JP2019214833A - 作業機械の遠隔制御システム - Google Patents
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Abstract
【課題】作業機械の遠隔制御システムの不具合に迅速に対応する。【解決手段】作業機械１０の遠隔制御システム１００は、作業機械１０から離れた位置に配置された遠隔操作指令装置４６と、遠隔操作指令装置４６から送信された遠隔操作指令情報に基づいて作業機械１０内に設けられた当該作業機械１０の操作機構を基準位置から所定方向に移動させる作業機械側操作装置４５とを備える。操作機構は、第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２と結合部４１、４４を介して結合するとともに、非操作時には基準位置に復帰する。結合解除部７８Ｃは、遠隔制御システム１００が検知された場合に、結合部４１、４４によるアクチュエータ３６、３８、４０、４２と作機構との結合を解除する。【選択図】図６
Description
本発明は、作業機械の遠隔制御システムに関する。
従来、作業者が入り込めない災害復旧現場等において、クローラダンプやバックホウ等の作業機械を操作するハンドルやレバー類を遠隔操作可能とした遠隔制御システムが提案されている。
例えば、下記特許文献１には、運転席に取り付けられ、かつ、取り付けられた状態で作業者が運転席に着座可能なフレームを設け、第１、第２の操作レバーを操作する第１、第２のアクチュエータをフレーム３４に一体的に取り付けた作業機械の遠隔制御システムが開示されている。この作業機械の遠隔制御システムでは、操作レバー制御部の遠隔操作モードを選択することで、遠隔操作指令情報に基づいて第１、第２アクチュエータを制御して第１、第２の操作レバーを操作することにより、作業機械を遠隔制御することができるようにし、操作レバー制御部の手動操作モードを選択することで、第１、第２のアクチュエータをサーボフリーとして第１、第２の操作レバーを手動操作できるようにしている。
例えば、下記特許文献１には、運転席に取り付けられ、かつ、取り付けられた状態で作業者が運転席に着座可能なフレームを設け、第１、第２の操作レバーを操作する第１、第２のアクチュエータをフレーム３４に一体的に取り付けた作業機械の遠隔制御システムが開示されている。この作業機械の遠隔制御システムでは、操作レバー制御部の遠隔操作モードを選択することで、遠隔操作指令情報に基づいて第１、第２アクチュエータを制御して第１、第２の操作レバーを操作することにより、作業機械を遠隔制御することができるようにし、操作レバー制御部の手動操作モードを選択することで、第１、第２のアクチュエータをサーボフリーとして第１、第２の操作レバーを手動操作できるようにしている。
このような遠隔制御システムでは、作業機械側に作業員がいないため、作業機械等に異常が生じた場合に迅速な対応が図れない可能性があるという課題がある。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、遠隔制御システムに異常が生じた場合に早期に対応を図ることにある。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、遠隔制御システムに異常が生じた場合に早期に対応を図ることにある。
上述の目的を達成するため、本発明にかかる遠隔制御システムは、作業機械から離れた位置に配置された遠隔操作指令装置と、前記遠隔操作指令装置から送信された遠隔操作指令情報に基づいて前記作業機械内に設けられた当該作業機械の操作機構を基準位置から所定方向に移動させることにより操作する作業機械側操作装置と、を備える作業機械の遠隔制御システムであって、前記操作機構は、非操作時には前記基準位置に復帰する復帰機構を備え、前記作業機械側操作装置は、前記結合部を介して前記操作機構と結合し、前記操作機構を前記所定方向に移動させるアクチュエータと、遠隔制御システムの異常を検知する異常検知部と、前記異常検知部により異常が検知された場合に、前記結合部による前記アクチュエータと前記操作機構との結合を解除する結合解除部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、遠隔制御システムの異常が検知された場合に、アクチュエータと操作機構との結合を解除する。操作機構は、非操作時には基準位置に復帰するように構成されているので、操作機構が非操作状態となり、作業機械の駆動が一旦停止される。このようにすることで、遠隔制御システムに異常が生じた場合に作業現場の安全を確保する上で有利となる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、実施の形態にかかる遠隔制御システム１００の構成を示すブロック図である。
遠隔制御システム１００は、主に遠隔操作指令装置４６（図５）と、作業機械側操作装置４５（図４）とを含んで構成され、作業機械１０を離れた位置から遠隔操作するためのシステムである。
遠隔操作指令装置４６は、作業機械１０から離れた位置に配置され、作業員等の操作入力を受けて作業機械１０の操作指示を受け付け、その内容を遠隔操作指令情報として作業機械側操作装置４５に送信する。
作業機械側操作装置４５は、作業機械１０内に配置され、遠隔操作指令装置４６から送信された遠隔操作指令情報に基づいて、作業機械１０内に設けられた当該作業機械１０の操作機構（第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８：図３参照）を所定方向に移動させる。作業機械側操作装置４５は、第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８を移動させる第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２（図３参照）と、遠隔操作指令装置４６からの遠隔操作指令情報を受信し、遠隔操作指令情報に基づいて各アクチュエータ３６、３８、４０、４２を駆動するアクチュエータ制御部４４とを備える。
図１は、実施の形態にかかる遠隔制御システム１００の構成を示すブロック図である。
遠隔制御システム１００は、主に遠隔操作指令装置４６（図５）と、作業機械側操作装置４５（図４）とを含んで構成され、作業機械１０を離れた位置から遠隔操作するためのシステムである。
遠隔操作指令装置４６は、作業機械１０から離れた位置に配置され、作業員等の操作入力を受けて作業機械１０の操作指示を受け付け、その内容を遠隔操作指令情報として作業機械側操作装置４５に送信する。
作業機械側操作装置４５は、作業機械１０内に配置され、遠隔操作指令装置４６から送信された遠隔操作指令情報に基づいて、作業機械１０内に設けられた当該作業機械１０の操作機構（第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８：図３参照）を所定方向に移動させる。作業機械側操作装置４５は、第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８を移動させる第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２（図３参照）と、遠隔操作指令装置４６からの遠隔操作指令情報を受信し、遠隔操作指令情報に基づいて各アクチュエータ３６、３８、４０、４２を駆動するアクチュエータ制御部４４とを備える。
つぎに、遠隔制御システム１００が適用される作業機械１０について説明する。
図２に示すように、本実施の形態では、緊急災害復旧工事などの危険な工事場所で使用される作業機械が、遠隔制御により無人運転されるバックホウである場合について説明する。なお、本発明が適用される作業機械は、ブルドーザ、クローラ式のダンプカー、ホイールローダなど従来公知の様々な作業機械に適用可能である。
図２に示すように、本実施の形態では、緊急災害復旧工事などの危険な工事場所で使用される作業機械が、遠隔制御により無人運転されるバックホウである場合について説明する。なお、本発明が適用される作業機械は、ブルドーザ、クローラ式のダンプカー、ホイールローダなど従来公知の様々な作業機械に適用可能である。
図２に示すように、作業機械１０は、下部走行体１２と、上部旋回体１４と、ブーム１６と、アーム１８と、バケット２０を含んで構成される。
下部走行体１２は、左右一対のクローラ１２０２の回転により地盤Ｇ上を走行する。
上部旋回体１４は、下部走行体１２の上部に旋回軸を中心に水平旋回可能に設けられている。
上部旋回体１４には操作室１４０２が設けられ、操作室１４０２には、下部走行体１２の走行、上部旋回体１４の旋回、ブーム１６の揺動、アーム１８の揺動、バケット２０の揺動などを操作するための第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８（図３参照）が設けられている。各操作レバー２２、２４、２６、２８については後述する。
下部走行体１２は、左右一対のクローラ１２０２の回転により地盤Ｇ上を走行する。
上部旋回体１４は、下部走行体１２の上部に旋回軸を中心に水平旋回可能に設けられている。
上部旋回体１４には操作室１４０２が設けられ、操作室１４０２には、下部走行体１２の走行、上部旋回体１４の旋回、ブーム１６の揺動、アーム１８の揺動、バケット２０の揺動などを操作するための第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８（図３参照）が設けられている。各操作レバー２２、２４、２６、２８については後述する。
ブーム１６は、その基端が水平方向に延在する支軸を介して上部旋回体１４に揺動可能に支持されている。
アーム１８は、その基端が水平方向に延在する支軸を介してブーム１６の先端に揺動可能に支持されている。
バケット２０は、その基端が水平方向に延在する支軸を介してアーム１８の先端に揺動可能に支持されている。
上部旋回体１４とブーム１６との間には、ブーム１６を揺動させるブームシリンダ１６０２が設けられている。
ブーム１６とアーム１８との間には、アーム１８を揺動させるアームシリンダ１８０２が設けられている。
アーム１８とバケット２０との間には、バケット２０を揺動させるバケットシリンダ２００２が設けられている。
これらブームシリンダ１６０２、アームシリンダ１８０２、バケットシリンダ２００２は油圧シリンダである。
したがって、ブームシリンダ１６０２が伸縮することにより上部旋回体１４に対してブーム１６が揺動される。
また、アームシリンダ１８０２が伸縮することによりブーム１６に対してアーム１８が揺動される。
また、バケットシリンダ２００２が伸縮することによりアーム１８に対してバケット２０が揺動される。
アーム１８は、その基端が水平方向に延在する支軸を介してブーム１６の先端に揺動可能に支持されている。
バケット２０は、その基端が水平方向に延在する支軸を介してアーム１８の先端に揺動可能に支持されている。
上部旋回体１４とブーム１６との間には、ブーム１６を揺動させるブームシリンダ１６０２が設けられている。
ブーム１６とアーム１８との間には、アーム１８を揺動させるアームシリンダ１８０２が設けられている。
アーム１８とバケット２０との間には、バケット２０を揺動させるバケットシリンダ２００２が設けられている。
これらブームシリンダ１６０２、アームシリンダ１８０２、バケットシリンダ２００２は油圧シリンダである。
したがって、ブームシリンダ１６０２が伸縮することにより上部旋回体１４に対してブーム１６が揺動される。
また、アームシリンダ１８０２が伸縮することによりブーム１６に対してアーム１８が揺動される。
また、バケットシリンダ２００２が伸縮することによりアーム１８に対してバケット２０が揺動される。
図３に示すように、操作室１４０２には、運転席３０と、左右一対の肘掛け部３２と、第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８（作業機械の操作機構）とが設けられている。
運転席３０は、操作室１４０２の床面１４０４に取り付けフレーム１５を介して取着されたクッション材１４０６の上に設けられ、作業機械１０の振動が運転席３０に着座した作業者に伝達されないように図られている。
運転席３０は、作業者が着座する座部３００２と、座部３００２の後方から上方に起立する背もたれ部３００４とを有している。
肘掛け部３２は、座部３００２の左右両側に設けられている。
第１、第２の操作レバー２２、２４は、各肘掛け部３２の前方に揺動可能に設けられている。第１、第２の操作レバー２２、２４の揺動支点は、各肘掛け部３２の内部で支持されている。
運転席３０は、操作室１４０２の床面１４０４に取り付けフレーム１５を介して取着されたクッション材１４０６の上に設けられ、作業機械１０の振動が運転席３０に着座した作業者に伝達されないように図られている。
運転席３０は、作業者が着座する座部３００２と、座部３００２の後方から上方に起立する背もたれ部３００４とを有している。
肘掛け部３２は、座部３００２の左右両側に設けられている。
第１、第２の操作レバー２２、２４は、各肘掛け部３２の前方に揺動可能に設けられている。第１、第２の操作レバー２２、２４の揺動支点は、各肘掛け部３２の内部で支持されている。
座部３００２の左側に位置する第１の操作レバー２２は、前後方向に揺動操作されることでアームシリンダ１８０２を伸縮させてアーム１８の揺動を行い、前後方向と交差する左右方向に揺動操作されることで上部旋回体１４の旋回を行なう。
座部３００２の右側に位置する第２の操作レバー２４は、前後方向に揺動操作されることでブームシリンダ１６０２を伸縮させてブーム１６の揺動を行い、前後方向と交差する左右方向に揺動操作されることでバケットシリンダ２００２を伸縮させてバケット２０の揺動を行なう。
座部３００２の右側に位置する第２の操作レバー２４は、前後方向に揺動操作されることでブームシリンダ１６０２を伸縮させてブーム１６の揺動を行い、前後方向と交差する左右方向に揺動操作されることでバケットシリンダ２００２を伸縮させてバケット２０の揺動を行なう。
第３、第４の操作レバー２６、２８は、運転席３０の前方の床面１４０４から前後方向に揺動可能に突設されている。第３、第４の操作レバー２６、２８の揺動支点は、床面１４０４の内部で支持されている。
左側に位置する第３の操作レバー２６は、前後方向に揺動操作されることで左側のクローラ１２０２の回転方向を前進方向あるいは後退方向に切り換える。
右側に位置する第４の操作レバー２８は、前後方向に揺動操作されることで右側のクローラ１２０２の回転方向を前進方向あるいは後退方向に切り換える。
左側に位置する第３の操作レバー２６は、前後方向に揺動操作されることで左側のクローラ１２０２の回転方向を前進方向あるいは後退方向に切り換える。
右側に位置する第４の操作レバー２８は、前後方向に揺動操作されることで右側のクローラ１２０２の回転方向を前進方向あるいは後退方向に切り換える。
本実施の形態では、第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８（操作機構）は、作業者または後述する第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２からの力を受けていない時、すなわち非操作時には、揺動支点の中心位置（基準位置）に復帰するものとする。これは、各操作レバー２２、２４、２６、２８の揺動支点を、非操作時に基準位置に復帰させる復帰機構が設けられているためである。
また、図３および図４に示すように、第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８には、それぞれ第１〜第４の加速度センサ２３、２５、２７、２９（移動状態検知部）が取り付けられている。第１〜第４の加速度センサ２３、２５、２７、２９の検出値に基づいて、各第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８の基準位置（非操作時における位置）からの移動量や移動速度などを検知することができる。
つぎに、作業機械側操作装置４５を構成する第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２について説明する。
第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２は、図３に示すように、フレーム３４により支持されている。
フレーム３４は、本体板部３４０２と、左右の側板部３４０４と、左右の屈曲板部３４０６と、前板部３４０８と、支持板部３４１０とを備え、運転席３０に着脱可能に取り付けられている。
本体板部３４０２は、運転席３０の座部３００２の上面を覆う大きさの矩形板状を呈し、座部３００２の上面に載置される。
左右の側板部３４０４は、本体板部３４０２の左右の側縁部から上方に起立し、各肘掛け部３２の内側面を覆う大きさの矩形板状を呈し、各肘掛け部３２の内側面に当接される。
左右の屈曲板部３４０６は、左右の側板部３４０４の上縁から運転席３０の幅方向外側に屈曲し、各肘掛け部３２の上面を覆う大きさの矩形板状を呈し、各肘掛け部３２の上面に当接される。
前板部３４０８は、本体板部３４０２の前縁の中央部分から前方に突出する突出部３４０９を介して下方に垂設され、クッション材１４０６の前面の上半部を覆う大きさの矩形板状を呈し、クッション材１４０６の前面の上半部に当接する。
支持板部３４１０は、前板部３４０８の下縁から前方に突出しその前縁が運転席３０と第３、第４の操作レバー２６、２８との中間に位置する大きさの矩形板状を呈している。
なお、フレーム３４の運転席３０への取り付けは、本体板部３４０２を座部３００２の上面に載置し、左右の側板部３４０４を各肘掛け部３２の内側面に当接させ、左右の屈曲板部３４０６を各肘掛け部３２の上面に載置し、前板部３４０８をクッション材１４０６の前面に当接させた状態で、例えば、左右の側板部３４０４を各肘掛け部３２に不図示のボルトおよびナットを介して締結することでなされる。
なお、フレーム３４の運転席３０への取り付け構造は、上記構造に限定されるものではなく、従来公知の様々な構成が使用可能である。
第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２は、図３に示すように、フレーム３４により支持されている。
フレーム３４は、本体板部３４０２と、左右の側板部３４０４と、左右の屈曲板部３４０６と、前板部３４０８と、支持板部３４１０とを備え、運転席３０に着脱可能に取り付けられている。
本体板部３４０２は、運転席３０の座部３００２の上面を覆う大きさの矩形板状を呈し、座部３００２の上面に載置される。
左右の側板部３４０４は、本体板部３４０２の左右の側縁部から上方に起立し、各肘掛け部３２の内側面を覆う大きさの矩形板状を呈し、各肘掛け部３２の内側面に当接される。
左右の屈曲板部３４０６は、左右の側板部３４０４の上縁から運転席３０の幅方向外側に屈曲し、各肘掛け部３２の上面を覆う大きさの矩形板状を呈し、各肘掛け部３２の上面に当接される。
前板部３４０８は、本体板部３４０２の前縁の中央部分から前方に突出する突出部３４０９を介して下方に垂設され、クッション材１４０６の前面の上半部を覆う大きさの矩形板状を呈し、クッション材１４０６の前面の上半部に当接する。
支持板部３４１０は、前板部３４０８の下縁から前方に突出しその前縁が運転席３０と第３、第４の操作レバー２６、２８との中間に位置する大きさの矩形板状を呈している。
なお、フレーム３４の運転席３０への取り付けは、本体板部３４０２を座部３００２の上面に載置し、左右の側板部３４０４を各肘掛け部３２の内側面に当接させ、左右の屈曲板部３４０６を各肘掛け部３２の上面に載置し、前板部３４０８をクッション材１４０６の前面に当接させた状態で、例えば、左右の側板部３４０４を各肘掛け部３２に不図示のボルトおよびナットを介して締結することでなされる。
なお、フレーム３４の運転席３０への取り付け構造は、上記構造に限定されるものではなく、従来公知の様々な構成が使用可能である。
第１、第２のアクチュエータ３６、３８は、取り付け金具４８を介して左右の屈曲板部３４０６に一体的に取り付けられ第１、第２の操作レバー２２、２４を操作するものである。
第１、第２のアクチュエータ３６、３８は、結合部３９を介して第１、第２の操作レバー２２、２４に着脱可能に連結されている。
本実施の形態では、第１のアクチュエータ３６は、直動式の電気シリンダ３６０２と、回転式のモータ３６０４とを含んで構成されている。
また、第２のアクチュエータ３８は、直動式の電気シリンダ３８０２と、回転式のモータ３８０４とを含んで構成されている。
直動式の電気シリンダ３６０２、３８０２は、シリンダ本体３６０２Ａ、３８０２Ａに組み込まれたモータへの駆動信号の供給によりピストンロッド３６０２Ｂ、３８０２Ｂを出没させ、第１、第２の操作レバー２２、２４を前後方向に揺動操作する。
より詳細には、ピストンロッド３６０２Ｂ、３８０２Ｂの一端はモータが組み込まれたシリンダ本体３６０２Ａ、３８０２Ａに支持されており、ピストンロッド３６０２Ｂ、３８０２Ｂの他端には第１、第２の操作レバー２２、２４を握持する結合部３９が取り付けられている。結合部３９は、操作レバー２２、２４の周囲を囲むように形成された２つの握持部材３９Ａ，３９Ｂと、握持部材３９Ａ，３９Ｂを開閉する開閉部３９Ｃとを備える。
図３では握持部材３９Ａ，３９Ｂを閉塞させて第１、第２のアクチュエータ３６、３８と第１、第２の操作レバー２２、２４とが結合した状態を示している。開閉部３９Ｃが握持部材３９Ａ，３９Ｂを開放させると、第１、第２のアクチュエータ３６、３８と第１、第２の操作レバー２２、２４との結合が解除される。
本実施の形態では、第１のアクチュエータ３６は、直動式の電気シリンダ３６０２と、回転式のモータ３６０４とを含んで構成されている。
また、第２のアクチュエータ３８は、直動式の電気シリンダ３８０２と、回転式のモータ３８０４とを含んで構成されている。
直動式の電気シリンダ３６０２、３８０２は、シリンダ本体３６０２Ａ、３８０２Ａに組み込まれたモータへの駆動信号の供給によりピストンロッド３６０２Ｂ、３８０２Ｂを出没させ、第１、第２の操作レバー２２、２４を前後方向に揺動操作する。
より詳細には、ピストンロッド３６０２Ｂ、３８０２Ｂの一端はモータが組み込まれたシリンダ本体３６０２Ａ、３８０２Ａに支持されており、ピストンロッド３６０２Ｂ、３８０２Ｂの他端には第１、第２の操作レバー２２、２４を握持する結合部３９が取り付けられている。結合部３９は、操作レバー２２、２４の周囲を囲むように形成された２つの握持部材３９Ａ，３９Ｂと、握持部材３９Ａ，３９Ｂを開閉する開閉部３９Ｃとを備える。
図３では握持部材３９Ａ，３９Ｂを閉塞させて第１、第２のアクチュエータ３６、３８と第１、第２の操作レバー２２、２４とが結合した状態を示している。開閉部３９Ｃが握持部材３９Ａ，３９Ｂを開放させると、第１、第２のアクチュエータ３６、３８と第１、第２の操作レバー２２、２４との結合が解除される。
図３に示すように、回転式のモータ３６０４、３８０４は、モータ本体３６０４Ａ、３８０４Ａへの駆動信号の供給により駆動軸３６０４Ｂ、３８０４Ｂがその軸心の回りに回動するものである。
モータ本体３６０４Ａ、３８０４Ａは、屈曲板部３４０６に取り付け金具４８を介して取り付けられている。
回転式のモータ３６０４、３８０４の駆動軸３６０４Ｂ、３８０４Ｂの先部は、直動式の電気シリンダ３６０２、３８０２のシリンダ本体３６０２Ａ、３８０２Ａに連結されている。
したがって、回転式のモータ３６０４、３８０４の駆動軸３６０４Ｂ、３８０４Ｂを正逆転させると、直動式の電気シリンダ３６０２、３８０２は、ピストンロッド３６０４Ｂ、３８０４Ｂを中心として運転席３０の左右方向に揺動し、第１、第２の操作レバー２２、２４を左右方向に揺動させる。
モータ本体３６０４Ａ、３８０４Ａは、屈曲板部３４０６に取り付け金具４８を介して取り付けられている。
回転式のモータ３６０４、３８０４の駆動軸３６０４Ｂ、３８０４Ｂの先部は、直動式の電気シリンダ３６０２、３８０２のシリンダ本体３６０２Ａ、３８０２Ａに連結されている。
したがって、回転式のモータ３６０４、３８０４の駆動軸３６０４Ｂ、３８０４Ｂを正逆転させると、直動式の電気シリンダ３６０２、３８０２は、ピストンロッド３６０４Ｂ、３８０４Ｂを中心として運転席３０の左右方向に揺動し、第１、第２の操作レバー２２、２４を左右方向に揺動させる。
図３に示すように、第３、第４のアクチュエータ４０、４２は、フレーム３４の支持板部３４１０に支持され、第３、第４の操作レバー２６、２８を操作するものである。
第３、第４のアクチュエータ４０、４２は、結合部４３を介して第３、第４の操作レバー２６、２８に着脱可能に連結されている。
本実施の形態では、第３のアクチュエータ４０は、直動式の電気シリンダ４００２を含んで構成されている。
また、第４のアクチュエータ４２は、直動式の電気シリンダ４２０２を含んで構成されている。
直動式の電気シリンダ４００２、４２０２は、シリンダ本体４００２Ａ、４２０２Ａへの駆動信号の供給によりピストンロッド４００２Ｂ、４２０２Ｂを出没させ、第３、第４の操作レバー２６，２８を前後方向に揺動操作する。
より詳細には、ピストンロッド４００２Ｂ、４２０２Ｂの一端はモータが組み込まれたシリンダ本体４００２Ａ、４２０２Ａに支持されており、ピストンロッド４００２Ｂ、４２０２Ｂの他端には第３、第４の操作レバー２６、２８を握持する結合部４３が取り付けられている。結合部４３は、操作レバー２６、２８の周囲を囲むように形成された２つの握持部材４３Ａ，４３Ｂと、握持部材４３Ａ，４３Ｂを開閉する開閉部４３Ｃとを備える。
図３では握持部材４３Ａ，４３Ｂを閉塞させて第３、第４のアクチュエータ４０、４２と第３、第４の操作レバー２６、２８とが結合した状態を示している。開閉部４３Ｃが握持部材４３Ａ，４３Ｂを開放させると、第３、第４のアクチュエータ４０、４２と第３、第４の操作レバー２６、２８との結合が解除される。
第３、第４のアクチュエータ４０、４２は、結合部４３を介して第３、第４の操作レバー２６、２８に着脱可能に連結されている。
本実施の形態では、第３のアクチュエータ４０は、直動式の電気シリンダ４００２を含んで構成されている。
また、第４のアクチュエータ４２は、直動式の電気シリンダ４２０２を含んで構成されている。
直動式の電気シリンダ４００２、４２０２は、シリンダ本体４００２Ａ、４２０２Ａへの駆動信号の供給によりピストンロッド４００２Ｂ、４２０２Ｂを出没させ、第３、第４の操作レバー２６，２８を前後方向に揺動操作する。
より詳細には、ピストンロッド４００２Ｂ、４２０２Ｂの一端はモータが組み込まれたシリンダ本体４００２Ａ、４２０２Ａに支持されており、ピストンロッド４００２Ｂ、４２０２Ｂの他端には第３、第４の操作レバー２６、２８を握持する結合部４３が取り付けられている。結合部４３は、操作レバー２６、２８の周囲を囲むように形成された２つの握持部材４３Ａ，４３Ｂと、握持部材４３Ａ，４３Ｂを開閉する開閉部４３Ｃとを備える。
図３では握持部材４３Ａ，４３Ｂを閉塞させて第３、第４のアクチュエータ４０、４２と第３、第４の操作レバー２６、２８とが結合した状態を示している。開閉部４３Ｃが握持部材４３Ａ，４３Ｂを開放させると、第３、第４のアクチュエータ４０、４２と第３、第４の操作レバー２６、２８との結合が解除される。
すなわち、アクチュエータ３６、３８、４０、４２は、結合部３９、４３を介して第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８（操作機構）と結合し、第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８を所定方向（遠隔操作指令装置４６を介して指示された方向）に移動させる。
なお、結合部３９、４３の機構や形状等は、図３に示したものに限らず、従来公知の様々な機構や形状が適用可能である。
なお、結合部３９、４３の機構や形状等は、図３に示したものに限らず、従来公知の様々な機構や形状が適用可能である。
また、実施の形態では、第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２が直動式の電気シリンダあるいは回転式のモータで構成されている場合について説明したが、第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２は、空気シリンダ、油圧シリンダ、リニアモータなど従来公知の様々なアクチュエータが使用可能である。
つぎに、遠隔操作指令装置４６について説明する。
遠隔操作指令装置４６は、作業機械１０から離れた箇所に位置する作業者が操作するものであり、作業者の操作により生成した遠隔操作指令情報をアクチュエータ制御部４４に無線回線を介して送信するものである。
図５に示すように、遠隔操作指令装置４６は、第１〜第４の遠隔操作レバー５８、６０、６２、６４と、角度センサ６６Ａ〜６６Ｄと、制御部６８と、遠隔制御側通信部７０とを含んで構成されている。
第１〜第４の遠隔操作レバー５８、６０、６２、６４は、第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８を遠隔制御するための揺動操作がなされる遠隔制御用の操作部材（ジョイスティック）で構成されている。
角度センサ６６Ａ〜６６Ｄは、各遠隔操作レバー５８、６０、６２、６４に対応して設けられ、各遠隔操作レバー５８、６０、６２、６４の操作位置に対応する角度を示す検知信号を出力するものである。
制御部６８は、ＣＰＵ、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、各角度センサ６６、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
制御部６８は、上記制御プログラムを実行することにより指令情報生成部６８Ａとして機能する。
指令情報生成部６８Ａは、各角度センサ６６Ａ〜６６Ｄから供給される検知信号に基づいて遠隔操作指令情報を生成するものである。
遠隔制御側通信部７０は、指令情報生成部６８Ａで生成された遠隔操作指令情報を作業機械側通信部７２（図４）に無線回線を介して送信するものである。
遠隔操作指令装置４６は、作業機械１０から離れた箇所に位置する作業者が操作するものであり、作業者の操作により生成した遠隔操作指令情報をアクチュエータ制御部４４に無線回線を介して送信するものである。
図５に示すように、遠隔操作指令装置４６は、第１〜第４の遠隔操作レバー５８、６０、６２、６４と、角度センサ６６Ａ〜６６Ｄと、制御部６８と、遠隔制御側通信部７０とを含んで構成されている。
第１〜第４の遠隔操作レバー５８、６０、６２、６４は、第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８を遠隔制御するための揺動操作がなされる遠隔制御用の操作部材（ジョイスティック）で構成されている。
角度センサ６６Ａ〜６６Ｄは、各遠隔操作レバー５８、６０、６２、６４に対応して設けられ、各遠隔操作レバー５８、６０、６２、６４の操作位置に対応する角度を示す検知信号を出力するものである。
制御部６８は、ＣＰＵ、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、各角度センサ６６、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
制御部６８は、上記制御プログラムを実行することにより指令情報生成部６８Ａとして機能する。
指令情報生成部６８Ａは、各角度センサ６６Ａ〜６６Ｄから供給される検知信号に基づいて遠隔操作指令情報を生成するものである。
遠隔制御側通信部７０は、指令情報生成部６８Ａで生成された遠隔操作指令情報を作業機械側通信部７２（図４）に無線回線を介して送信するものである。
つぎに、作業機械側操作装置４５を構成するアクチュエータ制御部４４について説明する。
アクチュエータ制御部４４は、操作室１４０２あるいは上部旋回体１４の適宜箇所に設けられている。アクチュエータ制御部４４は、遠隔操作指令装置４６から送信された遠隔操作指令情報に基づいて第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２を制御するものである。
図４に示すように、アクチュエータ制御部４４は、作業機械側通信部７２と、第１〜第４の駆動検出部７４Ａ〜７４Ｄと、サーボ制御機構７６と、制御部７８とを含んで構成されている。
作業機械側通信部７２は、遠隔制御側通信部７０から送信される遠隔操作指令情報を受信するものである。
第１〜第４の駆動検出部７４Ａ〜７４Ｄは、第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２による第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８の操作量を検出するものである。
具体的に説明すると、第１、第２の駆動検出部７４Ａ、７４Ｂは、直動式の電気シリンダ３６０２、３８０２のシリンダロッド３６０２Ｂ、３８０２Ｂの移動量と、回転式のモータ３６０４、３８０４の駆動軸３６０４Ｂ、３８０４Ｂの回転量（角度）とを検出する。
第３、第４の駆動検出部７４Ｃ、７４Ｄは、直動式の電気シリンダ４００２、４２０２のシリンダロッド４００２Ａ、４２０２Ａの移動量を検出する。
すなわち、第１〜第４の駆動検出部７４Ａ〜７４Ｄは、第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２の駆動状態を検知する。これに対して、第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８に取り付けられた第１〜第４の加速度センサ２３、２５、２７、２９は、第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８の実際の動きを検知する。
サーボ制御機構７６は、各電気シリンダ３６０２、３８０２、４００２、４２０２、各モータ３６０４、３８０４を制御するサーボ制御部を含んで構成されている。
アクチュエータ制御部４４は、操作室１４０２あるいは上部旋回体１４の適宜箇所に設けられている。アクチュエータ制御部４４は、遠隔操作指令装置４６から送信された遠隔操作指令情報に基づいて第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２を制御するものである。
図４に示すように、アクチュエータ制御部４４は、作業機械側通信部７２と、第１〜第４の駆動検出部７４Ａ〜７４Ｄと、サーボ制御機構７６と、制御部７８とを含んで構成されている。
作業機械側通信部７２は、遠隔制御側通信部７０から送信される遠隔操作指令情報を受信するものである。
第１〜第４の駆動検出部７４Ａ〜７４Ｄは、第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２による第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８の操作量を検出するものである。
具体的に説明すると、第１、第２の駆動検出部７４Ａ、７４Ｂは、直動式の電気シリンダ３６０２、３８０２のシリンダロッド３６０２Ｂ、３８０２Ｂの移動量と、回転式のモータ３６０４、３８０４の駆動軸３６０４Ｂ、３８０４Ｂの回転量（角度）とを検出する。
第３、第４の駆動検出部７４Ｃ、７４Ｄは、直動式の電気シリンダ４００２、４２０２のシリンダロッド４００２Ａ、４２０２Ａの移動量を検出する。
すなわち、第１〜第４の駆動検出部７４Ａ〜７４Ｄは、第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２の駆動状態を検知する。これに対して、第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８に取り付けられた第１〜第４の加速度センサ２３、２５、２７、２９は、第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８の実際の動きを検知する。
サーボ制御機構７６は、各電気シリンダ３６０２、３８０２、４００２、４２０２、各モータ３６０４、３８０４を制御するサーボ制御部を含んで構成されている。
制御部７８は、ＣＰＵ、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、第１〜第４の駆動検出部７４Ａ〜７４Ｄ、サーボ制御機構７６、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
制御部７８は、上記制御プログラムを実行することにより操作レバー制御部７８Ａ、異常検知部７８Ｂ、結合解除部７８Ｃとして機能する。
操作レバー制御部７８Ａは、作業機械側通信部７２を介して受信した遠隔操作指令情報に基づいて、第１〜第４の駆動検出部７４Ａ〜７４Ｄの検出結果を監視しつつ、サーボ制御機構７６を制御することで第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２を駆動制御して第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８を動かすものである。
操作レバー制御部７８Ａは、遠隔操作指令装置４６の操作に応じて遠隔制御を行う。すなわち、遠隔操作指令情報に基づいて第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２を制御して第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８を操作する。
制御部７８は、上記制御プログラムを実行することにより操作レバー制御部７８Ａ、異常検知部７８Ｂ、結合解除部７８Ｃとして機能する。
操作レバー制御部７８Ａは、作業機械側通信部７２を介して受信した遠隔操作指令情報に基づいて、第１〜第４の駆動検出部７４Ａ〜７４Ｄの検出結果を監視しつつ、サーボ制御機構７６を制御することで第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２を駆動制御して第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８を動かすものである。
操作レバー制御部７８Ａは、遠隔操作指令装置４６の操作に応じて遠隔制御を行う。すなわち、遠隔操作指令情報に基づいて第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２を制御して第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８を操作する。
異常検知部７８Ｂは、遠隔制御システム１００の異常を検知する。
本実施の形態では、異常検知部７８Ｂは、第１〜第４の加速度センサ２３、２５、２７、２９（移動状態検知部）により検知された第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８（操作機構）の移動状態と、遠隔操作指令装置４６からの遠隔操作指令情報とに基づいて、遠隔制御システムの異常を検知する。
より詳細には、異常検知部７８Ｂは、遠隔操作指令装置４６からの遠隔操作指令情報に基づく第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８（操作機構）の移動状態と、第１〜第４の加速度センサ２３、２５、２７、２９（移動状態検知部）により検知された第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８（操作機構）の移動状態とが整合しない場合（整合しない状態が所定時間継続した場合）、遠隔制御システムに異常が生じていると判断する。
本実施の形態では、異常検知部７８Ｂは、第１〜第４の加速度センサ２３、２５、２７、２９（移動状態検知部）により検知された第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８（操作機構）の移動状態と、遠隔操作指令装置４６からの遠隔操作指令情報とに基づいて、遠隔制御システムの異常を検知する。
より詳細には、異常検知部７８Ｂは、遠隔操作指令装置４６からの遠隔操作指令情報に基づく第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８（操作機構）の移動状態と、第１〜第４の加速度センサ２３、２５、２７、２９（移動状態検知部）により検知された第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８（操作機構）の移動状態とが整合しない場合（整合しない状態が所定時間継続した場合）、遠隔制御システムに異常が生じていると判断する。
例えば、上述のように第１の操作レバー２２は、前後方向に揺動操作されることでアームシリンダ１８０２を伸縮させてアーム１８の揺動を行い、前後方向と交差する左右方向に揺動操作されることで上部旋回体１４の旋回を行なうものである。
ここで、遠隔操作指令装置４６からの遠隔操作指令情報ではアームシリンダ１８０２の伸長指示（第１の操作レバー２２の前方向操作に対応）がなされているにも関わらず、第１の操作レバー２２に取り付けられた第１の加速度センサ２３で第１の操作レバー２２が後方向や左右方向に移動していると検知された場合、作業機械に対して遠隔操作指令情報とは異なる操作がなされていることになる。
また、例えば第１の操作レバー２２に対する操作指示があるにも関わらず、第１の加速度センサ２３で第１の操作レバー２２の移動が検知されない場合には、作業機械の操作が正常に行われていないことになる。
また、例えば第１の操作レバー２２に対する操作指示がないにも関わらず、第１の加速度センサ２３で第１の操作レバー２２の移動が検知された場合には、作業機械の操作が行われていることになる。
このように、異常検知部７８Ｂは、第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８の実際の動きを検知して、遠隔操作指令装置４６からの遠隔操作指令情報に基づく動きの方向や移動量と照合することにより、遠隔制御システムの異常を検知する。
遠隔制御システムの異常とは、例えば操作レバー制御部７８Ａの処理不良、通信部間の通信不良、アクチュエータと操作レバーの連結不良などが考えられる。
ここで、遠隔操作指令装置４６からの遠隔操作指令情報ではアームシリンダ１８０２の伸長指示（第１の操作レバー２２の前方向操作に対応）がなされているにも関わらず、第１の操作レバー２２に取り付けられた第１の加速度センサ２３で第１の操作レバー２２が後方向や左右方向に移動していると検知された場合、作業機械に対して遠隔操作指令情報とは異なる操作がなされていることになる。
また、例えば第１の操作レバー２２に対する操作指示があるにも関わらず、第１の加速度センサ２３で第１の操作レバー２２の移動が検知されない場合には、作業機械の操作が正常に行われていないことになる。
また、例えば第１の操作レバー２２に対する操作指示がないにも関わらず、第１の加速度センサ２３で第１の操作レバー２２の移動が検知された場合には、作業機械の操作が行われていることになる。
このように、異常検知部７８Ｂは、第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８の実際の動きを検知して、遠隔操作指令装置４６からの遠隔操作指令情報に基づく動きの方向や移動量と照合することにより、遠隔制御システムの異常を検知する。
遠隔制御システムの異常とは、例えば操作レバー制御部７８Ａの処理不良、通信部間の通信不良、アクチュエータと操作レバーの連結不良などが考えられる。
結合解除部７８Ｃは、異常検知部７８Ｂにより異常が検知された場合に、結合部３９、４３による第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２と第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８との結合を解除する。
より詳細には、結合解除部７８Ｃは、異常検知部７８Ｂにより異常が検知された場合に、各アクチュエータ３６、３８、４０、４２の開閉部３９Ｃ、４３Ｃに対して駆動信号を供給し、握持部材３９Ａ，３９Ｂ、４３Ａ，４３Ｂを開放させる。
第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２と第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８との結合を解除することによって、アクチュエータ３６、３８、４０、４２から操作レバー２２、２４、２６、２８への力の伝達が行われなくなる。よって、操作レバー２２、２４、２６、２８は復帰機構により基準位置へと復帰する。
これにより、第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８が非操作状態となり、ブーム１６、アーム１８、バケット２０の揺動や伸縮が解除され、またクローラ１２０２の回転が停止される。すなわち、作業機械１０の駆動が一旦停止される。このようにすることで、遠隔制御システムに異常が生じた場合に作業現場の安全を確保することができる。
より詳細には、結合解除部７８Ｃは、異常検知部７８Ｂにより異常が検知された場合に、各アクチュエータ３６、３８、４０、４２の開閉部３９Ｃ、４３Ｃに対して駆動信号を供給し、握持部材３９Ａ，３９Ｂ、４３Ａ，４３Ｂを開放させる。
第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２と第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８との結合を解除することによって、アクチュエータ３６、３８、４０、４２から操作レバー２２、２４、２６、２８への力の伝達が行われなくなる。よって、操作レバー２２、２４、２６、２８は復帰機構により基準位置へと復帰する。
これにより、第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８が非操作状態となり、ブーム１６、アーム１８、バケット２０の揺動や伸縮が解除され、またクローラ１２０２の回転が停止される。すなわち、作業機械１０の駆動が一旦停止される。このようにすることで、遠隔制御システムに異常が生じた場合に作業現場の安全を確保することができる。
さらに、結合解除部７８Ｃは、異常検知部７８Ｂにより異常が検知された場合に、第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８の基準位置への復帰を妨げない位置にアクチュエータ３６、３８、４０、４２を退避させる。本実施の形態では、結合解除部７８Ｃは、サーボ制御機構７６を制御することにより、アクチュエータ３６、３８、４０、４２を基準位置（非駆動位置）に移動させる。
第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２と第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８との結合を解除した際、直前における操作レバー２２、２４、２６、２８の操作方向によっては、結合部３９、４３やピストンロッドなど、アクチュエータ３６、３８、４０、４２の部材によって操作レバー２２、２４、２６、２８の基準位置への復帰が妨げられる場合がある。
これを防ぐため、結合解除部７８Ｃは、アクチュエータ３６、３８、４０、４２を非駆動位置に移動させ、操作レバー２２、２４、２６、２８の移動を妨げるのを防止している。
なお、異常検知時の操作レバー２２、２４、２６、２８の操作方向によっては、必ずしもアクチュエータ３６、３８、４０、４２を移動させなくてもよい（例えば各操作レバー２２、２４、２６、２８を後方側に操作している場合など）。
また、アクチュエータ３６、３８、４０、４２を非駆動位置に移動させるのではなく、例えばピストンロッドの跳ね上げ機構などを設け、結合部３９、４３による結合解除の後、ピストンロッドを上方向または下方向に跳ね上げることにより、操作レバー２２、２４、２６、２８の移動経路上からずらすようにしてもよい。
第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２と第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８との結合を解除した際、直前における操作レバー２２、２４、２６、２８の操作方向によっては、結合部３９、４３やピストンロッドなど、アクチュエータ３６、３８、４０、４２の部材によって操作レバー２２、２４、２６、２８の基準位置への復帰が妨げられる場合がある。
これを防ぐため、結合解除部７８Ｃは、アクチュエータ３６、３８、４０、４２を非駆動位置に移動させ、操作レバー２２、２４、２６、２８の移動を妨げるのを防止している。
なお、異常検知時の操作レバー２２、２４、２６、２８の操作方向によっては、必ずしもアクチュエータ３６、３８、４０、４２を移動させなくてもよい（例えば各操作レバー２２、２４、２６、２８を後方側に操作している場合など）。
また、アクチュエータ３６、３８、４０、４２を非駆動位置に移動させるのではなく、例えばピストンロッドの跳ね上げ機構などを設け、結合部３９、４３による結合解除の後、ピストンロッドを上方向または下方向に跳ね上げることにより、操作レバー２２、２４、２６、２８の移動経路上からずらすようにしてもよい。
また、異常検知部７８Ｂにより異常が検知された場合に、遠隔操作指令装置４６から警報を出力させるようにしてもよい。具体的には、例えば制御部７８に図示しない異常報知部を設け、遠隔制御システムの異常が検知された場合に、遠隔操作指令装置４６に設けられた図示しないスピーカから警報音を出力させるための警報出力指示を送信するようにしてもよい。なお、警報の出力態様は警報音に限らず、例えば文字情報や画像情報などであってもよい。
このような警報を出力することによって、作業者から離れた場所にいる作業員等に異常の発生を即座に報知することができ、作業状況の確認や作業の中断などの対応を迅速に行うことができる。
このような警報を出力することによって、作業者から離れた場所にいる作業員等に異常の発生を即座に報知することができ、作業状況の確認や作業の中断などの対応を迅速に行うことができる。
次に、図６のフローチャートを用いて、遠隔制御システム１００による作業機械１０の遠隔制御処理について説明する。
予め、作業機械１０はエンジンが作動されて動作が可能な状態に設定され、アクチュエータ制御部４４はモード切替スイッチ６７により遠隔制御モードに設定されているものとする。
作業者が遠隔操作指令装置４６の第１〜第４の遠隔操作レバー５８、６０、６２、６４を操作すると（ステップＳ６００：Ｙｅｓ）、各角度センサ６６Ａ〜６６Ｄで検出された検知信号に基づいて指令情報生成部６８Ａが遠隔操作指令情報を生成する（ステップＳ６０２）。遠隔操作指令情報は、無線回線を介して遠隔制御側通信部７０から作業機械側通信部７２に送信される（ステップＳ６０４）。
作業機械１０では、作業機械側通信部７２を介して受信された遠隔操作指令情報が操作レバー制御部７８Ａに供給される。操作レバー制御部７８Ａは、遠隔操作指令情報に基づいて、第１〜第４の駆動検出部７４Ａ〜７４Ｄの検出結果を監視しつつ、サーボ制御機構７６を制御することで第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２を駆動制御する（ステップＳ６０６）。これにより、第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８が揺動操作される。
すなわち、例えば第１の操作レバー２２の前後方向への揺動によりアーム１８の揺動がなされ、第１の操作レバー２２の左右方向への揺動により上部旋回体１４の旋回がなされる。
また、例えば第２の操作レバー２４の前後方向への揺動によりブーム１６の揺動がなされ、第２の操作レバー２４の左右方向によりバケット２０の揺動がなされる。
また、例えば第３、第４の操作レバー２６、２８の前後方向への揺動により、左右のクローラ１２０２の回転方向が前進方向あるいは後退方向に切り換えられる。
予め、作業機械１０はエンジンが作動されて動作が可能な状態に設定され、アクチュエータ制御部４４はモード切替スイッチ６７により遠隔制御モードに設定されているものとする。
作業者が遠隔操作指令装置４６の第１〜第４の遠隔操作レバー５８、６０、６２、６４を操作すると（ステップＳ６００：Ｙｅｓ）、各角度センサ６６Ａ〜６６Ｄで検出された検知信号に基づいて指令情報生成部６８Ａが遠隔操作指令情報を生成する（ステップＳ６０２）。遠隔操作指令情報は、無線回線を介して遠隔制御側通信部７０から作業機械側通信部７２に送信される（ステップＳ６０４）。
作業機械１０では、作業機械側通信部７２を介して受信された遠隔操作指令情報が操作レバー制御部７８Ａに供給される。操作レバー制御部７８Ａは、遠隔操作指令情報に基づいて、第１〜第４の駆動検出部７４Ａ〜７４Ｄの検出結果を監視しつつ、サーボ制御機構７６を制御することで第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２を駆動制御する（ステップＳ６０６）。これにより、第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８が揺動操作される。
すなわち、例えば第１の操作レバー２２の前後方向への揺動によりアーム１８の揺動がなされ、第１の操作レバー２２の左右方向への揺動により上部旋回体１４の旋回がなされる。
また、例えば第２の操作レバー２４の前後方向への揺動によりブーム１６の揺動がなされ、第２の操作レバー２４の左右方向によりバケット２０の揺動がなされる。
また、例えば第３、第４の操作レバー２６、２８の前後方向への揺動により、左右のクローラ１２０２の回転方向が前進方向あるいは後退方向に切り換えられる。
この間、第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８に取り付けられた第１〜第４の加速度センサ２３、２５、２７、２９は、各操作レバー２２、２４、２６、２８に加わる加速度を検知する（ステップＳ６０８）。
異常検知部７８Ｂは、遠隔操作指令情報に基づく各操作レバー２２、２４、２６、２８の動きと、加速度センサ２３、２５、２７、２９の検出値に基づく各操作レバー２２、２４、２６、２８の実際の動きとが整合しているかを判断する（ステップＳ６１０）。
遠隔操作指令情報と実際の動きとが整合している場合は（ステップＳ６１０：Ｙｅｓ）、ステップＳ６００に戻り、以降の処理を継続する。
一方、遠隔操作指令情報と実際の動きとが整合していない場合（ステップＳ６１０：Ｎｏ）、異常検知部７８Ｂは遠隔制御システム１００に異常が生じていると判断する（ステップＳ６１２）。この場合、結合解除部７８Ｃは、結合部３９、４４による第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２と第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８との結合を解除するとともに（ステップＳ６１４）、アクチュエータ３６、３８、４０、４２を操作レバー２２、２４、２６、２８の基準位置への復帰を妨げない位置に退避させる（ステップＳ６１６）。これにより、クローラ１２０２による作業機械１０の移動や、ブーム１６、アーム１８、バケット２０の揺動や伸縮が停止される。
また、遠隔操作指令装置４６の図示しないスピーカから警報音を出力させるための警報出力指示を送信し、周囲の作業員等に異常を報知する（ステップＳ６１８）。
異常検知部７８Ｂは、遠隔操作指令情報に基づく各操作レバー２２、２４、２６、２８の動きと、加速度センサ２３、２５、２７、２９の検出値に基づく各操作レバー２２、２４、２６、２８の実際の動きとが整合しているかを判断する（ステップＳ６１０）。
遠隔操作指令情報と実際の動きとが整合している場合は（ステップＳ６１０：Ｙｅｓ）、ステップＳ６００に戻り、以降の処理を継続する。
一方、遠隔操作指令情報と実際の動きとが整合していない場合（ステップＳ６１０：Ｎｏ）、異常検知部７８Ｂは遠隔制御システム１００に異常が生じていると判断する（ステップＳ６１２）。この場合、結合解除部７８Ｃは、結合部３９、４４による第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２と第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８との結合を解除するとともに（ステップＳ６１４）、アクチュエータ３６、３８、４０、４２を操作レバー２２、２４、２６、２８の基準位置への復帰を妨げない位置に退避させる（ステップＳ６１６）。これにより、クローラ１２０２による作業機械１０の移動や、ブーム１６、アーム１８、バケット２０の揺動や伸縮が停止される。
また、遠隔操作指令装置４６の図示しないスピーカから警報音を出力させるための警報出力指示を送信し、周囲の作業員等に異常を報知する（ステップＳ６１８）。
以上説明したように、実施の形態にかかる遠隔制御システム１００は、異常が検知された場合に、第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２と第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８との結合を解除する。操作レバー２２、２４、２６、２８は、非操作時には基準位置に復帰するように構成されているので、操作レバー２２、２４、２６、２８が非操作状態となり、作業機械１０の駆動が一旦停止される。このようにすることで、遠隔制御システム１００に異常が生じた場合に作業現場の安全を確保する上で有利となる。
また、遠隔制御システム１００は、異常が検知された場合には、第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８の基準位置への復帰を妨げない位置にアクチュエータ３６、３８、４０、４２を退避させる。これにより、第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８を迅速に基準位置へと復帰させることができる。
また、遠隔制御システム１００は、作業機械１０の操作機構（第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８）の実際の移動状態と遠隔操作指令情報とに基づいて遠隔制御システム１００の異常を検知するので、作業者が常駐しない作業現場における異常を早期に発見することができ、遠隔制御システムを利用した作業の作業効率を向上させる上で有利となる。
また、遠隔制御システム１００は、異常が検知された場合には、第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８の基準位置への復帰を妨げない位置にアクチュエータ３６、３８、４０、４２を退避させる。これにより、第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８を迅速に基準位置へと復帰させることができる。
また、遠隔制御システム１００は、作業機械１０の操作機構（第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８）の実際の移動状態と遠隔操作指令情報とに基づいて遠隔制御システム１００の異常を検知するので、作業者が常駐しない作業現場における異常を早期に発見することができ、遠隔制御システムを利用した作業の作業効率を向上させる上で有利となる。
なお、本実施の形態では、第１〜第４の加速度センサ２３、２５、２７、２９を用いて遠隔制御システム１００の異常を検知したが、これに限らず、従来公知の様々な方法を用いて遠隔制御システム１００の異常を検知してもよい。
例えば、作業機械１０の姿勢を検知する姿勢検知部を設け、姿勢検知部により検知された作業機械１０の姿勢が重力方向または接地面に対して所定角度以上となった場合、遠隔制御システム１００に異常が生じていると判断する。すなわち、作業機械１０の姿勢が大きく崩れた場合に異常として検知してもよい。
また、例えば、作業機械側操作装置４５における遠隔操作指令情報の受信強度が所定強度以下となった場合、遠隔制御システム１００に異常が生じていると判断してもよい。すなわち、遠隔操作指令装置４６と作業機械側操作装置４５間の通信不良時に異常と検知してもよい。
例えば、作業機械１０の姿勢を検知する姿勢検知部を設け、姿勢検知部により検知された作業機械１０の姿勢が重力方向または接地面に対して所定角度以上となった場合、遠隔制御システム１００に異常が生じていると判断する。すなわち、作業機械１０の姿勢が大きく崩れた場合に異常として検知してもよい。
また、例えば、作業機械側操作装置４５における遠隔操作指令情報の受信強度が所定強度以下となった場合、遠隔制御システム１００に異常が生じていると判断してもよい。すなわち、遠隔操作指令装置４６と作業機械側操作装置４５間の通信不良時に異常と検知してもよい。
また、本実施の形態では、第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８に取り付けられた第１〜第４の加速度センサ２３、２５、２７、２９の検出値を用いて各操作レバー２２、２４、２６、２８の移動状態を検出したが、これ以外の方法で操作レバーの移動状態を検出してもよい。
例えば、作業機械１０の車内を撮影するカメラを設置し、カメラで撮影した画像から第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８を抽出し、その移動状態を画像解析により検出してもよい。
すなわち、移動状態検知部を、作業機械１０内に設けられ第１〜第４の加速度センサ２３、２５、２７、２９（操作機構）を撮影範囲に含むカメラと、カメラの撮影画像を画像解析して第１〜第４の加速度センサ２３、２５、２７、２９（操作機構）の移動状態を検知する画像解析部とによって構成してもよい。
これにより、例えば作業機械側操作装置４５の状態を監視するために設置されたカメラの画像を流用して異常を検知することができる。
例えば、作業機械１０の車内を撮影するカメラを設置し、カメラで撮影した画像から第１〜第４の操作レバー２２、２４、２６、２８を抽出し、その移動状態を画像解析により検出してもよい。
すなわち、移動状態検知部を、作業機械１０内に設けられ第１〜第４の加速度センサ２３、２５、２７、２９（操作機構）を撮影範囲に含むカメラと、カメラの撮影画像を画像解析して第１〜第４の加速度センサ２３、２５、２７、２９（操作機構）の移動状態を検知する画像解析部とによって構成してもよい。
これにより、例えば作業機械側操作装置４５の状態を監視するために設置されたカメラの画像を流用して異常を検知することができる。
１０ 作業機械
２２、２４、２６、２８ 操作レバー
２３、２５、２７、２９ 加速度センサ
３６、３８、４０、４２ アクチュエータ
３９、４３ 結合部
４４ アクチュエータ制御部
４５ 作業機械側操作装置
４６ 遠隔操作指令装置
５８、６０、６２、６４ 遠隔操作レバー
６８ 制御部
６８Ａ 指令情報生成部
７０ 遠隔制御側通信部
７１ スピーカ
７２ 作業機械側通信部
７４Ａ、７４Ｂ、７４Ｃ 駆動検出部
７６ サーボ制御機構
７８ 制御部
７８Ａ 操作レバー制御部
７８Ｂ 異常検知部
７８Ｃ 結合解除部
２２、２４、２６、２８ 操作レバー
２３、２５、２７、２９ 加速度センサ
３６、３８、４０、４２ アクチュエータ
３９、４３ 結合部
４４ アクチュエータ制御部
４５ 作業機械側操作装置
４６ 遠隔操作指令装置
５８、６０、６２、６４ 遠隔操作レバー
６８ 制御部
６８Ａ 指令情報生成部
７０ 遠隔制御側通信部
７１ スピーカ
７２ 作業機械側通信部
７４Ａ、７４Ｂ、７４Ｃ 駆動検出部
７６ サーボ制御機構
７８ 制御部
７８Ａ 操作レバー制御部
７８Ｂ 異常検知部
７８Ｃ 結合解除部
Claims (5)
- 作業機械から離れた位置に配置された遠隔操作指令装置と、前記遠隔操作指令装置から送信された遠隔操作指令情報に基づいて前記作業機械内に設けられた当該作業機械の操作機構を基準位置から所定方向に移動させることにより操作する作業機械側操作装置と、を備える作業機械の遠隔制御システムであって、
前記操作機構は、非操作時には前記基準位置に復帰する復帰機構を備え、
前記作業機械側操作装置は、
前記結合部を介して前記操作機構と結合し、前記操作機構を前記所定方向に移動させるアクチュエータと、
遠隔制御システムの異常を検知する異常検知部と、
前記異常検知部により異常が検知された場合に、前記結合部による前記アクチュエータと前記操作機構との結合を解除する結合解除部と、
を備えることを特徴とする作業機械の遠隔制御システム。 - 前記結合解除部は、前記異常検知部により異常が検知された場合に、前記操作機構の前記基準位置への復帰を妨げない位置に前記アクチュエータを退避させる、
ことを特徴とする請求項１記載の作業機械の遠隔制御システム。 - 前記操作機構の移動状態を検知する移動状態検知部を更に備え、
前記異常検知部は、前記遠隔操作指令情報に基づく前記操作機構の移動状態と、前記移動状態検知部により検知された前記操作機構の移動状態とが整合しない場合、遠隔制御システムに異常が生じていると判断する、
ことを特徴とする請求項１または２記載の作業機械の遠隔制御システム。 - 前記作業機械の姿勢を検知する姿勢検知部を更に備え、
前記異常検知部は、前記姿勢検知部により検知された前記作業機械の姿勢が重力方向または接地面に対して所定角度以上となった場合、遠隔制御システムに異常が生じていると判断する、
ことを特徴とする請求項１または２記載の作業機械の遠隔制御システム。 - 前記異常検知部は、前記作業機械側操作装置における前記遠隔操作指令情報の受信強度が所定強度以下となった場合、遠隔制御システムに異常が生じていると判断する、
ことを特徴とする請求項１または２記載の作業機械の遠隔制御システム。
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