JP2020161934A - 遠隔操作システム - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示されている本発明の一実施形態としての遠隔操作システムは、第1遠隔操作装置10と、第2遠隔操作装置20と、作業機械40と、を備えている。共通の作業機械40の遠隔操作主体は、第1遠隔操作装置10および第2遠隔操作装置20の間で切り替え可能である。
作業機械40は、作業機械制御装置400と、撮像装置401(外側撮像装置)と、無線通信機器402と、作動機構440と、を備えている。作業機械制御装置400は、演算処理装置(シングルコアプロセッサまたはマルチコアプロセッサもしくはこれを構成するプロセッサコア)により構成され、メモリなどの記憶装置から必要なデータおよびソフトウェアを読み取り、当該データを対象として当該ソフトウェアにしたがった演算処理を実行する。
作業機械40は、例えばクローラショベル(建設機械)であり、図2に示されているように、クローラ式の下部走行体410と、下部走行体410に旋回機構430を介して旋回可能に搭載されている上部旋回体420と、を備えている。上部旋回体420の前方左側部にはキャブ(運転室)422が設けられている。上部旋回体220の前方中央部には作業アタッチメント440が設けられている。
第1遠隔操作装置10を構成する操作レバー(後述)に対応する実機側操作レバーと、遠隔操作室から各操作レバーの操作態様に応じた信号を受信し、当該受信信号に基づいて実機操作レバーを動かす駆動機構またはロボットと、がキャブ422に設けられている。
第1遠隔装置10は、第1クライアント制御装置100と、第1入力インターフェース110と、第1出力インターフェース120と、を備えている。第1クライアント制御装置100は、演算処理装置(シングルコアプロセッサまたはマルチコアプロセッサもしくはこれを構成するプロセッサコア)により構成され、メモリなどの記憶装置から必要なデータおよびソフトウェアを読み取り、当該データを対象として当該ソフトウェアにしたがった演算処理を実行する。第1入力インターフェース110は、第1操作機構111と、受動態様検知器112と、を備えている。第1出力インターフェース120は、第1画像出力装置121と、第1無線通信機器122と、を備えている。
第1操作機構111には、走行用操作装置と、旋回用操作装置と、ブーム用操作装置と、アーム用操作装置と、バケット用操作装置と、が含まれている。各操作装置は、回動操作を受ける操作レバーを有している。走行用操作装置の操作レバー(走行レバー)は、下部走行体410を動かすために操作される。走行レバーは、走行ペダルを兼ねていてもよい。例えば、走行レバーの基部または下端部に固定されている走行ペダルが設けられていてもよい。旋回用操作装置の操作レバー(旋回レバー)は、旋回機構430を構成する油圧式の旋回モータを動かすために操作される。ブーム用操作装置の操作レバー(ブームレバー)は、ブームシリンダ442を動かすために操作される。アーム用操作装置の操作レバー(アームレバー)はアームシリンダ444を動かすために操作される。バケット用操作装置の操作レバー(バケットレバー)はバケットシリンダ446を動かすために操作される。
(第2遠隔操作装置の構成) 第2遠隔操作装置20は、第2クライアント制御装置200と、第2入力インターフェース210と、第2出力インターフェース220と、を備えている。第2クライアント制御装置200は、演算処理装置(シングルコアプロセッサまたはマルチコアプロセッサもしくはこれを構成するプロセッサコア)により構成され、メモリなどの記憶装置から必要なデータおよびソフトウェアを読み取り、当該データを対象として当該ソフトウェアにしたがった演算処理を実行する。第2入力インターフェース210は、第2操作機構211と、アクチュエータ212と、を備えている。第2出力インターフェース220は、第2画像出力装置221と、第2無線通信機器222と、を備えている。
アクチュエータ212は、第2操作機構211を能動的に駆動するためのアクチュエータであり、電動式、油圧式または気圧式のアクチュエータにより構成されている。第2遠隔操作装置20のその他の構成は、受動態様検知器112が省略されていること、および、後述する第2クライアント制御装置200の機能のほかは第1遠隔操作装置10の構成とほぼ同様であるため、説明を省略する(図3参照)。
第1遠隔操作装置10において、第1オペレータにより所定の操作が行われる(図4/STEP102)。所定の操作は、例えば、第1入力インターフェース110または第1操作機構111を構成するボタンまたは操作レバーの操作である。これに応じて、第1クライアント制御装置100により、第1無線通信機器122を通じて、第1遠隔操作装置10から作業機械40に対して操作開始指令が送信される(図4/STEP104)。
当該構成の遠隔操作システムによれば、第1遠隔操作装置10を通じて作業機械40を操作する第1オペレータによる作業機械40の遠隔操作態様、すなわち第1操作機構111の操作態様を、第2遠隔操作装置20を通じて作業機械40を操作する第2オペレータに触覚を通じて把握させる観点から適当な情報として、第2遠隔操作装置20における第2操作機構211の能動的な動作態様が当該第2オペレータに対して提供される(図4/STEP212参照)。第1オペレータが第1操作機構111を構成する操作レバーを左右の手で握るのと同様に、第2オペレータが第2操作機構211を構成する操作レバーを左右の手で握ることにより、第2オペレータはその手を通じて操作レバーの動きを把握し、第1オペレータによる操作レバーの動かし方または操作態様を認識することができる。
前記実施形態では、第1遠隔操作装置10、第2遠隔操作装置20および作業機械40が無線通信方式にしたがって直接的に相互通信したが、他の実施形態として、図7に示されている遠隔操作サーバ30を介して第1遠隔操作装置10、第2遠隔操作装置20および作業機械40が間接的に相互通信してもよい。
Claims (4)
- 作動機構および当該作動機構の少なくとも一部を含む環境を撮像する撮像装置を有している作業機械と、前記作業機械を遠隔操作するための操作機構および前記作業機械の前記撮像装置により取得された撮像画像データに応じた環境画像を表示する画像表示装置を有している第1遠隔操作装置および第2遠隔装置と、を備えている遠隔操作システムであって、
前記第1遠隔操作装置が、前記操作機構の受動態様を検知する受動態様検知器と、前記受動態様検知器により検知された当該操作機構の受動態様に応じた操作態様データを送信する第1クライアント制御装置と、を備え、
前記第2遠隔操作装置が、前記操作機構を能動的に動作させるためのアクチュエータと、前記操作態様データを受信し、当該操作態様データに応じた前記第1遠隔操作装置における前記操作機構の受動態様にしたがって、前記アクチュエータの動作を制御する第2クライアント制御装置と、を備えていることを特徴とする遠隔操作システム。 - 請求項1記載の遠隔操作システムにおいて、
前記第1遠隔操作装置が、オペレータによる前記操作機構の操作態様の様子を撮像する内側撮像装置をさらに備え、前記第1クライアント制御装置が、前記内側撮像装置により取得された撮像画像データを送信し、
前記第2クライアント制御装置が、前記撮像画像データを受信し、当該撮像画像データに応じて前記オペレータによる前記操作機構の操作態様を表わす操作態様画像を前記画像出力装置に表示させることを特徴とする遠隔操作システム。 - 請求項1または2記載の遠隔操作システムにおいて、
前記第2クライアント制御装置が、前記操作態様データに応じた、前記第1遠隔操作装置における前記操作機構の受動態様として当該操作機構の操作量を表わす操作態様画像を前記画像出力装置に表示させることを特徴とする遠隔操作システム。 - 作動機構および当該作動機構の少なくとも一部を含む環境を撮像する撮像装置を有している作業機械を遠隔操作するための操作機構、および、前記作業機械の前記撮像装置により取得された撮像画像データに応じた環境画像を表示する画像表示装置を有している第1遠隔操作装置および第2遠隔装置のそれぞれとの相互通信機能を有する遠隔操作サーバであって、
前記第1遠隔操作装置において検知された前記操作機構の受動態様に応じた操作態様データを当該第1遠隔操作装置から受信する第1サーバ制御要素と、を備え、
前記第2遠隔操作装置に対して前記操作態様データを送信することにより、前記第2遠隔祖操作装置において、当該操作態様データに応じた前記操作機構の受動態様にしたがって、前記操作機構を能動的に動作させるためのアクチュエータの動作を制御させる第2サーバ制御要素と、を備えていることを特徴とする遠隔操作サーバ。
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