CN112823226B - 工程机械的远程操作装置 - Google Patents

Abstract

远程操作装置（101）包括：能够检测出附属装置（6）上产生的振动中的相互不同的多个方向上的多个振动分量的振动检测部（41）；传递装置（71、72）；以及控制所述传递装置（71、72）的动作的传递控制部（54）。预先设定振动判定条件，该振动判定条件包含所述振动检测部检测出的所述多个振动分量中的振幅为最大的最大振动分量的振幅在预先设定的振幅阈值以上这一条件。所述传递控制部（54）仅在满足所述振动判定条件的情况下，控制所述传递装置（71、72）的动作以允许向操作人员传递所述振动信息。

Description

工程机械的远程操作装置

技术领域

本发明涉及在远离工程机械的远处对所述工程机械进行远程操控用的远程操作装置。

背景技术

目前，已知有用于挖掘作业、解体作业等各种作业的工程机械。在驾驶室内的驾驶座上操控该工程机械的操作人员、尤其是熟练的操作人员不仅通过视觉来判断所述附属装置是否接触到作业对象物等其它物体，还参考驾驶室内的驾驶座上传递到操作人员的振动的相关信息来进行判断。作为供参考的上述信息，可以列举例如在所述挖掘作业中附属装置的铲斗与作为挖掘对象物的砂土接触时的振动的相关信息、在所述解体作业中附属装置的破碎机与作为破碎对象物的构造物接触时的振动的相关信息等。

近年来，提出了在远离工程机械的远处由操作人员操作远程操作杆来对工程机械进行远程操控的技术。在这样的远程操控中，表示工程机械的附属装置接触到作业对象物的信息也是通过远程操控进行作业时的重要信息。

专利文献1中公开了一种远程操作系统，其在工程机械上设置振动检测传感器，利用该振动检测传感器检测作业部作业时产生的振动。该远程操作系统中，在操作席上设置振动发生装置，并将振动检测传感器的检测信号通过无线传输到振动发生装置，当振动检测传感器的检测信号输入到振动发生装置时，由振动发生装置对操作席施加振动。

专利文献2中公开了一种远程操控挖掘机，其利用作业力检测器检测液压挖掘机的作业力（挖掘力和扭转力），并经由天线发送到远处的远程操控装置。该远程操控挖掘机中，控制器将挖掘力和扭转力分别转换成2个正弦波的振幅并输出到振动合成器，振动合成器根据各振幅生成各正弦波并输出到振动发生装置，振动发生装置根据基于挖掘力的正弦波使操作人员坐着的椅子在上下方向上振动，并根据基于扭转力的正弦波使该椅子进行旋转振动。

然而，使用工程机械进行所述挖掘作业或所述解体作业时在附属装置产生的振动不仅仅有该附属装置接触到作业对象物时产生的振动，还包括了例如下部行走体或上部回转体等机械主体产生的振动所引起的振动、即所述附属装置没有接触到所述对象物时产生的振动。专利文献1、2的技术中，用于检测振动等的传感器的信号被传输到远处，在远处并没有对接收到的信号进行甄别，就由振动发生装置基于该信号对驾驶座施加振动。因此，利用专利文献1、2的远程操作装置对远处的驾驶座施加的振动包含了附属装置接触到作业对象物时的振动以外的各种振动。因此，远处的操作人员基于对远处的驾驶座施加的振动，难以判断附属装置接触到了作业对象物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本发明公开公报特开2013-168777

专利文献2：日本发明公开公报特开平9-217382。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工程机械的远程操作装置，在对工程机械进行远程操作时，能够判定在附属装置产生的振动是否为该附属装置接触到其它物体的可能性较高的振动，并在判定为发生了这样的振动的情况下，将该振动选择性地传递给远处的操作人员。

本发明提供的远程操作装置用于在远离具有附属装置的工程机械的远处对所述工程机械进行远程操控，包括：能够检测出在所述附属装置产生的振动中的相互不同的多个方向上的多个振动分量的振动检测部；用于将所述附属装置的振动相关的振动信息传递给所述远处的操作人员的传递装置；以及控制所述传递装置的动作的传递控制部，预先设定用于判定是否为所述附属装置接触到其它物体而产生的振动的振动判定条件，该振动判定条件包含所述振动检测部检测出的所述多个振动分量中的振幅为最大的最大振动分量的振幅为预先设定的振幅阈值以上这一条件，所述传递控制部仅在满足所述振动判定条件的情况下，控制所述传递装置的动作以允许向所述操作人员传递所述振动信息。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的远程操作装置所远程操控的工程机械的一个示例的侧视图。

图2是表示上述实施方式所涉及的远程操作装置的驾驶座、远程操作杆和传递装置的立体图。

图3是表示上述实施方式所涉及的远程操作装置的功能结构的框图。

图4是表示上述实施方式所涉及的远程操作装置所远程操控的工程机械的附属装置的动作的一个示例和该动作在所述附属装置上产生的振动的方向的简图。

图5是表示上述实施方式所涉及的远程操作装置所远程操控的工程机械的附属装置的动作的另一个示例和该动作在所述附属装置上产生的振动的方向的简图。

图6是表示上述实施方式所涉及的远程操作装置中的振动检测部检测出的X方向振动分量、Y方向振动分量和Z方向振动分量的波形的一个示例的简图。

图7是表示上述远程操作装置的控制器中设置于工程机械的机械控制器所进行的运算控制动作的一个示例的流程图。

图8是表示上述远程操作装置的控制器中设置于远处的远处控制器所进行的运算控制动作的一个示例的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的较佳实施方式进行说明。

图1是本发明的实施方式所涉及的远程操作装置101所远程操控的工程机械的一个示例的液压挖掘机100的侧视图。图2是表示上述实施方式所涉及的远程操作装置101的驾驶座31、远程操作杆32和传递装置71、72的立体图。图3是表示远程操作装置101的功能结构的框图。液压挖掘机100（工程机械）和所述远程操作装置101构成远程操作系统。

图1和图2中，示出了“上”、“下”、“前”、“后”的方向，该方向是为了方便说明本发明的实施方式所涉及的远程操作装置101和液压挖掘机100的构造而示出的，并不是对液压挖掘机100的移动方向和使用方式等的限定。

如图1所示，所述液压挖掘机100具备下部行走体1、搭载于其上且能回转的上部回转体2、以及搭载在该上部回转体2上的附属装置6。所述上部回转体2具有与所述下部行走体1相连结的回转架2a、搭载在该回转架2a上的驾驶室7。所述附属装置6包括与所述回转架2a的前端部相连结而能起伏的动臂3、与该动臂3的远端部连结而能转动的斗杆4、以及与该斗杆4的远端部连结而能转动的远端附属装置5。本实施方式中，该远端附属装置由铲斗5构成。所述驾驶室7搭载在所述回转架2a的前部，并搭载在该回转架2a的左右方向上与所述动臂3相邻接的部位，构成用于对所述液压挖掘机进行操控的驾驶室。

所述液压挖掘机100还具备多个用于使所述附属装置6进行动作的液压致动器3a、4a、5a、用于使所述上部回转体2进行回转的是省略图示的回转马达、用于使下部行走体1行走的省略图示的行走马达。所述多个液压致动器包括：用于使动臂3进行动作的动臂缸3a；用于使斗杆4进行动作的斗杆缸4a；以及用于使铲斗5进行动作的铲斗缸5a。

本实施方式的远程操作装置101是用于在远离液压挖掘机100的远处对该液压挖掘机100进行远程操控的装置。在图1至图3所示的实施方式中，所述远程操作装置101具备摄像机11（影像获取装置）、显示装置21、驾驶座31、一对远程操作杆32、32、一对行走踏板33、33、一对行走杆33A、33A、振动检测部41、控制器50、通信装置61、62、振动发生装置71（传递装置的一例）、发声装置72（传递装置的另一例）。所述控制器50由设置于液压挖掘机100的机械控制器50A和设置于远处的远处控制器50B构成。

所述摄像机11、振动检测部41、机械控制器50A和通信装置61设置在图1所示的所述液压挖掘机100上或其附近。所述显示装置21、驾驶座31、一对远程操作杆32、32、一对行走踏板33、33、一对行走杆33A、33A、远处控制器50B、振动发生装置71、发声装置72和通信装置62设置在远离所述液压挖掘机100的图2所示的远处。

所述摄像机11是能够拍摄影像的装置，具体是指能够拍摄动态图像的装置。所述摄像机11具有规定的视角（例如图1中用双点划线表示的视角），并构成为能够拍摄该视野范围内的影像。所述摄像机11获取到的影像的相关信息（影像信息）经由图3所示的通信装置61、62输入到设置于所述远处的远程控制器50B。

如图1所示，所述摄像机11获取所述液压挖掘机100的作业区域的影像即驾驶室7内坐在驾驶座上的操作人员的视野所对应的影像（作业影像）。所述摄像机11例如配置在驾驶室7内坐在驾驶座上的操作人员的视线所对应的高度位置上，并具有向前方扩宽的视野，从而能够拍摄到发声装置6的主要部分例如斗杆4或铲斗5。

所述显示装置21是用于在所述远处显示所述摄像机11获取到的影像的装置。显示装置21经由所述通信装置61、62接受与输入到远程控制器50B的影像相关的信息（影像信号），并显示该影像。该显示装置21例如可以是图2所示的液晶显示器、有机EL显示器等显示器，在该情况下，该显示装置21设置于坐在驾驶座31上的操作人员能够看到该显示装置21所显示的影像的位置。另外，所述显示装置21不限于上述显示器，也可以是例如将影像投影到屏幕上的省略了图示的投影仪等，还可以是安装于操作人员头部的省略了图示的头戴式显示器。

所述驾驶座31是在所述远处供所述作业人员坐在上面的座席。驾驶座31具有座椅部34、靠背部35、头枕36和左右扶手37、37。所述座椅部34支撑操作人员的下半身，具体是支撑臀部和腿部的一部分（大腿）。靠背部35支撑操作人员的上半身，具体是支撑后背。头枕36支撑操作人员的头部，具体是支撑后脑勺。

所述左右扶手37、37用于当坐在驾驶座31上的操作人员对所述远程操作杆32、32进行操作时支撑操作人员的前臂，并具有沿前后方向延伸的形状从而能够支撑操作人员的前臂。所述左右扶手37、37分别配置在所述座椅部34的左侧方和右侧方。

一对远程操作杆32、32分别在所述远处接受坐在所述驾驶座31上的操作人员所做的附属装置操作而沿前后左右转动。该附属装置操作是用于使所述附属装置6进行动作的操作。该附属装置操作包括使所述动臂3相对于所述上部回转体2进行起伏的起伏动作用的动臂起伏操作、使所述斗杆4相对于所述动臂3转动的转动动作用的斗杆转动操作、使所述铲斗5相对于所述斗杆4转动的转动动作用的铲斗转动操作、使所述上部回转体2相对于所述下部行走体1回转从而使所述附属装置6回转的回转动作用的附属装置回转操作等。

所述一对行走踏板33、33是使下部行走体1行走用的踏板。所述一对行走杆33A、33A是使下部行走体1行走用的操作杆。坐在驾驶座31上的操作人员通过踩下位于该驾驶座31前方的左右行走踏板33、33，或者操作左右行走杆33A、33A，能够使下部行走体1行走。即，下部行走体1的行走动作的操控可以是所述行走踏板33、33的踩踏操作和所述行走杆33A、33A的手动操作中的任意一种操作。

各远程操作杆32接受到操作人员的操作时，生成与取决于其操作量、操作方向等的该远程操作杆32的状态（操作状态）相应的操作信号，并将该操作信号输入到远处控制器50B。即，取决于各远程操作杆32的所述操作量、所述操作方向等的所述操作状态被变换成电信号，该电信号（操作信号）输入到远程控制器50B。同样，各行走踏板33或各行走杆33A接受到操作人员的操作时，生成与其操作量相应的操作信号，并将该操作信号输入到远处控制器50B。各远程操作杆32包括接受操作人员的操作的操作杆主体、以及根据其操作量、操作方向等生成所述操作信号并将该操作信号输入到控制器50的操作信号生成部。

输入到该远处控制器50B的所述操作信号经由所述通信装置61、62输入到液压挖掘机100的所述机械控制器50A。液压挖掘机100的所述机械控制器50A基于输入的所述操作信号进行适当的运算等信号处理，生成与所述操作信号相应的指令信号。该指令信号输入到用于使所述动臂缸3a、所述斗杆缸4a、所述铲斗缸5a、所述回转马达、所述行走马达等进行动作用的控制阀等。因此，操作人员通过对远程操作杆32、32进行操作，能够使液压挖掘机100执行各种动作，具体是指所述附属装置回转动作、所述动臂起伏动作、所述斗杆转动动作、所述铲斗转动动作、下部行走体1的行走动作等动作。

所述振动检测部41只要能够检测所述附属装置6上产生的振动即可，具体结构并无特别限定，可以列举如下的例子。所述振动检测部41例如由检测X方向的振动分量的加速度传感器41X、检测Y方向的振动分量的加速度传感器41Y和检测Z方向的振动分量的加速度传感器41Z构成。这些加速度传感器41X、41Y、41Z的检测加速度的方向相互正交地配置。加速度传感器41X、41Y、41Z各自检测出的振动分量的数据中包含振动的振幅、振动的频率等数据。

通信装置61（收发装置）设置在所述液压挖掘机100上或其附近。所述摄像机11、振动检测部41等输出的信号经由机械控制器50A输入到所述通信装置61。该通信装置61具有将这些信号发送到设置于所述远处的通信装置62（收发装置）的功能、以及接收该通信装置62发送来的信号的功能。

通信装置62（收发装置）设置在所述远处。该通信装置62具有接收所述通信装置61发送的信号并将该信号输入到远处控制器50B的功能、以及接收该远处控制器50B输出的信号并将该信号发送到设置在所述液压挖掘机100上或其附近的所述通信装置61的功能。

本实施方式中，通信装置61和通信装置62构成为通过无线通信相互进行信号的收发，但不限于此，也可以通过有线通信来进行信号的收发。

所述振动发生装置71具有发生振动以使操作人员通过肤感等能够识别所述振动信息的功能。所述振动发生装置71例如可以具有省略了图示的马达和安装在该马达的轴上使重心偏移的配重，但不限于此。所述振动发生装置71例如图2所示地设置于选自座椅部34、靠背部35、头枕36、左右扶手37、37、一对远程操作杆32、32和底板38（地板构件）的至少一个构件。

所述振动发生装置71也可以构成为能够在所述振动检测部41的加速度传感器41X、41Y、41Z检测出的振动分量的3个方向所对应的方向上进行振动。具体而言，所述振动发生装置71例如可以包括使前后方向发生振动的前后振动发生部、使左右方向发生振动的左右振动发生部、使上下方向发生振动的上下振动发生部。若采用上述方式，则能够选择性地使前后方向、左右方向和上下方向中与后述的最大振动分量对应的方向发生振动。

所述发声装置72具有发出声音以使操作人员通过听觉能够识别所述振动信息的功能。所述发声装置72例如图2所示具有警报蜂鸣器72、扬声器72等。

所述控制器50例如由计算机等构成。如图3所示，本实施方式中，所述控制器50由设置于液压挖掘机100的机械控制器50A和设置于远处的远处控制器50B构成。该远处控制器50B在功能上具备坐标系变换部52、振动判定部53、传递控制部54。

所述坐标系变换部52具有将设置于附属装置6的铲斗5上的所述振动检测部41检测出的信息即以铲斗5为基准的第一坐标系中被规定的振动检测信息变换成以所述远处的所述驾驶座31为基准的第二坐标系中被规定的振动变换信息的功能。

如图4所示，在所述振动检测部41设置在所述附属装置6的铲斗5上的情况下，以该铲斗5为基准的所述第一坐标系的方向（X轴、Y轴、Z轴的方向）根据所述铲斗5的动作而变化。因此，本实施方式中，在所述第一坐标系中被规定的所述振动检测信息变换成在所述第二坐标系中被规定的所述振动变换信息。

所述坐标系变换部52所进行的坐标变换例如可以如下地进行。即，机械控制器50A的坐标系变换部52计算铲斗5相对于驾驶室7的角度，并将设置于铲斗5的振动检测部41检测出的振动的方向（所述第一坐标系的方向）变换成相对于驾驶室7进行振动的方向。然后，这样变换后的振动的方向被设定为与远处的坐标系的方向一致。所述铲斗5相对于所述驾驶室7的角度可基于能够检测出所述附属装置6的姿势的公知的各种姿势检测部所获取的姿势数据来计算得到。若举出具体示例，则如下所述。所述姿势检测部例如包括能够检测动臂3相对于上部回转体2的角度（动臂角度）的省略了图示的动臂角度传感器、能够检测斗杆4相对于动臂3的角度（斗杆角度）的省略了图示的斗杆角度传感器、能够检测铲斗5相对于斗杆4的角度（铲斗角度）的省略了图示的铲斗角度传感器、能够检测上部回转体2相对于下部行走体1的角度（回转角度）的省略了图示的回转角度传感器。所述动臂角度、所述斗杆角度、所述铲斗角度和所述回转角度一旦确定，就能基于这些信息确定所述铲斗5相对于所述驾驶室7的角度。

本实施方式在第二坐标系中，将X轴方向设定为前后方向，Y轴方向设定为左右方向，Z轴方向设定为上下方向，但并不限于此。

振动判定部53将所述振动检测部41的加速度传感器41X、41Y、41Z检测出的3个振动分量的振幅进行比较，从这些振动分量中判别出振幅为最大的最大振动分量。振动判定部53还判定所述最大振动分量的振幅是否在预先设定的振幅阈值以上。该振幅阈值例如可以基于能够通过测试或仿真等获取的数据、具体是指铲斗5接触到壁面W或地面G时产生的振动的振幅数据等来进行设定。

具体而言，例如图4或图5所示，当附属装置6的铲斗5接触到壁面W或地面G等时，铲斗5会发生振动。铲斗5的振动例如图6所示，被所述振动检测部41的加速度传感器41X、41Y、41Z作为3个振动分量而检测出。这3个振动分量由X方向振动分量、Y方向振动分量、Z方向振动分量构成。所述振动检测部41检测出的与所述振动分量相关的信号经由通信装置61、62输入到远处控制器50B。振动判定部53基于输入的信号，从X方向振动分量、Y方向振动分量、Z方向振动分量中判别出振幅为最大的最大振动分量（图6的具体例中为X方向振动分量）。然后，振动判定部53判定作为最大振动分量的X方向振动分量的振幅是否在所述振幅阈值以上。

所述传递控制部54构成为仅在预先设定的满足振动判定条件的情况下，才控制所述传递装置71、72的动作以允许所述振动信息传递给操作人员。所述振动判定条件是为了判定传递控制部54是否要将振动检测部41检测出的与铲斗5的振动相关的振动信息传递给位于远处的操作人员而设定的条件。

所述振动判定条件至少包括所述最大振动分量的振幅是否在预先设定的振幅阈值以上这一条件（振幅条件）。

另外，所述振动判定条件还可以包括针对所述铲斗5的振动的频率而预先设定的频率条件。这种情况下，该频率条件包含所述铲斗5的振动频率是否被包含在预先设定的频率范围内这一条件。加速度传感器41X、41Y、41Z各自检测出的振动分量的数据中还包含与振动的频率相关的信息。因此，控制器50能够基于与所述振动分量的频率相关的数据，判定所述频率条件是否成立。

而且，所述振动判定条件还可以包括所述远程操作杆32接受到所述附属装置操作这一条件（操作条件）。对于所述振动判定条件中包含的所述操作条件，控制器50如下地进行判定。如上所述，所述远程操作杆32接受到操作人员的操作时，生成取决于其操作量、操作方向等的该远程操作杆32的状态（操作状态）所对应的操作信号，并将该操作信号输入到远处控制器50B。因此，传递控制部54基于输入到远处控制器50B的所述操作信号，能够判定所述远程操作杆32是否接受到所述附属装置操作。所述传递控制部54也可以在所述远程操作杆32接受到的所述操作的操作量为预先设定的基准值以上的情况下，判定为所述远程操作杆32接受到了所述附属装置操作，在所述操作量小于所述基准值的情况下，判定为所述远程操作杆32没有接受到所述附属装置操作。所述操作条件的判定也可以由机械控制器50A进行。

如上所述，所述振动判定条件可以仅由所述振幅条件构成，也可以不仅包括所述振幅条件，还包括所述频率条件和所述操作条件中的至少一个条件。所述振动判定条件可以不仅包括所述振幅条件，还包括所述频率条件和所述操作条件以外的条件。

下面，基于图7和图8所示的流程图，对本实施方式的远程操作装置101的控制器50进行的运算控制处理进行说明。图7是表示所述远程操作装置101的控制器50中设置于液压挖掘机100的机械控制器50A所进行的运算控制动作的一个示例的流程图。图8是表示所述远程操作装置101的控制器50中设置于远处的远处控制器50B所进行的运算控制动作的一个示例的流程图。

如图7所示，所述液压挖掘机100开始作业后，机械控制器50A基于从所述振动检测部41输入的铲斗5的振动相关信息，判定是否检测到附属装置6的铲斗5的振动（步骤S1）。在判定为检测到铲斗5的振动的情况下（步骤S1：是），机械控制器50A将附属装置6的铲斗5的振动信息、动作信息等与铲斗5相关的信息经由通信装置61、62发送到远处控制器50B（步骤S2）。与铲斗5相关的信息包括所述振动检测部41检测出的铲斗5的振动相关信息（第一坐标系中被规定的振动检测信息）等。

接着，如图8所示，远处控制器50B判定是否接收到所述振动信息等与铲斗5相关的信息（步骤S11）。与所述铲斗5相关的信息输入到所述远处控制器50B之后（步骤S11：是），所述坐标系变换部52将设置于铲斗5的所述振动检测部41检测出的在第一坐标系中被规定的振动检测信息，变换成以所述远处的所述驾驶座31为基准的第二坐标系中被规定的振动变换信息（步骤S12）。

然后，所述振动判定部53基于振动检测部41的加速度传感器41X、41Y、41Z检测出的3个方向（X方向、Y方向和Z方向）的振动分量的相关信息，从这些振动分量中确定振幅为最大的最大振动分量（步骤S13）。图6所示的具体例的情况下，该最大振动分量是X方向的振动分量。接着，振动判定部53判定所述最大振动分量的振幅是否在预先设定的振幅阈值以上（步骤S14）。

当判定所述最大振动分量的振幅在所述振幅阈值以上时（步骤S14：是），振动判定部53判定所述最大振动分量的振动频率是否在预先设定的频率范围内（步骤S15）。当所述最大振动分量的频率在预先设定的频率范围内的情况下（步骤S15：是），所述传递控制部54控制所述振动发生装置71和发声装置72中的至少一方，以向所述操作人员通知所述振动信息（步骤S16）。

所述频率范围可以设定为例如预先设定的阈值以上的频率范围，或者设定为下限值与上限值之间的频率范围。该频率范围例如可以如上地设定。通过使上述频率条件包含在所述振动判定条件中，能够抑制特定频率范围（例如上述那样因急停而造成的振动的频率相关联的频率范围）内包含的振动传递给操作人员，因此能够抑制附属装置的操作性变差。当所述最大振动分量的频率在预先设定的频率范围之外的情况下，所述传递控制部54也可以控制所述振动发生装置71和发声装置72中的至少一方，以向所述操作人员通知所述振动信息。

本实施方式中，所述振动发生装置71构成为能够向多个方向发生振动。在该情况下，所述传递控制部54能够控制所述振动发生装置71，从而选择性地在与所述最大振动分量对应的方向上发生振动。具体而言，在第二坐标系中，以将X方向设定为前后方向，Y轴方向设定为左右方向，Z轴方向设定为上下方向为例来进行说明。

加速度传感器41X、41Y、41Z检测出的振动检测信息例如是图4所示的第一坐标系中被规定的数据。该振动检测信息如上所述地通过坐标系变换部52变换成例如图4所示的第二坐标系中被规定的坐标变换信息。变换后的坐标变换信息包括例如图6所示的3个振动分量的数据。这种情况下，当振动判定部53判别出X方向振动分量是最大振动分量，并判定该最大振动分量的振幅在所述振幅阈值以上时，所述传递控制部54控制所述振动发生装置71，以选择性地仅在该最大振动分量所对应的方向即X方向上发生振动，即仅在前后方向上发生振动。从而，操作人员能够更加具体地掌握铲斗5上实际产生地振动。

图8中，步骤S14和步骤S15所示的处理步骤不限于图8所示的顺序，也可以对换。另外，图8中的步骤S15也可以省略。

本实施方式中，图8所示的流程图中的步骤S16之前，所述振动判定条件也可以包含其它条件。

具体而言，例如所述振动判定条件可以包括所述远程操作杆32接受到所述附属装置操作这一条件（操作条件）。这种情况下，所述远程操作杆32、32的操作信号输入到控制器50（机械控制器50A或远处控制器50B）。控制器50判定所述远程操作杆32、32是否接受到所述附属装置操作。还可以预先设定所述附属装置操作中的一部分特定操作，并将其存储在控制器50的省略了图示的存储部中，所述振动判定条件包括所述远程操作杆32接受到该特定操作这一条件（特定操作条件）。具体而言，该特定操作包括所述附属装置操作所包含的多种操作中的例如所述斗杆转动操作。更具体而言，所述特定操作包括例如所述斗杆转动操作中的使所述斗杆4向前方移动的推斗杆操作。该推斗杆操作对应于图4所示的铲斗5向前方D移动且铲斗5接触到构造物的壁面W时的操作、或者图5所示的铲斗5向下方D移动且铲斗5接触到地面的砂土时的操作。通过在所述振动判定条件中包含所述远程操作杆32、32接受到所述特定操作这一条件，从而能够将发生了铲斗5接触到作业对象物等其它物体的可能性更高的振动时的机械振动选择性地通知给操作人员。

以上说明的本实施方式的远程操作装置101中，所述振动判定条件包括所述最大振动分量的振幅为所述振幅阈值以上这一条件（振幅条件），且仅在满足该振动判定条件的情况下才允许向所述操作人员传递所述振动信息。因此，能够抑制在铲斗5没有接触到作业对象物等其它物体时向操作人员传递振动信息。由此，能够将铲斗5接触到其它物体的可能性较高的振动选择性地通知给操作人员。从而，操作人员能够更准确地进行附属装置操作。

另外，所述振幅条件的判定、即所述振动检测部41检测出的所述多个振动分量中的振幅为最大的最大振动分量的振幅为所述振幅阈值以上这一振幅条件的判定，可以通过例如将多个加速度传感器的检测值相对比较并同所述振幅阈值进行比较这样较为简单的结构和简单的控制来实现，因此，能够抑制远程操作装置101的构造和控制变复杂。

本实施方式中，所述振动检测部41由加速度传感器41X、41Y、41Z构成，这些加速度传感器41X、41Y、41Z能够检测相互正交的3个方向（第一方向、第二方向、第三方向）上的振动分量。因此，例如通过将所述第一方向设定为前后方向，将所述第二方向设定为左右方向，将所述第三方向设定为上下方向，能够高灵敏度地检测出上述那样分类的各种振动分量，即所述向上的振动分量、所述向后的振动分量、所述向左的振动分量和所述向右的振动分量。

另外，所述振动判定条件还可以包括所述远程操作杆32接受到所述附属装置操作这一条件。在该情况下，能够将附属装置接触到作业对象物等其它物体的可能性更高的振动选择性地传递给远处的操作人员。

[变形例]

另外，本发明并不限定与上述说明的实施方式。本发明例如包含以下的方式。

（A）关于工程机械

所述远程操作装置并不限定为上述实施方式中例举的液压挖掘机100，例如也可以广泛适用于起重机、推土机等其它的工程机械。

（B）关于远端附属装置

所述远程操作装置中，所述远端附属装置并不限定为上述实施方式中例举的铲斗5。所述远端附属装置也可以是在废料场等用于将废料保持并搬运的抓斗、用于岩石层的挖掘、岩石的切割、混凝土的粉碎等的破碎锤、以及用于保持搬运物的货叉等。

（C）关于传递装置

所述传递装置只需是能够将所述附属装置的振动的相关信息传递给所述远处的操作人员的装置，并不限定为上述实施方式中例举的振动发生装置71及发声装置72，例如也可以是发光装置、振动信息显示装置等。所述发光装置例如可以具有图略的显示灯、旋转灯、信号灯等。所述振动信息显示装置例如可以具有表示令操作人员通过视觉可识别所述振动信息的文字、图形等的图略的显示器等。

（D）关于振动检测部

所述振动检测部只需能够检测所述附属装置的振动即可，因此，可以不用如上述实施方式中所例举的那样设置在构成所述附属装置6的远端部的铲斗5上，而可以设置在斗杆4、动臂3等上，或者设置在上部回转体2上。另外，所述振动检测部可以设置在多处。

（E）关于控制器50的功能

所述坐标系变换部52、振动判定部53、传递控制部54也可以不设置于远处控制器50B，而设置于机械控制器50A。另外，所述控制器50也可以仅由机械控制器50A及远处控制器50B中的任一个构成。

（实施方式的归纳）

本实施方式的技术特征可归纳如下。

为了解决上述问题，本发明的发明人着眼于，在利用工程机械进行的所述挖掘作业或所述解体作业等中附属装置接触到其它的物体时，容易发生特定方向的振动分量的振幅与其它方向的振动分量的振幅相比显著较大的特征的振动。即，在附属装置上产生的振动中，在相互不同的多个方向上的多个振动分量中振幅为最大的最大振动分量的振幅的大小是判定所述附属装置是否接触到其它的物体的重要的判定基准。因此，作为用于判定是否为因附属装置接触到其它物体而产生的振动的振动判定条件，而包含从多个振动分量提取出的所述最大振动分量的振幅的大小相关的条件。由此，能够判定附属装置上产生的振动是否为该附属装置接触到其它物体的可能性较高的振动，在判定为发生了上述振动的情况下，将该振动选择性地传递给远处的操作人员。

所述工程机械的远程操作装置由以下的观点构成。所述远程操作装置用于在远离具有附属装置的工程机械的远处对所述工程机械进行远程操控。所述远程操作装置包括：振动检测部，能够检测在所述附属装置产生的振动中的相互不同的多个方向上的多个振动分量；传递装置，用于将所述附属装置的振动相关的振动信息传递给所述远处的操作人员；以及，传递控制部，控制所述传递装置的动作，其中，预先设定用于判定是否为所述附属装置接触到其它物体而产生的振动的振动判定条件，该振动判定条件包含所述振动检测部检测出的所述多个振动分量中的振幅为最大的最大振动分量的振幅为预先设定的振幅阈值以上这一条件，所述传递控制部仅在满足所述振动判定条件的情况下，控制所述传递装置的动作以允许向所述操作人员传递所述振动信息。

所述远程操作装置中，所述振动判定条件包括所述最大振动分量的振幅为所述振幅阈值以上这一条件（振幅条件），且仅在满足该振动判定条件的情况下才允许向所述操作人员传递所述振动信息。即，所述远程操作装置能够对所述附属装置上产生的振动进行所述振幅条件相关的筛选，从而提取出附属装置接触到其它物体的可能性较高的振动，在所述振动判定条件未成立时，抑制向操作人员传递振动信息。由此，所述远程操作装置能够选择性地将附属装置接触到其它物体的可能性较高的振动通知给远处的操作人员。

具体而言，所述工程机械的远程操作装置，较为理想的是，所述多个方向包括相互正交的3个方向。例如，在所述挖掘作业的对象物是工程机械的前方下部的地面时，预估附属装置向下方移动而与该地面的沙土接触，此时附属装置上产生的振动主要包含较多的向上的振动分量。另外，在所述挖掘作业或所述解体作业的对象物是工程机械的前方的构造物的壁面时，预估附属装置向前方移动而与该壁面接触，此时附属装置上产生的振动主要包含较多的向后的振动分量。另外，在附属装置随着上部回转体的回转动作而进行回转动作时，该附属装置例如与构造物的壁面接触时，附属装置大致向右方或左方移动，因此，附属装置上产生的振动主要包含较多的向左或向右的振动分量。因附属装置的各种动作而产生的附属装置的振动大致可分类为如上。因此，如本方式那样，在所述振动检测部能够检测相互正交的所述3个方向（第一方向、第二方向、第三方向）上的3个振动分量的情况下，例如通过将所述第一方向设定为前后方向，将所述第二方向设定为左右方向，将所述第三方向设定为上下方向，能够高灵敏度地检测出上述那样分类的各种振动分量，即所述向上的振动分量、所述向后的振动分量、所述向左的振动分量和所述向右的振动分量。

所述工程机械的远程操作装置，还可以包括：远程操作杆，为了使所述附属装置进行动作而在所述远处接受所述操作人员进行的附属装置操作，所述振动判定条件还包括所述远程操作杆接受到所述附属装置操作这一条件。在利用工程机械进行的所述挖掘作业或所述解体作业等中附属装置接触到该作业的对象物等其它的物体时，经常会有对远程操作杆施加用于使所述附属装置动作的附属装置操作的情况。即，所述远程操作杆被施加了附属装置操作的情况是判定所述附属装置是否接触到其它物体时重要的判定基准。因此，本方式中，作为所述振动判定条件，包括操作人员进行了附属装置操作这一条件。由此，能够判定是否为因附属装置操作而发生的附属装置接触到其它物体的可能性较高的振动，并在判定为发生了这样的振动的情况下，将该振动选择性地传递给远处的操作人员。

所述工程机械的远程操作装置，较为理想的是，所述振动检测部设置于所述附属装置，所述振动检测部检测出的所述附属装置的振动在以所述附属装置为基准的第一坐标系中被规定，所述远程操作装置还包括：驾驶座，在所述远处供所述作业人员就坐；以及，坐标系变换部，将由所述振动检测部检测出的在所述第一坐标系中被规定的振动检测信息变换成在以所述远处的所述驾驶座为基准的第二坐标系中被规定的振动变换信息。如本方式所述，在所述振动检测部设置在所述附属装置上的情况下，以所述附属装置为基准的所述第一坐标系的方向根据所述附属装置的动作而变化。因此，本方式中，在所述第一坐标系中被规定的所述振动检测信息被变换成在所述第二坐标系中被规定的所述振动变换信息。由此，由所述振动检测部连续检测到的所述附属装置的振动相关的多个信息，即，能够将根据附属装置的动作而变化第一坐标系中被规定的信息在以所述驾驶座为基准的第二坐标系即同一坐标系（一定的坐标系）中进行比较而利用。

所述工程机械的远程操作装置中，所述振动判定条件还可以包括针对所述附属装置的振动的频率而预先设定的频率条件，所述频率条件包含所述附属装置的振动频率是否被包含在预先设定的频率范围内这一条件。例如，在空中动作的附属装置不接触到其它物体而突然停止时，可以预估到因突然停止的冲击而在在附属装置产生振动。然而，因此类的突然停止的冲击而在在附属装置产生的振动的频率不同于附属装置接触到其它物体时产生的振动的频率。因此，在附属装置产生的振动的频率可以成为判定附属装置是否接触到其它物体的基准。因此，本方式中，所述振动判定条件包括所述频率条件。由此，能够提取出附属装置接触到其它物体的可能性较高的振动，并将该提取出的振动选择性地传递给操作人员。

所述工程机械的远程操作装置中，所述传递装置可以包括能够在与所述多个方向对应的方向上进行振动的振动发生装置，所述传递控制部，以使所述振动发生装置在与所述最大振动分量对应的方向上进行振动的方式控制该振动发生装置。该方式中，附属装置接触到其它物体时的该附属装置的振动中，例如在后方（前后方向）的振动分量的振幅为最大的情况下，向远处的操作人员传递后方（前后方向）的振动。由此，操作人员能够更具体地把握附属装置上实际产生的振动。

如上所述，根据所述远程操作装置，在工程机械的远程操作装置中，能够判定在附属装置产生的振动，是否为该附属装置接触到其它物体的可能性较高的振动，并在判定为发生了这样的振动的情况下，将该振动选择性地传递给远处的操作人员。

Claims (10)

1.一种工程机械的远程操作装置，用于在远离具有附属装置的工程机械的远处对所述工程机械进行远程操控，其特征在于包括：

振动检测部，能够检测在所述附属装置产生的振动中的相互不同的多个方向上的多个振动分量；

传递装置，用于将所述附属装置的振动相关的振动信息传递给所述远处的操作人员；以及，

传递控制部，控制所述传递装置的动作，其中，

预先设定用于判定是否为因所述附属装置接触到其它物体而产生的振动的振动判定条件，该振动判定条件包含所述振动检测部检测出的所述多个振动分量中的振幅为最大的最大振动分量的振幅在预先设定的振幅阈值以上这一条件，

所述传递控制部仅在满足所述振动判定条件的情况下，控制所述传递装置的动作从而允许向所述操作人员传递所述振动信息。

2.如权利要求1所述的工程机械的远程操作装置，其特征在于，

所述多个方向包括相互正交的3个方向。

3.如权利要求1所述的工程机械的远程操作装置，其特征在于还包括：

远程操作杆，为了使所述附属装置进行动作而在所述远处接受所述操作人员进行的附属装置操作，

所述振动判定条件还包括所述远程操作杆接受到所述附属装置操作这一条件。

4.如权利要求2所述的工程机械的远程操作装置，其特征在于还包括：

远程操作杆，为了使所述附属装置进行动作而在所述远处接受所述操作人员进行的附属装置操作，

所述振动判定条件还包括所述远程操作杆接受到所述附属装置操作这一条件。

5.如权利要求1至4中任一项所述的工程机械的远程操作装置，其特征在于，

所述振动检测部设置于所述附属装置，所述振动检测部检测出的所述附属装置的振动在以所述附属装置为基准的第一坐标系中被规定，

所述远程操作装置还包括：

驾驶座，在所述远处供所述作业人员就坐；以及，

坐标系变换部，将由所述振动检测部检测出的在所述第一坐标系中被规定的振动检测信息变换成在以所述远处的所述驾驶座为基准的第二坐标系中被规定的振动变换信息。

6.如权利要求1至4中任一项所述的工程机械的远程操作装置，其特征在于，

所述振动判定条件还包括针对所述附属装置的振动的频率而预先设定的频率条件，

所述频率条件包含所述附属装置的振动频率是否被包含在预先设定的频率范围内这一条件。

7.如权利要求5所述的工程机械的远程操作装置，其特征在于，

所述振动判定条件还包括针对所述附属装置的振动的频率而预先设定的频率条件，

所述频率条件包含所述附属装置的振动频率是否被包含在预先设定的频率范围内这一条件。

8.如权利要求1至4中任一项所述的工程机械的远程操作装置，其特征在于，

所述传递装置包括能够在与所述多个方向对应的方向上进行振动的振动发生装置，

所述传递控制部，以使所述振动发生装置在与所述最大振动分量对应的方向上进行振动的方式控制该振动发生装置。

9.如权利要求5所述的工程机械的远程操作装置，其特征在于，

所述传递装置包括能够在与所述多个方向对应的方向上进行振动的振动发生装置，

所述传递控制部，以使所述振动发生装置在与所述最大振动分量对应的方向上进行振动的方式控制该振动发生装置。

10.如权利要求6所述的工程机械的远程操作装置，其特征在于，

所述传递装置包括能够在与所述多个方向对应的方向上进行振动的振动发生装置，

所述传递控制部，以使所述振动发生装置在与所述最大振动分量对应的方向上进行振动的方式控制该振动发生装置。

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