JPS61267689A - クレ−ンのボイスコントロ−ル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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っ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
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ッチを運転者が操作
するもの、床上にて運転者が無線操縦装置により操作す
るまのの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
必要であった。また、天井走行うレーン全体の作業には
玉掛けや散水のセット、車輌運転等の補助作業を受は持
つ作業員も必要であり、省力化と作業性の点で問題があ
った。

また、ボイスコントロールによりクレーンを操作したい
との考えはあっ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
が十充分であること、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（同時及び任意
のタイミング）が不可能であり、実用に耐え得るものは
実現していなかった。

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、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
スコントロール装置の技術的不充分な個所を補って寸動
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） 本発明によるクレーンの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ックをモニター可能な指
令者用モジュールと、このモジュ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
制御部からの出力指令をクレーンの駆動制御装置に伝達
するインターフェースリレー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ュールにアンサバックすると
共に、指令者が指令者用モジュールからモニタしたアン
サバッ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実施例の斜
視図、第２図に指令者用モジュールとクレーン制御装置
との接続状態を示すブロック図を例示した。

この、クレーンのボイスコントロール装置は指令者用モ
ジュールであるヘッドホンマイク４付き移動無線機１と
クレーン制御装置３に接続されたボイスコントロール盤
２とで構成されており、以下に天井走行うレーンに適用
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、移動形無線機１が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＄１８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が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ッドホンマイク４付き移動形無線機
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ュータ
１０と音声合成器９が接続され、マイクロコンピュータ
１０には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
ッドホンマイク４を介して指令者にアンサバックされる
。

マイクロコンピュータｌＯの出力側には出方インターフ
ェースリレー１１が接続さ九、マイクロコンピュータ１
０は認識結果信号に対応するシーケンス作動信号を出力
インターフェースリレー１１に出方する。すなわち、マ
イクロコンピュータ１ｏ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
と複合運転、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ェースリレー１１に
出力される。

出力インターフェースリレー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
声指令に従って動作する。

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、フロッピディスク方
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ッピディスク方
式での操作指令ワードのトレーニングのフローチャート
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
てステップ２，３．４を繰り返し、ステップ５，６でフ
ロッピディ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図のフローチャートで
示した様に、各人のフロッピーディスクを記憶装置８に
セットした後、移動無線機１側での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、フロッピディスク１枚毎に指令者１人分の
登録を行なうことによって、フロッピディスクをクレー
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ャート
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ャートを示した。

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、ステップ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。アンサバックにより訂正
を行なう場合には″マチガイ″の発声でステップ１４．
１５の訂正ルーチンが用いられる。ステップ４で連続運
転か駆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
ップ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、ステップ４で駆動運転用ワード“チョイ″を発声
すればステップ２０〜２４の駆動ルーチンが実行される
。ここで、１回寸動が“チョイ”となり各々第８図（ｃ
）　、　（ｂ）の波形で出力され、との駆動運転指令ワ
ードは２回目以後、操作ワードを発声しなくても何回で
も受けつけられる。パルス幅ｔ工と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、各々に異なった時限が設定可能である。また、
駆動運転指令ワード“チョイ”、゛１チョイチョイ”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、ステップ１６〜１９
までの非常停止用ルーチンが備えられそおり、連続運転
及び駆動運転中でも移動形無線機１に設けられた非常停
止スイッチ又は電源スィッ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［３のメインコンタクタ
を開放する。

また、音声認識装置のりジェツ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
ップー”のアンサバックがヘッドホンマイク４に出力さ
れる。

第１θ図に複合操作のシーケンスを実行するフローチャ
ートを示した。

このシーケンスでは、ステップ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
ンサバックをはさんで）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、パキタ
″。

“ミナミ″）“ホーコー・エラー”のアンサバックがあ
り、後から入力したワードを無視する。また、ステップ
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、ステップ２６〜２９の駆動運転でも
第１３図（ａ）に示した基本駆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駆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
フローチャートを示した。ステップ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、ステップ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、ステップ１
０，１２，１４，１３で″マスターオン″″を発声し、
ステップ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、ステップ２３で１′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
、ステップ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ッチを操作すれ
ばステップ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回以上行ってもコ
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の電源スィッチを非常時に
ＯＦＦとしてキャリヤを停めるか、別途設けられた非常
停止スイッ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）スイッチが内蔵さ
れており、移動無線機１が予め設定された角度以上に倒
れその状態が予めマイクロコンピュ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″
デツトマン”のアンサバッ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）になっている為、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（リジェクト）場合も、クレーンの全出力をＯＦ
Ｆとする。

さらに、誤っ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声した場
合）合成語による“用語エラー”のアンサバックを行な
い全ての入力を無視する。

同様に、誤って相反する方向指令語を入力した場合（例
えば゛１キタ″→″ミナミ”→″スタート″→″ニジと
入力した場合）合成語による″方向エラー”のアンサバ
ックを行ない、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１４図のフ
ローチャ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Ｏ
ＦＦとする。

尚、照明灯９及び警報器ＩＯ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ュータ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
の音声命令によっ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（散水のセット、車輌運転等）の複数作業を１
人で行なう多能１化することにより、専任運転者、専任
玉掛は工を不要とし劣力化を図り得る。

また、人間によっ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ッ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、マイクロコンピュ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、はぼ万全の安全対策が
実現でき、かつ駆動運転、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
った。

さらに、クレーンがホスト電算機によって制御されてい
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１次に述べる効果を挙げることがで
きる。

クレーン操作によって、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駆動運転や２動
作以上の複合運転も可能なり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
成ブロック図、第３図及び第４図は記憶装置に実装され
たフロッピディスクの登録及び呼出し機能のフローチャ
ート、第５図及び第６図は同様にバブルメモリを実装し
た場合の登録及び呼出し機能のフローチャート、第７図
は操作ワード例を示す図、第８図（ａ）　Ｉ　（ｂ）　
ｌ　（ｃ）はクレーンへの出力パルス波形何回、第９図
は連続運転単一操作のフローチャート、第１０図は連続
運転複合操作のフローチャート、第１１図は複合操作の
組合わせ何回、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ャート、第１３
ｒＲ（ａ）　、　（ｂ）は各々駆動操作の出力波形及び
同時巻下インチング何回、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ャートである。 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・・・ヘッドホ
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、　　１α・・・マイクロコンピュータ、
１１・・・インターフェースリレー。　　　　′第５ｒ
ｙＪ　　　　第６ｒＩ！Ｊ １１７　　図 （α］ （ｂ） 第１１９ 第１３図 暢ン 第１２　ＷＪ （ａ） （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 所定のシーケンスに従っ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
   って制御するクレーン制御部とを備えたクレーンのコン
   トロール装置であって、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
   のアンサバックをモニター可能な指令者用モジュールと
   、当該指令者用モジュ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順序により起動停止、連続
   運転、寸動運転、同時運転、複合運転の各運転指令を作
   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
   達するインターフェースリレー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ュールにアンサバックする
   と共に、このアンサバックをモニタした指令者が指令者
   用モジュ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。