JP2022152970A - ショベル、ショベルの管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】安全性を向上させることを目的とする。【解決手段】内部に操作装置が設けられた運転室と、前記運転室の外部に設けられた外部操作装置の操作に基づく動作要素の制御中に、前記操作装置の操作に基づく前記動作要素の制御への切換指示を受けて、前記動作要素の制御を、前記操作装置の操作に基づく制御に切り換える制御装置と、を有するショベルである。【選択図】図１

Description

本発明は、ショベル、ショベルの管理システムに関する。

従来から、搭乗操縦と無線操縦とを切り換える機能を有する建設機械が知られている。

特許第３３７５０９２号公報

上述した従来の技術では、操縦を切り換えることが記載されているが、状況に応じて優先させるべき操縦方法について記載されていない。このため、従来の技術では、建設機械が、優先させるべき操縦方法ではない方法で操縦される可能性がある。

そこで、上記事情に鑑み、安全性を向上させることを目的とする。

本発明の実施形態に係るショベルは、内部に操作装置が設けられた運転室と、前記運転室の外部に設けられた外部操作装置の操作に基づく動作要素の制御中に、前記操作装置の操作に基づく前記動作要素の制御への切換指示を受けて、前記動作要素の制御を、前記操作装置の操作に基づく制御に切り換える制御装置と、を有する。

また、本発明の実施形態に係るショベルは、運転室と、自律動作の対象となる動作要素の動作を制御する自律制御部と、前記自律動作中に、前記運転室の外部に設けられた外部操作装置の操作に基づく前記動作要素の制御への切換指示を受けて、前記動作要素の制御を、前記外部操作装置の操作に基づく制御に切り換える制御装置と、を有するショベルである。

また、本発明の実施形態に係るショベルの管理システムは、ショベルと、前記ショベルの外部に設けられた外部操作装置と、管理装置と、を含むショベルの管理システムであって、前記ショベルは、内部に操作装置が設けられた運転室と、前記管理装置を介して前記外部操作装置から受信した操作信号に基づく動作要素の制御中に、前記操作装置の操作に基づく前記動作要素の制御への切換指示を受けて、前記動作要素の制御を、前記操作装置の操作に基づく制御に切り換える制御装置と、を有するショベルの管理システムである。

また、本発明の実施形態に係るショベルの管理システムは、ショベルと、前記ショベルの外部に設けられた外部操作装置と、管理装置と、を含むショベルの管理システムであって、前記ショベルは、運転室と、自律動作の対象となる動作要素の動作を制御する自律制御部と、前記自律動作中に、前記管理装置を介して前記外部操作装置から受信する操作信号に基づく前記動作要素の制御への切換指示を受けて、前記動作要素の制御を、前記外部操作装置から受信した操作信号に基づく制御に切り換える制御装置と、を有する、ショベルの管理システムである。

安全性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係るショベルを示す図である。 ショベルの駆動系の構成例を示すブロック図である。 ショベルに搭載される電気系の構成例を示す図である。 キャビン内の運転席の周囲を上から見た平面図である。 遠隔操作室の一例について説明する第一の図である。 遠隔操作室の一例について説明する第二の図である。 ショベルの動作を説明する第一のフローチャートである。 ショベルの動作を説明する第二のフローチャートである。 ショベルの管理システムの他の例を示す図である。

次に、添付図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態のショベルを示す図である。ショベル１００の下部走行体１には、旋回機構２を介して上部旋回体３が旋回可能に搭載されている。上部旋回体３にはブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端にはアーム５が取り付けられ、アーム５の先端にはエンドアタッチメントとしてのバケット６が取り付けられている。

ブーム４、アーム５、及びバケット６は、アタッチメントの一例である掘削アタッチメントを構成している。ブーム４はブームシリンダ７により駆動され、アーム５はアームシリンダ８により駆動され、バケット６はバケットシリンダ９により駆動される。

ブーム４にはブーム角度センサＳ１が取り付けられ、アーム５にはアーム角度センサＳ２が取り付けられ、バケットリンクにはバケット角度センサＳ３が取り付けられている。上部旋回体３には、旋回角速度センサＳ４が取り付けられている。

ブーム角度センサＳ１は、姿勢検出センサの１つであり、ブーム４の回動角度を検出するように構成されている。本実施形態では、ブーム角度センサＳ１は、ブームシリンダ７のストローク量を検出するストロークセンサであり、ブームシリンダ７のストローク量に基づいて上部旋回体３とブーム４とを連結するブームフートピン回りのブーム４の回動角度を導き出す。

アーム角度センサＳ２は、姿勢検出センサの１つであり、アーム５の回動角度を検出するように構成されている。本実施形態では、アーム角度センサＳ２は、アームシリンダ８のストローク量を検出するストロークセンサであり、アームシリンダ８のストローク量に基づいてブーム４とアーム５とを連結する連結ピン回りのアーム５の回動角度を導き出す。

バケット角度センサＳ３は、姿勢検出センサの１つであり、バケット６の回動角度を検出するように構成されている。本実施形態では、バケット角度センサＳ３は、バケットシリンダ９のストローク量を検出するストロークセンサであり、バケットシリンダ９のストローク量に基づいてアーム５とバケット６とを連結する連結ピン回りのバケット６の回動角度を導き出す。

なお、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、及びバケット角度センサＳ３のそれぞれは、ロータリーエンコーダ、加速度センサ、ポテンショメータ（可変抵抗器）、傾斜センサ、又は、慣性計測装置等であってもよい。慣性計測装置は、例えば、加速度センサとジャイロセンサとの組み合わせで構成されていてもよい。

旋回角速度センサＳ４は、上部旋回体３の旋回角速度を検出するように構成されている。本実施形態では、旋回角速度センサＳ４は、ジャイロセンサである。旋回角速度センサＳ４は、旋回角速度に基づいて旋回角度を算出するように構成されていてもよい。旋回角速度センサＳ４は、ロータリーエンコーダ等の他のセンサで構成されていてもよい。

上部旋回体３には、運転室としてのキャビン１０、エンジン１１、測位装置１８、集音装置Ａ１、撮像装置Ｃ１、及び通信装置Ｔ１等が搭載されている。また、キャビン１０内には、コントローラ３０が搭載されている。また、キャビン１０内には、運転席及び操作装置等が設置されている。但し、ショベル１００は、キャビン１０が省略された無人ショベルであってもよい。

エンジン１１は、ショベル１００の駆動源である。本実施形態では、エンジン１１は、ディーゼルエンジンである。エンジン１１の出力軸は、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５のそれぞれの入力軸に連結されている。

測位装置１８は、ショベル１００の位置を測定するように構成されている。本実施形態では、測位装置１８は、ＧＮＳＳコンパスであり、上部旋回体３の位置及び向きを測定できるように構成されている。

集音装置Ａ１は、ショベル１００の周囲で発生する音を集めるように構成されている。本実施形態では、集音装置Ａ１は、上部旋回体３に取り付けられたマイクである。

撮像装置Ｃ１は、ショベル１００の周囲を撮像するように構成されている。本実施形態では、撮像装置Ｃ１は、上部旋回体３の上面後端に取り付けられた後カメラＣ１Ｂ、キャビン１０の上面前端に取り付けられた前カメラＣ１Ｆ、上部旋回体３の上面左端に取り付けられた左カメラＣ１Ｌ、及び、上部旋回体３の上面右端に取り付けられた右カメラＣ１Ｒを含む。撮像装置Ｃ１は、キャビン１０内の所定位置に設置された全天球カメラであってもよい。所定位置は、例えば、キャビン１０内に設置された運転席に着座する操作者の目の位置に対応する位置である。

通信装置Ｔ１は、ショベル１００の外部にある機器との通信を制御するように構成されている。本実施形態では、通信装置Ｔ１は、無線通信網を介し、通信装置Ｔ１とショベル１００の外部にある機器との間の無線通信を制御するように構成されている。

具体的には、本実施形態のショベル１００は、通信装置Ｔ１を介して、後述する遠隔操作室ＲＣと通信を行い、通信装置Ｔ１が遠隔操作室ＲＣから受信した操作信号に応じて動作してもよい。

コントローラ３０は、各種演算を実行する演算装置である。本実施形態では、コントローラ３０は、ＣＰＵ及びメモリを含むマイクロコンピュータで構成されている。そして、コントローラ３０の各種機能は、ＣＰＵがメモリに格納されたプログラムを実行することで実現される。

図２は、ショベルの駆動系の構成例を示すブロック図である。図２において、機械的動力伝達ラインは二重線、作動油ラインは太実線、パイロットラインは破線、電気制御ラインは点線でそれぞれ示されている。

ショベル１００の駆動系は、エンジン１１、レギュレータ１３、メインポンプ１４、パイロットポンプ１５、コントロールバルブユニット１７、コントローラ３０、及び電磁弁ユニット４５等で構成されている。エンジン１１は、エンジンコントロールユニット７４により駆動制御される。

メインポンプ１４は、作動油ライン１６を介して作動油をコントロールバルブユニット１７に供給する。本実施形態では、メインポンプ１４は、斜板式可変容量型油圧ポンプである。

レギュレータ１３は、メインポンプ１４の吐出量を制御するように構成されている。本実施形態では、レギュレータ１３は、メインポンプ１４の吐出圧又はコントローラ３０からの制御信号等に応じてメインポンプ１４の斜板傾転角を調節するように構成されている。メインポンプ１４は、レギュレータ１３により１回転当たり吐出量（押し退け容積）が制御される。

パイロットポンプ１５は、パイロットライン２５を介して各種油圧制御機器に作動油を供給するように構成されている。本実施形態では、パイロットポンプ１５は、固定容量型油圧ポンプである。但し、パイロットポンプ１５は、省略されてもよい。この場合、パイロットポンプ１５が担っていた機能は、メインポンプ１４によって実現されてもよい。すなわち、メインポンプ１４は、コントロールバルブユニット１７に作動油を供給する機能とは別に、絞り等を介して電磁弁ユニット４５等に作動油を供給する機能を備えていてもよい。

コントロールバルブユニット１７は、メインポンプ１４から受け入れた作動油を１又は複数の油圧アクチュエータに選択的に供給できるように構成されている。本実施形態では、コントロールバルブユニット１７は、複数の油圧アクチュエータに対応する複数の制御弁を含む。そして、コントロールバルブユニット１７は、１又は複数の油圧アクチュエータに対し、メインポンプ１４から吐出される作動油を選択的に供給できるように構成されている。油圧アクチュエータは、例えば、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、左側走行用油圧モータ１Ｌ、右側走行用油圧モータ１Ｒ、及び旋回用油圧モータ２Ａを含む。

コントローラ３０は、通信装置Ｔ１を通じて受信する操作信号に基づき、電磁弁ユニット４５を制御するように構成されている。本実施形態では、操作信号は、遠隔操作室ＲＣから送信されてもよい。また、操作信号は、キャビン１０内に設けられた操作装置によって生成されてもよい。遠隔操作室ＲＣと、キャビン１０内に設けられた操作装置との詳細は後述する。

電磁弁ユニット４５は、パイロットポンプ１５とコントロールバルブユニット１７内の各制御弁のパイロットポートとを繋ぐ各パイロットライン２５に配置された複数の電磁弁を含む。

本実施形態では、コントローラ３０は、複数の電磁弁のそれぞれの開口面積を個別に制御することで、各制御弁のパイロットポートに作用するパイロット圧を制御することができる。そのため、コントローラ３０は、各油圧アクチュエータに流入する作動油の流量、及び、各油圧アクチュエータから流出する作動油の流量を制御することができ、ひいては、各油圧アクチュエータの動きを制御することができる。

このようにして、コントローラ３０は、遠隔操作室等の外部からの操作信号に応じ、ブーム４の上げ下げ、アーム５の開閉、バケット６の開閉、上部旋回体３の旋回、及び下部走行体１の走行等を実現できる。

さらに、本実施形態のコントローラ３０は、キャビン１０内に設けられた操作装置で生成された操作信号に基づく動作要素（油圧アクチュエータ）の制御と、遠隔操作室ＲＣから受信した操作信号に基づく動作要素（油圧アクチュエータ）の制御とを、操作者の指示に応じて切り換える。

以下に、本実施形態のコントローラ３０の機能について説明する。本実施形態のコントローラ３０は、切換部３１、自律制御部３２、停止指令生成部３３を有する。これらの各機能は、コントローラ３０が有するプログラムをＣＰＵが読み出して実行することで実現される。

切換部３１は、キャビン１０内に設けられた切換指示を行うための操作装置の操作に応じて、油圧アクチュエータの制御に用いる操作信号を切り換える。

具体的には、切換部３１は、キャビン１０内の操作に応じて、動作要素の制御に用いる操作信号を、遠隔操作室ＲＣから受信した操作信号から、キャビン１０内に設けられた操作装置で生成された操作信号に切り換える。言い換えれば、切換部３１は、遠隔操作中に、キャビン１０内での操作への切換指示を受けて、動作要素の制御をキャビン１０内の操作に基づく制御に切り換える。

また、切換部３１は、キャビン１０内の操作に応じて、動作要素の制御に用いる操作信号を、自律制御部３２により生成される操作信号から、遠隔操作室ＲＣから受信した操作信号に切り換える。言い換えれば、切換部３１は、自律運転中に遠隔操作への切換指示を受けて、動作要素の制御を遠隔操作に基づく制御に切り換える。

自律制御部３２は、自律的に各種の判断を行い、その判断結果に沿って、自律的に自律動作の対象の動作要素（油圧アクチュエータ）の動作内容を決定し、決定された動作内容に応じた操作信号を生成して、ショベル１００の自律運転機能を実現する。

停止指令生成部３３は、キャビン１０内に設けられた停止指示を行うための操作装置の操作に応じて、動作要素に対する停止指令を生成し、各動作要素に停止指令を伝達する。

これらの各部を用いたコントローラ３０の動作の詳細は後述する。

次に、図３を参照して、ショベル１００を含む管理システムＳＹＳと、ショベル１００の駆動系の構成について説明する。図３は、ショベルに搭載される電気系の構成例を示す図である。

図３の例では、ショベル１００は、ショベル１００の管理システムＳＹＳに含まれる。管理システムＳＹＳは、ショベル１００と、ショベル１００と通信を行う管理装置９０と、遠隔操作室ＲＣと、を含む。なお、管理システムＳＹＳに含まれるショベル１００の台数は任意であって良い。

ショベル１００の駆動系は、主に、エンジン１１、メインポンプ１４、パイロットポンプ１５、コントロールバルブユニット１７、操作装置２６、コントローラ３０、エンジン制御装置（ＥＣＵ）７４、エンジン回転数調整ダイヤル７５、操作バルブ１１０等を含む。

エンジン１１は、ショベル１００の駆動源であり、例えば、所定の回転数を維持するように動作するディーゼルエンジンである。エンジン１１の出力軸はメインポンプ１４及びパイロットポンプ１５の入力軸に接続される。

メインポンプ１４は、作動油ライン１６を介して作動油をコントロールバルブユニット１７に供給する油圧ポンプであり、例えば、斜板式可変容量型油圧ポンプである。

パイロットポンプ１５は、パイロットライン２５を介して各種の油圧制御機器に作動油を供給するための油圧ポンプであり、例えば、固定容量型油圧ポンプである。

コントロールバルブユニット１７は、ショベル１００における油圧システムを制御する油圧制御バルブである。コントロールバルブユニット１７は、例えば、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、走行用油圧モータ（右）１Ａ、走行用油圧モータ（左）１Ｂ、及び旋回用油圧モータ２Ａのうちの一又は複数のものに対し、メインポンプ１４から供給された作動油を選択的に供給する。なお、以下の説明では、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、走行用油圧モータ（右）１Ａ、走行用油圧モータ（左）１Ｂ、及び旋回用油圧モータ２Ａをまとめて「油圧アクチュエータ」と称する。

操作装置２６は、操作者が油圧アクチュエータの操作のために用いる装置であり、パイロットライン２５を介して、パイロットポンプ１５から供給された作動油を油圧アクチュエータのそれぞれに対応する流量制御弁のパイロットポートに供給する。なお、パイロットポートのそれぞれに供給される作動油の圧力は、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する操作レバー２６Ａ～２６Ｄの操作方向及び操作量に応じた圧力とされる。また、操作装置２６は、後述する操作スイッチ２６ａ、２６ｂ、２６ｃを含む。

ＥＣＵ７４は、エンジン１１を制御する装置である。ＥＣＵ７４は、例えば、コントローラ３０からの指令値に基づき、エンジン回転数調整ダイヤル７５により操作者が設定したエンジン回転数（モード）に応じて、エンジン１１の回転数を制御するための燃料噴射量等をエンジン１１に出力する。

エンジン回転数調整ダイヤル７５は、エンジンの回転数を調整するためのダイヤルであり、本発明の実施形態ではエンジン回転数を４段階で切り換えできるようにする。例えば、エンジン回転数調整ダイヤル７５は、ＳＰモード、Ｈモード、Ａモード、及びＩＤＬＥモードの４段階でエンジン回転数を切り換えできるようにする。なお、図３は、エンジン回転数調整ダイヤル７５でＨモードが選択された状態を示す。

ＳＰモードは、作業量を優先したい場合に選択される作業モードであり、最も高いエンジン回転数を利用する。Ｈモードは、作業量と燃費を両立させたい場合に選択される作業モードであり、２番目に高いエンジン回転数を利用する。Ａモードは、燃費を優先させながら低騒音でショベル１００を稼働させたい場合に選択される作業モードであり、３番目に高いエンジン回転数を利用する。ＩＤＬＥモードは、エンジンをアイドリング状態にしたい場合に選択される作業モードであり、最も低いエンジン回転数を利用する。そして、エンジン１１は、エンジン回転数調整ダイヤル７５で設定された作業モードのエンジン回転数で一定に回転数制御される。

操作バルブ１１０は、コントローラ３０が油圧アクチュエータの操作のために用いるバルブであり、パイロットライン２５を介して、パイロットポンプ１５から供給された作動油を油圧アクチュエータのそれぞれに対応する流量制御弁のパイロットポートに供給する。なお、パイロットポートのそれぞれに供給される作動油の圧力は、コントローラ３０からの制御信号に応じた圧力とされる。操作バルブ１１０は、アタッチメントを構成するブーム４、アーム５、バケット６のシリンダに対して、規定動作に対応してロッド側とボトム側との少なくとも一方に設けられる。ロッド側とボトム側の両方に設けてもよい。

また、走行用油圧モータ（右）１Ａ、走行用油圧モータ（左）１Ｂ、及び旋回用油圧モータ２Ａにおいては、吐出側と吸入側の少なくとも一方に設けられる。吐出側と吸入側の両方に設けてもよい。

この場合、操作装置２６が中立位置の状態でも、規定動作を実行することができる。また、操作装置２６とコントロールバルブユニット１７との間に配置した減圧弁を操作バルブ１１０として機能させてもよい。この場合、操作装置２６を最大に倒した状態でコントローラ３０から減圧弁へ減圧指令を送ることで、コントロールバルブユニット１７に対して安定した動作指令を与えることができる。

また、ショベル１００には、表示装置Ｄ１が設けられる。表示装置Ｄ１は、ＣＡＮ（Controller Area Network）、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）等の通信ネットワークを介してコントローラ３０に接続される。なお、表示装置Ｄ１は、専用線を介してコントローラ３０に接続されてもよい。

また、表示装置Ｄ１は、画像表示部Ｄ１１上に表示する画像を生成する変換処理部Ｄ１ａを含む。変換処理部Ｄ１ａは、撮像装置Ｃ１の出力に基づいて画像表示部Ｄ１１上に表示するカメラ画像を生成する。そのため、撮像装置Ｃ１は、例えば専用線を介して表示装置Ｄ１に接続される。また、変換処理部Ｄ１ａは、コントローラ３０の出力に基づいて画像表示部Ｄ１１上に表示する画像を生成する。

撮像装置Ｃ１は、前方監視カメラＣ１Ｆ、左側方監視カメラＣ１Ｌ、後方監視カメラＣ１Ｂ、及び右側方監視カメラＣ１Ｒを含む。

前方監視カメラＣ１Ｆは、キャビン１０の前側、例えば、キャビン１０の天井部分等に設けられ、ショベル１００の前方、及びブーム４、アーム５、並びにバケット６の動作を撮像する。左側方監視カメラＣ１Ｌは、例えば、上部旋回体３のカバー３ａ上部の左側に設けられ、ショベル１００の左方を撮像する。

後方監視カメラＣ１Ｂは、上部旋回体３の後側、例えば、上部旋回体３のカバー上部の後側に設けられ、ショベル１００の後方を撮像する。右側方監視カメラＣ１Ｒは、例えば、上部旋回体３のカバー上部の右側に設けられ、ショベル１００の右方を撮像する。前方監視カメラＣ１Ｆ、左側方監視カメラＣ１Ｌ、後方監視カメラＣ１Ｂ、及び右側方監視カメラＣ１Ｒは、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有するデジタルカメラであり、それぞれ撮影した画像をキャビン１０内に設けられている表示装置Ｄ１に送信する。

なお、変換処理部Ｄ１ａは、表示装置Ｄ１が有する機能としてではなく、コントローラ３０が有する機能として実現されてもよい。この場合、撮像装置Ｃ１は、表示装置Ｄ１ではなく、コントローラ３０に接続される。

また、表示装置Ｄ１は、入力部Ｄ１２としてのスイッチパネルを含む。スイッチパネルは、各種ハードウェアスイッチを含むパネルである。スイッチパネルは、例えば、ハードウェアボタンとしてのライトスイッチ、ワイパースイッチ、及びウインドウォッシャスイッチを含む。

また、表示装置Ｄ１は、蓄電池７０から電力の供給を受けて動作する。なお、蓄電池７０はエンジン１１のオルタネータ１１ａ（発電機）で発電した電力で充電される。蓄電池７０の電力は、コントローラ３０及び表示装置Ｄ１以外のショベル１００の電装品７２等にも供給される。また、エンジン１１のスタータ１１ｂは、蓄電池７０からの電力で駆動され、エンジン１１を始動する。

エンジン１１は、ＥＣＵ７４により制御される。ＥＣＵ７４からは、ＣＡＮ等の通信ネットワークを介して、エンジン１１の状態を示す各種のデータ（例えば、水温センサ１１ｃで検出される冷却水温を示すデータ）がコントローラ３０に常時送信される。

したがって、コントローラ３０は一時記憶部３０ａにこのデータを蓄積しておき、必要なときに表示装置Ｄ１に送信することができる。

なお、以下の説明では、ＥＣＵ７４からＣＡＮを介してコントローラ３０に送信される、エンジンの状態を示す各種データを、ＣＡＮデータと呼ぶ場合がある。したがって、水温センサ１１ｃで検出される冷却水温を示すデータは、ＣＡＮデータに含まれるデータである。また、ＣＡＮデータには、ＥＣＵ７４に対してコントローラ３０から入力された指令値、エンジン１１の回転数、燃料噴射量（エンジン負荷率）等が含まれる。

本実施形態では、ＥＣＵ７４を、エンジン１１の状態を検出するための状態検出センサの１つしても良い。この場合、ＣＡＮデータは、状態検出センサの検出値（出力データ）に含まれる。以下の説明では、状態検出センサの検出値に、ＣＡＮデータも含まれるものとする。

また、コントローラ３０には以下のように各種のデータが供給され、コントローラ３０の一時記憶部３０ａに格納される。格納されたデータは、必要なときに表示装置Ｄ１に送信することができる。

まず、可変容量式油圧ポンプであるメインポンプ１４のレギュレータ１４ａから斜板角度を示すデータがコントローラ３０に送信される。また、メインポンプ１４の吐出圧力を示すデータが、吐出圧力センサ１４ｂからコントローラ３０に送信される。また、メインポンプ１４が吸入する作動油が貯蔵されたタンクとメインポンプ１４との間の管路には、油温センサ１４ｃが設けられており、その管路を流れる作動油の温度を表すデータが、油温センサ１４ｃからコントローラ３０に送信される。

また、操作レバー２６Ａ～２６Ｃを操作した際にコントロールバルブユニット１７に送られるパイロット圧が、油圧センサ１５ａ、１５ｂで検出され、検出したパイロット圧を示すデータがコントローラ３０に送信される。

また、エンジン回転数調整ダイヤル７５からは、エンジン回転数の設定状態を示すデータがコントローラ３０に常時送信される。

また、ショベル１００は、通信ネットワーク９３を介して管理装置９０と相互に通信可能とされている。また、ショベル１００は、通信ネットワーク９３を介して遠隔操作室ＲＣと相互に通信可能とされている。また、ショベル１００は、管理装置９０を介して、遠隔操作室ＲＣと通信を行ってもよい。

管理装置９０は、例えば、ショベル１００のメーカーやサービスセンタに設置されたコンピュータ等であり、専門スタッフ（設計者等）がショベル１００の状況を遠隔にいながら把握することができる。コントローラ３０がショベル１００に含まれる各種の状態検出センサからの検出値のデータを一時記憶部３０ａ等に蓄積し、管理装置９０に送信することができる。このように、規定動作中に取得されたデータは、診断データとして管理装置９０に送信される。

なお、コントローラ３０は、通信装置Ｔ１により、通信ネットワーク９３を介して、管理装置９０や遠隔操作室ＲＣと通信することが可能とされてよい。専門スタッフは、ショベル１００から管理装置９０に送信され、管理装置９０の受信部９０ａにより受信された各種の状態検出センサからの検出値のデータを分析し、ショベル１００の状態を判定する。

例えば、専門スタッフは、故障や不調の有無を診断し、故障や不調がある場合には、故障や不調の部位、故障や不調の原因を特定する等を行ってよい。これにより、前もって、ショベル１００の修理に必要な部品等を持参することができ、メンテナンスや修理に費やす時間を短縮することができる。

また、管理装置９０は、処理部９０ｂを有する。処理部９０ｂは、予め定められたプログラムが入力され、プログラムによりショベル１００から送信された各種の状態検出センサからの検出値の演算処理を行ってよい。例えば、処理部９０ｂは、入力された診断プログラムを含み、診断プログラムによりショベル１００から送信された状態検出センサの検出値（ＣＡＮデータを含む）を用いて故障診断や故障予知を行ってよい。処理部９０ｂによる演算処理結果は、管理装置９０の表示部９０ｃに表示されてよい。

なお、管理装置９０は、ショベル１００のメーカーやサービスセンタに設けられたサーバ等を介して間接的にショベル１００と通信可能な装置であってもよい。また、管理装置９０は、メーカーやサービスセンタに配備される常設型コンピュータでもよいし、作業担当者が携帯可能な携帯型コンピュータ、例えば、携帯端末としての多機能型携帯情報端末であるいわゆるスマートフォン、タブレット端末等でもよい。

管理装置９０が携帯型である場合、点検・修理現場に持ち運びできるため、管理装置９０のディスプレイ（表示部９０ｃ）を見ながら、点検・修理作業を実施でき、その結果、点検・修理の作業効率が向上する。

また、携帯端末を用いる場合には、通信ネットワークを介さずにＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線通信等の近距離通信により、直接、ショベルと通信を行っても良い。この場合、携帯端末への画面入力や音声入力等の操作により、規定動作の実行指示を携帯端末からショベルに送信する。つまり、規定動作の実行中における状態検出センサからの検出値を規定動作と対応付けて記憶させる指示を携帯端末からショベルへ送信する。そして、規定動作の動作結果をショベルから携帯端末へ送信することで、携帯端末の画面にて規定動作の動作結果を確認することができる。

ショベル１００に含まれる各種の状態検出センサは、ショベル１００の各部の動作を検出するセンサである。各種の状態検出センサは、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、車体傾斜センサＳ４、旋回角度センサＳ５、走行回転センサ（右）Ｓ６Ａ、走行回転センサ（左）Ｓ６Ｂ等を含む。

ブーム角度センサＳ１は、上部旋回体３におけるブーム４の支持部（関節）に設けられ、ブーム４の水平面からの角度（ブーム角度）を検出する。ブーム角度センサＳ１には、例えば、ロータリポテンショメータ等、任意の角度センサが用いられてよく、後述するアーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３についても同様である。検出されたブーム角度は、コントローラ３０に送信される。

アーム角度センサＳ２は、ブーム４におけるアーム５の支持部（関節）に設けられ、ブーム４に対するアーム５の角度（アーム角度）を検出する。検出されたアーム角度は、コントローラ３０に送信される。

バケット角度センサＳ３は、アーム５におけるバケット６の支持部（関節）に設けられ、アーム５に対するバケット６の角度（バケット角度）を検出する。検出されたバケット角度は、コントローラ３０に送信される。

車体傾斜センサＳ４は、ショベル１００の水平面に対する２軸方向（前後方向及び左右方向）の傾斜角を検出するセンサである。車体傾斜センサＳ４には、例えば、液封入静電容量式傾斜センサ、任意の傾斜センサが用いられてよい。検出された傾斜角はコントローラ３０に送信される。

旋回角度センサＳ５は、旋回機構２による上部旋回体３の旋回角度を検出する。旋回角度センサＳ５には、例えば、ロータリーエンコーダ等、任意の角度センサが用いられてよい。検出された旋回角度は、コントローラ３０に送信される。

走行回転センサ（右）Ｓ６Ａ及び走行回転センサ（左）Ｓ６Ｂは、それぞれ走行用油圧モータ（右）１Ａ及び走行用油圧モータ（左）１Ｂの回転速度を検出する。走行回転センサ（右）Ｓ６Ａ及び走行回転センサ（左）Ｓ６Ｂには、例えば、磁気式等、任意の回転センサが用いられてよい。検出されたそれぞれの回転速度は、コントローラ３０に送信される。

また、上述したとおり、ショベル１００に含まれる各種の状態検出センサとして、レギュレータ１４ａ、吐出圧力センサ１４ｂ、油温センサ１４ｃ、油圧センサ１５ａ，１５ｂ、エンジン回転数調整ダイヤル７５、撮像装置Ｃ１、ＥＣＵ７４等がある。これらにより検出された検出値についても、コントローラ３０に送信される。

したがって、本実施形態の状態検出センサの検出値には、ショベル１００の各部の動作を示す動作情報と、ショベル１００のエンジンの状態を示す情報とが含まれる。

上述したショベル１００に含まれる各種の状態検出センサからコントローラ３０に送信されたデータは、コントローラ３０の一時記憶部３０ａに格納される。

本実施形態の遠隔操作室ＲＣは、例えば、管理装置９０が設置された場所（施設）と同じ場所に設けられていてもよい。遠隔操作室ＲＣは、内部にショベル１００を遠隔操作するための操作装置等が設けられており、遠隔操作室ＲＣで生成された操作信号をショベル１００に送信することで、ショベル１００の遠隔操作を可能とする。

つまり、遠隔操作室ＲＣは、キャビン１０とは別のショベル１００の運転室であり、遠隔操作室ＲＣ内の操作装置は、ショベル１００の外部に設けられたショベル１００の外部操作装置である。

次に、図４を参照して、本実施形態のショベル１００のキャビン１０内に設置される運転席について説明する。図４は、キャビン内の運転席の周囲を上から見た平面図である。

キャビン１０内には運転席１１５が設置される。運転席１１５は操作者が着座するシート１０２と背もたれ１０４とを含む。運転席はリクライニングシートであり、背もたれ１０４の傾斜角度を調節可能となっている。運転席１１５の左右両側にアームレスト１０６が配置される。アームレスト１０６は回動可能に支持されている。このため、ショベル１００では、操作者が運転席１１５から離れるときに、アームレスト１０６は後方に回動させることで、アームレスト１０６に遮られずに運転席１１５を離れることができる。

運転席１１５の左右両側には、コンソール１２０Ａ及びコンソール１２０Ｂがそれぞれ配置される。運転席１１５及びコンソール１２０Ａ、１２０Ｂは、キャビン１０の床面に固定されたレール１５０上を移動可能に支持されている。したがって、操作レバー２６Ｃ、２６Ｆやキャビン１０のフロントガラスに対し、操作者は運転席１１５及びコンソール１２０Ａ、１２０Ｂを好みの位置に移動して固定することができる。また、運転席１１５のみを前後にスライドさせることができ、コンソール１２０Ａ、１２０Ｂの位置に対する運転席の位置も調節することがきる。

左側のコンソール１２０Ａの前側に操作レバー２６Ａが設けられる。同様に、右側のコンソール１２０Ｂの前側に操作レバー２６Ｂが設けられる。運転席１１５に着座した操作者は、左手で操作レバー２６Ａを把持しながら操作レバー２６Ａを操作し、且つ右手で操作レバー２６Ｂを把持しながら操作レバー２６Ｂを操作する。なお、コンソール１２０Ａ、１２０Ｂの各々は回動可能に支持されおり、操作者はコンソール１２０Ａ、１２０Ｂの角度を調整することで、操作レバー２６Ａ、２６Ｂの中立位置における角度を調整することができる。

また、本実施形態では、コンソール１２０Ａに、操作スイッチ２６ａが設けられている。操作スイッチ２６ａは、コントローラ３０に対して、ショベル１００の動作要素の動作の停止を指示するための操作部材である。本実施形態のコントローラ３０は、操作スイッチ２６ａが押下されると、停止指令生成部３３により、ショベル１００の動作要素に対する停止指令を生成し、各動作要素に停止指令を伝達する。

本実施形態では、このように、キャビン１０内に、停止を指示するための操作部材を設けることで、ショベル１００が遠隔操作によって制御されている場合であっても、キャビン１０内の操作者が、直ちにショベル１００の動作を停止させることができる。

したがって、本実施形態では、例えば、遠隔操作室ＲＣからでは作業現場の状況を把握することが困難な場合であっても、作業現場の安全を維持することができ、安全性を向上させることができる。

運転席１１５の前方の床面に操作ペダル２６Ｅ、２６Ｆが配置される。運転席１１５に着座した操作者は、左足で操作ペダル２６Ｅを操作して左側走行用油圧モータ１Ａを駆動する。また、運転席１１５に着座した操作者は、右足で操作ペダル２６Ｆを操作して右側走行用油圧モータ１Ｂを駆動する。

操作ペダル２６Ｅの近傍から操作レバー２６Ｃが上方に向けて延在している。運転席１１５に着座した操作者は、左手で操作レバー２６Ｃを把持しながら操作することで、操作ペダル２６Ｅでの操作と同様に、左側走行用油圧モータ１Ａを駆動することができる。また、操作ペダル２６Ｆの近傍から操作レバー２６Ｄが上方に向けて延在している。運転席１１５に着座した操作者は、右手で操作レバー２６Ｄを把持しながら操作することで、操作ペダル２６Ｆでの操作と同様に、右側走行用油圧モータ１Ｂを駆動することができる。

なお、キャビン１０内の右前部には、ショベルの作業条件や動作状態などの情報を表示する表示装置Ｄ１が配置される。運転席１１５に着座した運転者は表示装置Ｄ１に表示された各種情報を確認しながらショベルによる作業を行なうことができる。

また、表示装置Ｄ１の入力部Ｄ１２には、操作スイッチ２６ｂ、２６ｃが設けられている。操作スイッチ２６ｂは、ショベル１００の動作要素の制御に用いる操作信号を、遠隔操作室ＲＣから受信した操作信号から、キャビン１０内に設けられた操作装置２６の操作に応じて生成された操作信号に切り換えるための操作部材である。

つまり、本実施形態の操作スイッチ２６ａと操作スイッチ２６ｂは、遠隔操作室ＲＣから送信される操作信号に基づく動作要素の制御から、キャビン１０内の操作装置２６の操作に応じた動作要素の制御へ切り換える切換指示を生成するための操作部材である。

操作スイッチ２６ｃは、ショベル１００の動作要素の制御に用いる操作信号を、キャビン１０内に設けられた操作装置２６で生成された操作信号から、遠隔操作室ＲＣから受信した操作信号に切り換えるための操作部材である。

コントローラ３０は、操作スイッチ２６ｃが操作されると、切換部３１により、キャビン１０内に設けられた操作装置２６で生成された操作信号の取得を停止する。そして、コントローラ３０は、遠隔操作室ＲＣからの操作信号に基づき、ショベル１００の制御を行う。

本実施形態では、このような操作部材を設けることで、キャビン１０内の操作者の判断で、任意にタイミングで、ショベル１００の操作をキャビン１０内の操作から遠隔操作に切り換えることができる。

具体的には、例えば、キャビン１０内の操作者がショベル１００を操作して作業を行っている最中に、キャビン１０内の操作者では操作が難しい場面に遭遇することがある。本実施形態では、このような場合に、操作者が操作スイッチ２６ｂを操作することで、遠隔操作室ＲＣで待機している熟練度の高い操作者に、ショベル１００の操作を委ねることができる。

このため、本実施形態では、キャビン１０内の操作者は、難易度の高い操作を行う必要がなく、操作技術に熟練していない操作者でも、安全に作業を行うことができる。

また、本実施形態では、高い操作技術を有する熟練者は、キャビン１０内の操作者では対応が困難な場面の操作のみを行えばよい。このため、本実施形態では、難易度の高い操作は、遠隔操作室ＲＣにおける熟練者に特化させ、複数の作業現場の掛け持ちさせることができる。

具体的には、例えば、熟練者は、ある作業現場において、キャビン１０内の操作者による対応が困難な難易度の高い操作を遠隔操作で行い、次に、他の作業現場において、キャビン１０内の操作者による対応が困難な難易度の高い操作を遠隔操作で行う。

このように、本実施形態では、熟練者に対し、複数の作業現場において、難易度が高い操作のみを遠隔操作で行わせることができ、作業効率を向上させることができる。

コントローラ３０は、操作スイッチ２６ｃが操作されると、切換部３１により、遠隔操作室ＲＣからの操作信号の受信を停止する。そして、コントローラ３０は、キャビン１０内に設けられた操作装置２６で生成された操作信号に基づき、ショベル１００の制御を行う。

本実施形態では、このような操作部材を設けることで、キャビン１０内の操作者の判断で、任意にタイミングで、ショベル１００の操作を遠隔操作からキャビン１０内の操作に切り換えることができる。

以下の説明では、操作スイッチ２６ａを押下すること、操作スイッチ２６ｃを押下することを、ショベル１００の操作を遠隔操作からキャビン１０内操作に切り換える切換指示を行う、と表現する場合がある。

具体的には、例えば、キャビン１０内の操作者の操作技術で対応することができる場面となった場合等に、キャビン１０内の操作者が操作スイッチ２６ｃを操作することで、ショベル１００の操作を、遠隔操作から、操作者による操作に切り換えてもよい。

また、例えば、キャビン１０内の操作者が、遠隔操作では作業現場の状況を把握することが困難だと判断した場合等に、操作スイッチ２６ｃが操作されてもよい。

本実施形態では、このように、作業現場で作業を行っている操作者の判断で、ショベル１００の操作をキャビン１０内の操作に切り換えることができる。つまり、本実施形態によれば、作業現場の状況に応じて、ショベル１００の操作を遠隔操作からキャビン１０内の操作に切り換えることができ、安全性を向上させることができる。

なお、本実施形態のコントローラ３０は、例えば、操作スイッチ２６ａが操作されたとき、遠隔操作室ＲＣや管理装置９０に対し、ショベル１００の動作を停止させたことを示す通知を送信してもよい。また、コントローラ３０は、操作スイッチ２６ｂが操作されたとき、遠隔操作室ＲＣや管理装置９０に対し、遠隔操作の依頼を示す通知を送信してもよい。また、コントローラ３０は、操作スイッチ２６ｃが操作されたとき、遠隔操作室ＲＣや管理装置９０に対し、キャビン１０内操作に切り換えたことを示す通知を送信してもよい。

なお、本実施形態では、操作スイッチ２６ａ、２６ｂ、２６ｃの配置は、図４に示す位置に限定されない。

また、運転席１１５の左側（すなわち、キャビンの乗降用ドアがある側）には、ゲートロックレバー１４０が設けられる。ゲートロックレバー１４０を引き上げることで、エンジン１１の起動が許可され、ショベルを操作することができる。ゲートロックレバー１４０を引き下げると、エンジン１１を含む作動部は起動できなくなる。したがって、操作者が運転席に着座してゲートロックレバー１４０を引き上げた状態にしない限り、ショベルは作動できず、安全性が保たれる。

ここで、本実施形態では、キャビン１０内の運転席の上方に、カメラＣ１が取り付けられている。カメラＣ１は、操作レバー２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ及び操作ペダル２６Ｅ、２６Ｆを上方から撮影することができる位置に配置されている。

カメラＣ１は、動画を撮影するビデオカメラのような撮像装置でもよく、あるいは、一定の短時間間隔で静止画を連続的に撮影するような撮像装置であってもよい。カメラＣ１が撮影して得られた画像は、コントローラ３０に送られ、以下に説明するエンジン回転数制御処理に用いられる。

本実施形態によるエンジン回転数制御処理は、ショベルの操作者の手又は足（操作者の可動部分）が操作レバー又は操作ペダル（操作部材）を操作する状態であるか否かの判定に基づいて、エンジン１１の回転数を制御する処理である。

次に、図５及び図６を参照して、本実施形態の遠隔操作室ＲＣについて説明する。図５は、遠隔操作室の一例について説明する第一の図であり、図６は、遠隔操作室の一例について説明する第二の図である。

遠隔操作室ＲＣには、遠隔コントローラ４０、音出力装置Ａ２、室内撮像装置Ｃ２、表示装置Ｄ２、及び通信装置Ｔ２等が設置されている。また、遠隔操作室ＲＣには、ショベル１００を遠隔操作する操作者ＯＰが座る運転席ＤＳが設置されている。

遠隔コントローラ４０は、各種演算を実行する演算装置である。本実施形態では、遠隔コントローラ４０は、コントローラ３０と同様、ＣＰＵ及びメモリを含むマイクロコンピュータで構成されている。そして、遠隔コントローラ４０の各種機能は、ＣＰＵがメモリに格納されたプログラムを実行することで実現される。

音出力装置Ａ２は、音を出力するように構成されている。本実施形態では、音出力装置Ａ２は、スピーカであり、ショベル１００に取り付けられている集音装置Ａ１が集めた音を再生するように構成されている。

室内撮像装置Ｃ２は、遠隔操作室ＲＣ内を撮像するように構成されている。本実施形態では、室内撮像装置Ｃ２は、遠隔操作室ＲＣの内部に設置されたカメラであり、運転席ＤＳに着座する操作者ＯＰを撮像するように構成されている。

通信装置Ｔ２は、ショベル１００に取り付けられた通信装置Ｔ１との無線通信を制御するように構成されている。本実施形態では、通信装置Ｔ１と通信装置Ｔ２とは、第５世代移動通信回線（５Ｇ回線）、ＬＴＥ回線、又は衛星回線等を介して情報を送受信するように構成されている。

本実施形態では、運転席ＤＳは、通常のショベルのキャビン内に設置される運転席と同様の構造を有する。具体的には、運転席ＤＳの左側には左コンソールボックス１２０Ｌが配置され、運転席ＤＳの右側には右コンソールボックス１２０Ｒが配置されている。

そして、左コンソールボックス１２０Ｌの上面前端には左操作レバーが配置され、右コンソールボックス１２０Ｒの上面前端には右操作レバーが配置されている。また、運転席ＤＳの前方には、走行レバー及び走行ペダルが配置されている。

更に、右コンソールボックス１２０Ｒの上面中央部には、エンジン回転数調整ダイヤル７５Ａが配置されている。また、右コンソールボックス１２０Ｒの上面には、操作スイッチ２７ａ、操作スイッチ２７ｂが配置されている。

また、本実施形態では、右コンソールボックス１２０Ｒの近傍に、遠隔操作レバー２７ｃが設けられている。

左操作レバー、右操作レバー、走行レバー、走行ペダル、遠隔操作レバー２７ｃ及びエンジン回転数調整ダイヤル７５Ａ、操作スイッチ２７ａ、２７ｂのそれぞれは、操作装置２７に含まれる。

エンジン回転数調整ダイヤル７５Ａは、エンジン１１の回転数を調整するためのダイヤルであり、例えばエンジン回転数を４段階で切り換えできるように構成されている。

具体的には、エンジン回転数調整ダイヤル７５ＡはＳＰモード、Ｈモード、Ａモード、及びアイドリングモードの４段階でエンジン回転数の切り換えができるように構成されている。エンジン回転数調整ダイヤル７５Ａは、エンジン回転数の設定に関するデータをコントローラ３０に送信する。

操作スイッチ２７ａは、遠隔コントローラ４０に対して、停止を指示するための操作部材である。本実施形態の遠隔コントローラ４０は、操作スイッチ２７ａが押下されると、ショベル１００の動作要素に対する停止指令を示す操作信号を生成してショベル１００へ送信する。

ショベル１００のコントローラ３０は、この操作信号を受信すると、停止指令生成部３３により停止指令を生成し、ショベル１００の各動作要素に停止指令を伝達する。

本実施形態では、このように、遠隔操作室ＲＣ内に、停止を指示するための操作部材を設けることで、例えば、ショベル１００が自律運転中であっても、遠隔操作室ＲＣの操作者が、直ちにショベル１００の動作を停止させることができる。

したがって、本実施形態では、例えば、自律運転によるショベル１００の動作が、作業現場の状況に適していない場合等でも、作業現場の安全を維持することができ、安全性を向上させることができる。

操作スイッチ２７ｂは、ショベル１００の制御に用いる操作信号を、遠隔操作室ＲＣ内で生成された操作信号から、キャビン１０内に設けられた操作装置２６で生成された操作信号へ切り換えるための操作部材である。

遠隔コントローラ４０は、操作スイッチ２７ｂが操作されると、ショベル１００に対し、キャビン１０内の操作装置２６による操作への切り換え要求を含む操作信号を送信してもよい。ショベル１００のコントローラ３０は、この操作信号を受け付けて、切換部３１により、遠隔操作室ＲＣからの操作信号の受信を停止し、キャビン１０内の操作に応じた操作信号によりショベル１００の動作要素を制御してもよい。

本実施形態では、このように、遠隔操作からキャビン１０内の操作に切り換える操作部材を有することで、遠隔操作室ＲＣ内の操作者の判断で、ショベル１００の操作を遠隔操作からキャビン１０内の操作へ切り換えることができる。

したがって、例えば、遠隔操作室ＲＣ内の操作者は、難易度が高い操作が終了し、後は単調な作業が続くような場合に、操作スイッチ２７ｂを押下して遠隔操作中であったショベル１００の遠隔操作を終了し、他のショベル１００の遠隔操作を行うことができる。

このため、本実施形態では、ショベル１００の操作の熟練者を遠隔操作室ＲＣ内の操作者とすることで、熟練者を難易度の高い操作に特化させることができ、作業効率を向上させることができる。

遠隔操作レバー２７ｃは、ショベル１００の制御に用いる操作信号を、自律制御部３２により生成される操作信号から、遠隔操作室ＲＣ内で生成された操作信号へ切り換えるための操作部材である。

本実施形態では、ショベル１００が自律運転を行っている最中に、遠隔操作室ＲＣにおいて遠隔操作レバー２７ｃを傾倒させると、遠隔コントローラ４０が、遠隔操作による制御要求をショベル１００に送信してもよい。

そして、コントローラ３０は、この制御要求を受け付けると、切換部３１により、自律制御部３２による操作信号の生成を停止し、遠隔操作室ＲＣから受信した操作信号により、ショベル１００の動作要素を制御する。

本実施形態では、このように、自律運転から遠隔操作へ切り換えるための操作部材を有することで、例えば、遠隔操作室ＲＣ内の操作者が、作業現場の状況から、自律運転機能による操作は困難と判断した場合等に、ショベル１００を自律運転から遠隔操作に切り換えることができる。

したがって、本実施形態では、ショベル１００に対し、単純な作業を自律運転で行わせ、難易度の高い操作のみを遠隔操作室ＲＣの操作者に行わせることができ、作業効率を向上させることができる。

以下の説明では、操作スイッチ２７ａを押下すること、遠隔操作レバー２７ｃを傾倒させることを、ショベル１００の操作を自律運転から遠隔操作に切り換える切換指示を行う、と表現する場合がある。

ＳＰモードは、操作者ＯＰが作業量を優先させたい場合に選択される回転数モードであり、最も高いエンジン回転数を利用する。Ｈモードは、操作者ＯＰが作業量と燃費を両立させたい場合に選択される回転数モードであり、二番目に高いエンジン回転数を利用する。Ａモードは、操作者ＯＰが燃費を優先させながら低騒音でショベルを稼働させたい場合に選択される回転数モードであり、三番目に高いエンジン回転数を利用する。アイドリングモードは、操作者ＯＰがエンジンをアイドリング状態にしたい場合に選択される回転数モードであり、最も低いエンジン回転数を利用する。そして、エンジン１１は、エンジン回転数調整ダイヤル７５Ａを介して選択された回転数モードのエンジン回転数で一定に回転数制御される。

操作装置２７には、操作装置２７の操作内容を検出するための操作センサ２９が設置されている。操作センサ２９は、例えば、操作レバーの傾斜角度を検出する傾斜センサ、又は、操作レバーの揺動軸回りの揺動角度を検出する角度センサ等である。操作センサ２９は、圧力センサ、電流センサ、電圧センサ、又は距離センサ等の他のセンサで構成されていてもよい。

操作センサ２９は、検出した操作装置２７の操作内容に関する情報を遠隔コントローラ４０に対して出力する。遠隔コントローラ４０は、受信した情報に基づいて操作信号を生成し、生成した操作信号をショベル１００に向けて送信する。

操作センサ２９は、操作信号を生成するように構成されていてもよい。この場合、操作センサ２９は、遠隔コントローラ４０を経由せずに、操作信号を通信装置Ｔ２に出力してもよい。

表示装置Ｄ２は、ショベル１００の周囲の状況に関する情報を表示するように構成されている。本実施形態では、表示装置Ｄ２は、縦３段、横３列の９つのモニタで構成されるマルチディスプレイであり、ショベル１００の前方、左方、及び右方の空間の様子を表示できるように構成されている。各モニタは、液晶モニタ又は有機ＥＬモニタ等である。但し、表示装置Ｄ２は、１又は複数の曲面モニタで構成されていてもよく、プロジェクタで構成されていてもよい。

表示装置Ｄ２は、操作者ＯＰが着用可能な表示装置であってもよい。例えば、表示装置Ｄ１は、ヘッドマウントディスプレイであり、無線通信によって、遠隔コントローラ４０との間で情報を送受信できるように構成されていてもよい。ヘッドマウントディスプレイは、遠隔コントローラ４０に有線接続されていてもよい。ヘッドマウントディスプレイは、透過型ヘッドマウントディスプレイであってもよく、非透過型ヘッドマウントディスプレイであってもよい。ヘッドマウントディスプレイは、片眼型ヘッドマウントディスプレイであってもよく、両眼型ヘッドマウントディスプレイであってもよい。

表示装置Ｄ２は、遠隔操作室ＲＣにいる操作者ＯＰがショベル１００の周囲を視認できるようにする画像を表示するように構成されている。すなわち、表示装置Ｄ１は、操作者が遠隔操作室ＲＣにいるにもかかわらず、あたかもショベル１００のキャビン１０内にいるかのように、ショベル１００の周囲の状況を確認することができるように、画像を表示する。

本実施形態では、表示装置Ｄ２は、図６に示すように、縦３段、横３列の９つのモニタで構成されるマルチディスプレイである。具体的には、表示装置Ｄ２は、中央モニタＤ２ａ、上モニタＤ２ｂ、下モニタＤ２ｃ、左モニタＤ２ｄ、右モニタＤ２ｅ、左上モニタＤ２ｆ、右上モニタＤ２ｇ、左下モニタＤ２ｈ、及び右下モニタＤ２ｉを含む。

中央モニタＤ２ａは、中央範囲の空間の状況を捉えた画像を表示するように構成されている。上モニタＤ２ｂは、上範囲で表される空間の状況を捉えた画像を表示するように構成されている。下モニタＤ２ｃは、下範囲で表される空間の状況を捉えた画像を表示するように構成されている。左モニタＤ２ｄは、左範囲で表される空間の状況を捉えた画像を表示するように構成されている。右モニタＤ２ｅは、右範囲で表される空間の状況を捉えた画像を表示するように構成されている。左上モニタＤ２ｆ、右上モニタＤ２１ｇ、左下モニタＤ２ｈ、及び右下モニタＤ２ｉについても同様である。

但し、表示装置Ｄ２は、例えば、縦２段、横３列の６つのモニタで構成されるマルチディスプレイであってもよい。この場合、表示装置Ｄ２に映像が写される範囲は、６つのモニタのそれぞれに対応する６つの範囲に分割されてもよい。或いは、表示装置Ｄ２は、中央モニタ、上モニタ、左モニタ、下モニタ、及び右モニタの５つのモニタで構成されるマルチディスプレイであってもよい。この場合、左上範囲、右上範囲、左下範囲、及び右下範囲のそれぞれの状況を捉えた画像の表示は省略されてもよい。或いは、表示装置Ｄ２は、複数のモニタが他の任意の配列態様で配列されたマルチディスプレイであってもよい。

上述の実施形態では、表示装置Ｄ２は、操作者ＯＰの前方、左前方、及び右前方に設置されているが、操作者ＯＰを取り囲むように角筒状又は円筒状に設置されていてもよい。すなわち、表示装置Ｄ２は、操作者ＯＰの後方に設置されたモニタを含んでいてもよい。或いは、表示装置Ｄ２は、操作者ＯＰを取り囲むように半球状に設置されていてもよい。すなわち、表示装置Ｄ２は、操作者ＯＰの真上に設置されたモニタを含んでいてもよい。

次に、図７と図８を参照して、本実施形態のショベル１００の動作を説明する。図７は、ショベルの動作を説明する第一のフローチャートである。図７は、ショベル１００を遠隔操作からキャビン１０内の操作に切り換える際のショベル１００の動作を示す。

ショベル１００は、遠隔操作室ＲＣから操作信号を受信し、コントローラ３０は、受信した操作信号に基づき動作要素（油圧アクチュエータ）を制御する（ステップＳ７０１）。

続いて、コントローラ３０は、ショベル１００の操作を遠隔操作からキャビン１０内操作に切り換える切換指示を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ７０２）。コントローラ３０は、切換指示を受け付けない場合、ステップＳ７０１へ戻る。

ステップＳ７０２において、切換指示を受け付けた場合、コントローラ３０は、ショベル１００の操作を遠隔操作から、キャビン１０内の操作に切り換え（ステップＳ７０３）、処理を終了する。

具体的には、コントローラ３０は、操作スイッチ２６ａの押下による切換指示を受け付けた場合、停止指令生成部３３により、停止指令を生成し、ショベル１００の動作要素に停止指令を伝達する。なお、このとき、切換部３１は、遠隔操作室ＲＣからの操作信号の受信を停止してもよい。言い換えれば、切換部３１は、遠隔操作室ＲＣとショベル１００との通信を遮断してもよい。

また、コントローラ３０は、操作スイッチ２６ｃの押下による切換指示を受け付けた場合、切換部３１により、遠隔操作室ＲＣからの操作信号の受信を停止し、キャビン１０内の操作装置２６で生成される操作信号に基づきショベル１００を制御する。

図８は、ショベルの動作を説明する第二のフローチャートである。図８は、ショベル１００を自律運転から遠隔操作に切り換える際のショベル１００の動作を示す。

ショベル１００は、コントローラ３０の自律制御部３２が生成する操作信号による自律動作を行う（ステップＳ８０１）。

続いて、コントローラ３０は、ショベル１００の操作を自律運転から遠隔操作に切り換える切換指示を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ８０２）。コントローラ３０は、切換指示を受け付けない場合、ステップＳ８０１へ戻る。

ステップＳ８０２において、切換指示を受け付けた場合、コントローラ３０は、ショベル１００の操作を自律運転から、遠隔操作に切り換え（ステップＳ８０３）、処理を終了する。

具体的には、コントローラ３０は、操作スイッチ２７ａの押下による切換指示を受け付けた場合、停止指令生成部３３により、停止指令を生成し、ショベル１００の動作要素（油圧アクチュエータ）に停止指令を伝達する。なお、このとき、自律制御部３２は、自律制御部３２によって決定されたショベル１００の動作内容に応じた操作信号の生成を停止してもよい。

また、コントローラ３０は、遠隔操作レバー２７ｃの傾倒による切換指示を受け付けた場合、切換部３１により、自律制御部３２による操作信号の生成を停止し、遠隔操作室ＲＣからの操作信号に基づきショベル１００の動作要素を制御する。

次に、図９を参照して、本実施形態のショベル１００の管理システムＳＹＳの他の例について説明する。図９は、ショベルの管理システムの他の例を示す図である。

図９に示すショベル１００の管理システムＳＹＳ１は、ショベル１００ａと、ショベル１００ｂと、ショベル１００ａに関する遠隔操作室ＲＣａと、ショベル１００ｂに関する遠隔操作室ＲＣｂと、作業現場に設置された情報処理装置としての撮像装置Ｃ３と、管理装置９０とを含む。

管理システムＳＹＳ１では、管理装置９０は、複数のショベル１００と、それぞれのショベル１００と対応する複数の遠隔操作室ＲＣとの通信を管理する。

なお、図９の例では、複数のショベル１００ａ、１００ｂのそれぞれに対し、遠隔操作室ＲＣａ、ＲＣｂを含むものとしたが、これに限定されない。管理システムＳＹＳ１では、管理装置９０は、１つの遠隔操作室ＲＣで、複数のショベル１００の遠隔操作を行わせてもよい。

また、本実施形態において、管理装置９０は、撮像装置Ｃ３が取得した画像データを、遠隔操作室ＲＣａ、ＲＣｂに送信してもよい、遠隔操作室ＲＣａ、ＲＣｂでは、管理装置９０から受信した画像データを表示装置Ｄ２に表示させてもよい。

尚、本実施形態では、ショベル１００を建設機械の一例として説明したが、建設機械はショベル１００に限定されない。本実施形態は、ショベル１００以外の建設機械であっても、遠隔操作が可能な建設機械であれば、どのような建設機械であっても適用できる。

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素及びその配置、条件、及び形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更され得る。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わされてもよい。

１ 下部走行体
２ 旋回機構
３ 上部旋回体
１０ キャビン
１１ エンジン
３０ コントローラ
３１ 切換部
３２ 自律制御部
３３ 停止指令生成部
９０ 管理装置
１００ ショベル

Claims (8)

1. 内部に操作装置が設けられた運転室と、
   前記運転室の外部に設けられた外部操作装置の操作に基づく動作要素の制御中に、前記操作装置の操作に基づく前記動作要素の制御への切換指示を受けて、前記動作要素の制御を、前記操作装置の操作に基づく制御に切り換える制御装置と、を有するショベル。
2. 前記切換指示は、
   前記操作装置の操作によって生成される、請求項１記載のショベル。
3. 前記操作装置は、前記動作要素の動作を停止させるための操作部材を含み、
   前記制御装置は、前記操作部材の操作に応じて、前記動作要素の動作を停止させる、請求項１又は２記載のショベル。
4. 自律動作の対象となる動作要素の動作を制御する自律制御部と、
   前記自律動作中に、ショベルの外部に設けられた外部操作装置の操作に基づく前記動作要素の制御への切換指示を受けて、前記動作要素の制御を、前記外部操作装置の操作に基づく制御に切り換える制御装置と、を有するショベル。
5. 前記切換指示は、
   前記外部操作装置の操作によって生成される、請求項４記載のショベル。
6. 前記外部操作装置は、前記動作要素の動作を停止させるための操作部材を含み、
   前記制御装置は、前記操作部材の操作に応じて、前記動作要素の動作を停止させる、請求項４又は５記載のショベル。
7. ショベルと、前記ショベルの外部に設けられた外部操作装置と、管理装置と、を含むショベルの管理システムであって、
   前記ショベルは、
   内部に操作装置が設けられた運転室と、
   前記管理装置を介して前記外部操作装置から受信した操作信号に基づく動作要素の制御中に、前記操作装置の操作に基づく前記動作要素の制御への切換指示を受けて、前記動作要素の制御を、前記操作装置の操作に基づく制御に切り換える制御装置と、を有するショベルの管理システム。
8. ショベルと、前記ショベルの外部に設けられた外部操作装置と、管理装置と、を含むショベルの管理システムであって、
   前記ショベルは、
   自律動作の対象となる動作要素の動作を制御する自律制御部と、
   前記自律動作中に、前記管理装置を介して前記外部操作装置から受信する操作信号に基づく前記動作要素の制御への切換指示を受けて、前記動作要素の制御を、前記外部操作装置から受信した操作信号に基づく制御に切り換える制御装置と、を有する、ショベルの管理システム。

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