JP2019163122A - 作業車両及び遠隔操作端末 - Google Patents

Abstract

【課題】作業装置の遠隔操作時における誤操作を抑制し、作業装置の遠隔操作を容易にする作業車両を提供する。【解決手段】作業車両であるクレーン１は、遠隔操作端末３２と、遠隔操作端末３２によって遠隔操作されるクレーン装置６と、カメラ９ｂと、クレーン装置６及びカメラ９ｂを制御する制御装置と、を備え、遠隔操作端末３２は、操作方向基準Ｂｏに基づいてクレーン装置６を遠隔操作する端末側操作具を備え、制御装置は、カメラ９ｂの検出データからクレーン装置６に対する遠隔操作端末３２の水平面に投影された方向Ｄ１を算出し、該方向Ｄ１の線Ｌ上に操作方向基準Ｂｏを設定する構成とする。【選択図】図５

Description

本発明は、作業車両及び遠隔操作端末に関する。

従来から、移動式クレーンや高所作業車等の作業装置を備える作業車両が知られている。また近年、作業車両の作業装置を遠隔操作端末を用いて遠隔操作可能とする技術が提案されている。遠隔操作端末を用いた作業では、操縦者が作業装置の操作装置から離れた吊り荷近傍又は吊り荷の目標位置において吊り荷の移動状態を確認しながら作業を行うことができる。

例えば、特許文献１には、クレーンのブームに設けられたカメラでフックを含む画像を撮影し、その画像にフックの移動方向を重畳して表示する画像表示装置が開示されている。これにより、操縦者はフックの移動方向を認識しやすい。

特開２０１６−１６６０８７号公報

そこで、上記の遠隔操作端末において、特許文献１のようにフックの移動方向を表示すれば、操縦者は遠隔操作端末上でフックの移動方向を確認できると考えられる。しかしながら、操縦者がフックの移動方向を確認できるのは遠隔操作端末を操作してからであり、操作前には確認できない。作業装置と遠隔操作端末との相対的な位置関係は作業状況に応じて刻々と変化するため、遠隔操作端末の操縦者は、自身と作業装置との相対的な位置関係を常に考慮しながら遠隔操作端末を操作する必要があった。

本発明は、作業装置の遠隔操作時における誤操作を抑制し、作業装置の遠隔操作を容易にする作業車両及び遠隔操作端末を提供することを目的とする。

作業車両は、遠隔操作端末と、前記遠隔操作端末によって遠隔操作される作業装置と、前記作業装置を支持する車両と、センサと、前記作業装置及び前記センサを制御する制御装置と、を備える作業車両であって、前記遠隔操作端末は、操作方向基準に基づいて前記作業装置を遠隔操作する端末側操作具を備え、前記制御装置は、前記センサの検出データから前記作業装置に対する前記遠隔操作端末の水平面に投影された方向を算出し、該方向の線上に前記操作方向基準を設定することを特徴とする。

上記の遠隔操作端末において、前記センサがカメラであり、前記制御装置は、前記カメラで撮影された画像から前記遠隔操作端末を識別するようにしてもよい。

また、上記の遠隔操作端末において、前記作業装置は、ブームと、前記ブームの基端側から先端側に向けて架け渡されるワイヤロープと、前記ブームの先端側から垂下されて前記ワイヤロープの繰り入れ及び繰り出しによって昇降するフックとを有し、前記カメラは、前記ブームの先端近傍に設けられるようにしてもよい。

また、上記の作業車両において、前記センサは車両に設けられてもよい。

また、上記の遠隔操作端末において、前記センサがレーダーであってもよい。

また、上記の遠隔操作端末において、前記遠隔操作端末と通信する通信機を備え、前記遠隔操作端末は、前記通信機と通信する端末側通信機を備え、前記センサが前記通信機であり、前記検出データが方向に対する受信強度の分布データであってもよい。

遠隔操作端末は、作業車両の作業装置を遠隔操作する遠隔操作端末であって、操作方向基準に基づいて前記作業装置を遠隔操作する端末側操作具と、前記作業車両の通信機と通信する端末側通信機と、前記端末側操作具及び前記端末側通信機を制御する端末側制御装置と、を備え、前記端末側制御装置は、前記作業車両のセンサの検出データから前記作業装置に対する前記遠隔操作端末の水平面に投影された方向を算出し、該方向の線上に前記操作方向基準を設定することを特徴とする。

本発明によれば、作業装置に対する遠隔操作端末の水平面に投影された方向の線上に操作方向基準を設定することにより、作業装置の遠隔操作時における誤操作を抑制し、作業装置の遠隔操作を容易にすることができる。

一実施形態のクレーンの全体構成を示す側面図である。 一実施形態のクレーンの制御構成を示すブロック図である。 一実施形態の遠隔操作端末の概略構成を示す平面図である。 一実施形態の遠隔操作端末の制御構成を示すブロック図である。 遠隔操作端末を検出する動作を説明する図であり、（ａ）はクレーン装置と遠隔操作端末との位置関係を示す模式図、（ｂ）はカメラで検出された遠隔操作端末の画像を示す図である。 一実施形態の遠隔操作端末の概略構成を示す平面図である。 吊り荷移動操作具が操作された場合のクレーン装置の動作を示す模式図である。 第１変形例の車両の平面図である。 第２変形例の車両の平面図である。

以下に、図１と図２とを用いて、本発明の一実施形態に係る作業車両である移動式クレーン（ラフテレーンクレーン）からなるクレーン１について説明する。なお、本実施形態においては、ラフテレーンクレーンついて説明を行うが、オールテレーンクレーン、トラッククレーン、積載型トラッククレーン、高所作業車等でもよい。

図１に示すように、クレーン１は、不特定の場所に移動可能な移動式クレーンである。クレーン１は、車両２、作業装置であるクレーン装置６及びクレーン装置６を遠隔操作可能な遠隔操作端末３２（図２参照）を有する。

車両２は、クレーン装置６を搬送するものである。車両２は、複数の車輪３を有し、エンジン４を動力源として走行する。車両２には、アウトリガ５が設けられている。アウトリガ５は、車両２の幅方向両側に油圧によって延伸可能な張り出しビームと地面に垂直な方向に延伸可能な油圧式のジャッキシリンダとから構成されている。車両２は、アウトリガ５を車両２の幅方向に延伸させるとともにジャッキシリンダを接地させることにより、クレーン１の作業可能範囲を広げることができる。

クレーン装置６は、荷物Ｗをワイヤロープによって吊り上げるものである。クレーン装置６は、旋回台７、ブーム９、ジブ９ａ、メインフックブロック１０、サブフックブロック１１、起伏用油圧シリンダ１２、メインウインチ１３、メインワイヤロープ１４、サブウインチ１５、サブワイヤロープ１６及びキャビン１７等を具備する。

旋回台７は、クレーン装置６を旋回可能に構成するものである。旋回台７は、円環状の軸受を介して車両２のフレーム上に設けられる。旋回台７は、円環状の軸受の中心を回転中心として回転自在に構成されている。旋回台７には、アクチュエータである油圧式の旋回用油圧モータ８が設けられている。旋回台７は、旋回用油圧モータ８によって一方向と他方向とに旋回可能に構成されている。

アクチュエータである旋回用油圧モータ８は、電磁比例切換バルブである旋回用バルブ２３（図２参照）によって回転操作される。旋回用バルブ２３は、旋回用油圧モータ８に供給される作動油の流量を任意の流量に制御することができる。つまり、旋回台７は、旋回用バルブ２３によって回転操作される旋回用油圧モータ８を介して任意の旋回速度に制御可能に構成されている。旋回台７には、旋回台７の旋回位置（角度）と旋回速度とを検出する旋回用センサ２７（図２参照）が設けられている。

ブーム９は、荷物Ｗを吊り上げ可能な状態にワイヤロープを支持するものである。ブーム９は、複数のブーム部材から構成されている。ブーム９は、ベースブーム部材の基端が旋回台７の略中央に揺動可能に設けられている。ブーム９は、各ブーム部材をアクチュエータである図示しない伸縮用油圧シリンダで移動させることで軸方向に伸縮自在に構成されている。また、ブーム９には、ジブ９ａが設けられている。ジブ９ａは、ブーム９のベースブーム部材に設けられたジブ支持部によってベースブーム部材に沿った姿勢で保持されている。ジブ９ａの基端は、トップブーム部材のジブ支持部に連結可能に構成されている。

アクチュエータである図示しない伸縮用油圧シリンダは、電磁比例切換バルブである伸縮用バルブ２４（図２参照）によって伸縮操作される。伸縮用バルブ２４は、伸縮用油圧シリンダに供給される作動油の流量を任意の流量に制御することができる。ブーム９には、ブーム９の長さを検出する伸縮用センサ２８が設けられている。

カメラ９ｂは、荷物Ｗ及び荷物Ｗ周辺の地物の画像ｉに加え、遠隔操作端末３２を検出する方向算出用画像ｉ（ｄ）を取得するものである。つまり、カメラ９ｂは遠隔操作端末３２を検出するセンサとしても用いられる。カメラ９ｂは、ブーム９の先端部に設けられている。カメラ９ｂは、荷物Ｗの鉛直上方から荷物Ｗ及びクレーン１周辺の地物や地形を撮影可能に構成されている。また、カメラ９ｂは、３６０°回転可能に構成され、ブーム９の先端を中心とする全方位を撮影することができる。

メインフックブロック１０とサブフックブロック１１とは、荷物Ｗを吊るものである。メインフックブロック１０には、メインワイヤロープ１４が巻き掛けられる複数のフックシーブと、荷物Ｗを吊るメインフック１０ａとが設けられている。サブフックブロック１１には、荷物Ｗを吊るサブフック１１ａが設けられている。

アクチュエータである起伏用油圧シリンダ１２は、ブーム９を起立及び倒伏させ、ブーム９の姿勢を保持するものである。起伏用油圧シリンダ１２は、シリンダ部の端部が旋回台７に揺動自在に連結され、ロッド部の端部がブーム９のベースブーム部材に揺動自在に連結されている。起伏用油圧シリンダ１２は、電磁比例切換バルブである起伏用バルブ２５（図２参照）によって伸縮操作される。起伏用バルブ２５は、起伏用油圧シリンダ１２に供給される作動油の流量を任意の流量に制御することができる。ブーム９には、ブーム９の起伏角度を検出する起伏用センサ２９（図２参照）や荷物Ｗの重量を検出する重量センサ等が設けられている。

メインウインチ１３とサブウインチ１５とは、メインワイヤロープ１４とサブワイヤロープ１６との繰り入れ（巻き上げ）及び繰り出し（巻き下げ）を行うものである。メインウインチ１３は、メインワイヤロープ１４が巻きつけられるメインドラムがアクチュエータである図示しないメイン用油圧モータによって回転され、サブウインチ１５は、サブワイヤロープ１６が巻きつけられるサブドラムがアクチュエータである図示しないサブ用油圧モータによって回転されるように構成されている。

メイン用油圧モータは、電磁比例切換バルブであるメイン用バルブ２６ｍ（図２参照）によって回転操作される。メインウインチ１３は、メイン用バルブ２６ｍによってメイン用油圧モータを制御し、任意の繰り入れ及び繰り出し速度に操作可能に構成されている。同様に、サブウインチ１５は、電磁比例切換バルブであるサブ用バルブ２６ｓ（図２参照）によってサブ用油圧モータを制御し、任意の繰り入れ及び繰り出し速度に操作可能に構成されている。

キャビン１７は、操縦席を覆うものである。キャビン１７は、旋回台７に搭載されている。図示しない操縦席が設けられている。操縦席には、車両２を走行操作するための操作具やクレーン装置６を操作するための旋回操作具１８、起伏操作具１９、伸縮操作具２０、メインドラム操作具２１ｍ、サブドラム操作具２１ｓ等が設けられている（図２参照）。旋回操作具１８は、旋回用油圧モータ８を操作することができる。起伏操作具１９は、起伏用油圧シリンダ１２を操作することができる。伸縮操作具２０は、伸縮用油圧シリンダを操作することができる。メインドラム操作具２１ｍは、メイン用油圧モータを操作することができる。サブドラム操作具２１ｓは、サブ用油圧モータを操作することができる。

通信機２２（図２参照）は、遠隔操作端末３２からの制御信号を受信し、クレーン装置６からの制御情報等を送信するものである。通信機２２は、キャビン１７に設けられている。通信機２２は、遠隔操作端末３２からの制御信号等を受信すると図示しない通信線を介して制御装置３１に転送するように構成されている。また、通信機２２は、制御装置３１からの制御情報やカメラ９ｂからの画像ｉを図示しない通信線を介して遠隔操作端末３２に転送するように構成されている。

ブーム９の先端部には、ＧＮＳＳ受信機３０が設けられている。ＧＮＳＳ受信機３０は、全球測位衛星システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）を構成する受信機であって、衛星から測距電波を受信し、受信機の位置座標である緯度、経度、標高を算出するものである。クレーン１は、ＧＮＳＳ受信機３０によって、ブーム９の先端の位置座標を取得することができる。

図２に示すように、制御装置３１は、各バルブを介してクレーン装置６のアクチュエータを制御するものである。制御装置３１は、キャビン１７内に設けられている。制御装置３１は、実体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってもよい。制御装置３１は、各アクチュエータや切換えバルブ、センサ等の動作を制御するために種々のプログラムやデータが格納されている。

制御装置３１は、カメラ９ｂ、旋回操作具１８、起伏操作具１９、伸縮操作具２０、メインドラム操作具２１ｍ、サブドラム操作具２１ｓ及びＧＮＳＳ受信機３０に接続され、カメラ９ｂの画像ｉ及び方向算出用画像ｉ（ｄ）を取得し、旋回操作具１８、起伏操作具１９、メインドラム操作具２１ｍ及びサブドラム操作具２１ｓのそれぞれの操作量及びブーム９の先端の位置座標を取得することができる。

制御装置３１は、通信機２２に接続され、遠隔操作端末３２からの制御信号を取得し、クレーン装置６からの制御情報やカメラ９ｂのカメラ角度θｃ及びカメラ９ｂからの画像ｉ等を送信することができる。

制御装置３１は、旋回用バルブ２３、伸縮用バルブ２４、起伏用バルブ２５、メイン用バルブ２６ｍ及びサブ用バルブ２６ｓに接続され、旋回用バルブ２３、起伏用バルブ２５、メイン用バルブ２６ｍ及びサブ用バルブ２６ｓに制御信号を伝達することができる。

制御装置３１は、旋回用センサ２７、伸縮用センサ２８及び起伏用センサ２９に接続され、旋回台７の旋回位置、ブーム長さ、起伏角度及び荷物Ｗの重量を取得することができる。

制御装置３１は、方向算出用画像ｉ（ｄ）を取得した際のブーム９の水平面に投影した延伸方向に対するカメラ角度θｃに基づいてブーム９の先端（カメラ９ｂ）に対する遠隔操作端末３２の水平面に投影された方向を算出することができる。

制御装置３１は、旋回操作具１８、起伏操作具１９、メインドラム操作具２１ｍ及びサブドラム操作具２１ｓの操作量に基づいて各操作具に対応した制御信号を生成することができる。

このように構成されるクレーン１は、車両２を走行させることで任意の位置にクレーン装置６を移動させることができる。また、クレーン１は、起伏操作具１９の操作によって起伏用油圧シリンダ１２でブーム９を任意の起伏角度に起立させて、伸縮操作具２０の操作によってブーム９を任意のブーム９長さに延伸させたりすることでクレーン装置６の揚程や作業半径を拡大することができる。また、クレーン１は、サブドラム操作具２１ｓ等によって荷物Ｗを吊り上げて、旋回操作具１８の操作によって旋回台７を旋回させることで荷物Ｗを搬送することができる。

次に、図３から図５を用いて遠隔操作端末３２について説明する。図３に示すように、遠隔操作端末３２は、クレーン装置６を遠隔操作する際に使用するものである。遠隔操作端末３２は筐体３３、端末側表示装置４１、端末側通信機４２及び端末側制御装置４３（図４参照）等を具備する。筐体３３の操作面には、端末側操作具として、方向算出操作具３４、吊り荷移動操作具３５、端末側旋回操作具３６、端末側伸縮操作具３７、端末側メインドラム操作具３８ｍ、端末側サブドラム操作具３８ｓ及び端末側起伏操作具３９等が設けられる。遠隔操作端末３２は、操作方向基準Ｂｏを基準とする吊り荷移動操作具３５の操作又は各種端末側操作具の操作により荷物Ｗを移動させる各アクチュエータのバルブの制御信号を制御装置３１に送信する。

遠隔操作端末３２の操作方向基準Ｂｏは、吊り荷移動操作具３５の任意の方向への傾倒操作によって移動される荷物Ｗの移動方向を設定するための基準である。具体的には、操作方向基準Ｂｏは、本実施形態において、初期設定として遠隔操作端末３２の筐体３３の操作面に向かって上方向（以下、単に「遠隔操作端末３２の上方向」と記す）に設定されている（破線矢印参照）。操作方向基準Ｂｏは、クレーン装置６が移動させる荷物Ｗの移動方向（ブーム９の先端の作動方向）を算出するため、吊り荷移動操作具３５が任意の方向に傾倒操作された際の傾倒角度θ２を算出する基準である。

筐体３３は、遠隔操作端末３２の主たる構成部材である。筐体３３は、操縦者が手で保持可能な大きさに構成されている。

方向算出操作具３４は、ブーム９の先端に対する遠隔操作端末３２の方向を算出する指示が入力されるものである。方向算出操作具３４は、筐体３３の操作面から突出するボタン等から構成されている。方向算出操作具３４は、押圧操作されることでカメラ９ｂを回転させながら方向算出用画像ｉ（ｄ）を撮影させ、遠隔操作端末３２を検出させるための信号を端末側制御装置４３に伝達するように構成されている。

吊り荷移動操作具３５は、任意の水平面において任意の方向に任意の速度で荷物Ｗを移動させる指示が入力されるものである。吊り荷移動操作具３５は、筐体３３の操作面から略垂直に起立した操作スティック及び操作スティックの傾倒方向及び傾倒量を検出する図示しないセンサから構成されている。吊り荷移動操作具３５は、操作スティックが任意の方向に傾倒操作可能に構成されている。吊り荷移動操作具３５は、操作方向基準Ｂｏからセンサで検出した操作スティックの傾倒方向までの間の傾倒角度θ２（図７参照）及びその傾倒量についての信号を端末側制御装置４３に伝達するように構成されている。吊り荷移動操作具３５には、筐体３３の操作面に向かって上方向を示す矢印Ａａ、操作面に向かって右側方向を示す矢印Ａｂ、操作面に向かって下方向を示す矢印Ａｃ、操作面に向かって左側方向を示す矢印Ａｄが吊り荷移動操作具３５の傾倒角度θ２の目安として表示されている。

端末側旋回操作具３６は、クレーン装置６を任意の移動方向に任意の移動速度で旋回させる指示が入力されるものである。端末側旋回操作具３６は、例えば筐体３３の操作面から略垂直に起立した操作スティック及び操作スティックの傾倒方向及び傾倒量を検出する図示しないセンサから構成されている。端末側旋回操作具３６は、左旋回を指示する方向及び右旋回を指示する方向にそれぞれ傾倒可能に構成されている。

端末側伸縮操作具３７は、ブーム９を任意の速度で伸縮させる指示が入力されるものである。端末側伸縮操作具３７は、例えば筐体３３の操作面から起立した操作スティック及びその傾倒方向及び傾倒量を検出する図示しないセンサから構成されている。端末側伸縮操作具３７は、延伸を指示する方向及び収縮を指示する方向にそれぞれ傾倒可能に構成されている。

端末側メインドラム操作具３８ｍは、メインウインチ１３を任意の速度で任意の方向に回転させる指示が入力されるものである。端末側メインドラム操作具３８ｍは、例えば筐体３３の操作面から起立した操作スティック及びその傾倒方向及び傾倒量を検出する図示しないセンサから構成されている。端末側メインドラム操作具３８ｍは、メインワイヤロープ１４の巻き上げを指示する方向及び巻き下げを指示する方向にそれぞれ傾倒可能に構成されている。端末側サブドラム操作具３８ｓについても同様に構成されている。

端末側起伏操作具３９は、ブーム９を任意の速度で起伏させる指示が入力されるものである。端末側起伏操作具３９は、例えば筐体３３の操作面から起立した操作スティック及びその傾倒方向及び傾倒量を検出する図示しないセンサから構成されている。端末側起伏操作具３９は、起立を指示する方向及び倒伏を指示する方向にそれぞれ傾倒可能に構成されている。

端末側表示装置４１は、クレーン１の姿勢情報や荷物Ｗの情報等の様々な情報を表示するものである。端末側表示装置４１は、液晶画面等の画像表示装置から構成されている。端末側表示装置４１は筐体３３の操作面に設けられている。端末側表示装置４１には、ブーム９から撮影された荷物Ｗ及びその周辺の地物の画像ｉが表示されている。また、端末側表示装置４１表示される荷物Ｗ及びその周辺の地物の画像ｉは、算出された遠隔操作端末３２の方向に応じて回転して表示される。すなわち、端末側表示装置４１には、ブーム９の延伸方向に対する操作方向基準Ｂｏ（破線矢印参照）の回転方向が反映された状態で画像ｉが表示される。

さらに、端末側表示装置４１には、筐体３３の操作面に向かって上方向を示す矢印Ａａ、操作面に向かって右側方向を示す矢印Ａｂ、操作面に向かって下方向を示す矢印Ａｃ、操作面に向かって左側方向を示す矢印Ａｄが吊り荷移動操作具３５の傾倒角度θ２の目安として表示されている。

図４に示すように、端末側通信機４２は、クレーン装置６の制御情報等を受信し、遠隔操作端末３２からの制御情報等を送信するものである。端末側通信機４２は、筐体３３の内部に設けられている。端末側通信機４２は、カメラ９ｂで撮影された画像ｉや制御信号等を受信すると端末側制御装置４３に伝達するように構成されている。また、端末側通信機４２は、端末側制御装置４３からの制御情報をクレーン１の通信機２２を介して制御装置３１に送信するように構成されている。

端末側制御装置４３は、遠隔操作端末３２を制御するものである。端末側制御装置４３は、遠隔操作端末３２の筐体３３内に設けられている。端末側制御装置４３は、実体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってもよい。端末側制御装置４３は、方向算出操作具３４、吊り荷移動操作具３５、端末側旋回操作具３６、端末側伸縮操作具３７、端末側メインドラム操作具３８ｍ、端末側サブドラム操作具３８ｓ、端末側起伏操作具３９、端末側表示装置４１、端末側通信機４２等の動作を制御するために種々のプログラムやデータが格納されている。

端末側制御装置４３は、方向算出操作具３４、吊り荷移動操作具３５、端末側旋回操作具３６、端末側伸縮操作具３７、端末側メインドラム操作具３８ｍ、端末側サブドラム操作具３８ｓ及び端末側起伏操作具３９に接続され、各端末側操作具の操作スティックの傾倒方向及び傾倒量からなる操作信号を取得することができる。また、端末側制御装置４３は、方向算出操作具３４の操作信号を取得すると、端末側通信機４２を介して制御装置３１に遠隔操作端末３２の方向を算出する旨の信号を送信するように構成されている。また、端末側制御装置４３は、端末側通信機４２に接続され、制御装置３１の通信機２２を介して制御装置３１との間で各種情報を送受信することができる。

端末側制御装置４３は、端末側旋回操作具３６、端末側伸縮操作具３７、端末側メインドラム操作具３８ｍ、端末側サブドラム操作具３８ｓ及び端末側起伏操作具３９の各センサから取得した各操作スティックの操作信号から、対応する旋回用バルブ２３、伸縮用バルブ２４、起伏用バルブ２５、メイン用バルブ２６ｍ及びサブ用バルブ２６ｓの制御信号を生成することができる。

端末側制御装置４３は、方向算出操作具３４からの操作信号を取得すると、カメラ９ｂを回転させながら方向算出用画像ｉ（ｄ）を撮影させ、遠隔操作端末３２を検出させるための信号を制御装置３１へ送信する。

端末側制御装置４３は、制御装置３１から通信機２２を介してカメラ９ｂが撮影した画像ｉを取得することができる。端末側制御装置４３は、制御装置３１から操作方向基準Ｂｏを取得することができる。

端末側制御装置４３は、端末側表示装置４１に接続され、端末側表示装置４１にクレーン装置６の制御装置３１から取得した画像ｉ等の各種情報を表示させることができる。また、端末側制御装置４３は、制御装置３１から取得したブーム９の水平面に投影された延伸方向に対する操作方向基準Ｂｏの方向に基づいて画像ｉを回転表示させることができる。

以下に、図５と図６を用いて、制御装置３１によるブーム９の先端に対する遠隔操作端末３２の水平面に投影された方向の算出と、操作方向基準Ｂｏの設定と、遠隔操作端末３２による画像ｉの表示とについて説明する。

図５（ａ）に示すように、制御装置３１は、遠隔操作端末３２の方向算出操作具３４の操作信号を取得すると、カメラ９ｂによってブーム９の周囲の撮影を開始する。制御装置３１は、カメラ９ｂで撮影される画像を順次取得し、各画像を解析して遠隔操作端末３２を識別する。そして、制御装置３１は、画像中に遠隔操作端末３２（遠隔操作端末３２の操縦者であってもよい）を見つけると、図５（ｂ）に示されるような遠隔操作端末３２が画像の中央に位置する方向算出用画像ｉ（ｄ）を取得し、そのときのブーム９の水平面に投影された延伸方向に対するカメラ９ｂのカメラ角度θｃを取得する。そして、制御装置３１は、カメラ角度θｃに基づいてブーム９の先端（カメラ９ｂ）に対する遠隔操作端末３２の水平面に投影された方向Ｄ１を算出する。

制御装置３１は、算出した方向Ｄ１の線Ｌ上に操作方向基準Ｂｏを設定する。本実施形態では、算出した方向Ｄ１の逆方向を操作方向基準Ｂｏに設定している。制御装置３１は、設定した操作方向基準Ｂｏを、通信機２２を介して端末側制御装置４３に送信する。端末側制御装置４３は、制御装置３１から操作方向基準Ｂｏを取得すると、操作方向基準Ｂｏに基づいて、カメラ９ｂが撮影した荷物Ｗとその周辺の画像ｉを回転させて端末側表示装置４１に表示させる。

具体的には、図５（ａ）に示すように、遠隔操作端末３２の上方向がブーム９の先端に向けられているとして、例えば遠隔操作端末３２を保持した操縦者がブーム９の先端方向を向いている状態において、遠隔操作端末３２は、遠隔操作端末３２の上方向と操作方向基準Ｂｏの方向とが略一致している。したがって、端末側表示装置４１には、図６に示すように、カメラ９ｂによって撮影された画像ｉが、その画像ｉにおけるブーム９の先端に対する遠隔操作端末３２の水平面に投影された方向Ｄ１の逆方向と操作方向基準Ｂｏの方向とが一致するように表示されている。これにより、端末側表示装置４１には、ブーム９の延伸方向に関わらず、操縦者の位置から見たブーム９の延伸方向に合わせて画像ｉが表示される。

次に、図７を用いて、遠隔操作端末３２によるクレーン装置６の制御について説明する。図７に示すように、遠隔操作端末３２の吊り荷移動操作具３５の任意の方向への傾倒操作として、吊り荷移動操作具３５の矢印Ａａの方向である操作方向基準Ｂｏから一方向（右回り方向）に傾倒角度θ２に傾倒操作された場合（矢印参照）、端末側制御装置４３は、操作方向基準Ｂｏから一方向に傾倒された操作スティックの角度である傾倒角度θ２及び傾倒量についての操作信号を吊り荷移動操作具３５の図示しないセンサから取得する。さらに、端末側制御装置４３は、取得した操作信号から、荷物Ｗの移動方向及び傾倒量に応じた移動速度を算出し、それらを制御信号に変換する。制御信号とは、旋回用バルブ２３、伸縮用バルブ２４、起伏用バルブ２５、メイン用バルブ２６ｍおよびサブ用バルブ２６ｓの制御信号である。そして、遠隔操作端末３２は、端末側通信機４２によって制御信号を通信機２２に送信する。

これに応じて、制御装置３１は、制御信号に従って荷物Ｗを移動させる（黒塗矢印参照）。つまり、クレーン１は、操作方向基準Ｂｏと吊り荷移動操作具３５の傾倒方向θ２とに基づいて荷物Ｗを移動させる。このように、クレーン１は、吊り荷移動操作具３５の傾倒操作方向と同一の方向に荷物Ｗを搬送する。したがって、遠隔操作端末３２の操縦者は荷物Ｗを移動させたい方向に吊り荷移動操作具３５を傾倒操作すればよい。よって、クレーン装置６の遠隔操作時における誤操作を抑制し、クレーン装置６の遠隔操作を容易にすることができる。

なお、上記の実施形態における制御装置３１の動作及び端末側制御装置４３の動作は一例であり、操作方向基準Ｂｏや各制御信号は制御装置３１又は端末側制御装置４３のどちらで算出するようにしてもよい。例えば、端末側制御装置４３がカメラ角度θｃに基づいて操作方向基準Ｂｏを算出するようにしてもよい。また例えば、上記の実施形態では、端末側制御装置４３が伸縮用バルブ２４、起伏用バルブ２５、メイン用バルブ２６ｍおよびサブ用バルブ２６ｓの制御信号を算出する構成としたが、制御装置３１が吊り荷移動操作具３５の操作信号からこれらの制御信号を算出するようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、カメラ９ｂが回転する構成としたが、他にも一度に全方位を撮影できる全方位カメラ（３６０°カメラ）を用いる構成とすることもできる。この場合、制御装置３１は、全方位カメラで撮影された全方位画像を解析して遠隔操作端末３２を識別する。次に、制御装置３１は、全方位画像上におけるブーム９の水平面に投影された延伸方向に対する遠隔操作端末３２の角度（図５（ｂ）の角度θｃに相当）を取得する。そして、制御装置３１は、角度θｃに基づいてブーム９の先端に対する遠隔操作端末３２の水平面に投影された方向Ｄ１を算出する。

上記の実施形態では、遠隔操作端末３２を検出するセンサとしてブーム９の先端部に設けられたカメラ９ｂを用いたが、他にも車両２に設けられたカメラ、車両２に設けられたレーダー、上記の通信機２２などを用いることもできる。以下に、第１変形例として車両に設けられた走行補助用カメラ、第２変形例として車両２に設けられた障害物検出用レーダー、第３変形例として通信機２２を用いた形態について説明する。

まず、第１変形例について説明する。図８は、第１変形例の車両２の平面図である。車両２の前後左右の側面にそれぞれ周囲を撮影する走行補助用カメラ２ａが設けられている。車両２の走行時には、走行補助用カメラ２ａで撮影された画像がキャビン１７内の表示装置（図示せず）に表示されることで、キャビン１７内の操縦者は目視できない車両２の周囲の状況を把握することができる。また、４つの走行補助用カメラ２ａの画像から車両２を俯瞰した俯瞰画像を合成して表示するようにしてもよい。

クレーン装置６の遠隔操作時には、制御装置３１は、走行補助用カメラ２ａで撮影された画像を解析して遠隔操作端末３２を識別し、遠隔操作端末３２を撮影した走行補助用カメラ２ａから見た遠隔操作端末３２の角度θｄ及び距離Ｆ１を算出する。次に、制御装置３１は、遠隔操作端末３２を撮影した走行補助用カメラ２ａの位置とＧＮＳＳ受信機３０の位置とに基づいて、ブーム９の先端に対する遠隔操作端末３２の水平面に投影された方向Ｄ１を算出する。その後は上記の実施形態と同様に処理する。このように、走行補助用カメラ２ａを遠隔操作端末３２を検出するセンサとしても用いることができる。

次に、第２変形例について説明する。図９は、第２変形例の車両２の平面図である。車両２の前後左右の角にそれぞれ周囲の障害物を検出するする障害物検出用レーダー２ｂが設けられている。車両２の走行時には、障害物検出用レーダー２ｂが車両２の周囲の障害物を検出し、制御装置３１は検出された障害物と衝突する可能性がある場合に警告を出力してキャビン内の操縦者に報知する。

クレーン装置６の遠隔操作時には、制御装置３１は、障害物検出用レーダー２ｂで検出された検出データを解析して遠隔操作端末３２を識別し、遠隔操作端末３２を検出した障害物検出用レーダー２ｂから見た遠隔操作端末３２の角度θｅ及び距離Ｆ２を算出する。次に、制御装置３１は、遠隔操作端末３２を検出した障害物検出用レーダー２ｂの位置とＧＮＳＳ受信機３０の位置とに基づいて、ブーム９の先端に対する遠隔操作端末３２の水平面に投影された方向Ｄ１を算出する。その後は上記の実施形態と同様に処理する。このように、障害物検出用レーダー２ｂを遠隔操作端末３２を検出するセンサとしても用いることができる。

次に、第３変形例について説明する。クレーン装置６の遠隔操作時に、制御装置３１は、通信機２２が受信した各方向に対する受信強度の分布データを解析して遠隔操作端末３２の方向及び距離を算出する。次に、制御装置３１は、通信機２２の位置とＧＮＳＳ受信機３０の位置とに基づいて、ブーム９の先端に対する遠隔操作端末３２の水平面に投影された方向Ｄ１を算出する。その後は上記の実施形態と同様に処理する。このように、通信機２２を遠隔操作端末３２を検出するセンサとしても用いることができる。

１ クレーン（作業車両）
２ 車両
２ａ 走行補助用カメラ（センサ）
２ｂ 障害物検出用レーダー（センサ）
６ クレーン装置（作業装置）
９ ブーム
９ｂ カメラ（センサ）
１０ａ メインフック（フック）
１１ａ サブフック（フック）
１４ メインワイヤロープ（ワイヤロープ）
１６ サブワイヤロープ（ワイヤロープ）
２２ 通信機
３１ 制御装置
３２ 遠隔操作端末
３５ 吊り荷移動操作具（端末側操作具）
３６ 端末側旋回操作具（端末側操作具）
３７ 端末側伸縮操作具（端末側操作具）
３８ｍ 端末側メインドラム操作具（端末側操作具）
３８ｓ 端末側サブドラム操作具（端末側操作具）
３９ 端末側起伏操作具（端末側操作具）
４２ 端末側通信機
４３ 端末側制御装置
Ｂｏ 操作方向基準

Claims (7)

1. 遠隔操作端末と、
   前記遠隔操作端末によって遠隔操作される作業装置と、
   前記作業装置を支持する車両と、
   センサと、
   前記作業装置及び前記センサを制御する制御装置と、を備える作業車両であって、
   前記遠隔操作端末は、操作方向基準に基づいて前記作業装置を遠隔操作する端末側操作具を備え、
   前記制御装置は、前記センサの検出データから前記作業装置に対する前記遠隔操作端末の水平面に投影された方向を算出し、該方向の線上に前記操作方向基準を設定することを特徴とする作業車両。
2. 前記センサがカメラであり、
   前記制御装置は、前記カメラで撮影された画像から前記遠隔操作端末を識別することを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
3. 前記作業装置は、ブームと、前記ブームの基端側から先端側に向けて架け渡されるワイヤロープと、前記ブームの先端側から垂下されて前記ワイヤロープの繰り入れ及び繰り出しによって昇降するフックとを有し、
   前記カメラは、前記ブームの先端近傍に設けられることを特徴とする請求項２に記載の作業車両。
4. 前記センサは車両に設けられることを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
5. 前記センサがレーダーであることを特徴とする請求項１又は請求項４に記載の作業車両。
6. 前記遠隔操作端末と通信する通信機を備え、
   前記遠隔操作端末は、前記通信機と通信する端末側通信機を備え、
   前記センサが前記通信機であり、前記検出データが方向に対する受信強度の分布データであることを特徴とする請求項１又は請求項４に記載の作業車両。
7. 作業車両の作業装置を遠隔操作する遠隔操作端末であって、
   操作方向基準に基づいて前記作業装置を遠隔操作する端末側操作具と、
   前記作業車両の通信機と通信する端末側通信機と、
   前記端末側操作具及び前記端末側通信機を制御する端末側制御装置と、を備え、
   前記端末側制御装置は、前記作業車両のセンサの検出データから前記作業装置に対する前記遠隔操作端末の水平面に投影された方向を算出し、該方向の線上に前記操作方向基準を設定することを特徴とする遠隔操作端末。

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