JPWO2015145725A1 - 情報提示装置、クレーンシステム及び情報提示方法 - Google Patents

Abstract

情報提示装置（２０）は、吊荷となる対象物の上方で延伸して配されるブームと、当該ブームに沿って移動可能なトロリーと、当該トロリーに設置され、対象物を吊り下げて昇降可能な吊下手段と、対象物の上方に設置され、運転席に位置する運転者がその下方に吊り下げられた対象物を視認可能なように設けられた操作用窓を有する運転室と、を備えたクレーンにおける情報提示装置（２０）であって、運転者が操作用窓を見た際に、その視界に所定の画像情報を表示可能な表示部（２２２）と、運転者による吊荷作業の操作を支援するための操作支援情報を取得する操作支援情報取得部（２１１）と、少なくとも取得した操作支援情報を含む画像情報を生成し、表示部（２２２）に出力する画像情報生成部（２１２）と、を備える。

Description

本発明は、情報提示装置、クレーンシステム及び情報提示方法に関する。

大型のコンテナクレーン等は、揚程が高く、また、コンテナ船上に段積みされたコンテナの山積形状が複雑に変化するため、その吊荷作業の操作には高度な技量が要求される。例えば、コンテナクレーンの運転者は、運転席の下方にあるコンテナ船上のコンテナの状況を視認しながら、吊荷を所定の位置に設置する操作を行う。このとき、効率よく吊荷作業を進めるためには、コンテナと吊荷との位置関係を目視で正確に把握する能力が不可欠である。

機器のオペレータに情報を提示して、バックミラー等を介して視認できる死角領域を補助する装置が提案されている（例えば、特許文献１）。

特開平１１−１１９６８７号公報

上述したように、コンテナクレーン等の大型な重機を用いた作業を効率よく行うためには、蓄積された経験に基づく熟練の操作技量を要する。例えば、クレーンが大型になるほど吊荷（コンテナ）と運転者との距離が離れるため、運転者は、吊り上げた吊荷と周辺の障害物（コンテナ船に積まれた他のコンテナ等）との距離感を掴みにくくなる。そうすると、経験が浅い運転者は、安全確保を意識するあまり、吊荷を必要以上の高さまで巻き上げたり、運搬の速度を遅めたりするので、全体として吊荷作業の効率が低下する。また、近年、コンテナ船の大型化に伴い、コンテナクレーンの大型化も進んでおり、クレーンの安全運転に必要な技量も一層高度化している。

上記課題に鑑みて、本発明は、経験の浅い運転者であってもクレーンの操作を安全に実施することができる情報提示装置、クレーンシステム及び情報提示方法を提供する。

本発明の第１の態様によれば、情報提示装置は、吊荷となる対象物の上方で延伸して配されるブームと、当該ブームに沿って移動可能なトロリーと、当該トロリーに設置され、前記対象物を吊り下げて昇降可能な吊下手段と、前記対象物の上方に設置され、運転席に位置する運転者がその下方に吊り下げられた前記対象物を視認可能なように設けられた操作用窓を有する運転室と、を備えたクレーンにおける情報提示装置であって、前記運転者が前記操作用窓を見た際に、その視界に所定の画像情報を表示可能な表示部と、前記運転者による吊荷作業の操作を支援するための操作支援情報を取得する操作支援情報取得部と、少なくとも前記取得した操作支援情報を含む画像情報を生成し、前記表示部に出力する画像情報生成部と、を備える。
このような構成によれば、運転者が操作のために下方を向いた場合であっても、その視界の範囲内において、操作を支援するための操作支援情報が提供される。したがって、運転者は、対象物とその周辺の状況を直接視認しながら、その姿勢を変えることなく、操作支援情報をも視認することができ、クレーンの操作の経験が浅くとも、安全かつ効率的に操作することが可能となる。

本発明の第２の態様によれば、上述の情報提示装置において、前記操作支援情報取得部は、前記クレーンの動作情報を取得する動作情報取得部を有し、前記画像情報生成部は、前記操作支援情報として前記動作情報を含む画像情報を生成する。
このような構成によれば、クレーンの運転者は、対象物とその周辺の状況を直接視認しながらクレーンの動作情報を視認することができるので、対象物の高さや位置の調整を迅速かつ正確に行うことができる。

本発明の第３の態様によれば、上述の情報提示装置において、前記操作支援情報取得部は、前記吊下手段の下方に位置する範囲を撮影する撮影装置を介して対象物映像情報を取得する映像情報取得部を有し、前記画像情報生成部は、前記操作支援情報として前記対象物映像情報を含む画像情報を生成する。
このような構成によれば、運転者の視界の範囲内において、対象物及びその周辺の状況を別の角度から撮影した対象物映像情報が提供される。したがって、運転者は、対象物とその周辺の状況を直接視認しつつ、更に、対象物と周辺の障害物との位置関係を別の角度から確認することができるので、運転者は、一層、安全かつ効率的に操作することが可能となる。

本発明の第４の態様によれば、上述の情報提示装置において、前記操作支援情報取得部は、前記吊下手段の下方に位置する前記対象物の輪郭を示すプロファイル情報を取得するプロファイル情報取得部を有し、前記画像情報生成部は、前記操作支援情報として前記プロファイル情報を含む画像情報を生成する。
このような構成によれば、運転者の視界の範囲内において、対象物及び周辺の輪郭（プロファイル）を模した映像が提供される。したがって、運転者は、対象物とその周辺の状況を直接視認しつつ、更に、対象物と周辺の障害物との高さや位置関係を把握することができるので、運転者は、一層、安全かつ効率的に操作することが可能となる。

本発明の第５の態様によれば、上述の情報提示装置において、前記操作支援情報取得部は、予め規定された前記対象物ごとの属性情報を取得する属性情報取得部を有し、前記画像情報生成部は、前記操作支援情報として前記属性情報を含む画像情報を生成する。
このような構成によれば、対象物ごとの属性情報に基づいて、荷役を行う対象物の順序を示した手順リストや、当該対象物を識別するための情報を運転者の視界に表示することができる。これにより、運転者は、次に運ぶべき対象物を正確かつ迅速に判別することができるので、一層効率的に荷役作業を行うことができる。

本発明の第６の態様によれば、上述の情報提示装置において、前記画像情報生成部は、前記属性情報の各々が、前記操作用窓から直接視認される前記対象物の各々と対応付けられるように画像情報を生成する。
このような構成によれば、操作用窓から直接視認される対象物の各々と対応付けられて属性情報が付されるため、クレーンの運転者は、段積みされたコンテナの別を一見して把握可能となり、一層効率的に荷役作業を行うことができる。

本発明の第７の態様によれば、上述の情報提示装置において、前記表示部は、前記運転者が頭部に装着するウェアラブル装置に取り付けられている。
このような構成によれば、ウェアラブル装置は、運転者が操作のために下方を向いた場合であっても、その姿勢の変化に追随しながら、運転者の視界の範囲内に表示部を配するので、運転者は、姿勢を変えることなく、対象物とその周辺の状況を直接視認しながら、操作支援情報を視認することができる。また、運転者がウェアラブル装置を装着するのみで実現可能なので、情報提示装置の敷設負担を軽減できる。

本発明の第８の態様によれば、上述の情報提示装置において、前記ウェアラブル装置は、更に、運転者の姿勢情報を検知する姿勢検知部を備え、前記表示部は、前記姿勢情報に基づいて、前記運転者が下方を視認している場合に前記画像情報を表示する。
このような構成とすることで、運転者が操作支援情報を要しない状況においては不要な情報が表示されないため、当該運転者の気を散らすことがなく、ウェアラブル装置の装着の煩わしさを低減することができる。

本発明の第９の態様によれば、クレーンシステムは、上述の情報提示装置と、吊荷となる対象物の上方で延伸して配されるブームと、当該ブームに沿って移動可能なトロリーと、当該トロリーに設置され、前記対象物を吊り下げて昇降可能な吊下手段と、前記対象物の上方に設置され、運転席に位置する運転者がその下方に吊り下げられた前記対象物を視認可能なように設けられた操作用窓を有する運転室と、を具備するクレーンと、を備える。

本発明の第１０の態様によれば、情報提示方法は、吊荷となる対象物の上方で延伸して配されるブームと、当該ブームに沿って移動可能なトロリーと、当該トロリーに設置され、前記対象物を吊り下げて昇降可能な吊下手段と、前記対象物の上方に設置され、運転席に位置する運転者がその下方に吊り下げられた前記対象物を視認可能なように設けられた操作用窓を有する運転室と、を備えたクレーンの運転時に用いる情報提示方法であって、前記運転者による吊荷作業の操作を支援するための操作支援情報を取得し、少なくとも前記取得した操作支援情報を含む画像情報を生成し、前記運転者が前記操作用窓を見た際に、その視界に所定の画像情報を表示可能な表示部に出力する。

経験の浅い運転者であってもクレーンの操作を安全に実施可能な情報提示装置、クレーンシステム及び情報提示方法を提供することができる。

第１の実施形態に係るクレーンの全体構成を説明する図である。 第１の実施形態に係るクレーンの運転室の内部の構造を示す図である。 第１の実施形態に係るウェアラブル装置の構造を示す図である。 第１の実施形態に係る情報提示装置の機能構成を示す図である。 第１の実施形態に係る表示部に表示される画像情報を示す図である。 第１の実施形態に係る情報提示装置の処理手順を示す第１のフローチャート図である。 第１の実施形態に係る情報提示装置の処理手順を示す第２のフローチャート図である。 第２の実施形態に係る情報提示装置の機能構成を示す図である。 第２の実施形態に係る表示部に表示される画像情報を示す図である。 第３の実施形態に係る情報提示装置の機能構成を示す図である。 第３の実施形態に係る表示部に表示される画像情報を示す図である。 第４の実施形態に係る情報提示装置の機能構成を示す図である。 第４の実施形態に係る透明表示部を通じて運転者が視認する光景の例を説明する図である。 第５の実施形態に係る情報提示装置の機能構成を示す図である。 第５の実施形態に係る地上端末装置が記憶するコンテナ属性テーブルの例を示す図である。 第５の実施形態に係る透明表示部を通じて運転者が視認する光景の例を説明する図である。

＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態に係るクレーンシステムを、図面を参照しながら説明する。
本実施形態に係るクレーンシステムは、クレーン（後述するクレーン１０）と、情報提示装置（後述する情報提示装置２０）と、を備えている。本実施形態において、クレーンは、コンテナ船上のコンテナの積み卸し作業を行うコンテナクレーンである。また、情報提示装置は、当該コンテナクレーンに搭載され、その運転者の吊荷作業の操作を支援するための情報を、視覚を通じて運転者に提供する。

［クレーンの全体構成］
図１は、第１の実施形態に係るクレーンの全体構成を示す図である。
図１に示すように、クレーン１０は、脚構造部１１と、ブーム１２と、トロリー１３と、運転室１４と、スプレッダー１５（吊下手段）と、を備えている。
脚構造部１１は、岸壁の地上に設置され、上方に延伸しながらクレーン１０の他の構成全体を支持する。脚構造部１１は、基端に横行機構１１ａを有しており、地上に設けられたレールに沿ってクレーン１０全体を横行（紙面奥手、手前方向に移動）可能となっている。ブーム１２は、脚構造部１１に支持されながら、吊荷（コンテナＡ）及び吊荷となる対象物（コンテナ船５０に積まれた複数のコンテナ）の上方において、コンテナ船５０が停泊する側に延伸して配されている。ブーム１２は、先端がより上方に向かう方向に回動可能とされている。トロリー１３は、ブーム１２の延伸方向に配されたレールに沿って走行（紙面左右方向に移動）可能とされている。

運転室１４及びスプレッダー１５は、トロリー１３の移動に伴ってブーム１２の延伸方向に移動可能とされる。運転室１４には、クレーン１０を操作する運転者が搭乗する。運転室１４の内部の構造については後述する。スプレッダー１５は、トロリー１３から下方に伸びるロープによって吊り下げられ、吊荷となるコンテナＡを固定できる。また、スプレッダー１５は、トロリー１３においてロープの巻上げ又は巻下げが成されることで、コンテナＡを固定して吊り下げながら昇降可能とする。

以上のような構成により、クレーン１０は、港湾の岸壁に設置されて、停泊するコンテナ船５０に積まれた複数のコンテナの積み卸しを行う。

図２は、第１の実施形態に係るクレーンの運転室の内部の構造を示す図である。
図２に示すように、運転室１４は、内部に運転席１４１と、操作パネル１４２と、操作用窓１４３と、端末装置２１と、を内部に備えている。
運転席１４１は、クレーン１０の運転者Ｘが位置する座席である。操作パネル１４２には、運転者Ｘがクレーン１０の各種動作の操作に要する入力インターフェイス（レバーやスイッチ等）が設けられている。操作用窓１４３は、運転席１４１に位置する運転者Ｘがその下方に吊り下げられた吊荷（コンテナＡ等）を視認可能なように設けられている。端末装置２１は、例えば、一般的なパーソナルコンピュータ等である。端末装置２１の具体的な機能構成については後述する。

運転席１４１に位置する運転者Ｘは、その下方に配された操作用窓１４３を介して、スプレッダー１５及びスプレッダー１５に固定されて吊り下げられたコンテナＡを視認することができる。運転者Ｘは、操作用窓１４３を介してコンテナＡやその周辺の状況（障害物の有無）を視認しながら、運転席１４１の側面に配された操作パネル１４２を介してクレーン１０を操作し、吊荷作業を遂行する。

また、本実施形態においては、図２に示すように、運転者Ｘは、頭部にウェアラブル装置２２を装着している。ウェアラブル装置２２は、少なくとも運転者Ｘが操作用窓１４３の方向を向いた際に、その視界に所定の画像情報を表示可能とする。

図３は、第１の実施形態に係るウェアラブル装置の構造を示す図である。
図３に示すように、ウェアラブル装置２２は、運転者Ｘの頭部に装着されるメガネ型の端末機器であり、運転者Ｘの視界に、所定の画像情報を表示可能な表示部２２２を備えている。これにより、運転者Ｘは、操作中に下方を見下ろしている場合において、吊下げているコンテナＡ等を視認しながら、同時に、表示部２２２を通じて当該画像情報を視認することができる。
なお、ウェアラブル装置２２の態様は、図３に示すようなメガネ型のタイプには限定されず、例えば、背景を視認可能な透明ディスプレイを有するヘッドマウント型の端末機器等であってもよい。即ち、ウェアラブル装置２２は、運転者Ｘの頭部の姿勢に関わらず、その視界の少なくとも一領域に画像情報を表示可能であれば、如何なる態様であってもよい。

［情報提示装置の機能構成］
図４は、第１の実施形態に係る情報提示装置の機能構成を示す図である。
本実施形態に係る情報提示装置２０は、図４に示すように、運転室１４に設置された端末装置２１、運転者Ｘが装着するウェアラブル装置２２を備えている。また、端末装置２１は、クレーン１０に設けられるクレーン制御装置３１から所定の情報の入力を受け付ける。

クレーン制御装置３１は、運転者Ｘの操作に基づいてクレーン１０の各種可動部位を動作させる制御機構である。クレーン制御装置３１は、クレーン１０の動作状態を表す動作情報、具体的には、クレーン１０の横行座標、巻上座標、起伏角度、横行速度、巻上速度、走行速度等の各種情報を取得可能とする。

端末装置２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１０と、通信接続部２１３と、無線通信モジュール２１４と、を備えている。
ＣＰＵ２１０は、端末装置２１の動作全体の制御を司る機能部である。ＣＰＵ２１０は、内部の記憶領域に所定のプログラムが読み込まれることで、操作支援情報取得部２１１（動作情報取得部２１１ａ）、及び、画像情報生成部２１２としての機能を発揮する。操作支援情報取得部２１１、及び、画像情報生成部２１２の各機能については以下に説明する。

通信接続部２１３は、クレーン制御装置３１との有線接続（または、無線接続）のための接続インターフェイスであり、これにより、端末装置２１は、クレーン制御装置３１と通信可能となっている。
操作支援情報取得部２１１（動作情報取得部２１１ａ）は、通信接続部２１３を介して、クレーン制御装置３１から、操作支援情報として、現時点におけるクレーン１０の動作状態を示す動作情報の入力を逐次受け付ける。
画像情報生成部２１２は、少なくとも動作情報取得部２１１ａが取得した操作支援情報（即ち、動作情報）を含む画像情報を生成し、当該画像情報をウェアラブル装置２２の表示部２２２に出力する。この際、画像情報生成部２１２は、自装置及びウェアラブル装置２２に備えられた無線通信モジュール２１４、２２１を介して、上記画像情報を表示部２２２に出力する。
無線通信モジュール２１４は、端末装置２１がウェアラブル装置２２と情報を無線でやり取りするための通信インターフェイスである。無線通信モジュール２１４は、ウェアラブル装置２２に備えられた他の無線通信モジュール２２１との間で所定の無線通信プロトコルに従った無線通信を実現する。

ウェアラブル装置２２が備える表示部２２２は、小型の液晶ディスプレイ等であって、無線通信モジュール２２１を介して端末装置２１（画像情報生成部２１２）から入力される画像情報（動作情報が含まれるもの）に基づいて、当該画像情報を表示する。ウェアラブル装置２２を装着する運転者Ｘは、当該画像情報（動作情報）を視認することで、現時点におけるクレーンの動作状態を把握することができる。表示部２２２に表示される画像情報については後述する。
なお、端末装置２１からウェアラブル装置２２への上記画像情報の出力は、無線通信ではなく所定の通信ケーブルを介した有線通信によって成されるものであってもよい。

また、本実施形態に係るウェアラブル装置２２は、内部に姿勢検知部２２３を備えている。姿勢検知部２２３は、例えば内部に加速度センサを有しており、ウェアラブル装置２２が装着される運転者Ｘの頭部の姿勢を検知し、姿勢情報（下方を向いているか否か等を示す情報）を取得することができる。

［画像情報］
図５は、第１の実施形態に係る表示部に表示される画像情報を示す図である。
図５に示すように、本実施形態に係る画像情報生成部２１２は、動作情報取得部２１１ａが取得した動作情報に基づいて、当該動作情報、具体的には、脚構造部１１における横行座標、横行速度、トロリー１３によるスプレッダー１５等の巻上座標、巻上速度、ブーム１２の起伏角度、トロリー１３の走行速度、ツイストロックのＯＮ／ＯＦＦ、吊荷（コンテナＡ）の荷重等の情報（数値、パラメータ）を含む画像情報Ｐ１を生成する。

画像情報生成部２１２が生成した画像情報Ｐ１は、無線通信モジュール２１４、２２１を介してウェアラブル装置２２の表示部２２２に出力される（図５参照）。

図６Ａ、図６Ｂは、第１の実施形態に係る情報提示装置の処理手順を示す第１、第２のフローチャート図である。なお、図６Ａには、端末装置２１における処理手順を示し、図６Ｂには、ウェアラブル装置２２における処理手順を示している。
図６Ａに示すように、操作支援情報取得部２１１（動作情報取得部２１１ａ）は、クレーン１０の動作情報をクレーン制御装置３１から取得する（ステップＳ１１）。次に、画像情報生成部２１２は、取得した動作情報に基づいて画像情報Ｐ１（図５）を生成する（ステップＳ１２）。画像情報生成部２１２は、さらに、生成した画像情報Ｐ１を、無線通信モジュール２１４、２２１を介してウェアラブル装置２２に出力する（ステップＳ１３）。ＣＰＵ２１０は、クレーン１０の運転終了を示す信号の入力の有無に基づいてクレーン１０の運転が終了したか否かを判定する（ステップＳ１４）。操作パネル１４２を介してクレーン１０の運転終了を示す信号の入力を受け付けた場合には（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、端末装置２１は処理を終了する。一方、クレーン１０の運転終了を示す信号の入力を受け付けない場合には（ステップＳ１４：ＮＯ）、ステップＳ１１に戻って、引き続き動作情報の取得〜画像情報の出力の処理を繰り返す。

一方、図６Ｂに示すように、ウェアラブル装置２２は、無線通信モジュール２２１を介して、画像情報生成部２１２が生成した画像情報Ｐ１を取得する（ステップＳ２１）。次に、本実施形態に係るウェアラブル装置２２は、姿勢検知部２２３を介して姿勢情報を取得し、運転者Ｘが下方を向いているか否かを判定する（ステップＳ２２）。具体的には、姿勢検知部２２３は、内蔵する加速度センサにおける重力加速度の方位が所定の判定基準範囲内に含まれる場合に、運転者Ｘが下方を向いていると判定する。ウェアラブル装置２２は、運転者Ｘが下方を向いていると判断した場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、取得した画像情報Ｐ１を表示部２２２に表示させる（ステップＳ２３）。一方、運転者Ｘが下方を向いていないと判断した場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、画像情報Ｐ１を表示せずに（ステップＳ２３を実施せずに）、新たな画像情報Ｐ１を取得する。なお、ステップＳ２４におけるクレーン１０の運転終了判定の処理については、上述のステップＳ１４と同等である。なお、この場合、ウェアラブル装置２２は、無線通信モジュール２２１を介してクレーン１０の運転終了を示す信号の入力を受け付ける。

このように、本実施形態に係るウェアラブル装置２２は、運転者Ｘが、吊荷（コンテナＡ）等の状況を視認するために下方を向いた場合に、画像情報Ｐ１を表示させる。このような構成とすることで、運転者Ｘは、クレーン１０の動作情報（操作支援情報）を必要とする場合（即ち、下方を向いて操作を行う場合）に限って、当該動作情報が提供される。したがって、運転者Ｘが動作情報を要しない状況においては不要な情報が表示されないため、運転者Ｘの気を散らすことがなく、ウェアラブル装置２２の装着の煩わしさを低減することができる。
なお、他の実施形態に係るウェアラブル装置２２は、この態様に限定されることはない。即ち、運転者Ｘが下方以外の他の方位を向いた場合であってもそのまま画像情報Ｐ１の表示を継続してもよいし、向いた方位に対応する他の画像情報を表示してもよい。

以上、第１の実施形態に係る情報提示装置によれば、運転者Ｘが操作のために下方を向いた場合であっても、その視界の範囲内において、操作を支援するための操作支援情報（本実施形態においては、クレーン１０の動作情報）が提供される。したがって、運転者Ｘは、吊荷であるコンテナＡとその周辺の状況を直接視認しながら、その姿勢を変えることなく、同時に、操作支援情報をも視認することができるので、クレーン１０の操作の経験が浅くとも、安全かつ効率的に操作することが可能となる。

なお、上述した端末装置２１は、クレーン１０の運転室１４に搭載されるものとして説明したが（図２）、当該端末装置２１の機能は、運転室１４以外の場所に設けられた他の端末装置によっても実現可能である。

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態に係るクレーンシステムについて、図面を参照しながら説明する。
本実施形態に係るクレーンシステムは、クレーンの外部に備え付けられた撮影装置を介して、所定の映像情報を運転者に提供する。

図７は、第２の実施形態に係る情報提示装置の機能構成を示す図である。
図７に示すように、本実施形態に係る情報提示装置２０の端末装置２１は、クレーン制御装置３１に加え、更に、撮影装置３２から、所定の対象物映像情報の入力を受け付ける態様となっている。

撮影装置３２は、例えば、監視カメラであって、スプレッダー１５の下方に位置する所定の範囲を撮影可能となるようにクレーン１０の外部に備えられている。具体的には、撮影装置３２は、吊荷であるコンテナＡ及びその周辺を、運転者Ｘの視線の方向とは異なる角度から広範囲に撮影可能な位置（地上など）に取り付けられている。また、撮影装置３２は、運転者Ｘから死角となる範囲を撮影可能なように、例えば、トロリー１３やスプレッダー１５等から下方を向くように取り付けられていてもよい（図１参照）。

図７に示すように、撮影装置３２は、駆動機構３２ａを備えている。駆動機構３２ａは、駆動により撮影装置３２の筐体姿勢を変更可能とし、これにより、撮影装置３２の撮影範囲を所望に変更することができる。また、駆動機構３２ａは、さらに、レンズ等を駆動し、撮影対象の拡大・縮小等も実施することができる。
駆動機構３２ａは、クレーン制御装置３１から動作情報を取得して、当該動作情報が示す座標（横行座標、巻上座標等）に対応するように撮影装置３２の姿勢を変更させる。これにより、撮影装置３２は、吊り下げられている吊荷（コンテナＡ）の移動に合わせて、当該吊荷を追随するように撮影範囲を変更することができる。

また、操作支援情報取得部２１１は、第１の実施形態に係る動作情報取得部２１１ａに加え、さらに、映像情報取得部２１１ｂを備えている。映像情報取得部２１１ｂは、通信接続部２１３を介して、撮影装置３２から、操作支援情報として、当該撮影装置３２が撮影する映像（吊荷及びその周辺が写された映像）を示す対象物映像情報の入力を逐次受け付ける。

図８は、第２の実施形態に係る表示部に表示される画像情報を示す図である。
図８に示すように、本実施形態に係る画像情報生成部２１２は、動作情報取得部２１１ａが取得した動作情報、及び、映像情報取得部２１１ｂが取得した対象物映像情報に基づいて、当該動作情報、及び、対象物映像情報を含む画像情報Ｐ２を生成する。

具体的には、画像情報Ｐ２には、クレーン１０の動作情報が表示される画像領域Ｐ２１と、対象物映像情報（撮影装置３２が撮影する映像）が表示される画像領域Ｐ２２と、が含まれる。また、画像領域Ｐ２２には、クレーン１０の像Ｐａ、吊荷であるコンテナＡの像Ｐｂ、及び、コンテナ船５０の船上に段積みされた複数のコンテナの像Ｐｃ等が含まれている。
画像情報生成部２１２が生成した画像情報Ｐ２は、ウェアラブル装置２２の表示部２２２に出力される（図８参照）。

第２の実施形態に係る情報提示装置２０の処理手順は、第１の実施形態とほぼ同等であるため詳細な説明を省略する。ただし、本実施形態に係る操作支援情報取得部２１１（動作情報取得部２１１ａ及び映像情報取得部２１１ｂ）は、ステップＳ１１（図６Ａ）にて、クレーン制御装置３１及び撮影装置３２の各々から動作情報及び対象物映像情報の両方を取得する処理を行う。

以上、第２の実施形態に係る情報提示装置によれば、運転者Ｘの視界の範囲内において、クレーン１０の動作情報だけでなく、吊荷及びその周辺の状況を別の角度から撮影した映像が提供される。したがって、運転者Ｘは、吊荷であるコンテナＡとその周辺の状況を直接視認しつつ、更に、コンテナＡと周辺の障害物との位置関係を別の角度から確認することができるので、運転者Ｘは、一層、安全かつ効率的に操作することが可能となる。

＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態に係るクレーンシステムについて、図面を参照しながら説明する。
本実施形態に係るクレーンシステムは、クレーンに備え付けられた所定のプロファイルセンサを介して、所定のプロファイル情報を運転者に提供する。

図９は、第３の実施形態に係る情報提示装置の機能構成を示す図である。
図９に示すように、本実施形態に係る情報提示装置２０の端末装置２１は、クレーン制御装置３１に加え、更に、プロファイルセンサ３３から、所定のプロファイル情報の入力を受け付ける態様となっている。

プロファイルセンサ３３は、計測の対象とする物にレーザーを照射し、その反射光の入射時間に応じて、自装置とレーザー反射面との距離を計測可能とする装置である。本実施形態に係るプロファイルセンサ３３は、レーザーを一軸方向に走査（スキャン）することでコンテナ船５０に積まれた複数のコンテナ等の二次元プロファイル（輪郭）を検出することができる。プロファイルセンサ３３は、例えば、トロリー１３やスプレッダー１５等に備えられ、その下方の所定範囲においてトロリー１３の走行方向（ブーム１２の延伸方向）に沿ってレーザーを走査する。これにより、プロファイルセンサ３３は、コンテナ船５０上に積まれた複数のコンテナの高さ方向のプロファイル（輪郭）を検出することができる。

本実施形態に係る操作支援情報取得部２１１は、第１の実施形態に係る動作情報取得部２１１ａに加え、さらに、プロファイル情報取得部２１１ｃを備えている。プロファイル情報取得部２１１ｃは、通信接続部２１３を介して、プロファイルセンサ３３から、操作支援情報として、当該プロファイルセンサ３３が取得するプロファイル情報（吊荷及びその周辺の輪郭情報）を示すプロファイル情報の入力を逐次受け付ける。

図１０は、第３の実施形態に係る表示部に表示される画像情報を示す図である。
図１０に示すように、本実施形態に係る画像情報生成部２１２は、動作情報取得部２１１ａが取得した動作情報、及び、プロファイル情報取得部２１１ｃが取得したプロファイル情報に基づいて、当該動作情報、及び、プロファイル情報を含む画像情報Ｐ３を生成する。

具体的には、画像情報Ｐ３には、クレーン１０の動作情報が表示される画像領域Ｐ３１と、プロファイルセンサ３３により取得されたプロファイル情報に基づいて形成される輪郭画像が表示される画像領域Ｐ３２と、が含まれる。また、画像領域Ｐ３２には、吊荷であるコンテナＡの輪郭を示す画像Ｐｍ、及び、コンテナ船５０の船上に段積みされた複数のコンテナの輪郭を現す画像Ｐｎが表示される。
画像情報生成部２１２が生成した画像情報Ｐ３は、ウェアラブル装置２２の表示部２２２に出力される（図１０参照）。
なお、本実施形態において、クレーン１０に取り付けられるプロファイルセンサ３３は一つではなく、異なる複数の箇所に取り付けられていてもよい。この場合、画像情報生成部２１２は、当該複数のプロファイルセンサ３３の相対的な位置関係を予め記憶し、当該位置関係に基づいて、異なる複数のプロファイルセンサ３３から取得されるプロファイル情報を合成することで、一のプロファイル情報を生成する。このようにすることで、一つのプロファイルセンサ３３では死角となって検知できない輪郭を、他のプロファイルセンサ３３をもって補うことができるので、運転者Ｘに、より詳細なプロファイル情報を提供することができる。

第３の実施形態に係る情報提示装置２０の処理手順は、第１、第２の実施形態とほぼ同等であるため詳細な説明を省略する。この場合、本実施形態に係る操作支援情報取得部２１１（動作情報取得部２１１ａ及びプロファイル情報取得部２１１ｃ）は、ステップＳ１１（図６Ａ）にて、クレーン制御装置３１及びプロファイルセンサ３３の各々から動作情報及びプロファイル情報の両方を取得する処理を行う。

以上、第３の実施形態に係る情報提示装置によれば、運転者Ｘの視界の範囲内において、クレーン１０の動作情報だけでなく、吊荷及び周辺の輪郭（プロファイル）を模した映像が提供される。したがって、運転者Ｘは、吊荷であるコンテナＡとその周辺の状況を直接視認しつつ、更に、コンテナＡと周辺の障害物との高さや位置関係を把握することができるので、運転者Ｘは、一層、安全かつ効率的に操作することが可能となる。
また、本実施形態に係る情報提示装置は、プロファイルセンサ３３が取得するプロファイル情報であるため、映像情報に比べて情報量が少なくて済み、情報の更新を高速に行うことができ、また、装置の構成を簡素化することができる。

なお、本実施形態において、プロファイルセンサ３３が取得するプロファイル情報は、二次元のプロファイル情報（図１０参照）として説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。例えば、プロファイルセンサ３３は、二軸方向に走査可能であって、三次元のプロファイル情報を取得可能とされていてもよい。

また、他の実施形態に係る情報提示装置２０（操作支援情報取得部２１１）は、第２の実施形態に係る映像情報取得部２１１ｂと、第３の実施形態に係るプロファイル情報取得部２１１ｃと、の両方を備える態様であってもよい。この場合、当該他の実施形態に係る画像情報生成部２１２は、映像情報取得部２１１ｂが取得した対象物映像情報と、プロファイル情報取得部２１１ｃが取得したプロファイル情報と、の両方を含む画像情報を生成してもよい。具体的には、画像情報生成部２１２は、対象物映像情報（撮影装置３２が撮影する映像）が表示される画像領域Ｐ２２（図８）、及び、プロファイル情報に基づいて形成される輪郭画像が表示される画像領域Ｐ３２（図１０）の両方を有する画像情報を生成する。

なお、上述の第１〜第３の実施形態に係る情報提示装置２０は、いずれも表示部が、運転者Ｘが頭部に装着するウェアラブル装置に取り付けられている。このような構成とすることで、運転者Ｘがウェアラブル装置を装着するのみで実現可能なので、情報提示装置２０の敷設負担を軽減できる。

＜第４の実施形態＞
次に、第４の実施形態に係るクレーンシステムについて、図面を参照しながら説明する。
本実施形態に係るクレーンシステムにおいては、運転席に位置する運転者Ｘの下方に配される操作用窓に透明表示装置が適用される。

図１１は、第４の実施形態に係る情報提示装置の機能構成を示す図である。
図１１に示すように、本実施形態に係る情報提示装置２０は、端末装置２１と、透明表示装置２５と、を備えている。端末装置２１の機能構成は、第１の実施形態と同等であるため、詳細な説明を省略する。

透明表示装置２５は、無線通信モジュール２５１と、透明表示部２５２と、を備えている。
透明表示装置２５は、表示画面上に画像情報を表示しつつ、当該表示画面の後ろの背景が透けて見える特徴を有する表示装置である。具体的には、透明表示装置２５は、透明表示部２５２を備えている。透明表示部２５２は、表示部の一態様であって、運転室１４の下方に設けられた操作用窓１４３（図２参照）の一部または全部を覆うように設置されている。この透明表示部２５２は、運転者Ｘに対し所定の画像情報を表示することができるとともに、その背景が透けて視認可能とされている。これにより、運転者Ｘは、透明表示部２５２（及び操作用窓１４３）を通じて、その先に位置するスプレッダー１５や吊荷（コンテナＡ）等を直接視認することができる。

無線通信モジュール２５１は、上述した無線通信モジュール２２１と同等のもので、端末装置２１の無線通信モジュール２１４と情報を無線でやり取りするための通信インターフェイスである。透明表示装置２５は、無線通信モジュール２１４を介して、画像情報生成部２１２が生成した画像情報を取得する。
なお、端末装置２１と透明表示装置２５との間の情報のやり取りは、無線通信に限定されず、有線通信によって成される態様であってもよい。

図１２は、第４の実施形態に係る透明表示部を通じて運転者が視認する光景の例を説明する図である。
図１２は、本実施形態に係る運転者Ｘが運転席１４１からその下方の操作用窓１４３を通じて視認できる光景の一例を示している。ここで、上述したように、本実施形態に係る透明表示部２５２は、操作用窓１４３の全面に設置される。また、透明表示部２５２は、無線通信モジュール２５１を介して取得した操作支援情報（本実施形態においては、クレーン１０の動作情報）を含む画像情報Ｐ４を表示する。図１２に示すように、画像情報Ｐ４は、透明表示部２５２の隅に映し出される。
また、透明表示部２５２はその背景が透けて見えるので、当該画像情報Ｐ４が表示される領域以外の領域においては、運転者Ｘは、透明表示部２５２及び操作用窓１４３を通じて、その下方に位置するスプレッダー１５や吊下げられたコンテナＡ、及び、その周辺に段積みされたコンテナ等を直接視認することができる（図１２参照）。

このように、第４の実施形態に係る情報提示装置によれば、運転者Ｘが操作のために下方を向いた場合にその視界に入る位置に配された表示部（透明表示部２５２）に、操作を支援するための操作支援情報（動作情報）が表示される。また、透明表示部２５２はその背景が透けて見えるため、運転者Ｘは、吊荷であるコンテナＡとその周辺の状況を直接視認しながら、同時に、操作支援情報をも視認することができる。よって、クレーン１０の操作の経験が浅くとも、安全かつ効率的に操作することができる。

また、第１〜第３の実施形態においては、画像情報は、運転者Ｘが頭部に装着するウェアラブル装置２２に表示される態様であったが、本実施形態においては、操作用窓１４３に設置された透明表示部２５２に表示されるものとしている。これにより、ウェアラブル装置２２等の機器を装着する必要がないため、運転者Ｘの作業負担を軽減することができる。

なお、第４の実施形態において、透明表示部２５２は、操作用窓１４３の隅に、操作支援情報として、クレーン制御装置３１から取得される動作情報を表示するもの（図１２）として説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。すなわち、透明表示部２５２は、第２の実施形態、第３の実施形態と同様に、操作支援情報として、撮影装置３２やプロファイルセンサ３３を介して取得した対象物映像情報やプロファイル情報等を含む画像情報を表示してもよい。

＜第５の実施形態＞
次に、第５の実施形態に係るクレーンシステムについて、図面を参照しながら説明する。
本実施形態に係るクレーンシステムにおいては、運転席に位置する運転者Ｘの下方に配される操作用窓に透明表示装置が適用されるとともに、予め吊荷の対象とするコンテナ別に規定された属性情報を透明表示装置に表示して、運転者の操作支援を行う。

図１３は、第５の実施形態に係る情報提示装置の機能構成を示す図である。
図１３に示すように、本実施形態に係る情報提示装置２０は、端末装置２１と、透明表示装置２５と、を備えている。端末装置２１は、クレーン制御装置３１に加え、更に、地上端末装置３４から、コンテナ別の属性情報の入力を受け付ける。

地上端末装置３４は、コンテナヤードの作業室等に設置された端末装置である。地上端末装置３４には、コンテナ船５０に積み込まれた複数のコンテナを識別するためのコンテナＩＤと、各コンテナがコンテナ船５０の何処に積まれているかを示す座標情報と、等を対応付けたコンテナ属性テーブル（属性情報）が記憶されている。

本実施形態に係る操作支援情報取得部２１１は、第１の実施形態に係る動作情報取得部２１１ａに加え、さらに、属性情報取得部２１１ｄを備えている。属性情報取得部２１１ｄは、通信接続部２１３を介して、地上端末装置３４から、操作支援情報として、当該地上端末装置３４に記憶されている属性情報の入力を受け付ける。また、本実施形態に係る属性情報取得部２１１ｄは、更に、停泊するコンテナ船５０の構造及び積み込まれたコンテナを模した三次元モデルデータを取得する。

図１４は、第５の実施形態に係る地上端末装置が記憶するコンテナ属性テーブルの例を示す図である。
コンテナ属性テーブルは、属性情報の一態様であって、コンテナの別を識別するためのコンテナＩＤ、積み込まれたコンテナ船を識別するコンテナ船ＩＤ、当該コンテナ船の何処に見込まれているかを特定するための積み込み位置座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）、及び、積み卸しを行うコンテナの順番を示す作業手順、コンテナヤードに配置する位置座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の各々を対応付けるテーブルである。コンテナ属性テーブルは、予め、流通管理者等によって作成され、コンテナヤードに設置される地上端末装置３４に保存される。
なお、図１４に示したコンテナ属性テーブルは一例であって、これに限られず、他の情報が含まれるものであってもよい。

図１５は、第５の実施形態に係る透明表示部を通じて運転者が視認する光景の例を説明する図である。
図１５は、本実施形態に係る運転者Ｘが運転席１４１からその下方の操作用窓１４３を通じて視認できる光景の一例を示している。第４の実施形態と同様に、本実施形態に係る透明表示部２５２は、操作用窓１４３の全面に設置される。また、透明表示部２５２は、背景が透けて見えるので、運転者Ｘは、透明表示部２５２及び操作用窓１４３を通じて、その下方に位置するスプレッダー１５や吊下げられたコンテナＡ、及び、その周辺に段積みされたコンテナ等を直接視認することができる（図１５参照）。

透明表示部２５２は、無線通信モジュール２５１を介して取得した操作支援情報（本実施形態においては、クレーン１０の動作情報及び属性情報）を含む画像情報Ｐ５１〜Ｐ５３を表示する。ここで、画像情報Ｐ５１は、クレーン１０の動作情報である。

本実施形態に係る画像情報生成部２１２は、属性情報取得部２１１ｄが取得した属性情報（コンテナ属性テーブル）に基づいて、運転者Ｘの作業手順を示す手順リスト画像情報Ｐ５２を生成する。具体的には、画像情報生成部２１２は、コンテナ属性テーブルの作業手順に示される順に、コンテナＩＤ及び当該コンテナＩＤに対応付けられたヤード位置座標をリスト化する（図１５参照）。この画像情報Ｐ５２が透明表示部２５２に表示されることで、運転者Ｘは、コンテナ船５０に段積みされているコンテナの運搬手順及びコンテナヤードにおける配置位置を把握することができる。

さらに、本実施形態に係る画像情報生成部２１２は、属性情報取得部２１１ｄが取得した属性情報（コンテナ属性テーブル）の積み込み位置座標と、コンテナＩＤ、並びに、コンテナ船ＩＤに適合する三次元モデルデータを参照して、属性情報（コンテナＩＤ）の各々が、操作用窓１４３から直接視認される各コンテナの各々と対応付けられた画像情報Ｐ５３を生成する。

具体的には、画像情報生成部２１２は、クレーン１０の動作情報（横行座標、巻上座標等）とコンテナ船５０の停泊位置との関係に基づいて、運転者Ｘが位置する運転席１４１から操作用窓１４３を通じて視認されるコンテナ船５０の光景と、予め作成されたコンテナ船５０の三次元モデルデータと、を整合させる処理を行う。そして、画像情報生成部２１２は、コンテナ船５０の三次元モデルデータと、当該コンテナ船５０に積み込まれた各コンテナのコンテナＩＤ及び積み込み位置座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）と、を参照し、実際の光景と整合された三次元モデルデータ中の各コンテナに対応する位置に、各々のコンテナのコンテナＩＤが付されるように画像情報Ｐ５３を生成する。これにより、運転者Ｘから直接視認されるコンテナの各々に対応するようにコンテナＩＤを示す画像情報Ｐ５３が表示されるので、運転者は、コンテナ船５０上に段積みされた複数のコンテナを正確に識別することができる。

このように、第５の実施形態に係る情報提示装置によれば、運転者Ｘが荷役を行うコンテナの順序を示した手順リストが透明表示部２５２に表示される。また、運転者Ｘが、透明表示部２５２（操作用窓１４３）を通じて実際に視認するコンテナの各々に対応するようにコンテナＩＤが付される。これにより、運転者Ｘは、次に運ぶべきコンテナを一見して把握可能となり、正確かつ迅速に判別することができるので、一層効率的に荷役作業を行うことができる。

なお、第５の実施形態の変形例として、画像情報生成部２１２は、例えば、吊下げているコンテナＡ及びその周辺の高さが一見して把握可能となるように、透明表示部２５２を通じて、直接視認されるコンテナ等に、その高さに応じた色分布（赤、青、黄等のカラーグラデーション）が付されるようにしてもよい。また、吊下げ中のコンテナＡが近接している周囲の箇所に色などを付すようにしてもよい。

なお、上述の各実施形態に係るクレーンは、岸壁に設置されるコンテナクレーンであるものとして説明したが、他の実施形態においては、この態様に限定されない。即ち、情報提示装置が搭載されるクレーンは、運転者がその下方に位置する吊荷（コンテナＡ）や対象物（コンテナ船５０に積まれた複数のコンテナ）を直接視認しながら作業を行う態様の物であれば、他の如何なるクレーンであってもよい。

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。これら実施形態は、その他の様々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同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものとする。

上述の情報提示装置及びクレーンシステムによれば、経験の浅い運転者であってもクレーンの操作を安全に実施することができる。

１ クレーンシステム
１０ クレーン
１１ 脚構造部
１１ａ 横行機構
１２ ブーム
１３ トロリー
１４ 運転室
１４１ 運転席
１４２ 操作パネル
１４３ 操作用窓
１５ スプレッダー（吊下手段）
２０ 情報提示装置
２１ 端末装置
２１０ ＣＰＵ
２１１ 操作支援情報取得部
２１１ａ 動作情報取得部
２１１ｂ 映像情報取得部
２１１ｃ プロファイル情報取得部
２１１ｄ 属性情報取得部
２１２ 画像情報生成部
２１３ 通信接続部
２１４、２２１、２５１ 無線通信モジュール
２２ ウェアラブル装置
２２２ 表示部
２２３ 姿勢検知部
２５ 透明表示装置
２５２ 透明表示部
３１ クレーン制御装置
３２ 撮影装置
３２ａ 駆動機構
３３ プロファイルセンサ
３４ 地上端末装置
５０ コンテナ船

Claims (10)

1. 吊荷となる対象物の上方で延伸して配されるブームと、当該ブームに沿って移動可能なトロリーと、当該トロリーに設置され、前記対象物を吊り下げて昇降可能な吊下手段と、前記対象物の上方に設置され、運転席に位置する運転者がその下方に吊り下げられた前記対象物を視認可能なように設けられた操作用窓を有する運転室と、を備えたクレーンにおける情報提示装置であって、
   前記運転者が前記操作用窓を見た際に、その視界に所定の画像情報を表示可能な表示部と、
   前記運転者による吊荷作業の操作を支援するための操作支援情報を取得する操作支援情報取得部と、
   少なくとも前記取得した操作支援情報を含む画像情報を生成し、前記表示部に出力する画像情報生成部と、
   を備える情報提示装置。
2. 前記操作支援情報取得部は、前記クレーンの動作情報を取得する動作情報取得部を有し、
   前記画像情報生成部は、前記操作支援情報として前記動作情報を含む画像情報を生成する
   請求項１に記載の情報提示装置。
3. 前記操作支援情報取得部は、前記吊下手段の下方に位置する範囲を撮影する撮影装置を介して対象物映像情報を取得する映像情報取得部を有し、
   前記画像情報生成部は、前記操作支援情報として前記対象物映像情報を含む画像情報を生成する
   請求項１または請求項２に記載の情報提示装置。
4. 前記操作支援情報取得部は、前記吊下手段の下方に位置する前記対象物の輪郭を示すプロファイル情報を取得するプロファイル情報取得部を有し、
   前記画像情報生成部は、前記操作支援情報として前記プロファイル情報を含む画像情報を生成する
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の情報提示装置。
5. 前記操作支援情報取得部は、予め規定された前記対象物ごとの属性情報を取得する属性情報取得部を有し、
   前記画像情報生成部は、前記操作支援情報として前記属性情報を含む画像情報を生成する
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の情報提示装置。
6. 前記画像情報生成部は、前記属性情報の各々が、前記操作用窓から直接視認される前記対象物の各々と対応付けられるように画像情報を生成する
   請求項５に記載の情報提示装置。
7. 前記表示部は、前記運転者が頭部に装着するウェアラブル装置に取り付けられている
   請求項１から請求項６の何れか一項に記載の情報提示装置。
8. 前記ウェアラブル装置は、更に、運転者の姿勢情報を検知する姿勢検知部を備え、
   前記表示部は、前記姿勢情報に基づいて、前記運転者が下方を視認している場合に前記画像情報を表示する
   請求項７に記載の情報提示装置。
9. 請求項１から請求項８の何れか一項に記載の情報提示装置と、
   吊荷となる対象物の上方で延伸して配されるブームと、当該ブームに沿って移動可能なトロリーと、当該トロリーに設置され、前記対象物を吊り下げて昇降可能な吊下手段と、前記対象物の上方に設置され、運転席に位置する運転者がその下方に吊り下げられた前記対象物を視認可能なように設けられた操作用窓を有する運転室と、を具備するクレーンと、
   を備えるクレーンシステム。
10. 吊荷となる対象物の上方で延伸して配されるブームと、当該ブームに沿って移動可能なトロリーと、当該トロリーに設置され、前記対象物を吊り下げて昇降可能な吊下手段と、前記対象物の上方に設置され、運転席に位置する運転者がその下方に吊り下げられた前記対象物を視認可能なように設けられた操作用窓を有する運転室と、を備えたクレーンの運転時に用いる情報提示方法であって、
    前記運転者による吊荷作業の操作を支援するための操作支援情報を取得し、
    少なくとも前記取得した操作支援情報を含む画像情報を生成し、前記運転者が前記操作用窓を見た際に、その視界に所定の画像情報を表示可能な表示部に出力する情報提示方法。