JPH06156973A - 機器遠隔操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動制御対象機器５をカメラ９で撮影してモ
ニタ画面１５で監視しながら遠隔操作する場合における
操作性を改善する。 【構成】 移動可能なカメラ９で空間内を三次元的に移
動可能な機器５とこの機器を移動させる現場操作装置６
とを同一画面で撮影して表示装置１５に表示する。表示
装置１５の表示画面の前面にタッチパネル１６を取付け
ている。さらに、表示装置１５に表示された現場操作装
置６の画像６ａに機器５を移動させるためのスイッチ画
像１７ａ〜１９ｂを重合せ表示し、かつカメラ視野方向
変更に応動して、現場操作装置の画像６ａに重合せ表示
されているスイッチ画像の形状及び位置を視野方向変更
に応じて変更して、常にスイッチ画像が現場操作装置の
画像６ａ内に表示されているようにしている。そして、
スイッチ画像に対するタッチ操作に応じて、機器５をス
イッチ画像の指定する方向へ移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はクレーンや台車等の空間
内を三次元的に移動可能な機器を遠隔操作する機器遠隔
操作装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば鋼材や大規模の資材を収納する倉
庫や資材置場には大規模なクレーンが設置されている。
これらのクレーンは当然前後，左右，上下に移動可能で
ある。そして、クレーンを操作する操作装置が倉庫の出
入口又は資材置場の片隅に据付けられている。そして、
この操作装置の操作パネル上には、クレーンを前後，左
右，上下方向に移動させるための少なくとも６個の操作
ボタンが配設されており、操作員はクレーンの位置を確
認しながら操作ボタンを操作する。

【０００３】しかし、クレーンの移動空間が広くなる
と、操作装置位置から遠方に移動してしまったクレーン
の動作を正確に把握できないので、別途ＴＶカメラを据
付けて、このＴＶカメラでクレーンの位置及び移動状態
を監視しながら操作ボタンを操作する。

【０００４】また、無人倉庫等の場合においては、現場
の操作装置の他に、管理室等にＴＶモニタ及び操作端末
機を設けて、操作員は、ＴＶモニタでクレーンの位置及
び動作を監視しながら、操作端末機に配設された操作ボ
タンを操作していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＴＶモ
ニタでクレーンの動作を監視しながら、操作端末機で操
作ボタンの操作を行う場合には、操作員はＴＶモニタと
操作端末機の各操作ボタンとを交互に見ながら操作する
必要がある。したがって、操作ボタンの押し間違いや操
作タイミングが遅れる等の人為的ミスの発生する確率が
高くなる懸念がある。

【０００６】また、一般に、ＴＶカメラは倉庫または資
材置き場の片隅に固定されており、移動しているクレー
ンに対して常に同一方向から見ている。したがって、例
えば、ＴＶカメラの設置位置から遠ざかる方向にクレー
ンを移動させる場合には、ＴＶモニタ画面上ではクレー
ン位置が変化しないので、操作員は、クレーンの移動距
離を実感できない。したがって、熟練者でないと適格な
クレーン操作を実施できない問題がある。

【０００７】また、例えば、クレーンで実際に資材を把
持して持上げる場合には、ＴＶカメラの設置方向からの
画像ではなくて、他方向から見た画像を監視する方が操
作しやすい場合も多々ある。

【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、機器及び現場操作装置をカメラで同時に撮
影してタッチスイッチが組込まれた表示装置に表示し、
表示された現場操作装置にスイッチ画像を重合せ表示す
ることによって、同一表示画面上で機器の動作確認と操
作とを実行でき、操作性を大幅に向上できると共に、異
なる方向からも動作確認でき、操作をより確実に実施で
きる機器遠隔操作装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に本発明の機器遠隔操作装置においては、空間内を三次
元的に移動可能な機器を移動させる機器駆動部と、この
機器駆動部を介して機器を移動制御する現場操作装置と
機器とを同一画面で撮影するカメラと、このカメラの機
器と現場操作装置に対する視野方向を変更させるカメラ
移動機構と、カメラで撮影された機器と現場操作装置の
像を表示する表示装置と、この表示装置の表示画面の前
面に取付られたタッチパネルと、表示装置に表示された
現場操作装置に機器を移動させるためのスイッチ画像を
重合せ表示するスイッチ画像表示手段と、このスイッチ
画像に対するタッチ操作に応じて、機器駆動部に対して
スイッチ画像の指定する方向の移動指令を送出する移動
指令送出手段と、カメラ移動機構によるカメラ視野方向
変更に応動して、現場操作装置の画像に重合せ表示され
るスイッチ画像の形状及び位置を視野方向変更に応じて
変更するスイッチ画像形状変更手段とを備えている。

【００１０】

【作用】このように構成された機器遠隔操作装置であれ
ば、表示装置の表示画面にはカメラで撮影された機器と
現場操作装置が同時に表示されている。さらに、機器を
移動するためのスイッチ画像が前記現場操作装置に重合
せ表示される。そして、操作者はこのスイッチ画像に触
れると、タッチパネルがその接触座標を判断して、接触
されたスイッチ画像の指定する方向の移動指令が機器駆
動部へ送出され、機器は指定された方向へ移動する。

【００１１】また、機器を異なる方向から見るためにカ
メラ位置を移動させると、当然、表示されている現場操
作装置の向きも変化する。そして、この現場操作装置に
重合せ表示されたスイッチ画像の形状及び位置が、表示
されている現場操作装置の向き変更に対応して変化す
る。したがって、たとえカメラ位置が変化したとして
も、スイッチ場像は常に現場操作装置の画像内に重合せ
表示される。

【００１２】このように、表示画面に三次元移動する機
器のみならず、所定位置に固定されている現場操作装置
を同時に表示することによって、たとえカメラの視野方
向が変化したとしても、機器の移動方向及び向きを正確
に把握できる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。

【００１４】図２は実施例の機器遠隔操作装置が適用さ
れるクレーン等の機器が組込まれた倉庫を示す模式図で
ある。このクレーン１においては、上方位置に敷設され
た一対のレール２ａ，２ｂ上にこのレール２ａ，２ｂ方
向に移動する台車３が搭載されており、この台車３の下
側にレール２ａ，２ｂの直交方向に移動する移動体４が
取付けられており、この移動体４にワイヤを介してフッ
ク５が吊されている。したがって、このフック５は前
後，左右，上下に移動可能である、

【００１５】倉庫の出入口近傍に現場操作装置６が据付
けられている。現場操作装置６の操作パネル７には、上
述したに前後，左右，上下の合計６方向の移動ボタンが
配設されている。そして、操作者がこの移動ボタンを押
すと、ボタンの押し下げている期間だけ、クレーン１は
移動ボタンの指定する方向に移動する。移動ボタンの押
下げ状態を解除すると、クレーン１はその時点で停止す
る。

【００１６】さらに、この倉庫の天井には、前記クレー
ン１の全部移動空間を見下ろす位置に環状のレール８が
取付けられている。このレール８に立体カメラ９を搭載
した台車が載せられている。したがって、立体カメラ９
はレール８に沿って移動する。立体カメラ９の視野方向
はクレーン１のフック５及び現場操作装置６に向いてい
る。そして、視野角度は常時フック５及び現場操作装置
６が１つの画面に入る程度に広く設定されている。した
がって、立体カメラ９をレール８に沿って移動させる
と、立体カメラ９はフック５を異なる方向から見た画像
を出力する。図１は例えば倉庫の管理室等に据付けられ
た機器遠隔操作装置の概略構成を示すブロック図であ
る。

【００１７】例えばコンピュータ等で構成された演算制
御装置１０に対して、前記クレーン１を三次元的に移動
制御する機器駆動部１１，立体カメラ９をレール８に沿
って移動させるカメラ移動機構１２，立体カメラ９で撮
影されたカメラ画像１３及びソフト的に作成されたスイ
ッチ画像等のグラフィック画像１４を表示するＣＲＴ表
示装置１５，このＣＲＴ表示装置１５の表示画面の前面
に取付けられたタッチパネル１６が接続されている。

【００１８】タッチパネル１６は操作者が指で触れた位
置の座標を検出して演算制御装置１０へ入力する。ま
た、機器駆動部１１は演算制御部１０からの移動指令で
クレーン１を移動させると共に、前記現場操作装置６か
らの移動指令でもクレーン１を移動させる。

【００１９】図４（ａ）は立体カメラ９が自己の視野で
捕らえたカメラ画像１３である。このカメラが画像１３
内には、クレーン１のフック５の画像５ｂと現場操作装
置６の画像６ａが含まれる。この図４（ａ）に示すカメ
ラ画像１３は、立体カメラ９が例えば図２に示す位置に
位置した場合における画像である。

【００２０】図４（ｂ）は演算制御装置１０によって、
プログラム的に作成されたグラフッイク画像１４であ
る。このグラフッイク画像１４においては、６つの移動
スッチ画像１７ａ〜１９ｂと２つのカメラ移動スイッチ
画像２０ａ，２０ｂとが形成されている。すなわち、ク
レーン１のフック５を、６方向へ移動させるための前ス
イッチ画像１７ａ，後スイッチ画像１７ｂ，左スイッチ
画像１８ａ，右スイッチ画像１８ｂ，上スイッチ画像１
９ａ，下スイッチ画像１９ｂが形成されている。さら
に、全体の方向を確認するためのｘｙｚの座標軸２１が
形成されている。

【００２１】そして、ＣＲＴ表示装置１５の表示画面上
でグラフィック画像１４がカメラ画像１３に重合せ表示
されて、図４（ｃ）に示す合成画像が表示される。この
場合、図４（ｂ）の８つのスイッチ画像１７ａ〜２０ｂ
が現場操作装置６の画像６ａ内に重合せ表示される。こ
のスイッチ画像１７ａ〜２０ｂを現場操作装置６の画像
６ａに重合せ表示する手順を説明する。

【００２２】立体カメラ９の現場操作装置６を見る視野
方向（方位角度）は、立体カメラ９の環状のレール８上
におけるカメラ移動機構１２が指定する角度位置で簡単
に把握できる。そして、この方位角度が図２及び図４
（ａ）に示すように、９０°近傍であれば、グラフィッ
ク画像１４の各スイッチ画像１７ａ〜２０ｂは正面を向
いた矩形に表示される。

【００２３】しかし、図２の立体カメラ９が図示状態か
ら８０°度近くレール８に沿って移動すると、クレーン
１のフック５を側方から見ることなり、方位角度は８０
°となる。この場合のフック５の画像５ａ及び現場操作
装置６の画像６ａは例えば図５（ｂ）に示す形状とな
る。その結果、現場操作装置６の画像６ａも側方から見
た形状となる。この場合、グラフィク画像１４の各スイ
ッチ画像１７ａ〜２０ｂの形状及び表示位置を変更しな
いと、現場操作装置６の画像６ａに重合せ表示できな
い。

【００２４】前記方位角度は立体カメラ９の角度位置か
ら算出できる。そして、この方位角度から図５（ａ）に
示す垂直方向の矩形状の各スイッチ画像１７ａ〜２０ｂ
を図５（ｂ）に示すように、菱形に変形し、かつ各表示
位置も後方のスイッチ画像１７ａ，１７ｂが前方のスイ
ッチ画像２０ａ，２０ｂより上方に位置するように移動
する。この各スイッチ画像１７ａ〜２０ｂの形状及び位
置は方位角度が定まれは一義的に定まる値である。した
がって、各スイッチ画像１７ａ〜２０ｂが常に現場操作
装置６の画像６ａ内に位置している。

【００２５】グラフッイック画像１４における各スイッ
チ画像１７ａ〜２０ｂの形状及び位置が定まれれば、当
然ＣＲＴ表示装置１５の表示画面上における形状及び位
置が定まる。したがって、タッチパネル１６上における
スイッチ画像１７ａ〜２０ｂに対応する座標領域が定ま
る。よって、この各座標領域をタッチパネル１６上にお
けるそれぞれの接触応答領域に設定する。

【００２６】このように、ＣＲＴ表示装置１５に表示さ
れた各スイッチ画像１７ａ〜２０ｂをそれぞれ別々の接
触応答領域に設定することによって、操作者か目的とす
るスイッチ画像を指で接触することによって、演算制御
装置１０は該当スイッチが押されたことを把握できる。
そして、前記演算制御装置１０は、微小時間ΔＴ経過す
る毎に図３に示す時間割込処理を実行するようにプログ
ラム構成されている。

【００２７】流れ図が開始され、Ｓ（プログラム・ステ
ップ）１において、立体カメラ９で撮影しているクレー
ン１のフック５及び現場操作装置６を画像を読取って、
ＣＲＴ表示装置１５に表示する。次に、立体カメラ９の
角度位置をカメラ移動機構１２を介して読取る。そし
て、現場操作装置６に対する視野方向（方位角度）を算
出する。

【００２８】Ｓ２にて、ＣＲＴ表示装置１５に表示され
ている現場操作装置６の画像６ａに重合せ表示すべき各
スイッチ画像１７ａ〜２０ｂの形状及び位置を前記視野
方向（方位角度）を用いて算出する。そして、図４
（ｃ）に示すように、視野方向に対応して作成された各
スイッチ画像１７ａ〜２０ｂを現場操作装置６の画像６
ａに重合せ表示する。次に、Ｓ３にて、タッチパネル１
６上における各スイッチ画像１７ａ〜２０ｂに対応する
応答座標領域を設定する。

【００２９】この状態で、Ｓ４にて、ＣＲＴ表示装置１
５に表示されているカメラ移動スイッチ画像２０ａ，２
０ｂの応答座標領域が操作者の指で接触されていること
をタッチパネル１６を介して検出すると、カメラ移動機
構１２を介して立体カメラ９を指定された方向へ所定の
微小距離だけ移動させる。

【００３０】また、Ｓ５にて、ＣＲＴ表示装置１５に表
示されているクレーン１に対する移動スイッチ画像１７
ａ〜１９ｂの応答座標領域が操作者の指で接触されてい
ることをタッチパネル１６を介して検出すると、機器駆
動装置１１を介してクレーン１のフック５を指定された
方向へ所定の微小距離だけ移動させる。

【００３１】このように構成された機器遠隔操作装置で
あれば、装置の電源を投入すると、ＣＲＴ表示装置１５
の表示画面には、例えば、図５（ａ）に示すように、ク
レーン１のフック５の画像５ｂと、現場操作装置６の画
像６ａと、この画像６ａに重合せ表示された６つの機器
移動スイッチ画像１７ａ〜１９ｂ及び２つのカメラ移動
スイッチ画像２０ａ，２０ｂ、及び座標軸２１が表示さ
れる。

【００３２】そして、クレーン１のフック５を移動させ
る場合は、移動方向に対応する機器移動スイッチ画像１
７ａ〜１９ｂを指で触れると、フック５が指定方向に移
動開始する。そして、フック５が目標位置まで達した時
点で指を画面から離せば、フック５はその位置で停止す
る。

【００３３】さらに、クレーン１のフック５を異なる方
向から見たい場合は、同一画面上に表示されている移動
したい方向のカメラ移動スイッチ画像２０ａ，２０ｂを
指で触れると、立体カメラ９が環状のレール８に沿って
移動開始する。立体カメラ９が移動すると、立体カメラ
９で捕らえられて、ＣＲＴ表示装置１５に表示されるク
レーン１のフック５及び画像５ｂ及び現場操作装置６の
画像６ａの向きが、図５（ｂ）に示すように変化してい
く。現場操作装置６の画像６ａの向きが変化すると、こ
の画像６ａに重合せ表示されている各スイッチ画像１７
ａ〜２０ｂも画像６ａの向きの変化に応じて変化し、現
場操作装置６の画像６ａ内から外れることはない。

【００３４】したがって、フック５を異なる方向からみ
た画像５ｂを監視しながら同時に表示されている現場操
作装置６の画像６ａ内の各スイッチ画像１７ａ〜２０ｂ
を操作することが可能となる。よって、従来技術で説明
したカメラの視野方向（奥行方向）に向かってフック５
を移動させる必要が生じた場合は、立体カメラ９を移動
させてフック５に対する視野方向を変更すればよい。

【００３５】このように、操作対象のクレーン１のフッ
ク５を任意の方向から見た画像５ａを観測しながらクレ
ーン操作を実施できるので、クレーン操作を誤りなく確
実に実施できる。さらに、機器移動スイッチ画像１７ａ
〜１９ｂがフック５の画像５ａと同一画面上に表示され
ているので、操作者は両者を同一視野で確認しながらク
レーン操作が可能である。したがって、各移動ボタンを
別途操作パネル等に設けた従来装置に比較して操作性を
大幅に向上できる。また、操作を迅速に実行できる。

【００３６】また、三次元空間で移動されるフック５の
画像５ａと固定位置の現場操作装置６の画像６ａが常に
同一画面に表示されているので、たとえ制御対象のフッ
ク５を異なる方向から見た画像５ａが表示されたとして
も、固定位置の現場操作装置６の画像６ａとの位置関係
から、操作者が移動方向を間違えることはない。さら
に、実施例においては、座標軸２１も同一画面に表示し
ているので、移動方向の確認がより容易に行え、クレー
ン操作におけるより一層の安全性が確保できる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の機器遠隔操
作装置によれば、機器及び現場操作装置をカメラで同時
に撮影してタッチパネルを有した表示装置に表示し、さ
らに、機器を操作するための複数のスイッチ画像を表示
されている現場操作装置に重合せ表示している。したが
って、同一表示画面上で機器の動作確認と操作とを同時
に実行でき、操作性を大幅に向上できる。また、カメラ
の機器及び現場操作装置に対する視野方向を変更可能と
しているので、表示画面上で異なる方向からも機器の動
作確認を実施でき、操作をより確実に実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係わる機器遠隔操作装置
の概略構成を示すブロック図。

【図２】 同実施例装置の移動制御対象のクレーン全体
を示す模式図。

【図３】 同実施例装置の動作を示す流れ図。

【図４】 同実施例装置におけるカメラ画像とグラフィ
ック画像との重合せ手順を示す図。

【図５】 同実施例装置におけるカメラ位置を変更した
場合における表示画面の変化を示す図。

【符号の説明】

１…クレーン、５…フック、５ａ…画像、６…現場操作
装置、６ａ…画像、８…レール、９…立体カメラ、１０
…演算制御装置、１１…機器駆動部、１２…カメラ移動
機構、１３…カメラ画像、１４…グラフィック画像、１
５…ＣＲＴ表示装置、１６…タッチパネル、１７ａ〜２
０ｂ…スイッチ画像。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空間内を三次元的に移動可能な機器を移
   動させる機器駆動部と、この機器駆動部を介して前記機
   器を移動制御する現場操作装置と前記機器とを同一画面
   で撮影するカメラと、このカメラの前記機器と現場操作
   装置に対する視野方向を変更させるカメラ移動機構と、
   前記カメラで撮影された前記機器と現場操作装置の像を
   表示する表示装置と、この表示装置の表示画面の前面に
   取付られたタッチパネルと、前記表示装置に表示された
   現場操作装置に前記機器を移動させるためのスイッチ画
   像を重合せ表示するスイッチ画像表示手段と、このスイ
   ッチ画像に対するタッチ操作に応じて、前記機器駆動部
   に対してスイッチ画像の指定する方向の移動指令を送出
   する移動指令送出手段と、前記カメラ移動機構によるカ
   メラ視野方向変更に応動して、前記現場操作装置の画像
   に重合せ表示されるスイッチ画像の形状及び位置を前記
   視野方向変更に応じて変更するスイッチ画像形状変更手
   段とを備えた機器遠隔操作装置。