JP3508878B2 - 作業車の遠隔操作方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、人間が立入れ
ない危険な作業現場において用いられる複数の作業機械
や、これらの作業機械を遠隔操作する通信中継車や、複
数の運搬機械等の複数の作業車を、作業現場を見通せる
作業現場外から遠隔操作する場合に好適な作業車の遠隔
操作方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来において、人間が立入れない危険な
作業現場、例えば、火山の噴出に伴う土砂を集めて運搬
するような各種の作業を行なう作業現場では、バックホ
ー、ブルドーザ、パワーショベル等の無人の作業機械が
用いられ、各種の作業が行なわれる。さらに、作業現場
の土砂はホイールダンプやクローラダンプ等の無人の運
搬機械により作業現場の所定箇所まで運搬される。

【０００３】このような無人の作業機械や運搬機械等の
複数の作業車を、上述したような危険な作業現場におい
て遠隔操作する場合、以下のような方法が提案されてい
る。すなわち、危険な作業現場から所定距離離れた安全
な箇所に有人の基地局を設置し、作業現場の近くには無
人の通信中継車を移動可能に配設し、作業現場内に配設
された複数の作業車、例えば、バックホー、ブルドー
ザ、パワーショベル等の無人の作業機械やホイールダン
プやクローラダンプ等の無人の運搬機械が、基地局から
通信中継車を通じて遠隔操作される。

【０００４】この遠隔操作に当たっては、有人の基地局
と無人の通信中継車、通信中継車と各作業車とは互いに
見通せる箇所に設置され、基地局と通信中継車との双方
に搭載されたミリ波通信ユニットによって形成されるミ
リ波通信のパソリンク回線による双方向通信により、基
地局と通信中継車との通信が行なわれる。また、各々の
作業車は、通信中継車からの特定小電力無線（ＧＰＳ）
による遠隔操作により駆動され、それぞれ、各作業車が
所定の作業を行なうようになっている。さらに、複数の
作業車のうち、特定の作業車には映像用のカメラが搭載
され、カメラが設置された作業車には映像を伝送するミ
リ波通信ユニットが搭載され、この作業車のミリ波通信
ユニットと通信中継車とのミリ波通信ユニットとによっ
て形成されるパソリンク回線を通じて前記カメラにより
撮像された撮像画像が通信中継車を通じて基地局に伝送
される。そして、作業現場外の近傍に作業車を監視する
複数のカメラからの映像や、前記特定の作業車に搭載さ
れたカメラからの映像に基づいて、基地局において通信
中継車を通じて各作業車の遠隔操作が行なわれるように
なっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来におけ
る作業車の遠隔操作システムによれば、通信中継車によ
って各々の作業車を遠隔操作する特定小電力無線（ＧＰ
Ｓ）の伝達距離が、極めて短く、精々１５０ｍ程度であ
るため、作業現場外に通信中継車を設置して遠隔操作す
る場合には、危険境界線に近い範囲でしか各作業車が作
業できず、広い作業現場エリヤ内での作業性を確保する
には充分ではなく、同時に、安全性を充分に確保するこ
とが難しいという問題があった。

【０００６】本発明は前記事情に鑑み案出されたもので
あって、本発明の目的は、危険境界線外に中継局を設置
し、この中継局からの１チャンネルのＳＳ無線を用い
て、通信中継車や特定の作業車をＳＳ無線によって遠隔
操作するとともに、基地局からのミリ波通信によって通
信中継車を遠隔操作することにより、複数の作業車を危
険境界線から奥深い作業現場内で作業をさせることがで
きるとともに、安全性をより充分に確保できるようにし
た作業車の遠隔操作方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る作業車の遠
隔操作方法は、各種の作業を無人運転により行なう複数
の作業機械や運搬機械等から構成される第１の作業車を
作業現場内に配設し、前記第１の作業車を遠隔操作する
無人の移動通信中継車を前記作業現場内に配設し、前記
作業現場外の前記移動通信中継車を見通せる箇所に基地
局を設置し、前記基地局との間でミリ波通信による双方
通信を行なう無人の中継局を、前記基地局および移動通
信中継車を見通せる作業現場外の箇所に配設するにあた
って、前記移動通信中継車を、前記基地局からのミリ波
通信による遠隔操作と前記中継局からのＳＳ無線による
遠隔操作との双方が可能となるように構成し、前記移動
通信中継車の前記作業現場外から作業現場内への移動
を、前記基地局と前記中継局との間をミリ波通信で中継
するとともに、前記中継局と前記移動通信中継車をＳＳ
無線で中継することによって行ない、前記第１作業車の
前記作業現場外から作業現場内への移動を、前記移動通
信中継車からの遠隔操作によって行ない、前記移動通信
中継車を前記作業現場外から作業現場内に移動させ、当
該移動通信中継車に搭載されたミリ波通信ユニットをセ
ットするまでの間、前記中継局からのＳＳ無線により前
記移動通信中継車を遠隔操作し、その後、前記基地局か
らのミリ波通信により前記移動通信中継車を遠隔操作す
ることを特徴とする。

【０００８】また、本発明に係る作業車の遠隔操作方法
は、前記作業機械が、前記移動通信中継車からの特定小
電力無線により遠隔操作されることを特徴とする。ま
た、本発明に係る作業車の遠隔操作方法は、前記移動通
信中継車を、前記作業現場外から作業現場内に移動させ
るとともに、当該移動通信中継車に搭載されたミリ波通
信ユニットをセットするまでの間、前記中継局からのＳ
Ｓ無線により遠隔操作し、その後、前記移動通信中継車
を、前記基地局からのミリ波通信により遠隔操作するこ
とを特徴とする。

【０００９】また、本発明に係る作業車の遠隔操作方法
は、前記基地局からのミリ波通信により遠隔操作される
高所カメラ車が、前記作業現場の危険境界線外に配設さ
れたことを特徴とする。また、本発明に係る作業車の遠
隔操作方法は、前記移動通信中継車からの特定小電力無
線により遠隔操作される移動カメラ車が、前記作業現場
又は作業現場外に配設されたことを特徴とする。また、
本発明に係る作業車の遠隔操作方法は、前記複数の第１
作業車、移動通信中継車、移動カメラ車、および高所カ
メラ車をそれぞれ遠隔操作する複数の操作盤が前記基地
局に設けられたことを特徴とする。また、本発明に係る
作業車の遠隔操作方法は、前記中継局からのＳＳ無線通
信により遠隔操作され各種の作業を無人運転により行な
う作業機械や運搬機械等から構成される第２作業車を作
業現場内に配設するにあたって、前記中継局によって前
記第２作業車を遠隔操作することにより作業現場外から
作業現場内に移動させるようにしたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】第１作業車および移動中継車の危険境界線内で
の移動は、基地局と中継局間でミリ波通信を行ない、さ
らに中継局から操作制御信号がＳＳ無線により第２作業
車および移動通信中継車に送信されることにより行なわ
れる。同時に、移動通信中継車から操作制御信号が特定
小電力無線により第１作業車および移動カメラ車に送信
され、これらは特定小電力無線が届く範囲内に位置しな
がら、同様に、危険境界線内を移動する。危険境界線内
では、第１作業車により道を作りながら目的の作業現場
まで進み、第２作業車、移動通信中継車および移動カメ
ラ車も、第１作業車により作られた道を通って作業現場
内に至る。

【００１１】移動通信中継車が作業現場内の所定箇所に
到達すると、基地局と移動通信中継車間のミリ波通信ユ
ニットがセットされ、基地局と移動通信中継車との通信
がミリ波通信により行なわれ、以後、第２作業車の遠隔
操作のみにひき続きＳＳ無線が使用される。また、作業
現場内で、第１作業車を遠隔操作する際には、基地局と
移動通信中継車の双方のミリ波通信により形成されるパ
ソリンク回線を通じて操作制御信号が送信され、移動通
信中継車からの特定小電力無線により作業機械および移
動カメラ車の遠隔操作が行なわれる。この場合、第１作
業車や移動カメラ車が移動通信中継車を中心にして１５
０ｍ程度に常に位置するように位置を確かめながら特定
小電力無線により遠隔操作が行なわれる。

【００１２】また、移動カメラ車に搭載されたカメラに
より撮像された映像は、ミリ波通信により移動通信中継
車を介して基地局に送信され、基地局では、映像を見な
がら、それぞれの第１作業車、移動カメラ車および移動
通信中継車に対応した操作盤を操作して、移動通信中継
車からの特定小電力無線を通じて作業現場内の各々の第
１作業車、各移動カメラ車の遠隔操作が行なわれる。同
様に、基地局では、映像を見ながら、それぞれの運搬機
械に対応した操作盤を操作して、中継局からのＳＳ無線
を通じて作業現場内の各々の第２作業車の遠隔操作が行
なわれる。そして、第１作業車により各種の作業を行な
い、第２作業車により土砂などを所定の廃棄場所に廃棄
させるなどの作業が行なわれる。

【００１３】したがって、無人作業機械の移動通信中継
車をＳＳ無線により目的地に移動させた後、ミリ波通信
によるパソリンク回線で基地局から作業機械を遠隔操作
する構成にしたから、従来の特定小電力無線に比較し
て、０．５〜２ｋｍ程度の大きな距離範囲内で移動通信
中継車を遠隔操作することが可能となり、移動通信中継
車および、この移動通信中継車により遠隔操作される第
１作業車および移動カメラ車を、危険境界線から略２ｋ
ｍ程度の奥まった箇所まで遠隔移動させて各種の作業を
行なわせることが可能となり、この結果、中継局を危険
境界線のより安全な箇所に設置することが可能となり、
基地局の作業者の安全性をより確実にできる。

【００１４】また、移動通信中継車や第２作業車をＳＳ
無線により遠隔操作する構成であるために、無人の第
１、第２作業車や、移動カメラ車や、移動通信中継車
を、危険境界線の外から作業現場まで移動させる場合に
中継局を介してスムーズに移動させることが可能とな
り、従来のような移動の際に手間どるという問題を解消
することができる。さらに、移動通信中継車や第２作業
車を遠隔操作する際に用いられるＳＳ無線が１チャンネ
ルであっても、それぞれの通信コマンドフォーマットに
従ったパケットにして交互に制御命令を中継局から送出
する多重通信により、中継局の１つのＳＳ無線機でも充
分に運搬機械の遠隔操作を行なうことができる。

【００１５】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明を実施する遠隔操作システムを示
す概略構成図、図２は移動通信中継車を示す拡大図であ
る。

【００１６】図１および図２において、１は有人のコン
トロールルーム（基地局）、３は無人のＳＳ中継車（中
継局）、５は無人の移動通信中継車、Ｋは堤防が形成さ
れて人間が立入れない危険なエリヤの境界線、Ｇは作業
現場のエリヤを示している。前記作業現場Ｇ内には、図
１に示すように、バックフォー７やブルドーザ９やパワ
ーショベル（図示省略）等の無人の作業機械が配置さ
れ、さらに、クローラダンプ１１やホイールダンプ１３
やキャリオールスクレーパ１５の無人の運搬機械や、無
人の移動通信中継車５がそれぞれ移動可能に配設され、
さらに、前記作業機械７、９を撮像する複数の無人の移
動カメラ車１７、１９が配設されている。また、前記作
業現場Ｇの境界外や危険エリヤの境界線Ｋの外には高所
カメラ車２１、２３が設置されている。尚、前記バック
フォー７やブルドーザ９等の無人の作業機械、クローラ
ダンプ１１やホイールダンプ１３やキャリオールスクレ
ーパ１５の無人の運搬機械、無人の移動通信中継車５、
および無人の移動カメラ車１７、１９を、以下、作業車
と呼称する。

【００１７】さらに、前記コントロールルーム１とＳＳ
中継車３、ＳＳ中継車３とクローラダンプ１１、ホイー
ルダンプ１３、キャリオールスクレーパ１５等の無人の
運搬機械、および移動通信中継車５とは、互いに見通せ
る箇所に配設され、前記移動通信中継車５とバックフォ
ー７、ブルドーザ９等の無人の作業機械とは、同様に、
互いに見通せる箇所に配設されている。そして、作業現
場Ｇ外のＳＳ中継車３により、作業現場Ｇ内のクローラ
ダンプ１１やホイールダンプ１３やキャリオールスクレ
ーパ１５等の無人の運搬機械および移動通信中継車５等
が遠隔操作され、移動通信中継車５により、無人のバッ
クフォー７やブルドーザ９等の作業機械が遠隔操作さ
れ、無人のバックフォー７やブルドーザ９等の作業機械
によって掘削された土砂等が前記クローラダンプ１１や
ホイールダンプ１３やキャリオールスクレーパ１５等の
無人の運搬機械によって所定の箇所まで運搬される。

【００１８】前記コントロールルーム１は、図１に示す
ように、大型の車両上に設けられており、上述したよう
な人間が立入れない危険な作業現場Ｇのエリヤから十分
に離れた安全な箇所に設置され、且つ、前記ＳＳ中継車
３を見通せる箇所に設置されている。また、コントロー
ルルーム１の上部には、送受信可能な５０Ｇｚ帯域のミ
リ波通信ユニット（別称、簡易無線機）が設けられてい
る。本実施例では、コントロールルーム１の上部には、
４種類のミリ波通信ユニット２５、２７、２９、３１ａ
〜３１ｄが設置されている。前記ミリ波通信ユニット２
５、２７、２９はそれぞれ単体に構成され、ミリ波通信
ユニット３１ａ〜３１ｄは４つのユニットにより構成さ
れており、ミリ波通信ユニット２５、２７、２９、３１
ａ〜３１ｄの前部にはアンテナ３３が設けられている。

【００１９】さらに、上述した各単体のミリ波通信ユニ
ット２５、２７、２９、および４つからなるミリ波通信
ユニット３１ａ〜３１ｄは、それぞれ、支柱上に設けら
れた雲台上に設置され、ミリ波通信ユニット２５、２
７、２９の上部には向き合わせ用のカメラ３５ａが、そ
れぞれのアンテナ３３と同方向に向けて設置されてお
り、駆動源により雲台を回転させて、各々のミリ波通信
ユニット２５、２７、２９のアンテナ３３およびカメラ
３５ａの指向性を３次元方向に変位させることができる
ようになっている。同様に、前記４つから構成されたミ
リ波通信ユニット３１ａ〜３１ｄも、１つの支柱に支持
された雲台上に固設され、これらのミリ波通信ユニット
３１ａ〜３１ｄの１つの上部には向き合わせ用のカメラ
３５ａがアンテナ３３と同方向の向きに設置されてお
り、駆動源により雲台を回転することにより、ミリ波通
信ユニット３１ａ〜３１ｄのアンテナ３３およびカメラ
３５ａの指向性を同時に３次元方向に変位させることが
できる。

【００２０】そして、これらの各々１台のミリ波通信ユ
ニット２５、２７、２９、３１ａ〜３１ｄにより、後述
するＳＳ中継車３、移動通信中継車５、高所カメラ車２
１、２３にそれぞれ対応するように設置された同様なミ
リ波通信ユニット３７、３９ａ〜３９ｄ、４１、４３と
により、図１に実線で示すパソリンク回線がそれぞれ構
成される。すなわち、コントロールルーム１のミリ波通
信ユニット２５とＳＳ中継車３に搭載されたミリ波通信
ユニット３７、コントロールルーム１のミリ波通信ユニ
ット３１ａ〜３１ｄと移動通信中継車５に搭載された４
つからなるミリ波通信ユニット３９ａ〜３９ｄ、コント
ロールルーム１のミリ波通信ユニット２７、２９と高所
カメラ車２１のミリ波通信ユニット４１、コントロール
ルーム１のミリ波通信ユニット２９と高所カメラ車２３
のミリ波通信ユニット４３により、それぞれパソリンク
回線が構成され、各々のパソリンク回線において後述す
る撮像用の各カメラ３５ｂにより撮像された映像が送信
されたり、各種の信号の授受が行なわれる。これらの各
パソリンク回線では、５０Ｇｚ帯域のミリ波通信ユニッ
トを用いて通信が行なわれるので、コントロールルーム
１とＳＳ中継車３、コントロールルーム１と高所カメラ
車２１，２３、コントロールルーム１と移動通信中継車
５との間の距離としては、３ｋｍ〜２０ｋｍ程度の範囲
で通信が可能となる。

【００２１】さらに、前記コントロールルーム１に設け
られたミリ波通信ユニット２５、２７、２９およびミリ
波通信ユニット３１ａ〜３１ｄは、所定のケーブルや整
合器を介してコントロールルーム１内に設けられたパソ
コンおよびモニターに接続され、パソコンには前記各々
の作業車５、７、９、１１、１３、１５やカメラ車１
７、１９、２１、２３を操作する操作盤が接続されてい
る。本実施例では、各々の操作盤に設けられた切換えス
イッチを切換えることにより、それぞれの作業車５、
７、９、１１、１３、１５やカメラ車１７、１９、２
１、２３に対応して一対一方式で操作盤を操作して各々
の作業車を遠隔操作できるようになっている。

【００２２】前記ＳＳ中継車３および各々の高所カメラ
車２１、２３は、図１に示すように、危険エリヤの境界
線Ｋ外や作業現場Ｇの外のそれぞれの箇所に設置され、
コントロールルーム１に対して互いに見通せる場所に設
置されている。ＳＳ中継車３、高所カメラ車２１、２３
は、図１に示すように、各々、車両と、この車両の上に
任意に高さを調整できるように設けられた可変長ブーム
と、この可変ブーム上に固設された支持台とを備えてい
る。前記支持台上には支柱が立設され、支柱の上部の雲
台上には向き合わせ用のカメラ３５ａが設けられたミリ
波通信ユニット３７、４１、４３が設置されている。ま
た、前記支持台上には前記支柱とは別の支柱が設けら
れ、この支柱の上部の雲台上には監視用のカメラ３５ｂ
が設けられている。そして、これらの各ミリ波通信ユニ
ット３７、４１、４３や監視用のカメラ３５ｂは、駆動
源により雲台を回転させて、それぞれ３次元方向に変位
させることができるようになっている。

【００２３】前記ＳＳ中継車３は、図１に示すように、
後述する移動通信中継車５や各運搬機械１１、１３、１
５が見通せる危険境界線Ｋの外の場所に設置されてお
り、ＳＳ中継車３の支持台上にはアンテナを備えたＳＳ
無線機（ミリ波通信用通信機）４５が設置されている。
このＳＳ無線は、スレッドスペクトラム方式と呼称さ
れ、指向性があり見通しのよい所定の距離を有する地点
間での通信が可能である。また、前記ＳＳ中継車３に設
けられたミリ波通信ユニット３７は、前記コントロール
ルーム１のミリ波通信ユニット２５とにより形成される
パソリンク回線を構成する。さらに、ＳＳ中継車３のミ
リ波通信ユニット３７には、所定のケーブルや整合器を
介してパソコンが接続され、このパソコンには所定のケ
ーブルを介して前記ＳＳ無線機４５が接続され、このＳ
Ｓ無線機４５は、例えば、２．４ＧＨｚ帯域の１チャン
ネルの無線機で構成されており、このＳＳ無線機４５に
より操作制御信号を送信することにより、後述する各々
の移動通信中継車５および各運搬機械１１、１３、１５
が遠隔操作される。

【００２４】前記作業現場Ｇには、クローラダンプ１１
やホイールダンプ１３やキャリオールスクレーパ１５の
無人の運搬機械、移動通信中継車５、複数の移動カメラ
車１７、１９、バックフォー７やブルドーザ９等の無人
の作業機械が、それぞれ移動可能に配設されている。前
記クローラダンプ１１やホイールダンプ１３やキャリオ
ールスクレーパ１５には、それぞれアンテナ、および、
これらのアンテナに各々の接続されたＳＳ無線機（図示
省略）が搭載されており、各々の運搬機械１１、１３、
１５のＳＳ無線機の受信部に、前記ＳＳ中継車３のＳＳ
無線機４５から送信される操作制御信号が受信される。
同様に、前記移動通信中継車５にもアンテナ、および、
このアンテナに接続されたＳＳ無線機（図示省略）が搭
載されており、ＳＳ無線機の受信部に、前記ＳＳ中継車
３のＳＳ無線機４５から送信される操作制御信号が受信
される。そして、前記クローラダンプ１１やホイールダ
ンプ１３やキャリオールスクレーパ１５、および移動通
信中継車５が、図１中の一点鎖線で示すように、コント
ロールルーム１からＳＳ中継車３を介してＳＳ無線によ
り遠隔操作が行えるようになっている。本実施例におい
ては、ＳＳ中継車３を介してＳＳ無線により遠隔操作が
行なわれる前記クローラダンプ１１やホイールダンプ１
３やキャリオールスクレーパ１５が特許請求の範囲の第
２作業車に相当している。

【００２５】このＳＳ無線において送信される制御命令
は、各操作対象の機械のＳＳ無線機の受信部に対して一
斉に制御命令を行なう一斉同報方式や、各操作対象の機
械のＳＳ無線機の受信部に対して一対一で制御命令を行
なう一対一方式等を採用することが可能である。本実施
例では、一対一方式により通信を行なう構成とされてお
り、この場合には、それぞれの通信コマンドフォーマッ
トに従ったパケットにして交互に制御命令を中継局３の
ＳＳ無線機４５の送信部から送出し、所謂、多重通信に
より各々の運搬機械１１、１３、１５および移動通信中
継車５との間で通信が行える構成となっている。また、
この一対一方式の場合には、相手側の返送を待たなけれ
ばならないので、若干の操作上での時間差、例えば、
０．１ｓｅｃ以下の時間差が生ずるが特に問題はない。

【００２６】このようにして、１チャンネルのＳＳ無線
であっても、１つのＳＳ中継車３から、無人のクローラ
ダンプ１１やホイールダンプ１３やキャリオールスクレ
ーパ１５などの運搬機械、および無人の移動通信中継車
５など、複数の操作対象車を確実に遠隔操作することが
可能となる。また、この場合、ＳＳ無線が上述したパソ
リンク回線よりも指向性は大きくないが、所定の指向性
を有していることから、ＳＳ中継車３を中心に各操作対
象車との遠隔操作を５００ｍ〜２ｋｍ程度の範囲内で行
うことができる。

【００２７】尚、前記ＳＳ中継車３や各操作対象車に
は、クローラや車輪を駆動する走行用駆動源、操舵する
操舵用駆動源、これらを制御する制御回路等が搭載さ
れ、前記ＳＳ無線による操作制御に基づいて制御され、
さらに、各操作対象車には荷台を駆動する荷台用駆動源
が設けられ、同様にしてＳＳ無線による操作制御に基づ
いて制御される。

【００２８】前記移動通信中継車５の上部には、図１お
よび図２に示すように、前記コントロールルーム１の４
つ一組のミリ波通信ユニット３９ａ〜３９ｄが設置さ
れ、このミリ波通信ユニット３９ａ〜３９ｄも、前記同
様に、３次元方向に変位可能に支柱の雲台上に設置され
ており、このミリ波通信ユニット３９ａ〜３９ｄには向
き合わせ用のカメラは設けられていない。また、移動通
信中継車５の上部には、ＳＳ無線機の他、複数のミリ波
通信ユニット４７、４９、５１や、監視用のカメラ３５
ｂが設置されており、前記各々のミリ波通信ユニット４
７、４９、５１には向き合わせ用のカメラ３５ａが一体
に設けられ、カメラ３５ａとともに各ミリ波通信ユニッ
ト４７、４９、５１が雲台上に３次元方向に変位可能に
設けられており、前記監視用のカメラ３５ｂも雲台上に
３次元方向に変位可能に雲台上に設けられている。尚、
前記ミリ波通信ユニット４７は２つのユニットにより構
成され、１つの向き合わせ用のカメラ３５ａが設けられ
れいる。さらに、前記移動通信中継車５には、特定小電
力無線の送信局５５が搭載されている。この特定小電力
無線機５５による通信は、例えば、半径１５０ｍ程度の
範囲で通信できる限定されたものである。

【００２９】前記移動カメラ車１７、１９はそれぞれ作
業現場Ｇの境界の外に配設されている。また、各々の移
動カメラ車１７、１９には特定小電力無線機（図示省
略）が搭載され、この特定小電力無線機により、図１に
破線で示すように、前記移動通信中継車５の無線機５５
からの操作制御信号が受信される。さらに、移動カメラ
車１７、１９には、ミリ波通信ユニット５７、５９が設
けられ、こられのミリ波通信ユニット１７、１９と移動
通信中継車５のミリ波通信ユニット４９、５１とにより
パソリンク回線を形成し、それぞれの監視用のカメラ３
５ｂを駆動して後述する作業機械７、９を撮像し、移動
通信中継車５のミリ波通信ユニット３９ａ〜３９ｄを介
してコントロールルーム１のミリ波通信ユニット３１ａ
〜３１ｄに画像が送信される。尚、前記各々の移動カメ
ラ車１７、１９には、クローラを駆動する走行用駆動
源、操舵する操舵用駆動源、これらを制御する制御回路
等が搭載され、前記特定小電力無線による操作制御に基
づいて制御される。

【００３０】前記作業機械７、９のうち、バックホー７
には、特定小電力無線機（図示省略）、監視用のカメラ
（図示省略）および２つ一組のミリ波通信ユニット６１
が設けられており、前記移動通信中継車５のミリ波通信
ユニット４７とによりパソリンク回線が構成され、これ
により各監視用のカメラにより撮像された映像が送信さ
れる。そして、特定小電力無線機により移動通信中継車
５からの操作制御信号を受信して、クローラを駆動する
走行用駆動源、操舵する操舵用駆動源、作業をする駆動
源が制御されて各種の作業ができるようになっている。
また、ブルドーザ９には特定小電力無線機（図示省略）
のみが搭載され、この特定小電力無線により前記移動通
信中継車５からの操作制御信号が受信され、クローラを
駆動する走行用駆動源、操舵する操舵用駆動源、作業を
する駆動源が制御されて各種の作業ができる構成となっ
ている。本実施例においては、移動通信中継車５を介し
て特定小電力無線により遠隔操作が行なわれる前記作業
機械７、９が特許請求の範囲の第１作業車に相当してい
る。

【００３１】さらに、本実施例では、移動通信中継車５
の上部に設けられたプリズム６３とコントロールルーム
１の近傍の所定箇所に設置された測距器６５とにより、
移動通信中継車５とコントロールルーム１の位置との距
離の計測が行なわれる。この測距器６５は、光波を用い
た光波測距器により構成され、移動通信中継車５のプリ
ズム６３に向けて光を発し、プリズム６３による光の反
射を検知することにより、移動通信中継車５とコントロ
ールルーム１の位置の間の距離を計測して移動通信中継
車５の絶対座標を求め、移動通信中継車５の絶対座標に
基づいて、バックフォー７やブルドーザ９等の無人の作
業機械や、移動カメラ車１７、１９が所定範囲内（５０
０ｍ以内）に常に位置するように、これらの位置を確か
めながら、特定小電力無線により遠隔操作ができるよう
になっている。

【００３２】次に上記構成の遠隔操作システムにより各
々の作業車を遠隔操作する場合について説明する。作業
現場Ｇにおいて各種の作業を行なうには、作業現場Ｇ内
に各々の作業機械５、７、９、１１、１３、１５を搬入
せねばならない。これらの作業機械５、７、９、１１、
１３、１５を作業現場Ｇ内に搬入するには、まず、危険
境界線Ｋの外に設置されたＳＳ中継車３のミリ波通信ユ
ニット３７のアンテナ３３を、手動により、予め最適な
場所に設置されたコントロールルーム１のミリ波通信ユ
ニット２５のアンテナ３３に向い合せておき、コントロ
ールルーム１から操作制御信号がミリ波通信ユニット２
５とＳＳ中継車３のミリ波通信ユニット３７により形成
されるパソリンク回線を通じて送信されると、ＳＳ中継
車３のＳＳ無線器４５から操作制御信号が、クローラダ
ンプ１１やホイールダンプ１３やキャリオールスクレー
パ１５等の運搬機械、および、移動通信中継車５に送信
される。

【００３３】そして、クローラダンプ１１やホイールダ
ンプ１３やキャリオールスクレーパ１５、および移動通
信中継車５がＳＳ無線を通じて遠隔操作制御され、危険
境界線Ｋの外から危険境界線Ｋ内に移動する。同時に、
バックフォー７やブルドーザ９等の作業機械、および移
動カメラ車１７、１９は、移動通信中継車５の特定小電
力無線の送信局５５から各車の特定小電力無線機に操作
制御信号が送信され、危険境界線Ｋの外から内へ移動す
るに伴って、移動通信中継車５を中心に１５０ｍの範囲
内で共に危険境界線Ｋの外から内へ移動する。そして、
危険境界線Ｋ内では、バックフォー７やブルドーザ９等
の作業機械により道を作りながら目的の作業現場Ｇまで
進み、前記クローラダンプ１１やホイールダンプ１３や
キャリオールスクレーパ１５、移動通信中継車５、およ
び移動カメラ車１７、１９も、前記作業機械により作ら
れた道を通って作業現場Ｇ内に至る。これらの移動の状
況は、危険境界線Ｋ外に設けられた高所カメラ車２１、
２３のカメラ３５ｂや、ＳＳ中継車３のカメラ３５ｂに
より撮像され、それぞれのカメラ３５ｂにより撮像され
た映像は、予め互いに向かい合うようにアンテナ３３が
セットされた各々のミリ波通信ユニット２１、２３、３
７とコントロールルーム１のミリ波通信ユニット２７、
２９、２５とにより形成されるそれぞれのパソリンク回
線を通じてコントロールルーム１に送信され、また、そ
れぞれのカメラ２５ｂはこれらのパソリンク回線を通じ
て駆動制御される。

【００３４】次に、移動通信中継車５が作業現場Ｇ内の
所定箇所、すなわち、コントロールルーム１を見通せる
場所に到達すると、ＳＳ中継車３からＳＳ無線を通じて
移動通信中継車５に設けられた４つ一組のミリ波通信ユ
ニット３９ａ〜３９ｄのアンテナ３３をコントロールル
ーム１の４つ一組のミリ波通信ユニット３１ａ〜３１ｄ
に向ける遠隔操作が行なわれる。この場合、コントロー
ルルーム１側ではミリ波通信ユニット３１ａ〜３１ｄに
設けられた向き合わせ用のカメラ３５ａにより向きの調
整が行なわれる。そして、移動通信中継車５のミリ波通
信ユニット３９ａ〜３９ｄとコントロールルーム１のミ
リ波通信ユニット３１ａ〜３１ｄにより形成される４つ
のパソリンク回線が通じると、４つのパソリンク回線に
より遠隔操作が行なわれる。また、移動通信中継車５が
所定の作業現場に移動された後のＳＳ中継車３からのＳ
Ｓ無線は、クローラダンプ１１やホイールダンプ１３や
キャリオールスクレーパ１５等の搬送機械のみについて
使用され、ひき続きこれらの遠隔操作が行なわれる。

【００３５】さらに、作業現場Ｇ内で、バックフォー７
やブルドーザ９等の作業機械を遠隔操作する際には、コ
ントロールルーム１と移動通信中継車５の双方のミリ波
通信ユニット３１ａ〜３１ｄ、３９ａ〜３９ｄにより形
成される４つのパソリンク回線を通じて操作制御信号が
送信され、移動通信中継車５からの特定小電力無線によ
り作業機械７、９、および移動カメラ車１７、１９の遠
隔操作が行なわれる。この場合、コントロールルーム１
側の光波測距器６５と移動通信中継車５のプリズム６３
とにより、移動通信中継車５とコントロールルーム１の
位置の間の距離が計測され、移動通信中継車５の絶対座
標に基づいてバックフォー７やブルドーザ９等の無人の
作業機械や移動カメラ車１７、１９が、移動通信中継車
５を中心にして５００ｍ以内に常に位置するように位置
を確かめながら特定小電力無線により遠隔操作が行なわ
れる。また、バックフォー７に搭載されたカメラや各移
動カメラ車１７、１９に搭載されたカメラ３５ｂにより
撮像された映像は、それぞれに搭載されたミリ波通信ユ
ニット５７、５９、６１とこれらに対応する移動通信中
継車５のミリ波通信ユニット４７、５１、４７とにより
形成される複数のパソリンク回線を通じて移動通信中継
車５に送信され、移動通信中継車５からパソリンク回線
を通じてコントロールルーム１に伝送される。

【００３６】コントロールルーム１内では、前記各々の
カメラ３５ｂにより撮像されて伝送されてきた映像をみ
ながら、それぞれの作業機械７、９、各移動カメラ車１
７、１９、および移動通信中継車５のそれぞれに対応し
た操作盤を操作することにより、パソリンク回線および
特定小電力無線を通じて作業現場Ｇ内の各々の作業機械
７、９、各移動カメラ車１７、１９、および移動通信中
継車５作業車の遠隔操作が行なわれる。同様に、コント
ロールルーム１内では、前記高所カメラ車等の各カメラ
３５ｂにより撮像されて伝送されてきた映像を見なが
ら、それぞれの運搬機械１１〜１５に対応した操作盤を
操作することにより、パソリンク回線およびＳＳ無線を
通じて作業現場Ｇ内の各々の運搬機械１１〜１５の遠隔
操作が行なわれる。そして、バックフォー７やブルドー
ザ９等の無人の作業機械により、各種の作業が行なわ
れ、クローラダンプ１１やホイールダンプ１３やキャリ
オールスクレーパ１５等の搬送機械により土砂が所定の
廃棄場所に廃棄させるなどの作業が行なわれる。

【００３７】このように本実施例においては、バックフ
ォー７やブルドーザ９等の無人の作業機械や移動カメラ
車１７、１９を遠隔操作する移動通信中継車５をＳＳ無
線により所定の作業現場に移動させた後、ミリ波通信に
よるパソリンク回線で基地局１から作業機械を遠隔操作
する構成にしたため、従来の特定小電力無線に比較して
０．５〜２ｋｍ程度の大きな距離範囲内で移動通信中継
車５を遠隔操作することが可能となり、移動通信中継車
５およびこの移動通信中継車５により遠隔操作される作
業機械７、９や移動カメラ車１７、１９を、危険境界線
Ｋから略２ｋｍ程度の奥まった箇所まで遠隔移動させて
各種の作業を行なわせることが可能となり、この結果、
ＳＳ中継車３を危険境界線Ｋ外のより安全な箇所に設置
することが可能となり、コントロールルーム１の作業者
の安全性をより確実にすることができる。

【００３８】また、移動通信中継車５や運搬機械１１〜
１５をＳＳ無線により遠隔操作する構成であるため、バ
ックフォー７やブルドーザ９等の無人の作業機械および
移動カメラ車１７、１９、さらに、移動通信中継車５
や、クローラダンプ１１やホイールダンプ１３やキャリ
オールスクレーパ１５等の搬送機械を、危険境界線Ｋの
外から作業現場Ｇまで移動させる場合にＳＳ中継車３を
介してスムースに移動させることが可能となり、従来の
ように移動の際に手間どるような不具合を解消すること
ができる。さらに、移動通信中継車５や運搬機械１１〜
１５を遠隔操作する際に用いられるＳＳ無線が１チャン
ネルであっても、それぞれの通信コマンドフォーマット
に従ったパケットにして交互に制御命令をＳＳ中継車３
から送出する多重通信により、ＳＳ中継車３の１つのＳ
Ｓ無線機でも複数の運搬機械１１〜１５を遠隔操作する
ことができる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、無
人作業機械の移動通信中継車をＳＳ無線により目的の作
業現場に移動させた後、ミリ波通信によるパソリンク回
線で基地局から作業を遠隔操作する構成にしたから、従
来の特定小電力無線に比較して０．５〜２ｋｍ程度の大
きな距離範囲内で移動通信中継車を遠隔操作することが
可能となり、移動通信中継車および、この移動通信中継
車により遠隔操作される第１作業車および移動カメラ車
を、危険境界線から略２ｋｍ程度の奥まった箇所まで遠
隔移動させて各種の作業を行なわせることが可能とな
り、この結果、中継局を危険境界線のより安全な箇所に
設置することが可能となり、基地局の作業者の安全性を
より確実にすることができる。

【００４０】また、移動通信中継車や第２作業車をＳＳ
無線により遠隔操作する構成とした場合には、無人の第
１、第２作業車や、移動カメラ車や、移動通信中継車
や、搬送機械を、危険境界線の外から作業現場Ｇまで移
動させる場合に中継局を介してスムースに移動させるこ
とが可能となり、従来のように移動の際に手間どるよう
な不具合を解消することができる。さらに、移動通信中
継車や第２作業車を遠隔操作する際に用いられるＳＳ無
線が１チャンネルであっても、それぞれの通信コマンド
フォーマットに従ったパケットにして交互に制御命令を
中継局から送出する多重通信により、中継局の１つのＳ
Ｓ無線機でも充分に第２作業車の遠隔操作を行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係り、作業車の遠隔操作シ
ステムを示す概略構成図である。

【図２】移動通信中継車を示す拡大図である。

【符号の説明】

１ 基地局 ３ 中継局 ５ 移動通信中継車 ７，９ 作業機械（作業車） １１，１３，１５ 運搬機械（作業車） １７，１９ 移動カメラ車 ２１，２３ 高所カメラ車 ２５，２７，２９ ミリ波通信ユニット ３１ａ〜３１ｄ，３７，３９ａ〜３９ｄ ミリ波通信ユ
ニット ４５ ＳＳ無線機 ５５ 特定小電力無線機 Ｇ 作業現場 Ｋ 危険境界線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−282588（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−278727（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−141734（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−311695（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−221693（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−96130（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−118030（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−72233（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−58732（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−93730（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−114045（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−73092（ＪＰ，Ｕ) 酒向信一他，特集・雲仙普賢岳におけ る無人化施工を終えて フジタ テレア ースワークシステム，建設の機械化，日 本，（社）日本建設機械化協会，1994年 ８月25日，第534号、1994年８月号, ｐ．６−９ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04Q 9/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各種の作業を無人運転により行なう複数
   の作業機械や運搬機械等から構成される第１の作業車を
   作業現場内に配設し、 前記第１の作業車を遠隔操作する無人の移動通信中継車
   を前記作業現場内に配設し、 前記作業現場外の前記移動通信中継車を見通せる箇所に
   基地局を設置し、 前記基地局との間でミリ波通信による双方通信を行なう
   無人の中継局を、前記基地局および移動通信中継車を見
   通せる作業現場外の箇所に配設するにあたって、 前記移動通信中継車を、前記基地局からのミリ波通信に
   よる遠隔操作と前記中継局からのＳＳ無線による遠隔操
   作との双方が可能となるように構成し、 前記移動通信中継車の前記作業現場外から作業現場内へ
   の移動を、前記基地局と前記中継局との間をミリ波通信
   で中継するとともに、前記中継局と前記移動通信中継車
   をＳＳ無線で中継することによって行ない、 前記第１作業車の前記作業現場外から作業現場内への移
   動を、前記移動通信中継車からの遠隔操作によって行な
   い、 前記移動通信中継車を前記作業現場外から作業現場内に
   移動させ、当該移動通信中継車に搭載されたミリ波通信
   ユニットをセットするまでの間、前記中継局からのＳＳ
   無線により前記移動通信中継車を遠隔操作し、その後、
   前記基地局からのミリ波通信により前記移動通信中継車
   を遠隔操作する、 ことを特徴とする作業車の遠隔操作方法。
2. 【請求項２】 前記第１作業車が、前記移動通信中継車
   からの特定小電力無線により遠隔操作される請求項１記
   載の作業車の遠隔操作方法。
3. 【請求項３】 前記中継局と前記移動通信中継車との間
   を中継するＳＳ無線通信は、１チャンネルの多重通信に
   より行なわれる請求項１または２記載の作業車の遠隔操
   作方法。
4. 【請求項４】 前記基地局からのミリ波通信により遠隔
   操作される高所カメラ車が、前記作業現場の危険境界線
   外に配設された請求項１、２または３記載の作業車の遠
   隔操作方法。
5. 【請求項５】 前記移動通信中継車からの特定小電力無
   線により遠隔操作される移動カメラ車が、前記作業現場
   又は作業現場外に配設された請求項１、２、３または４
   記載の作業車の遠隔操作方法。
6. 【請求項６】 前記複数の第１作業車、移動通信中継
   車、移動カメラ車、および高所カメラ車をそれぞれ遠隔
   操作する複数の操作盤が前記基地局に設けられた請求項
   １、２、３、４または５記載の作業車の遠隔操作方法。
7. 【請求項７】 前記中継局からのＳＳ無線通信により遠
   隔操作され各種の作業を無人運転により行なう作業機械
   や運搬機械等から構成される第２作業車を作業現場内に
   配設するにあたって、前記中継局によって前記第２作業
   車を遠隔操作することにより作業現場外から作業現場内
   に移動させるようにした請求項１、２、３、４、５また
   は６記載の作業車の遠隔操作方法。