JP2573886B2 - 移動体の監視制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、移動体の監視制御装置、特に移動体の位置
検出とモニタリングを行いながら移動体の方向、速度等
を遠隔操作できるようにした移動体の監視制御装置に関
する。

（従来の技術） 従来、遠隔地の作業現場で作動する軌道車、ロボット
などの移動体の動きをコントロールする場合は、移動体
に制御用のコンピュータを搭載し、このコンピュータに
移動体の位置情報および速度情報などを取り込むことに
より行っていた。

また、移動体のモニタリングに際しては、速度セン
サ、位置センサなどの各種センサで検出したセンサ情報
を監視セタへ送信し、このセンサ情報を受信した監視セ
ンサでは、センサ情報に基づいて移動体の位置をCRTな
どのディスプレイ上に表示した作業現場図面上に表示し
たり、あるいは文字、音声などにより移動体の状況を表
示することで行い、そして移動体に対する遠隔指令は監
視センタに設置されている操作釦などを操作することに
より行っていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の移動体のコントロー
ル方式では、移動体の動きをより完全に自動制御するよ
うにすると、搭載されたコンピュータの処理が複雑にな
るとともにコンピュータの負担が増大し、大型化する問
題があるほか、コンピュータを含む制御システムの保守
管理が面倒になって実用性に欠ける問題があった。

また、移動体のモニタリングにおいては、文字、音声
あるいは静止画像などの抽象的な情報を基に監視するた
め、移動体の構造およびシステムに精通した専門家が必
要になるほか、メンテナンスに際しても専門の作業員を
直接現場に派遣しなければならず、メンテナンスに手間
がかかる問題があった。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、移動
体を的確にかつ現実感覚で容易に監視できるとともに移
動体のメンテナンスを容易にした移動体の監視制御装置
を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため
に本発明は、作業現場に予め敷設された軌道に沿って自
動走行する移動体と、前記移動体の走行速度を検出する
速度センサと、前記移動体の軌道に沿って配設され、前
記移動体の走行位置を検出する位置検出センサと、前記
移動体を撮影する少なくとも１つの第１のモニタ用カメ
ラと、前記作業現場と該作業現場から離れた監視センタ
間を接続する通信システムと、前記作業現場に設けら
れ、前記第１のモニタ用カメラ及び前記監視センタから
通信システムを介して送信されてくるオーディオ・ヴィ
ジュアル情報を表示する第１のモニタ装置及び前記監視
センタと対話するための第１のマイクと、前記軌道上を
走行する前記移動体を前記監視センタから通信システム
を介して送信されてくる制御信号に基づいてリモートコ
ントロールするとともに、前記監視センタから通信シス
テムを介して送信されてくる制御信号に基づいて前記第
１のモニタ用カメラの視野内に前記移動体を捕捉できる
ように該モニタ用カメラを垂直・水平方向及びズーミン
グ制御し、かつ前記速度センサ及び位置検出センサで検
出された検出信号を前記監視センタへの送信情報に処理
して通信システムに送出する第１の制御手段と、前記第
１のモニタ用カメラからの映像情報及び前記第１のマイ
クからの音声情報を符号化するとともに前記監視センタ
から通信システムを介して送信されてくるオーディオ・
ヴィジュアル情報を復号化して前記第１のモニタ装置に
出力する第１の符号化・復号化手段と、前記第１の符号
化・復号化手段に通信システムを介して接続され、前記
第１のモニタ用カメラ及び第１のマイクからのオーディ
オ・ヴィジュアル情報を復号化するとともに前記監視セ
ンタからのオーディオ・ヴィジュアル情報を符号化して
通信システムに送出する第２の符号化・復号化手段と、
前記監視センタに設けられ、少なくとも移動体メンテナ
ンス用の設計図面を撮像する第２のモニタ用カメラ及び
前記第１のモニタ装置と対話するための第２のマイク
と、前記監視センサに設けられ、前記第２の符号化・復
号化手段を通して得られる前記第１のモニタ用カメラ及
び第１のマイクからのオーディオ・ヴィジュアル情報及
び前記第２のモニタ用カメラ及び第２のマイクからのオ
ーディオ・ヴィジュアル情報を表示する第２のモニタ装
置と、前記監視センタに設けられ、前記移動体をリモー
トコントロールする制御信号及び前記第１のモニタ用カ
メラをリモートコントロールする制御信号を出力するリ
モートコントローラと、前記リモートコントローラから
の制御信号を送信情報に処理して通信システムに送出す
るとともに前記第１の制御手段から通信システムを介し
て送信されてくる前記速度センサの速度情報及び位置検
出センサで検出された位置情報を受信する第２の制御手
段と、前記第２の制御手段で受信した前記速度及び位置
情報に基づいて移動体の軌道及びその位置画像をグラフ
ィック生成するとともに周囲の場景及び音を生成して前
記第２のモニタ装置に出力するモニタ用のオーディオ・
ヴィジュアル情報送出手段とを備えてなるものである。
（作用） 移動体側および監視センタ側にモニタ用カメラおよび
モニタ装置を設けることにより双方向でモニタリングが
可能になる。

そして移動体側の速度センサからの速度情報及び位置
検出センサの位置情報を基にモニタ用オーディオ・ヴィ
ジュアル情報送出手段で移動体の軌道及びその位置画像
をグラフィック生成するとともに周囲の場景及び音を生
成して第２のモニタ装置に出力し、疑似的に表示するこ
とにより、移動体の走行状況を人工現実感覚で監視する
ことができる。

従って、移動体を的確にかつ容易に監視できると共に
移動体のメンテナンスを容易にする。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて説明す
る。

第１図は本発明の監視制御装置を軌道車に適用した場
合の例を示すもので、１は工場等の作業現場に敷設され
た軌道、２は軌道１上を自動走行する荷物運搬などの軌
道車である。

軌道車２には、その走行速度を検出する速度センサ３
が取り付けられている。また、軌道１には軌道車２の走
行位置を検出する複数の位置センサ４が軌道１に沿って
配設されている。

速度センサ３から軌道車２の走行速度に応じて発生す
る信号（パルス信号）は、軌道１に沿って敷設した給電
線もしくは信号線（いずれも不図示）を介してカウンタ
回路５に供給され、その係数値は逐次マイクロプロセッ
サなどからなる中央制御回路６に取り込まれる。また、
各位置センサ４で検出あれた信号はセンサ入力回路７を
介して中央制御回路６に入力される。

中央制御回路６は、カウンタ回路５から取り込まれる
速度情報およびセンサ入力回路７を介して各位置センサ
４から入力される位置情報に基づいてデータベース検索
用コマンドを算出するとともに全体を制御するもので、
この中央制御回路６には、軌道車２を動作させるための
軌道１に対する電源供給系を監視センタ側からの指令符
号により開放接続するリモートコントロール用のリレー
回路８、符号化・復号化回路（以下CODEという）９、軌
道車２を撮影するモニタ用カメラ10を、監視センタから
のリモート用制御信号により第１のモニタ用カメラ10の
視野内に軌道車２を捕捉できるように垂直・水平方向に
制御するとともに、ズーミングする制御機構11がそれぞ
れ接続されている。

上記リレー回路８には図示しない商用電源から電源が
供給されており、リレー接続時にはこの供給電源の電圧
を変圧して電源供給回路Ｐに供給し、該電源供給回路Ｐ
はその電圧量を監視センタ側からの指令符号に基づいて
変化させた電源を軌道１に対して供給する。

また、CODEC9にはモニタ用カメラ10、監視センタ側と
対話するためのマイク12およびCRTとスピーカを備えた
モニタ装置13が接続されている。

14は軌道車２側と監視センタ側間でデータ通信するた
めのISDN（統合サービスデジタル網）ユーザ網インター
フェースで、軌道車２側の網終端装置14a、ISDN交換機1
4bおよび監視センタ側の網終端装置14cとからなり、こ
れらはデジタル加入者線14dにより相互に接続されてい
る。

監視センタ側の網終端装置14cにはCODEC15および全体
を制御するマイクロプロセッサなどからなる中央制御回
路16が接続されている。CODEC15によりデコードされた
軌道車２側からのオーディオ・ヴィジュアル信号（以下
AV信号という）はマルチプレクサ17に出力される。

オーディオ・ヴィジュアルデータベース（以下AVデー
タベースという）18は、軌道に沿って走行する軌道車２
から見た周囲の場景を表わす映像情報および軌道車２の
走行音などを実感覚で表示できるように記憶するもの
で、このAVデータベース18のAVデータは、軌道車２側か
ら伝送されてくる検索用コマンドを中央制御回路16で解
読したアドレス信号によりリアルタイムにアクセスさ
れ、アクセスにより読み出されたAVデータはマルチプレ
クサ17に出力される。

マルチプレクサ17は中央制御回路16により制御される
ようになっており、そしてマルチプレクサ17に入力され
た各AVデータは中央制御回路16からの制御信号によりCR
Tおよびスピーカ等からなるモニタ装置19に出力され
る。

また、マルチプレクサ17には、軌道車設計図面などの
映像を撮影するモニタ用カメラ20、軌道車２側と対話す
るためのマイク21、リモートコントローラ22、軌道１お
よび軌道１上を走行する軌道車２の位置などを表示する
ための図形や文字などを生成するグラフィック生成装置
23が接続され、これらモニタ用カメラ20の映像情報、マ
イク21の音声情報およびグラフィック生成装置23の情報
はモニタ装置19に表示されると共に、マルチプレクサ17
から出力されるAVデータおよびリモートコントローラ22
からの制御信号はCODEC15およびISDNユーザ・網インタ
ーフェース14を介して軌道車２側へ伝送できるようにな
っている。

なお、モニタ用カメラ20は制御機構24によって垂直・
水平方向に操作されるようになっているとともにズーミ
ングされるようになっている。

次に動作について説明する。

ISDNユーザ・網インターフェース14により軌道車２側
と監視センタ側間がリンクされた状態において、軌道車
２が走行を開始すると、これに伴う速度センサ３からの
信号S1はカウンタ回路５によりカウントされる。

また、各位置センサ４が軌道車２を検知する毎に出力
される位置信号S2はセンサ入力回路７によりデジタル信
号に変換されて中央制御回路６入力される。

中央制御回路６では、センサ入力回路から入力される
位置情報とカウンタ回路５から逐次取り込まれる速度情
報を基にしてAVデータベース検索のためのコマンドを生
成する。

この検索用コマンドはリンクされたISDNユーザ・網イ
ンターフェース14を通して監視センタ側の中央制御回路
16に伝送される。

検索用コマンドを受信した中央制御回路16では、コマ
ンドを解読し、かつAVデータベース18のデータディレク
トリを参照して記憶媒体（例えばレーザディスク）上の
レコードのアドレスを計算する。これにより記憶媒体上
の指令されたアドレスのデータを記憶単位毎読み出し、
マルチプレクサ17を介してモニタ装置19に出力する。こ
れにより軌道車２の状況を映像や音で疑似表示すること
で、軌道車設置現場にいるのと同等な臨場感のある状態
にする。

また、中央制御回路16に取り込まれた位置および速度
情報をグラフィック生成装置23に出力することにより、
グラフィック生成装置23から軌道および軌道車の位置を
表示する画像データを生成し、この画像データをマルチ
プレクサ17を通してモニタ装置19に出力することにより
グラフィック表示する。

さらにまた、軌道車側のマイク12および監視センタ側
のマイク21を通して現場作業員と対話しながら、あるい
は監視センタのリモートコントローラ22を操作すること
により、軌道車側のモニタ用カメラ10を手動あるいはリ
モート操作して軌道車２を撮影し、その映像情報を音声
とともにCODEC9およびISDNユーザ・網インターフェース
14を通して監視センタ側へ伝送する。

これを受信した監視センタ側では、CODEC15によりデ
コードしてマルチプレクサ17からモニタ装置19に出力
し、軌道車２の走行状況をモニタ画面上に表示する。

そして、モニタ画面を見ながら軌道車２の走行状況、
位置を正規のものか否かを判断し、必要に応じてリモー
トコントローラ22からリモート指令を送ることにより軌
道車の軌道変更、速度制御およい方向変更などを行う。

また、モニタリング中に軌道車２に故障や以上が発見
された場合は、監視センタの机上等に軌道車２の設計図
面などを広げ、故障または異常の生じている部分をモニ
タ用カメラ20により撮影し、この映像をCODEC15およびI
SDNユーザ・網インターフェース14を通して軌道車２側
に送信し、モニタ装置13に表示する。

従って、軌道車２側では現場作業車が、モニタ装置13
を見ながら監視センタ側の監視者の音声などによる指示
に従って軌道車２の故障あるいは異常を点検し、補修す
る。

このような実施例においては、軌道車２の位置情報お
よび速度情報を利用して軌道車２の状況や場景を映像や
音で疑似的に表示することにより、軌道車の状況を臨場
感のある状態で監視することができると共に、グラフィ
ック表示することにより軌道車の位置、速度及び走行方
向を正確にモニタすることができる。

また、軌道車側と監視センタ側にそれぞれモニタ用カ
メラおよびモニタ装置を設置したから、双方向でモニタ
リングすることができるほか、軌道車のメンテナンスも
容易になる。

さらにまた、軌道車側と監視センタ側間のデータ伝送
にISDNユーザ・網インターフェースを使用するため、双
方のデータ通信を時間的、空間的な制約を受けることな
くリアルタイムに行うことができる。

なお、本発明は軌道車の監視制御に限らず、マニピュ
レータ、移動ロボットなどにも適用することができるほ
か、上記実施例の構成のものに限定されない。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、移動体の動き、
位置等を検出するセンサおよびモニタ用カメラを利用し
て移動体の位置検出、双方向モニタリングおよびリモー
トコントロールを可能にしたので移動体を的確にかつ現
実感覚で容易に監視できるとともに移動体のメンテナン
スも容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体の構成図である。 15は軌道、２は軌道車、３は速度センサ、４は位置セン
サ、６は中央制御回路、８はリレー回路、９はCODEC、1
0はモニタ用カメラ、12はマイク、13はモニタ装置、14
はISDNユーザ・網インターフェース、15はCODEC、16は
中央制御回路、17はマルチプレクサ、18はAVデータベー
ス、19はモニタ装置、20はモニタ用カメラ、21はマイ
ク、22はリモートコントローラ、23はグラフィック生成
装置である。

フロントページの続き (72)発明者 桝田 秀芳 東京都渋谷区千駄ヶ谷４丁目６番15号 フジタ工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−261733（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−55606（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−233380（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作業現場に予め敷設された軌道に沿って自
   動走行する移動体と、 前記移動体の走行速度を検出する速度センサと、 前記移動体の軌道に沿って配設され、前記移動体の走行
   位置を検出する位置検出センサと、 前記移動体を撮影する少なくとも１つの第１のモニタ用
   カメラと、 前記作業現場と該作業現場から離れた監視センタ間を接
   続する通信システムと、 前記作業現場に設けられ、前記第１のモニタ用カメラ及
   び前記監視センタから通信システムを介して送信されて
   くるオーディオ・ヴィジュアル情報を表示する第１のモ
   ニタ装置及び前記監視センタと対話するための第１のマ
   イクと、 前記軌道上を走行する前記移動体を前記監視センタから
   通信システムを介して送信されてくる制御信号に基づい
   てリモートコントロールするとともに、前記監視センタ
   から通信システムを介して送信されてくる制御信号に基
   づいて前記第１のモニタ用カメラの視野内に前記移動体
   を捕捉できるように該モニタ用カメラを垂直・水平方向
   及びズーミング制御し、かつ前記速度センサ及び位置検
   出センサで検出された検出信号を前記監視センタへの送
   信情報に処理して通信システムに送出する第１の制御手
   段と、 前記第１のモニタ用カメラからの映像情報及び前記第１
   のマイクからの音声情報を符号化するとともに前記監視
   センタから通信システムを介して送信されてくるオーデ
   ィオ・ヴィジュアル情報を復号化して前記第１のモニタ
   装置に出力する第１の符号化・復号化手段と、 前記第１の符号化・復号化手段に通信システムを介して
   接続され、前記第１のモニタ用カメラ及び第１のマイク
   からのオーディオ・ヴィジュアル情報を復号化するとと
   もに前記監視センタからのオーディオ・ヴィジュアル情
   報を符号化して通信システムに送出する第２の符号化・
   復号化手段と、 前記監視センタに設けられ、少なくとも移動体メンテナ
   ンス用の設計図面を撮像する第２のモニタ用カメラ及び
   前記第１のモニタ装置と対話するための第２のマイク
   と、 前記監視センサに設けられ、前記第２の符号化・復号化
   手段を通して得られる前記第１のモニタ用カメラ及び第
   １のマイクからのオーディオ・ヴィジュアル情報及び前
   記第２のモニタ用カメラ及び第２のマイクからのオーデ
   ィオ・ヴィジュアル情報を表示する第２のモニタ装置
   と、 前記監視センタに設けられ、前記移動体をリモートコン
   トロールする制御信号及び前記第１のモニタ用カメラを
   リモートコントロールする制御信号を出力するリモート
   コントローラと、 前記リモートコントローラからの制御信号を送信情報に
   処理して通信システムに送出するとともに前記第１の制
   御手段から通信システムを介して送信されてくる前記速
   度センサの速度情報及び位置検出センサで検出された位
   置情報を受信する第２の制御手段と、 前記第２の制御手段で受信した前記速度及び位置情報に
   基づいて移動体の軌道及びその位置画像をグラフィック
   生成するとともに周囲の場景及び音を生成して前記第２
   のモニタ装置に出力するモニタ用のオーディオ・ヴィジ
   ュアル情報送出手段と、 を備えたことを特徴とする移動体の監視制御装置。
2. 【請求項２】前記作業現場と監視センタ間を接続するデ
   ータ通信システムがISDNユーザ・網インターフェースか
   ら構成されていることを特徴とする請求項１記載の移動
   体の監視制御装置。
3. 【請求項３】前記モニタ用のオーディオ・ヴィジュアル
   情報送出手段が、移動体の周囲の場景を表わす映像情報
   及び走行音情報を記憶するオーディオ・ヴィジュアルデ
   ータベース及び前記速度及び位置情報に基づいて移動体
   の軌道及びその位置画像を生成するグラフィック生成装
   置から構成されていることを特徴とする請求項１記載の
   移動体の監視制御装置。