JP2015031141A - 建設機械の遠隔操作システム - Google Patents

Abstract

【課題】作業腕の先端部に作業アタッチメントが脱着自在に装着されると共に、作業腕の先端部位置を移動させるためのアクチュエータを備えた建設機械において、作業アタッチメントの脱着作業を一人の作業員で行なえるようにする。【解決手段】運転室１２外の作業員が足で操作する無線遠隔操作器１９と、無線遠隔操作器１９から送信される操作信号に基づいてアクチュエータ８〜１１を動作させるための制御信号を出力する制御装置２０とを設けると共に、制御装置２０は、無線遠隔操作器１９の操作信号に基づいてアクチュエータ８〜１１を動作させる場合にアクチュエータ８〜１１の動作速度を低下させる速度低下制御を行なう構成にした。【選択図】図1

Description

本発明は、油圧ショベル等の建設機械の遠隔操作システムの技術分野に関するものである。

一般に、油圧ショベル等の建設機械のなかには、作業腕の先端部に脱着自在に装着される作業アタッチメントと、作業腕の先端部位置を移動させるためのアクチュエータと、該アクチュエータを操作するための操作具が配設される運転室とを備えたものがある。例えば、油圧ショベルの場合には、ブームおよびアームからなる作業腕の先端部に作業アタッチメントとしてバケットが装着されると共に、作業腕の先端部位置を移動させるための油圧アクチュエータとして旋回モータ、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダが設けられており、これら油圧アクチュエータを操作するための操作レバーが運転室に配設されている。この様な建設機械において、作業アタッチメントの交換やメンテナンスを行なうような場合に、作業アタッチメントを作業腕の先端部から装脱、装着することになるが、該作業アタッチメントの脱着作業は、従来、運転室外で作業腕の先端部と作業アタッチメントとの連結、連結解除の作業を行なう人と、作業腕の先端部と作業アタッチメントとの連結部位の位置合せをするべく運転室内で操作具を操作して作業腕の先端部位置を移動させる人との二人で行なっていた。
一方、油圧ショベル等の建設機械を無線により遠隔操作する技術は従来から用いられており、例えば、破砕機以外の建設機械の運転席から破砕機のフィーダ停止や非常停止を行なうようにした技術（例えば、特許文献１参照。）や、施設内に設置されたカメラや車載カメラの撮影画像を見ながらオペレータが重機を遠隔操作する技術（例えば、特許文献２参照。）が知られている。

特開２０００−２２５３５６号公報 特開２０１０−５３６０９号公報

油圧ショベル等の建設機械において、作業腕の先端部に装着される作業アタッチメントを脱着する場合には、前述したように、運転室外の作業員と運転室内の作業員との二人の作業員が必要であった。しかしながら、二人の作業員を確保することが難しい場合もあり、一人でも作業アタッチメントの脱着作業を行なえるようにすることが要求されている。そこで、運転室外で脱着作業を行なう作業員が遠隔操作で作業腕の移動も行なえるようにすることが提唱されるが、この場合に、作業員は、作業腕の先端部と作業アタッチメントとを連結する連結ピンやハンマー等の工具を持っていて両手が塞がっている場合もあり、さらに、作業腕の先端部と作業アタッチメントとの位置合せには微操作を必要とし、しかも、作業員の直ぐ近くで作業腕の先端部が移動することになるから作業腕の遠隔操作を注意深く行なわなければならない等、作業アタッチメントの脱着作業に特有の問題があり、ここに本発明の解決すべき課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、作業腕の先端部に脱着自在に装着される作業アタッチメントと、作業腕の先端部位置を移動させるためのアクチュエータと、該アクチュエータを操作するための操作具が配設される運転室とを備えてなる建設機械において、作業アタッチメントの脱着時に運転室外で脱着作業を行なう作業員が前記アクチュエータを無線により遠隔操作するための遠隔操作システムを設けるにあたり、該遠隔操作システムは、運転室外の作業員が足で操作可能な無線遠隔操作器と、該無線遠隔操作器から送信される操作信号に基づいてアクチュエータを動作させるための制御信号を出力する制御装置とを具備し、該制御装置は、無線遠隔操作器の操作信号に基づいてアクチュエータを動作させる場合に該アクチュエータの動作速度を低下させるための速度低下制御を行なうことを特徴とする建設機械の遠隔操作システムである。
請求項２の発明は、請求項１において、建設機械は、無線通信モジュールを着脱自在に装着できる制御機器を備え、該制御機器は、装着された無線通信モジュールを介して無線遠隔操作器と無線通信することを特徴とする建設機械の遠隔操作システムである。
請求項３の発明は、請求項２において、建設機械の運転室には、機体の状態を表示するモニタ装置が配設されると共に、該モニタ装置を、無線通信モジュールが着脱自在に装着される制御機器として用いたことを特徴とする建設機械の遠隔操作システムである。
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか一項において、建設機械は、作業腕の先端部位置を移動させるためのアクチュエータとして複数のアクチュエータを備えると共に、無線遠隔操作器に、これら複数のアクチュエータのうち動作させるアクチュエータを何れか一つ選択するための選択用操作手段を設け、該選択用操作手段により選択された一つのアクチュエータのみを動作させることができる構成にしたことを特徴とする建設機械の遠隔操作システムである。
請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れか一項において、無線遠隔操作器に、アクチュエータをインチング動作させるためのインチング用操作手段を設けたことを特徴とする建設機械の遠隔操作システムである。

請求項１の発明とすることにより、運転室外で作業アタッチメントの脱着作業を行なう作業員が、足で無線遠隔操作器を操作することでアクチュエータを遠隔操作できることになり、而して、運転室外の作業員一人で作業アタッチメントの脱着作業を行なえることになって、脱着作業の人員削減を確実に達成できる。しかも、制御装置の行なう速度低下制御によって、足での操作であっても、脱着作業に必要な位置合せ等の微操作を容易に行うことができると共に、不用意にアクチュエータが大きく動いてしまうことを回避できる。
請求項２の発明とすることにより、建設機械に予め無線受信装置が設けられていなくても、作業アタッチメントの脱着作業を行なうときに制御機器に無線通信モジュールを装着するだけで無線遠隔操作器と無線通信できることになる。
請求項３の発明とすることにより、モニタ装置を有効利用して無線遠隔操作器と無線通信できると共に、運転室に配設されたモニタ装置に無線通信モジュールを着脱することは容易であって、利便性に優れる。
請求項４の発明とすることにより、アクチュエータを遠隔操作する場合の操作が簡単であると共に、作業腕の先端部の動きを作業員が誤り無く確実に予測することができる。
請求項５の発明とすることにより、アクチュエータを容易にインチング動作させることができ、而して、作業アタッチメントと作業腕の先端部との位置合せを容易に行うことができると共に、作業員の操作の負担を軽減することができる。

バケット脱着作業時の油圧ショベルの図である。 無線遠隔操作器を示す図である。 アクチュエータの駆動回路図である。 制御装置の制御手順を示すフローチャート図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図において、１は建設機械の一例である油圧ショベルであって、該油圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体２、該下部走行体２の上方に旋回自在に支持される上部旋回体３、該上部旋回体３に装着されるフロント作業部４等の各部から構成され、さらに該フロント作業部４は、基端部が上部旋回体３に上下揺動自在に支持されるブーム５、該ブーム５の先端部に前後揺動自在に支持されるアーム６、該アーム６の先端部に脱着自在に装着されるバケット７等を備えて構成されると共に、油圧ショベル１には、上部旋回体３を旋回せしめるための旋回モータ８や、ブーム５、アーム６、バケット７をそれぞれ揺動させるためのブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１等の各種油圧アクチュエータを具備している。さらに、１２は上部旋回体３に設けられる運転室であって、該運転室１２には、前記旋回モータ８、ブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１を操作するための左右の操作レバー１３Ｌ、１３Ｒや、後述するモニタ装置１４が配設されている。

ここで、前記バケット７は、アーム６の先端部に第一連結ピン１５を介して連結されると共に、バケットシリンダ１１の先端部に連結されたリンク１６に第二連結ピン１７を介して連結されている。そして、バケット７をアーム６の先端部から脱着する場合には、前記第一、第二連結ピン１５、１７を抜き差ししてバケット７とアーム６、バケット７とリンク１６との連結、連結解除を行なうようになっている。尚、前記ブーム５およびアーム６は本発明の作業腕を構成し、バケット７は作業腕の先端部に脱着自在に装着される作業アタッチメントを構成するが、作業アタッチメントとしてはバケット７に限定されることなく、ブレーカ、リッパ、グラップル等の種々の作業アタッチメントを作業腕の先端部に脱着自在に装着できる。さらに、前記旋回モータ８、ブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１は、本発明の作業腕の先端部位置を移動させるためのアクチュエータを構成し、また、左右の操作レバー１３Ｌ、１３Ｒは、本発明のアクチュエータを操作するための操作具を構成するが、以下の説明において、旋回モータ８、ブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１を、アクチュエータと称する場合もある。

また、前記運転室１２に配設されるモニタ装置１４は、エンジン冷却水温度、作動油温、燃料残量、稼働時間累計等の種々の機体状態や異常情報、故障情報等の種々の情報を表示する表示画面１４ａと、該表示画面１４ａの切替えや各種設定等を行なうべく操作される操作部１４ｂとを備えていると共に、サービスマンが使用するパソコン等を接続できるようにＵＳＢポートを備えている。そして、該ＵＳＢポートにＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標、以下省略）アダプタ１８を装着することによって、モニタ装置１４は、後述する無線遠隔操作器１９と無線通信することができるようになっている。さらにモニタ装置１４は、後述する制御装置（コントローラ）２０にＣＡＮ通信により接続されており、そして、前記無線遠隔操作器１９から送信された操作信号をモニタ装置１４が受信した場合に、該受信した操作信号を制御装置２０に出力するように設定されている。尚、前記Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈアダプタ１８は、本発明の無線通信モジュールに相当する。

一方、前記無線遠隔操作器１９は、運転室１２外でバケット７の脱着作業を行なう作業員が前記旋回モータ８、ブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１を無線で遠隔操作するための操作器であって、該無線遠隔操作器１９は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信機能を有していると共に、操作スイッチとしいて、電源スイッチ１９ａ、第一〜第四切替えスイッチ１９ｂ〜１９ｅ、第一、第二駆動スイッチ１９ｆ、１９ｇ、およびインチング用スイッチ１９ｈが設けられているが、これらスイッチ１９ａ〜１９ｈは何れも作業員が足で操作可能な押釦式のフットスイッチで構成されていて、脱着作業を行なう作業員の両手が前記第一、第二連結ピン１５、１７やハンマー等の工具（図示せず）で塞がっていても、足でスイッチ１９ａ〜１９ｈを操作することができるようになっている。

ここで、電源スイッチ１９ａは、無線遠隔操作器１９による遠隔装置を行なう場合にＯＮされるスイッチであって、該電源スイッチ１９ａがＯＦＦの状態では、他のスイッチ１９ｂ〜１９ｈが操作されても該他のスイッチ１９ｂ〜１９ｈの操作信号は無効になる。

また、前記第一〜第四切替えスイッチ１９ｂ〜１９ｅは、旋回モータ８、ブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１のうち動作させるアクチュエータを何れか一つ選択するためのスイッチであって、動作させるアクチュエータに対応する何れか一つの第一〜第四切替えスイッチ１９ｂ〜１９ｅを押し操作してＯＮにすると、該操作された以外の他の切替えスイッチ１９ｂ〜１９ｅは全てＯＦＦになるように設定されていると共に、他の切替えスイッチ１９ｂ〜１９ｅが操作されるまでＯＮを維持するように構成されている。そして、該第一〜第四切替えスイッチ１９ｂ〜１９ｅにより選択された一つのアクチュエータのみを、第一、第二駆動スイッチ１９ｆ、１９ｇの操作で動作させることができるようになっており、これにより、遠隔操作時に複数のアクチュエータを同時に連動して動作させることができないように構成されている。尚、本実施の形態では、第一切替えスイッチ１９ｂはブーケシリンダ９、第二切替えスイッチ１９ｃはバケットシリンダ１１、第三切替えスイッチ１９ｄはアームシリンダ１０、第四切替えスイッチ１９ｅは旋回モータ８を選択する場合に操作されるように設定されている。また、前記第一〜第四切替えスイッチ１９ｂ〜１９ｅは本発明の選択用操作手段を構成する。

さらに、前記第一、第二駆動スイッチ１９ｆ、１９ｇは、前記第一〜第四切替えスイッチ１９ｂ〜１９ｅで選択された一つのアクチュエータの動作方向を選択すると共に、該動作方向にアクチュエータを駆動させるときに操作されるスイッチであって、第一駆動スイッチ１９ｆは、旋回モータ８を左旋回側、右旋回側の何れか一方側に駆動させる場合、およびブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１をシリンダ伸長側、縮小側の何れか一方側に駆動させる場合に押し操作され、また、第二駆動スイッチ１９ｇは、旋回モータ８を左旋回側、右旋回側の何れか他方側に駆動させる場合、およびブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１をシリンダ伸長側、縮小側の何れか他方側に駆動させる場合に操作されるように設定されていると共に、これら第一、第二駆動スイッチ１９ｆ、１９ｇは、押し操作されている間だけＯＮとなるように構成されている。尚、本実施の形態では、第一駆動スイッチ１９ｆは、旋回モータ８を左旋回側に駆動させる場合、およびブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１をシリンダ伸長側に駆動させる場合に操作され、また、第二駆動スイッチ１９ｇは、旋回モータ８を右旋回側に駆動させる場合、およびブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１をシリンダ縮小側に駆動させる場合に操作されるように設定されている。

また、前記インチング用スイッチ１９ｈは、旋回モータ８、ブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１をインチング動作させる場合に押し操作されるスイッチであって、該インチング用スイッチ１９ｈは、押し操作されてＯＮになると、次に押し操作されてＯＦＦになるまでＯＮを維持するようになっていると共に、インチング用スイッチ１９ｈがＯＮになっている状態で、前記第一、第二駆動スイッチ１９ｆ、１９ｇを押し操作してＯＮにすると、旋回モータ８、ブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１の動作開始、動作停止が小刻みに繰り返されて、旋回モータ８、ブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１を短ステップで動作させるインチング操作を行うことができるようになっている。尚、前記インチング用スイッチ１９ｈは本発明のインチング用操作手段を構成する。

次いで、前記旋回モータ８、ブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１の駆動回路について、図３に基づいて説明する。
図３において、２１は油圧ショベル１に搭載されるエンジン、２２はエンジン２１により駆動され、ブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１の油圧源となる可変容量型の油圧ポンプ、２２ａは油圧ポンプ２２の容量可変手段、２３はパイロット圧の油圧源となるパイロットポンプ、２４は油タンク、２５〜２８はブーム用、バケット用、アーム用、旋回用のコントロールバルブである。

前記ブーム用、バケット用、アーム用、旋回用のコントロールバルブ２５〜２８は、ブームシリンダ９、バケットシリンダ１１、アームシリンダ１０、旋回モータ８に対する給排制御をそれぞれ行なうパイロット作動式の方向切換弁であって、パイロットポート２５ａ、２５ｂ〜２８ａ、２８ｂにパイロット圧が供給されていない状態では、ブームシリンダ９、バケットシリンダ１１、アームシリンダ１０、旋回モータ８に対する圧油供給を行なわない中立位置Ｎに位置しているが、パイロットポート２５ａ、２５ｂ〜２８ａ、２８ｂにパイロット圧が供給されることにより、油圧ポンプ２２の吐出油をブームシリンダ９、バケットシリンダ１１、アームシリンダ１０、旋回モータ８に供給する作動位置ＸまたはＹに切換わり、これによりアクチュエータに圧油供給されて該アクチュエータが動作するようになっている。

また、図３において、２９はブーム用及びバケット用のパイロットバルブ、３０はアーム用及び旋回用のパイロットバルブであって、これらパイロットバルブ２９、３０は、前記運転室１２に配設される左右の操作レバー１３Ｌ、１３Ｒの操作に基づいて前記ブーム用、バケット用、アーム用、旋回用のコントロールバルブ２５〜２８のパイロットポート２５ａ、２５ｂ〜２８ａ、２８ｂにパイロット圧を出力するように構成されている。

さらに、図３において、３１Ａ、３１Ｂ〜３４Ａ、３４Ｂはブーム用、バケット用、アーム用、旋回用の電磁比例弁であって、これら電磁比例弁３１Ａ、３１Ｂ〜３４Ａ、３４Ｂは、前記制御装置２０から出力される制御信号に基づいてブーム用、バケット用、アーム用、旋回用のコントロールバルブ２５〜２８のパイロットポート２５ａ、２５ｂ〜２８ａ、２８ｂにパイロット圧を出力するように構成されている。

さらに、図３において、３５Ａ、３５Ｂ〜３８Ａ、３８Ｂはブーム用、バケット用、アーム用、旋回用のシャトル弁であって、これらシャトル弁３５Ａ、３５Ｂ〜３８Ａ、３８Ｂは、前記ブーム用及びバケット用、アーム用及び旋回用のパイロットバルブ２９、３０から出力されるパイロット圧と、ブーム用、バケット用、アーム用、旋回用の電磁比例弁３１Ａ、３１Ｂ〜３４Ａ、３４Ｂから出力されるパイロット圧とのうち高圧側を選択し、該選択したパイロット圧をブーム用、バケット用、アーム用、旋回用のコントロールバルブ２５〜２８のパイロットポート２５ａ、２５ｂ〜２８ａ、２８ｂに導くように構成されている。。

而して、左右の操作レバー１３Ｌ、１３Ｒが操作されてパイロットバルブ２９、３０からパイロット圧が出力された場合には、該パイロット圧がシャトル弁３５Ａ、３５Ｂ〜３８Ａ、３８Ｂにより選択されてコントロールバルブ２５〜２８に入力され、これにより左右の操作レバー１３Ｌ、１３Ｒの操作に基づいてアクチュエータを動作させることができる一方、制御装置２０から出力される制御信号に基づいて電磁比例弁３１Ａ、３１Ｂ〜３４Ａ、３４Ｂからパイロット圧が出力された場合には、該パイロット圧がシャトル弁３５Ａ、３５Ｂ〜３８Ａ、３８Ｂにより選択されてコントロールバルブ２５〜２８に入力され、これにより制御装置２０から出力される制御信号に基づいてアクチュエータを動作させることができるように構成されている。

ここで、前記制御装置２０は、前述したようにモニタ装置１４にＣＡＮ通信により接続されていて、モニタ装置１４が無線遠隔操作器１９から操作信号を受信した場合に、該操作信号がモニタ装置１４を経由して制御装置２０に入力されるようになっていると共に、制御装置２０は、入力された操作信号に基づいて、前記ブーム用、バケット用、アーム用、旋回用の電磁比例弁３１Ａ、３１Ｂ〜３４Ａ、３４Ｂ、および油圧ポンプ２２の容量可変手段２２ａ、エンジン２１を制御するエンジンコントローラ３９に制御信号を出力するように構成されている。

前記制御装置２０の行なう制御手順について、図４のフローチャート図に基づいて説明すると、システムスタートして初期設定がなされると、制御装置２０は、まず、モニタ装置１４を経由して入力される無線遠隔操作器１９からの信号を読み込む（ステップＳ１）。

続いて、前記読み込まれた信号に基づいて、無線遠隔操作器１９の電源スイッチ１９ａがＯＮか否かを判断する（ステップＳ２）。該ステップＳ２の判断で「ＹＥＳ」、つまり電源スイッチ１９ａがＯＮの場合には、制御装置２０は、遠隔操作時においてアクチュエータ（ブームシリンダ９、バケットシリンダ１１、アームシリンダ１０、旋回モータ８）の動作速度を低下させるための速度低下制御を実行する（ステップＳ３）。

前記速度低下制御を実行する場合に、制御装置２０は、エンジンコントローラ３９に対し、エンジン回転数を予め設定される低下制御用回転数まで低下させるように制御信号を出力すると共に、油圧ポンプ２２の容量可変手段２２ａに対し、ポンプ容量を予め設定される低下制御用容量まで小さくするように制御信号を出力する。これにより、油圧ポンプ２２の出力が低下してアクチュエータへの圧油供給流量が減少し、遠隔操作時におけるアクチュエータの動作速度を低下させることができるようになっている。

続いて、制御装置２０は、第一、第二駆動スイッチ１９ｆ、１９ｇの何れかが押し操作されている（ＯＮ）か否かを判断する（ステップＳ４）。該ステップ４の判断で「ＹＥＳ」、つまり、第一、第二駆動スイッチ１９ｆ、１９ｇの何れかＯＮの場合には、続けて、インチング用スイッチ１９ｈがＯＦＦか否かを判断する（ステップＳ５）。

前記ステップＳ５の判断で「ＹＥＳ」、つまり、インチング用スイッチ１９ｈがＯＦＦの場合には、制御装置２０は、第一〜第四切替えスイッチ１９ｂ〜１９ｅにより選択されたアクチュエータを、第一、第二駆動スイッチ１９ｆ、１９ｇにより選択された方向に駆動させるべく、対応するブーム用、バケット用、アーム用、旋回用の電磁比例弁３１Ａ、３１Ｂ〜３４Ａ、３４Ｂに対してパイロット圧出力の制御信号を出力する（ステップＳ６）。例えば、第一切替えスイッチ１９ｂがＯＮで第一駆動スイッチ１９ｆがＯＮの場合には、ブームシリンダ９を伸長側に駆動させるためのパイロット圧を出力するブーム用電磁比例弁３１Ａに対してパイロット圧出力の制御信号が出力され、第一切替えスイッチ１９ｂがＯＮで第二駆動スイッチ１９ｆがＯＮの場合には、ブームシリンダ９を縮小側に駆動させるためのパイロット圧を出力するブーム用電磁比例弁３１Ｂに対してパイロット圧出力の制御信号が出力される。これにより、第一〜第四切替えスイッチ１９ｂ〜１９ｅにより選択されたアクチュエータが、第一、第二駆動スイッチ１９ｆ、１９ｇにより選択された方向に動作する。

一方、前記ステップＳ５の判断で「ＮＯ」、つまり、インチング用スイッチ１９ｈがＯＮの場合には、制御装置２０は、第一〜第四切替えスイッチ１９ｂ〜１９ｅにより選択されたアクチュエータを、第一、第二駆動スイッチ１９ｆ、１９ｇにより選択された方向にインチング動作させるべく、対応するブーム用、バケット用、アーム用、旋回用の電磁比例弁３１Ａ、３１Ｂ〜３４Ａ、３４Ｂに対し、パイロット圧出力、出力停止を短時間で繰り返すように制御信号を出力する（ステップＳ７）。これにより、第一〜第四切替えスイッチ１９ｂ〜１９ｅにより選択されたアクチュエータが、第一、第二駆動スイッチ１９ｆ、１９ｇにより選択された方向にインチング動作する。

また、前記ステップＳ４の判断で、「ＮＯ」、つまり、第一、第二駆動スイッチ１９ｆ、１９ｇの何れもＯＦＦの場合には、制御装置２０は、ブーム用、バケット用、アーム用、旋回用の電磁比例弁３１Ａ、３１Ｂ〜３４Ａ、３４Ｂに対してパイロット圧出力停止の制御信号を出力する（ステップＳ８）。これにより、アクチュエータが停止中であれば該停止が維持され、動作（インチング動作も含む）中であれば該動作は停止する。

而して、無線遠隔操作器１９の電源スイッチ１９ａがＯＮの場合には、アクチュエータの動作速度を低下させるための速度低下制御が実行されると共に、無線遠隔操作器１９から送信される操作信号に基づいてアクチュエータ（ブームシリンダ９、バケットシリンダ１１、アームシリンダ１０、旋回モータ８）を動作させる遠隔操作を行なうことができるようになっている。

これに対し、無線遠隔操作器１９の電源スイッチ１９ａがＯＦＦの場合、つまり、前記ステップＳ２の判断で「ＮＯ」の場合には、制御装置２０は、ブーム用、バケット用、アーム用、旋回用の電磁比例弁３１Ａ、３１Ｂ〜３４Ａ、３４Ｂに対してパイロット圧出力停止の制御信号を出力する（ステップＳ９）と共に、エンジンコントローラ３９および油圧ポンプ２２の容量可変手段２２ａに対して、前述した速度低下制御が実行されている場合には該速度低下制御を解除するように制御信号を出力する（ステップＳ１０）。つまり、無線遠隔操作器１９の電源スイッチ１９ａがＯＦＦの場合には、アクチュエータの遠隔操作を行なうことはできないと共に、速度低下制御は実行されないようになっている。

叙述の如く構成された本形態において、油圧ショベル１は、ブーム５およびアーム６からなる作業腕の先端部に作業アタッチメントとしてバケット７が脱着自在に装着されていると共に、作業腕の先端部位置を移動させるためのアクチュエータとして旋回モータ８、ブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１が設けられており、さらに、これらアクチュエータを操作するための操作具として左右の操作レバー１３Ｌ、１３Ｒが運転室１２に配設されている。そして、バケット７の脱着作業を行なう場合には、前記アクチュエータを動作させて作業部の先端部をバケット７から離間させたり、バケット７と作業腕の先端部との位置合せをしたりすることになるが、この場合に、運転室１２外で脱着作業を行なう作業員が前記アクチュエータを無線により遠隔操作するための遠隔操作システムが設けられていると共に、該遠隔操作システムは、運転室１２外の作業員が足で操作可能な無線遠隔操作器１９と、該無線遠隔操作器１９から送信される操作信号に基づいてアクチュエータを動作させるための制御信号を出力する制御装置２０とを具備しており、該制御装置２０は、無線遠隔操作器１９の操作信号に基づいてアクチュエータを動作させる場合にアクチュエータの動作速度を低下させるための速度低下制御を行なうことになる。

この結果、運転室１２外でバケット７の脱着作業を行なう作業員が、作業腕の先端部とバケット７とを連結する連結ピン（第一、第二連結ピン１５、１７）やハンマー等の工具を持っていて両手が塞がっていても、足で無線遠隔操作器１９を操作することでアクチュエータを遠隔操作できることになり、而して、運転室１２内でアクチュエータを操作する作業員が不要になって、運転室１２外の作業員一人でバケット７の脱着作業を行なえることになり、脱着作業の人員削減を確実に達成できることになる。しかも、アクチュエータを遠隔操作する場合には、制御装置２０の行なう速度低下制御によりアクチュエータの動作速度が低下するから、足での操作であっても、脱着作業に必要な位置合せ等の微操作を容易に行うことができると共に、不用意にアクチュエータが大きく動いてしまうことを回避できることになる。

さらにこのものにおいて、前記無線遠隔操作器１９は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信機能を有する一方、油圧ショベル１は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈアダプタ１８を着脱自在に装着できる制御機器としてモニタ装置１４を備えており、該モニタ装置１４に装着されたＢｌｕｅｔｏｏｔｈアダプタ１８を介して無線遠隔操作器１９と無線通信できることになる。この結果、油圧ショベル１に予め無線受信装置が設けられていなくても、バケット７の脱着作業を行なうときにモニタ装置１４にＢｌｕｅｔｏｏｔｈアダプタ１８を装着するだけで無線遠隔操作器１９と無線通信できることになる。しかも、前記モニタ装置１４は、機体の状態を表示するために運転室１２に汎用的に配設されるものであり、該モニタ装置１４を有効利用して無線遠隔操作器１９と無線通信できることになると共に、運転室１２に配設されたモニタ装置１４にＢｌｕｅｔｏｏｔｈアダプタ１８を着脱することは容易であって、利便性に優れる。

また、油圧ショベル１は、作業腕の先端部位置を移動させるためのアクチュエータとして旋回モータ８、ブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１の複数のアクチュエータを備えているが、無線遠隔操作器１９には、これら複数のアクチュエータのうち動作させるアクチュエータを何れか一つ選択するための第一〜第四切替えスイッチ１９ｂ〜１９ｅが設けられており、該第一〜第四切替えスイッチ１９ｂ〜１９ｅにより選択された一つのアクチュエータのみを動作させることができる構成になっているから、アクチュエータを遠隔操作する場合の操作が簡単であると共に、作業腕の先端部の動きを作業員が誤り無く確実に予測できることになる。

さらに、前記無線遠隔操作器１９には、アクチュエータをインチング動作させるためのインチング用スイッチ１９ｈが設けられているから、アクチュエータを容易にインチング動作させることができることになり、而して、バケット７と作業腕の先端部との位置合せを容易に行うことができると共に、作業員の操作の負担を軽減することができる。

尚、本発明は上記実施の形態に限定されないことは勿論であって、例えば、上記実施の形態では、無線通信手段としてＢｌｕｅｔｏｏｔｈを用いたが、無線ＬＡＮを用いることもできる。この場合には、無線通信モジュールとして無線ＬＡＮアダプタが用いられる。さらに、上記実施の形態では、無線通信モジュールを着脱自在に装着できる制御機器としてモニタ装置を用いたが、これに限定されることなく、建設機械に設けられている他の制御機器を利用することもできる。また、アクチュエータを動作させるための制御信号を出力する制御装置自体を、無線通信モジュールを着脱自在に装着できる制御機器として兼用することもできる。さらに、本発明は、油圧ショベルに限定されることなく、作業アタッチメントが脱着自在に装着される各種建設機械に実施できる。

本発明は、油圧ショベル等の建設機械において、作業アタッチメントの脱着作業を行なう場合の遠隔操作システムに利用することができる。

１ 油圧ショベル
５ ブーム
６ アーム
７ バケット
８ 旋回モータ
９ ブームシリンダ
１０ アームシリンダ
１１ バケットシリンダ
１２ 運転室
１３ 左右の操作レバー
１４ モニタ装置
１８ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈアダプタ
１９ 無線遠隔操作器
１９ｂ〜１９ｅ 第一〜第四切替えスイッチ
１９ｈ インチング用スイッチ
２０ 制御装置
２１ エンジン
２２ 油圧ポンプ

Claims (5)

1. 作業腕の先端部に脱着自在に装着される作業アタッチメントと、作業腕の先端部位置を移動させるためのアクチュエータと、該アクチュエータを操作するための操作具が配設される運転室とを備えてなる建設機械において、作業アタッチメントの脱着時に運転室外で脱着作業を行なう作業員が前記アクチュエータを無線により遠隔操作するための遠隔操作システムを設けるにあたり、該遠隔操作システムは、運転室外の作業員が足で操作可能な無線遠隔操作器と、該無線遠隔操作器から送信される操作信号に基づいてアクチュエータを動作させるための制御信号を出力する制御装置とを具備し、該制御装置は、無線遠隔操作器の操作信号に基づいてアクチュエータを動作させる場合に該アクチュエータの動作速度を低下させるための速度低下制御を行なうことを特徴とする建設機械の遠隔操作システム。
2. 請求項１において、建設機械は、無線通信モジュールを着脱自在に装着できる制御機器を備え、該制御機器は、装着された無線通信モジュールを介して無線遠隔操作器と無線通信することを特徴とする建設機械の遠隔操作システム。
3. 請求項２において、建設機械の運転室には、機体の状態を表示するモニタ装置が配設されると共に、該モニタ装置を、無線通信モジュールが着脱自在に装着される制御機器として用いたことを特徴とする建設機械の遠隔操作システム。
4. 請求項１乃至３の何れか一項において、建設機械は、作業腕の先端部位置を移動させるためのアクチュエータとして複数のアクチュエータを備えると共に、無線遠隔操作器に、これら複数のアクチュエータのうち動作させるアクチュエータを何れか一つ選択するための選択用操作手段を設け、該選択用操作手段により選択された一つのアクチュエータのみを動作させることができる構成にしたことを特徴とする建設機械の遠隔操作システム。
5. 請求項１乃至４の何れか一項において、無線遠隔操作器に、アクチュエータをインチング動作させるためのインチング用操作手段を設けたことを特徴とする建設機械の遠隔操作システム。