JP2019214836A - 作業機械の遠隔制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】作業機械の遠隔制御システムにおいて、作業現場の状態をより詳細に把握すること。【解決手段】遠隔制御システム１００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の操作機構を自動操作する作業機械側操作装置４５とを備える。回転翼機８０は、無線操縦式の飛行体であり、作業機械１０よる作業状態を撮影するカメラ８４を搭載している。飛行体制御部８２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、回転翼機８０の飛行位置およびカメラ８４による撮影方向を自動制御する。【選択図】図１

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。

特開２０１８−１２９５１号公報

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、作業機械内（または作業機械の筐体等）にカメラを設置して、作業現場における作業状態を監視している。
しかしながら、カメラと作業現場の位置関係や作業の内容によっては、作業現場の状態を確認しにくい場合があり、改善の余地がある。
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、作業機械の遠隔制御システムにおいて、作業現場の状態をより詳細に把握することにある。

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自動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、前記作業機械による作業状態を撮影するカメラを搭載した無線操縦式の飛行体と、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、前記飛行体の飛行位置および前記カメラによる撮影方向を自動制御する飛行体制御部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、作業機械の遠隔制御システムにおいて、遠隔操作指令情報に基づいて飛行体の飛行位置およびカメラによる撮影方向を自動制御するので、飛行体を作業者等が無線操縦する場合と比較して作業負担を軽減することができる。また、作業機械の動きに自動的に追従するので、作業機械の動きと連動した画像を撮影することができ、作業効率を向上させる上で有利となる。

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。 回転翼機８０の外観の一例を示す斜視図である。 遠隔制御システム１００が適用される作業機械１０の側面図である。 遠隔制御システム１００が適用される作業機械１０の運転席を斜め前方から見た斜視図である。 作業機械側制御部４４の構成を示すブロック図である。 遠隔操作指令装置４６の構成を示すブロック図である。 作業機械１０と回転翼機８０との位置関係の一例を示す図である。 作業機械１０と回転翼機８０との位置関係の一例を示す図である。 遠隔制御システム１００の他の構成例を示すブロック図である。

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。
本実施の形態では、無線操縦型の飛行体として回転翼機（ドローン）を用いる場合について説明するが、これに限らず従来公知の様々な形態の飛行体を適用可能である。
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６）と、作業機械側操作装置４５（図５）と、飛行体である回転翼機８０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。
回転翼機８０は、作業機械１０よる作業状態を撮影するカメラ８４を搭載した無線操縦式の飛行体である。カメラ８４で撮影された画像は、例えば遠隔操作指令装置４６が配置されている指令室等に送信され、指令室にいる作業者は、当該画像を見ながら遠隔操作指令装置４６を操作することが可能となる。なお、カメラ８４とともに作業機械１０の操作室１４０２（図４参照）内にもカメラを設け、操作室１４０２に搭乗した際の視点での画像を撮影してもよい。
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４、図５参照）を自動操作する。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を操作する第１〜第４のアクチュエータ３６、３８、４０、４２（図４、図５参照）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を駆動する作業機械側制御部４４とを備える。

また、本実施の形態では、作業機械側操作装置４５が飛行体制御部８２を備える。
詳細は後述するが、飛行体制御部８２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、回転翼機８０の飛行位置およびカメラ８４による撮影方向を自動制御する。
なお、図９に示すように、飛行体制御部８２を回転翼機８０に設けてもよい。この場合、遠隔操作指令装置４６から送信された遠隔操作指令情報を回転翼機８０でも受信し、回転翼機８０に設けられた制御部によって飛行体制御部８２を実現する。

図２は、回転翼機８０の外観の一例を示す斜視図である。
回転翼機８０には筐体８０２に４つのプロペラ８０４が設置されている。このため、風などの影響を受けやすい屋外等でも安定して飛行が可能である。
回転翼機８０の操縦（飛行方向や飛行速度の制御）は、後述する飛行体制御部８２を用いてなされる。
回転翼機８０の筐体８０２には、作業機械１０よる作業状態を撮影するカメラ８４が搭載されている。カメラ８４の撮影方向や撮影倍率（ズーム）なども、後述する飛行体制御部８２によって制御される。
また、回転翼機８０は図示しない通信装置を備え、作業機械側操作装置４５および遠隔操作指令装置４６が配置されている指令室等と通信が可能である。また、回転翼機８０は図示しないＧＰＳ受信器を備え、自機の現在位置情報を取得可能である。
なお、回転翼機８０の構成は図２に示したものに限らず、例えばプロペラが２つのものなど、従来公知の様々なタイプが適用可能である。

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３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３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４参照）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。
本実施の形態では、ブーム１６とアーム１８とバケット２０とが、作業部材２１を構成している。

図４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。

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。

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。

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。

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４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４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４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。

図４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４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。

なお、本実施の形態では、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作業機械側制御部４４に無線回線を介して送信するものである。
図６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５）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を構成する作業機械側制御部４４について説明する。
作業機械側制御部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。作業機械側制御部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５に示すように、作業機械側制御部４４は、ＧＰＳ受信器７１と、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。
ＧＰＳ受信器７１は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信して、作業機械１０の現在位置情報（緯度経度）を算出する。
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。
また、作業機械側通信部７２は、後述する飛行体制御部８２で生成された回転翼機８０の駆動信号を回転翼機８０に対して送信する。
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。
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７９および飛行体制御部８２として機能する。
操作レバー制御部７９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７９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。

飛行体制御部８２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、回転翼機８０の飛行位置およびカメラ８４による撮影方向を自動制御する。
より詳細には、飛行体制御部８２は、作業機械１０の移動に追従して回転翼機８０の飛行位置を移動させるとともに、作業機械１０による作業領域がカメラ８４の撮影画像に含まれるように撮影方向を制御する。

＜作業機械１０の移動時＞
図７を用いて説明すると、飛行体制御部８２は、例えば回転翼機８０からその現在位置情報を受信するとともに、ＧＰＳ受信器７１で算出された作業機械１０の現在位置と比較して、作業機械１０の現在位置から所定距離Ｌ離れた位置に回転翼機８０が位置するように移動制御信号を送信する。その後、遠隔操作指令情報に基づいて作業機械１０が移動する場合は、作業機械１０の移動速度および移動方向と同様に回転翼機８０を移動させれば、すなわち図７におけるＶ１＝Ｖ２とすれば、所定距離Ｌを維持したまま回転翼機８０を作業機械１０に追従させることができる。
なお、図７では作業機械１０が移動方向の先に位置しているが、回転翼機８０が先導する形で移動してもよいことは無論である。
また、ＧＰＳを用いて現在位置を把握するのではなく、例えば回転翼機８０に発信器を取り付け、発振器から送信される信号の受信強度等に基づいて回転翼機８０の位置を把握してもよい。

また、例えば図７のように回転翼機８０の進行経路上にある障害物Ｂを検知した場合、飛行体制御部８２は、点線で示す経路Ｒのように障害物Ｂとの接触を回避するよう回転翼機８０の飛行位置を制御するようにしてもよい。回転翼機８０周辺の障害物を検知する方法として、例えば回転翼機８０のカメラ８４の撮影方向を進行方向とし、その撮影画像を画像解析したり、回転翼機８０にレーダ（センサ）を設けるなどしてもよい。このような障害物検知部（画像解析部やレーダ）は、回転翼機８０側に設けてもよいし、作業機械側制御部４４に設けてもよい。

＜作業機械１０の作業時＞
作業機械１０が作業現場まで移動すると、一般に一定の位置に留まって作業を行う。飛行体制御部８２は、例えば遠隔操作指令情報にブーム１６、アーム１８、バケット２０等、作業部材２１の駆動指令が含まれている場合には、作業が開始されたと判断し、カメラ８４の撮影画像内に作業領域が含まれるよう回転翼機８０の位置を移動させる。
この時の回転翼機８０の位置は任意に設定可能であるが、例えば図８Ａのように作業機械１０前方のブーム１６の延在方向Ｓ１からずれた方向（角度θ）から作業機械１０側を撮影する。これは、作業機械１０の操作室１４０２から作業領域を見た画像は操作室１４０２内に設置されたカメラ（図示なし）で撮影可能であるのに対して、作業機械１０に対向する方向からの画像は作業機械１０の外部にある回転翼機８０からしか撮影できないこと、またブーム１６の延在方向Ｓ１と一致した方向から撮影すると、アーム１８やバケット２０等により作業領域が隠れてしまう可能性があるためである。
図８Ａの状態に対して、図８Ｂのように上部旋回体１４が旋回すると、回転翼機８０も移動し、角度θを維持する。

なお、カメラ８４の撮影領域を決定する際には、作業部材２１、特にバケット２０が撮影領域内に含まれるようにするのが好ましい。これは、バケット２０が直接作業領域に触れるものであり、バケット２０周辺の画像を撮影することによって作業の様子が確認しやすくなるためである。
この場合、飛行体制御部８２は、例えばカメラ８４の撮影画像を画像解析して作業機械１０の作業部材２１（特にバケット２０）の位置を特定し、作業部材２１が撮影画像に含まれるように撮影方向を制御する。
また、例えば遠隔操作指令情報に基づいて作業機械１０の作業部材２１（特にバケット２０）の位置を特定し、作業部材２１が撮影画像に含まれるように撮影方向を制御してもよい。すなわち、遠隔操作指令情報で指示されたブーム１６やアーム１８の延在方向からバケット２０の位置を特定し、その周辺を撮影するようにしてもよい。

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によれば、遠隔操作指令情報に基づいて回転翼機８０の飛行位置およびカメラ８４による撮影方向を自動制御するので、回転翼機８０を作業者等が無線操縦する場合と比較して作業負担を軽減することができる。また、作業機械１０の動きに自動的に追従するので、作業機械１０の動きと連動した画像を撮影することができ、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において、画像や遠隔操作指令情報に基づいて作業部材２１の位置を特定し、作業部材２１が撮影画像に含まれるように撮影方向を制御すれば、作業領域の詳細な画像を得ることができ、作業機械の遠隔制御を的確に行う上で有利となる。
また、遠隔制御システム１００において、障害物との接触を回避するよう回転翼機８０の飛行位置を制御すれば、回転翼機８０の破損や故障等を防止することができる。

１０ 作業機械
２２、２４、２６、２８ 操作レバー
３６、３８、４０、４２ アクチュエータ
４４ 作業機械側制御部
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 ＧＰＳ受信器
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
７９ 操作レバー制御部
８０ 回転翼機（飛行体）
８２ 飛行体制御部
８４ カメラ

Claims (5)

1. 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自動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、
   前記作業機械よる作業状態を撮影するカメラを搭載した無線操縦式の飛行体と、
   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、前記飛行体の飛行位置および前記カメラによる撮影方向を自動制御する飛行体制御部と、
   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。
2. 前記飛行体制御部は、前記作業機械の移動に追従して前記飛行体の飛行位置を移動させるとともに、前記作業機械による作業領域が前記カメラの撮影画像に含まれるように前記撮影方向を制御する、
   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。
3. 前記飛行体制御部は、前記カメラの前記撮影画像を画像解析して前記作業機械の作業部材の位置を特定し、前記作業部材が前記撮影画像に含まれるように前記撮影方向を制御する、
   ことを特徴とする請求項２記載の作業機械の遠隔制御システム。
4. 前記飛行体制御部は、前記遠隔操作指令情報に基づいて前記作業機械の作業部材の位置を特定し、前記作業部材が前記撮影画像に含まれるように前記撮影方向を制御する、
   ことを特徴とする請求項２記載の作業機械の遠隔制御システム。
5. 前記飛行体周辺の障害物を検知する障害物検知部を更に備え、
   前記飛行体制御部は、前記障害物との接触を回避するよう前記飛行体の前記飛行位置を制御する、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の作業機械の遠隔制御システム。

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