JP2016045674A - Work vehicle - Google Patents

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一雅 芹澤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a work vehicle capable of being driven by remote control without having a plurality of adjacent vehicles interfere with each other even in a place with undulation on the ground.SOLUTION: Each work vehicle includes: a driven arm for work; an own vehicle position sensor 11 for detecting own attitude and outputting as attitude information 11a; an arm position sensor 13 for detecting a position of own driven arm and outputting as arm position information 13a, and a plurality of work vehicles carry out work adjacent to each other. Each work vehicle 1 includes: an obstacle recognition sensor 15 capable of being moved independently for detecting obstacles in the direction of other vehicle 1B and outputting obstacle information 15a; a mutual communication device 17 capable of communicating with the other vehicle; and an interference prevention device 20 for preventing interference between own vehicle 1A and the other vehicle, and outputs a suppression command to stop or decelerate the driven arm and outputting an alarm or the suppression command to other vehicles to a mutual communication device when there is a possibility that other vehicle and own vehicle will interfere.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、複数台が隣接し、作業用の駆動アームで遠隔操作により作業をする作業用車両に関する。   The present invention relates to a work vehicle in which a plurality of vehicles are adjacent to each other and work by remote operation using a work drive arm.

隣接した複数台の作業用車両で同時に作業することは、作業能率を上げる目的で一般に行われている。そのような複数台の作業用車両が安全に作業を進めるためには、互いの干渉を防ぐための機構が必要となる。このような機構は、例えば特許文献１〜３に開示されている。   It is a common practice to work on a plurality of adjacent work vehicles simultaneously for the purpose of improving work efficiency. In order for such a plurality of work vehicles to proceed safely, a mechanism for preventing mutual interference is required. Such a mechanism is disclosed in Patent Documents 1 to 3, for example.

特許文献１には、アーム旋回方向から、アームの動く先の映像にカメラ映像を切り替えることで操縦者がアームと干渉するおそれのある対象の有無をチェックし、干渉を防ぐ干渉防止装置が開示されている。   Patent Document 1 discloses an interference prevention device that checks the presence or absence of an object that may cause the operator to interfere with the arm by switching the camera image from the arm turning direction to the image of the arm movement destination, and prevents interference. ing.

特許文献２には、複数の作業用車両の回転位置を検出するセンサを装備し、旋回範囲を相手側建設機械と干渉しないようにアーム旋回角度範囲を設定し、その範囲から外れるおそれのある位置に近づいた場合に停止または減速処理を行う干渉防止装置が開示されている。   Patent Document 2 is equipped with a sensor that detects the rotational positions of a plurality of work vehicles, sets an arm turning angle range so that the turning range does not interfere with the counterpart construction machine, and a position that may deviate from the range. An interference preventing device that performs a stop or deceleration process when approaching is disclosed.

特許文献３には、複数台のクレーン相互間での衝突の発生をシミュレーションモデルから予想し、その予想結果から複数台のクレーンのそれぞれにおいて警報を発生させるクレーン接近警報装置が開示されている。   Patent Document 3 discloses a crane approach warning device that predicts the occurrence of a collision between a plurality of cranes from a simulation model and generates a warning in each of the plurality of cranes based on the predicted result.

特開２００９−２０２６８９号公報JP 2009-202689 A 特開２０１０−１４３７２７号公報JP 2010-143727 A 特開２００３−１１８９８１号公報JP 2003-118981 A

遠隔操作で駆動する作業用車両に、上述の特許文献１の干渉防止装置を使用すると、遠隔操作で通信遅延が生じる場合、操縦者が画像を見て判断するタイミングが遅くなり、安全確保が不十分となるおそれがあった。   When the interference prevention device of Patent Document 1 described above is used for a work vehicle driven by remote operation, when communication delay occurs by remote operation, the timing at which the operator makes a judgment by looking at the image is delayed, and safety cannot be ensured. There was a risk of becoming sufficient.

また、特許文献２の干渉防止装置を遠隔操作で駆動する作業用車両に使用する場合は互いの位置や方位が正確に計測されている必要がある。しかし地面の起伏がある現場で移動する車両が正確な位置を短時間で把握するのは困難である。
また複数台の作業用車両のそれぞれのアームを相手と干渉するおそれのある空間に移動させる場合、その干渉防止装置を解除しなければならないため、安全にその空間を駆動させるのは困難であった。 Moreover, when using the interference prevention apparatus of patent document 2 for the working vehicle driven by remote control, it is necessary for the mutual position and direction to be measured correctly. However, it is difficult for a vehicle moving on the ground with undulations to grasp the exact position in a short time.
In addition, when moving each arm of a plurality of work vehicles to a space that may interfere with the opponent, it is difficult to drive the space safely because the interference prevention device must be released. .

また特許文献３のクレーン接近警報装置は、ＧＰＳ等の位置検出装置で得た情報のみを使用してシミュレーションモデルを構築しており、設置位置が固定されているクレーンに使用されている。しかし、このクレーン接近警報装置を移動可能な作業用車両に使用した場合、複数の位置情報のうち一つでも取得が遅れたり、複数の位置情報を取得する時間がずれたりするだけで、車両の姿勢を誤って認識する可能性がある。そのため、このクレーン接近警報装置を、移動可能な作業用車両に使用するには、安全面で問題があった。   Moreover, the crane approach warning apparatus of patent document 3 has constructed the simulation model only using the information obtained with position detection apparatuses, such as GPS, and is used for the crane by which the installation position is being fixed. However, when this crane approach warning device is used for a movable work vehicle, the acquisition of even one of the plurality of position information is delayed or the time for acquiring the plurality of position information is deviated. There is a possibility of misrecognizing the posture. Therefore, there has been a problem in terms of safety when using this crane approach alarm device for a movable work vehicle.

本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、地面の起伏がある場所であっても隣接した複数台が互いに干渉せずに遠隔操作で駆動することができる作業用車両を提供することにある。   The present invention has been developed to solve the above-described problems. That is, an object of the present invention is to provide a working vehicle that can be driven by remote control without causing interference between adjacent vehicles even in places where there is undulations on the ground.

本発明によれば、作業用の駆動アームと、
前記駆動アームを遠隔操作させる操作信号を受信する操作用通信装置と、
自身の姿勢を検出し自身の姿勢情報として出力する自車両位置センサと、
自身の前記駆動アームの位置を検出し自身のアーム位置情報として出力するアーム位置センサと、をそれぞれが備え、互いに隣接して前記作業を行う複数の作業用車両であって、
各作業用車両は、独立して移動可能であり、他車両の方向の障害物を検出しその障害物情報を出力する障害物認識センサと、
前記他車両と通信可能な相互通信装置と、
自車両と前記他車両との干渉を防止する干渉防止装置と、を備え、
前記他車両と前記自車両とが干渉する可能性がある場合には前記駆動アームの駆動を停止または減速する旨の抑制指令を前記自車両へ出力し、前記他車両への警報もしくは前記抑制指令を前記相互通信装置へ出力する、ことを特徴とする作業用車両が提供される。 According to the present invention, a working drive arm;
An operation communication device for receiving an operation signal for remotely operating the drive arm;
A vehicle position sensor that detects its own posture and outputs it as its own posture information;
A plurality of work vehicles that each include an arm position sensor that detects the position of the drive arm and outputs the position as its own arm position information, and performs the work adjacent to each other,
Each work vehicle is independently movable, detects obstacles in the direction of other vehicles, and outputs obstacle information, and obstacle recognition sensors
An intercommunication device capable of communicating with the other vehicle;
An interference prevention device for preventing interference between the host vehicle and the other vehicle,
When there is a possibility that the other vehicle and the host vehicle interfere with each other, a suppression command to stop or decelerate driving of the drive arm is output to the host vehicle, and an alarm or the suppression command to the other vehicle is output. Is output to the mutual communication device. A working vehicle is provided.

また前記干渉防止装置は、前記自車両の前記姿勢情報及び前記アーム位置情報と前記操作信号とから前記自車両の前記駆動アームの位置を予測しその予測値を前記自車両のアーム位置予測値として出力するアーム動作モデルと、
前記障害物情報と前記他車両から受信した前記他車両の前記アーム位置予測値とから前記他車両の前記駆動アームの位置を同定しその同定結果を出力するアーム位置同定処理部と、
前記同定結果と前記自車両の前記アーム位置予測値とから前記他車両と前記自車両との位置関係を算出し前記他車両と前記自車両とが干渉する可能性の有無を検査する干渉チェック部と、を有する。 The interference prevention device predicts the position of the drive arm of the host vehicle from the attitude information of the host vehicle, the arm position information, and the operation signal, and uses the predicted value as the predicted arm position of the host vehicle. Arm movement model to output,
An arm position identification processing unit that identifies the position of the drive arm of the other vehicle from the obstacle information and the predicted arm position of the other vehicle received from the other vehicle, and outputs the identification result;
An interference check unit that calculates the positional relationship between the other vehicle and the host vehicle from the identification result and the predicted arm position of the host vehicle and checks whether or not the other vehicle and the host vehicle interfere with each other. And having.

もしくは前記相互通信装置は、前記自車両の前記障害物認識センサから出力された前記障害物情報を他車両へ送信し、他車両の前記障害物認識センサから出力された前記障害物情報を受信し、
前記作業用車両は、自車両の前記障害物認識センサから出力された前記障害物情報と前記相互通信装置を介して他車両から受信した前記障害物情報とを入力し重ね合わせ複合障害物情報として出力する障害物情報処理装置、を備え、
前記干渉防止装置は、前記自車両の前記姿勢情報及び前記アーム位置情報と前記操作信号とから前記自車両の前記駆動アームの位置を予測しその予測値を前記自車両のアーム位置予測値として出力するアーム動作モデルと、
前記複合障害物情報と前記他車両から受信した前記他車両の前記アーム位置予測値とから前記他車両の前記駆動アームの位置を同定しその同定結果を出力するアーム位置同定処理部と、
前記同定結果と前記自車両の前記アーム位置予測値とから前記他車両と前記自車両との位置関係を算出し前記他車両と前記自車両とが干渉する可能性の有無を検査する干渉チェック部と、を有する。 Alternatively, the mutual communication device transmits the obstacle information output from the obstacle recognition sensor of the host vehicle to another vehicle and receives the obstacle information output from the obstacle recognition sensor of the other vehicle. ,
The working vehicle inputs the obstacle information output from the obstacle recognition sensor of the own vehicle and the obstacle information received from another vehicle via the mutual communication device, and superimposes it as composite obstacle information. An obstacle information processing device for outputting,
The interference prevention device predicts the position of the drive arm of the host vehicle from the attitude information of the host vehicle, the arm position information, and the operation signal, and outputs the predicted value as an arm position predicted value of the host vehicle. Arm movement model to
An arm position identification processing unit that identifies the position of the drive arm of the other vehicle from the complex obstacle information and the predicted arm position of the other vehicle received from the other vehicle, and outputs the identification result;
An interference check unit that calculates the positional relationship between the other vehicle and the host vehicle from the identification result and the predicted arm position of the host vehicle and checks whether or not the other vehicle and the host vehicle interfere with each other. And having.

また前記障害物認識センサは、他車両の形状やその周辺の障害物を計測しその三次元形状を把握するレーザレンジファインダである。   The obstacle recognition sensor is a laser range finder that measures the shape of another vehicle and obstacles around the vehicle and grasps its three-dimensional shape.

また前記駆動アームを駆動するアクチュエータと、
前記駆動アームの駆動を制御するアクチュエータ制御部と、を備え、
前記アクチュエータ制御部は、前記相互通信装置を介して前記他車両から出力された前記警報もしくは前記抑制指令を受信したときは、前記駆動アームの前記駆動を停止または減速する。 An actuator for driving the drive arm;
An actuator control unit for controlling the drive of the drive arm,
The actuator control unit stops or decelerates the driving of the driving arm when receiving the warning or the suppression command output from the other vehicle via the mutual communication device.

また前記駆動アームを駆動するアクチュエータと、
前記駆動アームの駆動を制御するアクチュエータ制御部と、を備え、
前記干渉チェック部は、前記他車両と前記自車両とが干渉する前記可能性が無い場合には前記操作信号に基づく前記駆動アームの動作を許可する旨の動作継続許可信号を前記相互通信装置と前記アクチュエータ制御部とに出力する。 An actuator for driving the drive arm;
An actuator control unit for controlling the drive of the drive arm,
The interference check unit, when there is no possibility that the other vehicle and the host vehicle interfere with each other, sends an operation continuation permission signal for permitting the operation of the drive arm based on the operation signal to the mutual communication device. Output to the actuator controller.

また前記相互通信装置を介して前記他車両から出力された前記動作継続許可信号を受信したときは、前記駆動アームの前記駆動を継続する。   When the operation continuation permission signal output from the other vehicle is received via the mutual communication device, the drive of the drive arm is continued.

また前記作業用車両の本体と前記駆動アームとにＧＰＳを備え、
前記姿勢情報と前記アーム位置情報とは、ＧＰＳにより得られる位置情報に基づき算出される。 The main body of the working vehicle and the drive arm are equipped with GPS,
The posture information and the arm position information are calculated based on position information obtained by GPS.

前記操作用通信装置は、前記操作信号を送信する操縦装置に前記複合障害物情報を送信する。   The operation communication device transmits the complex obstacle information to a control device that transmits the operation signal.

上述した本発明の作業用車両によれば、作業用車両を遠隔操作する際に通信遅延時間に関係なく停止または減速動作をするため、早急な状況判断が可能であり、作業用車両同士の干渉を防いで安全に作業用車両の駆動アームを駆動できる。また本発明の作業用車両は、自車両位置センサやアーム位置センサで得た情報だけでなく、他車両の方向の障害物を検出して得た障害物情報を使用して干渉の可能性を検査するので、確実な状況判断が可能であり、作業用車両同士の干渉を防いで安全に作業用車両の駆動アームを駆動できる。
すなわち本発明の作業用車両は、障害物認識センサを備えることにより、自車両位置センサやアーム位置センサの検出がたとえ遅くなったとしても、他車両（相手車両）の位置や姿勢、及びその周辺の障害物について障害物認識センサで正確に検出することができ、干渉を未然に防ぐことができる。そのため複数の作業用車両が互いに移動したとしても、互いの作業用車両の位置関係を把握することができる。 According to the above-described working vehicle of the present invention, when the working vehicle is remotely operated, the operation is stopped or decelerated regardless of the communication delay time, so that it is possible to quickly determine the situation, and interference between the working vehicles. It is possible to drive the drive arm of the work vehicle safely. In addition, the work vehicle according to the present invention uses the obstacle information obtained by detecting the obstacle in the direction of the other vehicle as well as the information obtained by the own vehicle position sensor and the arm position sensor. Since the inspection is performed, it is possible to make a reliable determination of the situation, and it is possible to safely drive the drive arm of the work vehicle while preventing interference between the work vehicles.
That is, the work vehicle of the present invention includes the obstacle recognition sensor, so that even if the detection of the own vehicle position sensor or the arm position sensor is delayed, the position and posture of the other vehicle (the partner vehicle) and its surroundings The obstacle can be accurately detected by the obstacle recognition sensor, and interference can be prevented in advance. Therefore, even if a plurality of work vehicles move to each other, the positional relationship between the work vehicles can be grasped.

また各作業用車両が自車両へ抑制指令を出力し、警報もしくは抑制指令を他車両へ出力するので、たとえ自車両の作業領域と他車両の作業領域とが重なっていても、互いの駆動アームを干渉させずにその作業領域を双方の車両が作業することができる。   In addition, since each work vehicle outputs a suppression command to the own vehicle and outputs an alarm or suppression command to the other vehicle, even if the work area of the own vehicle and the work area of the other vehicle overlap, Both vehicles can work in the work area without causing interference.

本発明の作業用車両の斜視図である。It is a perspective view of the working vehicle of this invention. 本発明の第１実施形態の作業用車両のシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of a work vehicle according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態の作業用車両の動作フローチャートである。It is an operation | movement flowchart of the working vehicle of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態と第２実施形態の作業用車両の動作フローチャートである。It is an operation | movement flowchart of the working vehicle of 1st Embodiment and 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態の作業用車両のシステム構成図である。It is a system block diagram of the working vehicle of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態の作業用車両の動作フローチャートである。It is an operation | movement flowchart of the working vehicle of 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

（第１実施形態）
図１は、本発明の作業用車両１の斜視図であり、図２は、本発明の第１実施形態の作業用車両１のシステム構成図である。 (First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of a work vehicle 1 according to the present invention, and FIG. 2 is a system configuration diagram of the work vehicle 1 according to the first embodiment of the present invention.

本発明の作業用車両１は、互いに隣接して作業を行う複数の作業用車両である。図１に示す作業用車両１の台数は２台であるが、それに限らず３台以上でもよい。本発明の作業用車両１は、それぞれの車両１について遠隔操縦者が別個に操縦する遠隔操作用の作業用車両である。しかしそれに限らず作業用車両１は自動操縦される作業用車両でもよい。
また作業用車両１は、キャタビラ式、もしくはクローラ式のバックホウ又はクレーン、等であることが好ましい。 The work vehicle 1 of the present invention is a plurality of work vehicles that perform work adjacent to each other. Although the number of working vehicles 1 shown in FIG. 1 is two, the number is not limited to three and may be three or more. The work vehicle 1 of the present invention is a work vehicle for remote operation that is remotely operated by a remote operator for each vehicle 1. However, the work vehicle 1 is not limited thereto, and may be a work vehicle that is automatically steered.
The work vehicle 1 is preferably a caterpillar type or a crawler type backhoe or crane.

また各作業用車両１は、独立して移動可能であり、駆動アーム３、アクチュエータ５、アクチュエータ制御部７を備える。さらに本発明の作業用車両１は、操作用通信装置９、自車両位置センサ１１、アーム位置センサ１３、障害物認識センサ１５、相互通信装置１７、及び干渉防止装置２０を備える。また作業用車両１は、作業用車両１の本体と駆動アーム３とにＧＰＳ１９を備えてもよい。   Each work vehicle 1 can move independently, and includes a drive arm 3, an actuator 5, and an actuator control unit 7. Further, the work vehicle 1 of the present invention includes an operation communication device 9, a host vehicle position sensor 11, an arm position sensor 13, an obstacle recognition sensor 15, a mutual communication device 17, and an interference prevention device 20. The work vehicle 1 may include a GPS 19 on the main body of the work vehicle 1 and the drive arm 3.

駆動アーム３は、作業用車両１が作業に使用する作業用の駆動アームである。作業は、掘削、運搬、吊上げ、等、駆動アーム３を使用して出来る作業であればいかなるものでもよい。   The drive arm 3 is a work drive arm used by the work vehicle 1 for work. The work may be any work that can be performed using the drive arm 3 such as excavation, transportation, and lifting.

アクチュエータ５は、駆動アーム３を駆動するアクチュエータである。アクチュエータ５は、油圧シリンダ、空圧シリンダ、水圧シリンダ、電動シリンダのいずれでもよく、またその他のアクチュエータでもよい。   The actuator 5 is an actuator that drives the drive arm 3. The actuator 5 may be any of a hydraulic cylinder, a pneumatic cylinder, a hydraulic cylinder, and an electric cylinder, and may be other actuators.

アクチュエータ制御部７は、アクチュエータ５を制御する制御装置である。またアクチュエータ制御部７は、相互通信装置１７を介して他車両１Ｂから出力された警報もしくは抑制指令２７ａを受信したときに、駆動アーム３の駆動を停止または減速する。
またアクチュエータ制御部７は、相互通信装置１７を介して他車両１Ｂから出力された動作継続許可信号２７ｂを受信したときには、駆動アーム３の駆動を継続する。 The actuator control unit 7 is a control device that controls the actuator 5. The actuator controller 7 stops or decelerates driving of the drive arm 3 when receiving an alarm or suppression command 27a output from the other vehicle 1B via the mutual communication device 17.
Further, when the actuator control unit 7 receives the operation continuation permission signal 27b output from the other vehicle 1B via the mutual communication device 17, the actuator control unit 7 continues to drive the drive arm 3.

操作用通信装置９は、駆動アーム３を遠隔操作させる操作信号９ａを受信する。本発明の作業用車両１の遠隔操縦者は、作業用車両１毎に少なくとも１名ずつ配置され、各遠隔操縦者が担当の作業用車両１を操縦する。そのため、例えば自車両１Ａに送信される操作信号９ａと他車両１Ｂに送信される操作信号９ａとは、異なる。遠隔操縦者は、作業用車両１から離れた位置に設置される操縦装置９ｂから操作用通信装置９に操作信号９ａを送信する。
また操作用通信装置９は、自車両位置センサ１１、アーム位置センサ１３、障害物認識センサ１５で検出した情報（姿勢情報１１ａ、アーム位置情報１３ａ、障害物情報１５ａ）、または干渉チェック部２７から出力された後述する抑制指令２７ａもしくは動作継続許可信号２７ｂを操縦装置９ｂへ送信してもよい。 The operation communication device 9 receives an operation signal 9 a for remotely operating the drive arm 3. At least one remote operator of the work vehicle 1 according to the present invention is arranged for each work vehicle 1, and each remote operator controls the work vehicle 1 in charge. Therefore, for example, the operation signal 9a transmitted to the host vehicle 1A is different from the operation signal 9a transmitted to the other vehicle 1B. The remote pilot transmits an operation signal 9 a to the operation communication device 9 from the control device 9 b installed at a position away from the work vehicle 1.
Further, the operation communication device 9 receives information (posture information 11a, arm position information 13a, obstacle information 15a) detected by the own vehicle position sensor 11, the arm position sensor 13, and the obstacle recognition sensor 15, or the interference check unit 27. An output later-described suppression command 27a or operation continuation permission signal 27b may be transmitted to the control device 9b.

自車両位置センサ１１は、自身の姿勢（すなわち自身の車両の姿勢）を検出し、それを自身の姿勢情報１１ａとして出力する。本発明の自車両位置センサ１１は、方位磁石のような磁気センサを有していることが好ましい。または本発明の自車両位置センサ１１は、離れた位置やアーム上に２台以上のＧＰＳ１９を有し、それらのＧＰＳ１９で検出した位置情報に基づいて自車両１Ａの姿勢を検出してもよい。もしくは本発明の自車両位置センサ１１は、位置情報に加え方向も検出できるＧＰＳ１９を有していてもよい。つまり姿勢情報１１ａは、ＧＰＳ１９により得られる位置情報に基づき算出されてもよい。
それにより、本発明の自車両位置センサ１１は、自車両１Ａが向く方位や傾きを複数の位置情報の相対距離から求めることができる。 The own vehicle position sensor 11 detects its own posture (that is, its own vehicle posture) and outputs it as its own posture information 11a. The host vehicle position sensor 11 of the present invention preferably has a magnetic sensor such as a compass. Alternatively, the host vehicle position sensor 11 of the present invention may have two or more GPS 19 on a remote position or on an arm, and may detect the attitude of the host vehicle 1A based on position information detected by the GPS 19. Or the own vehicle position sensor 11 of this invention may have GPS19 which can detect a direction in addition to position information. That is, the posture information 11a may be calculated based on position information obtained by the GPS 19.
As a result, the host vehicle position sensor 11 of the present invention can determine the azimuth and inclination of the host vehicle 1A from the relative distances of the plurality of position information.

アーム位置センサ１３は、自身の駆動アーム３の位置や角度を検出し自身のアーム位置情報１３ａとして出力する。アーム位置情報１３ａは、ＧＰＳ１９により得られる位置情報に基づき算出されてもよい。   The arm position sensor 13 detects the position and angle of its own drive arm 3 and outputs it as its own arm position information 13a. The arm position information 13a may be calculated based on position information obtained by the GPS 19.

障害物認識センサ１５は、自車両１Ａに隣接する作業用車両１である他車両１Ｂの方向の障害物Ｃを検出しその障害物情報１５ａを出力する。
すなわち障害物認識センサ１５は、他車両１Ｂの形状やその周辺の障害物Ｃをレーザレンジファインダで計測し、その三次元形状を把握することで、ＧＰＳ１９の誤差を補足する。後述する干渉チェック部２７は、姿勢情報１１ａ、アーム位置情報１３ａ、及び操作信号９ａから導き出したアーム位置予測値２３ａと障害物情報１５ａから干渉の有無を検査する。 The obstacle recognition sensor 15 detects the obstacle C in the direction of the other vehicle 1B that is the work vehicle 1 adjacent to the host vehicle 1A, and outputs the obstacle information 15a.
That is, the obstacle recognition sensor 15 supplements the error of the GPS 19 by measuring the shape of the other vehicle 1B and the surrounding obstacle C with the laser range finder and grasping the three-dimensional shape thereof. The interference check unit 27 to be described later inspects the presence / absence of interference from the posture information 11a, the arm position information 13a, and the predicted arm position value 23a derived from the operation signal 9a and the obstacle information 15a.

言い換えると、本発明の作業用車両１は、自車両位置センサ１１及びアーム位置センサ１３で検出する情報と障害物認識センサ１５で検出する情報とで自車両１Ａの周辺の位置情報や障害物情報１５ａをダブルチェックしている。
なお、障害物情報１５ａは、例えば、レーザレンジファインダで計測した他車両１Ｂの形状の三次元形状やその周辺の障害物Ｃの三次元形状等の三次元データを含んでもよい。 In other words, the work vehicle 1 according to the present invention includes position information and obstacle information around the own vehicle 1 </ b> A based on information detected by the own vehicle position sensor 11 and arm position sensor 13 and information detected by the obstacle recognition sensor 15. Double check 15a.
The obstacle information 15a may include, for example, three-dimensional data such as the three-dimensional shape of the other vehicle 1B measured by the laser range finder and the three-dimensional shape of the obstacle C in the vicinity thereof.

本発明の作業用車両１は、障害物認識センサ１５を備えることにより、ＧＰＳ１９等による位置情報の検出がたとえ遅くなったとしても、他車両１Ｂ（相手車両）の位置や姿勢、及びその周辺の障害物Ｃについて正確に検出することができる。そのため複数の作業用車両１が互いに移動したとしても、互いの作業用車両１の位置関係を把握することができる。
また、地面の起伏がある現場で一方の作業用車両１が傾いたとしても、その傾いた状態で障害物認識センサ１５が障害物情報１５ａを取得するため、傾いた作業用車両１にとって正確な周辺の障害物情報１５ａを得ることができる。 The working vehicle 1 of the present invention includes the obstacle recognition sensor 15, so that the position and posture of the other vehicle 1 </ b> B (the partner vehicle) and the surroundings of the other vehicle 1 </ b> B (even if the other vehicle 1 </ b> B) is delayed The obstacle C can be accurately detected. Therefore, even if a plurality of work vehicles 1 move relative to each other, the positional relationship between the work vehicles 1 can be grasped.
Even if one of the work vehicles 1 is tilted at a site with undulations on the ground, the obstacle recognition sensor 15 acquires the obstacle information 15a in the tilted state, which is accurate for the tilted work vehicle 1. The surrounding obstacle information 15a can be obtained.

相互通信装置１７は、他車両１Ｂと通信可能な通信装置である。通信方法は無線が好ましい。   The mutual communication device 17 is a communication device capable of communicating with the other vehicle 1B. The communication method is preferably wireless.

干渉防止装置２０は、自車両１Ａと他車両１Ｂとの干渉を防止する装置であり、アーム動作モデル２３、アーム位置同定処理部２５、及び干渉チェック部２７を有する。   The interference prevention device 20 is a device that prevents interference between the host vehicle 1A and the other vehicle 1B, and includes an arm motion model 23, an arm position identification processing unit 25, and an interference check unit 27.

アーム動作モデル２３は、自車両１Ａの姿勢情報１１ａ及びアーム位置情報１３ａと操作信号９ａとから自車両１Ａの駆動アーム３の位置を逐一（例えば１０ミリ秒ごとに）予測しその予測値を自車両１Ａのアーム位置予測値２３ａとして逐一（例えば１０ミリ秒ごとに）出力する。   The arm motion model 23 predicts the position of the driving arm 3 of the host vehicle 1A one by one (for example, every 10 milliseconds) from the posture information 11a and arm position information 13a of the host vehicle 1A and the operation signal 9a, and the predicted value is automatically determined. It outputs one by one (for example, every 10 milliseconds) as the predicted arm position 23a of the vehicle 1A.

アーム位置同定処理部２５は、障害物情報１５ａと他車両１Ｂから受信した他車両１Ｂのアーム位置予測値２３ａとから他車両１Ｂの駆動アーム３の位置を同定しその同定結果２５ａを出力する。   The arm position identification processing unit 25 identifies the position of the drive arm 3 of the other vehicle 1B from the obstacle information 15a and the predicted arm position 23a of the other vehicle 1B received from the other vehicle 1B, and outputs the identification result 25a.

干渉チェック部２７は、同定結果２５ａと自車両１Ａのアーム位置予測値２３ａとから他車両１Ｂと自車両１Ａとの位置関係を算出し他車両１Ｂと自車両１Ａとが干渉する可能性の有無を検査する。   The interference check unit 27 calculates the positional relationship between the other vehicle 1B and the host vehicle 1A from the identification result 25a and the predicted arm position value 23a of the host vehicle 1A, and whether or not there is a possibility that the other vehicle 1B and the host vehicle 1A interfere with each other. Inspect.

また干渉チェック部２７は、他車両１Ｂと自車両１Ａとが干渉する可能性がある場合には駆動アーム３の駆動を停止または減速する旨の抑制指令２７ａを自車両１Ａのアクチュエータ制御部７に出力し、他車両１Ｂへの警報もしくは抑制指令２７ａを相互通信装置１７へ出力する。   In addition, when there is a possibility that the other vehicle 1B and the host vehicle 1A interfere with each other, the interference check unit 27 sends a suppression command 27a to stop or decelerate the drive arm 3 to the actuator control unit 7 of the host vehicle 1A. And outputs an alarm or suppression command 27a to the other vehicle 1B to the mutual communication device 17.

反対に他車両１Ｂと自車両１Ａとが干渉する可能性が無い場合には、干渉チェック部２７は、操作信号９ａに基づく駆動アーム３の動作を許可する旨の動作継続許可信号２７ｂを相互通信装置１７とアクチュエータ制御部７とに出力する。   On the contrary, when there is no possibility that the other vehicle 1B and the host vehicle 1A interfere with each other, the interference check unit 27 communicates an operation continuation permission signal 27b for permitting the operation of the drive arm 3 based on the operation signal 9a. Output to the device 17 and the actuator controller 7.

このように本発明の作業用車両１は障害物認識センサ１５を備えることにより、移動する他車両１Ｂに対して位置計測に時間をかけることなく精度良い干渉チェックが可能である。
また本発明の作業用車両１は、他車両１Ｂから受信した他車両１Ｂの姿勢情報１１ａとアーム位置情報１３ａだけに頼るのではなく、障害物認識センサ１５で自車両１Ａ独自に検出した障害物情報１５ａをも使用して他車両１Ｂからの情報をダブルチェックする。そのため、自車両１Ａを主体としたときの他車両１Ｂの駆動アーム３の位置を正確かつ早急に把握することができ安全性が向上する。 As described above, the work vehicle 1 of the present invention includes the obstacle recognition sensor 15, so that it is possible to accurately check the interference with the moving other vehicle 1 </ b> B without taking time for position measurement.
Further, the working vehicle 1 of the present invention does not rely only on the posture information 11a and arm position information 13a of the other vehicle 1B received from the other vehicle 1B, but the obstacle detected by the obstacle recognition sensor 15 independently of the host vehicle 1A. The information from the other vehicle 1B is double checked using the information 15a. Therefore, the position of the drive arm 3 of the other vehicle 1B when the host vehicle 1A is the main body can be grasped accurately and quickly, and safety is improved.

また本発明の作業用車両１は、他車両１Ｂから受信したアーム位置予測値２３ａと、自車両１Ａが独自に他車両１Ｂとその周辺を監視して得た障害物情報１５ａとから、他車両１Ｂの駆動アーム３の位置を同定する。そしてその同定結果２５ａと自車両１Ａのアーム位置予測値２３ａとから自車両１Ａと他車両１Ｂとが干渉する可能性の有無を検査した上で駆動アーム３を作動させる。この作業を、複数の作業用車両１がそれぞれに行うことにより、複数の作業用車両１が干渉するおそれのある空間を作業する場合でも、従来の作業用車両のように干渉防止機能を解除する必要も無く、安全に作動することができる。   Further, the working vehicle 1 of the present invention is based on the predicted arm position 23a received from the other vehicle 1B and the obstacle information 15a obtained by the own vehicle 1A independently monitoring the other vehicle 1B and its surroundings. The position of the drive arm 3 of 1B is identified. Then, the drive arm 3 is operated after checking the possibility of interference between the host vehicle 1A and the other vehicle 1B from the identification result 25a and the predicted arm position 23a of the host vehicle 1A. By performing this work for each of the plurality of work vehicles 1, even when working in a space where the plurality of work vehicles 1 may interfere, the interference prevention function is released as in the conventional work vehicle. It is not necessary and can operate safely.

また本発明の作業用車両１は、それぞれの作業用車両１が自律的に干渉する可能性の有無を検査し、駆動アーム３を停止又は減速するので、たとえ相互通信装置１７に通信遅延が発生した場合でも、安全を確保することができる。   In addition, the work vehicle 1 of the present invention inspects whether each work vehicle 1 autonomously interferes and stops or decelerates the drive arm 3, so that a communication delay occurs even in the mutual communication device 17. Even in this case, safety can be ensured.

また互いに隣接して作業を行う複数の作業用車両１が情報をやり取りするので、たとえ１つの作業用車両１のセンサ（自車両位置センサ１１、アーム位置センサ１３、もしくは障害物認識センサ１５）や干渉防止装置２０が不動作をおこした場合でも、他の作業用車両１のセンサや干渉防止装置２０が補うことで互いに安全に操作を続けることができる。   In addition, since a plurality of work vehicles 1 that perform work adjacent to each other exchange information, even if the sensor of the work vehicle 1 (the own vehicle position sensor 11, the arm position sensor 13, or the obstacle recognition sensor 15), Even when the interference prevention device 20 does not operate, the sensors of the other work vehicles 1 and the interference prevention device 20 can supplement each other to continue the operation safely.

次に図２〜図４を使用して、本発明の第１実施形態の作業用車両１の動作について説明する。
図３は、本発明の第１実施形態の作業用車両１の動作フローチャートである。図４は、本発明の第１実施形態と第２実施形態の作業用車両１の動作フローチャートである。図３はＳ１〜Ｓ７までを説明する動作フローチャートであり、図４はＳ７〜Ｓ１５までを説明する動作フローチャートである。 Next, operation | movement of the working vehicle 1 of 1st Embodiment of this invention is demonstrated using FIGS.
FIG. 3 is an operation flowchart of the work vehicle 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is an operation flowchart of the work vehicle 1 according to the first embodiment and the second embodiment of the present invention. FIG. 3 is an operation flowchart for explaining S1 to S7, and FIG. 4 is an operation flowchart for explaining S7 to S15.

Ｓ１ まず、複数台の作業用車両１の相互通信装置１７が、互いに周囲の他車両１Ｂと通信を確立する。そして通信が確立すると、相互通信装置１７からその旨の信号をアーム動作モデル２３と障害物認識センサ１５とに出力する。 S1 First, the mutual communication devices 17 of the plurality of work vehicles 1 establish communication with the surrounding other vehicle 1B. When communication is established, a signal to that effect is output from the mutual communication device 17 to the arm motion model 23 and the obstacle recognition sensor 15.

Ｓ２ 障害物認識センサ１５は、周囲の作業用車両１との通信が確立した旨の信号を相互通信装置１７から入力すると他車両１Ｂの方向にある周囲の障害物Ｃを検出し、その障害物情報１５ａをアーム位置同定処理部２５に出力する。 S2 The obstacle recognition sensor 15 detects the obstacle C in the direction of the other vehicle 1B when the signal indicating that the communication with the surrounding work vehicle 1 is established is input from the mutual communication device 17, and the obstacle. The information 15a is output to the arm position identification processing unit 25.

Ｓ３ 一方、周囲の作業用車両１との通信が確立した旨の信号をアーム動作モデル２３が受信すると、アーム動作モデル２３が自車両１Ａの駆動アーム３の位置を予測する。その駆動アーム３の位置の予測は、操作用通信装置９を介して入力された遠隔操縦者の操作信号９ａ、自車両位置センサ１１から入力される姿勢情報１１ａ、及びアーム位置センサ１３から入力されるアーム位置情報１３ａに基づいてなされる。そしてアーム動作モデル２３は、その予測値を自車両１Ａのアーム位置予測値２３ａとして、相互通信装置１７と（Ｓ３ａ）、干渉チェック部２７とに（Ｓ３ｂ）、出力する。 S3 On the other hand, when the arm operation model 23 receives a signal indicating that communication with the surrounding work vehicle 1 has been established, the arm operation model 23 predicts the position of the drive arm 3 of the host vehicle 1A. The prediction of the position of the drive arm 3 is input from the remote operator's operation signal 9 a input via the operation communication device 9, attitude information 11 a input from the own vehicle position sensor 11, and arm position sensor 13. Based on the arm position information 13a. Then, the arm motion model 23 outputs the predicted value as the arm position predicted value 23a of the host vehicle 1A to the mutual communication device 17 (S3a) and the interference check unit 27 (S3b).

Ｓ４ アーム位置予測値２３ａを受信した相互通信装置１７は、そのアーム位置予測値２３ａを他車両１Ｂの相互通信装置１７に送信する。 S4 The mutual communication device 17 that has received the predicted arm position value 23a transmits the predicted arm position value 23a to the mutual communication device 17 of the other vehicle 1B.

Ｓ５ 同様に相互通信装置１７は、他車両１Ｂのアーム動作モデル２３から出力された他車両１Ｂのアーム位置予測値２３ａを受信し、アーム位置同定処理部２５に出力する。 S5 Similarly, the mutual communication device 17 receives the arm position predicted value 23a of the other vehicle 1B output from the arm operation model 23 of the other vehicle 1B, and outputs it to the arm position identification processing unit 25.

Ｓ６ 次に、アーム位置同定処理部２５は、他車両１Ｂのアーム動作モデル２３から出力されたアーム位置予測値２３ａと自車両１Ａの障害物認識センサ１５から出力された障害物情報１５ａとから他車両１Ｂの駆動アーム３の位置を同定しその同定結果２５ａを干渉チェック部２７に出力する。 S6 Next, the arm position identification processing unit 25 performs other processing based on the predicted arm position value 23a output from the arm motion model 23 of the other vehicle 1B and the obstacle information 15a output from the obstacle recognition sensor 15 of the host vehicle 1A. The position of the drive arm 3 of the vehicle 1B is identified, and the identification result 25a is output to the interference check unit 27.

Ｓ７ その後、干渉チェック部２７は、自車両１Ａのアーム動作モデル２３から出力されたアーム位置予測値２３ａとアーム位置同定処理部２５から出力された同定結果２５ａとに基づき、自車両１Ａと他車両１Ｂとの位置関係を算出する。 S7 After that, the interference check unit 27 determines that the host vehicle 1A and other vehicles are based on the predicted arm position 23a output from the arm motion model 23 of the host vehicle 1A and the identification result 25a output from the arm position identification processing unit 25. The positional relationship with 1B is calculated.

Ｓ８ そして干渉チェック部２７は、自車両１Ａと他車両１Ｂとが干渉する可能性があるか否かについて検査する。 S8 Then, the interference check unit 27 inspects whether or not the own vehicle 1A and the other vehicle 1B may interfere with each other.

Ｓ９ 自車両１Ａと他車両１Ｂが干渉する可能性がある場合、干渉チェック部２７は、抑制指令２７ａをアクチュエータ制御部７に出力し、駆動アーム３の駆動を停止または減速させる。 S9 When there is a possibility that the host vehicle 1A and the other vehicle 1B interfere with each other, the interference check unit 27 outputs a suppression command 27a to the actuator control unit 7, and stops or decelerates driving of the drive arm 3.

Ｓ１０ また、自車両１Ａと他車両１Ｂが干渉する可能性がある場合、干渉チェック部２７はＳ９と同様に他車両１Ｂへの警報もしくは抑制指令２７ａを相互通信装置１７へ出力する。 S10 When there is a possibility that the host vehicle 1A and the other vehicle 1B interfere with each other, the interference check unit 27 outputs an alarm or suppression command 27a to the other vehicle 1B to the mutual communication device 17 as in S9.

Ｓ１１ そして自車両１Ａから警報もしくは抑制指令２７ａを受信した他車両１Ｂの相互通信装置１７は、抑制指令２７ａを他車両１Ｂのアクチュエータ制御部７に出力する。そして相互通信装置１７を介して自車両１Ａから出力された警報もしくは抑制指令２７ａを受信した他車両１Ｂのアクチュエータ制御部７は、駆動アーム３の駆動を停止または減速させる。 S11 The intercommunication device 17 of the other vehicle 1B that has received the warning or the suppression command 27a from the host vehicle 1A outputs the suppression command 27a to the actuator control unit 7 of the other vehicle 1B. Then, the actuator controller 7 of the other vehicle 1B that has received the alarm or the suppression command 27a output from the host vehicle 1A via the mutual communication device 17 stops or decelerates the drive of the drive arm 3.

Ｓ１２ 一方、干渉チェック部２７は、他車両１Ｂと自車両１Ａとが干渉する可能性が無い場合には、動作継続許可信号２７ｂをアクチュエータ制御部７に出力し、操作信号９ａに基づく駆動アーム３の動作を許可する。そして駆動アーム３は、操作信号９ａに基づいた駆動を継続する。 S12 On the other hand, when there is no possibility that the other vehicle 1B and the host vehicle 1A interfere with each other, the interference check unit 27 outputs an operation continuation permission signal 27b to the actuator control unit 7, and the drive arm 3 based on the operation signal 9a. Allow operation. And the drive arm 3 continues the drive based on the operation signal 9a.

Ｓ１３ 同様に、干渉チェック部２７は、他車両１Ｂと自車両１Ａとが干渉する可能性が無い場合には、相互通信装置１７にも動作継続許可信号２７ｂを出力する。 S13 Similarly, the interference check unit 27 also outputs an operation continuation permission signal 27b to the mutual communication device 17 when there is no possibility that the other vehicle 1B and the host vehicle 1A interfere with each other.

Ｓ１４ 動作継続許可信号２７ｂを入力した相互通信装置１７は、他車両１Ｂの相互通信装置１７に動作継続許可信号２７ｂを送信する。 S14 The mutual communication device 17 having received the operation continuation permission signal 27b transmits the operation continuation permission signal 27b to the mutual communication device 17 of the other vehicle 1B.

Ｓ１５ 他車両１Ｂの相互通信装置１７は、自車両１Ａから受信した動作継続許可信号２７ｂを他車両１Ｂのアクチュエータ制御部７に出力する。そして他車両１Ｂのアクチュエータ制御部７は、他車両１Ｂ自身に向けて送信された操作信号９ａに基づき、駆動アーム３の駆動を継続する。 S15 The mutual communication device 17 of the other vehicle 1B outputs the operation continuation permission signal 27b received from the host vehicle 1A to the actuator control unit 7 of the other vehicle 1B. And the actuator control part 7 of the other vehicle 1B continues the drive of the drive arm 3 based on the operation signal 9a transmitted toward the other vehicle 1B itself.

このように本発明の作業用車両１は、例えば図３、４で自車両１Ａを主体としたときに、各作業用車両１で操作信号９ａやアーム動作モデル２３、等により、自車両（この場合は自車両１Ａ）の駆動アーム３の位置を予測し、ＧＰＳ１９や自車両位置センサ１１で得られた自己位置等の情報を含めて周囲の他車両１Ｂに伝送する。同様に他車両１Ｂでも、自車両（すなわち他車両１Ｂ）の駆動アーム３の位置が予測され、自車両（すなわち他車両１Ｂ）の自己位置等の情報が相手車両（すなわち自車両１Ａ）に伝送される。この情報の受信信号を受けた相手車両（この場合は自車両１Ａ）は、他車両１Ｂの方向周辺の状況を障害物認識センサ１５で計測し、これらの情報（すなわち自己位置等の情報や障害物情報１５ａ）から自車両１Ａと他車両１Ｂとの位置関係を算出し、それらが干渉する可能性があるか否かについて検査する。そして検査の結果、干渉するおそれがある場合は、作業用車両１の駆動アーム３を停止、または減速する。
そしてこれらの動作を繰り返し継続する。 As described above, when the work vehicle 1 of the present invention is mainly composed of the own vehicle 1A in FIGS. 3 and 4, for example, the operation vehicle 9a, the arm motion model 23, etc. In this case, the position of the drive arm 3 of the host vehicle 1A) is predicted, and information such as the own position obtained by the GPS 19 and the host vehicle position sensor 11 is transmitted to the surrounding other vehicle 1B. Similarly, in the other vehicle 1B, the position of the drive arm 3 of the own vehicle (ie, the other vehicle 1B) is predicted, and information such as the own position of the own vehicle (ie, the other vehicle 1B) is transmitted to the other vehicle (ie, the own vehicle 1A). Is done. The partner vehicle (in this case, the own vehicle 1A) that has received the reception signal of this information measures the situation around the direction of the other vehicle 1B by the obstacle recognition sensor 15, and this information (that is, information such as self-position and obstacles). The positional relationship between the host vehicle 1A and the other vehicle 1B is calculated from the object information 15a), and an inspection is performed as to whether or not they may interfere with each other. As a result of the inspection, if there is a possibility of interference, the drive arm 3 of the work vehicle 1 is stopped or decelerated.
These operations are repeated continuously.

（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態の作業用車両１のシステム構成図である。
第２実施形態の作業用車両１は、障害物情報処理装置２８を備える。 (Second Embodiment)
FIG. 5 is a system configuration diagram of the work vehicle 1 according to the second embodiment of the present invention.
The work vehicle 1 according to the second embodiment includes an obstacle information processing device 28.

第２実施形態の自車両１Ａの障害物認識センサ１５は、自車両１Ａに隣接する作業用車両１である他車両１Ｂの方向の障害物Ｃを検出し、その障害物情報１５ｂを自車両１Ａの障害物情報処理装置２８と相互通信装置１７へ出力する。同様に、第２実施形態の他車両１Ｂの障害物認識センサ１５は、自車両１Ａの方向の障害物Ｃを検出し、その障害物情報１５ｃを他車両１Ｂの障害物情報処理装置２８と相互通信装置１７へ出力する。
なお、説明のため、第２実施形態において、自車両１Ａから出力された障害物情報を障害物情報１５ｂとし、他車両１Ｂから出力された障害物情報を障害物情報１５ｃとする。 The obstacle recognition sensor 15 of the host vehicle 1A of the second embodiment detects an obstacle C in the direction of the other vehicle 1B that is the work vehicle 1 adjacent to the host vehicle 1A, and uses the obstacle information 15b as the host vehicle 1A. To the obstacle information processing device 28 and the mutual communication device 17. Similarly, the obstacle recognition sensor 15 of the other vehicle 1B of the second embodiment detects the obstacle C in the direction of the host vehicle 1A, and transmits the obstacle information 15c to the obstacle information processing device 28 of the other vehicle 1B. Output to the communication device 17.
For the sake of explanation, in the second embodiment, the obstacle information output from the host vehicle 1A is referred to as obstacle information 15b, and the obstacle information output from the other vehicle 1B is referred to as obstacle information 15c.

障害物情報１５ｂは、例えば、レーザレンジファインダで計測した他車両１Ｂの周辺の障害物Ｃの三次元形状の三次元データであってよい。また障害物情報１５ｂは、自車両１Ａのレーザレンジファインダで計測した他車両１Ｂの三次元形状（すなわち自車両１Ａからみたときの他車両１Ｂの三次元形状）の三次元データを含んでいてもよい。
なお、障害物情報が障害物情報１５ｃであり、他車両１Ｂで検出された三次元データである場合も同様である。 The obstacle information 15b may be, for example, three-dimensional data of the three-dimensional shape of the obstacle C around the other vehicle 1B measured by the laser range finder. The obstacle information 15b may also include three-dimensional data of the three-dimensional shape of the other vehicle 1B measured by the laser range finder of the own vehicle 1A (that is, the three-dimensional shape of the other vehicle 1B when viewed from the own vehicle 1A). Good.
The same applies to the case where the obstacle information is the obstacle information 15c and the three-dimensional data detected by the other vehicle 1B.

自車両１Ａの相互通信装置１７は、自車両１Ａの障害物認識センサ１５から出力された障害物情報１５ｂを、他車両１Ｂへ送信する。同様に、他車両１Ｂの相互通信装置１７は、他車両１Ｂの障害物認識センサ１５から出力された障害物情報１５ｃを、自車両１Ａへ送信する。   The mutual communication device 17 of the host vehicle 1A transmits the obstacle information 15b output from the obstacle recognition sensor 15 of the host vehicle 1A to the other vehicle 1B. Similarly, the mutual communication device 17 of the other vehicle 1B transmits the obstacle information 15c output from the obstacle recognition sensor 15 of the other vehicle 1B to the host vehicle 1A.

自車両１Ａの障害物情報処理装置２８は、自車両１Ａの障害物認識センサ１５が出力した障害物情報１５ｂと、相互通信装置１７を介して受信した他車両１Ｂから出力された障害物情報１５ｃとを受信し、障害物情報１５ｂと障害物情報１５ｃとを重ね合わせた新たな障害物情報（以下、複合障害物情報２８ａ）をアーム位置同定処理部２５へ出力する。他車両１Ｂの障害物情報処理装置２８についても、同様である。   The obstacle information processing device 28 of the host vehicle 1A includes the obstacle information 15b output from the obstacle recognition sensor 15 of the host vehicle 1A and the obstacle information 15c output from the other vehicle 1B received via the mutual communication device 17. Are output to the arm position identification processing unit 25 as new obstacle information (hereinafter, combined obstacle information 28a) obtained by superimposing the obstacle information 15b and the obstacle information 15c. The same applies to the obstacle information processing device 28 of the other vehicle 1B.

第２実施形態のアーム位置同定処理部２５は、第１実施形態の障害物情報１５ａとして複合障害物情報２８ａを使用し、複合障害物情報２８ａと他車両１Ｂから受信した他車両１Ｂのアーム位置予測値２３ａとから他車両１Ｂの駆動アーム３の位置を同定しその同定結果２５ａを出力する。   The arm position identification processing unit 25 of the second embodiment uses the composite obstacle information 28a as the obstacle information 15a of the first embodiment, and receives the composite obstacle information 28a and the arm position of the other vehicle 1B received from the other vehicle 1B. The position of the drive arm 3 of the other vehicle 1B is identified from the predicted value 23a, and the identification result 25a is output.

第２実施形態の操作用通信装置９は、自車両位置センサ１１、アーム位置センサ１３、障害物認識センサ１５で検出した情報（姿勢情報１１ａ、アーム位置情報１３ａ、障害物情報１５ａ）、干渉チェック部２７から出力された抑制指令２７ａ、動作継続許可信号２７ｂ、または複合障害物情報２８ａを操縦装置９ｂへ送信してもよい。
なお、操作用通信装置９が操縦装置９ｂへ送信する情報に複合障害物情報２８ａを含む場合、操縦装置９ｂへ送信する情報に障害物情報１５ａを含んでも含まなくてもよい。 The operation communication device 9 according to the second embodiment includes information (posture information 11a, arm position information 13a, obstacle information 15a) detected by the own vehicle position sensor 11, arm position sensor 13, and obstacle recognition sensor 15, interference check. The suppression command 27a, the operation continuation permission signal 27b, or the composite obstacle information 28a output from the unit 27 may be transmitted to the control device 9b.
In addition, when the information transmitted to the control device 9b includes the complex obstacle information 28a, the information transmitted to the control device 9b may or may not include the obstacle information 15a.

その他の第２実施形態の作業用車両１の構成は、第１実施形態と同様である。   Other configurations of the work vehicle 1 of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

次に本発明の第２実施形態の作業用車両１の動作について説明する。
次に図５、図６と、図４を使用して、本発明の第２実施形態の作業用車両１の動作について説明する。なお、Ｓ７〜Ｓ１５までの第２実施形態の作業用車両１の動作は、図４に表す第１実施形態のＳ７〜Ｓ１５までの動作と同様である。 Next, operation | movement of the working vehicle 1 of 2nd Embodiment of this invention is demonstrated.
Next, operation | movement of the working vehicle 1 of 2nd Embodiment of this invention is demonstrated using FIG.5, FIG.6 and FIG.4. In addition, operation | movement of the working vehicle 1 of 2nd Embodiment to S7-S15 is the same as that of S7-S15 of 1st Embodiment represented in FIG.

図６は、本発明の第２実施形態の作業用車両１の動作フローチャートである。図６の動作フローチャートはＳ１〜Ｓ７までを表す。   FIG. 6 is an operation flowchart of the work vehicle 1 according to the second embodiment of the present invention. The operation flowchart of FIG. 6 represents S1 to S7.

第２実施形態の作業用車両１の動作において、Ｓ１は、第１実施形態と同様である。   In the operation of the work vehicle 1 of the second embodiment, S1 is the same as that of the first embodiment.

Ｓ２ａ 第２実施形態の障害物認識センサ１５は、周囲の作業用車両１との通信が確立した旨の信号を相互通信装置１７から入力すると他車両１Ｂの方向にある周囲の障害物Ｃを検出し、その障害物情報１５ｂを相互通信装置１７と障害物情報処理装置２８に出力する。
なお、障害物認識センサ１５は、障害物情報１５ｂを操作用通信装置９に出力してもよい。その場合、障害物情報１５ｂは、操作用通信装置９を介して操縦装置９ｂへ送信される。 S2a The obstacle recognition sensor 15 of the second embodiment detects the obstacle C in the direction of the other vehicle 1B when a signal indicating that communication with the surrounding work vehicle 1 is established is input from the mutual communication device 17. The obstacle information 15 b is output to the mutual communication device 17 and the obstacle information processing device 28.
The obstacle recognition sensor 15 may output the obstacle information 15b to the operation communication device 9. In this case, the obstacle information 15b is transmitted to the control device 9b via the operation communication device 9.

Ｓ２ｂ 障害物情報１５ｂを受信した相互通信装置１７は、その障害物情報１５ｂを他車両１Ｂの相互通信装置１７に送信する。 S2b The mutual communication device 17 that has received the obstacle information 15b transmits the obstacle information 15b to the mutual communication device 17 of the other vehicle 1B.

Ｓ２ｃ 同様に相互通信装置１７は、他車両１Ｂの障害物認識センサ１５から出力された他車両１Ｂの障害物情報１５ｃを受信し、障害物情報処理装置２８に出力する。 Similarly to S2c, the mutual communication device 17 receives the obstacle information 15c of the other vehicle 1B output from the obstacle recognition sensor 15 of the other vehicle 1B and outputs it to the obstacle information processing device 28.

Ｓ２ｄ 障害物情報処理装置２８は、自車両１Ａの障害物認識センサ１５から出力された障害物情報１５ｂと、相互通信装置１７を介して他車両１Ｂから受信した障害物情報１５ｃとを入力する。そして障害物情報処理装置２８は、障害物情報１５ｂと障害物情報１５ｃとを重ね合わせ、複合障害物情報２８ａとしてアーム位置同定処理部２５へ出力する。
また障害物情報処理装置２８は、複合障害物情報２８ａを、操作用通信装置９に出力してもよい。この場合、複合障害物情報２８ａは、操作用通信装置９を介して操縦装置９ｂへ送信される。 S2d The obstacle information processing device 28 inputs the obstacle information 15b output from the obstacle recognition sensor 15 of the host vehicle 1A and the obstacle information 15c received from the other vehicle 1B via the mutual communication device 17. Then, the obstacle information processing apparatus 28 superimposes the obstacle information 15b and the obstacle information 15c, and outputs them to the arm position identification processing unit 25 as composite obstacle information 28a.
The obstacle information processing device 28 may output the composite obstacle information 28a to the operation communication device 9. In this case, the composite obstacle information 28a is transmitted to the control device 9b via the operation communication device 9.

第２実施形態のＳ３は、第１実施形態のそれと同様である。なお、自車両位置センサ１１からは姿勢情報１１ａが、アーム位置センサ１３からはアーム位置情報１３ａが、操作用通信装置９に出力され、操作用通信装置９を介して操縦装置９ｂへ送信されてもよい。   S3 of the second embodiment is the same as that of the first embodiment. Attitude information 11a is output from the host vehicle position sensor 11 and arm position information 13a is output from the arm position sensor 13 to the operation communication device 9 and transmitted to the control device 9b via the operation communication device 9. Also good.

第２実施形態のＳ４とＳ５は、第１実施形態のそれらと同様である。   S4 and S5 of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

Ｓ６ 次に、アーム位置同定処理部２５は、他車両１Ｂのアーム動作モデル２３から出力されたアーム位置予測値２３ａと、障害物情報処理装置２８から出力された複合障害物情報２８ａと、から、他車両１Ｂの駆動アーム３の位置を同定しその同定結果２５ａを干渉チェック部２７に出力する。 S6 Next, the arm position identification processing unit 25, based on the predicted arm position value 23a output from the arm motion model 23 of the other vehicle 1B and the composite obstacle information 28a output from the obstacle information processing device 28, The position of the drive arm 3 of the other vehicle 1 </ b> B is identified, and the identification result 25 a is output to the interference check unit 27.

その他の第２実施形態の作業用車両１の動作は、第１実施形態の作業用車両１の動作と同様である。   The other operations of the work vehicle 1 of the second embodiment are the same as the operations of the work vehicle 1 of the first embodiment.

第２実施形態の作業用車両１は、障害物情報処理装置２８を備え、自車両１Ａで得た障害物情報１５ｂと他車両１Ｂから受信した障害物情報１５ｃとを重ね合わせた複合障害物情報２８ａを、第１実施形態の障害物情報１５ａとして使用する。それにより第２実施形態の作業用車両１は、他車両１Ｂの視点から障害物Ｃをみたときの障害物情報１５ｃを、自車両１Ａが得ることができるため、干渉チェック部２７でより正確に干渉の有無を検査することができる。   The working vehicle 1 according to the second embodiment includes an obstacle information processing device 28, and is a composite obstacle information obtained by superimposing the obstacle information 15b obtained from the own vehicle 1A and the obstacle information 15c received from the other vehicle 1B. 28a is used as the obstacle information 15a of the first embodiment. Thereby, the working vehicle 1 of the second embodiment can obtain the obstacle information 15c when the obstacle C is viewed from the viewpoint of the other vehicle 1B by the own vehicle 1A. The presence or absence of interference can be inspected.

また複合障害物情報２８ａが操作用通信装置９を介して操縦装置９ｂへ送信されるため、自車両１Ａで得られる障害物情報１５ｂからは死角となって把握できない場所を表す他車両１Ｂからの障害物情報１５ｃを、自車両１Ａの遠隔操縦者が把握することができる。そのため第２実施形態の作業用車両１は、より安全に作業用車両１の駆動アーム３を駆動することができる。   In addition, since the complex obstacle information 28a is transmitted to the control device 9b via the operation communication device 9, the obstacle information 15b obtained from the host vehicle 1A is a blind spot and represents a place that cannot be grasped from the other vehicle 1B. The remote operator of the host vehicle 1A can grasp the obstacle information 15c. Therefore, the work vehicle 1 of the second embodiment can drive the drive arm 3 of the work vehicle 1 more safely.

上述した本発明の作業用車両１によれば、作業用車両１を遠隔操作する際に通信遅延時間に関係なく停止または減速動作をするため、早急な状況判断が可能であり、作業用車両１同士の干渉を防いで安全に作業用車両１の駆動アーム３を駆動できる。また本発明の作業用車両１は、自車両位置センサ１１やアーム位置センサ１３で得た情報だけでなく、他車両１Ｂの方向の障害物Ｃを検出して得た障害物情報１５ａを使用して干渉の可能性を検査するので、確実な状況判断が可能であり、作業用車両１同士の干渉を防いで安全に作業用車両１の駆動アーム３を駆動できる。
すなわち本発明の作業用車両１は、障害物認識センサ１５を備えることにより、自車両位置センサ１１やアーム位置センサ１３の検出がたとえ遅くなったとしても、他車両１Ｂ（相手車両）の位置や姿勢、及びその周辺の障害物Ｃについて障害物認識センサ１５で正確に検出することができ、干渉を未然に防ぐことができる。そのため複数の作業用車両１が互いに移動したとしても、互いの作業用車両１の位置関係を把握することができる。 According to the work vehicle 1 of the present invention described above, when the work vehicle 1 is remotely operated, the operation is stopped or decelerated regardless of the communication delay time. The drive arm 3 of the work vehicle 1 can be driven safely by preventing mutual interference. The working vehicle 1 of the present invention uses not only the information obtained by the own vehicle position sensor 11 and the arm position sensor 13 but also the obstacle information 15a obtained by detecting the obstacle C in the direction of the other vehicle 1B. Since the possibility of interference is inspected, it is possible to reliably determine the situation, and it is possible to safely drive the drive arm 3 of the work vehicle 1 while preventing the work vehicles 1 from interfering with each other.
In other words, the work vehicle 1 of the present invention includes the obstacle recognition sensor 15, so that even if the detection of the own vehicle position sensor 11 or the arm position sensor 13 is delayed, The posture and the surrounding obstacle C can be accurately detected by the obstacle recognition sensor 15, and interference can be prevented in advance. Therefore, even if a plurality of work vehicles 1 move relative to each other, the positional relationship between the work vehicles 1 can be grasped.

また本発明の作業用車両１は、障害物認識センサ１５を有するので、自車両１Ａからみた他車両１Ｂの方向の障害物Ｃを検出し、把握できる。そのため、例えば作業用車両１が地面の起伏がある現場で使用されたとしても、自車両１Ａの傾斜を踏まえた正確な位置を短時間で把握することができる。
すなわち、地面の起伏がある現場で一方の作業用車両１が傾いたとしても、その傾いた状態で障害物認識センサ１５が障害物情報１５ａを取得するため、その傾いた作業用車両１にとっての正確な周辺の障害物情報１５ａを得ることができる。 Moreover, since the working vehicle 1 of the present invention has the obstacle recognition sensor 15, the obstacle C in the direction of the other vehicle 1B viewed from the own vehicle 1A can be detected and grasped. Therefore, for example, even if the working vehicle 1 is used at a site where the ground is undulated, the accurate position based on the inclination of the host vehicle 1A can be grasped in a short time.
That is, even if one of the work vehicles 1 is tilted at a site with undulations on the ground, the obstacle recognition sensor 15 acquires the obstacle information 15a in the tilted state. Accurate surrounding obstacle information 15a can be obtained.

また各作業用車両１が自車両１Ａへ抑制指令２７ａを出力し、警報もしくは抑制指令２７ａを他車両１Ｂへ出力するので、たとえ自車両１Ａの作業領域と他車両１Ｂの作業領域とが重なっていても、互いの駆動アーム３を干渉させずにその作業領域を双方の車両が作業することができる。   Further, each work vehicle 1 outputs a suppression command 27a to the own vehicle 1A and outputs an alarm or suppression command 27a to the other vehicle 1B, so that the work area of the own vehicle 1A and the work area of the other vehicle 1B overlap. However, both vehicles can work in the work area without causing the drive arms 3 to interfere with each other.

なお本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

１ 作業用車両、１Ａ 自車両、１Ｂ 他車両、
３ 駆動アーム、５ アクチュエータ、
７ アクチュエータ制御部、
９ 操作用通信装置、９ａ 操作信号、９ｂ 操縦装置、
１１ 自車両位置センサ、１１ａ 姿勢情報、
１３ アーム位置センサ、１３ａ アーム位置情報、
１５ 障害物認識センサ、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ 障害物情報、
１７ 相互通信装置、１９ ＧＰＳ、
２０ 干渉防止装置、
２３ アーム動作モデル、２３ａ アーム位置予測値、
２５ アーム位置同定処理部、２５ａ 同定結果、
２７ 干渉チェック部、２７ａ 抑制指令、２７ｂ 動作継続許可信号、
２８ 障害物情報処理装置、２８ａ 複合障害物情報、Ｃ 障害物 1 work vehicle, 1A own vehicle, 1B other vehicle,
3 Drive arm, 5 Actuator,
7 Actuator controller,
9 communication device for operation, 9a operation signal, 9b control device,
11 own vehicle position sensor, 11a attitude information,
13 arm position sensor, 13a arm position information,
15 Obstacle recognition sensor, 15a, 15b, 15c Obstacle information,
17 Intercommunication device, 19 GPS,
20 interference prevention device,
23 arm motion model, 23a arm position predicted value,
25 arm position identification processing unit, 25a identification result,
27 interference check unit, 27a suppression command, 27b operation continuation permission signal,
28 Obstacle Information Processing Device, 28a Complex Obstacle Information, C Obstacle

Claims (9)

作業用の駆動アームと、
前記駆動アームを遠隔操作させる操作信号を受信する操作用通信装置と、
自身の姿勢を検出し自身の姿勢情報として出力する自車両位置センサと、
自身の前記駆動アームの位置を検出し自身のアーム位置情報として出力するアーム位置センサと、をそれぞれが備え、互いに隣接して前記作業を行う複数の作業用車両であって、
各作業用車両は、独立して移動可能であり、他車両の方向の障害物を検出しその障害物情報を出力する障害物認識センサと、
前記他車両と通信可能な相互通信装置と、
自車両と前記他車両との干渉を防止する干渉防止装置と、を備え、
前記他車両と前記自車両とが干渉する可能性がある場合には前記駆動アームの駆動を停止または減速する旨の抑制指令を前記自車両へ出力し、前記他車両への警報もしくは前記抑制指令を前記相互通信装置へ出力する、ことを特徴とする作業用車両。 A working drive arm;
An operation communication device for receiving an operation signal for remotely operating the drive arm;
A vehicle position sensor that detects its own posture and outputs it as its own posture information;
A plurality of work vehicles that each include an arm position sensor that detects the position of the drive arm and outputs the position as its own arm position information, and performs the work adjacent to each other,
Each work vehicle is independently movable, detects obstacles in the direction of other vehicles, and outputs obstacle information, and obstacle recognition sensors
An intercommunication device capable of communicating with the other vehicle;
An interference prevention device for preventing interference between the host vehicle and the other vehicle,
When there is a possibility that the other vehicle and the host vehicle interfere with each other, a suppression command to stop or decelerate driving of the drive arm is output to the host vehicle, and an alarm or the suppression command to the other vehicle is output. Is output to the mutual communication device. 前記干渉防止装置は、前記自車両の前記姿勢情報及び前記アーム位置情報と前記操作信号とから前記自車両の前記駆動アームの位置を予測しその予測値を前記自車両のアーム位置予測値として出力するアーム動作モデルと、
前記障害物情報と前記他車両から受信した前記他車両の前記アーム位置予測値とから前記他車両の前記駆動アームの位置を同定しその同定結果を出力するアーム位置同定処理部と、
前記同定結果と前記自車両の前記アーム位置予測値とから前記他車両と前記自車両との位置関係を算出し前記他車両と前記自車両とが干渉する可能性の有無を検査する干渉チェック部と、を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の作業用車両。 The interference prevention device predicts the position of the drive arm of the host vehicle from the attitude information of the host vehicle, the arm position information, and the operation signal, and outputs the predicted value as an arm position predicted value of the host vehicle. Arm movement model to
An arm position identification processing unit that identifies the position of the drive arm of the other vehicle from the obstacle information and the predicted arm position of the other vehicle received from the other vehicle, and outputs the identification result;
An interference check unit that calculates the positional relationship between the other vehicle and the host vehicle from the identification result and the predicted arm position of the host vehicle and checks whether or not the other vehicle and the host vehicle interfere with each other. The working vehicle according to claim 1, further comprising: 前記相互通信装置は、前記自車両の前記障害物認識センサから出力された前記障害物情報を他車両へ送信し、他車両の前記障害物認識センサから出力された前記障害物情報を受信し、
前記作業用車両は、自車両の前記障害物認識センサから出力された前記障害物情報と前記相互通信装置を介して他車両から受信した前記障害物情報とを入力し重ね合わせ複合障害物情報として出力する障害物情報処理装置、を備え、
前記干渉防止装置は、前記自車両の前記姿勢情報及び前記アーム位置情報と前記操作信号とから前記自車両の前記駆動アームの位置を予測しその予測値を前記自車両のアーム位置予測値として出力するアーム動作モデルと、
前記複合障害物情報と前記他車両から受信した前記他車両の前記アーム位置予測値とから前記他車両の前記駆動アームの位置を同定しその同定結果を出力するアーム位置同定処理部と、
前記同定結果と前記自車両の前記アーム位置予測値とから前記他車両と前記自車両との位置関係を算出し前記他車両と前記自車両とが干渉する可能性の有無を検査する干渉チェック部と、を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の作業用車両。 The intercommunication device transmits the obstacle information output from the obstacle recognition sensor of the host vehicle to another vehicle, receives the obstacle information output from the obstacle recognition sensor of the other vehicle,
The working vehicle inputs the obstacle information output from the obstacle recognition sensor of the own vehicle and the obstacle information received from another vehicle via the mutual communication device, and superimposes it as composite obstacle information. An obstacle information processing device for outputting,
The interference prevention device predicts the position of the drive arm of the host vehicle from the attitude information of the host vehicle, the arm position information, and the operation signal, and outputs the predicted value as an arm position predicted value of the host vehicle. Arm movement model to
An arm position identification processing unit that identifies the position of the drive arm of the other vehicle from the complex obstacle information and the predicted arm position of the other vehicle received from the other vehicle, and outputs the identification result;
An interference check unit that calculates the positional relationship between the other vehicle and the host vehicle from the identification result and the predicted arm position of the host vehicle and checks whether or not the other vehicle and the host vehicle interfere with each other. The working vehicle according to claim 1, further comprising: 前記障害物認識センサは、他車両の形状やその周辺の障害物を計測しその三次元形状を把握するレーザレンジファインダである、ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の作業用車両。   The said obstacle recognition sensor is a laser range finder that measures the shape of another vehicle and obstacles in the vicinity thereof and grasps the three-dimensional shape thereof. Working vehicle. 前記駆動アームを駆動するアクチュエータと、
前記駆動アームの駆動を制御するアクチュエータ制御部と、を備え、
前記アクチュエータ制御部は、前記相互通信装置を介して前記他車両から出力された前記警報もしくは前記抑制指令を受信したときは、前記駆動アームの前記駆動を停止または減速する、ことを特徴とする請求項１に記載の作業用車両。 An actuator for driving the drive arm;
An actuator control unit for controlling the drive of the drive arm,
The said actuator control part stops or decelerates the said drive of the said drive arm, when the said warning or the said suppression command output from the said other vehicle is received via the said mutual communication apparatus. Item 4. The working vehicle according to Item 1. 前記駆動アームを駆動するアクチュエータと、
前記駆動アームの駆動を制御するアクチュエータ制御部と、を備え、
前記干渉チェック部は、前記他車両と前記自車両とが干渉する前記可能性が無い場合には前記操作信号に基づく前記駆動アームの動作を許可する旨の動作継続許可信号を前記相互通信装置と前記アクチュエータ制御部とに出力する、ことを特徴とする請求項２又は３に記載の作業用車両。 An actuator for driving the drive arm;
An actuator control unit for controlling the drive of the drive arm,
The interference check unit, when there is no possibility that the other vehicle and the host vehicle interfere with each other, sends an operation continuation permission signal for permitting the operation of the drive arm based on the operation signal to the mutual communication device. The work vehicle according to claim 2, wherein the work vehicle is output to the actuator control unit. 前記相互通信装置を介して前記他車両から出力された前記動作継続許可信号を受信したときは、前記駆動アームの前記駆動を継続する、ことを特徴とする請求項６に記載の作業用車両。   The work vehicle according to claim 6, wherein when the operation continuation permission signal output from the other vehicle is received via the mutual communication device, the drive of the drive arm is continued. 前記作業用車両の本体と前記駆動アームとにＧＰＳを備え、
前記姿勢情報と前記アーム位置情報とは、ＧＰＳにより得られる位置情報に基づき算出される、ことを特徴とする請求項１に記載の作業用車両。 The main body of the working vehicle and the drive arm are equipped with GPS,
The work vehicle according to claim 1, wherein the posture information and the arm position information are calculated based on position information obtained by GPS. 前記操作用通信装置は、前記操作信号を送信する操縦装置に前記複合障害物情報を送信する、ことを特徴とする請求項３に記載の作業用車両。   The work vehicle according to claim 3, wherein the operation communication device transmits the complex obstacle information to a control device that transmits the operation signal.
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