(57)【要約】【課題】操作員が操作室に常駐することなく遠隔操作室からタワークレーンを遠隔操作するための有効適切なシステムを提供する。【解決手段】本来の操作室の位置に仮想操作室を設定し、そこに全方位カメラ１１と、集音マイク１２と、ブーム４の旋回位置を検知する旋回センサと、仮想操作席の傾斜状態を検知する傾斜センサ１３とを設置する。遠隔操作室１０には、実際の操作員が着座する操作席１５と、操作席をブームに同調させて旋回させかつ仮想操作席の傾斜に同調させて傾斜させる旋回台１７と、全方位カメラによる映像情報を表示する映像モニタ２３と、集音マイクによる音声情報を再生する音声モニタ２４とを設置する。ブームの先端部に監視カメラ６を設置してその映像情報を遠隔操作室において表示可能する。【選択図】図１
2013116773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
起伏可能なブームを回転ベースにより旋回可能に設けたタワークレーンを所望位置に設置した遠隔操作室から遠隔操作するためのシステムであって、
前記回転ベース上の前記ブームの基部の位置に仮想操作員が着座することを想定した仮想操作席を有する仮想操作室を設定し、該仮想操作室の位置に、前記仮想操作員が前記仮想操作席に着座した状態で目視可能な範囲の全視野を撮影してその映像情報が前記遠隔操作室に伝送される全方位カメラと、前記仮想操作席の周囲音を集音してその音声情報が前記遠隔操作室に伝送される集音マイクと、前記ブームの旋回位置を検知してその情報が前記遠隔操作室に伝送される旋回センサと、前記仮想操作席の傾斜状態を検知してその情報が前記遠隔操作室に伝送される傾斜センサとを設置し、
前記遠隔操作室には、実際の操作員が着座した状態で前記タワークレーンを遠隔操作するための実際の操作席と、該操作席を前記旋回センサにより検知された前記ブームの旋回位置に同調させて旋回させかつ前記傾斜センサにより検知された前記仮想操作席の傾斜に同調させて傾斜させる旋回台と、前記全方位カメラによる映像情報を表示する映像モニタと、前記集音マイクによる音声情報を再生する音声モニタとを設置してなることを特徴とするタワークレーンの遠隔操作システム。
【請求項２】
請求項１記載のタワークレーンの遠隔操作システムであって、
前記ブームの先端部に該ブームの下方での作業状況を撮影する監視カメラを設置し、該監視カメラによる映像情報を前記遠隔操作室において表示可能としたことを特徴とするタワークレーンの遠隔操作システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタワークレーンを遠隔操作するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のようにタワークレーンは建築・土木工事の分野において建物や各種構造物を施工する際に使用されるものである。
図２に示すように、従来一般的なタワークレーン１は、マスト２の頂部に回転ベース３を介してブーム４を旋回可能かつ起伏可能に設け、ブーム４の基部の位置には操作室（キャビン）５を設置して、作業時間中は操作員（クレーンオペレータ）がそこに常駐して操作を行うことが通常である。
すなわち、大規模なタワークレーン１を操作して揚重・搬送作業を行う際には操作員がその作業領域全体を広範囲にわたって見渡す必要があるから、ブーム４を旋回させるための回転ベース３上に操作室５を設置して、操作員がブーム４とともに旋回しながら作業領域を目視により監視しつつ、かつ図示しているように必要に応じて現場作業員と無線通信により連絡を取りつつ、操作を行うようにしている。
【０００３】
また、特に高揚程のタワークレーン１においては地表部での作業状況が操作室からの目視では確認し難い場合もあるので、それを補助するために、たとえば特許文献１に示されるようにブーム４の先端部に監視カメラ６を下向きに設置してそれによる映像を操作室５で監視しながら操作を行うことも行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平８−９９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように従来一般のタワークレーンでは、操作室５をブーム４の基部に設置していることから以下のような問題がある。
【０００６】
すなわち、操作員が操作室５に入室する際には、地上から施工中の建物や構造物の最上部まで上がり、そこからマスト２に設置した梯子やタラップにより操作室５まで登る必要があり、そのためにかなりの時間と労力を要するものである。
したがって、通常は１日の作業開始時点で操作室５に入室した以降は操作員がそのまま作業が終了するまでの長時間にわたって常駐することになり、そのために図２（ｂ）に示すように操作室５には休憩室やトイレを備える必要があるし、冷暖房も必要となる。
【０００７】
また、天候の影響等により作業を一時的に中断し、状況に応じて作業を再開するような場合では、操作員の操作室５からの退去や再入室の必要性およびそのタイミングをその都度判断する必要があるし、操作員が退去してしまった後に何らかの事情により緊急にクレーン操作が必要となった場合には迅速に対応できない。
【０００８】
上記事情に鑑み、本発明は操作員が操作室に常駐することなく、所望位置に設置した遠隔操作室からタワークレーンを遠隔操作することを可能とする有効適切なシステム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】
【０００９】
請求項１記載の発明は、起伏可能なブームを回転ベースにより旋回可能に設けたタワークレーンを所望位置に設置した遠隔操作室から遠隔操作するためのシステムであって、前記回転ベース上の前記ブームの基部の位置に仮想操作員が着座することを想定した仮想操作席を有する仮想操作室を設定し、該仮想操作室の位置に、前記仮想操作員が前記仮想操作席に着座した状態で目視可能な範囲の全視野を撮影してその映像情報が前記遠隔操作室に伝送される全方位カメラと、前記仮想操作席の周囲音を集音してその音声情報が前記遠隔操作室に伝送される集音マイクと、前記ブームの旋回位置を検知してその情報が前記遠隔操作室に伝送される旋回センサと、前記仮想操作席の傾斜状態を検知してその情報が前記遠隔操作室に伝送される傾斜センサとを設置し、前記遠隔操作室には、実際の操作員が着座した状態で前記タワークレーンを遠隔操作するための実際の操作席と、該操作席を前記旋回センサにより検知された前記ブームの旋回位置に同調させて旋回させかつ前記傾斜センサにより検知された前記仮想操作席の傾斜に同調させて傾斜させる旋回台と、前記全方位カメラによる映像情報を表示する映像モニタと、前記集音マイクによる音声情報を再生する音声モニタとを設置してなることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のタワークレーンの遠隔操作システムであって、前記ブームの先端部に該ブームの下方での作業状況を撮影する監視カメラを設置し、該監視カメラによる映像情報を前記遠隔操作室において表示可能としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、遠隔操作室に設置した操作席に操作員が着座してタワークレーンを遠隔操作することにより、通常はタワークレーンの頂部に設置される本来の操作席に実際に着座している状態がそこでリアルタイムに再現され、恰も本来の操作席において実際に操作しているかのような従来どうりの感覚で違和感なくタワークレーンを遠隔操作することが可能である。
【００１２】
したがって本発明によれば、遠隔操作室を現場作業事務所などのように所望位置に設置することにより、従来のようにタワークレーンの頂部に本来の操作室を設置する必要はないし、従来のように操作員がそのつどタワークレーンの頂部まで登りかつそこから降りるための労力と時間を不要とでき、それ故にタワークレーンの操作に関わる作業効率を大きく改善することが可能であるし、作業開始や終了、中断、再開も随時行うことが可能であって柔軟な作業計画を組むことが可能となり、緊急時にも迅速に対応可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態であるタワークレーンの遠隔操作システムの説明図である。
【図２】従来一般のタワークレーンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１に本発明のタワークレーンの遠隔操作システムの実施形態を示す。
これは、図２に示したような通常のタワークレーン１においてはその頂部に設置されている操作室５を省略し、それに代えて所望位置（たとえば現場作業事務所内）に遠隔操作室１０を設置して、その遠隔操作室１０から操作員がタワークレーン１を遠隔操作するようにしたことを主眼とする。
その場合、遠隔操作室１０からのタワークレーン１に対する遠隔操作が、従来においては本来の操作室５で行っていた通常の操作と同様の感覚で支障なく行い得るように、本発明システムでは以下の構成を採用している。
【００１５】
すなわち、本実施形態では、図１（ａ）に示すように、通常のタワークレーン１における回転ベース３上のブーム４の基部の位置に、通常はそこに設置されるべき本来の操作室５（図２参照）に代えて仮想操作室を想定し、そこに仮想操作員が着座する仮想操作席を想定する。
なお、仮想操作室および仮想操作席はあくまで仮想であって、本来の操作室５に相当するスペースを実際に確保したり実際の操作席を設置する必要はないのであるが、仮に既存のタワークレーン１を本システムに利用する場合にはそこに既に設置されている実際の操作室５を仮想操作室として想定し、実際の操作席を仮想操作席として想定すれば良く、そのうえで必要であれば既存の操作室５や操作席は撤去してしまっても差し支えない。
【００１６】
そして、仮想操作員が仮想操作席に着座する状態を想定して、その状態で仮想操作員が目視可能な範囲の全視野を撮影可能な位置に全方位カメラ１１を設置し、その映像情報を無線あるいは有線による所望の通信手段により遠隔操作室１０に伝送する。
また、仮想操作席の周囲音を集音する集音マイク１２を設置してその音声情報を同様に遠隔操作室１０に伝送する。
さらに、ブーム４の旋回位置を検知する旋回センサ（図示せず）を設置して、それによるブーム４の旋回位置情報を遠隔操作室１０に伝送する。
さらに、ブーム４の旋回や起伏に伴って仮想操作席の位置に生じる傾斜や振動を検知する傾斜センサ１３を設置し、その情報も遠隔操作室１０に伝送する。
【００１７】
一方、遠隔操作室１０には、図１（ｂ）に示すように、実際の操作員が実際に着座した状態でタワークレーン１を実際に遠隔操作するための操作席１５と、操作信号をタワークレーン１に伝送してそれを遠隔操作するための操作機構１６を旋回台１７上に設置する。
操作席１５および操作機構１６は通常のタワークレーン１において本体の操作室５に設置されているものと同様のものとすることが好ましく、可能であれば既存のタワークレーン１における本来の操作室５に設置されていた既存の操作席１５や操作機構１６を取り外してここで転用しても良い。
【００１８】
旋回台１７は固定ベース１８上に回転テーブル１９がモータ２０により回転可能に設置され、その回転テーブル１９上に傾斜テーブル２１がジャッキ機構２２により傾斜可能に設置されたもので、上記の旋回センサにより検知されて伝送されるブーム４の実際の旋回位置情報によりそれに同調して回転テーブル１９が回転することにより操作席１５の向きが常にブーム４の向きに合致するように旋回し、かつ上記の傾斜センサ１３により検知される仮想操作席の傾斜や振動に同調して傾斜テーブル２１が傾斜、振動して操作席１５を傾斜、振動させるようになっている。
【００１９】
そして、操作席１５の前方には、上記の全方位カメラ１１から伝送された映像情報を表示する映像モニタ２３としての大型ディスプレーパネルが設置され、操作席１５の近傍には上記の集音マイク１２から伝送された音声情報を再生する音声モニタ２４としてのスピーカが設置されている。
【００２０】
これにより、操作員が操作席１５に着座してタワークレーン１を操作機構１６により遠隔操作する際には、恰も通常のタワークレーン１における本来の操作席５（すなわち本実施形態において想定した仮想操作席）に実際に着座している状態がリアルタイムに再現され、従来どうりの感覚で違和感なくタワークレーン１を遠隔操作することが可能である。
すなわち、操作員が操作席１５に着座して映像モニタ２３を監視しながらタワークレーン１を遠隔操作することにより、ブーム４の旋回に伴って操作席１５も同時に同方向に旋回し、その際に仮想操作席が傾斜したり振動を生じればその状態もそのまま実際の操作席１５においても再現される。
その際、仮想操作席に着座している状態と同等の視野が映像モニタ２３により忠実に再現されるばかりでなく、タワークレーン１の動作に伴うモーター巻き取り音等の動作音も音声モニタ２４により再現されるからタワークレーン１の実際の動作状況を音によっても確認することができる。
【００２１】
以上のように、本発明の遠隔操作システムによれば、遠隔操作室１０を現場作業事務所等の所望位置に設置しておくことにより、従来のようにタワークレーン１の頂部に本来の操作室５を設置する必要はなく、したがって休憩室やトイレ、冷暖房まで必要とする操作室５を省略することでそのための設備費を軽減することが可能であるばかりでなく、従来のように操作員がそのつどタワークレーン１の頂部まで登りかつそこから降りるための労力と時間を不要とできるから、タワークレーン１の操作に関わる作業効率を大きく改善することが可能である。
勿論、作業開始や終了、中断、再開も随時行うことが可能であって柔軟な作業計画を組めるし、緊急時にも迅速に対応可能となる。
さらに、映像モニタ２３は操作員のみならず現場管理者等の他の作業員も自由に監視し得るから、必要に応じて誰でも現場の状況を高所の視点から把握することが可能となるという利点もある。
【００２２】
また、通常のタワークレーン１を用いて施工する場合において、何らかの事情（たとえば原子力関連施設等において作業安全性を確保できないような場合）により操作員が本来の操作室５に入室できなかったり、あるいは長時間にわたってそこに滞在できないような場合においては、従来においては効率的な施工は困難であるが、本発明によれば施工性や安全性を確保するうえで支障のない位置に遠隔操作室１０を設置してそこからタワークレーン１を遠隔操作することにより、そのような場合においても効率的な施工を行うことが可能となる。
勿論、遠隔操作室１０の位置は、タワークレーン１との間で全ての情報と操作信号を無線あるいは有線による通信手段（通信ネットワークを含む）により伝送して上記のような遠隔操作が可能な範囲内であれば、タワークレーン１から十分に遠方に設定することも可能である。
【００２３】
なお、本発明においても、必要であれば従来のタワークレーン１と同様に、ブーム４の先端部にその下方での作業状況を撮影するための監視カメラ６を設置して、その監視カメラ６による映像情報も遠隔操作室１０において監視可能とし、それをモニタしながらタワークレーン１を遠隔操作することも好適である。
また、従来と同様に、地表部にいる現場作業員と遠隔操作室１０内の操作員との間で必要に応じて無線通信により連絡を取りつつ作業を行えば良い。
勿論、上記実施形態はあくまで一例であって本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で各部の具体的な構成は任意に変更可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００２４】
１  タワークレーン
２  マスト
３  回転ベース
４  ブーム
５  操作室（本来の操作室）
６  監視カメラ
１０  遠隔操作室
１１  全方位カメラ
１２  集音マイク
１３  傾斜センサ
１５  操作席
１６  操作機構
１７  旋回台
１８  固定ベース
１９  回転テーブル
２０  モータ
２１  傾斜テーブル
２２  ジャッキ機構
２３  映像モニタ（大型ディスプレーパネル）
２４  音声モニタ（スピーカ）
【図１】
2013116773.tif 000003
【図２】
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