JP2019208176A - 産業車両用遠隔操作システム - Google Patents

Abstract

【課題】作業の安全性の向上を図ることができる産業車両用遠隔操作システムを提供する。【解決手段】リーチ式フォークリフト２０と遠隔操作装置４０を備える。走行系カメラ７１，７２，７３，７４にて撮像された画像及び荷役系カメラ７５，７６，７７，７８にて撮像された画像を切り替え操作に基づいて切り替えながら表示するための表示部６３と、車速が閾値以下ならば、走行系カメラ７１，７２，７３，７４にて撮像された画像から荷役系カメラ７５，７６，７７，７８にて撮像された画像への切り替えを許可する操作端末６１と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、産業車両用遠隔操作システムに関するものである。

フォークリフトにおいて周囲の環境を把握すべくカメラを搭載することが行われている（例えば、特許文献１）。

特開２０１４−１１５１８号公報

ところで、産業車両用遠隔操作システムにおいて、産業車両にカメラを搭載して画面を見て操作することになるが、作業に応じてモニタに表示するカメラ映像を切り替える構成とした場合、作業中に操作者が誤ってカメラ映像を切り替えてしまうことが懸念され、作業の安全性を確保する上で好ましくない。

本発明の目的は、作業の安全性の向上を図ることができる産業車両用遠隔操作システムを提供することにある。

請求項１に記載の発明では、機台に荷役装置を備えるとともに車両通信部を有する産業車両と、前記車両通信部と無線通信を行う操作装置通信部を有し、前記産業車両の走行及び前記荷役装置による荷役を遠隔操作するのに用いられる遠隔操作装置と、を備えた産業車両用遠隔操作システムであって、前記産業車両の前記機台に取り付けられ、前記機台の周囲を撮像する走行系カメラと、前記産業車両の前記荷役装置に取り付けられ、前記荷役装置における荷役対象領域を撮像する荷役系カメラと、前記遠隔操作装置に設けられ、前記走行系カメラにて撮像された画像及び前記荷役系カメラにて撮像された画像を、前記遠隔操作装置での切り替え操作に基づいて切り替えながら表示するための表示部と、前記表示部において、前記産業車両の車速が閾値以下ならば、前記走行系カメラにて撮像された画像から前記荷役系カメラにて撮像された画像への切り替えを許可する切替許可手段と、を備えることを要旨とする。

請求項１に記載の発明によれば、表示部において、産業車両の車速が閾値以下ならば、走行系カメラにて撮像された画像から荷役系カメラにて撮像された画像への切り替えが許可される。その結果、作業の安全性が向上する。

請求項２に記載のように、請求項１に記載の産業車両用遠隔操作システムにおいて、前記切替許可手段における前記車速の閾値は０であるとよい。
請求項３に記載のように、請求項１または２に記載の産業車両用遠隔操作システムにおいて、前記切替許可手段は、前記荷役装置への荷役操作指令値が閾値以下ならば、前記荷役系カメラにて撮像された画像から前記走行系カメラにて撮像された画像への切り替えを許可するとよい。

請求項４に記載のように、請求項３に記載の産業車両用遠隔操作システムにおいて、前記切替許可手段における前記荷役操作指令値の閾値は０であるとよい。

本発明によれば、作業の安全性の向上を図ることができる。

産業車両用遠隔操作システムの電気的構成を示すブロック図。 リーチ式フォークリフトの概要側面図。 リーチ式フォークリフトの概要平面図。 作用を説明するためのフローチャート。 作用を説明するためのフローチャート。 表示部での画像切り替えを説明するための図。 表示部での表示内容を説明するための図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、産業車両用遠隔操作システム１０は、産業車両としてのリーチ式フォークリフト２０と、リーチ式フォークリフト２０の走行及び荷役を遠隔操作するのに用いられる遠隔操作装置４０と、を備えている。リーチ式フォークリフト２０は作業場に配置される。そして、遠隔操作装置４０を用いて操作室から作業場のリーチ式フォークリフト２０を遠隔操作することができるようになっている、
図２に示すように、リーチ式フォークリフト２０の機台２１には荷役装置２２が設けられている。荷役装置２２は前方へ延出している一対のリーチレグ２３を備える。各リーチレグ２３にはそれぞれ前輪２４が設けられている。つまり、機台２１の前側に左右一対の前輪２４が設けられている。また、機台２１の後ろ側には後輪２５が設けられている。本実施形態では、後輪２５が、操舵輪及び駆動輪となる。

荷役装置２２は、２段式のマスト２６を備える。マスト２６は、アウタマスト２７と、インナマスト２８とを備える。荷役装置２２は、インナマスト２８に連結されたリフトシリンダ２９を備える。荷役装置２２は、マスト２６に連結されたリーチシリンダ３０を備える。インナマスト２８は、リフトシリンダ２９への作動油の給排によって昇降する。マスト２６は、リーチシリンダ３０への作動油の給排によってリーチレグ２３に沿って移動する。

荷役装置２２は、一対のフォーク３１と、フォーク３１をマスト２６に固定するリフトブラケット３２とを備える。フォーク３１及びリフトブラケット３２は、インナマスト２８の昇降とともに昇降する。リーチ式フォークリフト２０は、後輪２５を駆動させる走行モータ３３を備える。

図１に示すように、リーチ式フォークリフト２０は、フォークリフト搭載機器５０として、自動運転コントローラ５１と、車両通信部としての無線ユニット５２と、映像合成機５３と、車両通信部としての無線機５４と、走行系カメラ７１，７２，７３，７４と、荷役系カメラ７５，７６，７７，７８を有する。

遠隔操作装置４０は、操作端末６１と、操作装置６２と、表示部（モニタ）６３と、操作装置通信部としての無線機６４，６５を有する。遠隔操作装置４０において、操作室側機器６０として、操作端末６１と操作装置６２と表示部（モニタ）６３を備える。

遠隔操作装置４０の無線機６４は作業場に配置されている。また、遠隔操作装置４０の無線機６５は作業場に配置されている。操作室に配置される操作端末６１は有線Ｌ１により作業場に配置した無線機６４と接続されている。操作端末６１は有線Ｌ２により作業場に配置した無線機６５と接続されている。

作業場において、遠隔操作装置４０の無線機６４とフォークリフト搭載機器５０の無線ユニット５２とは双方向に無線通信できる。また、作業場において、フォークリフト搭載機器５０の無線機５４から遠隔操作装置４０の無線機６５に無線で通信できる。

このようにして、リーチ式フォークリフト２０は無線ユニット５２及び無線機５４を有し、遠隔操作装置４０は、無線ユニット５２及び無線機５４と無線通信を行う無線機６４，６５を有する。

遠隔操作装置４０の操作端末６１は操作装置６２及び表示部（モニタ）６３と接続されている。操作装置６２は、操作者によりリーチ式フォークリフト２０を遠隔操作するためのものであり、操作者によるリーチ式フォークリフト２０の操作内容（リフト、リーチ、ティルトの操作指令値、及び、速度、加速度、操舵角の操作指令値等）が操作端末６１に送られる。操作端末６１は、リフト、リーチ、ティルトの操作指令値、及び、速度、加速度、操舵角の操作指令値等の車両制御信号を、無線機６４を介してフォークリフト搭載機器５０の無線ユニット５２に無線送信する。

フォークリフト搭載機器５０において、自動運転コントローラ５１と無線ユニット５２と映像合成機５３とは、それぞれ相互に通信（例えばＣＡＮ通信）可能に接続されている。自動運転コントローラ５１は遠隔操作装置４０側からの指示により走行系アクチュエータ（走行モータ３３、図示しない操舵モータ等）及び荷役系アクチュエータ（リフトシリンダ２９、リーチシリンダ３０、図示しないティルトシリンダ等）を駆動することができる。

無線ユニット５２は、リーチ式フォークリフト２０の車速を含む車両情報、異常情報（障害物検知情報等）を、無線機６４を介して操作端末６１に無線送信する。
図１において、操作端末６１は、無線機６４、無線ユニット５２及び自動運転コントローラ５１を介してリーチ式フォークリフト２０の走行及び荷役装置２２による荷役を遠隔操作することができるようになっている。

そして、遠隔操作装置４０において、操作装置６２を用いて操作者が所望の操作を行うと操作端末６１により操作内容が無線機６４を介してリーチ式フォークリフト２０側に送られる。リーチ式フォークリフト２０において、無線ユニット５２で遠隔操作装置４０からの操作内容が受信され、自動運転コントローラ５１によりアクチュエータ部が駆動されて所望の動作が実行される。

走行系カメラ７１，７２，７３，７４は、図２，３に示すように設けられている。走行系カメラ７１，７２，７３，７４は、リーチ式フォークリフト２０の機台２１に取り付けられている。走行系カメラ７１，７２，７３，７４は、機台２１の周囲を撮像する。詳しくは、走行系カメラ７１は、進行方向前方を撮像する。走行系カメラ７２は、後方を撮像する。走行系カメラ７３は、左方を撮像する。走行系カメラ７４は、右方を撮像する。

荷役系カメラ７５，７６，７７，７８は、図２，３に示すように設けられている。荷役系カメラ７５，７６，７７，７８は、リーチ式フォークリフト２０の荷役装置２２に取り付けられている。荷役系カメラ７５，７６，７７，７８は、荷役装置２２における荷役対象領域を撮像する。詳しくは、荷役系カメラ７５は、リフトブラケット３２の左側の上部に取り付けられ、荷役装置２２における左側から前方を撮像する。荷役系カメラ７６は、リフトブラケット３２の右側の上部に取り付けられ、荷役装置２２における右側から前方を撮像する。荷役系カメラ７７は、インナマスト２８の上部に取り付けられ、前方下方を撮像する。荷役系カメラ７８は、左側のフォーク３１に取り付けられ、フォーク３１の前方を撮像する。

一方、図１に示すように、フォークリフト搭載機器５０において、映像合成機５３には、走行系カメラ７１，７２，７３，７４及び荷役系カメラ７５，７６，７７，７８が接続されているとともに、無線機５４が接続されている。カメラ７１〜７８により撮像された画像は映像合成機５３及び無線機５４を介して遠隔操作装置４０側に送られる。遠隔操作装置４０において、無線機６５でリーチ式フォークリフト２０からのカメラ画像が受信されて操作端末６１により表示部６３で表示される。

操作装置６２は、走行系→荷役系カメラ切替ボタン６２ａと荷役系→走行系カメラ切替ボタン６２ｂを有する。走行系→荷役系カメラ切替ボタン６２ａを押下することより走行系カメラにて撮像された画像から荷役系カメラにて撮像された画像への切り替えを指示できる。荷役系→走行系カメラ切替ボタン６２ｂを押下することより荷役系カメラにて撮像された画像から走行系カメラにて撮像された画像への切り替えを指示できる。操作端末６１は、カメラ切替ボタン６２ａ，６２ｂによるカメラ選択信号を、無線機６４を介してフォークリフト搭載機器５０に送る。

無線ユニット５２は、無線機６４を介して操作端末６１から無線受信したカメラ選択信号を映像合成機５３にＣＡＮ通信等により送信する。
映像合成機５３は、カメラ選択信号により指示されたカメラ群（走行系カメラ７１，７２，７３，７４、又は、荷役系カメラ７５，７６，７７，７８）の映像を、無線機５４，６５を介して操作端末６１に無線送信する。つまり、映像合成機５３は、遠隔操作装置４０側からのカメラ切替指示により、指示されたカメラ映像を無線機（映像伝送器）５４に送る。

遠隔操作装置４０に設けられる表示部６３は、図６に示すように、走行系カメラ７１，７２，７３，７４にて撮像された画像及び荷役系カメラ７５，７６，７７，７８にて撮像された画像を、遠隔操作装置４０のカメラ切替ボタン６２ａ，６２ｂの押下操作に基づいて切り替えながら表示することができるようになっている。そして、操作者は表示部６３に表示されたカメラ画像（画面）を見ながら操作することになる。

次に、作用について説明する。
図４に示すように、操作端末６１はステップＳ１００において走行系→荷役系カメラ切替ボタン６２ａの押下を検知する。即ち、操作者により走行系カメラ７１，７２，７３，７４による映像から荷役系カメラ７５，７６，７７，７８による映像に切り替える旨の意思表示されたことを検知する。すると、操作端末６１はステップＳ１０１において車速が０ｋｍ／ｈ（閾値）か否か判定する。操作端末６１は車速が０ｋｍ／ｈである場合のみステップＳ１０２に移行する。操作端末６１は、ステップＳ１０２においてカメラ選択信号を無線ユニット５２に対して無線送信する。

無線ユニット５２はステップＳ１０３において無線受信したカメラ選択信号をフォーマット変換した後、カメラ選択信号をＣＡＮ通信等により映像合成機５３に送る。
映像合成機５３は、ステップＳ１０４において、それまでの走行系カメラ７１，７２，７３，７４による映像から、カメラ選択信号で指示されたカメラ群である荷役系カメラ７５，７６，７７，７８による映像伝送に切り替える。これにより、表示部６３において、走行系カメラにて撮像された画像から荷役系カメラにて撮像された画像に切り替えられる。

このように、切替許可手段としての操作端末６１は、表示部６３において、リーチ式フォークリフト２０の車速が閾値以下ならば、走行系カメラ７１，７２，７３，７４にて撮像された画像から荷役系カメラ７５，７６，７７，７８にて撮像された画像への切り替えを許可する。

一方、図５に示すように、操作端末６１はステップＳ２００において荷役系→走行系カメラ切替ボタン６２ｂの押下を検知する。即ち、操作者により荷役系カメラ７５，７６，７７，７８による映像から走行系カメラ７１，７２，７３，７４による映像に切り替える旨の意思表示されたことを検知する。すると、操作端末６１はステップＳ２０１においてリフト、リーチ、ティルトの操作指令値がゼロ（０）（閾値）か否か判定する。操作端末６１はリフト、リーチ、ティルトの操作指令値がゼロ（０）である場合のみステップＳ２０２に移行する。操作端末６１は、ステップＳ２０２においてカメラ選択信号を無線ユニット５２に対して無線送信する。なお、リフト、リーチ、ティルトの操作指令値とは、操作端末６１からリーチ式フォークリフト２０の荷役装置２２に指令される動作量を指す。したがって、リフト、リーチ、ティルトの操作指令値がゼロ（０）である場合、操作者は荷役装置２２に動作を指令していない状態である。

無線ユニット５２はステップＳ２０３において無線受信したカメラ選択信号をフォーマット変換した後、カメラ選択信号をＣＡＮ通信等により映像合成機５３に送る。
映像合成機５３は、ステップＳ２０４において、それまでの荷役系カメラ７５，７６，７７，７８による映像から、カメラ選択信号で指示されたカメラ群である走行系カメラ７１，７２，７３，７４による映像伝送に切り替える。これにより、表示部６３において、荷役系カメラにて撮像された画像から走行系カメラにて撮像された画像に切り替えられる。

このように、操作端末６１は、荷役装置２２への荷役操作指令値が閾値以下ならば、荷役系カメラ７５，７６，７７，７８にて撮像された画像から走行系カメラ７１，７２，７３，７４にて撮像された画像への切り替えを許可する。

図４，５の処理の実行により、作業の安全性の向上が図られる。
詳しく説明する。
従来、車両にカメラを配置し、カメラ映像を見て車両の遠隔操作を行う場合、作業の安全性を確保するため、車両周辺の死角を無くすように複数のカメラを配置する必要がある。しかし、カメラの台数が多いと、その分、図７に示すように、操作側の１つのモニタ画面に対し表示されるカメラ映像も多くなるためどこを見ていいのか分かりづらく操作者は視線を何回も変えながら操作する必要があり作業がしにくく、作業効率の低下、作業ストレスの蓄積が懸念される。

その対策として、図６に示すように、走行時と荷役時の作業に応じて表示部（モニタ）に表示するカメラ映像を切り替えることが考えられる。例えば、フォークリフトの場合、走行時と荷役時とでモニタに表示するカメラ映像を切り替えることで、その作業に必要なカメラ映像のみがモニタに表示されるため、格段に作業がしやすくなる。

ところが、図６に示すように作業に応じてモニタに表示するカメラ映像を切り替える構成とした場合、作業中に操作者が誤ってカメラ映像を切り替えてしまうことが考えられる。例えば、走行中に操作者が誤ってカメラ映像の切り替えを行い、モニタに表示されるカメラ映像が荷役時に使用するカメラ映像に切り替わってしまう。この場合、操作者はカメラ映像から車両周辺の確認を行いにくく障害物に接近したり接触する可能性がある。

本実施形態では、走行系→荷役系カメラ切替ボタン６２ａが押下された場合、車両が停止した状態（車速ゼロ）の時のみ、カメラ映像の切り替えを受け付ける。
具体的には、図４において、操作端末６１は、無線ユニット５２から無線受信する車両情報に含まれる車速を監視し、操作装置６２でカメラ切替ボタンが押下された際、車速が０ｋｍ／ｈであればカメラ選択信号を無線ユニット５２に送信し、車速が０ｋｍ／ｈ以外の場合は送信しない。

また、荷役系→走行系カメラ切替ボタン６２ｂが押下された場合、図５において、リフト、リーチ、ティルトの操作指令値を監視し、指令値がゼロの場合のみカメラ選択信号を送信する。

このようにすることにより、作業中にカメラ画像を切り替える誤操作がなされても作業の安全性を確保することができる。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。

（１）産業車両用遠隔操作システム１０の構成として、機台２１に荷役装置２２を備えるとともに車両通信部としての無線ユニット５２及び無線機５４を有する産業車両としてのリーチ式フォークリフト２０と、無線ユニット５２及び無線機５４と無線通信を行う操作装置通信部として無線機６４，６５を有し、リーチ式フォークリフト２０の走行及び荷役装置２２による荷役を遠隔操作するのに用いられる遠隔操作装置４０と、を備える。リーチ式フォークリフト２０の機台２１に取り付けられ、機台２１の周囲を撮像する走行系カメラ７１，７２，７３，７４と、リーチ式フォークリフト２０の荷役装置２２に取り付けられ、荷役装置２２における荷役対象領域を撮像する荷役系カメラ７５，７６，７７，７８を備える。遠隔操作装置４０に設けられ、走行系カメラ７１，７２，７３，７４にて撮像された画像及び荷役系カメラ７５，７６，７７，７８にて撮像された画像を、遠隔操作装置４０での切り替え操作に基づいて切り替えながら表示するための表示部６３と、表示部６３において、リーチ式フォークリフト２０の車速が閾値以下ならば、走行系カメラ７１，７２，７３，７４にて撮像された画像から荷役系カメラ７５，７６，７７，７８にて撮像された画像への切り替えを許可する切替許可手段としての操作端末６１と、を備える。よって、走行系カメラ７１，７２，７３，７４にて撮像された画像から荷役系カメラ７５，７６，７７，７８にて撮像された画像への切り替え時の作業の安全性の向上を図ることができる。

（２）車速の閾値は０（０ｋｍ／ｈ）であるので、より安全なものとなる。
（３）切替許可手段としての操作端末６１は、荷役装置２２への荷役操作指令値が閾値以下ならば、荷役系カメラ７５，７６，７７，７８にて撮像された画像から走行系カメラ７１，７２，７３，７４にて撮像された画像への切り替えを許可する。よって、荷役系カメラ７５，７６，７７，７８にて撮像された画像から走行系カメラ７１，７２，７３，７４にて撮像された画像への切り替え時の作業の安全性が向上する。

（４）切替許可手段としての操作端末６１における荷役操作指令値の閾値は０であるので、より安全なものとなる。
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。

○ 図４におけるステップＳ１０１の処理において車速が０ｋｍ／ｈか否か判定したが、これに代わり徐行速度程度の車速以下か否か判定してもよい。
○ 図５におけるステップＳ２０１の処理においてリフト、リーチ、ティルトの操作指令値が０（ゼロ）か否か判定したが、これに代わりリフト、リーチ、ティルトの操作指令値が０以外の所定値以下か否か判定してもよい。また、ステップＳ２０１の処理を行わず、ステップＳ２００において荷役系→走行系カメラ切替ボタン６２ｂの押下を検知したら、操作指令値と閾値との比較を行わずすぐに画面を切り替えるようにしてもよい。

○ 図４，５における操作端末６１が行う処理は無線ユニット５２が実行してもよい。つまり、無線ユニット５２で車速等を監視し、カメラ選択信号を映像合成機５３へ送信するか否かを判断するようにしてもよい。

○ 走行系カメラの台数は問わない。またカメラの向きも問わない。
○ 荷役系カメラの台数は問わない。またカメラの向きも問わない。
○ 産業車両はリーチ式フォークリフトであったが、これに限るものではなく、リーチ式フォークリフト以外の産業車両であってもよい。

１０…産業車両用遠隔操作システム、２０…リーチ式フォークリフト、２１…機台、２２…荷役装置、４０…遠隔操作装置、５２…無線ユニット、５４…無線機、６１…操作端末、６３…表示部、６４，６５…無線機、７１，７２，７３，７４…走行系カメラ、７５，７６，７７，７８…荷役系カメラ。

Claims (4)

1. 機台に荷役装置を備えるとともに車両通信部を有する産業車両と、
   前記車両通信部と無線通信を行う操作装置通信部を有し、前記産業車両の走行及び前記荷役装置による荷役を遠隔操作するのに用いられる遠隔操作装置と、
   を備えた産業車両用遠隔操作システムであって、
   前記産業車両の前記機台に取り付けられ、前記機台の周囲を撮像する走行系カメラと、
   前記産業車両の前記荷役装置に取り付けられ、前記荷役装置における荷役対象領域を撮像する荷役系カメラと、
   前記遠隔操作装置に設けられ、前記走行系カメラにて撮像された画像及び前記荷役系カメラにて撮像された画像を、前記遠隔操作装置での切り替え操作に基づいて切り替えながら表示するための表示部と、
   前記表示部において、前記産業車両の車速が閾値以下ならば、前記走行系カメラにて撮像された画像から前記荷役系カメラにて撮像された画像への切り替えを許可する切替許可手段と、
   を備えることを特徴とする産業車両用遠隔操作システム。
2. 前記切替許可手段における前記車速の閾値は０であることを特徴とする請求項１に記載の産業車両用遠隔操作システム。
3. 前記切替許可手段は、前記荷役装置への荷役操作指令値が閾値以下ならば、前記荷役系カメラにて撮像された画像から前記走行系カメラにて撮像された画像への切り替えを許可することを特徴とする請求項１または２に記載の産業車両用遠隔操作システム。
4. 前記切替許可手段における前記荷役操作指令値の閾値は０であることを特徴とする請求項３に記載の産業車両用遠隔操作システム。