JP2024068294A - Control system for work machines - Google Patents

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Abstract

【課題】作業機械について適正な運用を行う。【解決手段】作業機械の制御システム1000は、作業機械100と、当該作業機械100を遠隔操作する遠隔操作装置400と、遠隔操作装置400とは別に、作業機械100の動作を制限する端末300とを備える。この制御システム1000は、遠隔操作装置400により遠隔操作が行われる場合でも、遠隔操作装置400とは別の構成である端末300が作業機械100の動作制限Bを行うことができ、作業機械100を安全の観点化からより適正に運用する。【選択図】図1[Problem] To operate a work machine appropriately. [Solution] A work machine control system 1000 comprises a work machine 100, a remote control device 400 that remotely operates the work machine 100, and a terminal 300 that limits the operation of the work machine 100, separate from the remote control device 400. Even when remote operation is performed by the remote control device 400, this control system 1000 allows the terminal 300, which is configured separately from the remote control device 400, to limit operation B of the work machine 100, thereby operating the work machine 100 more appropriately from a safety standpoint. [Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、作業機械の制御システムに関する。 The present invention relates to a control system for a work machine.

ショベル等の作業機械は、周囲で作業を行う作業員が信号発信機を携行し、安全確保の観点から、信号発信機から信号を発信して作業機械の搭乗者に通知を行ったり、旋回動作を制限する制御を行ったりしていた(例えば、特許文献1参照)。 When working with work machines such as excavators, workers carry signal transmitters that emit signals to notify the occupants of the work machines and to control the machine's turning movements, in order to ensure safety (see, for example, Patent Document 1).

特開平4-330123号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-330123

しかしながら、上記従来技術は、作業機械に搭乗して操縦しているオペレータの支援を前提としており、遠隔操作が行われる作業機械の安全確保については考慮されていなかった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、遠隔操作が行われる作業機械の安全面を考慮してより適正に運用することを目的とする。
However, the above-mentioned conventional technology is premised on the assistance of an operator who is on board and operating the work machine, and does not take into consideration ensuring the safety of the work machine that is remotely operated.
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and has an object to operate a remotely operated work machine more appropriately while taking into consideration the safety aspects.

本発明に係る作業機械の制御システムは、
作業機械と、
当該作業機械を遠隔操作する遠隔操作装置と、
前記遠隔操作装置とは別に、前記作業機械の動作を制限する端末と、
を備える構成である。
The control system for a work machine according to the present invention comprises:
A work machine;
A remote control device that remotely controls the work machine;
a terminal for limiting the operation of the work machine, separate from the remote control device;
The configuration includes:

本発明によれば、遠隔操作が行われる作業機械をより適正に運用することができる。 The present invention allows remotely operated work machines to be operated more appropriately.

本実施形態に係るショベルの制御システムの概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system for a shovel according to an embodiment of the present invention. ショベルの側面図である。FIG. 図3(A)はショベルの座標系を示す説明図、図3(B)は遠隔操作装置における遠隔操作座標系を示す説明図である。FIG. 3A is an explanatory diagram showing a coordinate system of a shovel, and FIG. 3B is an explanatory diagram showing a remote control coordinate system in a remote control device. 携行端末の概略構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a portable terminal. 待機画面を表示した携行端末の正面図である。FIG. 2 is a front view of the portable terminal displaying a standby screen. 動作制限処理を実行する過程で表示される入力画面の一例である。13 is an example of an input screen displayed in the process of executing the operation restriction process. 動作制限処理を実行する過程で表示される入力画面の一例である。13 is an example of an input screen displayed in the process of executing the operation restriction process. 動作制限処理を実行する過程で表示される入力画面の一例である。13 is an example of an input screen displayed in the process of executing the operation restriction process. 遠隔操作装置の画像表示装置に表示される状態報知画面の一例である。13 is an example of a status notification screen displayed on an image display device of a remote control device. 一台のショベルに対する動作制限処理の開始から動作制限解除までの処理を示したフローチャートである。11 is a flowchart showing processing from the start of operation restriction processing for one excavator to the release of the operation restriction.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態では、作業機械としてのショベルの制御システムについて例示する。
図1は、ショベルの制御システム1000の概略構成を示すブロック図である。
この図に示すように、ショベル100は、管理装置200、遠隔操作装置400及び携行端末300とネットワークNWを通じて通信可能である。さらに、ショベル100を無人状態として遠隔操作装置400から操作することが可能である。
上記制御システム1000は、ショベル100、遠隔操作装置400、携行端末300を複数有する構成としてもよい。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In this embodiment, a control system for a shovel as a work machine will be illustrated.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system 1000 for a shovel.
As shown in this figure, the shovel 100 is capable of communicating with a management device 200, a remote control device 400, and a portable terminal 300 via a network NW. Furthermore, the shovel 100 can be operated from the remote control device 400 in an unmanned state.
The control system 1000 may be configured to include a plurality of excavators 100, remote control devices 400, and portable terminals 300.

[ショベルの構成]
図2は、本実施形態に係るショベル100の側面図である。
図示のように、ショベル100は、下部走行体1と、旋回機構2を介して旋回可能に下部走行体1に搭載される上部旋回体3と、アタッチメント11としてのブーム4、アーム5及びバケット6と、オペレータが搭乗する運転席としてのキャビン10とを備える。アタッチメント11は、作業要素(例えば、バケット、クラッシャー、クレーン装置等)が設けられていれば、これに限られない。
[Excavator configuration]
FIG. 2 is a side view of the shovel 100 according to this embodiment.
As shown in the figure, the excavator 100 includes a lower traveling body 1, an upper rotating body 3 rotatably mounted on the lower traveling body 1 via a rotating mechanism 2, a boom 4, an arm 5, and a bucket 6 as attachments 11, and a cabin 10 as a driver's seat for an operator. The attachment 11 is not limited to this as long as it is provided with a working element (e.g., a bucket, a crusher, a crane device, etc.).

下部走行体1は、例えば、左右一対のクローラを含み、それぞれのクローラが走行油圧モータ(不図示)で油圧駆動されることにより、ショベル100を走行させる。
上部旋回体3は、旋回油圧モータ或いは電動機(共に不図示)等で駆動されることにより、下部走行体1に対して旋回する。
The lower traveling body 1 includes, for example, a pair of left and right crawlers, and each of the crawlers is hydraulically driven by a traveling hydraulic motor (not shown) to cause the excavator 100 to travel.
The upper rotating body 3 rotates relative to the lower traveling body 1 by being driven by a rotating hydraulic motor or an electric motor (neither of which are shown).

ブーム4は、上部旋回体3の前部中央に俯仰可能に枢着され、ブーム4の先端には、アーム5が上下回動可能に枢着され、アーム5の先端には、バケット6が上下回動可能に枢着される。ブーム4、アーム5及びバケット6は、それぞれ、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9により油圧駆動される。
キャビン10は、例えば上部旋回体3の前部左側に搭載される。ショベル100は、コントローラ30の制御の下でアクチュエータを動作させ、下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5及びバケット6等の被駆動要素を駆動する。
The boom 4 is pivotally attached to the center of the front of the upper rotating body 3 so as to be able to be raised and lowered, an arm 5 is pivotally attached to the tip of the boom 4 so as to be able to rotate up and down, and a bucket 6 is pivotally attached to the tip of the arm 5 so as to be able to rotate up and down. The boom 4, the arm 5, and the bucket 6 are hydraulically driven by a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, and a bucket cylinder 9, respectively.
The cabin 10 is mounted, for example, on the front left side of the upper rotating body 3. The excavator 100 operates actuators under the control of a controller 30 to drive driven elements such as the lower traveling body 1, the upper rotating body 3, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6.

ショベル100は、図1に示すように、上記構成のほか、撮像装置40と、距離センサ41と、動作・姿勢状態センサ42と、位置センサ43と、方位センサ44と、操作装置45と、画像表示装置50と、音声出力装置60と、通信機器80と、コントローラ30と、記憶部46とを備える。
なお、ショベル100は、後述する遠隔操作装置400によって操作することができる。このため、ショベル100を、キャビン10、操作装置45、画像表示装置50及び音声出力装置60を搭載しない構成として、遠隔でのみ操作可能に構成してもよい。
As shown in FIG. 1 , in addition to the above-mentioned components, the shovel 100 includes an imaging device 40, a distance sensor 41, a movement/posture state sensor 42, a position sensor 43, a direction sensor 44, an operation device 45, an image display device 50, an audio output device 60, a communication device 80, a controller 30, and a memory unit 46.
The shovel 100 can be operated by a remote control device 400, which will be described later. For this reason, the shovel 100 may be configured not to include the cabin 10, the operation device 45, the image display device 50, and the audio output device 60, and may be configured so as to be operable only remotely.

撮像装置40は、ショベル100の周辺を撮影してその画像をコントローラ30に出力する。撮像装置40は、例えば、ショベル100の前方を撮影する前方カメラ、後方を撮影する後方カメラ、左方を撮影する左方カメラ、右方を撮影する右方カメラを含む。各撮像装置40は、光軸が斜め下方に向くように設置され、ショベル100近傍の地面からショベル100の遠方までを含む上下方向の撮像範囲(画角)を有する。 The imaging devices 40 capture images of the periphery of the shovel 100 and output the images to the controller 30. The imaging devices 40 include, for example, a front camera that captures images in front of the shovel 100, a rear camera that captures images behind the shovel 100, a left camera that captures images to the left, and a right camera that captures images to the right. Each imaging device 40 is installed with its optical axis facing diagonally downward, and has an imaging range (angle of view) in the vertical direction that includes the ground near the shovel 100 to the far side of the shovel 100.

距離センサ41は、ショベル100の周辺の物体までの距離を測定してその情報(二次元又は三次元の距離情報)を取得する測距手段であり、取得した情報をコントローラ30に出力する。距離センサ41は、例えば、撮像装置40に対応してショベル100の前方、後方、左方、右方の4方の計測が可能なように設けられている。 The distance sensor 41 is a distance measuring means that measures the distance to objects around the shovel 100 and acquires the information (two-dimensional or three-dimensional distance information), and outputs the acquired information to the controller 30. The distance sensor 41 is provided, for example, in correspondence with the imaging device 40 so as to be able to measure in four directions, the front, rear, left, and right of the shovel 100.

動作・姿勢状態センサ42は、ショベル100の動作状態や姿勢状態を検出するセンサであり、検出結果をコントローラ30に出力する。動作・姿勢状態センサ42は、ブーム角度センサと、アーム角度センサと、バケット角度センサと、三軸慣性センサ(IMU:Inertial Measurement Unit)と、旋回角度センサと、加速度センサとを含む。
これらのセンサは、ブーム等のシリンダのストロークセンサ、ロータリーエンコーダ等の回転情報を取得するセンサで構成されてもよく、IMUで取得される加速度(速度、位置も含んでもよい)により代替されてもよい。
ブーム角度センサは、上部旋回体3に対する所定角度を基準とするブーム4の回動角度(以下、「ブーム角度」と称する)を検出する。
アーム角度センサは、ブーム4を基準とするアーム5の回動角度(以下、「アーム角度」と称する)を検出する。
バケット角度センサは、アーム5を基準とするバケット6の回動角度(以下、「バケット角度」と称する)を検出する。
IMUは、ブーム4、アーム5の各々と上部旋回体3(アタッチメント11以外の箇所)に取り付けられている。そして、所定の三軸に沿ったブーム4、アーム5及び上部旋回体3の加速度、及び、所定の三軸廻りのブーム4、アーム5及び上部旋回体3の角加速度を検出する。また、上部旋回体3に設けられたIMUは、絶対的な水平面に対する上部旋回体3の傾斜角度を検出する。
旋回角度センサは、上部旋回体3の所定の角度方向を基準とする旋回角度を検出する。ただし、これに限られず、上部旋回体3に設けられたGNSSやIMUセンサに基づいて旋回角度が検出されてもよい。
加速度センサは、上部旋回体3の旋回軸から離れた位置に取り付けられ、上部旋回体3の当該位置における加速度を検出する。これにより、加速度センサの検出結果に基づき、上部旋回体3が旋回しているのか、或いは、下部走行体1が走行しているのか等が判別されうる。
The motion/posture state sensor 42 is a sensor that detects the motion state and posture state of the excavator 100, and outputs the detection result to the controller 30. The motion/posture state sensor 42 includes a boom angle sensor, an arm angle sensor, a bucket angle sensor, a three-axis inertial sensor (IMU: Inertial Measurement Unit), a swing angle sensor, and an acceleration sensor.
These sensors may be composed of sensors that acquire rotational information such as stroke sensors of cylinders on the boom, etc., or rotary encoders, or may be replaced by acceleration (which may also include speed and position) acquired by the IMU.
The boom angle sensor detects the rotation angle of the boom 4 based on a predetermined angle relative to the upper rotating body 3 (hereinafter referred to as the “boom angle”).
The arm angle sensor detects the rotation angle of the arm 5 relative to the boom 4 (hereinafter referred to as the “arm angle”).
The bucket angle sensor detects the rotation angle of the bucket 6 relative to the arm 5 (hereinafter referred to as the “bucket angle”).
The IMUs are attached to each of the boom 4 and the arm 5 and the upper rotating body 3 (at locations other than the attachment 11). The IMUs detect the acceleration of the boom 4, the arm 5 and the upper rotating body 3 along predetermined three axes, and the angular acceleration of the boom 4, the arm 5 and the upper rotating body 3 around the predetermined three axes. The IMU provided on the upper rotating body 3 also detects the inclination angle of the upper rotating body 3 with respect to an absolute horizontal plane.
The rotation angle sensor detects a rotation angle based on a predetermined angular direction of the upper rotating body 3. However, this is not limited to this, and the rotation angle may be detected based on a GNSS or IMU sensor provided on the upper rotating body 3.
The acceleration sensor is attached at a position away from the rotation axis of the upper rotating body 3, and detects the acceleration at that position of the upper rotating body 3. As a result, it can be determined whether the upper rotating body 3 is rotating or the lower traveling body 1 is traveling, etc., based on the detection result of the acceleration sensor.

位置センサ43は、作業機械の位置情報を取得する位置情報取得部として機能し、例えば、上部旋回体3に装備される。
位置センサ43は、ショベル100の位置(現在位置)の情報を取得するセンサであり、本実施形態ではGNSS(Global Navigation Satellite System)受信機である。位置センサ43は、ショベル100の位置の情報を含む信号をGNSS衛星から受信し、取得したショベル100の位置情報をコントローラ30に出力する。なお、位置センサ43は、ショベル100の位置の情報を取得できるものであればGNSS受信機でなくともよく、例えばGNSS以外の衛星測位システムを利用するものであってもよい。また、位置センサ43は、下部走行体1に設けられていてもよい。
The position sensor 43 functions as a position information acquisition unit that acquires position information of the work machine, and is equipped on the upper rotating body 3, for example.
The position sensor 43 is a sensor that acquires information on the position (current position) of the shovel 100, and is a GNSS (Global Navigation Satellite System) receiver in this embodiment. The position sensor 43 receives a signal including information on the position of the shovel 100 from a GNSS satellite, and outputs the acquired position information of the shovel 100 to the controller 30. Note that the position sensor 43 does not have to be a GNSS receiver as long as it can acquire information on the position of the shovel 100, and may be one that uses, for example, a satellite positioning system other than GNSS. Furthermore, the position sensor 43 may be provided in the lower traveling body 1.

方位センサ44は、上部旋回体3に設けられ、上部旋回体3が向いている方位(方向)の情報を取得するセンサであり、例えば地磁気センサである。方位センサ44は、上部旋回体3の方位の情報を取得して、コントローラ30に出力する。なお、方位センサ44は、上部旋回体3の方位の情報を取得できればよく、そのセンサ種別等は特に限定されない。例えばGNSS受信機を2つ設け、その位置情報の差異から方位情報を取得してもよい。 The orientation sensor 44 is provided on the upper rotating body 3 and is a sensor that acquires information on the orientation (direction) in which the upper rotating body 3 is facing, such as a geomagnetic sensor. The orientation sensor 44 acquires orientation information of the upper rotating body 3 and outputs it to the controller 30. Note that the orientation sensor 44 is not particularly limited as long as it can acquire orientation information of the upper rotating body 3. For example, two GNSS receivers may be provided and orientation information may be acquired from the difference in their position information.

操作装置45は、キャビン10の操縦席付近に設けられ、オペレータが各動作要素(下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5及びバケット6等)の操作を行う操作手段である。換言すれば、操作装置45は、各動作要素を駆動するそれぞれの油圧アクチュエータの操作を行う操作手段である。操作装置45は、例えばレバーやペダル、各種ボタン等を含み、これらの操作内容に応じた操作信号をコントローラ30に出力する。
また、操作装置45は、撮像装置40、距離センサ41、動作・姿勢状態センサ42、位置センサ43、画像表示装置50、音声出力装置60、通信機器80等の操作を行う操作手段でもあり、これら各部に対する操作指令をコントローラ30に出力する。
The operation device 45 is provided near the cockpit of the cabin 10, and is an operation means by which the operator operates each operation element (the lower traveling body 1, the upper rotating body 3, the boom 4, the arm 5, the bucket 6, etc.). In other words, the operation device 45 is an operation means for operating each hydraulic actuator that drives each operation element. The operation device 45 includes, for example, levers, pedals, various buttons, etc., and outputs operation signals according to the contents of these operations to the controller 30.
The operation device 45 is also an operation means for operating the imaging device 40, the distance sensor 41, the motion/posture state sensor 42, the position sensor 43, the image display device 50, the audio output device 60, the communication equipment 80, etc., and outputs operation commands for each of these parts to the controller 30.

画像表示装置50は、キャビン10内の操縦席の周辺に設けられ、コントローラ30による制御の下、オペレータに通知する各種画像情報を表示する。画像表示装置50は、例えば、LCD(liquid crystal display)、有機EL(Electro luminescence)ディスプレイ、無機ELディスプレイなどの表示パネルであり、操作装置45の少なくとも一部を兼ねるタッチパネル式であってもよい。 The image display device 50 is provided near the cockpit in the cabin 10, and displays various image information to be notified to the operator under the control of the controller 30. The image display device 50 is, for example, a display panel such as an LCD (liquid crystal display), an organic EL (electro luminescence) display, or an inorganic EL display, and may be a touch panel type that also serves as at least a part of the operation device 45.

音声出力装置60は、キャビン10内の操縦席の周辺に設けられ、コントローラ30による制御の下、オペレータに通知する各種音声情報を出力する。音声出力装置60は、例えば、スピーカやブザー等である。 The audio output device 60 is provided near the cockpit in the cabin 10, and outputs various audio information to notify the operator under the control of the controller 30. The audio output device 60 is, for example, a speaker or a buzzer.

記憶部46は、各種のデータ等の情報を書き込み及び読み出し可能に記憶する不揮発性メモリ、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等の記憶素子又は記憶デバイスである。 The storage unit 46 is a storage element or storage device such as a non-volatile memory, HDD (Hard Disk Drive), or SSD (Solid State Drive) that stores various types of data and other information in a writable and readable manner.

通信機器80は、所定の無線通信規格に基づき、所定の通信ネットワークNWを通じて、遠隔の外部機器である管理装置200、遠隔操作装置400、携行端末300、他のショベル100等と各種情報を送受信する通信デバイスである。通信ネットワークNWには、例えば、基地局を末端とする移動体通信網、上空の通信衛星を利用する衛星通信網、WiFiやブルートゥース(登録商標)等のプロトコルに準拠する近距離通信網、インターネット通信網等を含んでもよい。 The communication device 80 is a communication device that transmits and receives various information to and from remote external devices such as the management device 200, the remote control device 400, the portable terminal 300, and other excavators 100 through a specified communication network NW based on a specified wireless communication standard. The communication network NW may include, for example, a mobile communication network with a base station as its terminal, a satellite communication network that uses communication satellites in the sky, a short-range communication network that complies with protocols such as WiFi or Bluetooth (registered trademark), an Internet communication network, etc.

コントローラ30は、ショベル100各部の動作を制御してショベル100の駆動制御を行う制御装置である。コントローラ30は、キャビン10内に搭載される。コントローラ30は、その機能が任意のハードウェア、ソフトウェア、或いはその組み合わせにより実現されてよい。コントローラ30は、例えば、CPU,RAM,ROM,I/O等を含むマイクロコンピュータを中心に構成される。コントローラ30は、これらの他にも、例えばFPGAやASICなどを含んで構成されてもよい。 The controller 30 is a control device that controls the operation of each part of the shovel 100 to control the drive of the shovel 100. The controller 30 is mounted inside the cabin 10. The functions of the controller 30 may be realized by any hardware, software, or a combination thereof. The controller 30 is mainly configured with a microcomputer including, for example, a CPU, RAM, ROM, I/O, etc. The controller 30 may also be configured to include, in addition to these, for example, an FPGA or an ASIC.

また、コントローラ30は、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)等の内部メモリに規定される記憶領域を含む。
この記憶領域部には、ショベル100の各部を動作させるための各種プログラムや各種データ等を格納するほか、コントローラ30の作業領域としても機能する。
The controller 30 also includes a storage area defined in an internal memory such as an Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM).
This memory area section stores various programs and various data for operating each part of the shovel 100, and also functions as a work area for the controller 30.

また、ショベル100のコントローラ30は、所定の通信ネットワークNWを通じて、外部の管理装置200、遠隔操作装置400、携行端末300と相互に通信を行うことができる。コントローラ30は、通信により、管理装置200に対して相互に情報の送受信を行う。また、コントローラ30は、通信により、遠隔操作装置400又は携行端末300からの指令に従って、ショベル100の各構成の動作制御を実行する。 The controller 30 of the shovel 100 can communicate with an external management device 200, remote control device 400, and portable terminal 300 through a predetermined communication network NW. The controller 30 transmits and receives information to and from the management device 200 through communication. The controller 30 also controls the operation of each component of the shovel 100 according to commands from the remote control device 400 or portable terminal 300 through communication.

また、コントローラ30は、ショベル100のキャビン10の操縦席に座るオペレータから見た視界画像である実画像データを生成する。実画像データは、遠隔操作装置400に送信するが、画像表示装置50に表示することもできる。
なお、実画像データの生成は、コントローラ30ではなく、管理装置200や遠隔操作装置400等、ショベル100以外の構成が行ってもよい。
The controller 30 also generates real image data, which is a visual image seen by an operator sitting in the operator's seat of the cabin 10 of the excavator 100. The real image data is transmitted to the remote control device 400, but can also be displayed on the image display device 50.
It should be noted that the generation of actual image data may be performed by a configuration other than the shovel 100 , such as the management device 200 or the remote control device 400 , rather than the controller 30 .

ここで、ショベル100の座標系について図3(A)に基づいて説明する。以下、ショベル100の座標系をショベル座標系という。
ショベル座標系は、上部旋回体3上の基準点O1を原点とする3次元XYZ直交座標系であり、上部旋回体3の前後方向に平行に伸びるX軸、上部旋回体3の左右方向に平行に伸びるY軸、及び、X軸とY軸に直交するZ軸を有する。図3(A)の例では、原点O1は上部旋回体3の旋回軸上にあり、高さは任意の値に設定することができる。図3(A)の例では、ショベル100が水平面上に位置する場合、X軸とY軸は水平となり、Z軸は鉛直方向となる。
Here, the coordinate system of the shovel 100 will be described with reference to Fig. 3(A). Hereinafter, the coordinate system of the shovel 100 will be referred to as the shovel coordinate system.
The excavator coordinate system is a three-dimensional XYZ Cartesian coordinate system with a reference point O1 on the upper rotating body 3 as the origin, and has an X axis extending parallel to the front-rear direction of the upper rotating body 3, a Y axis extending parallel to the left-right direction of the upper rotating body 3, and a Z axis perpendicular to the X and Y axes. In the example of Fig. 3(A), the origin O1 is on the rotation axis of the upper rotating body 3, and the height can be set to an arbitrary value. In the example of Fig. 3(A), when the excavator 100 is located on a horizontal plane, the X and Y axes are horizontal, and the Z axis is vertical.

所定の視点E1は、ショベル100のキャビン10の操縦席に座るオペレータの目の位置を想定した固定位置である。
コントローラ30は、視点E1からの視界の実画像データを生成する。実画像データは、撮像装置40の前方カメラによる撮像画像データを視点E1から見た撮像画像データに変換する処理によって生成される。
なお、視点E1からの視界の実画像をより広範囲で表示する場合には、前方カメラだけでなく、左方カメラ、右方カメラの撮像画像データも利用してもよい。その場合、各カメラの撮像画像データを視点E1からの撮像画像データに変換し、前方カメラの変換後の撮像画像データと合成して一つの実画像データを生成する。
そして、コントローラ30は、実画像データを通信機器80とネットワークNWを通じて遠隔操作装置400に送信する。
The specified viewpoint E1 is a fixed position that is assumed to be the eye position of an operator sitting in the cockpit of the cabin 10 of the shovel 100.
The controller 30 generates real image data of the field of view from the viewpoint E1. The real image data is generated by a process of converting image data captured by the front camera of the imaging device 40 into image data viewed from the viewpoint E1.
In addition, when displaying a real image of the field of view from the viewpoint E1 over a wider range, image data captured by the left and right cameras may be used in addition to the image data captured by the front camera. In this case, the image data captured by each camera is converted into image data captured from the viewpoint E1, and then combined with the converted image data captured by the front camera to generate a single real image data.
Then, the controller 30 transmits the actual image data to the remote control device 400 via the communication device 80 and the network NW.

[管理装置]
管理装置200(情報処理装置の一例)は、ショベル100と地理的に離れた位置に配置される。管理装置200は、例えば、ショベル100が作業する作業現場外に設けられる管理センタ等に設置され、一又は複数のサーバコンピュータ等を中心に構成されるサーバ装置である。この場合、サーバ装置は、制御システム1000を運用する事業者或いは当該事業者に関連する関連事業者が運営する自社サーバであってもよいし、レンタルサーバであってもよい。また、このサーバ装置は、いわゆるクラウドサーバであってもよい。また、管理装置200は、ショベル100の作業現場内の管理事務所等に配置されるサーバ装置(いわゆるエッジサーバ)であってもよいし、定置型或いは携帯型の汎用のコンピュータ端末であってもよい。
また、ネットワークNWを通じて繋がっている外部のクラウドにより管理装置200としての機能の提供を受けてもよい。
[Management device]
The management device 200 (an example of an information processing device) is located at a position geographically separated from the shovel 100. The management device 200 is, for example, a server device installed in a management center or the like that is provided outside the work site where the shovel 100 works, and configured mainly with one or more server computers or the like. In this case, the server device may be a company server operated by the business that operates the control system 1000 or an associated business related to the said business, or may be a rental server. In addition, this server device may be a so-called cloud server. In addition, the management device 200 may be a server device (a so-called edge server) that is located in a management office or the like in the work site of the shovel 100, or may be a fixed or portable general-purpose computer terminal.
In addition, the functions of the management device 200 may be provided by an external cloud connected via the network NW.

管理装置200は、上述の如く、通信ネットワークNWを通じて、ショベル100、遠隔操作装置400、携行端末300と相互に通信を行うことができる。これにより、管理装置200は、ショベル100からアップロードされる各種情報、ショベル100に関するログを受信し、記憶(蓄積)しておくことができる。即ち、管理装置200は、ログ記録装置として機能する。 As described above, the management device 200 can communicate with the shovel 100, the remote control device 400, and the portable terminal 300 via the communication network NW. This allows the management device 200 to receive and store (accumulate) various information uploaded from the shovel 100 and logs related to the shovel 100. In other words, the management device 200 functions as a log recording device.

管理装置200は、制御部210と記憶部220を備える。制御部210は、記憶部220に予め記憶されているプログラムを展開し、展開されたプログラムと協働して各種処理を実行する。
記憶部220は、各種のデータ及びログ221を記憶するとともに、制御部210の作業領域としても機能する。
The management device 200 includes a control unit 210 and a storage unit 220. The control unit 210 loads a program that is pre-stored in the storage unit 220, and executes various processes in cooperation with the loaded program.
The storage unit 220 stores various data and logs 221 , and also functions as a work area for the control unit 210 .

管理装置200が記録するログ221は、例えば、ショベル100を特定する固有の識別子、オペレータの氏名(遠隔操作が行われている場合には遠隔操作を行っているオペレータ)、ショベル100の各種動作が実行されたときの動作記録、ショベル100が保有する各種のセンサによる検出情報、ログ記録時の時刻、ショベル100の現在位置等である。
また、ショベル100は、携行端末300からの指令により動作制限が行われる場合があるが、動作制限が実行されたショベルの識別子、オペレータの氏名(遠隔操作が行われている場合には遠隔操作を行っているオペレータ)、実行の日時、実行時のショベル100の位置、通話記録等もログ221として記録される。
The log 221 recorded by the management device 200 includes, for example, a unique identifier that identifies the shovel 100, the name of the operator (or the operator performing remote operation if remote operation is being performed), operation records when various operations of the shovel 100 are performed, detection information from various sensors possessed by the shovel 100, the time when the log was recorded, the current position of the shovel 100, etc.
In addition, the operation of the shovel 100 may be restricted by commands from the portable terminal 300, and the identifier of the shovel on which the operation restriction was implemented, the name of the operator (or the operator remotely operating the shovel if remote operation is being performed), the date and time of implementation, the position of the shovel 100 at the time of implementation, call records, etc. are also recorded as log 221.

[遠隔操作装置]
遠隔操作装置400は、ショベル100の遠隔操作を行う操作入力装置であり、一台の遠隔操作装置400が一台のショベル100に対応して遠隔操作を行う。
遠隔操作装置400は、図1に示すように、遠隔操作を行うオペレータOPが座る運転席DSと、ショベル100の操縦及びその他の操作を行う操作装置404と、キャビン10からの視界の画像を表示する画像表示装置403とを備える。
さらに、遠隔操作装置400は、各種の処理を行うコントローラ410と、記憶部402と、通信機器401と、音声出力装置405と、マイクロフォン406とを備えている。
[Remote Control Device]
The remote control device 400 is an operation input device that remotely controls the shovel 100, and one remote control device 400 corresponds to one shovel 100 and remotely controls it.
As shown in FIG. 1, the remote control device 400 includes a driver's seat DS in which an operator OP who performs remote operation sits, an operation device 404 for operating the shovel 100 and performing other operations, and an image display device 403 for displaying an image of the field of view from the cabin 10.
Furthermore, the remote control device 400 includes a controller 410 that performs various processes, a storage unit 402 , a communication device 401 , an audio output device 405 , and a microphone 406 .

操作装置404は、ショベル100の操作装置45と同じ構成からなり、ショベル100の各動作要素を駆動するそれぞれの油圧アクチュエータの操作を行う操作手段である。
操作装置404から出力されるショベル100に対する操作指令は、通信機器401及びネットワークNWを通じてショベル100のコントローラ30に送信される。そして、コントローラ30は、操作装置404からの操作指令に基づいてショベル100の各部の動作制御を実行する。
The operating device 404 has the same configuration as the operating device 45 of the shovel 100, and is an operating means for operating the respective hydraulic actuators that drive the respective operating elements of the shovel 100.
An operation command for the shovel 100 output from the operating device 404 is transmitted to the controller 30 of the shovel 100 via the communication device 401 and the network NW. Then, the controller 30 executes operation control of each part of the shovel 100 based on the operation command from the operating device 404.

画像表示装置403は、運転席DSの正面に設けられ、ショベル100のキャビン10から見える視界画像を表示するLCD、有機ELディスプレイ、無機ELディスプレイなどの表示パネルである。
なお、画像表示装置は、ヘッドマウントディスプレイから構成することも可能である。
記憶部402は、各種のデータ等の情報を書き込み及び読み出し可能に記憶する不揮発性メモリ、HDD、SSD等の記憶素子又は記憶デバイスである。
通信機器401は、所定の無線通信規格に基づき、所定の通信ネットワークNWを通じて管理装置200、ショベル100、携行端末300と各種情報を送受信する通信デバイスである。
The image display device 403 is provided in front of the driver's seat DS and is a display panel such as an LCD, an organic EL display, or an inorganic EL display that displays an image of the field of view seen from the cabin 10 of the excavator 100.
The image display device can also be configured as a head-mounted display.
The storage unit 402 is a storage element or storage device such as a non-volatile memory, HDD, SSD, etc., that stores various types of data and other information in a writable and readable manner.
The communication equipment 401 is a communication device that transmits and receives various information to and from the management apparatus 200, the shovel 100, and the portable terminal 300 through a predetermined communication network NW based on a predetermined wireless communication standard.

音声出力装置405は、オペレータOPに通知する各種音声情報の出力や、後述する携行端末300を携行する作業者Lとの音声通話に利用される。音声出力装置405は、例えば、スピーカである。
マイクロフォン406は、オペレータOPの発声を検出する。マイクロフォン406は、携行端末300を携行する作業者Lとの音声通話に利用される。
The audio output device 405 is used to output various types of audio information to be notified to the operator OP, and for voice communication with a worker L carrying a portable terminal 300 (described later). The audio output device 405 is, for example, a speaker.
The microphone 406 detects the speech of the operator OP and is used for voice communication with the worker L who carries the portable terminal 300.

コントローラ410は、ショベル100のコントローラ30を通じてショベル100の各部の動作を制御してショベル100の駆動制御を行う制御装置である。コントローラ410は、例えば、CPU,RAM,ROM,I/O等を含むマイクロコンピュータを中心に構成され、これらの他にも、例えばFPGAやASICなどを含んで構成されてもよい。 The controller 410 is a control device that controls the operation of each part of the shovel 100 through the controller 30 of the shovel 100 to control the drive of the shovel 100. The controller 410 is mainly configured with a microcomputer including, for example, a CPU, RAM, ROM, I/O, etc., and may also be configured to include, in addition to these, for example, an FPGA or an ASIC.

また、コントローラ410は、ショベル100のコントローラ30から受信する実画像データに基づいて、キャビン10からの視界画像を画像表示装置403に表示させる。 The controller 410 also displays the field of view image from the cabin 10 on the image display device 403 based on the actual image data received from the controller 30 of the excavator 100.

ここで、コントローラ410が画像表示装置403に表示させる視界画像について説明する。
図3(B)は遠隔操作装置400における所定の位置を原点O2とする遠隔操作座標系を示す説明図である。
遠隔操作座標系は、3次元UVW直交座標系であり、運転席DSの前後方向に平行に伸びるU軸、運転席DSの左右方向に平行に伸びるV軸、及び、U軸とV軸に直交するW軸を有する。
ショベル座標系のX軸は遠隔操作座標系のU軸に対応し、Y軸は遠隔操作座標系のV軸に対応し、Z軸は遠隔操作座標系のW軸に対応している。
Here, the field of view image that the controller 410 causes the image display device 403 to display will be described.
FIG. 3B is an explanatory diagram showing a remote control coordinate system having a predetermined position on the remote control device 400 as an origin O2.
The remote control coordinate system is a three-dimensional UVW Cartesian coordinate system having a U axis extending parallel to the front-to-rear direction of the driver's seat DS, a V axis extending parallel to the left-to-right direction of the driver's seat DS, and a W axis perpendicular to the U axis and V axis.
The X-axis of the excavator coordinate system corresponds to the U-axis of the remote control coordinate system, the Y-axis corresponds to the V-axis of the remote control coordinate system, and the Z-axis corresponds to the W-axis of the remote control coordinate system.

本実施形態では、遠隔操作座標系における各三次元座標の各位置と、ショベル座標系における三次元座標の各位置とは、一対一の関係で予め対応付けられている。そのため、遠隔操作装置400におけるオペレータOPの目の位置である視点E1の遠隔操作座標系の三次元座標が決まれば、ショベル座標系における視点E1の三次元座標は一意に決まる。なお、オペレータOPの視点E1の位置は、運転席DSに座るオペレータOPの左目と右目の位置をカメラの撮像により検出してその中点から視点E1を求めてもよい。 In this embodiment, each position of the three-dimensional coordinates in the remote control coordinate system is previously associated with each position of the three-dimensional coordinates in the shovel coordinate system in a one-to-one relationship. Therefore, once the three-dimensional coordinates in the remote control coordinate system of viewpoint E1, which is the position of the eyes of the operator OP in the remote control device 400, are determined, the three-dimensional coordinates of viewpoint E1 in the shovel coordinate system are uniquely determined. Note that the position of the viewpoint E1 of the operator OP may be obtained by detecting the positions of the left and right eyes of the operator OP sitting in the driver's seat DS by capturing images with a camera and finding viewpoint E1 from the midpoint between them.

コントローラ410は、上記遠隔操作装置400におけるオペレータOPの視点E1のショベル座標系における三次元座標と、先に説明したショベル100に定められた視点E1の三次元座標とのズレ量を算出する。
そして、コントローラ410は、ショベル100の視点E1からの視界画像を示す実画像データを遠隔操作装置400におけるオペレータOPの視点E1から見た視界画像となるように、視点の変換処理を実行する。
そして、ショベル100からの実画像データに対して、視点の変換処理を行った画像を画像表示装置403に表示する。
The controller 410 calculates the amount of deviation between the three-dimensional coordinates in the shovel coordinate system of the viewpoint E1 of the operator OP in the remote control device 400 and the three-dimensional coordinates of the viewpoint E1 set on the shovel 100 described above.
Then, the controller 410 performs a viewpoint conversion process so that the actual image data showing the field of view image from the viewpoint E1 of the shovel 100 becomes a field of view image seen from the viewpoint E1 of the operator OP of the remote control device 400.
Then, an image obtained by performing viewpoint conversion processing on the actual image data from the shovel 100 is displayed on the image display device 403 .

また、画像表示装置としてヘッドマウントディスプレイを利用する場合には、運転席DSとヘッドマウントディスプレイにGNSS受信機等の位置センサを搭載する。また、ヘッドマウントディスプレイには、その向きを検出する方位センサ、その姿勢を検出するIMU等の姿勢センサを搭載する。これにより、遠隔操作座標系におけるヘッドマウントディスプレイの位置、向き及び姿勢から運転席DSに座るオペレータOPの視点E1を検出して、オペレータOPの視点E1をショベル座標系に変換する。そして、ショベル100の視点E1からの視界画像を示す実画像データをオペレータOPの視点E1から見た視界画像となるように視点の変換処理を実行して、ヘッドマウントディスプレイに表示する。 When a head-mounted display is used as the image display device, the driver's seat DS and the head-mounted display are equipped with a position sensor such as a GNSS receiver. The head-mounted display is also equipped with a direction sensor that detects its orientation, and an attitude sensor such as an IMU that detects its posture. This allows the viewpoint E1 of the operator OP sitting in the driver's seat DS to be detected from the position, orientation, and posture of the head-mounted display in the remote operation coordinate system, and the viewpoint E1 of the operator OP is converted into the shovel coordinate system. Then, a viewpoint conversion process is performed so that actual image data showing the field of view image from the viewpoint E1 of the shovel 100 becomes the field of view image as seen from the viewpoint E1 of the operator OP, and the image is displayed on the head-mounted display.

以上により、遠隔操作装置400のオペレータOPは、視覚的に、あたかも、ショベル100のキャビン10で操縦を行っているように、遠隔操作を行うことができる。 As a result, the operator OP of the remote control device 400 can visually perform remote control as if he or she were operating the excavator 100 from the cabin 10.

なお、遠隔操作装置400におけるオペレータOPの視点E1のショベル座標系における三次元座標とショベル100に定められた視点E1の三次元座標とのズレ量が小さい場合には、ショベル100からの実画像データに基づく視界画像をそのまま画像表示装置403に表示させてもよい。 In addition, when the amount of deviation between the three-dimensional coordinates in the shovel coordinate system of the viewpoint E1 of the operator OP in the remote control device 400 and the three-dimensional coordinates of the viewpoint E1 set on the shovel 100 is small, the field of view image based on the actual image data from the shovel 100 may be displayed directly on the image display device 403.

[携行端末]
図4は携行端末300の概略構成を示すブロック図である。
携行端末300は、ショベル100の外部から緊急的にショベル100の動作を制限する端末として機能する。
携行端末300は、複数台のショベル100にも個別に動作を制限する指令を送ることができる。
携行端末300は、ショベル100のコントローラ30に対して動作制限指令を送信可能な端末であればよく、可搬性を有することが好ましい。例えば、スマートフォン、タブレット、携行型のPC(パーソナルコンピュータ)等を利用することができる。
ここでは、携行端末300としてスマートフォンを利用する場合を例示する。
[Portable devices]
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the portable terminal 300. As shown in FIG.
The portable terminal 300 functions as a terminal for restricting the operation of the shovel 100 in an emergency from outside the shovel 100 .
The portable terminal 300 can also send commands to multiple excavators 100 to individually restrict their operation.
The portable terminal 300 may be any terminal capable of transmitting an operation restriction command to the controller 30 of the shovel 100, and is preferably portable. For example, a smartphone, a tablet, a portable PC (personal computer), or the like may be used.
Here, a case where a smartphone is used as the portable terminal 300 will be illustrated as an example.

図4に示すように、携行端末300は、画像表示装置301、入力装置302、位置センサ303、方位センサ304、姿勢センサ305、音声出力装置306、マイクロフォン307、記憶部308、通信機器309、コントローラ310とを備える。 As shown in FIG. 4, the portable terminal 300 includes an image display device 301, an input device 302, a position sensor 303, a direction sensor 304, an attitude sensor 305, an audio output device 306, a microphone 307, a memory unit 308, a communication device 309, and a controller 310.

画像表示装置301は、LCD、有機ELディスプレイ、無機ELディスプレイなどの表示パネルを有し、当該表示パネルの表示画面上に入力画面を表示する。
入力装置302は、画像表示装置301の表面に設けられ、指又は入力ペンの接触又は接近位置を検出する透明のセンサである。当該センサは、感圧式、静電容量方式、電磁誘導方式等、いずれの方式であってもよい。
The image display device 301 has a display panel such as an LCD, an organic EL display, or an inorganic EL display, and displays an input screen on the display screen of the display panel.
The input device 302 is a transparent sensor provided on the surface of the image display device 301, which detects the contact or approach position of a finger or an input pen. The sensor may be of any type, such as a pressure-sensitive type, a capacitance type, or an electromagnetic induction type.

画像表示装置301は、コントローラ310の制御により、その表示面に対する指又は入力ペンの接触又は接近によって各種の入力を行うための入力画面を表示する。そして、入力装置302が入力画面に対する指又は入力ペンの接触又は接近位置を検出することで、コントローラ310は、作業者Lから入力された内容を認識することができる。 Under the control of the controller 310, the image display device 301 displays an input screen for performing various inputs by contacting or approaching a finger or input pen to the display surface. The input device 302 detects the contact or approach position of the finger or input pen on the input screen, and the controller 310 can recognize the content input by the worker L.

位置センサ303は、携行端末300の現在位置の情報を取得するセンサであり、例えば、GNSS受信機である。位置センサ303は、携行端末300の位置の情報を含む信号をGNSS衛星から受信し、取得した携行端末300の位置情報をコントローラ310に出力する。なお、位置センサ303は、携行端末300の位置の情報を取得できるものであればGNSS受信機でなくともよく、例えば、GNSS以外の衛星測位システムを利用するものであってもよい。 The position sensor 303 is a sensor that acquires information on the current position of the portable terminal 300, and is, for example, a GNSS receiver. The position sensor 303 receives a signal including information on the position of the portable terminal 300 from a GNSS satellite, and outputs the acquired position information of the portable terminal 300 to the controller 310. Note that the position sensor 303 does not have to be a GNSS receiver as long as it can acquire information on the position of the portable terminal 300, and may, for example, use a satellite positioning system other than GNSS.

方位センサ304は、携行端末300の筐体内に設けられ、携行端末300が向いている方位(方向)の情報を取得するセンサであり、例えば地磁気センサである。方位センサ304は、携行端末300の方位の情報を取得して、コントローラ310に出力する。なお、方位センサ304は、携行端末300の方位の情報を取得できればよく、そのセンサ種別等は特に限定されない。 The orientation sensor 304 is provided inside the housing of the portable terminal 300 and is a sensor that acquires information on the orientation (direction) in which the portable terminal 300 is facing, such as a geomagnetic sensor. The orientation sensor 304 acquires the orientation information of the portable terminal 300 and outputs it to the controller 310. Note that the orientation sensor 304 is not particularly limited as long as it is capable of acquiring the orientation information of the portable terminal 300.

姿勢センサ305は、携行端末300の姿勢状態を検出するセンサであり、検出結果をコントローラ310に出力する。姿勢センサ305は、三軸慣性センサ(IMU:Inertial Measurement Unit)と、旋回角度センサと、加速度センサとを含む。これらのセンサは、IMUで取得される加速度(速度、位置も含んでもよい)により代替されてもよい。 The attitude sensor 305 is a sensor that detects the attitude state of the portable terminal 300 and outputs the detection result to the controller 310. The attitude sensor 305 includes a three-axis inertial sensor (IMU: Inertial Measurement Unit), a rotation angle sensor, and an acceleration sensor. These sensors may be replaced by acceleration (which may also include speed and position) acquired by the IMU.

音声出力装置306は、携行端末300を携行する作業者Lが遠隔操作装置400のオペレータOPと音声通話を行う際に利用される。音声出力装置306は、例えば、スピーカである。
マイクロフォン307は、作業者Lの発声を検出する。マイクロフォン307は、作業者LがオペレータOPとの音声通話を行う際に利用される。
音声出力装置306とマイクロフォン307は、遠隔操作装置400のオペレータOPに対する意思伝達手段に相当する。なお、意思伝達手段は、音声通話に限らず、文字情報の送受信手段であってもよい。また、最小限の意思伝達を行う手段(例えば、イエスとノーをランプ表示等で行う等)であってもよい。遠隔操作装置400側も同じである。
The audio output device 306 is used when the worker L carrying the portable terminal 300 performs a voice call with the operator OP of the remote control device 400. The audio output device 306 is, for example, a speaker.
The microphone 307 detects the voice of the worker L. The microphone 307 is used when the worker L has a voice call with the operator OP.
The voice output device 306 and the microphone 307 correspond to a means for communicating intentions to the operator OP of the remote operation device 400. The means for communicating intentions is not limited to voice communication, and may be a means for transmitting and receiving text information. It may also be a means for minimally communicating intentions (for example, a lamp displaying yes and no). The same is true for the remote operation device 400 side.

記憶部308は、各種のプログラム、データ等の情報を書き込み及び読み出し可能に記憶する不揮発性メモリ、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等の記憶素子又は記憶デバイスである。 The storage unit 308 is a storage element or storage device such as a non-volatile memory, HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), etc., that stores various programs, data, and other information in a writable and readable manner.

通信機器309は、所定の無線通信規格に基づき、通信ネットワークNWを通じて、遠隔の外部機器である管理装置200、遠隔操作装置400、ショベル100等と各種情報を送受信する通信デバイスである。 The communication device 309 is a communication device that transmits and receives various information to and from remote external devices such as the management device 200, the remote control device 400, and the excavator 100 via the communication network NW based on a specific wireless communication standard.

コントローラ310は、例えば、CPU,RAM,ROM,I/O等を含むマイクロコンピュータを中心に構成される。コントローラ310は、これらの他にも、例えばFPGAやASICなどを含んで構成されてもよい。
また、コントローラ310は、EEPROM等の内部メモリに規定される記憶領域を含む。
The controller 310 is mainly configured with a microcomputer including, for example, a CPU, a RAM, a ROM, an I/O, etc. The controller 310 may also be configured to include, in addition to these, for example, an FPGA, an ASIC, etc.
The controller 310 also includes a storage area defined in an internal memory such as an EEPROM.

コントローラ310は、上述した各構成との協働によりショベル100に対する動作制限処理を実行する。
動作制限処理の内容について、図5~図10に基づいて説明する。図5は動作制限処理の実行の前後で表示される待機画面G1を表示した携行端末300の正面図、図6~図8は動作制限処理を実行する過程で表示される各種の入力画面G2~G4を示し、図10は後述するショベル100Aに対する動作制限処理のフローチャートである。
The controller 310 executes operation restriction processing for the shovel 100 in cooperation with each of the above-mentioned components.
The contents of the operation restriction process will be described with reference to Figures 5 to 10. Figure 5 is a front view of the portable terminal 300 displaying a standby screen G1 that is displayed before and after the operation restriction process is executed, Figures 6 to 8 show various input screens G2 to G4 that are displayed during the process of executing the operation restriction process, and Figure 10 is a flowchart of the operation restriction process for the excavator 100A, which will be described later.

コントローラ310は、動作制限処理を実行する際に、通信ネットワークNWを通じて接続可能な複数の中から選択された一台のショベル100に対し、又は、一括的に全てのショベル100に対し、動作制限指令を送信することができる。
ここでは、三台のショベル100を動作制限処理の対象とする場合を例示するが、対象とする台数はこれに限定されない。なお、便宜上、三台のショベル100をそれぞれショベル100A,100B,100Cと区別して説明する場合がある。
When executing the operation restriction process, the controller 310 can send an operation restriction command to one shovel 100 selected from among multiple shovels 100 that can be connected via the communication network NW, or to all shovels 100 at once.
Here, an example will be given in which three shovels 100 are targets of the operation restriction process, but the number of targets is not limited to this. For convenience, the three shovels 100 may be described separately as shovels 100A, 100B, and 100C.

また、動作制限指令によって各ショベル100のコントローラ30に実行させる動作制限は、後述する複数のパターンを有し、その中から一つのパターンを事前に選択設定しておくことができる。
動作制限のパターンとしては、ショベル100の即時停止、動作速度を制限する速度制限、動作速度の漸減による緩慢な停止の三つが挙げられる。なお、これらのパターンに限定されず、より多くの動作制限のパターンを用意してもよい。
また、動作制限の対象は、ショベル100の全ての動作とする場合と、走行、旋回又はアタッチメント11の動作のいずれか一つ又は複数の組み合わせとする場合とを選択することができる。これらの選択も事前に設定しておくことができる。
In addition, the operation restriction that the controller 30 of each shovel 100 is caused to execute in response to an operation restriction command has a plurality of patterns, which will be described later, and one pattern from among these can be selected and set in advance.
The operation restriction patterns include three types: immediate stop of the shovel 100, a speed restriction that restricts the operation speed, and a gradual stop by gradually decreasing the operation speed. Note that the patterns are not limited to these, and more operation restriction patterns may be prepared.
In addition, the target of the operation restriction can be selected from the case where all the operations of the shovel 100 are restricted, and the case where one or a combination of the operations of the traveling, the turning, and the attachment 11 are restricted. These selections can also be set in advance.

コントローラ310は、動作制限処理の実行前には、画像表示装置301に待機画面G1を常態的に表示させる。
この待機画面G1には、携行端末300に登録されている複数のショベル100A~100Cに対して個別に動作制限を実行させる実行ボタンB1~B3と、各ショベル100A~100Cに対する動作制限を解除する解除ボタンB4~B6と、携行端末300に登録されている全てのショベル100A~100Cに対して一括的に動作制限を実行させる一括実行ボタンB7と、各ショベル100A~100Cの所在を示す矢印Y1~Y3とが表示される。
Before the operation restriction process is executed, the controller 310 causes the image display device 301 to normally display the standby screen G1.
This standby screen G1 displays execute buttons B1 to B3 for individually executing operational restrictions on multiple shovels 100A to 100C registered on the portable terminal 300, release buttons B4 to B6 for releasing the operational restrictions on each of the shovels 100A to 100C, a collective execute button B7 for collectively executing operational restrictions on all of the shovels 100A to 100C registered on the portable terminal 300, and arrows Y1 to Y3 indicating the location of each of the shovels 100A to 100C.

待機画面G1において、矢印Y1~Y3は、ショベル100A~100Cに個別に対応して、携行端末300から見て各ショベル100A~100Cの存在する方向を常に指し示すことができる。
矢印Y1~Y3は、対応するショベル100A~100Cのそれぞれの実行ボタンB1~B3の上隣りに表示される。
携行端末300と各ショベル100A~100Cは、いずれも、位置センサ303,43を備えている。このため、コントローラ310は、各ショベル100A~100Cのコントローラ30に対して位置センサ43の検出した現在位置情報を要求し取得する。これにより、コントローラ310は、携行端末300と各ショベル100A~100Cとの相対的な位置関係を把握することができる。
さらに、携行端末300は、方位センサ304と姿勢センサ305とを備えているので、画像表示装置301の表示面が、現在、いずれの方向を向いており、いずれの方向に傾斜しているかを検出することができる。
従って、携行端末300から各ショベル100A~100Cに向けたベクトルを画像表示装置301の表示面上に投影することで、矢印Y1~Y3の各々を対応するショベル100A~100Cの位置する方向に向けて表示することができる。
作業者Lは、動作制限を行う必要があると判断したショベル100を目視により確認した場合に、当該ショベル100が位置する方向と向きが一致する矢印が矢印Y1~Y3のいずれであるかを特定することができる。
さらに、動作制限すべきショベル100の動作制限を実行させるのが実行ボタンB1~B3のいずれであるかを即座に判断することができる。
On the standby screen G1, the arrows Y1 to Y3 correspond to the shovels 100A to 100C individually, and can always point in the direction in which each of the shovels 100A to 100C is located as viewed from the portable terminal 300.
The arrows Y1 to Y3 are displayed adjacent to and above the execution buttons B1 to B3 of the corresponding excavators 100A to 100C, respectively.
The portable terminal 300 and each of the shovels 100A to 100C are each equipped with a position sensor 303, 43. Therefore, the controller 310 requests and acquires current position information detected by the position sensor 43 from the controller 30 of each of the shovels 100A to 100C. This enables the controller 310 to grasp the relative positional relationship between the portable terminal 300 and each of the shovels 100A to 100C.
Furthermore, the portable terminal 300 is equipped with an orientation sensor 304 and an attitude sensor 305, so that it can detect in which direction the display surface of the image display device 301 is currently facing and in which direction it is tilted.
Therefore, by projecting vectors directed from the portable terminal 300 toward each of the shovels 100A-100C onto the display surface of the image display device 301, each of the arrows Y1-Y3 can be displayed pointing in the direction in which the corresponding shovels 100A-100C are located.
When worker L visually checks the shovel 100 that he has determined requires operational restriction, he can identify which of arrows Y1 to Y3 is the arrow whose orientation matches the direction in which the shovel 100 is located.
Furthermore, it is possible to immediately determine which of the execution buttons B1 to B3 will execute the operation restriction of the excavator 100 that should be operation restricted.

待機画面G1において、入力装置302により実行ボタンB1~B3のいずれかに対するタッチ操作(指又は入力ペンの接触又は接近)が検出されると、コントローラ310は、選択されたショベル100のコントローラ30に対して動作制限指令を送信する準備段階に移行する。
さらに、この準備段階から実際に動作制限指令が送信されるまでには、さらにもう一段階の工程が必要となる。
When the input device 302 detects a touch operation (contact or approach of a finger or input pen) on any of the execution buttons B1 to B3 on the standby screen G1, the controller 310 moves to a preparation stage for sending an operation restriction command to the controller 30 of the selected shovel 100.
Furthermore, one more step is required from this preparation step until the operation restriction command is actually sent.

また、既に動作制限指令の送信が行われたいずれかのショベル100について、解除ボタンB4~B6に対するタッチ操作が検出されると、コントローラ310は、対応するショベル100のコントローラ30に対して解除指令を送信する準備段階に移行する。
この場合も、この準備段階から実際に解除指令が送信されるまでには、さらにもう一段階の工程が必要となる。
なお、待機画面G1には、各ショベル100A~100Cに対して個別に動作制限を解除する解除ボタンB4~B6しか設けられていない。但し、待機画面G1に、登録されている全てのショベル100に対して、一括的に動作制限を解除する一括解除ボタンを設けてもよい。
In addition, when a touch operation on the release buttons B4 to B6 is detected for any of the shovels 100 to which an operation restriction command has already been sent, the controller 310 moves to a preparation stage for sending a release command to the controller 30 of the corresponding shovel 100.
In this case too, one more process step is required from this preparation step until the release command is actually sent.
The standby screen G1 is provided with only the release buttons B4 to B6 for individually releasing the operation restrictions on each of the shovels 100A to 100C. However, the standby screen G1 may be provided with a collective release button for collectively releasing the operation restrictions on all of the registered shovels 100.

ここで、待機画面G1により、ショベル100A(機体Aとする)が選択されて動作制限指令の送信が行われ、さらに解除されるまでの処理の流れを図10のフローチャートに基づいて説明する。 Here, the process flow from selecting the excavator 100A (machine A) on the standby screen G1, sending an operation restriction command, and then releasing the command will be described with reference to the flowchart in FIG. 10.

入力装置302により実行ボタンB1に対するタッチ操作が検出されると、コントローラ310は、ショベル100Aの遠隔操作装置400に対して通話接続を要求する(ステップS1)。
これに対して、遠隔操作装置400側での通信回線の接続の不調等によって通話を行う回線が接続できなかった場合には、コントローラ310は、ステップS7に処理を進める。
また、通話を行う回線が接続できた場合には、コントローラ310は、画像表示装置301に図6に示す入力画面G2をホップアップ画面で表示させる(ステップS3)。入力画面G2は、通話接続状態画面である。
When a touch operation on the execute button B1 is detected by the input device 302, the controller 310 requests a call connection to the remote control device 400 of the excavator 100A (step S1).
On the other hand, if the line for making a call cannot be connected due to a communication line connection failure or the like on the remote operation device 400 side, the controller 310 advances the process to step S7.
When the line for making a call is connected, the controller 310 causes the image display device 301 to display the input screen G2 shown in Fig. 6 as a pop-up screen (step S3). The input screen G2 is a call connection status screen.

この入力画面G2には、ショベル100Aを遠隔操作するオペレータOPとの通話が可能である状態を示すメッセージと、通話回線の切断を入力する通話終了ボタンB11とが表示される。
携行端末300を携行している作業者Lは、音声出力装置306及びマイクロフォン307を通じて、例えば、ショベル100Aの動作制限を実行する判断に至った経緯をオペレータOPに説明したり、オペレータOPからショベル100Aの異常の有無やその発生原因等の説明を受けたりすることができる。
This input screen G2 displays a message indicating that a call with the operator OP who remotely operates the excavator 100A is possible, and a call end button B11 for inputting disconnection of the call line.
The worker L carrying the portable terminal 300 can, for example, explain to the operator OP how the decision to implement operational restrictions on the shovel 100A was reached through the audio output device 306 and the microphone 307, and can receive an explanation from the operator OP as to whether there is an abnormality in the shovel 100A and the cause of the abnormality, etc.

次いで、コントローラ310は、入力画面G2の通話終了ボタンB11に対するタッチ操作が検出されるまで、通話の終了の有無を繰り返し判定する(ステップS5)。
そして、通話終了ボタンB11に対するタッチ操作が検出されると、コントローラ310は、画像表示装置301に図7に示す入力画面G3をホップアップ画面で表示させる(ステップS7)。
また、ステップS1において、ショベル100Aに対する回線が接続できなかった場合にも、入力画面G3の表示が行われる。入力画面G3は、ショベル100Aの動作制限実行の最終確認画面である。
Next, the controller 310 repeatedly determines whether or not the call has been ended until a touch operation on the call end button B11 on the input screen G2 is detected (step S5).
Then, when a touch operation on the call end button B11 is detected, the controller 310 causes the image display device 301 to display the input screen G3 shown in FIG. 7 as a pop-up screen (step S7).
Furthermore, the input screen G3 is also displayed when the line to the excavator 100A cannot be connected in step S1. The input screen G3 is a final confirmation screen for the execution of operational restrictions on the excavator 100A.

この入力画面G3には、ショベル100Aに対する動作制限指令の送信の決定を確認するメッセージと、送信の決定を示す確定ボタンB21(「YES」の表記)と、送信を取り止める取り消しボタンB22(「NO」の表記)とが表示される。
このように、動作制限処理では、原則として、オペレータOPとの通話という工程を経ることで、ショベル100Aに対する動作制限指令の送信が可能となる。
これにより、不要な動作制限の実行を抑制している。
This input screen G3 displays a message confirming the decision to send an operation restriction command to the shovel 100A, a confirmation button B21 (marked "YES") indicating the decision to send, and a cancel button B22 (marked "NO") to cancel the sending.
Thus, in the operation restriction process, in principle, an operation restriction command can be sent to the excavator 100A by going through the process of a call with the operator OP.
This prevents unnecessary operational restrictions from being enforced.

コントローラ310は、入力画面G3の取り消しボタンB22に対するタッチ操作が検出されると、動作制限を実行することなく動作制限処理を終了する。
一方、確定ボタンB21に対するタッチ操作が検出されると、コントローラ310は、ショベル100Aのコントローラ30に対して、動作制限指令を送信する(ステップS9)。
When a touch operation on the cancel button B22 on the input screen G3 is detected, the controller 310 ends the operation restriction process without executing the operation restriction.
On the other hand, when a touch operation on the confirmation button B21 is detected, the controller 310 transmits an operation restriction command to the controller 30 of the shovel 100A (step S9).

ショベル100Aのコントローラ30は、動作制限指令を受信すると、現在実行中の遠隔操作装置400等からの動作指令をキャンセルして動作制限指令に従う。即ち、動作制限指令の内容の設定に応じて、ショベル100Aの全体動作又は走行、旋回又はアタッチメント11のいずれかの動作について、即時停止、速度制限又は緩慢な停止のいずれかを実行する。 When the controller 30 of the shovel 100A receives an operation restriction command, it cancels the operation command currently being executed from the remote control device 400 or the like and follows the operation restriction command. That is, depending on the content of the operation restriction command, it executes either an immediate stop, a speed limit, or a gradual stop for the entire operation of the shovel 100A or the operation of the traveling, turning, or attachment 11.

さらに、コントローラ310は、ショベル100Aに対する動作制限実行の動作記録、動作制限の内容、ショベル100Aの識別子、通話記録、ショベル100Aの現在位置等の情報を管理装置200に送信する(ステップS11)。管理装置200では、これを受信して、管理装置200が保有するショベル100Aの情報及び受信時刻と共にログ221として記録する。 Furthermore, the controller 310 transmits information such as the operation record of the execution of the operation restriction on the shovel 100A, the contents of the operation restriction, the identifier of the shovel 100A, the call record, and the current location of the shovel 100A to the management device 200 (step S11). The management device 200 receives this information and records it as a log 221 together with the information on the shovel 100A held by the management device 200 and the time of reception.

ショベル100Aに対する動作制限指令が送信されると、コントローラ310は、画像表示装置301を待機画面G1の表示状態に戻す。このとき、待機画面G1の実行ボタンB1は、ショベル100Aの動作制限が実行中であることが分かるように、動作制限が解除されるまでの間、他の実行ボタンB2,B3と異なる色彩とする、点滅状態とする等、視覚的に区別可能に表示することが好ましい。 When an operation restriction command for the shovel 100A is transmitted, the controller 310 returns the image display device 301 to a display state of the standby screen G1. At this time, it is preferable that the execution button B1 of the standby screen G1 is displayed in a visually distinguishable manner, for example, in a different color from the other execution buttons B2 and B3 or in a flashing state, until the operation restriction is released, so that it is clear that the operation restriction of the shovel 100A is being executed.

そして、ショベル100Aに対する動作制限指令の解除の有無を判定する(ステップS13)。即ち、コントローラ310は、待機画面G1の解除ボタンB4に対するタッチ操作の検出に基づく動作制限指令の解除の有無を繰り返し判定する。 Then, it is determined whether the operation restriction command for the excavator 100A has been released (step S13). That is, the controller 310 repeatedly determines whether the operation restriction command has been released based on the detection of a touch operation on the release button B4 on the standby screen G1.

そして、解除ボタンB4に対するタッチ操作が検出されると、コントローラ310は、画像表示装置301に図8に示す入力画面G4をホップアップ画面で表示させる。入力画面G4は、ショベル100Aの動作制限の解除の確認画面である。
この入力画面G4には、ショベル100Aに対する動作制限指令の解除の決定を確認するメッセージと、解除の決定を示す確定ボタンB31(「YES」の表記)と、解除の取り消しを示す取消ボタンB32(「NO」の表記)と、オペレータOPとの通話を実行する通話ボタンB33とが表示される。
Then, when a touch operation on the release button B4 is detected, the controller 310 causes the image display device 301 to display the input screen G4 shown in Fig. 8 as a pop-up screen. The input screen G4 is a confirmation screen for releasing the operational restriction on the excavator 100A.
This input screen G4 displays a message confirming the decision to release the operation restriction command for the shovel 100A, a confirmation button B31 (indicated as "YES") indicating the decision to release, a cancel button B32 (indicated as "NO") indicating the cancellation of the release, and a call button B33 for executing a call with the operator OP.

コントローラ310は、入力画面G4の表示状態において、取消ボタンB32に対するタッチ操作の有無を判定する(ステップS15)。
そして、取消ボタンB32に対するタッチ操作が検出されると、コントローラ310は、ステップS13に処理を戻して、画像表示装置301を待機画面G1の表示状態に戻す。
The controller 310 determines whether or not a touch operation has been performed on the cancel button B32 while the input screen G4 is being displayed (step S15).
Then, when a touch operation on the cancel button B32 is detected, the controller 310 returns the process to step S13 and causes the image display device 301 to return to the display state of the standby screen G1.

また、取消ボタンB32に対するタッチ操作が検出されない場合には、コントローラ310は、通話ボタンB33に対するタッチ操作の有無を判定する(ステップS17)。
そして、通話ボタンB33に対するタッチ操作が検出されない場合には、ステップS25に処理を進める。
Furthermore, when a touch operation on the cancel button B32 is not detected, the controller 310 determines whether or not a touch operation on the call button B33 has been performed (step S17).
If a touch operation on the call button B33 is not detected, the process proceeds to step S25.

一方、通話ボタンB33に対するタッチ操作が検出されると、コントローラ310は、ショベル100Aの遠隔操作装置400に対して通話接続を要求する(ステップS19)。
この要求に対して、通話を行う回線が接続できなかった場合には、コントローラ310は、ステップS25に処理を進める。
また、通話を行う回線が接続できた場合には、コントローラ310は、画像表示装置301に、通話接続状態画面である入力画面G2(図6)をホップアップ画面で表示させる(ステップS21)。
On the other hand, when a touch operation on the call button B33 is detected, the controller 310 requests a call connection to the remote control device 400 of the excavator 100A (step S19).
If the line for making the call cannot be connected in response to this request, the controller 310 advances the process to step S25.
When the line for making a call has been connected, the controller 310 causes the image display device 301 to display the input screen G2 (FIG. 6) which is a call connection status screen as a pop-up screen (step S21).

作業者Lは、音声出力装置306及びマイクロフォン307を通じて、オペレータOPに対して、ショベル100Aの異常からの回復の状況やショベル100Aの動作制限の解除の是非を確認することができる。 Through the audio output device 306 and the microphone 307, the worker L can confirm with the operator OP the status of recovery from the abnormality of the shovel 100A and whether or not to lift the operational restrictions on the shovel 100A.

次いで、コントローラ310は、入力画面G2の通話終了ボタンB11に対するタッチ操作が検出されるまで、通話の終了の有無を繰り返し判定する(ステップS23)。
そして、通話終了ボタンB11に対するタッチ操作が検出されると、コントローラ310は、画像表示装置301を入力画面G4(図8)の表示状態に戻してステップS25に処理を進める。
Next, the controller 310 repeatedly determines whether or not the call has been ended until a touch operation on the call end button B11 on the input screen G2 is detected (step S23).
Then, when a touch operation on the call end button B11 is detected, the controller 310 returns the image display device 301 to a display state of the input screen G4 (FIG. 8), and the process proceeds to step S25.

ステップS25では、コントローラ310は、解除の決定を示す確定ボタンB31に対するタッチ操作の有無を判定する。
そして、確定ボタンB31に対するタッチ操作が検出されない場合には、ステップS15に処理を戻して、再び、取消ボタンB32に対するタッチ操作の有無を判定する。
In step S25, the controller 310 determines whether or not a touch operation has been performed on the confirmation button B31, which indicates that the cancellation has been confirmed.
Then, if a touch operation on the Confirm button B31 is not detected, the process returns to step S15, and it is determined again whether or not a touch operation on the Cancel button B32 has been detected.

一方、確定ボタンB31に対するタッチ操作が検出されると、コントローラ310は、ショベル100Aのコントローラ30に対して、動作制限解除指令を送信して(ステップS27)、動作制限処理を終了する。 On the other hand, when a touch operation on the confirmation button B31 is detected, the controller 310 sends an operation restriction release command to the controller 30 of the excavator 100A (step S27) and ends the operation restriction process.

これにより、ショベル100Aのコントローラ30は、動作制限が解除され、遠隔操作装置400等からの動作指令に従って、ショベル100Aの動作を再開する。
また、このとき、コントローラ310は、ショベル100Aに対する動作制限の解除、ショベル100Aの識別子、通話記録、ショベル100Aの現在位置等の情報を管理装置200に送信してもよい。管理装置200は、この場合も、管理装置200が保有するショベル100Aの情報及び受信時刻と共にログ221として記録してもよい。
As a result, the controller 30 of the shovel 100A is released from the operational restrictions, and resumes the operation of the shovel 100A in accordance with operational commands from the remote control device 400 or the like.
At this time, the controller 310 may transmit information such as the release of the operation restriction on the shovel 100A, the identifier of the shovel 100A, the call record, the current location of the shovel 100A, etc. to the management device 200. In this case as well, the management device 200 may record the information on the shovel 100A held by the management device 200 and the reception time as the log 221.

また、コントローラ310は、ショベル100Aの動作制限指令の送信から動作制限解除指令の送信までの間、ショベル100Aの遠隔操作装置400に対して、周期的に繰り返して、ショベル100Aが動作制限の実施状態であることを伝える状態情報を送信する。
これに対して、ショベル100Aの遠隔操作装置400のコントローラ410は、コントローラ310からの状態情報を受信すると、画像表示装置403に図9に示す状態報知画面G5を表示させる。状態報知画面G5は、ショベル100Aが動作制限の実施中であることをオペレータOPに提示する画面である。即ち、コントローラ410は、画像表示装置403を利用してショベル100の動作の制限の実施状態を提示する提示手段として機能する。
In addition, during the period from the transmission of the operation restriction command for the shovel 100A to the transmission of the operation restriction release command, the controller 310 periodically and repeatedly transmits status information to the remote control device 400 of the shovel 100A, indicating that the shovel 100A is in an operational restriction implementation state.
In response to this, when the controller 410 of the remote operation device 400 of the shovel 100A receives the status information from the controller 310, it causes the image display device 403 to display a status notification screen G5 shown in Fig. 9. The status notification screen G5 is a screen that notifies the operator OP that the operation restriction of the shovel 100A is being implemented. In other words, the controller 410 functions as a presentation means that utilizes the image display device 403 to present the implementation status of the restriction on the operation of the shovel 100.

この状態報知画面G5には、ショベル100Aが動作制限中であることを示すメッセージと、携行端末300の作業者Lとの通話を提案するメッセージと、通話の実行を指示する通話ボタンB41(「YES」の表記)と、通話を終了させる終了ボタンB42(「NO」の表記)とが表示される。
通話ボタンB41に対する操作が検出されると、コントローラ410は、携行端末300に対して通話接続を要求して回線を接続する。また、終了ボタンB42に対する操作が検出されると、コントローラ410は、携行端末300との回線接続を終了する。
This status notification screen G5 displays a message indicating that the operation of the shovel 100A is restricted, a message suggesting a call with the worker L on the portable terminal 300, a call button B41 (indicated as "YES") to instruct the user to make the call, and an end button B42 (indicated as "NO") to end the call.
When an operation on the call button B41 is detected, the controller 410 connects the line by requesting a call connection to the portable terminal 300. When an operation on the end button B42 is detected, the controller 410 ends the line connection with the portable terminal 300.

ショベル100Aの遠隔操作装置400は、通信回線の接続の不調等が発生した場合に、ショベル100Aの遠隔操作が正常に行われず、ショベル100Aの挙動に異常を生じる場合がある。そして、その場合に、携行端末300から動作制限の指令によりショベル100Aの動作制限が実施される場合がある。
その場合、遠隔操作装置400のオペレータOPは、通信回線の接続の不調によって、携行端末300との通話もできず、一時的に、ショベル100Aが動作制限状態にあることも把握できない状態になる場合が生じ得る。
これに対して、携行端末300のコントローラ310が、遠隔操作装置400に周期的に繰り返して状態情報を送信することにより、通信回線の接続が一時的にでも回復したときに遠隔操作装置400側に状態情報を受信させることができる。
従って、遠隔操作装置400のオペレータOPは、速やかにショベル100Aの状況を把握することができ、動作制限からの復帰も円滑に進めることが可能となる。
When a communication line connection failure or the like occurs, the remote control device 400 of the shovel 100A may not be able to normally remotely control the shovel 100A, which may cause abnormal behavior of the shovel 100A. In such a case, an operation restriction command from the portable terminal 300 may be issued to restrict the operation of the shovel 100A.
In that case, the operator OP of the remote control device 400 may be unable to make a call to the portable terminal 300 due to a communication line connection problem, and may temporarily be unable to recognize that the shovel 100A is in an operationally restricted state.
In response to this, the controller 310 of the portable terminal 300 can periodically and repeatedly transmit status information to the remote control device 400, thereby allowing the remote control device 400 to receive the status information when the communication line connection is temporarily restored.
Therefore, the operator OP of the remote control device 400 can quickly grasp the status of the excavator 100A, and recovery from operational restrictions can be smoothly carried out.

なお、図10では、ショベル100Aに対する動作制限処理の開始から動作制限解除までの処理を示したが、他のショベル100B,100Cについても同じ処理が行われる。
また、ショベル100A~100Cのいずれかに対して動作制限処理を実施している間に、他のショベル100A~100Cに対して動作制限処理を実施する必要が生じる場合もあり得る。
その場合でも、入力画面G2~G4は、画像表示装置301の表示範囲全体を占有しないポップアップ画面で表示されるので、入力画面G2~G4の外側をタッチ操作することで、待機画面G1を表示させることができる。従って、実行ボタンB1~B3をタッチ操作することで、速やかに、他のショベル100A~100Cについても並行して動作制限処理を実行させることが可能である。
Although FIG. 10 shows the process from the start of the operation restriction process to the release of the operation restriction on the shovel 100A, the same process is performed on the other shovels 100B and 100C.
Furthermore, while an operation restriction process is being performed on one of the shovels 100A to 100C, there may be cases where it becomes necessary to perform an operation restriction process on the other shovels 100A to 100C.
Even in this case, the input screens G2 to G4 are displayed as pop-up screens that do not occupy the entire display range of the image display device 301, so that the standby screen G1 can be displayed by touching the outside of the input screens G2 to G4. Therefore, by touching the execute buttons B1 to B3, it is possible to quickly execute the operation restriction process in parallel for the other excavators 100A to 100C.

また、待機画面G1における一括実行ボタンB7は、他の実行ボタンB1~B3に比べて緊急性が高い場合の使用が想定されている。
従って、一括実行ボタンB7のタッチ操作が検出された場合には、コントローラ310は、全ショベル100に対して通話の工程を経ることなく速やかに動作制限指令を送信する。また、コントローラ310は、同時に、管理装置200に対して、各ショベル100の所定の情報を送信してログ221の記録を行わせる。
The batch execution button B7 on the standby screen G1 is intended to be used in cases of higher urgency than the other execution buttons B1 to B3.
Therefore, when a touch operation of the collective execution button B7 is detected, the controller 310 quickly transmits an operation restriction command without going through a telephone call process to all of the shovels 100. At the same time, the controller 310 transmits predetermined information of each shovel 100 to the management device 200 to cause recording of the log 221.

また、一括実行ボタンB7による全ショベル100の動作制限実施後の解除については、待機画面G1の各解除ボタンB4~B6によって個別に行われる。各解除ボタンB4~B6のタッチ操作後の処理は、前述した図10のフローチャートにおけるステップS13以降の処理と同じである。 In addition, after the operation restriction on all excavators 100 is implemented using the batch execution button B7, it can be released individually using each of the release buttons B4 to B6 on the standby screen G1. The process after each of the release buttons B4 to B6 is touched is the same as the process from step S13 onwards in the flowchart of FIG. 10 described above.

[発明の実施形態の技術的効果]
以上のように、ショベルの制御システム1000は、遠隔操作装置400とは別に、ショベル100の動作を制限する携行端末300を備えているので、遠隔操作が行われるショベル100の場合でも、安定的に動作制限を行うことができ、安全面を考慮してより適正にショベル100を運用することが可能となる。
Technical Effects of the Invention Embodiments
As described above, the shovel control system 1000 is equipped with the portable terminal 300 that limits the operation of the shovel 100, in addition to the remote operation device 400. Therefore, even in the case of a shovel 100 that is remotely operated, operation restrictions can be stably imposed, making it possible to operate the shovel 100 more appropriately with safety in mind.

また、携行端末300は、ショベル100の動作の制限状態を解除する手段としての解除ボタンB4~B6を有するので、動作制限が実施されたショベル100の動作制限状態を速やかに解除することができ、作業の再開を容易且つ円滑に行うことができる。 In addition, the portable terminal 300 has release buttons B4 to B6 as a means for releasing the operation restriction state of the shovel 100, so that the operation restriction state of the shovel 100 that has been implemented can be quickly released, and work can be resumed easily and smoothly.

また、携行端末300は、ショベル100の動作制限として、動作速度の制限や動作速度の漸減による緩慢な停止を行うことができる。このため、ショベル100の急停止を行った場合にかえって姿勢や動作の不安定性を生じるおそれがある場合に、これらを抑制することが可能となる。 The portable terminal 300 can also limit the operation of the shovel 100 by limiting the operation speed or gradually reducing the operation speed to bring the shovel 100 to a gradual stop. This makes it possible to suppress instability in posture or operation that may occur if the shovel 100 is suddenly stopped.

また、制御システム1000が、複数のショベル100を有し、携行端末300は、複数のショベル100の動作を制限することができるので、多くのショベル100が作業を行う規模の大きな現場等であっても、安全面を考慮してより適正に各ショベル100を運用することが可能となる。 In addition, since the control system 1000 has multiple shovels 100 and the portable terminal 300 can limit the operation of the multiple shovels 100, it is possible to operate each shovel 100 more appropriately while taking safety into consideration, even in a large-scale work site where many shovels 100 are working.

また、制御システム1000が、ショベル100に関するログを記録する管理装置200を有するので、ショベル100の動作制限の実施等を含む作業状況を記録として残すことができる。従って、ショベル100の作業状況の確認や分析等に有効な資料を取得することが可能となる。 In addition, since the control system 1000 has a management device 200 that records logs related to the shovel 100, it is possible to keep a record of the work status, including the implementation of operational restrictions on the shovel 100. Therefore, it is possible to obtain materials that are useful for checking and analyzing the work status of the shovel 100.

また、携行端末300は、遠隔操作装置400のオペレータOPに対する意思伝達手段として、音声出力装置306及びマイクロフォン307を備えている。
このため、携行端末300を携行する作業者Lと遠隔操作装置400のオペレータOPとの間で、状況説明や質疑応答を行うことができ、相互の状況のより正確な把握を実現することができる。
The portable terminal 300 also includes a voice output device 306 and a microphone 307 as means for communicating with the operator OP of the remote control device 400 .
This allows the worker L carrying the portable terminal 300 and the operator OP of the remote control device 400 to explain the situation and exchange questions and answers, enabling each party to more accurately grasp the other's situation.

また、携行端末300は、音声出力装置306及びマイクロフォン307による意思伝達後にショベル100の動作の制限が可能となるように動作制限処理が行われる。
このため、意思伝達による相互の状況把握が行われてからショベル100の動作制限が行われる。これにより、状況からして不要であった動作制限の頻度を低減することができ、作業効率を損なわずに、安全面を考慮してより適正にショベル100を運用することが可能となる。
In addition, the portable terminal 300 performs an operation restriction process so that the operation of the shovel 100 can be restricted after the intention is communicated via the audio output device 306 and the microphone 307 .
For this reason, after mutual understanding of the situation through communication of intentions, the operation of the shovel 100 is restricted. This makes it possible to reduce the frequency of operation restrictions that are unnecessary in the circumstances, and to operate the shovel 100 more appropriately while taking safety into consideration, without impairing work efficiency.

また、遠隔操作装置400のコントローラ410は、画像表示装置403を、携行端末300によるショベル100の動作の制限の実施状態を提示する提示手段として機能させる。このため、遠隔操作装置400のオペレータOPに、速やかにショベル100Aの動作制限の実施状況を把握させることができ、動作制限からの復帰も円滑に進めることが可能となる。 The controller 410 of the remote control device 400 also causes the image display device 403 to function as a presentation means for presenting the implementation status of the operation restriction of the shovel 100 by the portable terminal 300. This allows the operator OP of the remote control device 400 to quickly understand the implementation status of the operation restriction of the shovel 100A, and makes it possible to smoothly recover from the operation restriction.

[その他]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。
例えば、制御システム1000として、携行端末300が複数台のショベル100に対して動作制限を行う構成を例示したが、携行端末300は一台のショベル100を動作制限の対象とする構成としてもよい。
この場合、待機画面G1の実行ボタンB1~B3及び解除ボタンB4~B6をいずれも一つのみとして、一括実行ボタンB7は省略することができる。
[others]
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment.
For example, the control system 1000 is exemplified as a configuration in which the portable terminal 300 restricts the operation of a plurality of shovels 100, but the portable terminal 300 may be configured to restrict the operation of a single shovel 100.
In this case, the execution buttons B1 to B3 and the release buttons B4 to B6 on the standby screen G1 can each be limited to one, and the batch execution button B7 can be omitted.

また、コントローラ310が実行する動作制限処理では、各ショベル100A~100Cに対して個々に動作制限を行う場合に、オペレータOPとの通話回線を接続し、さらに、通話の可能な状態を脱してから、動作制限指令を送信する構成としている。
しかしながら、実行ボタンB1~B3によって動作制限を実施する場合に、通話回線接続及び通話の工程を省略して、即座に、動作制限指令を送信する構成としてもよい。
その場合、緊急性が高い場合であっても即座にショベル100A~100Cの動作制限を実行させることが可能となる。
In addition, in the operation restriction process executed by the controller 310, when operation restrictions are to be imposed individually on each of the shovels 100A to 100C, a telephone line with the operator OP is connected, and then, after leaving a state in which telephone communication is possible, an operation restriction command is sent.
However, when implementing operational restriction using the execution buttons B1 to B3, the steps of connecting the telephone line and making a call may be omitted and an operational restriction command may be sent immediately.
In this case, even in a case of high urgency, it is possible to immediately implement operational restrictions on the excavators 100A to 100C.

また、ショベル100の動作制限については、即時停止、速度制限、緩慢な停止等の複数のパターンを事前に選択設定することを可能としたが、これに限定されない。例えば、待機画面G1に全てのパターンを実行させるボタンを表示し、各パターンの動作制限をその場で選択して実行可能としてもよい。 In addition, with regard to the operational restrictions of the excavator 100, it is possible to select and set in advance a number of patterns, such as immediate stop, speed limit, and slow stop, but this is not limiting. For example, a button for executing all patterns may be displayed on the standby screen G1, and the operational restrictions of each pattern may be selected and executed on the spot.

また、上記制御システム1000では、携行端末300がショベル100に対して動作制限指令を送信する構成を例示したが、これに限定されない。例えば、携行端末300は、遠隔操作装置400からショベル100に送信している各種の動作指令を無効化させることで実質的な動作制限を行う構成としてもよい。 In addition, in the above control system 1000, a configuration in which the portable terminal 300 transmits an operation restriction command to the shovel 100 has been exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, the portable terminal 300 may be configured to substantially restrict operation by disabling various operation commands transmitted from the remote control device 400 to the shovel 100.

また、上記制御システム1000では、携行端末300がネットワークNWを通じて複数のショベル100に対する動作制限指令を送信している。
しかしながら、携行端末300と各ショベル100との間での通信は、これに限定されない。例えば、携行端末300と各ショベル100との間での通信を指向性のある光線(レーザ光、LED光等)で行ってもよい。
その場合、複数台のショベル100のいずれか一台に対して動作制限指令を送信する際に、光線の照射方向を目的とするショベル100に向けて通信を行えばよく、ボタンの選択等により目的とするショベル100を選択する手間を低減すると共に迅速な処理を行うことが可能となる。
また、各ショベル100ごとにボタンを用意する必要がなく、携行端末300の構成の簡易化を図ることが可能となる。
In the control system 1000, the portable terminal 300 transmits operation restriction commands to a plurality of excavators 100 through the network NW.
However, communication between the portable terminal 300 and each shovel 100 is not limited to this. For example, communication between the portable terminal 300 and each shovel 100 may be performed using a directional light beam (laser light, LED light, etc.).
In this case, when sending an operation restriction command to any one of the multiple shovels 100, it is only necessary to communicate by directing the light beam toward the desired shovel 100, thereby reducing the effort required to select the desired shovel 100 by pressing a button, etc., and enabling quick processing.
Furthermore, there is no need to prepare a button for each shovel 100, and the configuration of the portable terminal 300 can be simplified.

また、携行端末は、動作制限を実行させる手段として、アナログボタンやアナログスイッチを有する端末を使用してもよい。さらに、その場合、アナログボタン又はアナログスイッチの数を最小限としてもよい。例えば、一台のショベル100のみを対象として、動作制限の実行ボタン(又はスイッチ)と解除ボタン(又はスイッチ)とを一つずつ有する端末で構成してもよい。
さらに、実行ボタン(又はスイッチ)と解除ボタン(又はスイッチ)を共用可能な一つのボタン(又はスイッチ)のみを有する構成とし、ボタン(又はスイッチ)を使用するたびに実行ボタン(又はスイッチ)と解除ボタン(又はスイッチ)の機能が入れ替わる構成としてもよい。
The portable terminal may have an analog button or an analog switch as a means for executing the operation restriction. In this case, the number of analog buttons or switches may be minimized. For example, the portable terminal may be configured with a terminal having one execution button (or switch) and one release button (or switch) for the operation restriction for only one shovel 100.
Furthermore, the configuration may include only one button (or switch) that can be used as both the execute button (or switch) and the release button (or switch), and the functions of the execute button (or switch) and the release button (or switch) may be swapped each time the button (or switch) is used.

また、本発明に係る制御システムは、ショベルに限定されず、作業機械全般(建設機械も含む)に適用可能である。例えば、本発明に係る制御システムは、ホイールローダ、ブルドーザ、モータグレーダ、スキッドステアローダ、コンパクトトラックローダ、自走式クレーン等の作業機械を対象とすることができる。さらに、制御システムには、複数種類の作業機械が混在する構成としてもよい。
その他、実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
Furthermore, the control system according to the present invention is not limited to excavators, but can be applied to all types of work machines (including construction machines). For example, the control system according to the present invention can be applied to work machines such as wheel loaders, bulldozers, motor graders, skid steer loaders, compact track loaders, and self-propelled cranes. Furthermore, the control system may be configured to be used with a mixture of multiple types of work machines.
In addition, the details shown in the embodiment can be modified as appropriate without departing from the spirit of the invention.

30 コントローラ
100,100A,100B,100C ショベル
200 管理装置(ログ記録装置)
221 ログ
300 携行端末(端末)
301 画像表示装置
302 入力装置
306 音声出力装置(意思伝達手段)
307 マイクロフォン(意思伝達手段)
310 コントローラ
400 遠隔操作装置
403 画像表示装置
404 操作装置
405 音声出力装置
406 マイクロフォン
410 コントローラ(提示手段)
1000 制御システム
B1~B3 実行ボタン
B4~B6 解除ボタン(解除する手段)
B7 一括実行ボタン
G1 待機画面
G2~G4 入力画面
G5 状態報知画面
L 作業者
OP オペレータ
30 Controller 100, 100A, 100B, 100C Shovel 200 Management device (log recording device)
221 Log 300 Portable terminal (terminal)
301 Image display device 302 Input device 306 Audio output device (means for communicating intentions)
307 Microphone (Means of Communication)
310 Controller 400 Remote operation device 403 Image display device 404 Operation device 405 Audio output device 406 Microphone 410 Controller (presentation means)
1000 Control system B1 to B3 Execute button B4 to B6 Release button (means for releasing)
B7 Batch execution button G1 Waiting screens G2 to G4 Input screen G5 Status notification screen L Worker OP Operator

Claims (8)

作業機械と、
当該作業機械を遠隔操作する遠隔操作装置と、
前記遠隔操作装置とは別に、前記作業機械の動作を制限する端末と、
を備える作業機械の制御システム。
A work machine;
A remote control device that remotely controls the work machine;
a terminal for limiting the operation of the work machine, separate from the remote control device;
A work machine control system comprising:
前記端末は、前記作業機械の動作の制限状態を解除する手段を有する
請求項1に記載の作業機械の制御システム。
The work machine control system according to claim 1 , wherein the terminal has a means for releasing a restricted state of the operation of the work machine.
前記端末は、前記作業機械の動作速度を制限する又は前記作業機械の動作速度を漸減させて停止させる
請求項1に記載の作業機械の制御システム。
The work machine control system according to claim 1 , wherein the terminal is configured to limit the operating speed of the work machine or gradually reduce the operating speed of the work machine to stop it.
複数の前記作業機械を有し、
前記端末は、前記複数の作業機械の動作を制限する
請求項1に記載の作業機械の制御システム。
A plurality of the work machines are provided,
The work machine control system according to claim 1 , wherein the terminal limits operations of the plurality of work machines.
前記作業機械に関するログを記録するログ記録装置を有する
請求項1に記載の作業機械の制御システム。
The work machine control system according to claim 1 , further comprising a log recording device that records logs relating to the work machine.
前記端末は、前記遠隔操作装置のオペレータに対する意思伝達手段を備える
請求項1に記載の作業機械の制御システム。
The control system for a work machine according to claim 1 , wherein the terminal includes a means for communicating with an operator of the remote control device.
前記端末は、前記意思伝達手段による意思伝達後に前記作業機械の動作の制限が可能となる
請求項6に記載の作業機械の制御システム。
The control system for a work machine according to claim 6 , wherein the terminal is capable of restricting the operation of the work machine after an intention is transmitted by the intention transmission means.
前記遠隔操作装置が、前記端末による前記作業機械の動作の制限の実施状態を提示する提示手段を備える
請求項1に記載の作業機械の制御システム。
The work machine control system according to claim 1 , wherein the remote control device comprises a presentation means for presenting an implementation status of a restriction on the operation of the work machine by the terminal.
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