JPH0416394B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は指令者の音声指令によつて直接クレー
ンを操作できるクレーンのボイスコントロール装
置に関するものである。

（従来技術） 従来用いられて来たクレーンの操作方法として
は、機上の運転室内の制御器を専任の運転者が操
作するもの、床上付近に吊下げられたペンダント
スイツチを運転者が操作するもの、床上にて運転
者が無線操縦装置により操作するものの３種類に
大別される。

（この発明が解決すべき問題点） これらのものは何れも片手又は両手を使用して
操作しなければならないので、クレーンの運転に
専任の操作員が必要であつた。また、天井走行ク
レーン全体の作業には玉掛けや敷木のセツト、車
輌運転等の補助作業を受け持つ作業員も必要であ
り、省力化と作業性の点で問題があつた。

また、ボイスコントロールによりクレーンを操
作したいとの考えはあつたが通常の音声入力装置
では、誤認識による暴走対策、雑音による誤動作
対策等の危険防止対策が不充分であること、及び
音声入力の特質上微少時間に行う寸動運転及び２
動作以上の複合運転（各動作を時間差をもつて開
始する運転）が不可能であり、実用に耐え得るも
のは実現していなかつた。

そこで本発明は前記の様な従来のクレーン運転
上の不都合な点を改善してクレーン操作のみの専
任運転者が必要なく、一人のオペレータでクレー
ン全体の複数作業を安全で操作性良く行なえ、省
力化が図り得ると共に、ボイスコントロール装置
の技術的不充分な個所を補つて寸動運転や２動作
以上の複合運転も可能としたクレーンのボイスコ
ントロール装置を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明によるボイスコントロール装置は、指令
者の肉声によるクレーン各部動作の指令語を音声
で入力すると共に指令語のアンサバツクをモニタ
ー可能な指令者用モジユールと、このモジユール
からの音声による入力指令語と予め登録された指
令者の照合パターンとを比較して認識する音声認
識部及び当該音声認識部で認識された指令語に対
応した指令を出力する制御部及びこの制御部から
出力指令をクレーンの駆動制御装置に伝達するイ
ンターフエースリレー部とを有するボイスコント
ロール盤とからなり、このボイスコントロール盤
は認識された指令語を指令者用モジユールにアン
サバツクすると共に、指令者が指令者用モジユー
ルからモニタしたアンサバツクに対する確認語を
入力した時点で、その指令を実行するよう構成さ
れた点に特徴がある。

（実施例） 以下、図示する本発明の実施例により説明す
る。第１図に本発明によるボイスコントロール盤
の実施例の斜視図を示し、第２図に指令者用モジ
ユールとクレーン制御装置との接続状態の制御ブ
ロツク図を例示した。

このクレーンのボイスコントロール装置は、指
令者用モジユールであるヘツドホンマイク４付き
移動無線機１とクレーン制御装置３に接続された
ボススコントロール盤２とで構成されており、以
下に天井走行クレーンに適用した場合について述
べる。

ここでボイスコントロール盤２はクレーンの走
行機上に設けられ、機上アンテナ５を有する固定
無線機６を備えており、該固定無線機６は移動無
線機１からの信号を受信して次段の音声認識装置
７に音声信号を出力する。

この音声認識装置７には、予め指令者毎の指令
語照合パターンが登録された記憶装置８が接続さ
れており、入力する音声信号の認識演算処理を行
なうに際して記憶装置８から照合パターンを読み
だす。また、指令者の指令語登録時には前記ヘツ
ドホンマイク４付き移動無線機１からの照合パタ
ーンの書込みを行なうこともできる。

この音声認識装置７の出力側にはマイクロコン
ピユータ１０と音声合成器９が接続され、マイク
ロコンピユータ１０へ認識結果信号を出力する。
また、音声合成器９側にも前記と同様に認識結果
信号が出力され、この音声合成器９は入力した認
識結果信号に対応して認識した音声と同一の音声
を合成して固定無線機６に出力する。この合成さ
れた音声は固定無線機６より移動無線機１に無線
伝送され、ヘツドホンマイク４を介して指令者に
アンサバツクされる。

マイクロコンピユータ１０の出力側には出力イ
ンターフエースリレー１１が接続され、マイクロ
コンピユータ１０は認識結果信号に対応するシー
ケンス作動信号を出力するインターフエースリレ
ー１１に出力する。すなわち、マイクロコンピユ
ータ１０にはクレーンをボイスコントロールする
為に不可欠な寸動運転、２動作以上の同時運転
（各動作を同時に開始する運転）と複合運転（各
動作を時間差をもつて開始する運転）、誤動作防
止、安全対策を行なうための所定のシーケンスが
内蔵されており、前記音声認識結果に対応して所
定の出力が出力インターフエースリレー１１に出
力される。

出力インターフエースリレー１１はクレーン制
御装置３にシーケンス信号を出力し、クレーン制
御装置３からはクレーンの各駆動部に駆動信号を
伝達し、クレーンは音声指令に従つて動作する。

ここで、記憶装置８は指令語のトレーニング
（登録）及び登録呼出し機能を有するもので、フ
ロツピデイスク方式とバブルメモリー等のバルク
メモリ方式のものが用いられる。第３図にクレー
ン機上でのフロツピデイスク方式での操作指令ワ
ードのトレーニングのフローチヤートを示した。
ここで、第７図に示した操作ワード表の各ワード
についてステツプ２，３，４を繰り返し、ステツ
プ５，６でフロツピデイスクへの書込みを終了す
る。

次に、登録呼出しの場合には第４図のフローチ
ヤートで示した様に、各人のフロツピーデイスク
を記憶装置８にセツトした後、移動無線機１側で
指令語入力によるボイスコントロールが可能とな
る。

この方式は、フロツピデイスク１枚毎に指令者
１人分の登録を行なうことによつて、フロツピデ
イスクをクレーン運転者のIDカード又は、キー
替りに使用することができる。

また、第５図，第６図にはバブルメモリー使用
時の操作指令ワードトレーニングと登録呼出しの
フローチヤートを示した。このバブルメモリで
は、通常記憶装置８に実装したままの状態で多人
数の登録が可能であり、登録呼出しが床上の移動
無線機１から行なえ、且つ指令者の名前を音声入
力するだけで呼出しが行なえる。

第９図に単一操作のフローチヤートを示した。
このシーケンスでは主巻上、補巻上、横行及び走
行が制御され、ステツプ１，２，３で第７図に例
示した操作ワードが入力されて認識される。アン
サバツクにより訂正を行なう場合には“マチガ
イ”の発声でステツプ14，15の訂正ルーチンが用
いられる。ステツプ４で連続運転か寸動運転かが
選択され、連続運転の場合には前記操作ワードを
発生した後に“スタート”と発声すればステツプ
５〜ステツプ14までの主ルーチンに移行して連続
運転が行なわれる。この時の運転指令用出力は、
第８図ａで示したパルス波形で出力される。

また、ステツプ４で寸動運転用ワード“チヨ
イ”を発声すればステツプ20〜24の寸動ルーチン
が実行される。ここで、１回寸動が“チヨイ”と
なり各々第８図ｃ，ｂの波形で出力され、この寸
動運転指令ワードは２回目以後、操作ワードを発
声しなくとも何回でも受けつけられる。パルス幅
t₁とt₂は使用状況に合わせて設定され、かつこの
時限は、巻上、巻下、南、北、東、西、各々に異
なつた時限が設定可能である。また、寸動運転指
令ワード“チヨイ”，“チヨイチヨイ”発声後、連
続運転指令ワード“スタート”を発声しても拒否
される。

クレーンの暴走を防止するために、ステツプ16
〜19までの非常停止用ルーチンが備えられてお
り、連続運転及び寸動運転中でも移動形無線機１
に設けられた非常停止スイツチ又は電源スイツチ
断でコントロール盤２の全出力を遮断してクレー
ン制御装置３のメインコンタクタを開放する。

また、音声認識装置のリジエクトでは運転は停
止するが、この場合前記非常停止用ルーチンは実
行されずに“プツプー”のアンサバツクがヘツド
ホンマイク４に出力される。

第１０図に複合操作のシーケンスを実行するフ
ローチヤートを示した。

このシーケンスでは、ステツプ７で例えば横行
南行と走行東行の複合操作を行おうとして“ミナ
ミ”と“ヒガシ”の操作ワードを連続して（実際
には、音声合成のアンサバツクをはさんで）発声
すれば入力される。複合操作の組み合わせは（補
巻付き天井クレーン）第１１図の表に示した如く
主要動作の全ての組み合せが可能である。尚、相
反するワードを入力した場合（例えば、“キタ”，
“ミナミ”）“ホーコー・エラー”のアンサバツク
があり、後から入力したワードを無視する。ま
た、ステツプ10〜15により複合操作の内の一方の
みの動作を停止することも出来る。さらに、複合
操作時、各動作の開始、停止は第１２図ａ，ｂに
示した様に任意のタイミングで行なえ、ステツプ
26〜29の寸動運転でも第１３図ａに示した基本寸
動モードの組合わせで第１３図ｂに示した主巻と
補巻の同時巻下インチングの様に２動作以上の同
時方向寸動運転も可能である。

第１４図にトライアル操作及びメインコンタク
タ投入のフローチヤートを示した。ステツプ１，
２，３でボイスコントロール盤２が移動無線機１
により作動するか否かを確認し、ステツプ４〜９
でサイレン操作ワード“サイレン”を入力して警
報装置のテストを行う。ステツプ10，12，14，13
で“マスターオン”を発声し、ステツプ17で、
“スタート”を発声してメインコンタクタを投入
する。また、ステツプ23で“マスターキリ”をメ
インコンタクタ開放操作ワードとして発声し、ス
テツプ26の“スタート”発声によりメインコンタ
クタの開放指令出力が送出される。さらに異常時
には、移動無線機１に設けられた非常停止スイツ
チを操作すればステツプ32〜35で非常停止が実行
される。

また、メインコンタクタ開放操作を２回以上行
つてもコンタクタ開放が出来ぬ時は、安全上非常
停止するよう構成されている。

これに関して、移動無線機１の電源スイツチを
非常時にOFFとしてキヤリヤを停めるか、別途
設けられた非常停止スイツチの操作によりボイス
コントロール盤２よりの全出力をOFFとするこ
とができる。

また、移動無線機１にチルト（傾斜）スイツチ
が内蔵されており、移動無線機１が予め設定され
た角度以上に倒れその状態がマイクロコンピユー
タに設定されている時限以上継続した場合、クレ
ーンの全出力をOFFにし、同時に合声語による
“デツドマン”のアンサバツクをして指令者の気
絶等による事故を防止する。

また、シーケンス上の保安措置として主運動操
作は運転指令語がAND（論理和）になつている
為、他人の発声、雑音等でクレーンが動作せず、
音声認識装置が認識しない（リジエクト）場合
も、クレーンの全出力をOFFとする。

更に、誤つて予め定められた入力シーケンスに
反した入力をした場合（例えば“スタート”の運
転指令語を先に発声し、その後“キタ”等の方向
指令語を発生した場合）合成語による“用語エラ
ー”のアンサバツクを行ない全ての入力を無視す
る。

同様に、誤つて相反する方向指令語を入力し場
合（例えば“キタ”→“ミナミ”→“スタート”
→“ニシ”と入力した場合）合成語による“方向
エラー”のアンサバツクを行ない、クレーンへの
出力をOFFにする。

またさらに、メインコンタクタのOFFは第１
４図のフローチヤートにて示される方法とは別に
主運動が動作中でなければOFF（方向）指令語
（例えば“マスターキリ”）のみでOFFにする方
式とすることも出来る。この場合主運動が動作中
であればOFFの指令語で、メインコンタクタは
ONのまま、動作中の運動の出力をOFFとする。

尚、照明灯９及び警報器１０等の保安設備で比
較的速応性を要求される動作は方向指令語のみで
（運転指令語なしで）動作する様マイクロコンピ
ユータ１７にてシーケンスが構成されている。

こうして、クレーンのボイスコントロール装置
は指令者の音声命令によつて直接操作できる為、
操作時のオペレータの両手（又は片手）はクレー
ン操作より開放される。この特性を利用して作業
者をクレーン運転、玉掛け、補助作業（敷木のセ
ツト、車輌運転等）の複数作業を１人で行なう多
能工化することにより、専任運転者、専任玉掛け
工を不要とし劣力化を図り得る。

また、人間によつて最も自然な音声で操作する
為、誰にでも特別な訓練なしに取扱え、作業者が
携帯する無線装置も小形である為、作業者の疲労
軽減と生産性を向上させ得る。

この実施例では、ボイスコントロール盤２を機
上側に設置するものとしたが、これを地上側に設
置し、指令出力を在来の無線操縦装置を介してク
レーンに伝送し制御することも可能である。

また、音声合成器によるアンサバツクの代わり
に表示灯、各種表示器（LED，LCD，プラズマ，
CRT等）による指令確認方式を採用することも
できる。

この装置は、マイクロコンピユータと音声認識
装置とを組合わせて使用することにより、ほぼ万
全な安全対策が実現でき、かつ寸動運転、複合運
転、同時運転等が手動運転並みに行なえる様にな
り、実用に耐え得る装置となつた。

さらに、クレーンがホスト電算機によつて制御
されている様な自動クレーンの場合には、ボイス
コントロール盤が備えている電算機との通信機能
を利用して、ホスト電算機にオンラインで入出力
することによりクレーンの自動化運転の効果を向
上させ得る。

（発明の効果） 本発明によるクレーンのボイスコントロール装
置実施例は以上の通りであり、次に述べる効果を
挙げることができる。

クレーン操作によつて、１人のオペレータでク
レーン全体の複数作業を安全で操作性良く行な
え、省力化が図り得ると共に、ボイスコントロー
ルにより寸動運転や２動作以上の複合運転も可能
なクレーンのボイスコントロール装置となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例のボイスコントロール盤
全体図、第２図は移動無線機とクレーン制御装置
への接続及び構成を示した制御ブロツク図、第３
図及び第４図は記憶装置に実装されたフロツピデ
イスクの登録及び呼出し機能のフローチヤート、
第５図及び第６図は同様にバルブメモリを実装し
た場合の登録及び呼出し機能のフローチヤート、
第７図は操作ワード例を示す図、第８図ａ，ｂ，
ｃはクレーンへの出力パルス波形例図、第９図は
連続運転単一操作のフローチヤート、第１０図は
連続運転複合操作のフローチヤート、第１１図は
複合操作の組合わせ例図、第１２図ａ，ｂは各々
複合操作の開始・停止タイミング例を示すチヤー
ト、第１３図ａ，ｂは各々寸動操作の出力波形及
び同時巻下インチング例図、第１４図はトライア
ル操作及びメインコンタクタ投入のフローチヤー
トである。 １……移動無線機、２……ボイスコントロール
盤、３……クレーン制御装置、４……ヘツドホン
マイク、５……機上アンテナ、６……固定無線
機、７……音声認識装置、８……記憶装置、９…
…音声合成器、１０……マイクロコンピユータ、
１１……出力インターフエースリレー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定のシーケンスに従つて作動する複数の駆
   動装置と、当該複数の駆動装置を外部から入力さ
   れる制御信号に従つて制御するクレーン制御部と
   を備えたクレーンのコントロール装置であつて、 指令者の肉声による前記クレーン各部動作の指
   令を音声で入力すると共に、当該指令語のアンサ
   バツクをモニター可能な指令者用モジユールと、 当該指令者用モジユールからの音声による入力
   指令語と予め登録された指令者の照合パターンを
   比較して認識する音声認識部及び当該音声認識部
   で認識され、かつ予め定められた簡単な指令語と
   クレーンの運転指令を作成するシーケンスと当該
   運転指令を出力する制御部及び当該制御部からの
   出力指令を前記クレーン制御装置に伝達する出力
   インターフエース部とを有するボイスコントロー
   ル盤を備え、 当該ボイスコントロール盤は前記音声認識部で
   認識された指令語を前記指令者用モジユールにア
   ンサバツクすると共に、このアンサバツクをモニ
   タした指令者が指令者用モジユールから確認語を
   入力した時点で、その指令を実行することを特徴
   とするクレーンのボイスコントロール装置。