JP2019047442A - 建設機械の遠隔操作システム - Google Patents

Abstract

【課題】建設機械の遠隔操作に際して携帯情報端末を建設機械の稼動情報のモニタとして用い、建設機械の稼動情報をリアルタイムに把握することができるようにしかつ携帯情報端末の動作可能時間を延長することができるようにする。【解決手段】携帯情報端末２００を、油圧ショベル１の無線通信機５１から送信された稼動情報を受信する無線通信機２１０と、無線通信機２１０が受信した稼動情報を表示信号に変換する制御装置２２０と、表示信号に基づいて稼動情報を表示する表示画面２３０と、電源２６０とを備える構成とし、かつ携帯情報端末２００を設置ブラケット１３２にセットし、USBケーブル３００を用いて携帯情報端末２００の電源２６０を無線操縦装置１００の電源１２０によって充電できるようにする。【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に関する。

建設機械の遠隔操作システムに係わる従来技術として特許文献１がある。特許文献１には、遠隔操縦可能な作業機械車両の車体に取り付けた電話機と無線操縦装置側のオペレータが持つ携帯電話機とで車体情報の通信を行う車両モニタリング方法及び装置が記載されている。

特開２００６−４８１０４号公報

特許文献１記載の従来技術によれば、無線操縦装置によって作業機械車両を遠隔操縦するとき、オペレータは携帯電話機（携帯情報端末）によって車体情報をモニタリングすることができる。しかし、携帯電話機内のバッテリの容量は限られているため、携帯電話機による無線通信や情報表示機能の実行によって、携帯電話機内のバッテリが急速に減少し車体との通信ができなくなる恐れがある。

本発明の目的は、建設機械の遠隔操作に際して携帯情報端末を建設機械の稼動情報のモニタとして用い、建設機械の稼動情報をリアルタイムに把握することができるとともに、携帯情報端末の動作可能時間を延長することができる建設機械の遠隔操作システムを提供することである。

そこで、本発明は、上記目的を達成するために、建設機械と、この建設機械を無線で操作するための無線操縦装置と、携帯情報端末とを備えた建設機械の遠隔操作システムにおいて、前記無線操縦装置は、複数の操作レバーと、前記複数の操作レバーの操作に基づいて操作信号を生成する第１制御装置と、前記操作信号を無線で送信する第１無線通信機と、第１電源と、前記携帯情報端末が装着される端末設置装置とを備え、前記建設機械は、前記無線操縦装置の第１無線通信機から無線で送信された操作信号を受信する第２無線通信機と、前記操作信号に基づいて建設機械を操作するための制御信号を生成する第２制御装置と、前記建設機械の稼動情報が流れる通信網に接続され所定の演算処理を行う第３制御装置と、前記通信網に流れる稼動情報を前記携帯情報端末に無線で送信する第３無線通信機とを備え、前記携帯情報端末は、前記建設機械の第３無線通信機から送信された稼動情報を受信する第４無線通信機と、前記第４無線通信機が受信した稼動情報を表示信号に変換する第４制御装置と、前記表示信号に基づいて前記稼動情報を表示する表示画面と、第２電源とを備え、前記無線操縦装置は、前記第１電源に電気的に接続された第１コネクタを更に備え、前記携帯情報端末は、前記第２電源に電気的に接続された第２コネクタを更に備え、前記携帯情報端末の前記第２電源は、電源線を含む通信ケーブルの一端に設けられた第３コネクタを前記第１コネクタに接続し、前記通信ケーブルの他端に設けられた第４コネクタを前記第２コネクタに接続することで、前記無線操縦装置の前記第１電源によって充電可能であるものとする。

このように携帯情報端末を、建設機械の第３無線通信機から送信された稼動情報を受信する第４無線通信機と、第４無線通信機が受信した稼動情報を表示信号に変換する第４制御装置と、表示信号に基づいて稼動情報を表示する表示画面と、第２電源とを備える構成とすることにより、建設機械の遠隔操作に際して携帯情報端末を建設機械の稼動情報のモニタとして用い、建設機械の稼動情報をリアルタイムに把握することができるようになる。

また、電源線を含む通信ケーブルの一端に設けられた第３コネクタを無線操縦装置の第１コネクタに接続し、通信ケーブルの他端に設けられた第４コネクタを携帯情報端末の第２コネクタに接続し、携帯情報端末の第２電源を無線操縦装置の第１電源によって充電可能とすることにより、携帯情報端末の動作可能時間を延長することができる。

本発明によれば、建設機械の遠隔操作に際して携帯情報端末を建設機械の稼動情報のモニタとして用い、建設機械の稼動情報をリアルタイムに把握することができるとともに、携帯情報端末の動作可能時間を延長することができる。

本発明の一実施の形態における建設機械の遠隔操作システムの概略構成を示す図である。 無線操縦装置の遠隔操作機能に係わる内部構造と油圧ショベルの遠隔操作機能に係わる内部構造をブロック図で示す図である。 油圧ショベルの稼動情報の収集／送信機能に係わる内部構造と携帯情報端末の稼動情報の受信／表示機能に係わる内部構造をブロック図で示す図である。 携帯情報端末の表示画面に表示する稼動情報の詳細を示す表である。 稼動情報を表示する表示画面の表示例である。 無線操縦装置の外観と携帯情報端末の設置状態を示す斜視図である。 携帯情報端末の設置ブラケットの取り付け状態を示す図であって、無線操縦装置を斜め後方から見た斜視図である。 無線操縦装置の制御装置が実行する携帯情報端末に対する充電制御機能を示すフローチャートである。 携帯情報端末の制御装置が実行する第１電源節約制御機能を示すフローチャートである。 携帯情報端末の制御装置が実行する第２電源節約制御機能を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。

〜構成〜
図１は、本発明の一実施の形態における建設機械の遠隔操作システムの概略構成を示す図である。

図１において、本実施の形態における建設機械の遠隔操作システムは、建設機械である油圧ショベル１と、油圧ショベル１を無線で操作（遠隔操作）するための無線操縦装置１００と、油圧ショベル１の稼動情報を表示し、オペレータがリアルタイムで稼動情報を把握しながら油圧ショベル１を遠隔操作することを可能とする携帯情報端末２００とを備えている。

油圧ショベル１は、下部走行体２、 上部旋回体３、フロント作業機７を有し、 上部旋回体３は下部走行体２に対して旋回可能に搭載され、フロント作業機７は上部旋回体３の前部に上下動可能に取り付けられている。上部旋回体３はキャビン（運転室）６を備えている。フロント作業機７はブーム８、アーム９、バケット１０を有する多関節構造であり、ブーム８はブームシリンダ１１により、アーム９はアームシリンダ１２により、バケット１０はバケットシリンダ１３によりそれぞれ回転駆動される。下部走行体２は左右走行モー夕１４ａ，１４ｂによって走行駆動され、 上部旋回体３は図示しない旋回モー夕により旋回駆動される。

上部旋回体３は、無線操縦装置１００から無線で送信される操作信号を受信する無線受信機３０（第２無線通信機）と、無線受信機３０が受信した操作信号を入力し、上記ブームシリンダ１１、アームシリンダ１２、バケットシリンダ１３、左右走行モー夕、及び旋回モー夕を駆動する遠隔操作コントローラ３１（第２制御装置）と、油圧ショベル１の稼動情報が流れる通信網５６（図３参照）に接続された車体コントローラ５０（第３制御装置）と、通信網５６に流れる稼動情報を入力し、携帯情報端末２００に無線で送信する無線通信機５１（第３無線通信機）とを備えている。

無線操縦装置１００は、複数の操作レバー１１０ａ〜１１０ｅと複数のスイッチ１１２ａ〜１１２ｄ・・・（図２、図６参照）を有し、オペレータはこれらの一つを操作することによって無線で操作信号を油圧ショベル１に送信し、油圧ショベル１を遠隔操作する。

携帯情報端末２００は例えばスマートフォン、タブレット等であり、油圧ショベル１から送信される稼動情報を受信し、その稼動情報を処理して表示画面２３０に表示する。携帯情報端末２００は電源線を含む通信ケーブル、例えばUSBケーブル３００によって無線操縦装置１００の電源１２０（第１電源）に接続され、携帯情報端末２００の電源２６０（第２電源）を充電する。表示画面２３０への稼動情報の画面表示と充電のタイミングは、無線操縦装置１００の電源１２０のＯＮ／ＯＦＦと、建設機械１の稼動状態や無線操縦装置１００の電源１２０の残量によって決定される（後述）。

図２は、無線操縦装置１００の遠隔操作機能に係わる内部構造と油圧ショベル１の遠隔操作機能に係わる内部構造をブロック図で示す図である。

図２において、無線操縦装置１００は、前述した複数の操作レバー１１０ａ〜１１０ｅと、複数のスイッチ１１２ａ〜１１２ｄ・・・と、制御装置１１４（第１制御装置）と、無線送信機１１６（第１無線通信機）と、ソケットタイプのコネクタ、例えばUSBコネクタ１１８（第１コネクタ）と、前述した電源１２０（第１電源）とを有している。

複数の操作レバー１１０ａ〜１１０ｅと複数のスイッチ１１２ａ〜１１２ｄ・・・とUSBコネクタ１１８は操縦装置本体１２２に取り付けられ、制御装置１１４と無線送信機１１６と電源１２０は操縦装置本体１２２に内蔵されている。また、操作レバー１１０ａ〜１１０ｅとスイッチ１１２ａ〜１１２ｄ・・・は電源１２０の電力に基づいて操作信号を生成し、制御装置１１４及び無線送信機１１６は電源１２０の電力に基づいて動作する。

オペレータが複数の操作レバー１１０ａ〜１１０ｅ或いはスイッチ１１２ａ〜１１２ｄ・・・の任意のものを操作すると、操作信号が制御装置１１４を介して無線送信機１１６に送られる。無線送信機１１６は、その操作信号を無線信号に変換し、アンテナ１１６ａを介して送信する。

油圧ショベル１は、駆動源としてのエンジン２０と、エンジン２０により駆動されるメインポンプ２１及びパイロットポンプ２２と、コントロールバルブ２３と、前述したブームシリンダ１１、アームシリンダ１２、バケットシリンダ１３、左右走行モー夕１４ａ，１４ｂ、及び旋回モー夕を含む複数のアクチュエータ２４とを有している。また、油圧ショベル１は複数のアクチュエータ２４を駆動するための図示しない複数の操作レバー装置を有している。

オペレータが複数の操作レバーの任意のものを操作すると、パイロットポンプ２２の吐出圧に基づいて操作パイロット圧が生成され、この操作パイロット圧がコントロールバルブ２３の対応するスプールに導かれる。これによりコントロールバルブ２３の対応するスプールが動作し、メインポンプ２１から吐出された圧油の流れ方向と流量が制御され、対応するアクチュエータが駆動される。

また、油圧ショベル１は、前述した無線受信機３０（第２無線通信機）及び遠隔操作コントローラ３１（第２制御装置）と、無線操作スイッチ３２と、複数の比例電磁弁３３とを有している。

無線操作スイッチ３２はキャビン６内に設けられており、通常の搭乗操作位置と遠隔操作位置を有し、搭乗操作と遠隔操作とを切り替え可能である。オペレータが無線操作スイッチ３２を遠隔操作位置に切り換えると、無線受信機３０及び遠隔操作コントローラ３１に電源が入り、遠隔操作が可能となる。

無線操縦装置１００から送信される無線信号が例えば操作レバー１１０ａからの操作信号であり、無線操作スイッチ３２が遠隔操作位置に切り換えられているとき、無線受信機３０は無線操縦装置１００からの無線信号をアンテナ３０ａを介して受信し、その無線信号を操作レバー１１０ａの操作信号に変換して遠隔操作コントローラ３１に送る。遠隔操作コントローラ３１はその操作信号に基づいてコントロールバルブ２３の対応するスプールを切り換えるための操作パイロット圧を演算し、その操作パイロット圧を生成するための制御信号を複数の比例電磁弁３３の対応するものに出力する。比例電磁弁３３はその制御信号により駆動され、遠隔操作コントローラ３１で演算した操作パイロット圧相当の制御パイロット圧を生成し、この制御パイロット圧がコントロールバルブ２３の対応するスプールに導かれる。これによりコントロールバルブ２３の対応するスプールが動作し、メインポンプから吐出された圧油の流れ方向と流量が制御され、対応するアクチュエータが駆動される。これにより油圧ショベル１に備えられている操作レバー装置を操作したときと同等の動作を行わせることができ、油圧ショベル１を遠隔操作することが可能となる。

無線操縦装置１００から送信される無線信号が複数のスイッチ１１２ａ〜１１２ｄ・・・からの操作信号であるときも同様であり、遠隔操作コントローラ３１は、無線受信機３０を介して複数のスイッチ１１２ａ〜１１２ｄ・・・の操作信号を受け取ると、図示しない電磁弁等の電装部品或いはコントローラに制御信号を送り、操作信号のそれぞれの設定或いは指示を実行する。これにより油圧ショベル１に備えられているスイッチを操作したときと同等の動作を行わせることができ、油圧ショベル１を遠隔操作することが可能となる。

また、油圧ショベル１は複数の比例電磁弁３３が生成した制御パイロット圧を検出する複数の圧力センサ３４を有し、この圧力センサ３４で検出した圧力信号は通信網５６（図３参照）を介して車体コントローラ５０（第３制御装置）に送られる。車体コントローラ５０は圧力センサ３４が検出した圧力信号やアクチュエータ２４の油圧負荷情報（例えばメインポンプ２１の吐出圧）を用いて所定の演算処理を行い、例えばメインポンプ２１の吐出流量制御やエンジン２０の過負荷防止制御を行う。

図３は、油圧ショベル１の稼動情報の収集／送信機能に係わる内部構造と携帯情報端末２００の稼動情報の受信／表示機能に係わる内部構造をブロック図で示す図である。

油圧ショベル１は、車体コントローラ５０に加え、車載モニタコントローラ５５等の複数のコントローラを備えており、これらコントローラは通信網５６を介して接続されている。また、油圧ショベル１は無線通信機５１（第３無線通信機）を備え、無線通信機５１も通信網５６に接続されている。通信網５６には油圧ショベル１の種々の稼動情報が流れており、無線通信機５１はその稼動情報を無線LAN、例えばWi-Fiの無線信号に変換し、アンテナ５１ａを介して所定の通信周期でリアルタイムに携帯情報端末２００に送信する。

携帯情報端末２００は、無線通信機２１０（第４無線通信機）と、制御装置２２０（第４制御装置）と、表示画面２３０と、ソケットタイプのコネクタ、例えばUSBコネクタ２５０（第２コネクタ）と、電源２６０（第２電源）とを有している。無線通信機２１０と制御装置２２０と表示画面２３０は電源２６０の電力に基づいて動作する。

無線通信機２１０は、油圧ショベル１の無線通信機５１から送信されたWi-Fiの無線信号（稼動情報）をアンテナ２０１ａを介して所定の通信周期で受信し、この無線信号を制御装置２２０が処理可能な稼動情報信号に変換し、制御装置２２０に送る。制御装置２２０はその稼動情報信号を適宜加工して表示信号に変換し、表示画面２３０に稼動情報をリアルタイムで表示させる。

図４は携帯情報端末２００の表示画面２３０に表示する稼動情報の詳細を示す表であり、図５はその稼動情報を表示する表示画面２３０の表示例である。

図４及び図５において、表示する稼動情報の項目には、警告、走行モード、エンジン後処理装置状態、冷却水温、燃料残量、尿素水残量、エンジンの制御モード状態、アタッチメントの作業モード、時刻、アワーメータ、エンジン回転数、燃費などがある。また、これらの稼動情報にはオペレータに対して重要度のランクがあり、重要度に応じて表示の優先度が「高」、「中」及び「低」の三段階に分けられている。

警告は、オーバーヒート、燃料残量不足、フィルタ目詰まりなどの車体の異常を知らせる項目であり、図５の画面左側の領域２３２ａにアイコンで表示される。表示の優先度は「高」である。走行モードは、車体の走行速度が低速モードか高速モードのいずれにあるかを知らせる項目であり、図５の画面上側の領域２３２ｂにアイコンで表示される。表示の優先度は「高」である。エンジン後処理装置状態は、エンジン２０（ディーゼルエンジン）の排気ガスの後処理装置が再生中であるかどうかを知らせる項目であり、図５の画面上側の領域２３２ｃにアイコンで表示される。再生とは、排ガスの後処理装置内を昇温させ機能を回復することである。表示の優先度は「高」である。冷却水温は、エンジン２０（ディーゼルエンジン）の冷却水の温度のことであり、図５の画面中央付近の冷却水温メータ２３２ｄ上に段階的に表示する。表示の優先度は「高」である。燃料残量は、エンジン２０の燃料の残量のことであり、図５の画面中央付近の燃料残量メータ２３２ｅ上に段階的に表示する。表示の優先度は「高」である。尿素水残量は、排気ガスの後処理装置で使用する尿素水の残量のことであり、図５の画面左側の尿素水残量メータ上２３２ｆに段階的に表示する。表示の優先度は「高」である。エンジン制御状態は、エンジン２０がパワーモード、エコノミーモードのいずれにあるかを知らせる項目であり、図５の画面上側の領域２３２ｇにアイコンで表示される。表示の優先度は「中」である。アタッチメントの作業モードは、現在のアタッチメントがバケット、ブレーカ、グラップルなどのいずれかであるかを知らせる項目であり、図５の画面上側の領域２３２ｈにアイコンで表示される。表示の優先度は「中」である。時刻は現在時刻であり、図５の画面上側の領域２３２ｉに数値で表示する。表示の優先度は「低」である。アワーメータは、現在までの稼働時間積算量であり、図５の画面上側の領域２３２ｉに数値で表示する。表示の優先度は「低」である。エンジン回転数は、エンジン２０の現在の回転数であり、図５の画面左側の領域２３２ｊに数値で表示する。表示の優先度は「低」である。燃費は、エンジン２０の現在の時間平均燃費や積算燃費であり、図５の画面左側の領域２３２ｋに数値で表示する。表示の優先度は「低」である。

表示の優先度が中以上の項目に関しては、情報が変化したとき強制的に携帯型情報端末の画面表示を開始する（後述）。

図６は、無線操縦装置１００の外観と携帯情報端末２００の設置状態を示す斜視図である。

無線操縦装置１００の本体１２２の上面には、複数の操作レバー１１０ａ〜１１０ｅが取り付けられている。操作レバー１１０ａ，１１０ｂはそれぞれ左右の操作レバーであり、油圧ショベルの運転席の前部左右に設けられている左右の操作レバーに対応している。左右の操作レバー１１０ａ，１１０ｂはブーム、アーム、バケット、上部旋回体３を操作するのに使用される。操作レバー１１０ｃは中央操作レバーであり、主にバケットに代えて特殊アタッチメントを装着したときに、そのアタッチメントを操作するのに使用される。操作レバー１１ｄ，１１ｅは左右の走行レバーであり、油圧ショベルの運転席の前側に設けられている左右の走行レバー或いはペダルに対応し、下部走行体２の左右の履帯を操作するのに使用される。

また、無線操縦装置１００の本体１２２の上部には、複数のスイッチ１１２ａ〜１１２ｄ・・・が取り付けられている。スイッチ１１２ａは例えばエンジン始動スイッチであり、スイッチ１１２ｂは例えばエンジン停止スイッチであり、スイッチ１１２ｃ，１１２ｄはエンジン２０の目標回転数を変更するアップ／ダウンスイッチである。スイッチ１１２ａ〜１１２ｄ以外のスイッチとしては、例えば油圧ショベル１の動作速度を遅くする微操作スイッチ、走行速度の低速／高速を切り換える走行速度切換スイッチ、油圧ショベル１との通信を開始するリモコン運転スイッチなど種々のスイッチがある。

更に、無線操縦装置１００の本体１２２の右側部には無線操縦装置１００の電源１２０をＯＮ、ＯＦＦするキースイッチ１１２ｘ（電源スイッチ）が取り付けられている。

また、無線操縦装置１００の本体１２２の左右の側部には、本体１２２の左右上側から後方に亘ってパイプ部材を屈曲して形成した、操作レバー１１０ａ〜１１０ｅ及びスイッチ１１２ａ〜１１２ｄ・・・を保護するためのガード１３０が取り付けられ、このガード１３０に携帯情報端末２００の設置ブラケット１３２（端末設置装置）が取り付けられている。

図７は、携帯情報端末２００の設置ブラケット１３２の取り付け状態を示す図であって、無線操縦装置１００を斜め後方から見た斜視図である。ガード１３０は、無線操縦装置１００の本体１２２の左右の側部に立設された左右の立ち上がり部１３０ａ１，１３０ａ２と、この立ち上がり部１３０ａ１，１３０ａ２から前方に延びた左右の水平部１３０ｂ１，１３０ｂ２と、左右の水平部を結ぶ後方水平部１３０ｃとを有している。また、無線操縦装置１００の本体１２２の背面部から２本の支柱１３０ｄ１，１３０ｄ２が延びており、後方水平部１３０ｃは２本の支柱１３０ｄ１，１３０ｄ２の上端に連結、支持されている。設置ブラケット１３２は、後方水平部１３０ｃと２本の支柱１３０ｄ１，１３０ｄ２に金具１３４ａ〜１３４ｄとビス１３６ａ〜１３６ｄによって背面部で固定されている。

設置ブラケット１３２は、背面プレート１３２ａと、背面プレート１３２ａの左右側部に設けられた左右の押さえ爪部１３２ｂ１，１３２ｂ２と、背面プレート１３２ａの下側に設けられた左右の押さえ爪部１３２ｃ１，１３２ｃ２とを有し、携帯情報端末２００を上方から背面プレート１３２ａと左右の押さえ爪部１３２ｂ１，１３２ｂ２間の隙間に挿入し、下側の左右の押さえ爪部１３２ｃ１，１３２ｃ２に載せることにより、携帯情報端末２００は設置ブラケット１３２に支持される。

このように携帯情報端末２００は、操作レバー１１０ａ〜１１０ｄ及びスイッチ１１２ａ〜１１２ｄ・・・の前方の位置でガード１３０に取り付けられた設置ブラケット１３２に支持されることで、操作の邪魔にならずかつ視線の小さな移動で視認することができるようになっている。

携帯情報端末２００の使用中、携帯情報端末２００は設置ブラケット１３２に支持された状態で、無線操縦装置１００のソケットタイプのUSBコネクタ１１８（図２参照）に電源線を含む通信ケーブルであるUSBケーブル３００の一端に設けられたプラグタイプのUSBコネクタ３００ａ（第３コネクタ）が差し込まれて接続され、携帯情報端末２００のソケットタイプのUSBコネクタ２５０（図３参照）にUSBケーブル３００の他端に設けられたプラグタイプのUSBコネクタ３００ｂ（第４コネクタ）が差し込まれて接続され、充電可能な状態となる。

〜制御〜
図８は、無線操縦装置１００の制御装置１１４が実行する携帯情報端末２００に対する充電制御機能を示すフローチャートである。

図８において、制御装置１１４は、無線操縦装置１００と携帯情報端末２００が通信ケーブル３００で接続された状態にあるとき、無線操縦装置１００のキースイッチ１１２ｘがＯＮ操作されたかどうかを判定し（ステップＳ１００）、キースイッチ１１２ｘがＯＮ操作されると電源１２０をＯＮにし、携帯情報端末２００の電源２６０の充電を開始する（ステップＳ１１０）。また、制御装置１１４は、充電中、無線操縦装置１００の電源１２０の電力（充電残量）がある既定値以上にあるかどうかを判定し（ステップＳ１２０）、電源１２０の電力が既定値より少なくなると充電を停止する（ステップＳ１４０）。一方、電源１２０の電力がある既定値以上にある場合は、更に、無線操縦装置１００のキースイッチ１１２ｘがＯＦＦ操作されたかどうかを判定し（ステップＳ１３０）、キースイッチ１１２ｘがＯＦＦ操作されると、充電を停止する（ステップＳ１４０）。ここで、電源１２０の電力（充電残量）の規定値とは、遠隔操作を過去の経験値により予め設定した通常の作業時間の間に行うのに支障のない電力値（充電残量値）である。

図９は、携帯情報端末２００の制御装置２２０が実行する第１電源節約制御機能を示すフローチャートである。

携帯情報端末２００の制御装置２２０は、油圧ショベル１から送られた稼動情報を受信すると、表示画面２３０による稼動情報の表示を開始し（ステップＳ２００）、かつ通信周期に応じて画像表示を更新させる（ステップＳ２１０）。次いで、制御装置２２０は、油圧ショベル１から送信された稼動情報に含まれる無線操縦装置１００の操作レバー１１０ａ〜１１０ｅ及びスイッチ１１２ａ〜１１２ｄ・・・の操作信号に基づいて操作レバー１１０ａ〜１１０ｅ及びスイッチ１１２ａ〜１１２ｄ・・・のいずれかが所定時間内に操作されたかどうかを判定し（ステップＳ２２０）、操作レバー１１０ａ〜１１０ｅ及びスイッチ１１２ａ〜１１２ｄ・・・のいずれかが所定時間内に操作された場合は、稼動情報の表示及び更新を継続し（ステップＳ２１０）、操作レバー１１０ａ〜１１０ｅ及びスイッチ１１２ａ〜１１２ｄ・・・のいずれも所定時間内に操作されなかった場合は、表示画面２３０を消灯し、かつ無線での稼動情報の受信も停止して消費電力を抑制する（ステップＳ２３０）。次いで、携帯情報端末２００の制御装置２２０は、油圧ショベル１から送信された稼動情報に含まれる無線操縦装置１００の操作レバー１１０ａ〜１１０ｅ及びスイッチ１１２ａ〜１１２ｄ・・・の操作信号に基づいて、再度操作レバー１１０ａ〜１１０ｅ及びスイッチ１１２ａ〜１１２ｄ・・・のいずれかが操作されたかどうかを判定し（ステップＳ２４０）、操作レバー１１０ａ〜１１０ｅ及びスイッチ１１２ａ〜１１２ｄ・・・のいずれも操作されなかった場合は、表示画面２３０を消灯し続けるが、操作レバー１１０ａ〜１１０ｅ及びスイッチ１１２ａ〜１１２ｄ・・・のいずれかが操作された場合、無線での稼動情報の受信と表示画面２３０の稼動情報の表示、更新を再開する（ステップＳ２５０）。

なお、ステップＳ２２０，Ｓ２４０において、無線操縦装置１００の操作レバー１１０ａ〜１１０ｅ及びスイッチ１１２ａ〜１１２ｄ・・・のいずれかが所定時間内に操作されたかどうかの判定を、油圧ショベル１から送信された稼動情報に含まれる無線操縦装置１００の操作レバー１１０ａ〜１１０ｅ及びスイッチ１１２ａ〜１１２ｄ・・・の操作信号に基づいて行ったが、無線操縦装置１００と携帯情報端末２００はUSBケーブル３００を介して接続されているため、無線操縦装置１００の操作レバー１１０ａ〜１１０ｅ及びスイッチ１１２ａ〜１１２ｄ・・・の操作信号をUSBケーブル３００を介して入力し、この操作信号に基づいて行ってもよい。

図１０は、携帯情報端末２００の制御装置２２０が実行する第２電源節約制御機能を示すフローチャートである。

携帯情報端末２００の制御装置２２０は、油圧ショベル１から送られた稼動情報を受信すると、表示画面２３０による稼動情報の表示を開始し（ステップＳ３００）、かつ通信周期に応じて画像表示を更新させる（ステップＳ３１０）。このとき、油圧ショベル１から受信した油圧ショベル１の稼動情報のうち、図４の表で示した優先度が中以上の稼動情報に変化があるかどうかを判定し（ステップＳ３１５）、変化があれば変化無し回数をリセットし（ステップＳ３２０）、表示画面２３０の稼動情報の表示を継続する（ステップＳ３１０）。変化がない場合は、変化無し回数を加算して連続した変化無し回数を記憶し（ステップＳ３２５）、変化無し回数が予め設定した規定回数以上連続したかどうかを判定し（ステップＳ３３０）、その回数がある既定回数以上にならない場合は表示画面２３０の稼動情報の表示を継続する（ステップＳ３１０）。変化無し回数が予め設定した規定回数以上になった場合（すなわち、優先度が中以上の稼動情報が所定時間変化しないとき）は表示画面２３０を消灯して消費電力を抑制する（ステップＳ３３５）。制御装置２２０は、表示画面２３０の消灯中も稼動情報の受信は継続して行っており（ステップＳ３４０）、図４の表で示した優先度が中以上の稼動情報に変化があるかどうかを判定し（ステップＳ３４５）、優先度が中以上の稼動情報の変化を検知した場合は、表示画面２３０の表示を再開する（ステップＳ３５０）。

携帯情報端末２００の制御装置２２０には、図５に示した稼動情報の表示機能や図８〜図１０に示した充電制御機能及び第１及び第２電源節約制御機能を実現するソフトウェア（プログラム）が組み込まれており、このような携帯情報端末は、例えば市販のスマートフォン或いはタブレットの制御装置（コントローラ）にそのようなソフトウェアをインストールすることにより容易に実現可能である。

〜油圧ショベルの遠隔操作の手順と動作〜
油圧ショベル１の遠隔操作を行うに際しては、オペレータはまずそのための事前準備をする。この事前準備では、まず、オペレータは油圧ショベル１のキャビン６に乗り込み、キャビン６の乗降口の近くに配置されたゲートロックレバーを下げ操作する。ゲートロックレバーを下げ位置に操作するとパイロットポンプの２２（図２参照）の吐出油路に配置された開閉弁が閉じ位置から開位置に切り換わり、複数の操作レバーによる操作パイロット圧の生成や、比例電磁弁３３（図２参照）による制御パイロット圧の生成が可能となる。次いで、オペレータは油圧ショベル１のキースイッチをＯＮ操作し、油圧ショベル１の電源をオンにする。また、オペレータは、無線操作スイッチ３２（図２参照）を遠隔操作位置に切り換え、無線受信機３０及び遠隔操作コントローラ３１の電源をＯＮにする。

この後、オペレータは油圧ショベル１のキャビン６から降りて遠隔操作をすべき場所に移動し、無線操縦装置１００のキースイッチ１１２ｘをＯＮ操作し、無線操縦装置１００の電源１２０をＯＮにする。次いで、エンジン始動スイッチ１１２ａをＯＮ操作してエンジン２０を始動させ、適宜アップ／ダウンスイッチ１１２ｃ，１１２ｄを操作してエンジン２０を所望の目標回転数に設定する。

次いで、携帯情報端末２００を設置ブラケット１３２にセットし、USBケーブル３００の一端のUSBコネクタ３００ａを無線操縦装置１００のUSBコネクタ１１８に差し込み、他端のUSBコネクタ３００ｂを携帯情報端末２００のUSBコネクタ２５０に差し込むことで、携帯情報端末２００の電源２６０を無線操縦装置１００の電源１２０に接続し、携帯情報端末２００の電源２６０を無線操縦装置１００の電源１２０によって充電できるようにする。なお、この作業は無線操縦装置１００のキースイッチ１１２ｘをＯＮ操作する前或いはエンジン２０の始動前に行ってもよい。

このように事前の準備をした後、オペレータは無線操縦装置１００の操作レバー１１０ａ〜１１０ｃのいずれかを操作すると、前述したように操作信号が無線で油圧ショベル１に送信され、油圧ショベル１の遠隔操作コントローラ３１が比例電磁弁３３を駆動し、油圧ショベル１に備えられている操作レバー装置を操作したときと同様にアクチュエータ２４を駆動し、油圧ショベル１を遠隔操作することができる。

また、このとき、携帯情報端末２００の表示画面２３０に油圧ショベル１の稼動情報が表示されるので、オペレータは携帯情報端末２００を油圧ショベル１の稼動情報のモニタとして用い、油圧ショベル１の稼動情報をリアルタイムに把握しながら油圧ショベル１を遠隔操作することができる。

また、このような携帯情報端末２００のモニタとしての使用中、携帯情報端末２００の電源２６０は無線操縦装置１００の電源１２０によって充電されるため、携帯情報端末２００の動作可能時間を延長することができる。

また、携帯情報端末３００は図８にフローチャートで示した充電制御機能を有しており、無線操縦装置１００の電源１２０の電力が所定値以下になると、無線操縦装置１００の電源１２０による情報携帯端末２００の電源２６０の充電を停止させる。これにより無線操縦装置の機能（遠隔操作）を優先させ、無線操縦装置１００の本来の遠隔操作機能に支障を生じることなく、携帯情報端末２００の動作可能時間を延長することができる。

また、携帯情報端末３００は図９及び図１０にフローチャートで示した第１及び第２電源節約制御機能を有しており、操作レバー１１０ａ〜１１０ｅのいずれも所定時間操作されないとき或いは重要度の高い稼動情報の数値が所定時間変化していないときは表示画面２３０が消灯する。これによって携帯情報端末２００の動作可能時間を更に延長することができる。

〜効果〜
以上のように本実施の形態によれば、オペレータは携帯情報端末２００を油圧ショベル１の稼動情報のモニタとして用い、油圧ショベル１の稼動情報をリアルタイムに把握しながら油圧ショベル１を遠隔操作することができる。そしてこのとき、携帯情報端末２００の電源２６０は無線操縦装置１００の電源１２０によって充電されるため、携帯情報端末２００の動作可能時間を延長することができる。

また、無線操縦装置１００の電源１２０の電力が所定値以下になると、無線操縦装置１００の電源１２０による情報携帯端末２００の電源２６０の充電を停止させるため、無線操縦装置１００の本来の遠隔操作機能に支障を生じることなく、携帯情報端末２００の動作可能時間を延長することができる（充電制御機能）。

また、操作レバー１１０ａ〜１１０ｅのいずれも所定時間操作されないとき或いは重要度の高い稼動情報の数値が所定時間変化していないときは表示画面２３０が消灯するため、携帯情報端末２００の動作可能時間を更に延長することができる（第１及び第２電源節約機能）。

〜その他〜
上記実施の形態は、建設機械が油圧ショベルである場合について説明したが、建設機械はホイールローダ、ブルドーザ等の油圧ショベル以外の建設機械であってもよく、その場合も同様の効果が得られる。

１ 油圧ショベル（建設機械）
３０ 無線受信機（第２無線通信機）
３４ 圧力センサ
５６ 通信網
３１ 遠隔操作コントローラ（第２制御装置）
５０ 車体コントローラ（第３制御装置）
５１ 無線通信機（第３無線通信機）
１００ 無線操縦装置
１１０ａ〜１１０ｅ 操作レバー
１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄ・・・ スイッチ
１１４ 制御装置（第１制御装置）
１２２ 操縦装置本体
１１２ｘ キースイッチ（電源スイッチ）
１１６ 無線送信機（第１無線通信機）
１１８ USBコネクタ（第１コネクタ）
１２０ 電源（第１電源）
１３０ ガード
１３２ 設置ブラケット（端末設置装置）
２００ 携帯情報端末
２１０ 無線通信機（第４無線通信機）
２２０ 制御装置（第４制御装置）
２３０ 表示画面
２５０ USBコネクタ（第２コネクタ）
２６０ 電源（第２電源）
３００ USBケーブル
３００ａ USBコネクタ（第３コネクタ）
３００ｂ USBコネクタ（第４コネクタ）

Claims (4)

1. 建設機械と、この建設機械を無線で操作するための無線操縦装置と、携帯情報端末とを備えた建設機械の遠隔操作システムにおいて、
   前記無線操縦装置は、複数の操作レバーと、前記複数の操作レバーの操作に基づいて操作信号を生成する第１制御装置と、前記操作信号を無線で送信する第１無線通信機と、第１電源と、前記携帯情報端末が装着される端末設置装置とを備え、
   前記建設機械は、前記無線操縦装置の第１無線通信機から無線で送信された操作信号を受信する第２無線通信機と、前記操作信号に基づいて建設機械を操作するための制御信号を生成する第２制御装置と、前記建設機械の稼動情報が流れる通信網に接続され所定の演算処理を行う第３制御装置と、前記通信網に流れる稼動情報を前記携帯情報端末に無線で送信する第３無線通信機とを備え、
   前記携帯情報端末は、前記建設機械の第３無線通信機から送信された稼動情報を受信する第４無線通信機と、前記第４無線通信機が受信した稼動情報を表示信号に変換する第４制御装置と、前記表示信号に基づいて前記稼動情報を表示する表示画面と、第２電源とを備え、
   前記無線操縦装置は、前記第１電源に電気的に接続された第１コネクタを更に備え、
   前記携帯情報端末は、前記第２電源に電気的に接続された第２コネクタを更に備え、
   前記携帯情報端末の前記第２電源は、電源線を含む通信ケーブルの一端に設けられた第３コネクタを前記第１コネクタに接続し、前記通信ケーブルの他端に設けられた第４コネクタを前記第２コネクタに接続することで、前記無線操縦装置の前記第１電源によって充電可能である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記載の建設機械の遠隔操作システムにおいて、
   前記携帯情報端末の前記第４制御装置は、前記建設機械の第３無線通信機から送信された稼動情報、或いは前記通信ケーブルを介して入力した前記無線操縦装置の前記複数の操作レバーの操作信号に基づいて、前記無線操縦装置の複数の操作レバーのいずれかが操作されたかどうかを判別し、前記複数の操作レバーのいずれも所定時間操作されないときは前記表示画面を消灯させ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１記載の建設機械の遠隔操作システムにおいて、
   前記携帯情報端末の前記第４制御装置は、前記建設機械の第３無線通信機から送信された稼動情報のうち重要度の高い稼動情報の数値が変化したかどうかを判別し、重要度の高い稼動情報の数値が所定時間変化していないときは前記表示画面を消灯させる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記載の建設機械の遠隔操作システムにおいて、
   前記無線操縦装置の前記第１制御装置は、前記第１電源の電力が所定値以下であるかどうかを判別し、前記第１電源の電力が所定値以下であるときは前記第１電源による前記第２電源の充電を停止させることを特徴とする建設機械の遠隔操作システム。

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