JP6456806B2 - 遠隔操縦用建設機械の映像伝送システム - Google Patents

Description

本発明は遠隔操縦用建設機械の映像伝送システムに係り、特にデータ通信量の低減技術に関する。

建設機械の遠隔操作システムにおける映像技術の一例として、特許文献１には、「油圧ショベルの動作を撮影する複数の第一、第二、第三カメラを固定した状態で設置し、これらカメラからの映像データをカメラ制御部に入力するとともにカメラ制御部を機体制御部に接続し、カメラ制御部は、油圧ショベルを操作する操作信号の入力に基づいて油圧ショベルの動作を判断し、該動作を確認するのに最適なカメラを選択して、該選択されたカメラの映像データをモニタに送信する（要約抜粋）」構成が開示されている。

特開２００６−２１９８９４号公報

建設機械の遠隔操縦システムの映像伝送において、例えば油圧ショベルが旋回動作をすることによりカメラの撮影対象が大きく動くことになり伝送する映像データが増える。それに伴い、映像データを送受信する通信回線容量を圧迫し、映像データの乱れや欠落が発生することがある。特許文献１に記載の技術は、複数のカメラから遠隔操縦の内容に応じてカメラを選択し一つのモニタに表示させて操縦者の視認性を向上させることができるが、カメラに表示されているか否かを問わず、映像データを伝送する際の通信負荷については考慮されていないので、撮影対象が動いた場合の映像データの増加がデータ通信回線を逼迫することによる画質の低下という課題が残る。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、建設機械の遠隔操縦に必要な映像データの送受信に際し、操縦者に必要最小限の情報を提供するとともにデータ通信回線への通信負荷を低減する技術を提供することを目的とする。

上記の課題を達成するために本発明は、アクチュエータを有する建設機械に搭載された周囲監視映像を撮影するカメラと、前記建設機械を遠隔操縦する操作器と、前記周囲監視映像を表示する表示器とをネットワークを介して通信接続し、前記表示器に前記周囲監視映像を伝送する遠隔操縦用建設機械の映像伝送システムにおいて、前記ネットワーク上に配置され、前記カメラが撮影した前記周囲監視映像の映像信号を圧縮符号に変換出力するエンコーダと、前記ネットワーク上に配置され、前記エンコーダから入力した圧縮符号変換された映像信号を伸長復号し出力するデコーダと、前記エンコーダと前記デコーダとの間に配置され、前記エンコーダと前記デコーダとの間を接続状態又は切断状態に切り替える接続切断部材と、前記操作器から入力され、前記アクチュエータの目標速度に相当する操作信号に基づいて、前記接続切断部材を動作させる制御信号を出力する接続切断制御装置と、前記エンコーダと前記デコーダとの間の接続を許容するかどうかを判定するため、前記操作信号と比較される許容判定閾値を記憶する閾値記憶部と、を備え、前記表示器は複数あり、前記接続切断制御装置は、前記操作信号が前記許容判定閾値以上の場合、前記表示器の内、前記操作信号により前記建設機械が駆動する方向にある前記周囲監視映像を映す表示器が接続された前記エンコーダと前記デコーダとの間のみを接続する制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、建設機械の遠隔操縦に必要な映像データの送受信に際し、操縦者に必要最小限の情報を提供するとともにデータ通信回線への通信負荷を低減する技術を提供することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明を適用した遠隔操縦用建設機械の映像伝送システムの概略構成を示す説明図である。 移動式建設機械としての油圧ショベルの構成を示す説明図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は左側面図を示す。 操作レバーの角度（θ）と接続切断部材のＯＮ・ＯＦＦの対応を示す図である。 接続切断部材の構成例を示す図であって、（ａ）はフォトカプラを用いた例、（ｂ）はトランジスタを用いた例を示す。 遠隔操縦用コントローラを示す説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図を示す。 本実施形態に係る映像伝送システムの処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明に係る遠隔操縦用建設機械の映像伝送システムの実施形態について、図１〜図５を参照して概略構成を説明する。図１は、本発明を適用した遠隔操縦用建設機械の映像伝送システムの概略構成を示す説明図である。図２は、移動式建設機械としての油圧ショベルの構成を示す説明図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は左側面図を示す。図３は、操作レバーの角度（θ）と接続切断部材のＯＮ・ＯＦＦの対応を示す図である。図４は、接続切断部材の構成例を示す図であって、（ａ）はフォトカプラを用いた例、（ｂ）はトランジスタを用いた例を示す。図５は、遠隔操縦用コントローラを示す説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図を示す。

図１に示す遠隔操縦用建設機械の映像伝送システム１０は、作業現場に配置された移動式建設機械２に搭載された撮影システム１から、移動式建設機械２から離れた場所に設置される操作室３内のモニタ（表示器に相当する）に映像データを伝送するシステムである。作業現場に配置された移動式建設機械２と操作室３とは、通信回線６を介して接続される。

図２に移動式建設機械２の一例として油圧ショベル２０の構成を示す。図２（ａ）に示すように、油圧ショベル２０は左右一対のクローラ２５a及び２５ｂを備えた下部走行体、及び該下部走行体に旋回自在に支持される上部旋回体２４、及び該上部旋回体２４に取り付けられるキャブ２３及び該上部旋回体２４に上下揺動自在に支持されるブーム２６、該ブーム２６に上下揺動自在に支持されるアーム２７（図２（ｂ）参照）、該アーム２７に揺動自在に支持されるバケット２８を備える。またクローラ２５ａ、及び２５ｂを用いた走行動作、上部旋回体２４の旋回動作、及びブーム２６、アーム２７、バケット２８の揺動動作を各々実施するために、アクチュエータである図示しない油圧モータや油圧シリンダを備えている。油圧モータは旋回動作等のために備えられ、油圧シリンダはブーム２６等の揺動動作のために備えられている。なお、ここでは油圧式を想定したがそれに拘るものでなく、例えば電動モータやリニアアクチュエータなど電動式でもよい。

油圧ショベル２０は、キャブ２３の上部左側に左カメラ２１ａを、上部前方右側に前方カメラ２１ｄを、各々備える。また上部旋回体２４の後ろに後方カメラ２１ｃを、更に上部右側に右カメラ２１ｂを備える。

図１に戻り、油圧ショベル２０は、第一のエンコーダ２２ａ、第二のエンコーダ２２ｂ、第三のエンコーダ２２ｃ、及び第四のエンコーダ２２ｄを備える。そして、左カメラ２１ａと第一のエンコーダ２２ａ、右カメラ２１ｂと第二のエンコーダ２２ｂ、後方カメラ２１ｃと第三のエンコーダ２２ｃ、及び前方カメラ２１ｄと第四のエンコーダ２２ｄを其々接続する。

油圧ショベル２０は、ネットワークインタフェース（Ｉ／Ｆ）６２と、第一の接続切断部材３１ａ、第二の接続切断部材３１ｂ、第三の接続切断部材３１ｃ、閾値記憶部３２、及び接続切断制御装置３３を備える。第一〜第三のエンコーダ２２ａ、２２ｂ、及び２２ｃの其々は、各エンコーダにおける映像信号の出力端が、第一の接続切断部材３１ａ、第二の接続切断部材３１ｂ、及び第三の接続切断部材３１ｃの入力端に接続される。第一の接続切断部材３１ａ、第二の接続切断部材３１ｂ、及び第三の接続切断部材３１ｃの映像通信信号の出力端は、ネットワークＩ／Ｆ６２に接続され、ネットワークＩ／Ｆ６２は通信回線６に接続される。

なお、本実施形態では、前方カメラ２１ｄからの映像信号は、操作内容に関らずメインカメラからの映像信号として前方モニタ５１ｄに表示させ続けるものとする。そのため、第四のエンコーダ２２ｄとネットワークＩ／Ｆ６２との間には接続切断部材を備えることはなく、第四のエンコーダ２２ｄの出力端がネットワークＩ／Ｆ６２に接続される。

接続切断制御装置３３は、第一の接続切断部材３１ａ、第二の接続切断部材３１ｂ、及び第三の接続切断部材３１ｃの其々と接続される。また、接続切断制御装置３３は、ネットワークＩ／Ｆ６２を介して通信回線６に接続される。そして接続切断制御装置３３は、通信回線６を介して遠隔操縦用コントローラ４（操作器に相当する）に接続される。

閾値記憶部３２は、遠隔操縦用コントローラ４から入力された操作信号と比較して、各エンコーダと、後述する各デコーダとの間にあるネットワークＩ／Ｆ６２間の接続を許容するかどうかを判定するための許容判定閾値を記憶し、接続切断制御装置３３が切断判定処理を実行する際にその許容判定閾値を参照する。

遠隔操縦用コントローラ４の操作レバー４１、４２、および第一及び第二の走行レバーは例えばジョイスティックであり、各レバーを傾斜させた際の傾斜角度、および傾斜方向がアクチュエータである油圧モータ、油圧シリンダの目標速度に相当する。傾斜角度が目標速度のスカラ値、すなわち油圧モータ、油圧シリンダの速さに相当し、傾斜方向が目標速度の方向、すなわち油圧モータ、油圧シリンダの動作方向に相当する。この傾斜角度および傾斜方向を電気的に変換した信号を操作信号とし、この操作信号を遠隔操縦用コントローラ４から油圧ショベル２０に伝送する事で、油圧ショベル２０に備えられたアクチュエータである油圧モータ、油圧シリンダはこの操作信号に応じた目標速度に追従駆動するよう、油圧ショベル２０に備えられた図示しない油圧ポンプや流量制御弁が制御される。この結果、目標速度に応じたブーム２６、アーム２７、バケット２８の作業動作、下部走行体の走行動作、上部旋回体２４の旋回動作を行う事ができる。

図３のグラフは、上部旋回体２４を左右に旋回させる操作信号を出力する操作レバー４１の手前方向（後ろ方向）及び奥行方向（前方向）への傾斜角度（θ）と上部旋回体２４の左旋回速度及び右旋回速度（Ｖ）との関係を示す。

図３において、操作レバー４１の傾斜角度△θの間は、操作信号に含まれる目標速度のスカラ値が０でない、すなわち操作レバー４１が前後のいずれかの方向に倒されて上部旋回体２４が旋回を開始しているが、接続切断制御装置３３がＯＦＦ（切断処理をせず、接続状態を維持している）であることを示す。この△θを含む操作レバー４１の手前方向（後ろ方向）の傾斜角度θ１及び操作レバー４１の奥行方向（前方向）の傾斜角度θ２が許容判定閾値に相当する。操作レバー４１の手前方向の傾斜角度がθ１未満の場合、また奥行方向の傾斜角度がθ２未満の場合、上部旋回体２４が左旋回又は右旋回を開始してもすぐには接続切断制御装置３３が第二のエンコーダ２２ｂ又は第一のエンコーダ２２aとネットワークＩ／Ｆ６２とを切断せず接続状態を維持する。すなわち、接続切断制御装置３３が切断信号を出力することなく、モニタはカメラからの映像を表示し続ける。これにより、上部旋回体２４の微細な動作の度に切断処理を実行して映像データの伝送の停止・再開を繰り返し、モニタの映像が頻繁に表示・非表示に切り替わることを抑止することができる。なお、上記では操作レバー４１による上部旋回体２４の旋回動作を例に挙げて説明したが、操作レバー４１の左右方向の操作信号、また操作レバー４２（図５参照）の前後方向、左右方向の各操作信号に対しても、上記と同様に許容判定閾値を設定してもよい。

図４は、接続切断部材３１ａ〜３１ｃの構成例を示す説明図であって、（ａ）はフォトカプラを使った例、（ｂ）はトランジスタを使った例を示す。

接続切断部材３１ａ〜３１ｃの構成例として、図４（ａ）に示すように、接続切断部材３１ａ〜３１ｃをフォトカプラ７０及び電磁スイッチ７１、及び電源７２を組み合わせて構成してもよい。通常時は電磁スイッチ７１とそれに電圧を印加する電源７２とが電断状態に設定されており、各エンコーダ２２ａ〜２２ｃの其々とネットワークＩ／Ｆ６２とが接続されている。そして、接続切断制御装置３３が切断処理を実行するための切断信号を出力すると、フォトカプラ７０が電源７２と電磁スイッチ７１とを通電させ、電磁スイッチ７１が作動し、エンコーダ２２ａ〜２２ｃの其々とネットワークＩ／Ｆ６２とが切断される。これにより、エンコーダ２２ａ〜２２ｃからネットワークＩ／Ｆ６２に映像通信信号が伝送されなくなる。

接続切断部材３１ａ〜３１ｃの構成例は図４（ａ）に限定されず、例えば図４（ｂ）に示すように、フォトカプラ７０に代わりトランジスタ７３を用いてもよい。

一方、操作室３には、遠隔操縦用コントローラ４（操作器に相当する）、左モニタ５１ａ、右モニタ５１ｂ、後方モニタ５１ｃ、及び前方モニタ５１ｄと、ネットワークＩ／Ｆ６３とが備えられ、各モニタ５１ａ〜５１ｄの其々とネットワークＩ／Ｆ６３との間には、第一のデコーダ５２ａ、第二のデコーダ５２ｂ、第三のデコーダ５２ｃ、第四のデコーダ５２ｄが配置される。

図５に遠隔操縦用コントローラ４の構成を示す。図５に示すように、遠隔操縦用コントローラ４は、第一及び第二の操作レバー４１、４２と第一及び第二の走行レバー４３、４４といった油圧ショベル２０を遠隔操縦するために必要な操作部材を備える。

ここで遠隔操縦用コントローラ４の各レバー４１、４２、４３、４４に対応する油圧ショベル２０の動作と動作方向は任意の設定が可能であるが、本実施形態では、以下のごとく設定される。操作レバー４１の前後操作により上部旋回体２４の旋回動作を行い、操作レバー４１の左右操作によりアーム２７の揺動動作を行う。操作レバー４２の前後操作によりブーム２６の揺動動作を行い左右操作によりバケット２８の揺動動作を行う。走行レバー４３の前後操作によりクローラ２５ａの正逆回転動作を行う。走行レバー４４の前後操作によりクローラ２５ｂの正逆回転動作を行う。

左カメラ２１ａから前方カメラ２１ｄの其々で撮影した映像信号は、第一のエンコーダ２２ａから第四のエンコーダ２２ｄの其々に入力され、各エンコーダ２２ａ〜２２ｄが入力された映像信号に対して圧縮符号化を行った後に第一〜第四の映像通信信号の其々として出力する。そして、第一〜第三の映像通信信号の其々は、第一〜第三の接続切断部材３１ａ〜３１ｃの其々を介し、ネットワークＩ／Ｆ６２を通じて通信回線６に出力される。また第四の映像通信信号は、第四のエンコーダ２２ｄからネットワークＩ／Ｆ６２を通じて通信回線６に出力される。

第一の映像通信信号〜第四の映像通信信号の其々は、通信回線６から、遠隔操縦用コントローラ４のネットワークＩ／Ｆ６３を介して第一から第四のデコーダ５２ａ〜５２ｄの其々に入力される。第一〜第四のデコーダ５２ａ〜５２ｄの其々に入力された映像通信信号は、各デコーダ５２ａ〜５２ｄの其々において伸長復号化され、左モニタ５１ａ〜前方モニタ５１ｄの其々に作業現場の映像として出力される。

操縦者は左モニタ５１ａ〜前方モニタ５１ｄの其々に表示された映像を見ながら遠隔操縦用コントローラ４に備えられた操作レバー４１、４２及び走行レバー４３、４４を操作する。遠隔操縦用コントローラ４は各レバー４１、４２、４３、４４の傾斜角度、傾斜方向に応じた操作信号を、通信回線６を介して操作レバー検知部３４に送信する。

操作レバー検知部３４は、入力された操作信号を油圧ショベル２０の油圧モータや油圧シリンダに出力し、操作信号に応じて油圧モータや油圧シリンダが動作する。

更に操作レバー検知部３４は、受信した操作信号を接続切断制御装置３３に出力する。接続切断制御装置３３は、遠隔操縦用コントローラ４から受信した操作信号と閾値記憶部３２に記憶された許容判定閾値とを比較し、その比較結果に応じて第一の接続切断部材３１ａから第三の接続切断部材３１ｃの其々に対し切断信号を出力する。切断信号が出力された接続切断部材を経由する映像通信信号の伝送経路は、切断（遮断）される。

各エンコーダと各デコーダとの間では、映像通信信号が伝送されないときでも、データ通信量としては小さいものの通信制御信号が伝送される。そのため、本実施形態のように、接続切断部材３１ａ〜３１ｃをエンコーダとデコーダとの間に設置することで、映像通信信号の伝送の必要がないときにエンコーダ及びデコーダの間で通信制御信号が伝送されることも合わせて抑止できる。

また、本実施形態では遠隔操縦用コントローラ４に、接続切断制御装置３３の切断制御を禁止させる禁止指示装置である禁止指示器４５を備える。禁止指示器４５は例えばトグルスイッチにより構成してもよい。

禁止指示器４５は、オンされると接続切断制御が無効となり、オフされると有効となる。禁止指示器４５は、オンされると、接続切断部材３１ａ〜３１ｃへの接続切断動作を禁止する指示信号である制御禁止指示信号を生成し、移動式建設機械２である油圧ショベル２０の操作レバー検知器３４に出力する。操作レバー検知器３４は、制御信号を接続切断制御装置３３に出力し、制御信号を受けた接続切断制御装置３３は第一から第三の接続切断部材３１ａ〜３１ｃへの伝送回路を切断し、接続切断制御を無効とする。また、禁止指示器４５は、オフされると、制御可指示信号を生成し、無効の際と同様に接続切断制御装置３３に出力し、接続切断制御装置３３は第一から第三の接続切断部材３１ａ〜３１ｃへの伝送回路を接続し、接続切断制御を有効とする。

この禁止指示器４５は、例えば旋回動作をしながら、バケット２８を溝の壁面に当てて壁面の締め固める旋回横当てという作業など、アクチュエータの速度でなく力を使って作業する場合に有効である。例えば旋回横当てでは、許容判定閾値以下の操作信号で旋回させてバケット２８を壁面まで近づけ、その後操作信号を許容判定閾値以上に増大させてバケット２８を壁面に押し付け、更に許容判定閾値内の逆操作で壁面から離れ、また許容判定閾値以上で壁面に押し付けると言った短時間での繰り返し動作が想定される。接続切断制御を有効にした場合、バケット２８を壁面に押し付けている間、実際にはほぼ旋回していない状態にも拘らず映像通信信号の伝送経路が切断され、モニタ５１ａ〜５１ｃの内、旋回方向以外のモニタに映像が映らなくなる。壁面から離れた際は、映像通信信号の伝送経路が接続され、旋回方向以外のモニタに映像が映るようになる。これが短時間で繰り返されるのは、遠隔操縦用コントローラ４を操作している操縦者にとって不快と感じる可能性がある。そこで、禁止指示器４５をオンにして接続切断制御を無効とすれば、このような繰り返しが抑制でき、操縦者が不快と感じる事を防げる。また、通常の旋回作業に戻れば禁止指示器４５をオフにして接続切断制御を有効にすればよい。

なお、旋回横当てなどの力作業を行う場合、自動で接続切断制御をオンオフさせる制御も考えられる。例えば、旋回横当てなどは操作信号が許容判定閾値以上であるにも拘らず、実際には旋回をしていないので、旋回動作を行う油圧モータにかかる圧力が図示しないリリーフ弁設定圧まで上昇している事が予想される。この制御構成は、油圧モータにかかる圧力を検出する圧力検出装置と、この圧力に対し圧力閾値を新たに設け記憶させた閾値記憶部３２とを備え、接続切断制御装置３３では、操作信号が許容判定閾値以上、かつこの油圧モータにかかる圧力が圧力閾値以上であれば力作業をしていると判断し、接続切断制御を無効にすることで実現できる。これにより旋回方向以外のモニタにも映像を映すこと事ができる。しかし、この制御は検出した圧力をフィードバックした制御であり、圧力が圧力閾値に到達するまでの遅れが生じるため、映像が映るまでに応答遅れが生じ、操縦者に違和感を与える可能性がある。

次に図６を参照して、本実施形態に係る映像伝送システムの処理の流れについて説明する。図６は、本実施形態に係る映像伝送システムの処理の流れを示すフローチャートである。

操縦者が遠隔操縦用コントローラ４を操作しておらず操作レバー検知部３４に操作信号の入力がないとき、すなわち油圧ショベル２０が動作を行っていないときは、接続切断制御装置３３は、全ての接続切断部材３１ａ〜３１ｃに対して切断信号を出力することなく、接続状態を維持する（Ｓ６０）。この場合、全てのモニタ５１ａ〜５１ｄの其々に、左カメラ２１ａ〜前方カメラ２１ｄの其々からの周囲監視映像が表示される。

操縦者が遠隔操縦用コントローラ４の禁止指示器４５をオンしたかどうかを判定する（Ｓ６１）。オンの場合は禁止指示有として、接続切断制御装置３３による接続切断制御を無効とし（Ｓ６１／Ｙｅｓ）、オフの場合は禁止指示無として、接続切断制御装置３３による接続切断制御を有効とする（Ｓ６１／Ｎｏ）。

操縦者が走行動作を行う場合は、操縦者はすべてのカメラの映像を確認しながら走行操作を行う。遠隔操縦用コントローラ４は、操縦者が走行レバー４３、４４を操作すると（Ｓ６２／Ｙｅｓ）油圧ショベル２０に走行動作を行わせるための操作信号を出力する。走行動作を行わせるための操作信号を検知した接続切断制御装置３３は、切断信号を出力することなく全てのモニタに各カメラの映像が表示された状態を維持する（Ｓ６０へ戻る）。

右旋回動作をする場合（Ｓ６２／Ｎｏ、Ｓ６３／Ｙｅｓ）、操縦者は左方向に設置されている左モニタ５１ａを見る必要はない。そこで、左カメラ２１ａの映像通信信号の伝送を停止させる。そのために、操縦者が遠隔操縦用コントローラ４の操作レバー４１を操縦者から見て奥行方向（前方向）に動かし、右旋回の操作を行う。遠隔操縦用コントローラ４は右旋回の操作信号を操作レバー検知部３４に出力する。操作レバー検知部３４は右旋回の操作信号を検知し、接続切断制御装置３３に右旋回の操作信号を出力する。

接続切断制御装置３３は、右旋回の操作信号と、右旋回時の切断判定に用いる許容判定閾値θ２（図３参照）とを比較し、操作信号が許容判定閾値θ２以上の場合（Ｓ６４／Ｙｅｓ）、第一の接続切断部材３１ａに対して切断信号を出力する（Ｓ６５）。これにより、第一の接続切断部材３１ａは第一のエンコーダ２２ａとネットワークＩ／Ｆ６２との間の接続を切断する。その結果、左カメラ２１ａの映像信号に基づく第一の映像通信信号が通信回線６を流れなくなるので、右旋回動作による映像の動きによって他の映像通信信号のデータ量が増えても、通信回線６を流れる映像通信信号のデータ量の総量を削減し、映像データの欠落を防ぎ映像乱れを抑えることができる。

右旋回の操作信号が許容判定閾値θ２未満の場合は（Ｓ６４／Ｎｏ）、接続状態を維持し、右旋回が終了していなければ（Ｓ６６／Ｎｏ）、ステップＳ６４にて操作信号と許容判定閾値θ２との比較処理を続ける。

操縦者が右旋回動作を止める、すなわち遠隔操縦用コントローラ４の操作レバー４１を初期の位置に戻すと（Ｓ６６／Ｙｅｓ）、遠隔操縦用コントローラ４は右旋回動作を行う操作信号の出力を止める。接続切断制御装置３３は、右旋回動作を行う操作信号の入力が止まったことを検知し、第一の接続切断部材３１ａに対する切断信号の出力を停止し、第一のエンコーダ２２ａとネットワークＩ／Ｆ６２とを接続状態に復帰させる（Ｓ６７）。これにより左カメラ２１ａからの映像通信信号がネットワークＩ／Ｆ６２を介して通信回線６に伝送され、左モニタ５１ａに左カメラ２１ａが撮影した映像が表示される。

操縦者が左旋回動作を行う場合を説明する。左旋回動作をする場合（Ｓ６３／Ｎｏ、Ｓ６８／Ｙｅｓ）、操縦者は右方向に設置されている右カメラ２１ｂが撮影した周囲監視映像が表示されている右モニタ５１ｂを見る必要はない。そこで、右カメラ２１ｂの映像通信信号の伝送を停止させる。

操縦者が遠隔操縦用コントローラ４の操作レバー４１を操縦者から見て手前方向に動かし、左旋回の操作を行う。遠隔操縦用コントローラ４は左旋回の操作信号を操作レバー検知部３４に出力する。操作レバー検知部３４は、接続切断制御装置３３に左旋回の操作信号を出力する。接続切断制御装置３３は、左旋回の操作信号と左旋回時の切断判定に用いる許容判定閾値θ１（図３参照）とを比較し、操作信号が許容判定閾値θ１以上の場合（Ｓ６９／Ｙｅｓ）、切断信号を第二の接続切断部材３１ｂに対して出力する（Ｓ７０）。

第二の接続切断部材３１ｂは第二のエンコーダ２２ｂとネットワークＩ／Ｆ６２との間の接続を切断する。これにより、第二の映像通信信号が通信回線６を流れなくなるので、通信回線６を流れる映像通信信号のデータ量の総量を削減し、映像データの欠落を防ぎ映像乱れを抑えることができる。

左旋回の操作信号が許容判定閾値θ１未満の場合（Ｓ６９／Ｎｏ）は接続状態を維持し、左旋回が終了していなければ（Ｓ７１／Ｎｏ）、ステップＳ６９にて操作信号と許容判定閾値θ１との比較処理を続ける。

操縦者が左旋回動作を終了する、すなわち遠隔操縦用コントローラ４の操作レバー４１を初期の位置に戻すと（Ｓ７１／Ｙｅｓ）、遠隔操縦用コントローラ４は左旋回動作を行う操作信号の出力を止める。接続切断制御装置３３は、左旋回動作を行う操作信号の入力が止まったことを検知し、第二の接続切断部材３１ｂに対する切断信号の出力を停止し、第二のエンコーダ２２ｂとネットワークＩ／Ｆ６２とを接続状態に復帰させる（Ｓ７２）。これにより右カメラ２１ｂの映像通信信号が、ネットワークＩ／Ｆ６２を介して通信回線６に伝送され、右モニタ５１ｂに右カメラ２１ｂが撮影した映像が表示される。

操縦者がブーム、アーム、バケット（合わせてフロントと呼ぶ）の動作を行う場合を説明する。操縦者がフロント動作を行う場合は後方モニタ５１ｃを見る必要がない。そこで、後方カメラ２１ｃの映像通信信号の伝送を停止させる。

操縦者が遠隔操縦用コントローラ４の操作レバー４１の左右操作（アーム動作）、操作レバー４２の前後操作（ブーム動作）、操作レバー４２の左右操作（バケット動作）の少なくとも一つを行う。遠隔操縦用コントローラ４はフロント動作の操作信号を操作レバー検知部３４に出力する。操作レバー検知部３４はフロント動作の操作信号を検知すると（Ｓ７３／Ｙｅｓ）、接続切断制御装置３３は、フロント動作の操作信号とフロント動作時の切断判定に用いる許容判定閾値とを比較し、操作信号が許容判定閾値以上の場合（Ｓ７４／Ｙｅｓ）、切断信号を第三の接続切断部材３１ｃに対して出力する（Ｓ７５）。

第三の接続切断部材３１ｃは第三のエンコーダ２２ｃとネットワークＩ／Ｆ６２との間の接続を切断する。これにより、第三の映像通信信号が通信回線６を流れなくなるので、通信回線６を流れる映像通信信号のデータ量の総量を削減し、映像データの欠落を防ぎ映像乱れを抑えることができる。

フロント動作の操作信号が許容判定閾値未満の場合（Ｓ７４／Ｎｏ）は接続状態を維持し、フロント動作が継続している間は（Ｓ７６／Ｎｏ）、ステップＳ７４にて操作信号と許容判定閾値との比較処理を続ける。

操縦者がフロント動作を終了する、すなわち遠隔操縦用コントローラ４の操作レバー４１及び操作レバー４２を初期の位置に戻すと（Ｓ７６／Ｙｅｓ）、遠隔操縦用コントローラ４はフロント動作の操作信号の出力を止める。接続切断制御装置３３は、フロント動作の操作信号の入力が止まったことを検知し、第三の接続切断部材３１ｃに対する切断信号の出力を停止し、第三のエンコーダ２２ｃとネットワークＩ／Ｆ６２とを接続状態に復帰させる（Ｓ７７）。これにより後方カメラ２１ｃの映像通信信号が、ネットワークＩ／Ｆ６２を介して通信回線６に出力され、後方モニタ５１ｃに後方カメラ２１ｃが撮影した映像が表示される。

上記のように本実施形態では操縦者が移動式建設機械（本実施形態では油圧ショベルに相当する）の遠隔操縦において動作中見る必要がない映像通信信号の通信を遮断することにより、操縦者に必要最小限の情報を提供するとともに通信回線を流れる映像通信信号のデータ量の総量を削減し、映像データの欠落を防ぎ映像乱れを抑えることができる。

上記説明では移動式建設機械に設置するカメラの数及び映像通信信号の伝送経路を４つとしたが、作業現場環境、作業内容によってカメラの数及び伝送経路の数を増減させてもよい。また、カメラの設置位置も本実施形態に限らず作業現場環境、作業内容によって他の場所に設置してもよい。

また、上記説明では遠隔操縦用コントローラの操作レバーと走行レバーの操作に対応する移動式建設機械の動作の一例を示したが、他の対応する動作に変更してもよい。

上記実施形態ではステップＳ６４、Ｓ６９、Ｓ７４において、操作信号と各動作に応じて定められた許容判定閾値との比較処理を行ったが、この比較処理は必須ではなく、操作信号を検知すると直ちに切断処理を行うように構成してもよい。

また、本実施形態ではエンコーダとネットワークＩ／Ｆとの間に接続切断部材を設置したが設置位置はこれに限らず、エンコーダからデコーダまでの映像信号の伝送経路上の任意の位置に接続切断部材を設置し上記と同様に接続切断部材を動作させることで、建設機械の駆動方向の周辺監視画像のみを表示器に表示し、駆動方向とは異なる方向の周辺監視映像の映像信号が通信回線に出力されないように構成してもよい。

１ 撮影システム
１０ 映像伝送システム
２ 移動式建設機械
２１ カメラ
２２ エンコーダ
３ 操作室
３１ 接続切断部材
３２ 閾値記憶部
３３ 接続切断制御装置
３４ 操作レバー検知部
４ 遠隔操縦用コントローラ
４１、４２ 操作レバー
４３、４４ 走行レバー
４５ 禁止指示器
５１ モニタ
５２ デコーダ

Claims (2)

1. アクチュエータを有する建設機械に搭載された周囲監視映像を撮影するカメラと、前記建設機械を遠隔操縦する操作器と、前記周囲監視映像を表示する表示器とをネットワークを介して通信接続し、前記表示器に前記周囲監視映像を伝送する遠隔操縦用建設機械の映像伝送システムにおいて、
   前記ネットワーク上に配置され、前記カメラが撮影した前記周囲監視映像の映像信号を圧縮符号に変換出力するエンコーダと、
   前記ネットワーク上に配置され、前記エンコーダから入力した圧縮符号変換された映像信号を伸長復号し出力するデコーダと、
   前記エンコーダと前記デコーダとの間に配置され、前記エンコーダと前記デコーダとの間を接続状態又は切断状態に切り替える接続切断部材と、
   前記操作器から入力され、前記アクチュエータの目標速度に相当する操作信号に基づいて、前記接続切断部材を動作させる制御信号を出力する接続切断制御装置と、
   前記エンコーダと前記デコーダとの間の接続を許容するかどうかを判定するため、前記操作信号と比較される許容判定閾値を記憶する閾値記憶部と、を備え、
   前記表示器は複数あり、
   前記接続切断制御装置は、前記操作信号が前記許容判定閾値以上の場合、前記表示器の内、前記操作信号により前記建設機械が駆動する方向にある前記周囲監視映像を映す表示器が接続された前記エンコーダと前記デコーダとの間のみを接続する制御を行う、
   ことを特徴とする遠隔操縦用建設機械の映像伝送システム。
2. 請求項１に記載の遠隔操縦用建設機械の映像伝送システムにおいて、
   前記接続切断部材が前記エンコーダと前記デコーダとの間の接続を切断する動作を禁止する指示信号を出力する禁止指示装置を備える、
   ことを特徴とする遠隔操縦用建設機械の映像伝送システム。