CN115175140A - 通信装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通信装置。利用该通信装置，能够让操作者除了获知在进行远程操作的车辆接收到的电波强度之外，还能够让操作者获知电波强度的变化。在与车辆之间收发电波来操纵车辆。通信装置(14)具备显示信息的显示部(21)，显示部(21)能够显示表示第一电波强度的第一图像(22)和表示与第一电波强度的变化有关的信息的第二图像(32)，该第一电波强度是当前车辆在接收的电波的电波强度。

Description

通信装置

技术领域

本发明涉及操纵者从远离作业机械的场所远程操作作业机械的远程操作系统中的通信装置，尤其涉及能够掌握作业机械的通信状态的经改善的通信装置。

背景技术

近年来，如专利文献1所公开的，开发有一种通过对作业现场的作业机械进行远程操作来进行作业的系统。在专利文献1的远程操作系统中，操纵者搭乘在被制作成与实机的操纵席相同的远程操作用操纵装置中，进行远程操作。在操纵装置中，在操纵者的前方具备大型的监视器，操纵者能够获得与搭乘在实车中时相同的视野，从而能够以乘坐在实车内的感觉来操纵作业机械。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2020-200660号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，操纵者无法掌握正在进行远程操作的作业机械的通信状态。当作业机械移动时，作业机械接收到的电波的电波强度因场所不同而发生变化。因此，在作业机械移动到作业区域中电波不稳定的场所的情况下，通信有可能中断。但是，操纵者无法掌握作业机械的通信状态，因此无法预测通信的中断。其结果，会发生意料之外的通信中断，导致作业中断。或者，产生作业机械的控制延迟、从作业机械向操纵者所操作的远程装置发送的影像的不稳定化等，成为作业延迟的主要原因。

为了避免出现上述作业的中断以及延迟的情况，期望具有一种操纵者能够掌握一边移动一边进行作业的作业机械的变化的通信状况的装置。

本发明为了解决上述课题而完成，其目的在于提供一种操纵者能够掌握进行远程操作的作业机械的通信状况的设备。

用于解决课题的手段

本发明的通信装置是在与车辆之间收发电波来对所述车辆进行远程操作的通信装置，其特征在于，通信装置具备显示信息的显示装置，显示装置显示第一图像和第二图像，所述第一图像表示第一电波强度，该第一电波强度是当前的所述车辆正在接收的电波的电波强度，所述第二图像表示与第一电波强度的变化有关的信息。

附图的简单说明

图1是本发明的实施方式的远程操作系统的概要图。

图2是在图1的通信装置中显示的第一图像和第二图像。

图3是在图1的通信装置中显示的第一图像和第二图像。

图4是在图1的通信装置中显示的第一图像。

图5是在图1的通信装置中显示的第五图像。

附图标记说明

14 通信装置

21 显示部

22 第一图像

32 第二图像

33 第三图像

34 第四图像

51 位置确定部

61 存储部

41 第五图像

42 区域

具体实施方式

参照图1，对本发明涉及的实施方式的远程操作系统100进行说明。远程操作系统100具备操纵者对车辆进行远程操作的远程操作装置10和设置在位于远离远程操作装置10的场所的车辆上的收发装置80。在以下的实施方式中，以车辆的一例即作业机械为例来对车辆进行说明。作业机械例如是动力挖掘机、起重机或倾卸车等。需要说明的是，远程操作系统100不限定车辆的种类，也能够适用于作业机械以外的车辆。远程操作系统100例如能够适用于乘用车、公共汽车、卡车、二轮车等。

接着，对远程操作装置10和搭载于作业机械的收发装置80进行说明。远程操作装置10具备运算处理装置11、显示处理装置12、监视器13及通信装置14。此外，远程操作装置10具备未图示的座椅、操作杆及开关类，监视器13配置在操纵者就座的座椅之前。另外，运算处理装置11具有未图示的CPU和存储器。运算处理装置11与显示处理装置12之间、以及运算处理装置11与通信装置14之间利用LAN电缆连接。另外，显示处理装置12与监视器13之间利用HDMI电缆连接。

在进行远程操作的作业机械中，设置有收发装置80。另外，在作业机械中，安装有拍摄前方视野的未被图示的相机，由相机拍摄到的图像经由收发装置80发送到远程操作装置10。远程操作装置10与收发装置80之间经由无线通信收发信息。无线通信的种类可以进行适当选择，例如可以利用WiFi通信或移动电话用通信的无线电波。被发送出的图像由设置在远程操作装置10上的通信装置14接收，并经由运算处理装置11及显示处理装置12被显示在监视器13上。操纵者可以一边观察监视器13所显示的图像，一边以与搭乘在作业机械上时的情况相同的方式对远程操作装置10所具备的操作杆及开关类进行操作。运算处理装置11检测操纵者操作的装置的种类和操作量，并经由通信装置14向作业机械发送控制信号。

由收发装置80接收控制信号，从而对作业机械进行远程操作。另外，收发装置80能够识别接收到的电波的强度，并以一定时间间隔实时地向远程操作装置10发送与接收到的电波的强度相关的信息。远程操作装置10将与被发送的接收到的电波的强度相关的信息存储于存储部61，并将其显示于第一图像。与接收到的电波的强度相关的信息能够以一定时间间隔被接收，但在因电波强度降低等情况而无法接收到电波而使得接收信息中产生了缺损的情况下，每隔一定时间的缺损时刻的电波强度被识别为小于规定的最小电波强度并被自动地存储。

接着，参照图2对显示于通信装置14的第一图像22及第二图像32进行说明。通信装置14具有显示部21，显示包含收发装置80接收到的电波强度的信息。显示部21可以选自液晶画面、有机EL画面等显示器、或者组合了多个LED的LED式显示装置等显示装置。显示部21也可以选择监视器13的显示面的一部分作为显示装置。

第一图像22示出了作业机械当前正在接收的电波的强度即第一电波强度。第一图像22包括第一图像要素23、第二图像要素24、第三图像要素25及第四图像要素26。接收到的电波的电波强度将从能够接收到的规定的最小电波强度到规定的最大电波强度的范围分为4个阶段，并使用第一图像要素23、第二图像要素24、第三图像要素25及第四图像要素26来显示各阶段。根据各阶段不同，第一图像要素23至第四图像要素26分别被显示或不被显示。

第一图像要素23、第二图像要素24、第三图像要素25及第四图像要素26分别是以长度一点点不同的方式形成的矩形。第一图像要素23至第四图像要素26分别包含第一长边27、第二长边28、第一短边29和第二短边30，在图2中，将长边方向配置成纵向。第一长边27与第二长边28平行，且第二长边28形成得比第一长边27稍长。另外，将第一短边29设置成横向并将其配置在下方，第一长边27的下端与第一短边29的右端重合，第二长边28的下端与第一短边29的右端重合，第一长边27和第二长边28沿纵向配置。而且，在这些长边和短边的上侧，第二短边30配置成第二短边30的左端与第一长边27的上端重叠，第二短边30的右端与第二长边28的上端重叠。右侧的第二长边28形成得比左侧的第一长边27稍长，因此，各个第二短边30形成为向右上方倾斜。

如图2所示，第一图像要素23至第四图像要素26以下述方式相邻配置：以第一图像要素23至第四图像要素26的长度方向为纵向，且隔着微小的固定的间隙从最短的第一图像要素23起到最长的第四图像要素26的顺序从左向右排列。各个图像要素下侧的各自的第一短边29配置成位于同一直线上。另外，在各个图像要素上侧的形成向右上方倾斜的各第二短边30配置成位于同一直线上。第一图像要素23至第四图像要素26的长度形成为越往右端的第四图像要素26越长，且第一图像要素23至第四图像要素26的上端侧向右上方倾斜。因此，第一图像构成为操纵者能够以一目了然的方式直观地了解到越往右侧电波强度处于越强的状态这一情况。

在电波强度的四个阶段中，最弱的第一阶段仅显示第一图像要素23。另外，比第一阶段稍强的第二阶段显示第一图像要素23和第二图像要素24。另外，比第二阶段稍强的第三阶段显示第一图像要素23、第二图像要素24及第三图像要素25。另外，比第三阶段更强的第四阶段显示从第一图像要素23至第四图像要素26的全部图像要素。通过这种方式，第一图像22构成为所显示的图像要素的数量与电波强度成比例地增加，因此，操纵者能够以一目了然的方式利用第一图像22直观地了解到当前的电波强度。

在上述说明中，将电波强度分为四个阶段进行了说明，但也可以分为四个以外数量的阶段。例如，也可以是两个阶段、三个阶段或者五个阶段以上。在该情况下，根据阶段数而形成第一图像中所包含的第一图像要素23等的数量。另外，在上述内容中，说明了从表示最低阶段的第一阶段的第一图像要素23连续显示到当前阶段、例如第三图像要素25的结构，但也可以不显示比当前阶段低的阶段，而仅显示当前的该阶段。例如，如果当前的电波强度为第三阶段，则也可以仅显示第三图像要素25。

第一图像要素23至第四图像要素26的颜色形成为与背景不同的颜色。为了能够明确地识别第一图像要素23等，优选选用与背景色不同的颜色。例如，第一图像要素23等为白色，背景为黑色。或者，也可以是与上述相反的配色。上述各个图像要素的颜色除了白、黑以外，还可以任意地选自蓝色、红色、黄色、绿色、灰色以及这些颜色的中间色等。

或者，除了改变上述各个图像要素的颜色以外，还可以在采用相同颜色的情况下使它们亮度不同。进而，也可以一并改变颜色与亮度。与亮度同样地，也可以使彩度不同。进而，第一图像要素23等也可以由与背景不同的显示图案形成。例如，也可以将其中一方设置为单色(無地)，将另一方设为网格图案、点图案等。另外，也可以一并使第一图像要素23等与背景的各自的颜色和图案不同。

另外，第一图像要素23至第四图像要素26的颜色也可以不是相同的颜色，而是分别采用不同的颜色。或者，也可以将上述各图像要素设置成分别不同的亮度、彩度、显示图案。只要是第一图像要素23至第四图像要素26相对于背景能够明确地识别、以及相互能够明确地识别的状态即可。而且，在显示电波强度弱的状态的第一图像的情况下，也可以形成为比其他电波强度显眼的状态。例如，能够仅对第一图像要素23、或者第一图像要素23和第二图像要素24设置成红色、黄色等。或者，也可以设置成闪烁显示。需要说明的是，第一图像要素23至第四图像要素26也可以具备沿着它们的一部分外形或全部外形形成的轮廓线。

接着，对第二图像32进行说明，第二图像32表示与作业机械接收的电波强度的变化相关的信息。在行驶区域内移动的作业机械等车辆接收的电波的电波强度根据距作业机械的天线的距离、存在于作业机械的周围的构造物的大小、构造物的有无、与远程操作装置10所使用的频率接近的频带的电波的有无而大幅变动。第二图像32表示第一电波强度相对于第二电波强度的变化，该第二电波强度是从当前时刻起算规定时间前的时刻的电波强度。即，操纵者能够通过第二图像32获知当前时刻的电波强度即第一电波强度与规定时间以前的时刻的电波强度相比是同等以上还是小于该时刻的电波强度。第二图像32包括表示前者的第三图像33和表示后者的第四图像34。

关于相对于第一电波强度的当前时刻的作为比较基准的第二电波强度的时刻即规定时间之前，该规定时间被初始设定。另外，可以任意地设定规定时间。也可以根据车辆的种类来设定该规定时间。例如，在移动速度低且不怎么进行长距离移动的作业机械中，可以将该规定时间设定成10秒、15秒、30秒、45秒、1分钟等。在移动速度高且进行长距离移动的乘用车等中，能够将该规定时间设定成1秒、3秒、5秒、10秒等。

在图2中，与第一图像22的上侧相邻地示出第三图像33。第三图像33是表示第一电波强度是第二电波强度以上的情况的显示，其中，第二电波强度是相对于从当前时刻起算规定时间前的时刻的电波强度。第三图像33例如是显示从仅第一图像要素23的显示变化成第二图像要素24、或者第二图像要素24和第三图像要素25的显示时、或者所显示的第一图像没有变化的状态时等的情况。在显示第三图像33时，是电波强度同等或变强的状态，操纵者能够识别出是不容易发生通信中断的状况。

图2所示的第三图像33是表示动力挖掘机爬坡时的状态的模式图。第三图像33包括：包括履带的驱动部334；配置在驱动部334上的搭乘部332；以及配置在搭乘部332的前方的电动挖掘机等的附属装置部333，第三图像33形成为动力挖掘机正在爬坡的向前方倾斜向上的状态。

需要说明的是，第三图像33可以设定成任意的形状。例如，可以是向上的三角形、向上或斜向上或向右的箭头、以及圆形、四边形等的图形。第三图像33可以由特定的颜色、特定的图案、或者由它们双方中的任意一种方式形成。而且，第三图像33也可以按照下述方式设置：第三图像33单独地闪烁显示；第三图像33与第一图像的一部分一起闪烁显示；或者，第三图像33与第一图像的全部图像一起闪烁显示。

在图3中，在第一图像22的上侧相邻地示出第四图像34。第四图像34是相对于第一电波强度而言表示第一电波强度小于第二电波强度的显示。第三图像33表示例如从第一图像要素23至第三图像要素25均显示的状态变化为仅第一图像要素23显示时等的情况。在显示第四图像34时，该状态是电波强度以变弱的方式变化的状态，操纵者能够识别到可能发生通信中断等通信不良的状况。

图3所示的第四图像34是表示动力挖掘机正下坡的状态的模式图。第四图像34包括：包括履带的驱动部341；配置在驱动部341上的搭乘部342；以及，配置在搭乘部342的前方的电动挖掘机等附属装置部343。第四图像34形成为动力挖掘机正在下坡的向前方倾斜向下的状态。

需要说明的是，第四图像34能够设置成任意的形状。第四图像34例如是向下的三角形、向下或斜向下或向左的箭头、以及圆形、四边形等图形等只要是能够与第三图像33相区别的显示均可。第四图像34可以由特定的颜色、特定的图案、或者由它们双方中的任意一种方式形成。为了让操纵者容易识别，也可以将第四图像34设定成红色、黄色等显眼的颜色。而且，第四图像34也可以按照下述方式设置：第四图像34单独地闪烁显示；第四图像34与第一图像的一部分图像一起闪烁显示；或者，第四图像34与第一图像的全部图像一起闪烁显示。

在上述内容中，对第二图像32包含有第三图像33和第四图像34的情况进行了说明，但是，第二图像32也可以构成为不包含第三图像33而仅包含第四图像34。即，表示与作业机械正接收的电波强度的变化相关的信息的第二图像32也可以仅设置成第四图像34，该第四图像34表示相对于第一电波强度而言第一电波强度小于第二电波强度这一情况。该情况能够简化显示，因此，操纵者的视觉辨认性提高。

接着，参照图4，对电波强度小于规定值的状态、即检测不到电波而未接收到电波的无电波检测状态的情况进行说明。在图4中，示出了与第一图像22重叠地形成为直线交叉的×形状的第五图像要素31。电波强度小于规定值的状态是指，在作业机械的收发装置80接收的电波强度小于规定的最低接收强度的情况下，远程操作装置10一侧或作业机械一侧的收发装置80存在某些问题而无法正常地收发电波等的状态。由于处于无电波检测状态，因此，不显示第一图像要素23至第四图像要素26、第三图像33及第四图像34。需要说明的是，第五图像要素31的显示形状不限于上述形状。另外，×形状也可以不与第一图像22重叠地显示。

接着，对第五图像进行说明，在该第五图像中，电波强度与对应的位置信息相关联地被显示。通信装置14具有：位置确定部51，其用于确定作业机械的位置；以及，存储部61，其以将由位置确定部51确定出的作业机械的位置和与该位置处的电波强度相关的信息相关联地进行存储。另一方面，搭载于作业机械的收发装置80具有位置检测装置81。作业机械的位置信息通过位置检测装置81进行检测，并通过收发装置80进行发送。

被发送出的作业机械的位置信息被通信装置14接收，并被发送至位置确定部51来确定作业机械的位置。之后，将作业机械的位置信息与关于该位置处的电波强度的信息建立关联地存储于存储部61。在存储部61中存储的位置信息和与该位置处的电波强度相关的信息以作为包含当前时间点在内的两者的履历的方式而存储有多个上述两者的组。

参照图5进一步说明上述内容。图5中示出了第五图像41。在第五图像41中，区域42内的第六图像要素43的位置是当前车辆即作业机械的场所。表示区域42的地图基于作业机械的位置而被显示。所显示的区域42是包含了地形数据的作业机械周边的地图，作为地图数据而存储于通信装置14的存储部61中。所显示的地图区域的范围被初始设定。作业机械是移动距离少的作业机械的情况下，地图上的狭小的区域范围被显示于显示部21。另外，在作业机械是乘用车等移动距离长或移动范围大的车辆的情况下，显示有地图上的较大的区域范围。

显示于区域42内的第七图像要素44是收发与作业机械进行通信的电波的天线。天线是对远程操作装置10与收发装置80之间的通信进行中继的基站，通过有线或无线与远程操作装置10进行通信。另外，电波强度A45～电波强度C47是表示作业机械直到当前为止所行驶的A地点到C地点的电波强度。由于A地点接近天线，A地点的电波强度通过显示第一图像22中的从第一图像要素23到第三图像要素25这三条图像要素来表示。另外，由于C地点远离天线，C地点的电波强度通过仅显示第一图像22中的第一图像要素23这一条图像要素来表示。另外，由于B地点与天线的距离是A地点和C地点的中间地点，因此，B地点的电波强度通过显示第一图像22中的第一图像要素23和第二图像要素24这两条图像要素来表示。

这样，作业机械所行驶的场所的电波强度显示于第五图像41的区域42内的对应的位置。因此，操纵者能够容易并统一地掌握区域42内的每个场所的电波强度，从而能够制定以避开被预测通信可能中断的场所的方式进行行驶的计划。

需要说明的是，显示于显示部21的显示区域的范围能够变更为所期望的范围。而且，也可以根据车辆的移动距离的长度或者移动范围的大小，自动地进行变更，以使所显示的区域范围与移动范围的区域大致相同。例如，在车辆的移动范围比所设定的显示范围窄小的范围的情况下，以只显示移动范围的区域的方式，将地图上显示的区域范围设定得较小并将其显示于显示部21。

另一方面，在车辆的移动范围是比所设定的显示范围更大的范围的情况下，以显示移动范围的整个区域的方式，较大地设定地图上显示的的区域范围并将其显示于显示部21。通过这种方式，能够使车辆的整个移动范围正好适合于显示部21的方式自动地显示于显示部21，从而能够以容易地观察到车辆正在行驶的场所的电波强度的方式进行显示。

另外，能够选择在第五图像的区域42中显示电波强度的地点。例如，可以仅显示第一图像中的第一图像要素23至第四图像要素26这三条图像要素以上、或者仅显示四条以上的电波强度较强的地点。另外，可以仅显示第一图像中的第一图像要素23和第二图像要素24这两条图像要素、或者仅显示第一图像要素23这一条图像要素的电波强度较弱的地点。

另外，第五图像的区域42可以对应于电波强度而将地图涂分成多个地进行显示。例如，参考从A地点到C地点的各电波强度和天线位置，分别涂分区域48a～区域48d。区域48a是能够切换成显示第一图像要素23至第四图像要素26的区域，区域48b是能够切换成显示第一图像要素23至第三图像要素25的区域，区域48c是能够切换成显示第一图像要素23和第二图像要素24的区域，区域48d是能够切换成仅显示第一图像要素23的区域。区域48a～区域48d以颜色、渐变等不同的方式进行显示，以便能够分别识别这些区域。也可以增加测量用于涂分的电波强度的地点来提高涂分精度。

根据本发明，除了能够让操纵者获知在进行远程操作的车辆所接收的电波的电波强度以外，还能够让操纵者获知电波强度的变化。

另外，在本发明的通信装置中，优选的是，与第一电波强度的变化相关的信息是指，第一电波强度相对于从当前时刻起规定时间前的时刻的电波强度即第二电波强度的变化，第二图像包含表示第一电波强度是第二电波强度以上的电波强度这一情况的第三图像和表示第一电波强度小于第二电波强度这一情况的第四图像。

根据本发明的通信装置，能够利用包含第三图像和第四图像的第二图像来让操纵者获知在进行远程操作的车辆所接收的电波强度变强还是变弱。特别是，对车辆进行远程操作的操纵者需要集中于利用远程操作而进行的作业，但是，即使是在这种状况下，也能够以一目了然的方式利用第二图像容易地掌握电波强度的变化。

另外，优选的是，本发明的通信装置具备用于确定车辆的位置的位置确定部以及存储部，该存储部将包含车辆接收到的一个以上的电波强度的履历的信息与各个电波强度的位置信息相关联地进行存储，显示部能够显示第五图像，该第五图像将履历中包含的电波强度与对应的位置信息相关联地进行显示。

根据本发明的通信装置，能够让操纵者在想要知悉确定场所的电波强度时就能够获知在进行远程操作的车辆正在作业的作业区域内的特定场所的电波强度。因此，操纵者能够选择通信状况较好的作业场所进行作业，或者在掌握了通信状况较差这一情况的前提下进行作业。

另外，在本发明的通信装置中，优选的是，第五图像显示在表示车辆行驶的区域的地图上。

根据本发明的通信装置，通过将车辆在车辆行驶区域内行驶的场所的电波强度与表示车辆行驶区域的地图重叠地显示，能够让操纵者容易地掌握车辆行驶区域中的电波状况。

Claims (4)

1.一种通信装置，其与车辆之间收发电波来对所述车辆进行远程操作，该通信装置的特征在于，具备：

显示部，其用于显示信息；

所述显示部能够显示第一图像和第二图像，

所述第一图像表示第一电波强度，该第一电波强度是当前的所述车辆正在接收的电波的电波强度，

所述第二图像表示与所述第一电波强度的变化有关的信息。

2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，

与所述第一电波强度的变化有关的信息是所述第一电波强度相对于第二电波强度的变化状况，该第二电波强度是从当前时刻起规定时间前的时刻的电波强度，

所述第二图像包含第三图像和第四图像，

所述第三图像表示所述第一电波强度是所述第二电波强度以上的电波强度这一情况，

所述第四图像表示所述第一电波强度小于所述第二电波强度这一情况。

3.根据权利要求1或2所述的通信装置，其特征在于，

所述通信装置具备：

位置确定部，其用于确定所述车辆的位置；和

存储部，其将包含针对所述车辆接收到的电波的一个以上的电波强度的履历的信息与各个电波强度的接收位置信息相关联地进行存储，

所述显示部能够显示第五图像，

该第五图像以将所述履历中包含的所述一个以上的电波强度与对应的位置信息相关联地进行显示。

4.根据权利要求3所述的通信装置，其特征在于，

所述第五图像显示在表示车辆行驶的区域的地图上。

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