の図は、信号Ｂ１および信号Ｂ２の時間変化を示している。
図５の最下段の図は、映像データを時系列で表した図である。
図５に示すように、トリガ信号は、トリガ時刻ｔ１でアクティブになっている。巻上げ・巻下げの駆動系のモーターのオーバーロードが故障に関連すると考えて、信号Ｂ１，Ｂ２が選択されている。出力する信号Ｂ１，Ｂ２の選択は、クレーン運転操作記録装置の操作者が行う。出力されるデータは、信号Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３および映像データであり、トリガ時刻ｔ１の前後Δｔの期間が抽出されて出力される。

複数の信号に含まれるデータの論理演算によって、トリガ信号を生成する場合には、出力する信号に論理演算する複数の信号を出力データに設定するようにしてもよい。

本実施形態のクレーン運転操作記録装置２４の効果について説明する。
本実施形態のクレーン運転操作記録装置２４は、通信ネットワーク５０，６０を介して、ＰＬＣ２０，３０に接続されている。そのため、ＰＬＣ２０，３０によって取得され、処理等された操作データを含むすべての時系列データを取得することができる。クレーン運転操作記録装置２４は、条件設定部２４ａを備えているので、取得した膨大な種類の時系列データから所望のデータを選択することができる。所望のデータを選択する場合に、条件設定部２４ａによって抽出されるデータベース２６ａがグループ化されているので、グループごとに選択データを設定することができ、故障原因等の把握を容易にすることができる。

なお、グループは、１階層に限らず、大グループ、中グループ、小グループのように数段階に階層化することもできる。この場合には、大グループは、複数の中グループを含み、中グループのそれぞれは、複数の小グループを含むように設定されている。このように出力すべき信号を階層化することによって、大きなグループからより小さなグループに信号の選択範囲を狭めていくことによって、膨大な信号の種類のうち、適切な信号を抽出するまでの時間を短縮することができる。

さらに、クレーン運転操作記録装置２４は、通信ネットワーク５０，６０を介して、運転室３内の映像データを取得することができる。クレーン運転操作記録装置２４は、データ抽出出力部２４ｂを備えており、データ抽出出力部２４ｂは、取得された映像データを条件設定部２４ａによって選択されたデータと時間同期して出力することができる。そのため、故障等を生じたときの作業者の操作状況や、コンテナの状態等を映像で把握することができる。映像と、そのときの信号の状況を同時に視覚的に把握でき、故障等の原因を迅速に究明することが可能になる。

本実施形態のクレーン運転操作記録装置２４では、ＰＬＣ２０，３０で取得した故障信号のデータをトリガ信号にするので、振動の大きい大型のクレーンに適用した場合であっても、誤動作等を生じることなく、トリガ信号を検出することができる。

トリガ信号は、クレーンが停止する等の緊急的信号に限らず、任意の信号が所望の条件を満たしたときや所望の条件をはずれたとき等、任意に設定することができる。そのため、あきらかな故障時にアクティブになる信号によって、故障時刻が特定できない場合であっても、故障時刻を特定できる信号を設定することができる。たとえば、巻下げているコンテナが落下してしまったような場合には、必ずしも故障信号が生成されないときもある。コンテナが落下する場合には、たとえば、モーターの速度やトルク（電流）が急変すると考えられるので、取得された速度信号の時間変化が所定値を超えたときに、論理演算の結果が“１”となるようにトリガ信号を設定することによって、落下時刻の特定ができるようになる。

トリガ信号を任意に設定できることによって、故障状態等を解析する場合に限らず、たとえば新たなシステムを追加導入したような場合に、そのシステム特有の信号の変化等を生じたときにアクティブになるトリガ信号を設定することができる。たとえば、コンテナの衝突防止のためのシステムを追加導入したクレーンにおいて、システムによって計算されるコンテナの位置が所定の位置となったときに、論理値が“１”となるようにトリガ信号を設定する。これによって、クレーン運転記録装置２４の操作者は、所望のタイミングの前後の操作の様子を示す映像とともに、所望のＰＬＣの信号を取得することができ、追加導入したシステムの評価検討に資する情報とすることができる。

（第２の実施形態）
図６は、本実施形態に係るクレーン運転操作記録装置を模式的に例示するブロック図である。
図６に示すように、本実施形態のクレーン運転操作記録装置２２４は、画像出力部２２４ａをさらに備える。
本実施形態では、作業者が特定の操作をする場合において、作業者の相違によって、操作の状況や操作の結果にどのような差が生じるかを評価するための映像データを提供する。本実施形態では、複数の作業者の操作行動を、同時に映像出力して、比較できるようにする。

画像出力部２２４ａは、複数の作業者の操作映像を、作業者の数に応じた数の画面に出力する信号を生成する。本実施形態では、複数の作業者の操作映像を、操作データ等を含む信号とともにそれぞれ抽出し、同時に映像データを出力する。抽出された、作業者ごとの映像データ等は、たとえば記憶装置２６等に一旦記憶され、出力時には、同時に映像表示できるように出力される。

画像出力部２２４ａは、作業者ごとにデータ抽出出力部２４ｂによって抽出されたトリガ時刻の前後Δｔの期間の映像および操作データを同時に出力して、たとえば異なる画面に出力する。異なる作業者が異なる期間に、同一のクレーンを操作する場合が対象となるので、作業者ごとに同一のトリガ信号について、異なる期間（作業者ごとに対応する期間）にトリガ時刻が設定される。画像出力部２２４ａは、異なる期間のトリガ時刻を同期するように、映像データ等を出力する。

本実施形態のクレーン運転操作記録装置２２４は、画像処理部（図示せず）をさらに備えてもよい。画像処理部は、一旦記憶された映像特徴量を抽出して、特徴量の相違にもとづいて、作業者の微細な相違を検出するために用いられる。

本実施形態のクレーン運転操作記録装置２２４の動作について説明する。
本実施形態のクレーン運転操作記録装置２２４では、データベース２６ａに格納されたデータには、作業者のＩＤが紐づけられている。同一のクレーンでは、異なる期間に異なる作業者がそのクレーンを操作する。したがって、データベース２６ａでは、作業者ごとに、その作業者のＩＤは、その作業者が操作をした期間に紐づけられる。クレーン運転操作記録装置２２４の操作者は、上述した他の実施形態の場合の条件設定部２４ａによって、評価したい操作に関連する信号を選択する。たとえば、横行操作に関する信号群を含むグループを選択し、そこから、所望の信号をいくつか選択する。

トリガ信号のフラグデータには、任意に選択された信号が最初にアクティブになったときに“１”となるように演算式を設定する。たとえば、横行駆動用のモーターの速度指令値が０であったものが有限値に変化したときである。この時刻をトリガ時刻ｔ１として、トリガ時刻の前後Δｔの期間のデータおよび映像データが記憶される。このときのデータの保存先は、記憶装置２６でもよいし、他の記憶装置であってもよい。

他の作業者ＩＤについても同様の処理を行い、取得された時刻をトリガ時刻ｔ１’として、前後Δｔの期間のデータおよび映像データを記憶装置２６等に記憶する。

画像出力部２２４ａは、ふたり分の映像データを同時に映像出力するように時間同期して出力信号を生成する。時間同期する際には、同一のトリガ信号について、作業者ＩＤに対応する期間におけるトリガ時刻ｔ１，ｔ１’について時間同期するように映像データおよび出力信号が抽出される。

画像処理部を設けたときには、設定した特徴量に顕著な差がある場合には、画面上でその旨を知らせるように表示する。特徴量は、たとえば、作業者の肘から先の腕に沿ったベクトルとした場合に、特徴量ベクトルの動きの差があらかじめ設定されたしきい値よりも大きいときに、顕著な差であるとして、画面表示する等である。

本実施形態のクレーン運転操作記録装置２２４の効果について説明する。
本実施形態のクレーン運転操作記録装置２２４では、操作データ等に作業者ＩＤを紐づけてデータベース２６ａに格納するので、複数の作業者のデータを識別することができる。そして、クレーン運転操作記録装置２２４は、異なる作業者が同一の操作を行っているときの操作データをそれぞれ抽出することができる。クレーン運転操作記録装置２２４は、画像出力部２２４ａを備えているので、異なる作業者が同じ操作をしているときの操作データとともに、操作映像を比較対照できるように出力する。

クレーン運転操作記録装置２２４に画像処理部を設けて、特徴量を抽出する場合には、異なる作業者の微細な行動差を把握することができる。

クレーンによる積み下ろし作業には、高い習熟度が求められる場合があり、システムごとの「クセ」も把握する必要がある場合がある。しかしながら、作業や操作のどこに巧拙を生じるポイントがあるか否かわからない場合が多く、高い習熟度を有する作業者が高齢化して引退すると、生産性が低下したり、事故発生が高くなったりするおそれもある。本実施形態では、複数の作業者が同一の操作を行ったときの映像を同一画面で比較対象して観察することができるので、定量化しにくいノウハウも習熟度の低い作業者にも理解しやすくなる。

さらに、画像処理部を追加することによって、行動の微細な違いを定量化することができ、より明確に習熟度の相違の原因を把握することができるようになる。

（第３の実施形態）
図７は、本実施形態に係るクレーン運転操作記録装置を模式的に例示するブロック図である。
本実施形態では、クレーン運転操作記録装置３２４は、電気室２や運転室３の外部に設けられる。具体的には、たとえば、クレーン運転操作記録装置３２４は、データセンター等に設置されている。データセンターは、クレーンの設置場所とは、離れて設置されている。データセンターには、クレーンの故障等に対応するためにサポート要員が常駐している。

図７に示すように、クレーン運転操作記録装置３２４は、無線インタフェース３２８に接続されている。クレーンの電気室２には、データ収集装置２４ｘが設けられている。データ収集装置２４ｘは、通信ネットワーク６０を介して，ＰＬＣ２０に接続されている。データ収集装置２４ｘは、通信ネットワーク５０を介して、運転室３側のＰＬＣ３０に接続されている。データ収集装置２４ｘは、記憶装置２６に接続されている。

データ収集装置２４ｘは、通信ネットワーク６０を介して無線インタフェース２８に接続されている。クレーン運転操作記録装置３２４と、データ収集装置２４ｘとは、無線インタフェース２８，３２８を介して、相互に接続することができる。

データ収集装置２４ｘは、ＰＬＣ２０，３０を介して、クレーンの各駆動系統等のセンサが取得するデータや各種制御データ等を含む信号を収集する。データ収集装置２４ｘは、ＰＬＣ２０，３０を介して、運転室３に設置されたカメラ３２によって取得された映像データを収集する。データ収集装置２４ｘによって収集される信号や映像データは、上述の他の実施形態において説明したように、時系列のデータを含んでいる。

データ収集装置２４ｘは、コンピュータ装置等であり、たとえばデータサーバである。データ収集装置２４ｘは、ＰＬＣ２０，３０を介して、上述のデータを時系列で収集し、信号ごとにデータベース２６ａにして記憶装置２６に格納する。

クレーン運転操作記録装置３２４は、条件設定部２４ａと、データ抽出出力部２４ｂと、を備える。クレーン運転操作記録装置３２４は、無線インタフェース３２８，２８を介して、データ収集装置２４ｘにアクセスし、データベース２６ａから所望の操作データ等を抽出して送信要求する。以降、上述した他の実施形態の場合と同様に、クレーン運転操作記録装置３２４は、データ収集装置２４ｘから送信された所望の操作データ等と映像データを同期させ、所望の操作データ等からトリガ時刻を抽出する。クレーン運転操作記録装置３２４は、トリガ時刻ｔ１の前後Δｔの期間の映像データおよび所望の操作データを出力する。

データ収集装置２４ｘに接続された記憶装置２６の記憶容量が小容量である場合には、記憶装置２６に格納したデータベース２６ａを、たとえば定期的にクレーン運転操作記録装置３２４に転送する。あるいは、記憶装置２６の所定の容量に達した場合に、データ収集装置２４ｘは、データベース２６ａをクレーン運転操作記録装置３２４に送信する。

クレーン運転操作記録装置３２４は、接続された記憶装置３２６にデータベース２６ａにもとづいて、データベース３２６ａを構築し、格納する。この場合には、クレーン運転操作記録装置３２４の条件設定部２４ａは、データベース３２６ａから所望のデータを抽出する。なお、データベース２６ａ，３２６ａは、データ量が相違するほか、データの構造等については同様にすることができる。

本実施形態のクレーン運転操作記録装置３２４の効果について説明する。
上述した他の実施形態の場合の効果のほか、以下の効果を有する。
本実施形態のクレーン運転操作記録装置３２４は、電気室２内のデータ収集装置２４ｘが無線インタフェースを介して接続することができるので、クレーンから離れた場所に設置できる。クレーンシステムの技術的なサポート要員は、クレーンの設置場所に近接した場所に常駐できるとは限らない。本実施形態のクレーン運転操作記録装置３２４では、無線インタフェースで離れた場所に設けられたクレーンのデータ収集装置２４ｘに接続することができるので、データ収集装置２４ｘが収集したクレーンの操作データ等の情報を含むデータベース２６ａを取得することができる。

クレーン運転操作記録装置３２４の操作者は、技術的なサポート要員として、現地からの故障等の連絡後、移動時間を考慮せず、短時間で故障等の原因の調査を開始することができる。故障等による事故が発生した場合には、クレーンはインターロックがかかり、運転が停止される。事故の内容によっては、故障等の原因が判明するまで、運転の再開ができない場合もあり、迅速な原因究明が求められる。電気系統に起因する故障の場合には、ほぼすべての操作データ等が取得されているので、それらのデータと映像データとを参照することができれば、遠隔地であっても故障等の原因究明作業を行うことが可能になる。

また、既存のクレーンにクレーン運転操作記録装置を設置するのが困難な場合に、記憶容量の小さいデータ収集装置では、十分な期間のデータを解析することが困難となることがある。本実施形態では、既存のクレーンへの改造を最小にして、十分なデータ容量を確保することができる。

以上説明した実施形態によれば、クレーンを安全かつ容易に操作するための操作データを収集し、必要な操作データを抽出するクレーン運転操作記録装置を実現することができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明およびその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

１ クレーン、２ 電気室、３ 運転室、６ 横行トロリー、８ スプレッダ、２０，３０ プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、２２ ドライブ装置、２４，２２４，３２４ クレーン運転操作記録装置、２６，３２６ 記憶部、２６ａ，３２６ａ データベース、２８ 無線インタフェース、３２ カメラ、４０ モーター、５０，６０ 通信ネットワーク

Claims (4)

1. クレーンの運転室から前記クレーンを操作する作業者の前記クレーンの操作状況および前記作業者が視認する前記クレーンの操作による作業状況を撮像するカメラと、
   前記クレーンを駆動する駆動系と、
   前記作業者の操作にもとづいて前記駆動系を制御する制御装置と、
   を有するクレーンの制御システムにおいて、前記制御装置によって扱われる時系列の操作データを含む時系列の信号および前記カメラによって撮像された時系列の映像データを収集するクレーン運転操作記録装置であって、
   前記時系列の映像データから所望の映像データを抽出すべき時刻を設定するトリガ信号を設定し、前記時系列の信号から選択された出力信号を設定する条件設定部と、
   前記トリガ信号がアクティブとなったトリガ時刻を含む期間において、前記トリガ信号、前記出力信号および前記映像データの時系列データを時間同期し、前記設定された期間において、前記出力信号および前記所望の映像データを出力するデータ抽出出力部と、
   を備え、
   前記トリガ信号は、複数の前記時系列の信号のうち、あらかじめ選択された２以上の前記時系列の信号が同時刻において所定の条件を満たしたときにアクティブに遷移されるクレーン運転操作記録装置。
2. 前記時系列の信号は、データベースに格納され、前記データベース中で、複数のグループのいずれかに紐づけられた請求項１記載のクレーン運転操作記録装置。
3. 前記データベースでは、前記時系列の信号および前記時系列の映像データは、第１期間に前記クレーンを操作した第１作業者を識別する第１識別番号および前記第１期間とは異なる第２期間に前記クレーンを操作した第２作業者を識別する第２識別番号にそれぞれ紐づけられており、
   前記データ抽出出力部は、前記トリガ信号で、前記第１識別番号に関する前記時系列の信号から対応する前記出力信号である第１出力信号および前記時系列の映像データから対応する前記所望の映像データである第１の所望の映像データを抽出し、前記第２識別番号に関する前記時系列の信号に対応する出力信号である第２出力信号および前記時系列の映像データに対応する前記所望の映像データである第２の所望の映像データを抽出し、
   前記第１出力信号および前記第１の所望の映像データならびに、前記第２出力信号および前記第２の所望の映像データを前記トリガ信号で時間同期して出力する画像表示部
   をさらに備えた請求項２記載のクレーン運転操作記録装置。
4. クレーンの運転室から前記クレーンを操作する作業者の前記クレーンの操作状況および前記作業者が視認する前記クレーンの操作による作業状況を撮像するカメラと、
   前記クレーンを駆動する駆動系と、
   前記作業者の操作にもとづいて前記駆動系を制御する制御装置と、
   を有するクレーンの制御システムにおいて、前記制御装置の制御に供する操作データを含む時系列の信号および前記カメラによって撮像された時系列の映像データを収集するデータ収集装置に無線インタフェースを介して接続されることできるクレーン運転操作記録装置であって、
   前記時系列の映像データから所望の映像データを抽出すべき時刻を設定するトリガ信号を設定し、前記時系列の信号から選択された出力信号を設定する条件設定部と、
   前記トリガ信号がアクティブとなったトリガ時刻を含む期間において、前記トリガ信号、前記出力信号および前記映像データの時系列データを時間同期し、前記設定された期間において、前記出力信号および前記所望の映像データを出力するデータ抽出出力部と、
   を備え、
   前記トリガ信号は、複数の前記時系列の信号のうち、あらかじめ選択された２以上の前記時系列の信号が同時刻において所定の条件を満たしたときにアクティブに遷移されるクレーン運転操作記録装置。

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