(57)【要約】【課題】  可動部と固定部を備える作業機器、例えばクレーンの運転を安全かつ効率よく行うにはオペレータの熟練を要した。【解決手段】  クレーン制御信号６を生成してクレーン本体３０に送信し、クレーン本体の有する可動部を操作するクレーン半自動運転装置であって、固定部の位置情報３と可動部の位置情報２とクレーン（可動部）状態信号７とを入力し、さらに、遠隔操作装置４０から遠隔操作装置自身の位置情報を可動部の操作後の位置情報として入力し、固定部の位置情報３と可動部の位置情報２とクレーン（可動部）状態信号７とによる可動部の現在の状態を遠隔操作装置自身の位置情報と比較して、クレーンを操作する制御信号６を生成するクレーン半自動運転装置によって、クレーンをオペレータが運転することなく操作する。【選択図】  図１
2005145632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動部と固定部とを有して所定の作業を行う作業機器から可動部の位置情報と固定部の位置情報とを受信する位置受信部と、
上記作業機器から可動部の状態を示す状態情報を受信する状態受信部と、
上記位置受信部が受信した可動部の位置情報と固定部の位置情報と、上記状態受信部が受信した可動部の状態情報とを用いて、上記作業機器の状態を示す状態情報を検出する状態検出部と、
上記作業機器を遠隔より操作する遠隔操作装置から操作指令情報を無線受信する指令受信部と、
上記指令受信部が受信した操作指令情報と、上記状態検出部が検出した上記作業機器の状態情報とに基づいて、上記作業機器の操作を制御する制御信号を生成して、生成した制御信号を上記作業機器に対して送信する制御信号生成部と
を備えて、上記作業機器を操作することを特徴とする作業機器運転装置。
【請求項２】
上記作業機器運転装置は、さらに、上記作業機器の操作禁止エリアを指定するエリア情報を受信するエリア情報受信部と、
上記エリア情報受信部が受信したエリア情報を記憶するエリア情報記憶部と
を備え、
上記制御信号生成部は、上記エリア情報記憶部に記憶されたエリア情報と、上記指令受信部が受信した操作指令情報と、上記状態検出部が検出した上記作業機器の状態情報とに基づいて、上記操作禁止エリア内を上記作業機器が操作しないように上記制御信号を生成する
ことを特徴とする請求項１記載の作業機器運転装置。
【請求項３】
上記可動部は、旋回と伸縮と上下と横行と走行との少なくともいずれかの操作を行い、
上記操作指令情報は、上記可動部を操作して可動部の位置を変化させる位置情報を含み、
上記制御信号生成部は、上記操作指令情報の含む位置情報と、上記作業機器状態情報とに基づいて、上記制御信号として、上記可動部を旋回させることと、伸縮させることと、上下させることと、横行させることと、走行させることとの少なくともいずれかの操作を可動部に行わせることと、行わせる操作の操作量とを示す信号を生成することを特徴とする請求項１または２記載の作業機器運転装置。
【請求項４】
上記操作指令情報は、上記位置情報の他に上記可動部を旋回させることと、伸縮させることと、上下させることと、横行させることと、走行させることとの少なくともいずれかの操作を行うことを指令する情報を含むことを特徴とする請求項３記載の作業機器運転装置。
【請求項５】
固定部と可動部とを有して、上記可動部を操作して所定の作業を行う作業機器と、
上記作業機器を遠隔より操作する操作指令情報を無線送信する遠隔操作装置と、
上記遠隔操作装置が無線送信した操作指令情報を受信して、上記作業機器の操作を制御する制御信号を生成して上記作業機器へ送信して、上記作業機器を操作する作業機器運転装置と
を備え、
上記作業機器は、
上記可動部の状態を検出して可動部の状態情報を送信する可動部検出部と、
上記作業機器運転装置が送信した制御信号を受信して、受信した制御信号に基づいて上記可動部を運転する自動運転部とを備え、
上記遠隔操作装置は、
測位情報を受信して自己の位置情報を検出する受信検出部と、
上記受信検出部が検出した自己の位置情報を上記操作指令情報として無線送信する送信部とを備え、
上記作業機器運転装置は、
上記固定部に設置され、測位情報を受信して、固定部の位置情報を検出して無線送信する固定部位置受信機と、
上記可動部に設置され、測位情報を受信して、可動部の位置情報を検出して無線送信する可動部位置受信機と、
上記固定部位置受信機が検出した固定部の位置情報と上記可動部位置受信機が検出した可動部の位置情報とを受信する位置受信部と、
上記作業機器が送信した可動部の状態情報を受信する状態受信部と、
上記位置受信部が受信した固定部の位置情報と可動部の位置情報と、上記状態受信部が受信した可動部の状態情報とを用いて、上記作業機器の状態情報を検出する状態検出部と、
上記遠隔操作装置が無線送信した操作指令情報を受信する指令受信部と、
上記指令受信部が受信した操作指令情報と、上記状態検出部が検出した作業機器の状態情報とに基づいて、上記制御信号を生成する制御信号生成部とを備えた
ことを特徴とする作業機器操作システム。
【請求項６】
上記遠隔操作装置は、さらに、上記作業機器の操作禁止エリアを指定するエリア情報を入力する情報入力部を備え、
上記送信部は、上記情報入力部が入力したエリア情報を無線送信し、
上記作業機器運転装置は、上記遠隔操作装置が無線送信したエリア情報を受信する情報受信部と、
上記情報受信部が受信したエリア情報を記憶するエリア情報記憶部とを備え、
上記制御信号生成部は、上記エリア情報記憶に記憶されたエリア情報と、上記指令受信部が受信した操作指令情報と、上記状態検出部が検出した作業機器の状態情報とに基づいて、上記操作禁止エリア内を上記作業機器が操作しないように上記制御信号を生成する
ことを特徴とする請求項５記載の作業機器操作システム。
【請求項７】
上記作業機器の可動部は、旋回と伸縮と上下と横行と走行との少なくともいずれかの操作を行うことを特徴とする請求項５記載の作業機器操作システム。
【請求項８】
固定部と可動部とを有して、上記可動部を操作して所定の作業を行う作業機器の操作を制御する制御信号を生成する作業機器運転方法において、
上記固定部の位置情報と上記可動部の位置情報とを受信する位置受信工程と、
上記可動部の状態情報を受信する状態受信工程と、
上記作業機器を遠隔操作する操作指令情報を受信する指令受信工程と、
上記位置受信工程により受信した固定部の位置情報と可動部の位置情報と、上記状態受信工程により受信した可動部の状態情報と、上記指令受信部により受信した操作指令情報とに基づいて、上記作業機器の操作を制御する制御信号を生成して、生成した制御信号を送信する制御信号生成工程と
を有することを特徴とする作業機器操作方法。
【請求項９】
上記作業機器操作方法は、さらに、上記作業機器の操作禁止エリアを指定するエリア情報を受信して記憶部に記憶する情報受信工程を有し、
上記制御信号生成工程は、上記情報受信工程により記憶部に記憶したエリア情報と、上記固定部の位置情報と可動部の位置情報と、上記可動部の状態情報と、上記指令受信部により受信した操作指令情報とに基づいて、上記操作禁止エリア内を上記作業機器が操作しないように上記制御信号を生成することを特徴とする請求項８記載の作業機器操作方法。
【請求項１０】
可動部と固定部とを有して所定の作業を行う作業機器から可動部の位置情報と固定部の位置情報とを受信する位置受信部と、
上記作業機器から可動部の状態を示す状態情報を受信する状態受信部と、
上記位置受信部が受信した可動部の位置情報と固定部の位置情報と、上記状態受信部が受信した可動部の状態情報とを用いて、上記作業機器の状態を示す状態情報を検出する状態検出部と、
上記状態検出部が検出した上記作業機器の状態情報に基づいて、上記作業機器の操作を制御する制御信号を生成して、生成した制御信号を上記作業機器に対して送信する制御信号生成部と
を備えたことを特徴とする作業機器運転装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動部と固定部とを有して所定の作業を行う作業機器を、上記可動部と固定部のそれぞれの位置を測位して、測位した位置情報を用いて半自動或いは自動で操作する作業機器運転装置、及び、作業機器操作システム、作業機器操作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
可動部と固定部とを有して所定の作業を行う作業機器として、例えばクレーンがある。大型のクレーンは、クレーンを手動で操作するオペレータと、クレーンに荷を掛けたり、クレーンから荷をはずす玉掛け作業者とのペアによって作業を行う。特にクレーンのオペレータは以下の点に注意を払う必要があり、高度な熟練度が要求される。
・安全性−クレーンの移動、地切り（「地切り」とは、クレーンで荷を持ち上げる際に荷が地面から離れることを指す）や風による荷のゆれ、障害物との接触、荷崩れ等
・経済性−巻き上げ下げ（「巻き上げ」とは、クレーンの有するウィンチによって荷を持ち上げること、「巻き下げ」とは、ウィンチによって荷を下ろすことを指す）の時間、クレーンの移動時間
・  正確性−玉掛け作業者から求められた位置に正確にクレーンを移動させる
また、「特開平８−１４３２７４号公報」には、部材据付位置に位置する玉掛作業員からの信号発信により部材据付位置を検知する検知手段と、検知手段の検知により該当する位置に必要とする部材を検索する手段と、必要部材のストック場所を検索する手段と、各検索手段の検索結果に基づきクレーン先端を現在のクレーン位置から前記指定されたストック場所および据付位置まで自動的に移動させるための自動運転手段とを備えて、ストック場所に位置する玉掛作業員の無線操縦操作により必要部材を玉掛作業を完了した時点で、部材据付位置までクレーンを自動的に移動させた後、玉掛作業員の無線操縦操作により部材を着荷、据付を行うクレーンの自動運転方法が開示されている。
【０００３】
また、「特開平１０−３６０７４号公報」には、ケーブルクレーンの動作開始時刻から動作終了時刻までの間における運搬対象物の位置情報を所定の時刻毎に保有する位置情報保有手段と、ケーブルクレーンの動作時におけるトロリーの位置を検出する第１位置検出手段と、第１位置検出手段によって検出されたトロリーの位置から運搬対象物の位置を算出する演算手段と、演算手段によって運搬対象物の位置が検出された際に、第１位置検出手段によってトロリーの位置が検出された時刻に該当する時刻における運搬対象物の位置情報を、位置情報保有手段から読み出して運搬対象物の位置と対比するとともに、その対比結果に応じたトロリーの移動量、及び／又はフックブロックの上下動量を算出し、この算出結果に基づいてトロリー及び／又はフックブロックを移動させる制御手段とを備えたケーブルクレーンの自動運転システムが開示されている。
【０００４】
また、「特開平１１−１１８６８号公報」には、運搬物を保持させた運搬物保持手段をクレーン手段によって運搬先まで運搬するに当たり、運搬保持手段に第１のＧＰＳ受信機を設けるとともに、運搬先に第２のＧＰＳ受信機を設け、第１のＧＰＳ受信機によって得た第１の三次元座標を第２のＧＰＳ受信機によって得た第２の三次元座標に近づけるようにクレーン手段を制御するクレーン手段制御システムが開示されている。
【特許文献１】特開平８−１４３２７４号公報
【特許文献２】特開平１０−３６０７４号公報
【特許文献３】特開平１１−１１８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来は、作業機器を手動で操作していたため、上記したような点に注意を払う必要があり、クレーンの操作は熟練したオペレータに限られていた。また、熟練していないオペレータが作業機器を操作した場合、事故が発生したり、玉掛け作業者に危険があった。
【０００６】
また、クレーンの状態を検出する場合に、クレーンの固定部の位置情報とクレーンの可動部の位置情報とを元に検出していないため、クレーンの可動部の状態を詳細に検出できなかった。このため、可動部の動作を微妙に調節することが難しかった。
【０００７】
本発明は、上記した問題点を解消するためになされたもので、オペレータの熟練度に関係無く、安全で正確に作業機器、例えばクレーンの操作を行うことを目的とする。
【０００８】
また、人が行う作業は玉掛け作業者が行う作業のみとし、作業機器の操作は自動、または半自動で行うことを目的とする。
【０００９】
また、クレーンの可動部の状態を詳細に検出し、可動部の動作を微妙に調整することを可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した目的を達成するため、本発明に係る作業機器運転装置は、可動部と固定部とを有して所定の作業を行う作業機器から可動部の位置情報と固定部の位置情報とを受信する位置受信部と、上記作業機器から可動部の状態を示す状態情報を受信する状態受信部と、上記位置受信部が受信した可動部の位置情報と固定部の位置情報と、上記状態受信部が受信した可動部の状態情報とを用いて、上記作業機器の状態を示す状態情報を検出する状態検出部と、上記作業機器を遠隔より操作する遠隔操作装置から操作指令情報を無線受信する指令受信部と、上記指令受信部が受信した操作指令情報と、上記状態検出部が検出した上記作業機器の状態情報とに基づいて、上記作業機器の操作を制御する制御信号を生成して、生成した制御信号を上記作業機器に対して送信する制御信号生成部とを備えて、上記作業機器を操作することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る作業機器運転装置は、上記作業機器運転装置は、さらに、上記作業機器の操作禁止エリアを指定するエリア情報を受信するエリア情報受信部と、上記エリア情報受信部が受信したエリア情報を記憶するエリア情報記憶部とを備え、上記制御信号生成部は、上記エリア情報記憶部に記憶されたエリア情報と、上記指令受信部が受信した操作指令情報と、上記状態検出部が検出した上記作業機器の状態情報とに基づいて、上記操作禁止エリア内を上記作業機器が操作しないように上記制御信号を生成することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る作業機器運転装置は、上記可動部は、旋回と伸縮と上下と横行と走行との少なくともいずれかの操作を行い、上記操作指令情報は、上記可動部を操作して可動部の位置を変化させる位置情報を含み、上記制御信号生成部は、上記操作指令情報の含む位置情報と、上記作業機器状態情報とに基づいて、上記制御信号として、上記可動部を旋回させることと、伸縮させることと、上下させることと、横行させることと、走行させることとの少なくともいずれかの操作を可動部に行わせることと、行わせる操作の操作量とを示す信号を生成することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る作業機器運転装置は、上記操作指令情報は、上記位置情報の他に上記可動部を旋回させることと、伸縮させることと、上下させることと、横行させることと、走行させることとの少なくともいずれかの操作を行うことを指令する情報を含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る作業機器操作システムは、固定部と可動部とを有して、上記可動部を操作して所定の作業を行う作業機器と、上記作業機器を遠隔より操作する操作指令情報を無線送信する遠隔操作装置と、上記遠隔操作装置が無線送信した操作指令情報を受信して、上記作業機器の操作を制御する制御信号を生成して上記作業機器へ送信して、上記作業機器を操作する作業機器運転装置とを備え、上記作業機器は、上記可動部の状態を検出して可動部の状態情報を送信する可動部検出部と、上記作業機器運転装置が送信した制御信号を受信して、受信した制御信号に基づいて上記可動部を運転する自動運転部とを備え、上記遠隔操作装置は、測位情報を受信して自己の位置情報を検出する受信検出部と、上記受信検出部が検出した自己の位置情報を上記操作指令情報として無線送信する送信部とを備え、上記作業機器運転装置は、上記固定部に設置され、測位情報を受信して、固定部の位置情報を検出して無線送信する固定部位置受信機と、上記可動部に設置され、測位情報を受信して、可動部の位置情報を検出して無線送信する可動部位置受信機と、上記固定部位置受信機が検出した固定部の位置情報と上記可動部位置受信機が検出した可動部の位置情報とを受信する位置受信部と、上記作業機器が送信した可動部の状態情報を受信する状態受信部と、上記位置受信部が受信した固定部の位置情報と可動部の位置情報と、上記状態受信部が受信した可動部の状態情報とを用いて、上記作業機器の状態情報を検出する状態検出部と、上記遠隔操作装置が無線送信した操作指令情報を受信する指令受信部と、上記指令受信部が受信した操作指令情報と、上記状態検出部が検出した作業機器の状態情報とに基づいて、上記制御信号を生成する制御信号生成部とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る作業機器操作システムは、上記遠隔操作装置は、さらに、上記作業機器の操作禁止エリアを指定するエリア情報を入力する情報入力部を備え、上記送信部は、上記情報入力部が入力したエリア情報を無線送信し、上記作業機器運転装置は、上記遠隔操作装置が無線送信したエリア情報を受信する情報受信部と、上記情報受信部が受信したエリア情報を記憶するエリア情報記憶部とを備え、上記制御信号生成部は、上記エリア情報記憶に記憶されたエリア情報と、上記指令受信部が受信した操作指令情報と、上記状態検出部が検出した作業機器の状態情報とに基づいて、上記操作禁止エリア内を上記作業機器が操作しないように上記制御信号を生成することを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る作業機器操作システムは、上記作業機器の可動部は、旋回と伸縮と上下と横行と走行との少なくともいずれかの操作を行うことを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る作業機器操作方法は、固定部と可動部とを有して、上記可動部を操作して所定の作業を行う作業機器の操作を制御する制御信号を生成する作業機器運転方法において、上記固定部の位置情報と上記可動部の位置情報とを受信する位置受信工程と、上記可動部の状態情報を受信する状態受信工程と、上記作業機器を遠隔操作する操作指令情報を受信する指令受信工程と、上記位置受信工程により受信した固定部の位置情報と可動部の位置情報と、上記状態受信工程により受信した可動部の状態情報と、上記指令受信部により受信した操作指令情報とに基づいて、上記作業機器の操作を制御する制御信号を生成して、生成した制御信号を送信する制御信号生成工程とを有することを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る作業機器操作方法は、上記作業機器操作方法が、さらに、上記作業機器の操作禁止エリアを指定するエリア情報を受信して記憶部に記憶する情報受信工程を有し、上記制御信号生成工程は、上記情報受信工程により記憶部に記憶したエリア情報と、上記固定部の位置情報と可動部の位置情報と、上記可動部の状態情報と、上記指令受信部により受信した操作指令情報とに基づいて、上記操作禁止エリア内を上記作業機器が操作しないように上記制御信号を生成することを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る作業機器運転装置は、可動部と固定部とを有して所定の作業を行う作業機器から可動部の位置情報と固定部の位置情報とを受信する位置受信部と、上記作業機器から可動部の状態を示す状態情報を受信する状態受信部と、上記位置受信部が受信した可動部の位置情報と固定部の位置情報と、上記状態受信部が受信した可動部の状態情報とを用いて、上記作業機器の状態を示す状態情報を検出する状態検出部と、上記状態検出部が検出した上記作業機器の状態情報に基づいて、上記作業機器の操作を制御する制御信号を生成して、生成した制御信号を上記作業機器に対して送信する制御信号生成部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
この発明の作業機器運転装置及び作業機器操作システム及び作業機器操作方法は、作業機器の操作をオペレータなしで自動で行うことができる効果がある。
【００２１】
また、操作の結果に一定水準の安全性と正確性を保証できる効果がある。
【００２２】
また、一定の正確性を保証できるので、玉掛け作業者の安全を一定の水準で確保できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
実施の形態１．
この実施の形態１では、作業機器の一例としてクレーンを自動的に操作する作業機器運転装置と作業機器操作システムと作業機器操作方法とについて説明する。
【００２４】
図１は、この実施の形態の作業機器操作システムの構成図である。図１において、クレーン本体３０は固定部と可動部とを有し、固定部にはクレーン本体受信機２１（固定部位置受信機に相当）を設置する。可動部には、クレーンジブ先端受信機２０（可動部位置受信機に相当）を設置する。クレーン本体受信機２１は、測位衛星群２００が送信する測位情報１を受信して、自己の位置（固定部の位置）を示す位置情報を検出し、検出した固定部の位置情報３を無線送信する。クレーンジブ先端受信機２０は、測位衛星群２００が送信する測位情報１を受信して、自己の位置（可動部の位置）を示す位置情報を検出し、検出した可動部の位置情報２を無線送信する。ここで、衛星群としたのは、１機以上の静止衛星や１機以上のＧＰＳ（グローバル  ポジショニング  システム）衛星や１機以上の準天頂衛星等の測位情報を送信する機能を有する人工衛星により測位を行うためである。また、測位制度をあげるため、測位衛星群２００から直接測位情報を受信するのではなく、例えば国土位置情報システムＰＡＳ（三菱電機株式会社より提供されているＧＰＳ基準点による精密測位サービス）のＰＡＳデータセンターから放送される補正データを受信してもかまわない。
【００２５】
クレーン半自動運転装置１０（作業機器運転装置に相当）は、クレーンジブ先端受信機２０が無線送信した可動部の位置情報２と、クレーン本体受信機２１が無線送信した固定部の位置情報３とを無線受信する。荷掛け作業者５００は、クレーンに荷を掛ける作業を行う。荷外し作業者４００は、クレーンに掛けられた荷を外す作業を行う。遠隔操作装置４０及び遠隔操作装置５０は、測位衛星群２００が送信する測位情報１を受信して、自己の位置（遠隔操作装置の位置）を示す位置情報を検出して、検出した遠隔操作装置の位置情報を含むクレーンに対する操作を指示するクレーン操作指令情報（操作指令情報）４ｂ，５ｂを無線送信する。荷掛け作業者５００は、遠隔操作装置５０を携帯して、荷掛け作業を行う場所までクレーンの可動部を移動させる遠隔操作を、手元の遠隔操作装置５０を使用して行う。また、荷外し作業者４００は、遠隔操作装置４０を携帯して、荷外し作業を行う場所までクレーンの可動部を移動させる遠隔操作を、手元の遠隔操作装置４０を使用して行う。また、遠隔操作装置４０，５０は、クレーンの可動部の操作を禁止する操作禁止エリアを指定するエリア情報を入力して、入力した危険エリア情報４ａ，５ａを無線送信する。クレーン半自動運転装置１０は、遠隔操作装置４０，５０が無線送信した危険エリア情報４ａ，５ａを無線受信して、記憶部に登録する。また、クレーン半自動運転装置１０は、クレーン本体３０から可動部の状態を示すクレーン状態信号７を受信する。また、クレーン半自動運転装置１０は、遠隔操作装置４０，５０からクレーン操作指令情報４ｂ，５ｂを無線受信する。クレーン半自動運転装置１０は、クレーン操作指令情報を受信すると、可動部の状態情報を確認するとともに、エリア情報を参照して操作禁止エリア内をクレーンが操作しないように、クレーン操作指令情報に従い可動部の操作を制御する制御信号を生成して、生成したクレーン制御信号６をクレーン本体３０に送信する。クレーン本体３０は、クレーン半自動運転装置１０が送信したクレーン制御信号６を受信して、クレーン制御信号６に従い可動部を操作する。
【００２６】
図２は、図１のシステムを構成する各要素のブロック図である。
【００２７】
クレーンジブ先端受信機２０は、測位衛星群２００が送信した測位情報１を受信するアンテナ２２と、アンテナ２２を介して測位情報１を受信して測位情報１に基づいて自己の位置情報を検出する受信部２３と、位置情報を無線送信する送信部２４とアンテナ２５とを備える。クレーンジブ先端受信機２０とクレーン本体受信機２１とは同じ構成をしているものとする。送信部２４は、無線で位置情報を送信していたが、クレーン半自動運転装置と有線で接続することも可能であり、この場合にはアンテナ２５を介することなく、送信部２４は有線で位置情報をクレーン半自動運転装置１０に送信する。
【００２８】
遠隔操作装置４０は、クレーンの操作を禁止する操作禁止エリアを指定する危険エリア情報８ａと、荷掛け作業或いは荷外し作業の終了を通知する作業終了通知情報８ｃと、クレーンを操作させる操作指令情報８ｂとを入力する情報入力部４２と、別の遠隔操作装置が送信した作業終了通知情報８ｃを受信するとともに、クレーン操作指令情報４ｂ、危険エリア情報４ａを無線送信する送受信部４３とアンテナ４８と、別の遠隔操作装置からの作業終了情報を通知する通知部４４と、測位衛星群２００より測位情報１を受信するアンテナ４９と、アンテナ４９が受信した測位情報１に基づいて自己の位置情報を検出する受信検出部４１とを備える。
【００２９】
遠隔操作装置５０は、遠隔操作装置４０と同じ構成であるものとする。
【００３０】
クレーン半自動運転装置１０は、固定部の位置情報３と可動部の位置情報２とを無線受信するアンテナ１１を備える。クレーンジブ先端受信機２０とクレーン本体受信機２１とがそれぞれ有線でクレーン半自動運転装置１０と接続されている場合には、アンテナ１１は不要となり、固定部の位置情報３と可動部の位置情報２とは、位置受信部１６により直接受信することになる。
【００３１】
また、クレーン本体３０が送信したクレーン状態信号７を受信する状態受信部１８を備える。クレーン状態信号７は有線で受信しても無線で受信してもいずれでもかまわない。状態検出部１７は、クレーン状態信号７と固定部の位置情報３と可動部の位置情報２とを入力して、可動部の状態及び固定部に対する可動部の位置関係を正確に検出する。
【００３２】
また、遠隔操作装置４０，５０が送信したクレーン操作指令情報４ｂ，５ｂと危険エリア情報４ａ，５ａとを無線受信するアンテナ１２を備える。情報受信部１３は、アンテナ１２を介してクレーン操作指令情報４ｂ，５ｂと、危険エリア情報４ａ，５ａとを受信し、危険エリア情報４ａ，５ａは危険エリア情報記憶部１４に登録する。クレーン操作指令情報４ｂ，５ｂは、指令解析部１５へ渡す。情報受信部１３は、エリア情報受信部と指令受信部との機能を備えるものである。指令解析部１５は、クレーン操作指令情報４ｂ，５ｂとを解析して、解析したクレーン操作指令情報４ｂ，５ｂとを制御信号生成部１９に渡す。
【００３３】
制御信号生成部１９は、状態検出部１７が検出した可動部の状態及び固定部に対する可動部の位置関係と、解析したクレーン操作指令情報４ｂ，５ｂとを元にクレーンの可動部を操作するためのクレーン制御信号６を生成して、クレーン本体３０に送信する。クレーン制御信号６の送信は、有線で送信しても無線で送信してもいずれでもかまわない。
【００３４】
クレーン本体３０は、クレーン半自動運転装置１０が送信したクレーン制御信号６を受信してクレーン制御信号６に従いクレーンの可動部を操作させる自動運転部３３２と、クレーンの可動部の状態を検出してクレーン状態信号７を生成して、クレーン状態信号７をクレーン半自動運転装置１０へ送信する可動部検出部３３１とを備える。
【００３５】
図３は、この実施の形態の作業装置であるジブクレーンの構造を説明する図である。
【００３６】
クレーン本体３０は、固定部３００と可動部であるジブ３１とを有する。上記したクレーン本体とは、この固定部３００とジブ３１とを指すものである。
【００３７】
ここで、「ジブ」について一例を示す。
・ジブは、旋回中心３３を支点に３６０度旋回する旋回体である（回転制限のあるものもある）。
・ジブは、ジブ基準線と地上面（水平面）とがなすジブの傾斜角３４に上下する。（「ジブ基準線」とは、ジブフートピン３８の中心とジブ上部のジブポイント３９とを結ぶ線である。）
・ジブは、ジブフートピン３８からジブポイント３９までのジブ長さを伸縮する。
【００３８】
また、ジブの先端にはフック３２をワイヤにより吊り下げ、ジブ３１は、図示しないウィンチによってワイヤを巻き上げたり巻き下げたりしてフック３２の高さを調整する。
【００３９】
以上のように、ジブ３１は、「旋回」、「上下」、「伸縮」の操作及び、ウィンチを巻き上げ、巻き下げする。すなわち、クレーン制御信号６は、ジブの旋回量、ジブの傾斜角、ジブの伸縮量、ウィンチの巻き上げ量、ウィンチの巻き下げ量等とを制御する信号であって、現在のジブの状態に対して変化させる変化量を指定してもいいし、ジブの基準の状態をあらかじめ決めておいて基準の状態に対して変化させる変化量を指定してもいい。
【００４０】
また、クレーン状態信号７は、ジブの傾斜角、ジブ長さ、ウィンチの巻取り量等を示す信号である。
【００４１】
また、作業半径３５は、旋回中心３３からジブポイントピン３７（フック３２の中心）より下ろした鉛直線までの水平距離である。ジブの長さが同じで傾斜角が小さければ作業半径が大きくなり、傾斜角が大きければ作業半径は小さくなる。遠隔操作装置の位置情報の他に、作業半径をクレーン操作指令情報４ｂ，５ｂに含めるとより操作精度の高いクレーン操作を行うことができる。
【００４２】
また、図３には、クレーン本体受信機２１とクレーンジブ先端受信機２０とクレーン半自動運転装置１０との設置場所の一例を図示した。図３によると、クレーン本体受信機２１とクレーン半自動運転装置１０とは、ジブフートピン３８の近くの固定部３００の上側面に設置した。また、クレーンジブ先端受信機２０は、ジブ基準線上のジブポイント３９近くのジブ端部に設置した。クレーンジブ先端受信機２０は、測位情報１を受信できる場所であるとともに、その場所の位置情報をジブ３１の旋回角度や傾斜角や伸縮量を測る際に使用するので、ジブの端部に設置することが望ましい。また、クレーン本体受信機２１は、少なくとも測位情報１を受信できる場所であって、その場所の位置情報とともにジブの位置情報とによってジブ３１の旋回角度や傾斜角や伸縮量を測る際に使用するので、ジブ基準線の延長線上にある固定部３００の所定の場所に設置することが望ましい。
【００４３】
次に、作業禁止エリアを指定するエリア情報の入力について説明する。
【００４４】
図４は、作業現場における作業禁止エリアを示す図である。図４において、危険エリア８００は、ビルの骨組みが組まれているエリアと作業者５００，４００が居る周囲のエリアである。危険エリア８００は、ポイントａ〜ｏまでのそれぞれの位置情報を指定することにより設定する。指定の方法の一例として以下の３つの手順が考えられるが、別の手順で行ってもかまわない。３つの手順を１つずつ説明する。なお、遠隔操作装置４０を使用して説明するが、遠隔操作装置５０を使用しても同様の結果を得られるものとする。
【００４５】
（手順１）
作業者が遠隔操作装置４０を携帯しながら危険エリアを歩き、危険エリアの各ポイントで遠隔操作装置４０の情報入力部４２から位置情報を検出することを指示して、各ポイントの位置情報を取得する。この際、複数のポイントを結んでできるエリアを操作禁止エリアとする。この手順は以下の通りである。
（１）遠隔操作装置４０は、情報入力部４２から操作禁止エリアの指定開始と位置情報の検出の指示を入力する。
（２）遠隔操作装置４０は、位置情報の検出の指示を受けたポイントで測位情報１をアンテナ４９を介して無線受信し、受信検出部４１が測位情報１を用いて自己の位置を検出する。
（３）遠隔操作装置４０は、通知部４４によって、検出した位置情報を作業者に通知するとともに、危険エリアとしてこの位置情報を確定するか否かを確認する情報を通知する。
（４）遠隔操作装置４０は、情報入力部４２から確定する指示を入力すると、その位置情報を図示しない記憶部に登録する。遠隔操作装置４０は、情報入力部４２から確定しない指示を入力すると、その位置情報を破棄する。
【００４６】
例えば、危険エリアをポイントａ，ｂ，ｃ，ｄの４ポイントを結んでできるエリアとする。作業者５００は遠隔操作装置４０を携帯しながらポイントａ，ｂ，ｃ，ｄを移動し、それぞれのポイントで上記した（１）〜（４）の手順を実行する。ポイントｄの位置情報を確定した後、次の手順として、
（５）遠隔操作装置４０は、情報入力部４２から操作禁止エリアの指定終了の指示を入力する。
（６）遠隔操作装置４０は、操作禁止エリアの指定開始の指示から指定終了の指示までの間に確定した位置情報、例えばポイントａ，ｂ，ｃ，ｄのそれぞれの位置情報を結んでできるエリアを操作禁止エリアとして、ポイントａ，ｂ，ｃ，ｄのそれぞれの位置情報を危険エリア情報４ａとして、送受信部４３からクレーン半自動運転装置１０へ無線送信する。
【００４７】
なお、上記（１）〜（６）の工程において、情報入力部４２から入力する情報を危険エリア情報８ａとする。
【００４８】
（手順２）
別の操作禁止エリアの指定方法として、あらかじめ作業現場の地図情報を作成しておく。この地図情報には、作業現場を仮想的にグラフィカルに表示する情報と、作業現場を所定のサイズの桝目状に区画して、区画毎に区画の中心点の位置情報とを記憶するものとする。遠隔操作装置４０の図示しない記憶部に上記した地図情報を登録し、その地図情報を通知部４４により表示する。作業者５００は表示された地図情報から操作禁止エリアとするポイントを電子ペンや指等でタッチして、操作禁止エリアの指定を行う。作業者が地図情報上のポイントをタッチすると、通知部４４はタッチされたポイントに対応する位置情報を地図情報から取得する。以下に手順を説明する。
（１）遠隔操作装置４０は、情報入力部４２から操作禁止エリアの指定開始の指示を入力する。
（２）遠隔操作装置４０は、通知部４４より図示しない記憶部から作業現場の地図情報を取得して表示する。
（３）遠隔操作装置４０は、情報入力部４２から地図上の所定のポイントを電子ペンや指でタッチされることによって、操作禁止エリアとするポイントの指定を入力する。
（４）遠隔操作装置４０は、通知部４４によって、指定された所定のポイントに対応する位置情報を記憶部から取得して作業者に通知するとともに、危険エリアとしてこの位置情報を確定するか否かを確認する情報を通知する。
（５）遠隔操作装置４０は、情報入力部４２から確定する指示を入力すると、その位置情報を図示しない記憶部に登録する。遠隔操作装置４０は、情報入力部４２から確定しない指示を入力すると、その位置情報を破棄する。
【００４９】
例えば、危険エリアをポイントａ，ｂ，ｃ，ｄの４ポイントを結んでできるエリアとする。作業者５００は表示された地図情報のポイントａ，ｂ，ｃ，ｄをそれぞれ、上記した（１）〜（５）の手順を実行して指定する。ポイントｄの位置情報を確定した後、次の手順として、
（６）遠隔操作装置４０は、情報入力部４２から操作禁止エリアの指定終了の指示を入力する。
（７）遠隔操作装置４０は、操作禁止エリアの指定開始の指示から指定終了の指示までの間に確定した位置情報、例えばポイントａ，ｂ，ｃ，ｄのそれぞれの位置情報を結んでできるエリアを操作禁止エリアとして、ポイントａ，ｂ，ｃ，ｄのそれぞれの位置情報を危険エリア情報４ａとして、送受信部４３からクレーン半自動運転装置１０へ無線送信する。
【００５０】
（手順３）
別の操作禁止エリアを指定する方法とし、遠隔操作装置は用いずにオペレータが手動でクレーンを操作して可動部を操作禁止エリアとする各ポイントに移動させながらそのポイントの位置情報をクレーンジブ先端受信機２０により取得して、取得した位置情報をクレーン半自動運転装置の情報受信部１３が受信して、危険エリア情報記憶部１４に登録する。
【００５１】
操作禁止エリアの指定方法の一例を手順１，２，３と説明したが、別の手順で指定してもかまわない。また、危険エリアの各ポイントの位置情報は、緯度情報と経度情報の他に高さ情報を含むものとする。例えば、図４のような作業環境では、緯度情報と経度情報とでは平面のエリアは指定できるが、３次元的なエリアの指定が行えないので、高さ情報も操作禁止エリア情報に含める。また、クレーンが操作できないエリアがない作業環境では、操作禁止エリアの指定を行わなくてもかまわない。
【００５２】
次に、この実施の形態の作業機器操作方法の全体工程を図５を用いて説明する。
【００５３】
図５は、この実施の形態の作業機器操作方法の全体工程のブロック図を示す図である。
【００５４】
図５において、作業機器操作方法は大きく５つの工程を有する。作業機器操作方法では、はじめに作業機器運転装置に対して危険エリア情報の登録を行う（Ｓ１）。作業機器運転装置の危険エリア情報の登録の手順は図６に示す。
【００５５】
次に、遠隔操作装置がクレーン操作指令情報を送信して、クレーン半自動運転装置がクレーン操作指令情報に従いクレーンを操作させるクレーン制御信号を生成して送信する（Ｓ２）。クレーン半自動運転装置のクレーン制御信号の生成の手順は図７に示す。
【００５６】
クレーンを操作する目的は、荷を掛けることと荷を外すことの２通りがあり、前者は荷掛け作業者による操作指令情報の送信（Ｓ３）であり、後者の場合は荷外し作業者による操作指令情報の送信（Ｓ４）である。どちらの場合も遠隔操作装置とクレーン半自動運転装置の手順は同じである。
【００５７】
また、Ｓ２と並行してクレーン状態の検出（Ｓ７）をクレーン半自動運転装置が行う。クレーン状態の検出手順は図８に示す。
【００５８】
また、作業者は荷掛け作業や荷外し作業が終了したことを別の作業者に通知する処理を行う（Ｓ６）。作業終了通知の送信する手順を図９に示す。作業終了通知を受信する手順を図１０に示す。
【００５９】
クレーン半自動運転装置によりクレーン制御信号がクレーン本体に送信されると、クレーン本体はクレーン制御信号に従い、可動部の操作を行う（Ｓ５）。
【００６０】
図５の全体工程のうち、危険エリアの登録工程を図６に従い説明する。
【００６１】
図６において、危険エリア情報を遠隔操作装置が入力する（Ｓ１０）。危険エリア情報の指定方法は、上記した通りであるため、ここでは詳しい手順の説明は省略して、危険エリア情報の指定が行われたものとする。
【００６２】
遠隔操作装置４０は、危険エリア情報４ａをクレーン半自動運転装置１０へアンテナ４８を介して送受信部４３から無線送信する（Ｓ１１）。クレーン半自動運転装置１０は、遠隔操作装置４０からの危険エリア情報４ａをアンテナ１２を介して情報受信部１３によって無線受信する（Ｓ１２）。情報受信部１３は、危険エリア情報以外の情報も受信するので、危険エリア情報であることを確認する（Ｓ１３）。危険エリア情報である場合（Ｓ１３，ＹＥＳ）、情報受信部１３は、危険エリア情報記憶部１４に危険エリア情報４ａを記憶する（Ｓ１４）。Ｓ１３でＮＯであるときは、この危険エリア情報の登録処理を終了する。
【００６３】
なお、遠隔操作装置４０と５０とは同じ手順で危険エリア情報を登録する。また、危険エリア情報記憶部１４に記憶する情報は、緯度情報と経度情報と高さ情報ので示される複数のポイントと、複数のポイントを結んでできる３次元の立体的なエリアを危険エリアとするため関連するポイントを示す関連情報とを含む。例えば、図４の作業現場の例では、ポイントｅ，ｆの各ポイントの緯度情報と経度情報と高さ情報とともに、ポイントｅとポイントｆとを関連させる情報とを１つの危険エリア情報として登録する。
【００６４】
次に、図５の全体工程のうち、操作指令情報の生成と送信工程を図７に従い説明する。
【００６５】
なお、以下の説明では遠隔操作装置４０の動作を説明するが、遠隔操作装置５０も遠隔操作装置４０と同様の動作を行うものとする。
【００６６】
図７において、作業者４００は、クレーンを操作することを指示する情報を情報入力部４２から遠隔操作装置４０へ入力する。遠隔操作装置４０は、情報入力部４２によりクレーンを操作する指示が入力されたことを確認すると、受信検出部４１により自己の位置情報を検出して、検出した位置情報をクレーン操作指令情報４ｂとして送受信部４３よりクレーン半自動運転装置１０へ無線送信する（Ｓ２０，Ｓ２１）。この場合の位置情報は、緯度情報と経度情報と高さ情報とする。また、位置情報の他に、ジブの傾斜角やジブの長さやジブの旋回角度を作業者４００が決定して、操作指令情報８ｂとして情報入力部４２から入力してもかまわない。ジブの傾斜角やジブの長さやジブの旋回角度は、ジブの現在の状態に対して変化させる量を指定する、或いはジブの基準の状態を予め決めておき、ジブの基準の状態に対して変化させる量を指定する。情報入力部４２は、操作指令情報８ｂが入力されると、送受信部４３に操作指令情報８ｂを渡す。送受信部４３は、位置情報と操作指令情報８ｂとをクレーン操作指令情報４ｂとして無線送信する。作業者４００の熟練度によって、ジブの傾斜角やジブの長さやジブの旋回角度を決定できる場合と、決定できない場合が考えられる。ジブの傾斜角やジブの長さやジブの旋回角度を決定できない場合は、位置情報だけをクレーン操作指令情報４ｂとして無線送信する。ジブの傾斜角やジブの長さやジブの旋回角度を決定できる場合には、ジブの傾斜角やジブの長さやジブの旋回角度を指定して、位置情報のみからクレーンの操作を制御するよりもクレーンの微妙な操作を制御する。このように、経験の不足している作業者であっても容易にクレーンの操作を制御できるとともに、経験のある作業者にとっても、より細かくクレーンの操作を制御できる効果がある。
【００６７】
クレーン半自動運転装置１０は、遠隔操作装置４０から送信されたクレーン操作指令情報４ｂを情報受信部１３により受信する。情報受信部１３は、クレーン操作指令情報４ｂの他にも別の情報を受信するので、受信した情報がクレーン操作指令情報４ｂであるか否かを確認する（Ｓ２２）。クレーン操作指令情報４ｂである場合は、Ｓ２３へ分岐する（Ｓ２２，ＹＥＳ）。クレーン操作指令情報４ｂでなければ、処理を終了する（Ｓ２２，ＮＯ）。Ｓ２３では、指令解析部１５が、Ｓ２２で受信したクレーン操作指令情報４ｂの内容を解析する。解析とは、例えば、クレーン操作指令情報４ｂに位置情報とジブの傾斜角とジブの長さとジブの旋回角度とが含まれている場合は、これらの情報を分離する。また、制御信号生成部１９が理解可能なコード等にクレーン操作指令情報４ｂを変換する。
【００６８】
解析を行った後、制御信号生成部１９によりクレーン制御信号６を生成するが、その際クレーンの状態情報を参照してクレーン制御信号６を生成するため、図８のクレーンの状態情報を取得する工程を行う。
【００６９】
図８において、クレーン半自動運転装置１０は、状態受信部１８によって、クレーン本体３０の可動部検出部３３１が検出したジブ３１（可動部）の状態を示すクレーン状態信号７を受信する（Ｓ７０）。Ｓ７０の処理は、所定の間隔で行う、或いは情報受信部１３がクレーン操作指令情報４ｂを受信した際に行う。さらに、クレーン本体受信機２１により測位情報１を受信して測位情報１から固定部の位置情報３を検出して送信し、クレーンジブ先端受信機２０により測位情報１を受信して測位情報１から可動部の位置情報２を検出して送信し、位置受信部１６により固定部の位置情報３と可動部の位置情報２とを受信する（Ｓ７１，Ｓ７２）。Ｓ７１，Ｓ７２の処理は、Ｓ７０を実行する間隔と同じ間隔で実行するか、或いはＳ７０の処理の開始とともに並行して行ってもかまわない。
【００７０】
状態検出部１７は、クレーン状態信号７と固定部の位置情報３と可動部の位置情報２とを入力して、最新のクレーンの状態を示す状態情報を検出する（Ｓ７３）。例えば、クレーン状態信号７は、ジブ３１の傾斜角やジブ３１の長さやウィンチの巻き取り量等を示す信号である。これらの信号から、ジブ３１の現在の傾斜角度とジブ３１の長さとジブポイントピン３７からフック３２までの距離と作業半径とを検出できる。また、固定部の位置情報３と可動部の位置情報２とからジブ３１の旋回位置を検出できる。また、可動部の位置情報２とその時の作業半径３５と固定部の位置情報３とクレーン本体受信機２１から旋回中心３３までの相対位置とジブ３１の旋回角度（ジブの傾斜角３４）とから旋回中心を検出できる。旋回中心はクレーンの移動計算に使用する。また、固定部の位置情報３と可動部の位置情報２とクレーン操作指令情報の位置情報とからウィンチの巻き上げ量や巻き下げ量を計算できる。ウィンチの巻き上げ量や巻き下げ量は、フック３２を適切な高さに調整する場合に使用する。
【００７１】
状態検出部１７は、検出したジブ３１の状態情報を制御信号生成部１９へ通知する（Ｓ７４）。
【００７２】
以上が、クレーンの状態情報の検出処理である。
【００７３】
図７のＳ２４の処理から説明する。
【００７４】
Ｓ２４では、制御信号生成部１９は、図８のＳ７３で通知されたジブ３１の状態情報と解析後のクレーン操作指令情報とを元にクレーン制御信号６を生成する。クレーン操作指令情報が位置情報のみである場合は、ジブ３１の現在の状態情報とクレーン操作指令情報の位置情報とを比較して、フック３２の先端部分が位置情報に対して所定の距離、例えば５０ｃｍ四方の範囲になるように、ジブ３１の傾斜角の変化量やジブ３１の長さの変化量やジブ３１の旋回量やウィンチの巻き上げ変化量等を指定するクレーン制御信号６を生成する。
【００７５】
さらに、この時、制御信号生成部１９は危険エリア情報記憶部１４に記憶されている禁止エリア情報を参照して、ジブ３１が禁止エリア内を操作しないようにクレーン制御信号６を生成する。例えば、図４の作業者４００が自己の近くへジブ３１を移動するように操作する場合、危険エリア情報記憶部１４には、ポイントｅ〜ｏを結ぶ図４の斜線部分を示す禁止エリア情報が記憶されている。このため、クレーン制御信号６はポイントｅ〜ｏを結ぶ図４の斜線部分を示す禁止エリア内をジブ３１が操作されないように、ジブ３１の現在の状態情報とクレーン操作指令情報の位置情報とを比較して、ジブ３１の傾斜角の変化量やジブ３１の長さの変化量やジブ３１の旋回量やウィンチの巻き上げ変化量等を調整してクレーン制御信号６を生成する。
【００７６】
制御信号生成部１９は、生成したクレーン制御信号６をクレーン本体３０に送信する（Ｓ２５）。クレーン本体３０の自動運転部３３２は、クレーン半自動運転装置１０からクレーン制御信号６を受信すると、受信した信号に従いジブ３１の傾斜角度を変化させたり、ジブ３１を伸縮して長さを変化させたり、ジブ３１を旋回させたり、ウィンチを巻き上げたり巻き下げたりしてフック３２の位置を変化させる。
【００７７】
ジブ３１が操作された後で、さらに調整が必要な場合には、作業者４００は、遠隔操作装置４０からジブの傾斜角の変化量やジブの長さの変化量やジブの旋回角度の変化量やウィンチの巻上げ量等を調整する操作指令情報８ｂを入力して、図７、図８の処理を行い、ジブ３１を微調整する。
【００７８】
以上の工程によってジブを半自動運転する。
【００７９】
図４の作業者５００が荷掛け作業者であり、作業者４００が荷外し作業者であると、荷外し作業者４００は、荷掛け作業が終了してから荷外しを行うため、荷掛け作業が終了したことを手元の遠隔操作装置４０を用いて確認する。この処理を図９と図１０を用いて説明する。
【００８０】
図９は、荷掛け作業の終了を通知する手順を説明する。
【００８１】
図１０は、荷掛け作業の終了通知を受信する手順を説明する。
【００８２】
図９において、荷掛け作業者５００は、荷掛け作業が終了すると、手元の遠隔操作装置５０の情報入力部５２から荷掛け作業終了通知情報８ｃを入力する（Ｓ９０）。情報入力部５２は、作業終了通知情報８ｃの他に別の情報も入力するので、入力した情報が作業終了通知情報８ｃか否かを確認する（Ｓ９１）。作業終了通知情報８ｃであれば（Ｓ９１，ＹＥＳ）、情報入力部５２は、入力した作業終了通知情報８ｃを送受信部５３から無線送信する（Ｓ９２）。作業終了通知情報８ｃでなければ（Ｓ９１，ＮＯ）、処理を終了する。
【００８３】
なお、作業終了通知情報８ｃはあて先を指定して、特定の遠隔操作装置へ送信するか、或いは不特定多数の遠隔操作装置へ放送を行ってもかまわない。
【００８４】
一方、荷外し作業者４００は、図１０において、遠隔操作装置４０から送信された作業終了通知情報８ｃをアンテナ４８を介して送受信部４３により受信する（Ｓ１００）。送受信部４３は、作業終了通知情報８ｃの他に別の情報も受信するので、受信した情報が作業終了通知情報８ｃか否かを確認する（Ｓ１０１）。作業終了通知情報８ｃであれば（Ｓ１０１，ＹＥＳ）、送受信部４３は、受信した作業終了通知情報８ｃを通知部４４へ渡し、通知部４４は作業終了通知情報８ｃを表示する（Ｓ１０２）。作業終了通知情報８ｃでなければ（Ｓ１０１，ＮＯ）、処理を終了する。
【００８５】
以上のように、作業機器運転装置（クレーン半自動運転送装置）によって作業機器をオペレータが手動で操作することなく、オペレータ無しで自動で操作することが可能となる。このため、従来は機器の運転に熟練を要していたが、熟練度に関係無く、一定水準の操作を自動で行うことができる効果がある。
【００８６】
また、制御信号はクレーンの現在の状態に基づいて生成するため、制御信号が示す操作の内容は最適な操作内容となり、無駄な操作による時間のロスを減少できる効果がある。
【００８７】
また、作業機器運転装置は、可動部の位置情報と固定部の位置情報とを元に可動部の現在の状態を検出するので、作業機器から通知されない可動部の状態、或いは、通知された状態が正確でない場合に、可動部の状態を補うことができる効果がある。
【００８８】
また、操作禁止エリアを指定するエリア情報を予め登録するので、作業機器の操作を安全に制御できるとともに、作業者の安全を保障できる効果がある。
【００８９】
また、制御信号は遠隔操作装置から送信される位置情報を元に生成され、この位置情報は、遠隔操作装置自身の位置情報である。そして、遠隔操作装置は、この位置情報を受信した測位情報から検出する。このため、作業者は制御信号を生成する元となる位置情報を自ら求めて遠隔操作装置へ入力することなく、遠隔操作装置が自動で自己の位置を検出するので、作業者の負担が軽減されるとともに、人が介在しなくなることによる操作ミスをなくすことができる効果がある。さらに、効率よく作業機器を操作できる効果がなる。
【００９０】
また、作業者は、旋回や伸縮や上下等の可動部の操作と操作量とを操作指令情報として遠隔操作装置に入力できるので、可動部の操作を細かく調整できる効果がある。これによって、熟練していない作業者が遠隔操作装置から作業機器運転装置を介して作業機器を操作した場合であっても、熟練したオペレータが作業機器を運転した場合と同じような操作結果を容易に実現できる効果がある。
【００９１】
また、固定部及び可動部及び遠隔操作装置のそれぞれの位置情報は、測位衛星が送信した測位情報から検出していた。このため、測位精度の高い衛星からの測位情報を用いて位置情報を検出すると、作業者の熟練度に関係無く、作業機器の操作の精度を高くできる効果がある。
【００９２】
また、作業機器を操作する際に、衛星からの測位情報を使用するので、衛星に測位精度の高い例えば、準天頂衛星を用いると位置の誤差は数ｃｍとすることができるので、作業機器の移動操作を正確に行うことができる効果がある。
【００９３】
また、作業機器が例えばクレーンである場合には、ビル陰や大きな船の陰で作業を行うことが多いが、準天頂衛星を用いることによって、ビル陰や大きな船の陰にクレーンが固定されていても測位情報を受信できる。このため、作業機器の設置場所の範囲を広くできる効果がある。
【００９４】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、クレーン半自動運転装置は、遠隔操作装置からクレーン本体を操作するクレーン操作指令情報を受信していた。しかし、作業場所、例えば、船に荷を積み下ろしする場合には、荷をクレーンに掛ける場所と、荷をクレーンから外す場所とがそれぞれ固定で決まっている場合がある。このような場合には、クレーン半自動運転装置に、予め荷を掛ける場所の位置情報と荷を外す場所の位置情報とを登録しておく。さらに、クレーン半自動運転装置は、クレーン本体から、荷掛けされている状態と荷掛けされていない状態とを可動部の状態情報とともに受信する。クレーン半自動運転装置は、荷掛けされていない状態を確認すると、荷を掛ける場所の位置情報に可動部を操作させるように制御信号を生成して、クレーン本体に送信する。また、クレーン半自動運転装置は、荷掛けされている状態を確認すると、荷を外す場所の位置情報に可動部が操作させるように制御信号を生成して、クレーン本体に送信する。
【００９５】
また、上記したような作業環境では、クレーンの操作は同じ操作で同じ操作量を繰り返すと考えられる。このため、クレーン半自動運転装置に一旦生成した制御信号を登録しておき、クレーンを操作する度に登録した制御信号を取り出して使用してもかまわない。
【００９６】
このように、遠隔操作装置を備えずにクレーンを操作するクレーン半自動運転装置は、クレーン自動運転装置と考えることができる。
【００９７】
以上のように、遠隔操作装置を備えていなくても、クレーン半自動運転装置はクレーンを操作できる効果がある。
【００９８】
また、遠隔操作装置は、複数例えば、作業者の人数分用意することが考えられるが、クレーンを自動で操作できると、遠隔操作装置が不要となるため、遠隔操作装置を備えるシステム構築費用よりも費用を削減できる効果がある。
【００９９】
実施の形態３．
実施の形態１で説明した遠隔操作装置は、１台で複数の作業機器運転装置に操作指令情報を送ることができるものとする。すなわち、遠隔操作装置と作業機器運転装置との関係は、１対多である。ただし、この場合には、遠隔操作装置は相手の作業機器運転装置を指定して操作指令情報を送信する。
【０１００】
また、遠隔操作装置と作業機器運転装置との関係は、１対１でもかまわない。１対１の場合、荷掛け作業者用と荷外し作業者用の遠隔操作装置はそれぞれ１台づつで合計２台であるが、２台を１組として考える。
【０１０１】
実施の形態４．
上記実施の形態１から３で説明した作業機器の一例は、ジブクレーンと呼ばれるクレーンであった。ジブクレーンの他にも天井クレーン、橋形クレーン、ケーブルクレーン、塔形ジブクレーン等がある。これらのクレーンについて作業機器運転装置を適用する一例を説明する。
【０１０２】
なお、クレーン半自動運転装置の構造は実施の形態１で説明した図２のブロック図と同じ構成であるものとする。また、システム全体の構成も実施の形態１の図１のシステム構成図と同様とする。実施の形態１との違いは、クレーンの種類が違うことと、クレーンの種類の違いに伴い可動部位置受信機器と固定部位置受信機器との設置場所が違うことと、クレーンの種類の違いに伴い検出するクレーンの状態が違うことである。また、操作禁止エリアを指定する手順は、実施の形態１で説明した手順と同様とする。また、遠隔操作装置は図示しないが、実施の形態１と同様に作業者に携帯されて、クレーン操作指令情報をクレーン半自動運転装置に無線送信する。
【０１０３】
はじめに、天井クレーンに適用する例を説明する。
【０１０４】
図１１は、作業機器である天井クレーンの構造を説明する図である。図１１において、クレーン本体３０ａは、天井に設置したレール３０６と、レール３０６の上をサドル３０５によって移動するクレーンガータ３０９と、クレーンガータ３０９の上を移動するトロリ３０１と、運転室３０４と、フックブロック３０２と、手すり３０３とを有する。自動運転部３３２と可動部検出部３３１は、運転室に備えられているものとする。トロリ３０１はクレーンガータ３０９上をＸの方向（紙面に対して左右の方向）に移動可能である。また、クレーンガータ３０９は、レール３０６に沿ってＹの方向（紙面に対して垂直方向）に移動可能である。すなわち、可動部はトロリ３０１とクレーンガータ３０９とフックブロック３０２とである。また、フックブロック３０２は、Ｚの方向（紙面に対して上下）に移動可能である。図１１の天井クレーンでは、可動部位置受信機３２０をトロリ３０１に設置する。トロリ３０１に設置した可動部位置受信機３２０は、Ｘ方向の位置情報と、Ｙ方向の位置情報と、トロリ３０１の高さ方向の位置情報とを可動部の位置情報として、運転室３０４に設置したクレーン半自動運転装置１０に送信する。Ｘの方向への移動を横行、Ｙの方向への移動を走行、Ｚの方向への移動を巻上げという。また、Ｘ方向の位置情報はトロリ３０１の位置に対応し、Ｙ方向の位置情報はクレーンガータ３０９の位置に対応する。
【０１０５】
また、図１１の天井クレーンでは、レール３０６を固定部として、レール３０６上のクレーンガータ３０９が動いても接触しない場所に固定部位置受信機３２１を設置する。固定部位置受信機３２１は、設置された場所の位置情報（緯度情報、経度情報、高さ情報）をクレーン半自動運転装置１０に送信する。
【０１０６】
クレーン半自動運転装置１０は、遠隔操作装置から遠隔操作装置の位置情報をクレーン操作指令情報として受信する。或いは、位置情報とともにトロリ３０１の横行の移動量やクレーンガータ３０９の走行の移動量やフックブロック３０２の巻上げ量をクレーン操作指令情報として受信する。また、クレーン半自動運転装置１０は、クレーンの状態信号としてフックブロック３０２の巻上げ状態を受信する。クレーン半自動運転装置１０は、クレーン状態信号と可動部の位置情報と固定部の位置情報とからクレーンの状態を検出して、検出した結果とクレーン操作指令情報とを用いて、トロリ３０１とクレーンガータ３０９とフックブロック３０２とを操作させるクレーン制御信号を生成して、自動運転部３３２に送信する。例えば、可動部の位置情報のＸ方向とＹ方向の位置情報と、クレーン操作指令情報の位置情報の緯度情報と経度情報と、固定部の位置情報の緯度情報と経度情報とから、クレーンガータ３０９の移動量やトロリ３０１の移動量を算出して、移動量を元にクレーン制御信号を生成する。また、クレーンの巻上げ状態と、クレーン操作指令情報の位置情報の高さ情報と、固定部の位置情報の高さ情報とから、フックブロック３０２の巻上げ、巻下げ量を算出して、巻上げ、巻下げ量を元にクレーン制御信号を生成する。
【０１０７】
次に、橋形クレーンに適用する例を説明する。
【０１０８】
図１２〜図１４はそれぞれ、作業機器である橋形クレーンの構造を説明する図である。図１２は、ホイスト式橋形クレーン、図１３は、クラブトロリ式橋形クレーン、図１４は、マントロリ式橋形クレーンである。橋形クレーンは、天井クレーンのレールを地上に設置したものである。
図１２〜図１４において、クレーン本体３０ａは、地上に設置したレール３０６と、レール３０６上を移動するクレーンガータ３０９と、クレーンガータ３０９上を移動するトロリ（台車）３０１と、フックブロック３０２とを有する。また、図１２〜図１４のクレーンは無線或いは有線で接続する図示しない運転装置によって操作を行うものとし、この運転装置は壁などに固定されているか、クレーンのオペレータが携帯してもいい。クレーン半自動運転装置は運転装置に備えるものとする（この場合、運転装置と一体化していてもよい）。クレーン半自動運転装置によってクレーンを操作する場合、オペレータが運転装置を携帯していても、オペレータは特にクレーンに対する操作指示を行わない。このため、オペレータによる手動操作と自動運転とを切り替えるスイッチが運転装置、或いはクレーン半自動運転装置に備えられていてもよい。自動運転部３３２と可動部検出部３３１は、運転装置に備えられているものとする。トロリ３０１はクレーンガータ３０９上をＸの方向（紙面に対して左右の方向）に移動可能である。また、クレーンガータ３０９は、レール３０６に沿ってＹの方向（紙面に対して垂直方向）に移動可能である。また、フックブロック３０２は、Ｚの方向（紙面に対して上下）に移動可能である。すなわち、可動部は、トロリ３０１とクレーンガータ３０９とフックブロック３０２である。図１２〜図１４の橋形クレーンでは、可動部位置受信機３２０をトロリ３０１に設置する。トロリ３０１に設置した可動部位置受信機３２０は、Ｘ方向の位置情報と、Ｙ方向の位置情報と、トロリ３０１の高さ方向の位置情報とを可動部の位置情報として、クレーン半自動運転装置に送信する。Ｘの方向への移動を横行、Ｙの方向への移動を走行、Ｚの方向への移動を巻上げという。また、Ｘ方向の位置情報はトロリ３０１の位置に対応し、Ｙ方向の位置情報はクレーンガータ３０９の位置に対応する。
【０１０９】
また、図１２〜図１４の橋形クレーンでは、レール３０６を固定部として、レール３０６上をクレーンガータ３０９が動いても接触しない場所に固定部位置受信機３２１を設置する。固定部位置受信機３２１は、設置された場所の位置情報（緯度情報、経度情報、高さ情報）をクレーン半自動運転装置に送信する。
【０１１０】
クレーン半自動運転装置は、遠隔操作装置から遠隔操作装置の位置情報をクレーン操作指令情報として受信する。或いは、位置情報とともにトロリ３０１の横行の移動量やクレーンガータ３０９の走行の移動量やフックブロック３０２の巻上げ量をクレーン操作指令情報として受信する。また、クレーン半自動運転装置は、クレーンの状態信号としてフックブロック３０２の巻上げ状態を受信する。クレーン半自動運転装置は、クレーン状態信号と可動部の位置情報と固定部の位置情報とからクレーンの状態を検出して、検出した結果とクレーン操作指令情報とを用いて、トロリ３０１とクレーンガータ３０９とフックブロック３０２とを操作させるクレーン制御信号を生成して、自動運転部３３２に送信する。例えば、可動部の位置情報のＸ方向とＹ方向の位置情報と、クレーン操作指令情報の位置情報の緯度情報と経度情報と、固定部の位置情報の緯度情報と経度情報とから、クレーンガータ３０９の移動量やトロリ３０１の移動量を算出して、移動量を元にクレーン制御信号を生成する。また、クレーンの巻上げ状態と、クレーン操作指令情報の位置情報の高さ情報と、固定部の位置情報の高さ情報とから、フックブロック３０２の巻上げ、巻下げ量を算出して、巻上げ、巻下げ量を元にクレーン制御信号を生成する。
【０１１１】
次に、塔形ジブクレーンに適用する例を説明する。
【０１１２】
図１５は、作業機器である塔形ジブクレーンの構造を説明する図である。ジブクレーンについては実施の形態１でも一例を説明したが、この実施の形態のジブクレーンは、車両に搭載されていない点で実施の形態１のジブクレーンと異なる。また、ジブの操作は実施の形態１と異なり、旋回、上下の少なくともいずれかが可能である。図１５において、クレーン本体３０ａは、固定部３００と可動部３４０とを有する。可動部３４０は、ジブ３１と、ジブ３１の先端部分に設置された可動部位置受信機３２０と、フックブロック３０２と、クレーン半自動運転装置１０とを有する。また、固定部３００は、固定部位置受信機３２１を有する。自動運転部３３２と可動部検出部３３１は、運転装置に備えられているものとする。運転装置は、クレーン半自動運転装置１０の近くで図示しない場所に備えられているものとする。フックブロック３０２は、上下に移動可能である。
【０１１３】
図１５に示した塔形ジブクレーンに対する作業機器運転装置の適用例は、ジブを伸縮制御できない他は、実施の形態１のジブクレーンと同様であるものとし、ここでは詳細な説明を省略する。
【０１１４】
次に、ケーブルクレーンに適用する例を説明する。
【０１１５】
図１６、図１７は、作業機器であるケーブルクレーンの構造を説明する図である。ケーブルクレーンは、２つの塔の間にケーブルを張り渡し、そのメインロープを起動としてトロリが横行するクレーンである。図１６は、片側走行ケーブルクレーンの例であり、図１７は、軌策式ケーブルクレーンの一例である。
【０１１６】
図１６、図１７において、クレーン本体３０ａは、固定部３００とトロリ３０１とフックブロック３０２とケーブル３１０を有する。トロリ３０１は、ケーブル３１０をＸの方向に移動する（紙面に対して左右に移動する、左右に移動することを横行という）。フックブロック３０２は、上下に移動する。図１６、図１７のケーブルクレーンでは、トロリ３０１が可動部であり、可動部位置受信機３２０は、トロリ３０１の上部に設置し、固定部位置受信機３２１は、図１６ではケーブル３１０の端部のケーブルを固定するケーブル固定手段に設置し、図１７では、２つのケーブルを接続するケーブル接続手段に設置する。
【０１１７】
また、図１６、図１７のケーブルクレーンは、無線或いは有線で接続する図示しない運転装置によって操作を行うものとし、この運転装置は壁などに固定されているか、クレーンのオペレータが携帯してもいい。クレーン半自動運転装置は運転装置に備えるものとする（この場合、運転装置と一体化していてもよい）。クレーン半自動運転装置によってクレーンを操作する場合、オペレータが運転装置を携帯していても、オペレータは特にクレーンに対する操作指示を行わない。このため、オペレータによる手動操作と自動運転とを切り替えるスイッチが運転装置、或いはクレーン半自動運転装置に備えられていてもよい。自動運転部３３２と可動部検出部３３１は、運転装置に備えられているものとする。トロリ３０１に設置した可動部位置受信機３２０は、トロリ３０１の緯度情報と経度情報と高さ情報の位置情報とを可動部の位置情報として、クレーン半自動運転装置に送信する。
【０１１８】
また、固定部位置受信機３２１は、設置された場所の位置情報（緯度情報、経度情報、高さ情報）をクレーン半自動運転装置に送信する。
【０１１９】
クレーン半自動運転装置は、図示しない遠隔操作装置から遠隔操作装置の位置情報をクレーン操作指令情報として受信する。或いは、位置情報とともにトロリ３０１の横行の移動量やフックブロック３０２の巻上げ量をクレーン操作指令情報として受信する。また、クレーン半自動運転装置は、クレーンの状態信号としてフックブロック３０２の巻上げ状態を受信する。クレーン半自動運転装置は、クレーン状態信号と可動部の位置情報と固定部の位置情報とからクレーンの状態を検出して、検出した結果とクレーン操作指令情報とを用いて、トロリ３０１とフックブロック３０２とを操作させるクレーン制御信号を生成して、自動運転部３３２に送信する。例えば、可動部の位置情報の緯度情報と経度情報と、クレーン操作指令情報の位置情報の緯度情報と経度情報と、固定部の位置情報の緯度情報と経度情報とから、トロリ３０１の移動量を算出して、移動量を元にクレーン制御信号を生成する。また、クレーンの巻上げ状態と、クレーン操作指令情報の位置情報の高さ情報と、固定部の位置情報の高さ情報とから、フックブロック３０２の巻上げ、巻下げ量を算出して、巻上げ、巻下げ量を元にクレーン制御信号を生成する。
【０１２０】
このように、作業機器運転装置、作業機器操作システムは多様なタイプのクレーンに適用できるので、クレーンの自動操作を可能にするビジネスとして多様なタイプのクレーンを対象にサービスを提供できる。
【０１２１】
以上の実施の形態の説明において「〜部」として説明したものは、一部或いはすべてコンピュータで動作可能なプログラムにより構成することができる。これらのプログラムは、例えば、Ｃ言語により作成することができる。
【０１２２】
また、実施の形態の説明において「〜部」として説明したものは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）に記憶されたファームウェアで実現されていてもかまわない。或いは、ソフトウェア或いは、ハードウェア或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組みあわせで実施されてもかまわない。
【０１２３】
また、上記各実施の形態を実施させるプログラムは、記録媒体に記録される。記録媒体は、磁気ディスク装置、ＦＤ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｄｉｓｋ）、光ディスク、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）等その他の記録媒体による記憶装置を用いてもかまわない。
【０１２４】
上記プログラムは、コンピュータにロードされ、プロセッサの制御に基づいて実行される。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】実施の形態１の作業機器操作システムの構成図である。
【図２】図１のシステムを構成する各要素のブロック図である。
【図３】実施の形態１の作業装置であるクレーンの構造を説明する図である。
【図４】作業現場における作業禁止エリアを示す図である。
【図５】実施の形態１の作業機器操作方法の全体工程のブロック図を示す図である。
【図６】実施の形態１の危険エリアの登録工程を示すフローチャート図である。
【図７】実施の形態１の操作指令情報の生成送信工程を示すフローチャート図である。
【図８】実施の形態１のクレーン状態の検出工程を示すフローチャート図である。
【図９】実施の形態１の荷掛け作業の終了を通知する工程を説明するフローチャート図である。
【図１０】実施の形態１の荷掛け作業の終了通知を受信する工程を説明するフローチャート図である。
【図１１】実施の形態４の作業機器である天井クレーンの構造を説明する図である。
【図１２】実施の形態４の作業機器であるホイスト式橋形クレーンの構造を説明する図である。
【図１３】実施の形態４の作業機器であるクラブトロリ式橋形クレーンの構造を説明する図である。
【図１４】実施の形態４の作業機器であるマントロリ式橋形クレーンの構造を説明する図である。
【図１５】実施の形態４の作業機器である塔形ジブクレーンの構造を説明する図である。
【図１６】実施の形態４の作業機器であるケーブルクレーンの構造を説明する図である。
【図１７】実施の形態４の作業機器であるケーブルクレーンの構造を説明する図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１  測位情報、２  可動部の位置情報、３  固定部の位置情報、４ａ，５ａ  危険エリア情報、４ｂ，５ｂ  クレーン操作指令情報、６  クレーン制御信号、７  クレーン状態信号、８ａ  危険エリア情報、８ｂ  操作指令情報、８ｃ  作業終了通知情報、１０  クレーン半自動運転装置、１１，１２，２２，２５，４８，４９，５８，５９  アンテナ、１３  情報受信部、１４  危険エリア情報記憶部、１５  指令解析部、１６  位置受信部、１７  状態検出部、１８  状態受信部、１９  制御信号生成部、２０  クレーンジブ先端受信機、２１  クレーン本体受信機、２３  受信部、２４  送信部、３０，３０ａ  クレーン本体、３１  ジブ、３２  フック、３３  旋回中心、３４  ジブの傾斜角、３５  作業半径、３７  ジブポイントピン、３８  ジブフートピン、３９  ジブポイント、４０，５０  遠隔操作装置、４１，５１  受信検出部、４２，５２  情報入力部、４３，５３  送受信部、４４，５４  通知部、１１０  作業場所、２００  測位衛星群、３００  固定部、３０１  トロリ、３０２  フックブロック、３０３  手すり、３０４  運転室、３０５  サドル、３０６  レール、３０９  クレーンガータ、３１０  ケーブル、３２０  可動部位置受信機、３２１  固定部位置受信機、３３１  可動部検出部、３３２  自動運転部、３４０  可動部、４００，５００  作業者、６００  荷、８００  危険エリア。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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