JP6904170B2 - 遠隔操作システムの停止装置 - Google Patents

Description

本開示は、遠隔操作システムの停止装置に関する。

例えば建設機械などを遠隔操作することが可能な遠隔操作システムがある（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の遠隔操作システムは、建設機械を操作する操作手段（例えば操作レバー）と、操作手段を駆動する操作駆動手段と、操作指令情報に基づいて操作駆動手段を制御する制御部と、を備える。

特開平１１−３５０５３５号公報

遠隔操作システムは、操作駆動手段に連結されて操作部材を保持する保持部を備えている。遠隔操作システムでは、保持部を操作部材から取り外すことで、操作部材に駆動力が作用しない状態として、操作部材を中立位置に復帰させて、操作対象の機械を非常停止させることができる。しかしながら、操作対象の機械を再度、操作する場合には、保持部を操作部材に再装着する必要がある。本開示は、非常停止後、対象の機械を再度操作する際に、保持部を操作部材に再装着することが可能な遠隔操作システムの停止装置を提供することを目的とする。

本開示の遠隔操作システムの停止装置は、操作部材を着脱可能に保持する保持部と、操作部材に装着されている保持部を、操作部材から取外す保持部取外機構と、操作部材から保持部が取り外されて中立位置に復帰した操作部材に、保持部を移動して装着する保持部装着機構と、を備える。

この遠隔操作システムの停止装置では、操作部材から保持部が取り外された後に、操作部材が中立位置に復帰するので、操作対象の機械を直ちに停止させることができる。なお、操作部材の中立位置とは、操作部材による入力値が０となる位置であり、停止を指示する位置である。また、この遠隔操作システムの停止装置は、中立位置に復帰した操作部材に保持部を移動して装着する保持部装着機構を備えているので、操作対象の機械を停止させた後、中立位置に存在する操作部材に対して、保持部を装着することができる。

また、保持部取外機構は、操作部材から遠ざかる方向に保持部を引っ張る引張部材を備える構成でもよい。これにより、保持部を引っ張ることで、保持部を操作部材から遠ざけて取り外すことができる。また、保持部装着機構は、保持部に連結された紐状部材と、紐状部材を巻き取り可能なリール部と、を備える構成でもよい。これにより、リール部によって紐状部材を巻き取り、当該紐状部材に連結された保持部を操作部材に引き寄せて再装着することができる。

また、保持部は、操作部材の端部に嵌まるカップ部を備える構成でもよい。これにより、操作部材に嵌まっているカップ部を引っ張るだけで、カップ部を操作部材から取り外して、操作対象の機械を停止させることができる。また、操作部材の端部にカップ部を被せることで、カップ部を操作部材に装着することができる。また、カップ部の開口部の周縁には、操作部材の端部に当接して、カップ部を案内するガイド形状であるコーン部が設けられている構成でもよい。これにより、カップ部を操作部材に装着する際に、コーン部が操作部材の端部に当たり、操作部材の端部がカップ部の中央部に配置されるように、カップ部が案内される。その結果、カップ部が操作部材の端部に嵌まり易くなる。

また、操作部材は、第１方向に延在する棒状部を含み、保持部は、第１方向に交差する第２方向から棒状部に嵌まるＵ字状の把持部を含み、保持部取外機構は、把持部を第２方向に移動させて棒状部から離間させる構成でもよい。これにより、操作部材の棒状部が延在する第１方向と交差する第２方向に把持部を移動させることで、把持部を操作部材から取り外すことができる。また、把持部を棒状部材に装着する際には、把持部を第２方向に移動させて、棒状部に嵌めることができる。

本開示によれば、非常停止後、対象の機械を再度操作する際に、保持部を操作部材に再装着することができる。

本開示の遠隔操作システムが適用される建設機械を示す側面図である。 図１に示す建設機械の操縦席を示す正面図である。 図２に示す操縦席の側面図である。 図２に示す操縦席の平面図である。 図５（ａ）は、作業レバーの前後方向における動きを示す側面図である。図５（ｂ）は、作業レバーの左右方向における動きを示す正面図である。 走行レバーの前後方向における動きを示す側面図である。 本開示の遠隔操作システムを示すブロック構成図である。 作業レバーを駆動する駆動ユニットを示す側面図である。 図８に示す駆動ユニットの平面図である。 走行レバーを駆動する駆動ユニットを示す側面図である。 図１０に示す駆動ユニットの動きを示す平面図である。 図８に示す駆動ユニットの動きを示す側面図である。

以下、本開示の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

まず、図１を参照して、遠隔操作システム（遠隔操作装置）１が適用される建設機械２について説明する。建設機械２は、例えばバックホウである。建設機械２は、建設機械２を走行させる走行体３と、走行体３の上部に設けられ旋回可能な旋回体４と、旋回体４に取り付けられた作業部５と、を備える。作業部５は、ブーム６、アーム７及びバケット８を含む。なお、建設機械２は、バックホウに限定されず、例えば、ブルドーザ、クレーン、クローラダンプなどその他の建設機械でもよい。また、遠隔操作システム１が適用される作業機械は、建設機械に限定されず、農業機械、搬送機械、作業用の車両などその他の作業機械でもよい。

旋回体４は操縦席９を含み、操縦席９には後述する操作レバー（操作部材）１０が設けられている。旋回体４には、エンジン、発電機、バッテリ、油圧ポンプ等が搭載されている。また、各図において直交する３方向を前後方向Ｘ、左右方向Ｙ、上下方向Ｚとして図示している。前後方向Ｘ、左右方向Ｙ、上下方向Ｚは、操縦席９を基準とする。 走行体３は、左クローラ３ａ及び右クローラ３ｂを備える。建設機械２は、左クローラ３ａ及び右クローラ３ｂの回転方向を操作して、走行体３の前進、後退、方向転換を行うことができる。旋回体４は、走行体３に対して、上下方向Ｚに延在する回転軸線回りに回転可能となっている。建設機械２は、旋回体４を右旋回及び左旋回させることができる。

ブーム６は、旋回体４の前方に取り付けられ、左右方向Ｙに延在する回転軸線回りに揺動可能となっている。ブーム６の基端部６ａは、旋回体４に連結されている。旋回体４には、ブーム６を揺動させるための油圧シリンダ（不図示）が設けられている。建設機械２は、油圧シリンダを駆動して、ブーム６を揺動させることで、ブーム６の先端部６ｂを上げ下げすることができる。アーム７は、ブーム６に取り付けられ、左右方向Ｙに延在する回転軸線回りに揺動可能となっている。アーム７の基端部７ａは、ブーム６の先端部６ｂに連結されている。ブーム６には、アーム７を揺動させるための油圧シリンダ１１が設けられている。建設機械２は、油圧シリンダ１１を駆動して、アーム７を揺動させることで、アーム７を伸ばし、かき込むことができる。アーム７を伸ばすとは、アーム７の先端部７ｂを操縦席９から離す方向の動きである。アーム７をかき込むとは、アーム７の先端部７ｂを操縦席９に近づける方向の動きである。

バケット８は、アーム７に取り付けられ、左右方向Ｙに延在する回転軸線回りに揺動可能となっている。バケット８の基部８ａは、アーム７の先端部７ｂに連結されている。アーム７には、バケット８を揺動させるための油圧シリンダ１２が設けられている。建設機械２は、油圧シリンダ１２を駆動して、バケット８を揺動させることで、バケット８によるかき込み動作を行うことができ、バケット８内の対象物を投下する（ダンプする）動作を行うことができる。バケット８によるかき込みとは、バケット８の先端部８ｂを操縦席９に近づける方向の動きである。バケット８内の対象物を投下する動きは、バケット８の先端部８ｂを操縦席９から離す方向の動きである。

図２〜図４に示される操縦席９は、建設機械２を操縦する操縦者が着席可能な座席である。操縦席９は、シート１３、背もたれ１４及び左右の肘掛け部１５，１６を備える。また、操縦席９の周囲には、建設機械２を操縦するための複数の操作レバー１０が設けられている。複数の操作レバー１０としては、左作業レバー１７、右作業レバー１８、左走行レバー１９及び右走行レバー２０がある。なお、以下の説明において、左作業レバー１７、右作業レバー１８、左走行レバー１９及び右走行レバー２０を区別しない場合には、操作レバー１０と記載する。

左作業レバー１７は、例えば左側の肘掛け部１５の前側の天面１５ａに設けられている。左作業レバー１７は、図２、図３及び図５に示されるように、上下方向Ｚに延在し、中立点（中立位置）において、上端部１７ａがやや前方に傾いて配置されている（図５（ａ）参照）。前後方向Ｘから見た場合には、左作業レバー１７は、中立点において、上下方向Ｚに沿って直立している（所定の面に対して直立している）（図５（ｂ）参照）。なお、中立点とは、操作レバー１０による入力値が０となる位置であり、停止を指示する位置である。中立点において、操作レバー１０は、上下方向Ｚに沿って直立している状態でもよく、後方に傾斜している状態でもよい。また、前後方向Ｘから見た場合に、操作レバー１０は、中立点において、例えばシート１３側に傾いていてもよい。図５（ａ）及び図５（ｂ）では、実線で示された状態が中立点の左作業レバー１７を示している。左作業レバー１７は、下端部１７ｂを基点として揺動可能である。左作業レバー１７の上端部１７ａは、前後方向Ｘ及び左右方向に移動可能となっている。左作業レバー１７は、旋回体４を旋回させる操作に利用されると共に、アーム７を伸ばしたり、かき込んだりする操作に利用される。

操縦者は、左作業レバー１７を前後方向Ｘに操作することで、アーム７を操作することができる。具体的には、左作業レバー１７の上端部１７ａを前方に移動させると、アーム７が伸ばされ、左作業レバー１７の上端部１７ａを後方に移動させると、アーム７の先端部７ｂが操縦席９側に接近してかき込まれる。操縦者は、左作業レバー１７を左右方向Ｙに操作することで、旋回体４を操作することができる。具体的には、左作業レバー１７の上端部１７ａを左側に移動させると、旋回体４を左旋回させて、アーム７を左側に移動させることができ、左作業レバー１７の上端部１７ａを右側に移動させると、旋回体４を右旋回させて、アーム７を右側に移動させることができる。

右作業レバー１８は、例えば右側の肘掛け部１６の前側の天面１６ａに設けられている。右作業レバー１８は、上下方向Ｚに延在し、中立点において、上端部１８ａがやや前方に傾いて配置されている。前後方向Ｘから見た場合には、右作業レバー１８は、中立点において、上下方向Ｚに沿って直立している。図５（ａ）及び図５（ｂ）では、実線で示された状態が中立点の右作業レバー１８を示している。右作業レバー１８は、下端部１８ｂを基点として揺動可能である。右作業レバー１８の上端部１８ａは、前後方向Ｘ及び左右方向Ｙに移動可能となっている。右作業レバー１８は、ブーム６を上げ下げする操作に利用されると共に、バケット８の操作に利用される。

操縦者は、右作業レバー１８を前後方向Ｘに操作することで、ブーム６を操作することができる。具体的には、右作業レバー１８の上端部１８ａを前方に移動させると、ブーム６の先端部６ｂを下げることができ、右作業レバー１８の上端部１８ａを後方に移動させると、ブーム６の先端部７ｂを上げることができる。操縦者は、右作業レバー１８を左右方向Ｙに操作することで、バケット８を操作することができる。具体的には、右作業レバー１８の上端部１８ａを左側に移動させると、バケット８によるかき込み動作を行うことができ、右作業レバー１８の上端部１８ａを右側に移動させると、バケット８内の対象物を投下させる動作を行うことができる。

左走行レバー１９は、例えば操縦席９の前方かつ中央より左側に配置されている。左走行レバー１９は、操縦席９の前方の床面２１から上方に伸びている。左走行レバー１９は、図３、図４及び図６に示されるように、床面２１から前方に伸びる基部２２と、基部２２の先端２２ａから上方に伸びるレバー本体（棒状部）２３と、を備える。基部２２には、左ペダル２４が連結されている。レバー本体２３は、斜め後方に傾斜するように伸びている。左走行レバー１９は、中立点において、例えばレバー本体２３の上端部２３ａが下端部２３ｂよりも後方に配置されている。また、レバー本体２３の上端部２３ａには、左側に張り出すグリップ１９ａが設けられている。操縦者は、例えばグリップ１９ａ又は左ペダル２４を操作することで、左走行レバー１９を操作することができる。

図６では、実線で示された状態が中立点の左走行レバー１９である。左走行レバー１９は、下端部１９ｂを基点として揺動可能である。左走行レバー１９の上端部のグリップ１９ａは、前後方向Ｘに移動可能となっている。左走行レバー１９は、左クローラ３ａの回転操作の指示に利用される。操縦者は、左走行レバー１９を前後方向Ｘに操作することで、左クローラ３ａの回転方向を操作することができる。具体的には、左走行レバー１９のグリップ１９ａを前方に移動させると、左クローラ３ａが前進する方向に回転し、左走行レバー１９のグリップ１９ａを後方に移動させると、左クローラ３ａが後退する方向に回転する。左走行レバー１９を中立点に配置すると、左クローラ３ａの回転を停止させることができる。

右走行レバー２０は、例えば操縦席９の前方かつ中央より右側に配置されている。右走行レバー２０は、操縦席９の前方の床面２１から上方に伸びている。右走行レバー２０は、床面２１から前方に伸びる基部２５と、基部２５の先端部２５ａから上方に伸びるレバー本体（棒状部）２６と、を備える。基部２５には、右ペダル２７が連結されている。レバー本体２６は、斜め後方に傾斜するように伸びている。右走行レバー２０は、中立点において、例えばレバー本体２６の上端部２６ａが下端部２６ｂよりも後方に配置されている。また、レバー本体２６の上端部２６ａには、右側に張り出すグリップ２０ａが設けられている。操縦者は、例えばグリップ２０ａ又は右ペダル２７を操作することで、右走行レバー２０を操作することができる。

次に、建設機械２を遠隔操作する遠隔操作システム１について説明する。遠隔操作システム１は、図７に示されるように、各種操作レバー１０を操作する複数の駆動ユニット３１〜３４と、複数の駆動ユニット３１〜３４を制御する制御ユニット３５と、制御ユニット３５に指令信号を送信する操作ユニット３６とを備える。駆動ユニット３１〜３４は、操縦席９の近傍に配置されて、操作レバー１０を操作するものである。なお、図２〜図４では、駆動ユニット３１〜３４が設置される前の状態を示している。駆動ユニット３１〜３４としては、左作業レバー１７を操作する駆動ユニット３１と、右作業レバー１８を操作する駆動ユニット３２と、左走行レバー１９を操作する駆動ユニット３３と、右走行レバー２０を操作する駆動ユニット３４とがある。左作業レバー１７を操作する駆動ユニット３１は、図８及び図９に示されるように、左作業レバー１７を保持する保持部３７と、保持部３７に連結された動力伝達部材３８と、動力伝達部材３８をその長手方向に駆動する第１電動アクチュエータ３９と、動力伝達部材３８を揺動させる第２電動アクチュエータ４０と、を備える。

保持部３７は、例えばカップ部を含み、左作業レバー１７を保持する。カップ部は、円筒体３７ａと、底部３７ｂとを備える。円筒体３７ａの内径は、左作業レバー１７の外径に対応している。円筒体３７ａは、左作業レバー１７の上端部１７ａを挿入可能な大きさを有する。底部３７ｂは、円盤状を成し円筒体３７ａの一方の端部を覆うように形成されている。保持部３７は、動力伝達部材３８の先端部３８ａに連結されている。動力伝達部材３８は、例えば棒状を成し、左作業レバー１７が中立点にある状態において、前後方向Ｘに延在している。また、円筒体３７ａの開口部の周縁には、コーン部（ガイド形状）３７ｃが設けられている。コーン部３７ｃは、下方に向かうにつれて、内径が大きくなっている筒体である。コーン部３７ｃの下端部の内径は、円筒体３７ａの内径より大きい。

動力伝達部材３８の後端部３８ｂは、第１電動アクチュエータ３９に接続されている。第１電動アクチュエータ３９は、ボールねじ部４１と、第１電動モータ４２とを備える。ボールねじ部４１は、動力伝達部材３８の長手方向に沿って延在している。ボールねじ部４１は、動力伝達部材３８をその長手方向に移動させる。例えば、動力伝達部材３８が、前後方向Ｘに沿って延在している場合には、動力伝達部材３８は、前後方向Ｘに移動可能であり、左作業レバー１７の上端部１７ａを前後方向Ｘに移動させる。

第１電動モータ４２は、例えばステッピングモータである。第１電動モータ４２の出力軸は、ボールねじ部４１に連結され、第１電動モータ４２の出力は、ボールねじ部４１に伝達される。これにより、ボールねじ部４１を駆動することができる。第１電動モータ４２の出力をボールねじ部４１に伝達する伝達機構としては、例えば、歯車、ラック、ベルト等を用いることができる。

第２電動アクチュエータ４０は、第２電動モータ４３と、回転支持部４４と、を備える。第２電動モータ４３は、例えばステッピングモータである。第２電動モータ４３の出力軸４３ａは、例えば上下方向Ｚに沿って延在している。回転支持部４４は、ボールねじ部４１を回転可能に支持している。回転支持部４４は、第２電動モータ４３の出力軸４３ａに連結されて、出力軸４３ａ回りに回転する。これにより、ボールねじ部４１を上下方向Ｚに延在する回転軸線回りに回転させて、左作業レバー１７の上端部１７ａを左右方向Ｙに移動させることができる。また、回転支持部４４は、左右方向Ｙに延在する支持ピン４４ａを備えている。この支持ピン４４ａは、ボールねじ部４１に連結されている。これにより、ボールねじ部４１は左右方向Ｙに延在する支持ピン４４ａ回りに揺動可能となっている（図１２参照）。

また、駆動ユニット３１は、当該駆動ユニット３１を操縦席９に対して固定する固定支持部４５を備える。固定支持部４５は、例えば箱形を成している。固定支持部４５の底板４５ａは、例えば左側の肘掛け部１５の天面１５ａに着脱可能に固定されている。底板４５ａは、例えばクランプ部材、ボルトナット等を用いて肘掛け部１５に固定されている。また、固定支持部４５の天板４５ｂには、第２電動モータ４３が固定されている。第２電動モータ４３の出力軸４３ａは、固定支持部４５の天板４５ｂを貫通し、固定支持部４５の内部に配置された回転支持部４４に連結されている。右作業レバー１８を操作する駆動ユニット３２は、左作業レバー１７を駆動ユニット３１と同様の構成であるため、ここでの説明は省略する。左走行レバー１９を操作する駆動ユニット３３は、図１０に示されるように、左走行レバー１９を保持する保持部４６と、保持部４６に連結された動力伝達部材４７と、動力伝達部材４７をその長手方向に駆動する第１電動アクチュエータ４８と、を備える。

保持部４６は、例えばＵ字状の把持部を含み、左走行レバー１９を保持する。保持部４６は、図１１に示されるように、左走行レバー１９が延在する方向から見て、Ｕ字状を成している。図１１では、中立点に存在する左走行レバー１９を保持する保持部４６、動力伝達部材４７及びボールねじ部４９を実線で示している。保持部４６は、動力伝達部材４７の先端部４７ａに連結されている。保持部４６は、動力伝達部材４７が延在する方向において、左走行レバー１９を両側から挟んで保持する一対の把持片４６ａ，４６ｂを備える。一対の把持片４６ａ，４６ｂは、例えば棒状を成し、左右方向Ｙに延在し、前後方向Ｘに対向して配置されている。一対の把持片４６ａ，４６ｂを連結する連結片４６ｃは、左右方向Ｙにおいて外側（図示左側）に配置されている。把持片４６ａ，４６ｂの先端部同士は、連結されていない。保持部４６は、動力伝達部材４７の先端部４７ａに連結されている。動力伝達部材４７は、例えば棒状を成している。動力伝達部材４７は、左右方向Ｙから見て斜め下方に向かって延在している。

動力伝達部材４７の後端部４７ｂは、第１電動アクチュエータ４８に接続されている。第１電動アクチュエータ４８は、ボールねじ部４９と、第１電動モータ５０とを備える。ボールねじ部４９は、動力伝達部材４７の長手方向に沿って延在している。ボールねじ部４９は、動力伝達部材４７をその長手方向に移動させる。例えば、動力伝達部材４７が、前方に張り出すことで、左走行レバー１９の上端部のグリップ１９ａを前方に移動させ、動力伝達部材４７が、後退することで、左走行レバー１９のグリップ１９ａを後方に移動させる。

第１電動モータ５０は、例えばステッピングモータである。第１電動モータ５０の出力軸は、ボールねじ部４９に連結され、第１電動モータ５０の出力は、ボールねじ部４９に伝達される。これにより、ボールねじ部４９を駆動することができる。第１電動モータ５０の出力をボールねじ部４９に伝達する伝達機構としては、例えば、歯車、ラック、ベルト等を用いることができる。

また、駆動ユニット３３は、当該駆動ユニット３３を操縦席９の前方の床面２１に対して固定する固定支持部５１を備える。固定支持部５１は、床面から上方に張り出すように配置されている。固定支持部５１の上端部５１ａにボールねじ部４９の後端部４９ａが連結されている。ボールねじ部４９は、固定支持部５１に支持されて、Ｙ軸方向に延在する回転軸線回りに揺動可能となっている。例えば、動力伝達部材４７の伸長量（ストローク）に応じて、姿勢が変化する。また、固定支持部５１の上端部５１ａは、上下方向Ｚに延在する回転軸線回りに回転可能となっている。右走行レバー２０を操作する駆動ユニット３４は、左走行レバー１９を操作する駆動ユニット３３と同様の構成であるため、ここでの説明は省略する。

ここで、遠隔操作システム１は、図８、図１１及び図１２に示されるように、建設機械２における操作を停止する停止装置６１〜６４を備えている。停止装置６１〜６４は、例えば、駆動ユニット３１〜３４が作動しなくなった場合に、操作レバー１０の操作を停止し、操作レバー１０を中立点に復帰させて、建設機械２を停止させる。停止装置６０は、各操作レバー１０の操作をそれぞれ停止することができ、各操作レバー１０の操作に基づく建設機械２の動作を停止することができる。詳しくは後述する。

次に図７を参照して制御ユニット３５について説明する。制御ユニット３５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、およびＲＡＭ(Random Access Memory)等のハードウェアと、ＲＯＭに記憶されたプログラム等のソフトウェアとから構成されたコンピュータである。制御ユニット３５は、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などを含む。制御ユニット３５は、制御部５２と、位置検出部５３と、停止装置制御部５４と、通信部５５とを備える。停止装置制御部５４は、非常停止判定部５６と、非常停止要求部５７と、復帰要求部５８とを備える。停止装置制御部５４は、停止装置６１〜６４の制御を司る。停止装置制御部５４については後述する。制御部５２は、操作ユニット３６から送信された指令信号に基づいて、第１電動モータ４２，５０及び第２電動モータ４３を制御する。制御部５２は、第１電動モータ４２，５０及び第２電動モータ４３のトルク制御を行い、第１電動アクチュエータ３９，４８及び第２電動アクチュエータ４０を駆動して、各種操作レバー１０を各々操作可能である。

位置検出部５３は、各種操作レバー１０の位置を検出する。位置検出部５３は、第１電動モータ４２，５０及び第２電動モータ４３に取り付けられたエンコーダからの信号を受信して、第１電動モータ４２，５０及び第２電動モータ４３の出力軸の回転位置を検出することができる。位置検出部５３は、出力軸の回転位置に基づいて、動力伝達部材３８，４７の伸長量及び揺動角を演算し、操作レバー１０における位置を検出することができる。操作レバー１０の位置とは、例えば、操作レバー１０の上端部の位置でもよく、保持部３７，４６の位置でもよく、その他の位置でもよい。位置検出部５３は、例えば中立点を基準とし、中立点からの操作レバー１０の上端部の位置を検出することができる。具体的には、位置検出部５３は、第１電動モータ４２のエンコーダから出力された信号を検出して、動力伝達部材３８の伸長量を演算することができる。また、位置検出部５３は、第２電動モータ４３のエンコーダから出力された信号を検出して、動力伝達部材４７の揺動角を演算することができる。また、位置検出部は、第１電動モータ５０のエンコーダから出力された信号を検出して、動力伝達部材４７の伸長量を演算することができる。通信部５５は、操作ユニット３６と無線通信を行い、操作ユニット３６から送信された指令信号を受信する。

操作ユニット３６は、リモートコントローラであり、使用者が操作入力可能なレバー等が設けられている。操作ユニット３６には、例えば、左作業レバー１７に対応するレバー、右作業レバー１８に対応するレバー、左走行レバー１９に対応するレバー、右走行レバー２０に対応するレバーがそれぞれ設けられている。

次に、遠隔操作システム１の停止装置６１〜６４について説明する。停止装置６１〜６４としては、左作業レバー１７の操作を停止する停止装置６１と、右作業レバー１８の操作を停止する停止装置６２と、左走行レバー１９の操作を停止する停止装置６３と、右走行レバー２０の操作を停止する停止装置６４とがある。左作業レバー１７の操作を停止する停止装置６１は、図８及び図１２に示されるように、左作業レバー１７を着脱可能に保持する上記の保持部３７と、左作業レバー１７に装着されている保持部３７を、左作業レバー１７から取外す保持部取外機構６５と、左作業レバー１７から保持部３７が取り外された後に、左作業レバー１７を中立点に復帰させる復帰機構６６（図５参照）と、中立点に復帰した左作業レバー１７に、保持部３７を装着する保持部装着機構６７と、を備える。

保持部取外機構６５は、左作業レバー１７から遠ざかる方向に保持部３７を引っ張る引張部材６８を備えている。保持部取外機構６５は、保持部３７を上方に引っ張る引張部材６８を備える。引張部材６８は、例えば引張コイルバネを含む。引張部材６８は、引張コイルバネに限定されず、その他のバネ部材、弾性部材等を備えるものでもよい。引張部材６８は、例えば上下方向Ｚに延在している。引張部材６８の下端部６８ａは、保持部３７に連結され、引張部材６８の上端部６８ｂは、固定部６９に連結されている。固定部６９は、例えば、操縦室の天井に設けられている。固定部６９は操縦室の天井に設けられているものに限定されず、操縦席９の周囲に設けられたフレーム等でもよい。また、固定部６９は、例えば、中立点に存在する左作業レバー１７の上方に配置されている。

復帰機構６６は、図５に示されるように、左作業レバー１７の下端部１７ｂに連結された複数のバネ部材６６ａ，６６ｂを含む。複数のバネ部材６６ａは、左作業レバー１７を挟んで前後方向Ｘの両側に２個設けられている。また、複数のバネ部材６６ｂは、左作業レバー１７を挟んで左右方向Ｙの両側に２個設けられている。左作業レバー１７は、複数のバネ部材６６ａ，６６ｂによって、前後方向Ｘの両側から引っ張られると共に左右方向Ｙの両側から引っ張られ、中立点に配置されるようになっている。操縦者による力が作用していない状態であり、且つ、駆動ユニット３１による力が作用していない状態において、左作業レバー１７は中立点に配置される。なお、復帰機構６６は、バネ部材６６ａ，６６ｂを備えるものに限定されず、例えば、その他のアクチュエータ（例えば油圧シリンダ、電動モータ）、動力伝達部材（例えばワイヤー部材）等を備えるものでもよい。

保持部装着機構６７は、図８及び図１２に示されるように、保持部３７に連結されたワイヤー部材（紐状部材）７０と、ワイヤー部材７０を巻き取り可能な電動リール７１と、を備える。ワイヤー部材７０は、上下方向Ｚに延在し、ワイヤー部材７０の上端部７０ａは、保持部３７に連結され、ワイヤー部材７０の下端部７０ｂは、電動リール７１に連結されている。ワイヤー部材７０の上端部７０ａは、例えば保持部３７のコーン部３７ｃの下端部に連結されている。

電動リール７１は、ワイヤー部材７０を巻き取るリール部７２と、リール部７２を回転駆動する第３電動モータ７３と、を備える。リール部７２は、回転軸線回りに回転可能な円筒体を備え、この円筒体の外周面にワイヤー部材７０が巻き付けられる。第３電動モータ７３は、例えばステッピングモータである。第３電動モータ７３では、出力軸の回転角度及び停止位置が制御される。第３電動モータ７３の出力軸は、リール部７２に連結され、第３電動モータ７３の出力は、リール部７２に伝達される。電動リール７１は、左作業レバー１７に装着された状態の保持部３７より下方に配置されている。電動リール７１は、例えば、肘掛け部１６に取り付けられている。なお、電動リール７１は、操縦席９の床面２１等、その他の物に対して取り付けられていてもよい。

保持部３７が左作業レバー１７に装着されている状態において、電動リール７１がワイヤー部材７０を巻き取ることで、ワイヤー部材７０に張力を発生させつつ、保持部３７が左作業レバー１７から外れないようにすることができる。また、電動リール７１による巻き取りを解除して、リール部７２が回転可能な状態とすることで、ワイヤー部材７０はリール部７２から繰り出され、保持部３７は引張部材によって引き上げられる。これにより、図１２に示されるように、保持部３７が左作業レバー１７から外れるので、左作業レバー１７が中立点に復帰して、左作業レバー１７の操作に基づく建設機械２の動作が停止する。ここでは、アーム７の動作が停止される。

また、保持部３７が左作業レバー１７から外れており、保持部３７が左作業レバー１７の上方に配置された状態であり、左作業レバー１７が中立点に配置されている状態において、電動リール７１によるワイヤー部材７０を巻き取ることにより、保持部３７を引き下げて、左作業レバー１７に装着することができる。保持部装着機構６７は、中立点の左作業レバー１７に対応する位置に保持部３７を戻し、カップ状の保持部３７を左作業レバー１７の上端部１７ａに被せることができる。また、保持部３７の下端部には、コーン部３７ｃが形成されて、開口部が大きくなっているので、このコーン部３７ｃに左作業レバー１７の上端部１７ａが当たり、円筒体３７ａの中心と左作業レバー１７の上端部１７ａの中心とが接近するように保持部３７が好適に案内される。これにより、保持部３７は左作業レバー１７の上端部１７ａに嵌まる。右作業レバー１８の操作を停止する停止装置６２は、左作業レバー１７の操作を停止する停止装置６１と同様の構成であるため、ここでの説明は省略する。

次に、左走行レバー１９の操作を停止する停止装置６３について説明する。停止装置６３は、図１１に示されるように、左走行レバー１９を着脱可能に保持する上記の保持部４６と、左走行レバー１９に装着されている保持部４６を、左走行レバー１９から取外す保持部取外機構７４と、左走行レバー１９から保持部４６が取り外された後に、左走行レバー１９を中立点に復帰させる復帰機構（不図示）と、中立点に復帰した左走行レバー１９に、保持部４６を装着する保持部装着機構７５と、を備える。

保持部取外機構７４は、左走行レバー１９から遠ざかる方向に保持部４６を引っ張るワイヤー部材（引張部材）７６と、ワイヤー部材７６を巻き取る電動リール７７と、を備えている。ワイヤー部材７６は、保持部４６を側方（左側）に引っ張る紐状の引張部材である。ワイヤー部材７６は、例えば左右方向Ｙに延在している。ワイヤー部材７６の長手方向の一方の端部である第１端部７６ａは、保持部４６に連結されている。ワイヤー部材７６の長手方向の他方の端部である第２端部７６ｂは、電動リール７７に連結されている。

電動リール７７は、ワイヤー部材７６を巻き取るリール部７８と、リール部７８を回転駆動する第４電動モータ７９と、を備える。リール部７８は、回転軸線回りに回転可能な円筒体を備え、この円筒体の外周面にワイヤー部材７６が巻き付けられる。第４電動モータ７９は、例えばステッピングモータである。第４電動モータ７９では、出力軸の回転角度及び停止位置が制御される。第４電動モータ７９の出力軸は、リール部７８に連結され、第４電動モータ７９の出力は、リール部７８に伝達される。電動リール７７は、左走行レバー１９に装着された状態の保持部４６より左側の側方に配置されている。電動リール７７は、例えば、操縦室のフレーム等に取り付けられている。電動リール７７は、例えば、操縦室の床面等、その他の物に対して取り付けられていてもよい。

復帰機構は、左走行レバー１９の下端部１９ｂに連結されたバネ部材（不図示）を含み、左走行レバー１９は、バネ部材によって引っ張られ、中立点に配置される。操縦者による力が作用していない状態であり、且つ、第１電動アクチュエータ４８による力が作用していない状態において、左走行レバー１９は中立点に配置される。なお、復帰機構は、バネ部材を備えるもの限定されず、例えば、その他のアクチュエータ（例えば油圧シリンダ、電動モータ）、動力伝達部材（例えばワイヤー部材）等を備えるものでもよい。

保持部装着機構７５は、図１１に示されるように、ボールねじ部４９に連結されたバネ部材８０を備える。バネ部材８０は、左右方向Ｙに延在している。バネ部材８０の長手方向の一方の端部であるの第１端部８０ａは、ボールねじ部４９に連結され、他方の端部である第２端部８０ｂは、固定部８１に連結されている。固定部８１は、例えば床面２１に対して取り付けられている。固定部８１は、左右方向Ｙにおいてボールねじ部４９より右側に配置されている。例えば、固定部８１は、左右方向Ｙにおいて隣り合う右走行レバー２０を駆動するボールねじ部４９に設けられていてもよい。

停止装置６３では、保持部４６が左走行レバー１９に装着されている状態において、バネ部材８０がボールねじ部４９を右側に引っ張ることで、保持部４６が左側に移動することが防止される。保持部４６が左走行レバー１９に装着されている状態が維持される。

そして、電動リール７７がワイヤー部材７６を巻き取ることで、ワイヤー部材７６が保持部４６を引っ張り、保持部４６が左側に移動し、左走行レバー１９から離間する。これに伴い、動力伝達部材４７及びボールねじ部４９の先端部側が左側に移動する。これにより、保持部４６が左走行レバー１９から外れるので、左走行レバー１９が中立点に復帰して、左走行レバー１９の操作に基づく建設機械２の動作が停止する。すなわち、左クローラ３ａの回転が停止する。

また、保持部４６が左走行レバー１９から外れており、保持部４６が左走行レバー１９の側方に配置された状態であり、左走行レバー１９が中立点に配置されている状態において、電動リール７７によりワイヤー部材７６を繰り出すと共に、バネ部材８０によってボールねじ部４９が右側に引っ張られることにより、保持部４６が右側に移動して、左走行レバー１９に装着される。保持部装着機構７５は、中立点の左走行レバー１９に対応する位置に保持部４６を戻し、保持部４６を左走行レバー１９に嵌めることができる。右走行レバー２０の操作を停止する停止装置６４は、左走行レバー１９の操作を停止する停止装置６３と同様の構成であるため、ここでの説明は省略する。

次に、図７を参照して、停止装置６１〜６４の制御に利用される停止装置制御部５４について説明する。停止装置制御部５４は、上記の通り、非常停止判定部５６と、非常停止要求部５７と、復帰要求部５８とを備える。非常停止判定部５６は、建設機械２の動作について非常停止を行うか否かを判定する。非常停止判定部５６は、例えば、駆動ユニット３１〜３４の不具合を検出した場合に、非常停止を行うと判定する。例えば、電力供給が不可能となり、第１電動モータ４２，５０又は第２電動モータ４３が動作しない場合には、非常停止を行うと判定する。

非常停止要求部５７は、非常停止を行うと判定した場合に、操作レバー１０による操作を停止するための各種制御を行う。例えば、非常停止要求部５７は、第３電動モータ７３に指令信号を送信して、リール部７２の回転停止を解除して、リール部７２をフリーとして回転させる。例えば、第３電動モータ７３への電力供給を停止して、リール部７２の拘束を解除してもよい。また、非常停止要求部５７は、第４電動モータ７９に指令信号を送信して、リール部７８を回転させて、ワイヤー部材７６を巻き取り、保持部４６を取り外す。図１１では、保持部４６が外れた状態を仮想線で示している。

復帰要求部５８は、非常停止後において、保持部３７，４６を操作レバー１０に再装着させる制御を行う。例えば、復帰要求部５８は、第３電動モータ７３に指令信号を送信して、リール部７２を回転させて、ワイヤー部材７０を巻き取り、保持部３７を左作業レバー１７に装着する。また、復帰要求部５８は、第４電動モータ７９に指令信号を送信して、リール部７８による巻き取りを解除して、ワイヤー部材７６を繰り出し、保持部４６を右側に移動させて、保持部４６を左走行レバー１９に装着させる。

本実施形態の遠隔操作システム１の停止装置６１〜６４は、復帰機構６６を備えているので、操作レバー１０から保持部３７，４６が取り外された後に、操作レバー１０を中立点に復帰させることができる。操作レバー１０に対する保持部３７，４６の拘束が解除されて、操作レバー１０が中立点に復帰する。これにより、操作レバー１０による指示が０となるので、建設機械２の動作を停止することができる。また、停止装置６１〜６４は、保持部装着機構６７，７５を備えているので、建設機械２の動作を停止させた後、中立点に存在する操作レバー１０に対して、保持部３７，４６を移動して装着することができる。

保持部取外機構６５は、保持部３７を上方に引っ張る引張部材６８を備えているので、保持部３７を引っ張ることで、保持部３７を左作業レバー１７（または右作業レバー１８）から遠ざけて取り外すことができる。また、保持部取外機構７４は、保持部４６を側方に引っ張るワイヤー部材７６を備えているので、保持部４６を引っ張ることで、保持部４６を左走行レバー１９（または右走行レバー２０）から遠ざけて取り外すことができる。また、保持部装着機構６７は、保持部３７に連結されたワイヤー部材７０と、ワイヤー部材７０を巻き取り可能なリール部７２と、を備えているので、リール部７２によってワイヤー部材７０を巻き取り、当該ワイヤー部材７０に連結された保持部３７を中立点の左走行レバー１９に引き寄せて対応する位置に戻して再装着することができる。

また、保持部３７は、左作業レバー１７の上端部１７ａに嵌まる円筒体３７ａを含んでいるので、上端部１７ａに嵌まっている保持部３７を引っ張るだけで取り外すことができる。これにより、左作業レバー１７を中立点に復帰させて、建設機械２の動作を停止することができる。また、取り外された保持部３７を対応する位置に戻して中立点の左作業レバー１７の上端部１７ａに被せることで、保持部３７を上端部１７ａに装着することができる。そのため、保持部３７の取り付け、取り外しを容易に行うことができる。また、保持部３７には、コーン部３７ｃが設けられているので、保持部３７を左作業レバー１７に装着する際に、コーン部３７ｃが左作業レバー１７の上端部１７ａに当たり、左作業レバー１７の上端部１７ａが円筒体３７ａの中央部（開口部の径方向における中央部）に配置されるように円筒体３７ａが案内される。その結果、保持部３７が左作業レバー１７に嵌まり易くなる。

また、保持部４６は、左右方向Ｙの外側からレバー本体２３に嵌まるＵ字状の把持部（一対の把持片４６ａ，４６ｂ）を備えている。レバー本体２３が上下方向（第１方向）Ｚに延在し、Ｕ字状の把持部は、左右方向（第１方向に交差する第２方向）Ｙからレバー本体２３に嵌まるので、保持部４６を左右方向Ｙの外側に移動させて、保持部４６をレバー本体２３から外すことができる。また、保持部４６をレバー本体２３に再装着する際には、保持部４６を左右方向Ｙの内側に移動させて戻し、レバー本体２３に嵌めることができる。

本開示は、前述した実施形態に限定されず、本開示の要旨を逸脱しない範囲で下記のような種々の変形が可能である。上記の実施形態では、操作部材を操作レバー１０として説明しているが、操作部材は操作レバー１０に限定されず、例えば、ステアリングホイール、ペダルなどその他の操作部材でもよい。また、上記の実施形態では、保持部３７を引張部材６８によって引っ張ることで、保持部３７を操作レバー１０から取り外しているが、例えば、保持部３７に連結された動力伝達部材３８を移動させることで、保持部３７を取り外してもよい。同様に、動力伝達部材３８を移動させて、保持部３７を操作レバー１０に装着させることも可能である。

１ 遠隔操作システム（遠隔操作装置）
２ 建設機械
１０ 操作レバー（操作部材）
１７ 左作業レバー（操作部材）
１７ａ 上端部（操作部材の端部）
１８ 右作業レバー（操作部材）
１８ａ 上端部（操作部材の端部）
１９ 左走行レバー（操作部材）
２０ 右走行レバー（操作部材）
２３、２６ レバー本体（棒状部）
３７ 保持部
３７ａ 円筒体（カップ部）
３７ｃ コーン部
４６ 保持部（Ｕ字状の把持部）
４６ａ、４６ｂ 一対の把持片
６１〜６４ 停止装置
６５，７４ 保持部取外機構
６６ 復帰機構
６７，７５ 保持部装着機構
６８ 引張部材
７０ ワイヤー部材（紐状部材）
７２ リール部

Claims (4)

1. 操作部材を着脱可能に保持する保持部と、
   前記操作部材に装着されている前記保持部を、前記操作部材から取外す保持部取外機構と、
   前記操作部材から前記保持部が取り外されて中立位置に復帰した前記操作部材に、前記保持部を移動して装着する保持部装着機構と、を備え、
   前記保持部は、前記操作部材の端部に嵌まるカップ部を有し、
   前記保持部取外機構は、前記操作部材から遠ざかる方向に前記保持部を引っ張る引張部材と、前記保持部に連結された紐状部材と、を有し、
   前記紐状部材は、前記操作部材を受け入れる前記カップ部の開口部の周縁に取り付けられ、
   前記引張部材は、前記開口部とは逆側の前記カップ部の底に取り付けられ、
   前記カップ部が延びる方向に対して直交する方向に、前記引張部材が取り付けられた位置と、前記紐状部材が取り付けられた位置とは、互いにずれている、遠隔操作システムの停止装置。
2. 前記保持部装着機構は、前記紐状部材を巻き取り可能なリール部を備える請求項１に記載の遠隔操作システムの停止装置。
3. 前記カップ部の開口部の周縁には、前記操作部材の端部に当接して、前記カップ部を案内するガイド形状であるコーン部が設けられている請求項１又は２に記載の遠隔操作システムの停止装置。
4. 操作部材を着脱可能に保持する保持部と、
   前記操作部材に装着されている前記保持部を、前記操作部材から取外す保持部取外機構と、
   前記操作部材から前記保持部が取り外されて中立位置に復帰した前記操作部材に、前記保持部を移動して装着する保持部装着機構と、を備え、
   前記操作部材は、第１方向に延在する棒状部を含み、
   前記保持部は、前記第１方向に交差する第２方向から前記棒状部に嵌まるＵ字状の把持部を含み、
   前記保持部取外機構は、前記把持部を前記第２方向に移動させて前記棒状部から離間させ、
   前記把持部が移動する前記第２方向は、前記操作部材の操作方向に対して交差する、遠隔操作システムの停止装置。

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