JP2742960B2 - 有線・無線両用遠隔操縦装置 - Google Patents

有線・無線両用遠隔操縦装置

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学 田村
信明 的場
勝介 粟野
正俊 三木
直志 渡田
慶一 高橋
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新キャタピラー三菱株式会社
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q9/00Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は油圧ショベルその他の建設機械を含む産業機
械一般に用いられる有線・無線両用の遠隔操縦装置に関
する。
〔従来の技術〕
従来の無線式遠隔操縦装置においては、操作者側の装
置は第3図に示すような送信機1aとして構成されてい
る。この送信機1aにおいて操作者により操作された操作
信号は、各種入力機器(例えばスイッチ,電気ジョイス
ティック,可変抵抗器等)からの電気信号となり、必要
な処置を行う信号処理器2aを通り、次いで、高周波増幅
部3a(図示していないが、高周波発振器,変調器等を含
む)により変調された高周波信号となり、高周波コネク
タ5aを通りアンテナ4aより電波となって空中に放射され
る。
また、油圧ショベルなどの動作を遠隔制御される機械
側には、第4図に示すような受信機15aが搭載される。
送信機1aより送出された電波はアンテナ4bにより受信さ
れる。受信された高周波信号は高周波コネクタ5bを通り
高周波増幅器6aに入力され、周波数変換,検波等が行わ
れ操作信号として信号処理器7aに導かれる。信号処理器
7aでは、送信機1aで入力された操作信号に対するそれぞ
れの必要な処置が行われた後、各種出力機器へ出力さ
れ、操縦者の意図する動作が行えるようになっている。
従来、このような遠隔操縦装置においては電波で信号
の通信を行うため、電波の伝搬状態により通信が不安定
になることや混信等があり、場所によっては全く通信で
きない,あるいは通信できたりできなかったりするなど
の問題が発生することがある。そのため、操縦者は最も
安定に通信できる状態となるように使用場所,あるいは
使用周波数帯域を適宜選択し、円滑に機械の動作が行え
るようにする必要があった。
特に油圧ショベルなどのように旋回あるいは走行等を
行う建設機械においては、安定に通信できるような位置
にアンテナを設置する,あるいは最も良く送受信できる
位置に操縦者が移動する等は困難である事が多く、使用
周波数を変更してもビルの谷間などにおいては電波の反
射の影響などで送受信が不安定で使用不能となることが
あった。
また、従来の遠隔操縦装置では送信機を操縦者が携帯
するため、電源は電池を使う方式のものが普通である。
通常、電池は数時間あるいは十数時間の使用が限界であ
り、定期的に電池の交換が必要である。電池の交換は、
時には操縦者にとっては煩わしいものであるため、忘れ
たり、あるいは予備電池を用意していないために操縦が
できなくなることもしばしば起こる事があった。
〔発明が解決しようとする課題〕
通常の場合、電波障害がなく電波伝搬の良い場所で
は、操縦者は電波を使用して無線通信による遠隔操縦を
行うが、電波の死角,あるいは混信等の電波障害によ
り、電波による無線通信がうまくいかない場所において
は電波を用いず、ケーブルにより送信機と受信機間を接
続しケーブルを通して信号伝送することにより通信が可
能となれば便利である。本発明は電波方式のこのような
欠点を補うため、電波通信による伝送障害が起きても他
の方法(有線方式)により、安定な通信を行い遠隔操縦
が行えるようにした遠隔操縦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〕
この目的を達成するため、本発明に係る有線・無線両
用遠隔操縦装置は、無線式と有線式との両用に使用する
ことができる構造を有する遠隔操縦装置において、有線
式の信号送受用ケーブルの接続の有無を検出し、検出結
果に応じた信号を発信する接続検出手段と、前記接続検
出手段により発信された信号に応じて該遠隔操縦装置の
作動形態を無線と有線との間で切り換える切換手段とを
備えることを特徴とする。
好ましい実施態様においては、有線・無線両用遠隔操
縦装置は、前記信号送受用ケーブルと、受信機から送信
機側へ電源を供給する電源供給ケーブルとを内装してい
る。
さらに、好ましい実施態様においては、前記信号送受
用ケーブルは前記電源供給ケーブルを兼用している。
送信機側は通常携帯式であるため電池駆動であること
が多いが、本発明に係る有線・無線両用遠隔操縦装置に
おいては、ケーブルを通して電源供給を行えば電池の消
耗がなくなると共に、充電式の電池であればフローティ
ング充電が可能となり、電池の充電も同時にできるよう
になる。
電波による送受信が不安定であると操縦者が判断した
とき、あるいは電池が消耗して予備電池がないなどの問
題が発生したとき、操縦者はケーブルで送信機と受信機
間を接続する。送信機側及び受信機側には、ケーブルが
接続されたことを検出するケーブル接続判別器が設置さ
れており、判別された信号により電波送受信とケーブル
送受信を切り換える切り換え器を駆動し電波送受信から
ケーブル送受信に切り換える。
また、ケーブルが接続された時にはケーブルを通して
電源供給を行うための電源回路を送受信機両方に設置す
る。受信機側に設置された送信機用電源供給回路は、ケ
ーブルを通して送信機用電源を送信機側の電源受電回路
に送る。送信機の受電回路は電池のフローティング充
電、および各回路に電源を供給する。
〔実施例〕
遠隔操縦装置の送信機側実施例ブロック図を第1図に
示す。図に示すように送信機1bの構成は、操作された操
作信号を入力する各種入力機器(例えばスイッチ,電気
ジョイステイック,可変抵抗器等)の必要な処置を行う
信号処理器2b、電波送信を行う場合の高周波増幅部3b
(図示していないが、高周波発振器,変調器等を含
む)、アンテナ4cと高周波増幅部3bを接続するコネクタ
5c、送受信ケーブル9を接続する送受信コネクタ8a、ケ
ーブルが接続されたかどうか判定するケーブル接続判別
器10a、必要な信号レベル変換を行う入出力バッファ12
a、信号処理器2bからの入出力信号を、高周波増幅部3b
あるいは入出力バッファ12aに送る切り換えスイッチ14
a、および第2図に示す受信機15b側から送られた電源を
受電し、送信機各回路に電源を供給すると共に電池の充
電を行う電源受電回路16よりなる。
第1図より、通常の電波による遠隔操縦時にはケーブ
ル9は接続されていないためケーブル接続判別器10aは
ケーブル接続有無判定信号11aを“無”として信号処理
器2bに送出する。信号処理器2bは、この判定信号により
スイッチ切り換え信号13aを切り換えスイッチ14aに送出
し、切り換えスイッチ14aの接点を図面上方の接点14Aに
切り換え、信号処理器2bからの送信信号(TX)が高周波
増幅部3bに接続できるようにすると共に、高周波増幅部
3bからの受信信号(RX)が信号処理器2bに接続できるよ
うにする。次に送受信コネクタ8aに送受信ケーブル9が
接続されると、ケーブル接続判別器10aはケーブル接続
有無判定信号11aを“有”として信号処理器2bに送出す
る。信号処理器2bは、この判定信号によりスイッチ切り
換え信号13aを切り換えスイッチ14aに送出し、切り換え
スイッチ14aの接点を図面下方の接点14Bに切り換え、信
号処理器2bからの送信信号(TX)が入出力バッファ12a
に接続できるようにすると共に、入出力バッファ12aか
らの受信信号(RX)が信号処理器2bに接続できるように
する。電源受電回路16は送受信ケーブル9を介して受信
機15bより送られた電源を受け、安定化、雑音除去等の
必要な処置を行い電池充電回路あるいは内部回路に電源
として供給を行う。
次に、ケーブル接続判定の方法としては、機械的には
送受信コネクタ8a内にスイッチを設置しコネクタ8aの挿
入時にスイッチが入るような構造のコネクタを用いれば
よい。電気的には、コネクタ8aに信号用あるいは電源用
以外の余分のピンを用意し、接続する側のコネクタピン
間の一部を接続し送受信機内部でこのピン間が接続され
ていることを検出する方法、あるいは一定時間を設定し
送信機と受信機間で試験信号を送信し受信に成功すれば
ケーブルが接続されていると判断できる通信による方法
と、およびケーブル内のある電線にかかる電圧の大き
さ、符号などを判定する方法などがある。
本発明ではケーブル接続の有無を判定することができ
る方法であれば、どのような方法でも用いることができ
る。
次に遠隔操縦装置の受信機側実施例のブロック図を第
2図に示す。図に示すように受信機15bの構成は、送信
機より送出された電波を受信するアンテナ4dと高周波増
幅部6bとを接続するコネクタ5d、送受信ケーブル9を接
続する送受信コネクタ8b、電波受信を行う場合の高周波
増幅部6b(図示していないが、高周波発振器,検波器等
を含む)、ケーブルが接続されたか否かを判定するケー
ブル接続判別器10b、必要な信号レベル変換を行う入出
力バッファ12b、高周波増幅部6bからの出力信号を、信
号処理器7bあるいは入出力バッファ12bに送る切り換え
スイッチ14b、および第1図の送信機1b側に電源を供給
する電源供給回路17よりなる。
第2図より、前述したように通常の電波による遠隔操
縦時にはケーブル9は接続されていないためケーブル接
続判別器10bはケーブル接続有無判定信号11bを“無”と
して信号処理器7bに送出する。信号処理器7bは、この判
定信号によりスイッチ切り換え信号13bを切り換えスイ
ッチ14bに送出し、切り換えスイッチ14bの接点を図面上
方の接点14Aに切り換え、高周波増幅部6bからの受信信
号(RX)が信号処理器7bに接続できるようにすると共
に、信号処理器7bからの送信信号(TX)が高周波増幅部
6bに接続できるようにする。これにより通常の電波を使
った遠隔操縦が可能となる。
次に送受信コネクタ8bに送受信ケーブル9が接続され
ると、ケーブル接続判別器10bはケーブル接続有無判定
信号11bを“有”として信号処理器7bに送出する。信号
処理器7bは、この判定信号によりスイッチ切り換え信号
13bを切り換えスイッチ14bに送出し、切り換えスイッチ
14bの接点を図面下方の接点14Bに切り換え、入出力バッ
ファ12bからの受信信号(RX)が信号処理器7bに接続出
来るようにすると共に、信号処理器7bからの送信信号
(TX)が入出力バッファ12bに接続できるようにする。
電源供給回路17は送受信ケーブル9を介して送信機の電
源の供給を行う。
〔発明の効果〕
本発明に係る有線・無線両用遠隔操縦装置によって、
電波の伝搬状態により通信が不安定になることや混信等
があり、場所によっては全く通信できないときでもケー
ブル接続することにより、安定な通信が確保でき円滑に
機械の遠隔操縦ができるようになる。
また、電波方式に応じて操縦者が最も安定に通信でき
る状態となるように使用場所,あるいは使用周波数帯域
を適宜選択するような手間をなくすことができる。特に
油圧ショベルなどのように旋回あるいは走行等を行う建
設機械においては、操縦者が移動する位置によってはか
えって危険な場所であることが多いためケーブル接続に
より安全性も向上する。
さらに、遠隔操縦装置では送信機を操縦者が携帯する
ため、電源は電池を使うが、ケーブルにより電源供給を
行えるのでケーブル使用時は定期的な電池の交換を行う
必要がなくなる。電池の交換は操縦者にとっては煩わし
いものであるため、忘れたり、あるいは予備電池を用意
していないために操縦ができなくなってもケーブルを接
続することで運転を随時継続できるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係る有線・無線式遠隔操縦装
置の送信機を示すブロック図, 第2図は本発明の実施例に係る有線・無線式遠隔操縦装
置の受信機を示すブロック図, 第3図は従来の遠隔操縦装置の送信機を示すブロック
図, 第4図は従来の遠隔操縦装置の受信機を示すブロック図
である。 〔符号の説明〕 1b……送信機 2b……信号処理器(送信機側) 3b……高周波増幅部(送信機側) 4c……アンテナ 5c……高周波コネクタ 6b……高周波増幅部(受信機側) 7b……信号処理器(受信機側) 8a,8b……送受信コネクタ 9……送受信ケーブル 10a,10b……ケーブル接続判別器 11a,11b……ケーブル接続有無判定信号 12a,12b……入出力バッファ 13a,13b……スイッチ切り換え信号 14a,14b……切り換えスイッチ 14A,14B……接点 15……受信機 16……電源受電回路 17……電源供給回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三木 正俊 東京都港区北青山1丁目2番3号 新キ ャタピラー三菱株式会社内 (72)発明者 渡田 直志 東京都港区北青山1丁目2番3号 新キ ャタピラー三菱株式会社内 (72)発明者 高橋 慶一 東京都港区北青山1丁目2番3号 新キ ャタピラー三菱株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−134237(JP,A) 特開 昭63−26099(JP,A) 実開 昭58−99349(JP,U) 実開 平1−137357(JP,U)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】無線式と有線式との両用に使用することが
    できる構造を有する遠隔操縦装置において、 有線式の信号送受用ケーブルの接続用コネクタ内に、該
    接続用コネクタに送受信ケーブルが接続されたとき作動
    するスイッチを設置するか、送受信ケーブルが接続され
    たときにおける該接続用コネクタ内に設けたピン間の接
    続状態により、有線式の信号送受用ケーブルの接続の有
    無を検出し、検出結果に応じた信号を発信する接続検出
    手段と、 前記接続検出手段により発信された信号に応じて該遠隔
    操縦装置の作動形態を無線と有線との間で切り換える切
    換手段と、 を備えることを特徴とする遠隔操縦装置。
  2. 【請求項2】前記信号送受用ケーブルは、受信機から送
    信機側へ電源を供給する電源供給ケーブルとを内装して
    いることを特徴とする請求項(1)記載の遠隔操縦装
    置。
  3. 【請求項3】前記信号送受用ケーブルは前記電源供給ケ
    ーブルを兼用していることを特徴とする請求項(2)記
    載の遠隔操縦装置。
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