(57)【要約】【課題】旋回方向の誤操作を抑制する作業車操作装置を提供する。【解決手段】車両本体１に旋回可能に設けられた作業部を操作者Ｓが位置を変えて操作可能な操作部１５と、作業部と操作者Ｓの相対方向を測定する相対方向測定部と、作業部の旋回を操作するために前記操作部１５から操作者Ｓを方向の基準として入力された旋回操作入力値を、相対方向測定部で測定された相対方向に基づいて作業部を方向の基準とした旋回操作出力値に変換し、旋回操作出力値に基づいて作業部を旋回させる作業制御部１８とを備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両本体に旋回可能に設けられた作業部を操作者が位置を変えて操作可能な操作部と、
前記作業部と前記操作者の相対方向を測定する相対方向測定部と、
前記作業部の旋回を操作するために前記操作部から前記操作者を方向の基準として入力された旋回操作入力値を、前記相対方向測定部で測定された前記相対方向に基づいて前記作業部を方向の基準とした旋回操作出力値に変換し、前記旋回操作出力値に基づいて前記作業部を旋回させる作業制御部とを備える作業車操作装置。
【請求項２】
前記相対方向測定部は、
前記操作部に配置されて前記操作部の姿勢の変化量を検出する操作側姿勢検出部と、
前記作業部に配置されて前記作業部の姿勢の変化量を検出する作業側姿勢検出部と、
前記操作側姿勢検出部で検出される前記操作部の姿勢の変化量に基づいて、予め定められた第１の方向に対する前記操作者の向きを算出する操作方向算出部と、
前記作業側姿勢検出部で検出される前記作業部の姿勢の変化量に基づいて、予め定められた第２の方向に対する前記作業部の向きを算出する作業方向算出部と、
前記操作方向算出部で算出された前記操作者の向きと前記作業方向算出部で算出された前記作業部の向きとに基づいて前記相対方向を算出する相対方向算出部とを有する請求項１に記載の作業車操作装置。
【請求項３】
前記操作側姿勢検出部は、ジャイロセンサからなり、
前記操作方向算出部は、ジャイロセンサで検出される角速度の変化量に基づいて、前記第１の方向に対する前記操作者の向きを算出する請求項２に記載の作業車操作装置。
【請求項４】
前記作業部に接続された装置本体と、前記装置本体に操作情報を無線送信する携帯型の送信機とを有し、
前記作業制御部は前記装置本体に配置され、前記操作部は前記送信機に配置される請求項１〜３のいずれか一項に記載の作業車操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、作業車操作装置に係り、特に、車両本体に旋回可能に設けられた作業部を操作する作業車操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、クレーン車などの作業車を操作する携帯型の作業車操作装置が提案されている。この携帯型の作業車操作装置は、例えば、操作者がクレーンを視認しやすい位置に移動してクレーンの動作を確認しつつ操作することができるため、クレーンを安全に操作することができる。ここで、クレーンの操作には、例えばブームの伸長、起伏および旋回などの様々な種類があるため誤操作を抑制することができる作業車操作装置が求められている。
【０００３】
そこで、誤操作を抑制する技術として、例えば、特許文献１には、誤操作を低減することによって安全性を向上させることができるクレーンの携帯式遠隔操作装置が提案されている。このクレーンの携帯式遠隔操作装置は、ブームの旋回動作とブームの起伏動作が別々の操作手段に対応付けられるため、ブームの旋回動作およびブームの起伏動作のうち一方を操作する際に他方を誤操作することを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１７７２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のクレーンの携帯式遠隔操作装置は、クレーンの方向と操作者の方向の相違を考慮していないため、操作者が自らを方向の基準として旋回操作した場合に、操作者が意図する旋回方向とは反対側にクレーンが旋回し、旋回方向が誤操作されるおそれがあった。
【０００６】
この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、旋回方向の誤操作を抑制する作業車操作装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る作業車操作装置は、車両本体に旋回可能に設けられた作業部を操作者が位置を変えて操作可能な操作部と、作業部と操作者の相対方向を測定する相対方向測定部と、作業部の旋回を操作するために操作部から操作者を方向の基準として入力された旋回操作入力値を、相対方向測定部で測定された相対方向に基づいて作業部を方向の基準とした旋回操作出力値に変換し、旋回操作出力値に基づいて作業部を旋回させる作業制御部とを備えるものである。
【０００８】
ここで、相対方向測定部は、操作部に配置されて操作部の姿勢の変化量を検出する操作側姿勢検出部と、作業部に配置されて作業部の姿勢の変化量を検出する作業側姿勢検出部と、操作側姿勢検出部で検出される操作部の姿勢の変化量に基づいて、予め定められた第１の方向に対する操作者の向きを算出する操作方向算出部と、作業側姿勢検出部で検出される作業部の姿勢の変化量に基づいて、予め定められた第２の方向に対する作業部の向きを算出する作業方向算出部と、操作方向算出部で算出された操作者の向きと作業方向算出部で算出された作業部の向きとに基づいて相対方向を算出する相対方向算出部とを有することが好ましい。
【０００９】
また、操作側姿勢検出部は、ジャイロセンサからなり、操作方向算出部は、ジャイロセンサで検出される角速度の変化量に基づいて、第１の方向に対する操作者の向きを算出することが好ましい。
【００１０】
また、作業部に接続された装置本体と、装置本体に操作情報を無線送信する携帯型の送信機とを有し、作業制御部は装置本体に配置され、操作部は送信機に配置することができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、作業部の旋回を操作するために操作部から操作者を方向の基準として入力された旋回操作入力値を、相対方向測定部で測定された作業部と操作者の相対方向に基づいて、作業制御部が作業部を方向の基準とした旋回操作出力値に変換して、この旋回操作出力値に基づいて作業部を旋回させるので、旋回方向の誤操作を抑制する作業車操作装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の一実施の形態に係る作業車操作装置を備えた車両搭載型クレーンの構成を示す図である。
【図２】作業車操作装置の構成を示すブロック図である。
【図３】操作部の構成を示す図である。
【図４】送信機と装置本体をＯＮ状態とした時の送信機の位置とブームの姿勢を示す図である。
【図５】作業車操作装置でクレーンを操作する様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に、この発明の一実施の形態に係る作業車操作装置を備えた車両搭載型クレーンの構成を示す。この車両搭載型クレーンは、車両本体１と、クレーン２と、作業車操作装置３とを有する。
【００１４】
車両本体１は、道路などを走行するためのもので、前部にキャブ４が配置されると共に後部に荷台５が配置されている。
クレーン２は、車両本体１の上部においてキャブ４と荷台５の間に固定されたアウトリガ６と、アウトリガ６から上方に延びるように配置された旋回ポスト７と、旋回ポスト７の上部に取り付けられたブーム８とを有する。
【００１５】
アウトリガ６は、クレーン作業中に車両本体１を支持するもので、車両本体１に対して側方に張り出すと共に先端部が鉛直下方に伸長して接地するように形成されている。
旋回ポスト７は、アウトリガ６に対して水平面内を旋回可能に形成されている。
ブーム８は、長尺形状を有し、基端部が起伏可能に旋回ポスト７に取り付けられると共に長手方向に伸縮可能に形成されている。
作業車操作装置３は、旋回ポスト７の近傍に配置されている。
【００１６】
次に、作業車操作装置３の構成について詳細に説明する。
図２に示すように、作業車操作装置３は、送信機９と、クレーン２に配置される装置本体１０とを有する。
【００１７】
送信機９は、クレーン２を操作する操作情報を装置本体１０に無線送信する携帯型の送信機である。具体的には、送信機９は、操作側姿勢検出部１１を有し、この操作側姿勢検出部１１に操作方向算出部１２と無線送信部１３が順次接続されている。また、操作側姿勢検出部１１、操作方向算出部１２および無線送信部１３に送信機制御部１４が接続され、この送信機制御部１４に操作部１５が接続されている。
【００１８】
操作側姿勢検出部１１は、送信機９の姿勢の変化量を検出するもので、送信機９の角速度の変化量を検出するジャイロセンサから構成されている。
操作方向算出部１２は、操作側姿勢検出部１１で検出される角速度の変化量に基づいて、予め設定された第１の方向に対する操作者の向き、例えば車両前方に対する操作者の向きを算出する。
【００１９】
送信機制御部１４は、操作側姿勢検出部１１、操作方向算出部１２および無線送信部１３を制御するものである。
操作部１５は、操作者がクレーン２を操作する操作入力値、例えば旋回ポスト７の旋回量、ブーム８の起伏量、フックの移動量およびブーム８の伸縮量などを入力するものである。ここで、旋回ポスト７を操作するために操作部１５から入力される旋回操作入力値は、操作者を方向の基準として旋回ポスト７の旋回方向を操作したものとする。
無線送信部１３は、操作方向算出部１２で算出された操作者の向きと、操作部１５から入力された操作入力値とを装置本体１０に無線送信する。
【００２０】
一方、装置本体１０は、無線受信部１６を有し、この無線受信部１６に相対方向算出部１７および作業制御部１８が順次接続されている。また、相対方向算出部１７に作業方向算出部１９を介して作業側姿勢検出部２０が接続されると共に、無線受信部１６、相対方向算出部１７、作業制御部１８、作業方向算出部１９および作業側姿勢検出部２０に本体制御部２１が接続されている。
【００２１】
無線受信部１６は、無線送信部１３から送信された操作者の向きと操作入力値とを受信して相対方向算出部１７に出力する。
作業側姿勢検出部２０は、ブーム８の姿勢の変化量を検出するもので、例えば旋回ポスト７を旋回させるアクチュエータの動きを測定してブーム８の向きの変化量を検出することができる。また、操作側姿勢検出部１１と同様にジャイロセンサから構成してブーム８の角速度の変化量を検出してもよい。
作業方向算出部１９は、作業側姿勢検出部２０で検出されるブーム８の姿勢の変化量に基づいて、予め設定された第２の方向に対するブーム８の向き、例えば車両後方に対するブーム８の向きを算出する。
【００２２】
相対方向算出部１７は、操作方向算出部１２で算出された操作者の向きと作業方向算出部１９で算出されたブーム８の向きとに基づいて、ブーム８と操作者の相対方向を算出する。
作業制御部１８は、クレーン２の各作動部、例えばブーム８、旋回ポスト７およびアウトリガ６などを駆動するクレーン駆動部２２に接続されており、操作部１５から入力された操作入力値に基づいてクレーン駆動部２２の動作を制御するものである。ここで、作業制御部１８は、旋回ポスト７の旋回を操作するために操作部１５から操作者を方向の基準として入力された旋回操作入力値を、相対方向算出部１７で算出された相対方向に基づいてブーム８を方向の基準とした旋回操作出力値に変換し、この旋回操作出力値に基づいて旋回ポスト７を旋回させる。
【００２３】
本体制御部２１は、無線受信部１６、相対方向算出部１７、作業制御部１８、作業側姿勢検出部２０および作業方向算出部１９を制御するものである。
なお、装置本体１０において、作業方向算出部１９、相対方向算出部１７、作業制御部１８および本体制御部２１は、ＣＰＵと、ＣＰＵに各種の処理を行わせるための動作プログラムから構成されるが、それらをデジタル回路で構成してもよい。また、動作プログラムは、ハードディスクなどの記録媒体に格納することができる。
【００２４】
次に、操作部１５の構成について一例を示す。
図３に示すように、操作部１５は、旋回操作部２３と、起伏操作部２４と、フック操作部２５と、伸縮操作部２６とを有する。
旋回操作部２３は、旋回ポスト７の旋回を操作するもので、上側への操作により旋回ポスト７を左旋回させ、下側への操作により旋回ポスト７を右旋回させる。ここで、旋回方向は、操作者を方向の基準としたものである。
【００２５】
起伏操作部２４は、ブーム８の起伏を操作するもので、上側への操作によりブーム８を起こし、下側への操作によりブーム８を伏せる。
フック操作部２５は、フックの上下方向への移動を操作するもので、上側への操作によりフックを上方へ移動させ、下側への操作によりフックを下方へ移動させる。
伸縮操作部２６は、ブーム８の伸縮を操作するもので、上側への操作によりブーム８を伸長させ、下側への操作によりブーム８を縮小させる。
【００２６】
次に、この実施の形態の動作について説明する。
まず、図２に示す作業車操作装置３において、送信機９および装置本体１０をＯＮ状態とする。この時、図４に示すように、ブーム８は車両本体１に沿って後方に倒伏されると共に、送信機９はキャブ４内の前部に配置された収納部に所定の姿勢で収納されているものとする。
【００２７】
送信機９と装置本体１０がＯＮ状態とされると、操作側姿勢検出部１１が送信機９の角速度の変化量を順次検出すると共に作業側姿勢検出部２０がブーム８の姿勢の変化量を順次検出する。操作側姿勢検出部１１で検出された送信機９の角速度の変化量は操作方向算出部１２に出力され、作業側姿勢検出部２０で検出されたブーム８の姿勢の変化量は作業方向算出部１９に出力される。
この時、操作者Ｓは、例えば図５に示すように、キャブ４内の収納部に収納された送信機９を前側に持って車両本体１の後側まで移動して車両前方を向いて停止し、その姿勢で操作部１５の操作を行うものとする。また、操作者Ｓが車両本体１の後側まで移動して操作部１５の操作を開始するまでの間、旋回ポスト７は旋回操作されず、ブーム８は車両後方を向いた最初の姿勢のまま維持されているものとする。
【００２８】
ここで、操作方向算出部１２は、操作側姿勢検出部１１から順次検出される送信機９の角速度の変化量に基づいて、操作者Ｓが車両本体１の後側で操作部１５の操作を開始する時の操作者Ｓの向きを算出する。この時、操作方向算出部１２には、送信機９がＯＮ状態とされた時の送信機９の向きを第１の方向、すなわち車両前方とするように予め設定されており、この第１の方向に対する角速度の変化量に基づいて、操作方向算出部１２は操作部１５の操作を開始する時の操作者Ｓの向きが車両本体１に対して前方であることを算出する。
【００２９】
一方、作業方向算出部１９は、作業側姿勢検出部２０から順次検出されるブーム８の姿勢の変化量に基づいて、操作者Ｓが操作部１５の操作を開始する時のブーム８の向きを算出する。この時、作業方向算出部１９には、装置本体１０がＯＮ状態とされた時のブーム８の向きを第２の方向、すなわち車両後方とするように予め設定されており、この第２の方向に対する姿勢の変化量に基づいて、操作部１５が操作された時のブーム８の向きを算出する。ここで、ブーム８は最初の姿勢から変化されていないため、作業方向算出部１９は、操作部１５の操作が開始される時のブーム８の向きが車両本体１に対して後方であることを算出する。
【００３０】
また、操作部１５では、車両本体１に対して前方を向いた操作者Ｓにより、図３に示す旋回操作部２３が操作される。操作者Ｓは、例えば旋回操作部２３を下側へ操作し、操作者Ｓを基準として旋回ポスト７を右旋回させる旋回操作入力値を操作部１５に入力する。
なお、起伏操作部２４、フック操作部２５および伸縮操作部２６を操作した場合には、操作入力値がそのまま作業制御部１８に入力され、その操作入力値に従ってクレーン駆動部２２が駆動される。
【００３１】
このようにして、操作方向算出部１２で算出された操作者Ｓの向きと操作部１５から入力された旋回操作入力値は、無線送信部１３を介して装置本体１０の無線受信部１６に送信された後、無線受信部１６から相対方向算出部１７に出力される。また、作業方向算出部１９で算出されたブーム８の向きが、相対方向算出部１７に出力される。
【００３２】
相対方向算出部１７は、操作方向算出部１２で算出された操作者Ｓの向きと作業方向算出部１９で算出されたブーム８の向きとに基づいて、ブーム８と操作者Ｓの相対方向を算出する。すなわち、ブーム８と操作者Ｓが互いに反対方向を向いていることが算出される。
相対方向算出部１７で算出されたブーム８と操作者Ｓの相対方向は作業制御部１８に出力される。また、相対方向算出部１７に入力された旋回操作入力値も作業制御部１８に出力される。
【００３３】
作業制御部１８は、相対方向算出部１７で算出されたブーム８と操作者Ｓの相対方向に基づいて、操作者Ｓを方向の基準とした旋回操作入力値を、ブーム８を方向の基準とした旋回操作出力値に変換する。すなわち、作業制御部１８は、ブーム８に対して旋回ポスト７を左旋回させる旋回操作出力値に変換する。
続いて、作業制御部１８は、変換された旋回操作出力値に基づいてクレーン駆動部２２を制御し、旋回ポスト７をブーム８に対して左旋回させる。
【００３４】
本実施の形態によれば、旋回ポスト７の旋回を操作するために操作部１５から操作者Ｓを方向の基準として入力された旋回操作入力値を、相対方向算出部１７で算出されたブーム８と操作者Ｓの相対方向に基づいて、作業制御部１８がブーム８を方向の基準とした旋回操作出力値に変換して、この旋回操作出力値に基づいて旋回ポスト７を旋回させるので、旋回方向の誤操作を抑制することができる。
【００３５】
なお、本実施の形態では、操作側姿勢検出部１１は、ジャイロセンサから構成されたが、送信機９の姿勢を検出することができればよく、ジャイロセンサに限られるものではない。例えば、送信機９の絶対方向を順次検出するセンサから構成することもできる。ここで、送信機９の姿勢としては、例えば、送信機９の方向、角度および位置などが挙げられる。
【００３６】
また、本実施の形態では、操作側姿勢検出部１１、作業側姿勢検出部２０、操作方向算出部１２、作業方向算出部１９および相対方向算出部１７により本発明の相対方向測定部が構成されたが、相対方向測定部はブーム８と操作者Ｓの相対方向を測定することができればよく、これに限られるものではない。例えば、無線送信部１３と無線受信部１６との間で電波の指向性によりブーム８と操作者Ｓの相対方向を直接的に測定することもできる。
【００３７】
また、本実施の形態では、操作部１５は、装置本体１０に操作情報を無線送信する携帯型の送信機９に配置されたが、操作者Ｓが位置を変えて操作可能であればよく、携帯型の送信機９に限られるものではない。
また、本実施の形態において、操作部１５は、旋回操作部２３の操作において、操作者Ｓを方向の基準とした操作と、ブーム８を方向の基準とした操作とを切り換える切換部をさらに備えることが好ましい。
また、本実施の形態では、作業車操作装置３は、車両搭載型クレーンに配置されたが、車両本体に旋回可能に設けられた作業部を有する作業車であればよく、車両搭載型クレーンに限られるものではない。例えば、作業車操作装置３は、高所作業車などに配置することもできる。
【符号の説明】
【００３８】
１  車両本体、２  クレーン、３  作業車操作装置、４  キャブ、５  荷台、６  アウトリガ、７  旋回ポスト、８  ブーム、９  送信機、１０  装置本体、１１  操作側姿勢検出部、１２  操作方向算出部、１３  無線送信部、１４  送信機制御部、１５  操作部、１６  無線受信部、１７  相対方向算出部、１８  作業制御部、１９  作業方向算出部、２０  作業側姿勢検出部、２１  本体制御部、２２  クレーン駆動部、２３  旋回操作部、２４  起伏操作部、２５  フック操作部、２６  伸縮操作部、Ｓ  操作者。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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