JPH06272282A - Remote operation system of excavation device - Google Patents

Remote operation system of excavation device

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JPH06272282A
JPH06272282A JP8789993A JP8789993A JPH06272282A JP H06272282 A JPH06272282 A JP H06272282A JP 8789993 A JP8789993 A JP 8789993A JP 8789993 A JP8789993 A JP 8789993A JP H06272282 A JPH06272282 A JP H06272282A
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  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

PURPOSE:To carry out the work at a site efficiently in view of personnel and time by eliminating measuring work and finishing-stake installation work that is to be carried out by arranging measuring personnels required at an excavation site. CONSTITUTION:A power shovel 31 is automatically tracked by an automatic measuring unit 5101 at a remote operation point 5 (not shown) for automatically measuring the position thereof, and on the basis of the result, the trench 35 formed in an excavation site 3, the design line 5189 (not shown) of face of slope, and the computer graphic image of the excavation operating system 5190 (not shown) of the power shovel 31 are produced by a remotely operated image producing computer 5169 (not shown). The image is synthesized with the image photographed by a supervisory camera 5153 that has been installed in the vicinity of the excavation site 3, and this is displayed on a monitor television 5171 (not shown).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、溝や法面の掘削箇所に
配設された掘削装置を遠隔操作するためのシステムに関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system for remotely controlling an excavating device arranged at a trench or an excavation point on a slope.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、溝や法面の掘削現場にパワーショ
ベル等の掘削装置を配設し、掘削現場から離れた現場事
務所等から掘削装置を遠隔操作して、掘削現場の作業を
無人化することが試みられている。ところで、掘削装置
を遠隔操作して作業を行う場合には、あらかじめ掘削現
場で測量を行って溝や法面の掘削箇所に丁張を施してお
き、掘削現場に配設した掘削機械を離れた箇所からテレ
ビカメラで撮影して、その撮影映像を現場事務所等で見
ながら丁張に沿って掘削が行われるよう掘削機械を遠隔
操作していた。
2. Description of the Related Art Recently, an excavator such as a power shovel has been installed at an excavation site on a ditch or a slope, and the excavator is remotely operated from an on-site office or the like, which is remote from the excavation site. It is being attempted to change. By the way, when working remotely by operating the excavator, surveying is performed at the excavation site in advance and the excavation site on the ditch or slope is stretched, and the excavation machine installed at the excavation site is removed. The excavator was operated remotely so that excavation could be performed along the stake while taking a picture from a location with a TV camera and watching the captured image at a site office or the like.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の方式では、掘削現場を測量してあらかじめ丁張
を施さなければならないため、作業を開始する前に、ト
ランシットや光波測距儀等の機材を持った測量要員を掘
削現場に配置して測量作業や丁張の設置作業を行わなけ
ればならず、掘削現場での作業を無人化する上で支障と
なる不具合があった。
However, in the above-mentioned conventional method, since the excavation site must be surveyed and preliminarily applied, the equipment such as the transit and the optical wave rangefinder must be installed before starting the work. It is necessary to arrange a surveying staff with a staff at the excavation site to perform surveying work and straddle installation work, which is an obstacle to unmanned work at the excavation site.

【0004】本発明は前記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、測量要員を掘削現場に
配置して測量作業や丁張の設置作業を行う手間を省き、
現場での作業を人員や時間の面で効率的に行わせること
ができる掘削装置の遠隔操作システムを提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to save the time and effort of arranging surveying staff at the excavation site to carry out surveying work and installation work of bracing.
An object of the present invention is to provide a remote control system for an excavator that can efficiently perform on-site work in terms of personnel and time.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、溝や法面の掘削箇所に配設された掘削装置
を該掘削箇所から離れた遠隔操作箇所で遠隔操作するた
めのシステムであって、前記掘削装置に配設された測量
用ターゲットと、位置座標が既知である箇所から前記測
量用ターゲットが配設された掘削装置箇所を自動追尾す
る自動追尾手段と、前記自動追尾手段に付設され、該自
動追尾手段の追尾方向を指向し前記測量用ターゲットの
位置を測量する測量手段と、前記掘削箇所を撮影する撮
影手段と、前記溝や法面の設計値データを保持する保持
手段と、前記自動追尾手段の追尾方向、前記測量手段の
測量結果、及び前記保持手段に保持された前記設計値デ
ータに基づいて、前記撮影手段の配設箇所から見た前記
溝や法面の設計線のコンピュータグラフィック画像を生
成する設計線画像生成手段と、前記撮影手段で撮影され
た画像に前記設計線画像生成手段で生成されたコンピュ
ータグラフィック画像を合成する画像合成手段と、前記
遠隔操作箇所に配設され前記画像合成手段で合成された
画像を表示する表示手段と、前記遠隔操作箇所に配設さ
れ前記掘削装置の動作パターンを入力する入力手段と、
前記掘削装置に設けられ該掘削装置を駆動する駆動手段
と、前記動作パターンに応じて前記駆動手段を動作させ
る駆動制御手段とを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is to remote-control an excavating device disposed at an excavation site on a groove or slope at a remote operation site remote from the excavation site. In the system, a surveying target disposed in the excavator, an automatic tracking means for automatically tracking a location of the excavating device in which the surveying target is disposed from a position whose position coordinates are known, and the automatic tracking Means for measuring the position of the surveying target by pointing to the tracking direction of the automatic tracking means, photographing means for photographing the excavated portion, and holding design value data of the groove or slope. Based on the holding means, the tracking direction of the automatic tracking means, the survey result of the surveying means, and the design value data held by the holding means, the groove or slope viewed from the location of the photographing means. Design line Design line image generating means for generating a computer graphic image, image synthesizing means for synthesizing the computer graphic image generated by the design line image generating means with the image photographed by the photographing means, and arranged at the remote operation location. Display means for displaying an image synthesized by the image synthesizing means, and input means arranged at the remote operation location for inputting an operation pattern of the excavating device,
It is characterized by further comprising drive means provided in the excavator and driving the excavator, and drive control means for operating the drive means according to the operation pattern.

【0006】また、本発明は、前記掘削装置に設けられ
該掘削装置の各部の前記測量用ターゲットに対する相対
位置を検出するセンサと、前記自動追尾手段の追尾方
向、前記測量手段の測量結果、及び前記センサの検出結
果に基づいて、前記撮影手段の配設箇所から見た前記掘
削装置のコンピュータグラフィック画像を生成する掘削
装置画像生成手段とをさらに備え、前記画像合成手段
は、前記設計線画像生成手段で生成されたコンピュータ
グラフィック画像と共に前記掘削装置画像生成手段で生
成されたコンピュータグラフィック画像を、前記撮影手
段で撮影された画像に合成するものとした。
According to the present invention, a sensor is provided in the excavator for detecting relative positions of respective parts of the excavator with respect to the surveying target, a tracking direction of the automatic tracking means, a survey result of the surveying means, and Excavation device image generation means for generating a computer graphic image of the excavation device viewed from the location of the photographing means based on the detection result of the sensor, and the image synthesis means for generating the design line image The computer graphic image generated by the means and the computer graphic image generated by the excavation machine image generating means are combined with the image photographed by the photographing means.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明方法を適用したパワーショベルの遠
隔操作システムの概略構成を示す説明図であり、図1に
おいて1は作業現場、3は掘削現場、5は遠隔操作点で
ある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a remote control system for a power shovel to which the method of the present invention is applied. In FIG. 1, 1 is a work site, 3 is an excavation site, and 5 is a remote operation point.

【0008】掘削現場3(掘削箇所に相当)は作業現場
1の一角にあり、ここではパワーショベル31(掘削装
置に相当)を用いた地面33の掘削が、遠隔操作点5側
からの遠隔操作によって無人で行われる。掘削現場3の
パワーショベル31は図2(a)乃至(c)に示すよう
に、クローラ3101、旋回台3103、ブーム310
5、バケット3107、及び操縦席3109を備えてい
る。操縦席3109内には図2(b)に示すように、バ
ケット3107の作業領域を撮影する左右一対の立体視
用テレビカメラ3111と、同作業領域の音声を立体的
に集音するバイノーラルマイク3113とが配設されて
おり、操縦席3109の上部には図2(b)に示すよう
に、立体視用テレビカメラ3111で撮影された画像や
バイノーラルマイク3113で集音された音声の信号を
UHF帯の電波で送出する送信器3115が配設されて
いる。
The excavation site 3 (corresponding to the excavation site) is located at a corner of the work site 1. Here, excavation of the ground 33 using the power shovel 31 (corresponding to excavation device) is remotely controlled from the remote control point 5 side. Performed unattended by. As shown in FIGS. 2A to 2C, the power shovel 31 of the excavation site 3 includes a crawler 3101, a swivel base 3103, and a boom 310.
5, a bucket 3107, and a cockpit 3109. As shown in FIG. 2B, in the cockpit 3109, a pair of left and right stereoscopic television cameras 3111 that photograph the work area of the bucket 3107 and a binaural microphone 3113 that stereoscopically collects the sound of the work area. As shown in FIG. 2B, an image captured by the stereoscopic television camera 3111 and a voice signal collected by the binaural microphone 3113 are displayed on the upper part of the cockpit 3109 of the UHF. A transmitter 3115 for transmitting a band radio wave is provided.

【0009】旋回台3103には図2(c)に示すよう
に、コンピュータ3117やラジコンボックス311
9、パワーショベル31の傾きを検出する傾斜計312
1、旋回台3103の旋回角を検出する旋回角センサ3
123等が設けられており、ブーム3105及びバケッ
ト3107には図2(c)に示すように、それぞれの揺
動角を検出するブーム角センサ3125及びバケット角
センサ3127が設けられている。また、バケット31
07には図2(c)に示すように、地面33までの距離
を測定する超音波センサ3129が設けられている。
As shown in FIG. 2C, the swivel base 3103 has a computer 3117 and a radio control box 311.
9, inclinometer 312 for detecting the inclination of the power shovel 31
1. A swivel angle sensor 3 for detecting the swivel angle of the swivel base 3103
123 and the like, the boom 3105 and the bucket 3107 are provided with a boom angle sensor 3125 and a bucket angle sensor 3127 for detecting respective swing angles, as shown in FIG. 2C. In addition, the bucket 31
As shown in FIG. 2C, an ultrasonic sensor 3129 for measuring the distance to the ground 33 is provided at 07.

【0010】さらに、旋回台3103の上部には図2
(c)に示すように、ワイヤレスモデム3131と受信
器3135とが配設されており、さらに図2(b)に示
すように、パワーショベル31の位置測量用のプリズム
3137,3139(測量用ターゲットに相当)が、旋
回台3103の幅方向に間隔を置いて配設されている。
尚、図2(b)に示すように、プリズム3137の両脇
には赤色に着色された追尾用ターゲット3141が配設
されており、プリズム3139の両脇には緑色に着色さ
れた追尾用ターゲット3143が配設されている。
Further, the upper part of the swivel base 3103 is shown in FIG.
As shown in FIG. 2C, a wireless modem 3131 and a receiver 3135 are arranged. Further, as shown in FIG. 2B, prisms 3137 and 3139 for measuring the position of the power shovel 31 (measurement target). (Corresponding to) are arranged at intervals in the width direction of the swivel base 3103.
As shown in FIG. 2B, tracking targets 3141 colored in red are arranged on both sides of the prism 3137, and tracking targets colored in green on both sides of the prism 3139. 3143 is provided.

【0011】図3はパワーショベル31の制御系の概略
構成を示すブロック図である。図3に示すようにコンピ
ュータ3117には、傾斜計3121、旋回角センサ3
123、ブーム角センサ3125、バケット角センサ3
127、及び超音波センサ3129が接続されており、
これらで検出されたパワーショベル31の各部の状態は
ワイヤレスモデム3131から遠隔操作点5側に出力さ
れる。また、ラジコンボックス3119には図3に示す
ように受信器3135が接続されており、この受信器3
135を介して遠隔操作点5側からパワーショベル31
の遠隔操作用のラジコン制御信号が入力される。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system of the power shovel 31. As shown in FIG. 3, the computer 3117 includes an inclinometer 3121 and a turning angle sensor 3.
123, boom angle sensor 3125, bucket angle sensor 3
127 and an ultrasonic sensor 3129 are connected,
The states of the respective parts of the power shovel 31 detected by these are output from the wireless modem 3131 to the remote operation point 5 side. A receiver 3135 is connected to the radio control box 3119 as shown in FIG.
Power shovel 31 from the remote control point 5 side via 135
A radio control signal for remote control is input.

【0012】そして、ラジコンボックス3119は、入
力されたラジコン制御信号に基づいてパワーショベル3
1の各部が駆動されるように、エンジン3151とクロ
ーラ3101との間に介設された駆動制御回路3153
や、油圧源3155と旋回台3103、ブーム310
5、及びバケット3107との間に介設された油圧回路
3157を制御する。尚、本実施例では、クローラ31
01、旋回台3103、ブーム3105、及びバケット
3107が掘削装置の各部に相当し、傾斜計3121、
旋回角センサ3123、ブーム角センサ3125、バケ
ット角センサ3127、及び超音波センサ3129でセ
ンサが構成されており、ラジコンボックス3119、駆
動制御回路3153、及び油圧回路3157が駆動制御
手段に相当し、エンジン3151及び油圧源3155が
駆動手段に相当している。
Then, the radio control box 3119 operates the power shovel 3 based on the input radio control signal.
Drive control circuit 3153 interposed between the engine 3151 and the crawler 3101 so that each part of the drive unit 1 is driven.
Or a hydraulic power source 3155, a swivel base 3103, and a boom 310.
5 and the hydraulic circuit 3157 interposed between the bucket 3107 and the bucket 3107. In this embodiment, the crawler 31
01, the swivel base 3103, the boom 3105, and the bucket 3107 correspond to each part of the excavator, and the inclinometer 3121,
The turning angle sensor 3123, the boom angle sensor 3125, the bucket angle sensor 3127, and the ultrasonic sensor 3129 constitute a sensor, and the radio control box 3119, the drive control circuit 3153, and the hydraulic circuit 3157 correspond to the drive control means, and the engine. The 3151 and the hydraulic power source 3155 correspond to the driving means.

【0013】遠隔操作点5(遠隔操作箇所、位置座標が
既知である箇所に相当)は図1に示すように、掘削現場
3から離れた作業現場1の一角で、掘削現場3との間に
障害物がなく掘削現場3を一望できる例えば作業現場1
の現場事務所51に設定されている。この現場事務所5
1の位置座標はあらかじめ測量等で既知とされており、
パワーショベル31の自動測量ユニット5101と遠隔
操作要員53により操作される遠隔操作ユニット515
1とが設置されている。
As shown in FIG. 1, a remote operation point 5 (corresponding to a remote operation location, a location whose position coordinates are known) is at a corner of the work site 1 away from the excavation site 3 and between the excavation site 3 and the excavation site 3. You can overlook the excavation site 3 without obstacles, for example, the work site 1
It is set in the on-site office 51 of. This field office 5
The position coordinates of 1 are known in advance by surveying,
The automatic surveying unit 5101 of the power shovel 31 and the remote operation unit 515 operated by the remote operation personnel 53.
1 and are installed.

【0014】自動測量ユニット5101は図4に示すよ
うに、光波測距計5105及び視準用望遠鏡5107を
備えるトランシット等の測量機5103と、測量機51
03を3次元方向に指向方向変位可能に支持する雲台5
109と、雲台5109に内蔵され雲台5109上の測
量機5103の指向方向を変位させるモータ5111
と、モータ5111を駆動するモータドライバ5113
とを備えており、これら測量機5103及び雲台510
9は、現場事務所51の屋根55上に設置されている。
As shown in FIG. 4, the automatic surveying unit 5101 includes a surveying instrument 5103 such as a transit equipped with a light wave range finder 5105 and a collimating telescope 5107, and a surveying instrument 51.
03 that supports 03 in a three-dimensional direction so that it can be displaced in the directional direction.
109 and a motor 5111 built in the platform 5109 for displacing the pointing direction of the surveying instrument 5103 on the platform 5109.
And a motor driver 5113 for driving the motor 5111
And survey instrument 5103 and platform 510.
9 is installed on the roof 55 of the field office 51.

【0015】また、図4に示すように自動測量ユニット
5101は、測量機5103に内蔵され視準用望遠鏡5
107の結像箇所に配設されたCCD等の撮像素子51
15と、撮像素子5115で撮像した画像から追尾用タ
ーゲット3137,3139の像を抽出する画像処理用
コンピュータ5117と、測量用制御コンピュータ51
19とを備えている。測量用制御コンピュータ5119
は、撮像素子5115で撮像した各追尾用ターゲット3
137,3139がその画像の中心近くに位置する測量
機5103の向きを検出し、その向きに測量機5103
が向くように雲台5109のモータ5111の駆動を制
御すると共に、自動測量ユニット5101によるパワー
ショベル31の位置測量動作の全体を制御する。
Further, as shown in FIG. 4, the automatic surveying unit 5101 is incorporated in the surveying instrument 5103 and the collimating telescope 5 is installed.
An image pickup device 51 such as a CCD arranged at an image forming position of 107
15, an image processing computer 5117 for extracting the images of the tracking targets 3137 and 3139 from the image captured by the image sensor 5115, and a surveying control computer 51.
19 and. Surveying control computer 5119
Is the tracking target 3 imaged by the image sensor 5115.
137 and 3139 detect the orientation of the surveying instrument 5103 located near the center of the image, and set the surveying instrument 5103 to that orientation.
The driving of the motor 5111 of the platform 5109 is controlled so that the head is oriented, and the entire position surveying operation of the power shovel 31 by the automatic surveying unit 5101 is controlled.

【0016】尚、自動測量ユニット5101によるパワ
ーショベル31の位置測量動作の開始、終了等の指示
は、測量用制御コンピュータ5119で生成される操作
用画面(図示せず)上のスイッチ類の操作で行われ、こ
の操作用画面には、自動測量ユニット5101による測
量経過や、測量結果を表すパワーショベル31の位置座
標等の文字情報が一緒に表示される。そして、測量用制
御コンピュータ5119で生成された操作用画面の画像
信号や、自動測量ユニット5101による測量結果を表
すパワーショベル31の位置座標のデータは、測量用制
御コンピュータ5119から遠隔操作ユニット5151
側に出力される。
Incidentally, the start and end of the position measurement operation of the power shovel 31 by the automatic surveying unit 5101 is instructed by operating the switches on the operation screen (not shown) generated by the surveying control computer 5119. On this operation screen, the progress of the survey by the automatic surveying unit 5101 and the character information such as the position coordinates of the power shovel 31 indicating the survey result are displayed together. Then, the image signal of the operation screen generated by the survey control computer 5119 and the data of the position coordinates of the power shovel 31 representing the survey result by the automatic survey unit 5101 are transmitted from the survey control computer 5119 to the remote control unit 5151.
Is output to the side.

【0017】一方、遠隔操作ユニット5151は図4に
示すように、監視カメラ5153、ホストコンピュータ
5155、受信器5157、立体視画像生成装置515
9、画像音声分離装置5161、切換スイッチ516
3、スピーカ5165、ワイヤレスモデム5167、遠
隔操作用画像生成コンピュータ5169、モニタテレビ
5171、ラジコンボックス5173、及び送信器51
75で構成されている。
On the other hand, as shown in FIG. 4, the remote control unit 5151 includes a monitoring camera 5153, a host computer 5155, a receiver 5157, and a stereoscopic image generating apparatus 515.
9, image / audio separation device 5161, changeover switch 516
3, speaker 5165, wireless modem 5167, remote control image generation computer 5169, monitor television 5171, radio control box 5173, and transmitter 51.
It is composed of 75.

【0018】監視カメラ5153(撮影手段に相当)
は、パワーショベル31の動作状況を監視するためのも
ので、図1に示すように、掘削現場3のパワーショベル
31に近い箇所に設置された雲台5177で支持されて
いる。この雲台5177には監視カメラ5153の他
に、受信器5157、ワイヤレスモデム5167、及び
送信器5175が支持されている。
Monitoring camera 5153 (corresponding to photographing means)
Is for monitoring the operating condition of the power shovel 31, and as shown in FIG. 1, is supported by a tripod head 5177 installed near the power shovel 31 on the excavation site 3. In addition to the surveillance camera 5153, a receiver 5157, a wireless modem 5167, and a transmitter 5175 are supported on the platform 5177.

【0019】ホストコンピュータ5155は、コンピュ
ータ本体5178、CRT5179、キーボード518
0、マウス5181を備えている。コンピュータ本体5
178には、自動測量ユニット5101の測量用制御コ
ンピュータ5119から自動測量ユニット5101の操
作用画面の画像信号が入力され、その操作用画面がCR
T5179に表示される。
The host computer 5155 includes a computer main body 5178, a CRT 5179, a keyboard 518.
0, mouse 5181. Computer body 5
An image signal of an operation screen of the automatic surveying unit 5101 is input to the measurement control computer 5119 of the automatic surveying unit 5101, and the operation screen is CR.
Displayed at T5179.

【0020】キーボード5180及びマウス5181
は、測量用制御コンピュータ5119で生成されCRT
5179に表示される操作用画面(図示せず)上のスイ
ッチ類の操作や、後に詳説する切換スイッチ5163の
切り換えの指示等を行うためのものである。尚、キーボ
ード5180及びマウス5181によりCRT5179
に表示される操作用画面上のスイッチ類が操作された場
合には、その旨を示す信号がコンピュータ本体5178
から自動測量ユニット5101の測量用制御コンピュー
タ5119に出力される。また、キーボード5180及
びマウス5181により切換スイッチ5163の切り換
えの指示が入力された場合には、その内容に応じて切換
スイッチ5163の接続状態が切り換わる。
Keyboard 5180 and mouse 5181
Is a CRT generated by the survey control computer 5119.
This is for operating switches on an operation screen (not shown) displayed on 5179, and for instructing switching of the changeover switch 5163 described in detail later. It should be noted that the CRT 5179 is connected by the keyboard 5180 and the mouse 5181.
When the switches on the operation screen displayed on the screen are operated, a signal indicating that is displayed on the computer main body 5178.
From the automatic surveying unit 5101 to the surveying control computer 5119. Further, when an instruction to switch the changeover switch 5163 is input by the keyboard 5180 and the mouse 5181, the connection state of the changeover switch 5163 is changed according to the contents thereof.

【0021】受信器5157は、パワーショベル31の
送信器3115から送出された、立体視用テレビカメラ
3111で撮影された画像やバイノーラルマイク311
3で集音された音声の信号の電波を受信するものであ
る。立体視画像生成装置5159は、受信器5157で
受信された左右一対の立体視用テレビカメラ3111に
よる2つの撮影画像を交互に取り込み合成して立体視用
の画像を生成するものである。画像音声分離装置516
1は、立体視画像生成装置5159で生成された立体視
用の画像の信号から音声信号成分を分離するものであ
る。生成された画像の信号は切換スイッチ5163に出
力され、分離された音声信号はスピーカ5165に出力
される。従って、パワーショベル31の操縦席3109
に設けられたバイノーラルマイク3113の集音音声
は、スピーカ5165で立体的聴取可能に再生される。
The receiver 5157 is an image taken by the stereoscopic television camera 3111 and sent from the transmitter 3115 of the power shovel 31, and a binaural microphone 311.
The radio wave of the voice signal collected in 3 is received. The stereoscopic image generation apparatus 5159 alternately generates and captures two stereoscopic images captured by the pair of left and right stereoscopic television cameras 3111 received by the receiver 5157 and synthesizes them. Image and sound separation device 516
1 is for separating the audio signal component from the signal of the image for stereoscopic vision generated by the stereoscopic vision image generator 5159. The signal of the generated image is output to the changeover switch 5163, and the separated audio signal is output to the speaker 5165. Therefore, the cockpit 3109 of the power shovel 31
The sound collected by the binaural microphone 3113 provided in the above is reproduced by the speaker 5165 in a stereoscopically audible manner.

【0022】ワイヤレスモデム5167は、パワーショ
ベル31のワイヤレスモデム3131から送出された、
傾斜計3121、旋回角センサ3123、ブーム角セン
サ3125、バケット角センサ3127、及び超音波セ
ンサ3129で検出されたパワーショベル31の各部の
状態を示すデータを受信するものである。
The wireless modem 5167 is transmitted from the wireless modem 3131 of the power shovel 31,
Data indicating the state of each part of the power shovel 31 detected by the inclinometer 3121, the turning angle sensor 3123, the boom angle sensor 3125, the bucket angle sensor 3127, and the ultrasonic sensor 3129 is received.

【0023】遠隔操作用画像生成コンピュータ5169
は、NTSC=RGB変換器5182、コンピュータ本
体5183、メモリ5184、設計線画像生成装置51
85、掘削装置画像生成装置5186、画像合成装置5
187、及びRGB=NTSC変換器5188を備えて
いる。NTSC=RGB変換器5182には、監視カメ
ラ5153で撮影された画像の信号が入力され、その信
号がNTSC方式からRGB方式に変換される。コンピ
ュータ本体5183には、ワイヤレスモデム5167に
入力されたパワーショベル31の各部の状態を示すデー
タと、自動測量ユニット5101による測量結果を表す
パワーショベル31の位置座標のデータとが入力され
る。メモリ5184(保持手段に相当)には、現場事務
所51の位置座標や掘削現場3の地面33に形成する溝
35や法面の設計座標のデータが保持されている。
Image generation computer 5169 for remote control
Is an NTSC = RGB converter 5182, computer main body 5183, memory 5184, design line image generation device 51.
85, excavator image generating device 5186, image synthesizing device 5
187, and RGB = NTSC converter 5188. An NTSC = RGB converter 5182 receives a signal of an image captured by the surveillance camera 5153 and converts the signal from the NTSC system to the RGB system. Data indicating the state of each part of the power shovel 31 input to the wireless modem 5167 and position coordinate data of the power shovel 31 indicating the measurement result by the automatic surveying unit 5101 are input to the computer main body 5183. The memory 5184 (corresponding to a holding unit) holds the position coordinates of the site office 51 and the design coordinates of the groove 35 formed on the ground surface 33 of the excavation site 3 and the slope.

【0024】設計線画像生成装置5185(設計線画像
生成手段に相当)及び掘削装置画像生成装置5186
(掘削装置画像生成手段に相当)、コンピュータ本体5
183への入力データとメモリ5184の保持するデー
タとに基づいて、雲台5177の設置箇所から見た溝3
5や法面の設計線やパワーショベル31のコンピュータ
グラフィック画像をそれぞれ生成する。画像合成装置5
187(画像合成手段に相当)では、NTSC=RGB
変換器5182でRGB方式に変換された監視カメラ5
153の撮影画像に、設計線画像生成装置5185及び
掘削装置画像生成装置5186で生成されたコンピュー
タグラフィック画像を重ねる画像合成処理が行われ、こ
れにより、遠隔操作用画像が生成される。RGB=NT
SC変換器5188では、画像合成装置5187で合成
された遠隔操作用画像の信号がRGB方式からNTSC
方式に変換される。NTSC方式に変換された合成画像
の信号は切換スイッチ5163に出力される。
Design line image generation device 5185 (corresponding to design line image generation means) and excavation device image generation device 5186
(Corresponding to excavation device image generation means), computer body 5
Based on the input data to 183 and the data stored in the memory 5184, the groove 3 seen from the installation position of the platform 5177.
5, the design line of the slope and the computer graphic image of the power shovel 31 are generated, respectively. Image synthesizer 5
In 187 (corresponding to image synthesizing means), NTSC = RGB
Surveillance camera 5 converted to RGB format by converter 5182
An image combining process is performed in which the computer graphic image generated by the design line image generation device 5185 and the excavation device image generation device 5186 is superimposed on the captured image of 153, thereby generating a remote operation image. RGB = NT
In the SC converter 5188, the signal of the image for remote operation synthesized by the image synthesizer 5187 is converted from RGB system to NTSC.
Converted to the method. The signal of the composite image converted to the NTSC system is output to the changeover switch 5163.

【0025】モニタテレビ5171(表示手段に相当)
は、切換スイッチ5163の接続状態に応じて、立体視
画像生成装置5159で生成された立体視用の画像と、
画像合成装置5187で合成された遠隔操作用画像とを
切り換えて表示するものである。ラジコンボックス51
73(入力手段に相当)は、クローラ3101、旋回台
3103、ブーム3105、及びバケット3107を遠
隔操作で駆動させるためのもので、これらの動作方向に
応じた方向に、それらの動作量に応じた時間傾動される
操作レバー(図示せず)等を備えている。送信器517
5は、ラジコンボックス5173の操作レバー等の操作
により発生したパワーショベル31の駆動制御用のラジ
コン制御信号を、パワーショベル31の受信器3135
に送出するものである。尚、本実施例では、自動追尾手
段及び測量手段が自動測量ユニット5101で構成され
ている。
Monitor television 5171 (corresponding to display means)
Is a stereoscopic image generated by the stereoscopic image generation device 5159 according to the connection state of the changeover switch 5163,
The image for remote operation synthesized by the image synthesizer 5187 is switched and displayed. Radio control box 51
Reference numeral 73 (corresponding to input means) is for driving the crawler 3101, the swivel base 3103, the boom 3105, and the bucket 3107 by remote control. It is provided with an operation lever (not shown) and the like which can be tilted with time. Transmitter 517
Reference numeral 5 denotes a radio control signal for driving and controlling the power shovel 31, which is generated by operating an operation lever of the radio control box 5173, and a receiver 3135 of the power shovel 31.
To be sent to. In this embodiment, the automatic tracking means and the surveying means are constituted by the automatic surveying unit 5101.

【0026】次に、上記構成による本実施例の遠隔操作
システムを用いて掘削作業を行う場合について説明す
る。通常、掘削現場で掘削装置を遠隔操作して作業を行
う場合には、あらかじめ掘削現場で測量を行って溝や法
面の掘削箇所に丁張を施しておいてから作業を開始する
のが一般であるが、本実施例の遠隔操作システムでは、
パワーショベル31の動作中に随時パワーショベル31
の位置を測量し、その結果に基づいて、監視カメラ51
53の撮影画像を表示するモニタテレビ5171の画面
上に、溝35や法面の設計線を重ねて表示させ、これを
丁張の代りに用いる。
Next, an explanation will be given of the case of performing excavation work using the remote control system of this embodiment having the above-mentioned configuration. Generally, when working remotely by operating the excavator at the excavation site, it is common to conduct surveys at the excavation site in advance and to apply tension to the excavation point on the ditch or slope before starting the work. However, in the remote control system of this embodiment,
Power shovel 31 during operation of power shovel 31
The position of the surveillance camera 51 is measured based on the result.
The groove 35 and the design line of the slope are displayed in an overlapping manner on the screen of the monitor television 5171 displaying the photographed image of 53, and this is used in place of the tension.

【0027】そこで、動作中のパワーショベル31の位
置を自動的に測量する手順について説明する。まず、遠
隔操作点5にいるパワーショベル31の遠隔操作要員5
3は、遠隔操作ユニット5151のホストコンピュータ
5155のキーボード5180及びマウス5181を操
作して、CRT5179上に測量用制御コンピュータ5
119で生成された自動測量ユニット5101の操作用
画面を表示させ、キーボード5180及びマウス518
1の操作により、操作用画面中の「追尾スタート」のス
イッチを投入する。
Then, a procedure for automatically measuring the position of the power shovel 31 in operation will be described. First, the remote control personnel 5 of the power shovel 31 at the remote control point 5
3 operates the keyboard 5180 and the mouse 5181 of the host computer 5155 of the remote control unit 5151 to display the survey control computer 5 on the CRT 5179.
The operation screen of the automatic surveying unit 5101 generated in 119 is displayed, and the keyboard 5180 and the mouse 518 are displayed.
By the operation of 1, the "tracking start" switch in the operation screen is turned on.

【0028】「追尾スタート」のスイッチが投入される
と、その旨を示す信号がコンピュータ本体5178から
自動測量ユニット5101の測量用制御コンピュータ5
119に出力され、これを受けた測量用制御コンピュー
タ5119は、測量機5103の視準用望遠鏡5107
によるパワーショベル31の追尾用ターゲット3141
の自動追尾を開始させる。
When the "tracking start" switch is turned on, a signal indicating this is sent from the computer main body 5178 to the surveying control computer 5 of the automatic surveying unit 5101.
The control computer for measurement 5119, which is output to 119 and receives this, transmits the collimation telescope 5107 of the surveying instrument 5103.
Target 3141 for power shovel 31
To start the automatic tracking of.

【0029】追尾用ターゲット3141の自動追尾に際
しては、測量用制御コンピュータ5119の制御によ
り、測量機5103の視準用望遠鏡5107で捉えられ
撮像素子5115で撮像された画像を画像処理用コンピ
ュータ5117で画像処理し、その画像中の赤色の部分
を抽出する。そして、抽出された画像中の赤色部分が2
つの追尾用ターゲット3141であるものとして、測量
用制御コンピュータ5119が、その2つの追尾用ター
ゲット3141の中間点が画像の中心に位置するように
モータドライバ5111を制御して、雲台5109のモ
ータ5111の駆動により測量機5103の視準用望遠
鏡5107の指向方向を変位させる。
When the tracking target 3141 is automatically tracked, the image processing computer 5117 performs image processing on the image captured by the image pickup device 5115 captured by the collimation telescope 5107 of the surveying instrument 5103 under the control of the surveying control computer 5119. Then, the red part in the image is extracted. And the red part in the extracted image is 2
As one tracking target 3141, the surveying control computer 5119 controls the motor driver 5111 so that the midpoint of the two tracking targets 3141 is located in the center of the image, and the motor 5111 of the platform 5109. Is driven to displace the pointing direction of the collimation telescope 5107 of the surveying instrument 5103.

【0030】視準用望遠鏡5107の指向方向が上述の
ように変位されると、視準用望遠鏡5107で捉えられ
る画像の中心にパワーショベル31の一方のプリズム3
137が位置する状態となり、CRT5179上の自動
測量ユニット5101の操作用画面中に「追尾完了」の
文字が表示される。
When the pointing direction of the collimation telescope 5107 is displaced as described above, one prism 3 of the power shovel 31 is located at the center of the image captured by the collimation telescope 5107.
The position of 137 is set, and the character "tracking completed" is displayed on the operation screen of the automatic surveying unit 5101 on the CRT 5179.

【0031】そこで、パワーショベル31の遠隔操作要
員53は、遠隔操作ユニット5151のホストコンピュ
ータ5155のキーボード5180及びマウス5181
を操作して、CRT5179上の操作用画面中の「測量
スタート」のスイッチを投入する。「測量スタート」の
スイッチが投入されると、その旨を示す信号がコンピュ
ータ本体5178から自動測量ユニット5101の測量
用制御コンピュータ5119に出力され、これを受けた
測量用制御コンピュータ5119は、測量機5103の
視準用望遠鏡5107を用いての、パワーショベル31
の一方のプリズム3137が配設された箇所の自動測量
を開始させる。
Therefore, the remote control personnel 53 of the power shovel 31 uses the keyboard 5180 and mouse 5181 of the host computer 5155 of the remote control unit 5151.
Is operated to turn on the switch of “starting measurement” on the operation screen on the CRT 5179. When the “start surveying” switch is turned on, a signal indicating that fact is output from the computer main body 5178 to the surveying control computer 5119 of the automatic surveying unit 5101, and the surveying control computer 5119 receiving this signal causes the surveying instrument 5103 to operate. Power shovel 31 using the collimation telescope 5107
The automatic measurement of the location where the one prism 3137 is arranged is started.

【0032】パワーショベル31の一方のプリズム31
37が配設された箇所の自動測量に際しては、測量用制
御コンピュータ5119の制御により、光波測距計51
04が測距用の光波(図示せず)を視準用望遠鏡510
7の光軸と平行に出力する。このとき、視準用望遠鏡5
107はパワーショベル31の一方のプリズム3137
を指向しているため、測距用の光波は確実に一方のプリ
ズム3137に照射され、その反射波により光波測距計
5104でパワーショベル31の一方のプリズム313
7までの距離が計測される。
One prism 31 of the power shovel 31
At the time of automatic surveying of the place where 37 is arranged, the control of the surveying control computer 5119 controls the lightwave rangefinder 51.
Reference numeral 04 is a telescope 510 for collimating a light wave (not shown) for distance measurement.
Output parallel to the optical axis of 7. At this time, the collimation telescope 5
107 is one prism 3137 of the power shovel 31
Since one of the prisms 313 of the power shovel 31 is reflected by the reflected wave, the light wave for distance measurement is surely irradiated to one prism 3137.
The distance to 7 is measured.

【0033】このときの視準用望遠鏡5107の指向方
向は、先に述べた不図示のエンコーダを用いて検出する
ことで、測量用制御コンピュータ5119にて認識する
ことができ、これにより、パワーショベル31の一方の
プリズム3137が配設された箇所を自動的に測量する
ことができる。尚、上述の測量動作が完了すると、CR
T5179上の自動測量ユニット5101の操作用画面
中に「測量完了」の文字が表示される。
The pointing direction of the collimation telescope 5107 at this time can be recognized by the surveying control computer 5119 by detecting it using the encoder (not shown) described above. It is possible to automatically measure the place where one prism 3137 is arranged. When the above-mentioned surveying operation is completed, CR
The character "Survey completed" is displayed on the operation screen of the automatic surveying unit 5101 on T5179.

【0034】このようにして、パワーショベル31の一
方のプリズム3137が配設された箇所の自動測量を終
えたならば、パワーショベル31の遠隔操作要員53
は、上述と同様の操作を繰り返して、今度はパワーショ
ベル31の他方のプリズム3139が配設された箇所の
自動測量を自動測量ユニット5101に行わせる。この
測量は、画像処理用コンピュータ5117が、測量機5
103の撮像素子5115で撮像された画像中の緑色の
部分を抽出し、その抽出された画像中の緑色部分を2つ
の追尾用ターゲット3143とみなした測量用制御コン
ピュータ5119が、その2つの追尾用ターゲット31
43の中間点を撮像素子5115の撮像画像の中心に位
置させるべく、測量機5103の視準用望遠鏡5107
の指向方向を変位させることで行われる。
In this way, when the automatic surveying of the portion of the power shovel 31 where the one prism 3137 is disposed is completed, the remote control personnel 53 of the power shovel 31 is operated.
Repeats the same operation as described above, and this time causes the automatic surveying unit 5101 to perform automatic surveying of the location of the other prism 3139 of the power shovel 31. This survey is performed by the image processing computer 5117 using the surveying instrument 5
The survey control computer 5119, which extracts the green portion of the image captured by the image sensor 5115 of 103 and regards the green portion of the extracted image as the two tracking targets 3143, Target 31
The collimating telescope 5107 of the surveying instrument 5103 is positioned so that the intermediate point of 43 is positioned at the center of the imaged image of the image sensor 5115.
This is done by displacing the pointing direction of.

【0035】上述の動作によって、パワーショベル31
の2つのプリズム3137,3139が配設された箇所
が自動的に測量されると、その結果によって、パワーシ
ョベル31の位置座標と向きとが自動測量ユニット51
01の測量用制御コンピュータ5119で検出され、そ
の検出結果が遠隔操作ユニット5151の遠隔操作用画
像生成コンピュータ5169のコンピュータ本体518
3に転送される。
By the above operation, the power shovel 31
When the location where the two prisms 3137 and 3139 are arranged is automatically measured, the position coordinate and the direction of the power shovel 31 are automatically measured according to the result.
01 is detected by the surveying control computer 5119, and the detection result is the computer main body 518 of the remote operation image generation computer 5169 of the remote operation unit 5151.
3 is transferred.

【0036】遠隔操作用画像生成コンピュータ5169
のコンピュータ本体5183は、転送された測量結果
と、パワーショベル31のコンピュータ3117から転
送されるパワーショベル31の各部の状態を示すデータ
と、メモリ5184に記憶された現場事務所51の位置
座標や掘削現場3の地面33に形成する溝35や法面の
設計座標とを、設計線画像生成装置5185及び掘削装
置画像生成装置5186に転送する。設計線画像生成装
置5185及び掘削装置画像生成装置5186では、転
送されたデータに基づいて、パワーショベル31近くの
雲台5177の設置箇所から見た溝35や法面の設計線
やパワーショベル31のコンピュータグラフィック画像
が生成され、それらのコンピュータグラフィック画像が
画像合成装置5187に転送される。
Image generation computer 5169 for remote control
The computer main body 5183 of the power shovel 31 transmits the survey result, the data indicating the state of each part of the power shovel 31 transmitted from the computer 3117 of the power shovel 31, the position coordinates of the field office 51 stored in the memory 5184, and the excavation. The design coordinates of the groove 35 and the slope formed on the ground 33 of the site 3 are transferred to the design line image generation device 5185 and the excavation device image generation device 5186. In the design line image generation device 5185 and the excavation device image generation device 5186, based on the transferred data, the design line of the groove 35 and the slope and the power shovel 31 as seen from the installation position of the platform 5177 near the power shovel 31 are displayed. Computer graphic images are generated and the computer graphic images are transferred to the image synthesizer 5187.

【0037】画像合成装置5187では、設計線画像生
成装置5185及び掘削装置画像生成装置5186から
転送された溝35や法面の設計線やパワーショベル31
のコンピュータグラフィック画像が、監視カメラ515
3で撮影されRGB方式に変換された画像に合成され、
その合成された遠隔操作用画像がNTSC方式に変換さ
れて切換スイッチ5163に出力される。
In the image synthesizing device 5187, the design line of the groove 35 and the slope and the power shovel 31 transferred from the design line image generating device 5185 and the excavation device image generating device 5186.
Computer graphic image of the surveillance camera 515
The image taken in 3 and converted to the RGB format is combined into an image,
The combined remote control image is converted into the NTSC system and output to the changeover switch 5163.

【0038】そこで遠隔操作要員53は、ホストコンピ
ュータ5155のキーボード5180及びマウス518
1を操作して、モニタテレビ5171の表示画面を自動
測量ユニット5101の操作用画面から遠隔操作用画像
に切り換える旨をコンピュータ本体5178に入力し、
それに伴って切換スイッチ5163の接続状態をRGB
=NTSC変換器5188側に切り換えさせる。
Therefore, the remote control personnel 53 uses the keyboard 5180 and the mouse 518 of the host computer 5155.
1 is operated to input to the computer main body 5178 that the display screen of the monitor TV 5171 is switched from the operation screen of the automatic surveying unit 5101 to the remote operation image.
Accordingly, the connection state of the changeover switch 5163 is changed to RGB.
= Switch to the NTSC converter 5188 side.

【0039】すると、モニタテレビ5171の画面上
に、例えば図5に示すような、監視カメラ5153で撮
影された掘削現場3の実画面に、法面の設計線5189
やパワーショベル31の掘削動作系(ブーム、バケッ
ト)5190のコンピュータグラフィック画像が重ねら
れた遠隔操作用画像5191が表示される。このため、
遠隔操作要員53は遠隔操作用画像5191を見ること
で、法面の設計線5189やパワーショベル31の掘削
動作系5190を視認しながらラジコンボックス517
3の操作レバー等を操作し、パワーショベル31を遠隔
操作して地面33の掘削を行う。
Then, on the screen of the monitor television 5171, for example, as shown in FIG. 5, on the actual screen of the excavation site 3 photographed by the monitoring camera 5153, the slope design line 5189 is displayed.
A remote operation image 5191 on which a computer graphic image of the excavation operation system (boom, bucket) 5190 of the power shovel 31 is superimposed is displayed. For this reason,
The remote control personnel 53 looks at the remote control image 5191 and visually recognizes the slope design line 5189 and the excavation operation system 5190 of the power shovel 31 while controlling the radio control box 517.
The power lever 3 is operated to remotely operate the power shovel 31 to excavate the ground 33.

【0040】ラジコンボックス5173の操作レバー等
が操作されると、その操作内容に応じたパワーショベル
31の駆動制御用の信号が、送信器5175、受信器3
135を介し、パワーショベル31のラジコンボックス
3119に送出される。これを受けたラジコンボックス
3119は、遠隔操作点5の遠隔操作要員53によるラ
ジコンボックス5173の操作レバー等の操作内容に応
じて、パワーショベル31の駆動制御回路3153及び
油圧回路3157を制御し、クローラ3101、旋回台
3103、ブーム3105、及びバケット3107を駆
動させる。
When the operation lever or the like of the radio control box 5173 is operated, a signal for drive control of the power shovel 31 corresponding to the operation content is transmitted to the transmitter 5175 and the receiver 3.
It is sent to the radio control box 3119 of the power shovel 31 via 135. In response to this, the radio control box 3119 controls the drive control circuit 3153 and the hydraulic circuit 3157 of the power shovel 31 according to the operation contents of the operation lever of the radio control box 5173 by the remote operation personnel 53 at the remote operation point 5, and the crawler crawler. 3101, the swivel base 3103, the boom 3105, and the bucket 3107 are driven.

【0041】このように、本実施例のパワーショベルの
遠隔操作システムによれば、遠隔操作点5の自動測量ユ
ニット5101でパワーショベル31を自動追尾してそ
の位置を自動的に測量すると共に、その結果を基に、掘
削現場3に形成する溝35、法面の設計線5189やパ
ワーショベル31の掘削動作系5190のコンピュータ
グラフィック画像を遠隔操作用画像生成コンピュータ5
169で生成し、その画像を、掘削現場3に近い箇所に
設置した監視カメラ5153で撮影した画像に合成して
モニタテレビ5171に表示させるようにした。このた
め、掘削現場3の地形をあらかじめ測量しておかなくて
も、遠隔操作点5の遠隔操作要員53がモニタテレビ5
171の表示画面を見ながら設計線5189を丁張代り
にしてパワーショベル31を遠隔操作することで、設計
値通りの溝35や法面を地面33に形成することがで
き、測量要員を掘削現場3に配置して測量作業や丁張の
設置作業を行う手間を省き、現場での作業を人員や時間
の面で効率的に行わせることができる。
As described above, according to the remote control system for a power shovel according to the present embodiment, the power shovel 31 is automatically tracked by the automatic surveying unit 5101 at the remote control point 5, and its position is automatically measured. Based on the results, computer graphic images of the groove 35 formed on the excavation site 3, the slope design line 5189 and the excavation operation system 5190 of the power shovel 31 are used as the remote operation image generation computer 5.
The image generated by 169 is combined with the image captured by the monitoring camera 5153 installed near the excavation site 3 and displayed on the monitor television 5171. Therefore, even if the topography of the excavation site 3 is not measured in advance, the remote control personnel 53 at the remote control point 5 can monitor the monitor television 5
By observing the display screen of 171 and remotely operating the power shovel 31 with the design line 5189 as a tension, the groove 35 and the slope as designed can be formed on the ground 33, and the surveying personnel can be excavated. It is possible to eliminate the trouble of performing the surveying work and the installation work of the straddle by disposing them in No. 3, and to perform the work at the site efficiently in terms of personnel and time.

【0042】尚、本実施例では、掘削現場3に形成する
溝35や法面の設計線5189のコンピュータグラフィ
ック画像と共に、パワーショベル31の掘削動作系51
90のコンピュータグラフィック画像を監視カメラ51
53の撮影画像に合成しモニタテレビ5171に表示す
るものとしたが、この掘削動作系5190のコンピュー
タグラフィック画像は省略してもよい。また、本実施例
ではパワーショベル31と現場事務所51との間の信号
伝送を、ワイヤレスモデム3131,5167を介して
行うものとしたが、パワーショベル31と現場事務所5
1との間の信号伝送は、そのような手段によるものに限
定されない。
In this embodiment, the excavation operation system 51 of the power shovel 31 together with the computer graphic images of the groove 35 formed on the excavation site 3 and the slope design line 5189.
Computer graphics image of 90 surveillance camera 51
Although it is assumed that it is combined with the captured image of 53 and displayed on the monitor television 5171, the computer graphic image of the excavation operation system 5190 may be omitted. Further, in the present embodiment, the signal transmission between the power shovel 31 and the field office 51 is performed via the wireless modems 3131 and 5167. However, the power shovel 31 and the field office 5
Signal transmission to and from 1 is not limited to such means.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、溝
や法面の掘削箇所に配設された掘削装置を該掘削箇所か
ら離れた遠隔操作箇所で遠隔操作するためのシステムで
あって、前記掘削装置に配設された測量用ターゲット
と、位置座標が既知である箇所から前記測量用ターゲッ
トが配設された掘削装置箇所を自動追尾する自動追尾手
段と、前記自動追尾手段に付設され、該自動追尾手段の
追尾方向を指向し前記測量用ターゲットの位置を測量す
る測量手段と、前記掘削箇所を撮影する撮影手段と、前
記溝や法面の設計値データを保持する保持手段と、前記
自動追尾手段の追尾方向、前記測量手段の測量結果、及
び前記保持手段に保持された前記設計値データに基づい
て、前記撮影手段の配設箇所から見た前記溝や法面の設
計線のコンピュータグラフィック画像を生成する設計線
画像生成手段と、前記撮影手段で撮影された画像に前記
設計線画像生成手段で生成されたコンピュータグラフィ
ック画像を合成する画像合成手段と、前記遠隔操作箇所
に配設され前記画像合成手段で合成された画像を表示す
る表示手段と、前記遠隔操作箇所に配設され前記掘削装
置の動作パターンを入力する入力手段と、前記掘削装置
に設けられ該掘削装置を駆動する駆動手段と、前記動作
パターンに応じて前記駆動手段を動作させる駆動制御手
段とを備える構成とした。このため、測量要員を掘削現
場に配置して測量作業や丁張の設置作業を行う手間を省
き、現場での作業を人員や時間の面で効率的に行わせる
ことができる。
As described above, according to the present invention, there is provided a system for remotely controlling an excavating device arranged at an excavation site on a ditch or a slope at a remote operation site remote from the excavation site. , A surveying target disposed in the excavator, an automatic tracking means for automatically tracking a location of the excavating device in which the surveying target is disposed from a location whose position coordinates are known, and an automatic tracking means A surveying means for measuring the position of the surveying target by directing the tracking direction of the automatic tracking means, a photographing means for photographing the excavation site, and a holding means for holding the design value data of the groove or the slope. Based on the tracking direction of the automatic tracking means, the survey result of the surveying means, and the design value data held by the holding means, the design line of the groove or slope viewed from the location where the photographing means is arranged. Computer A design line image generating means for generating a rough image, an image synthesizing means for synthesizing the computer graphic image generated by the design line image generating means with the image captured by the image capturing means, and the remote control location. Display means for displaying an image synthesized by the image synthesizing means, input means arranged at the remote operation location for inputting an operation pattern of the excavator, and drive provided in the excavator for driving the excavator. And a drive control means for operating the drive means according to the operation pattern. For this reason, it is possible to save the labor of arranging the surveying staff at the excavation site and performing the surveying work and the installation work of the strut, and it is possible to efficiently perform the work at the site in terms of personnel and time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明方法を適用したパワーショベルの遠隔操
作システムの概略構成を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a remote control system for a power shovel to which the method of the present invention is applied.

【図2】図1に示す掘削現場のパワーショベルの構成を
示すもので図2(a)は平面図、図2(b)は正面図、
図2(c)は側面図である。
2A and 2B show the structure of the power shovel at the excavation site shown in FIG. 1, FIG. 2A being a plan view, FIG. 2B being a front view,
FIG. 2C is a side view.

【図3】図1に示すパワーショベルの制御系の概略構成
を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system of the power shovel shown in FIG.

【図4】図1に示す遠隔操作点の現場事務所に設置され
た自動測量ユニット及び遠隔操作ユニットの概略構成を
示すブロック図である。
4 is a block diagram showing a schematic configuration of an automatic surveying unit and a remote control unit installed in a field office at a remote control point shown in FIG.

【図5】図4に示す遠隔操作点の現場事務所に設けられ
たモニタテレビに表示される遠隔操作用画像の一例を示
す説明図である。
5 is an explanatory diagram showing an example of a remote operation image displayed on a monitor television provided in a field office at the remote operation point shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 掘削現場(掘削箇所) 31 パワーショベル(掘削装置) 3101 クローラ(掘削装置の各部) 3103 旋回台(掘削装置の各部) 3105 ブーム(掘削装置の各部) 3107 バケット(掘削装置の各部) 3119 ラジコンボックス(駆動制御手段) 3121 傾斜計(センサ) 3123 旋回角センサ(センサ) 3125 ブーム角センサ(センサ) 3127 バケット角センサ(センサ) 3129 超音波センサ(センサ) 3137,3139 プリズム(測量用ターゲット) 3149 運転制御装置(駆動制御手段) 3151 エンジン(駆動手段) 3153 駆動制御回路(駆動制御手段) 3155 油圧源(駆動手段) 3157 油圧回路(駆動制御手段) 5 遠隔操作点(遠隔操作箇所、位置座標が既知である
箇所) 5101 自動測量ユニット(自動追尾手段、測量手
段) 5153 監視カメラ(撮影手段) 5171 モニタテレビ(表示手段) 5173 ラジコンボックス(入力手段) 5184 メモリ(保持手段) 5185 設計線画像生成装置(設計線画像生成手段) 5186 掘削装置画像生成装置(掘削装置画像生成手
段) 5187 画像合成装置(画像合成手段)
3 Excavation site (excavation site) 31 Power shovel (excavation equipment) 3101 Crawler (each part of excavation equipment) 3103 Swivel base (each part of excavation equipment) 3105 Boom (each part of excavation equipment) 3107 Bucket (each part of excavation equipment) 3119 Radio control box (Drive control means) 3121 Inclinometer (sensor) 3123 Swing angle sensor (sensor) 3125 Boom angle sensor (sensor) 3127 Bucket angle sensor (sensor) 3129 Ultrasonic sensor (sensor) 3137, 3139 Prism (surveying target) 3149 Operation Control device (drive control means) 3151 Engine (drive means) 3153 Drive control circuit (drive control means) 3155 Hydraulic source (drive means) 3157 Hydraulic circuit (drive control means) 5 Remote operation point (remote operation location, position coordinates are known) 5101) Dynamic surveying unit (automatic tracking means, surveying means) 5153 Monitoring camera (imaging means) 5171 Monitor television (display means) 5173 Radio control box (input means) 5184 Memory (holding means) 5185 Design line image generation device (design line image generation means) ) 5186 Excavation device image generation device (excavation device image generation means) 5187 Image synthesis device (image synthesis means)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溝や法面の掘削箇所に配設された掘削装
置を該掘削箇所から離れた遠隔操作箇所で遠隔操作する
ためのシステムであって、 前記掘削装置に配設された測量用ターゲットと、 位置座標が既知である箇所から前記測量用ターゲットが
配設された掘削装置箇所を自動追尾する自動追尾手段
と、 前記自動追尾手段に付設され、該自動追尾手段の追尾方
向を指向し前記測量用ターゲットの位置を測量する測量
手段と、 前記掘削箇所を撮影する撮影手段と、 前記溝や法面の設計値データを保持する保持手段と、 前記自動追尾手段の追尾方向、前記測量手段の測量結
果、及び前記保持手段に保持された前記設計値データに
基づいて、前記撮影手段の配設箇所から見た前記溝や法
面の設計線のコンピュータグラフィック画像を生成する
設計線画像生成手段と、 前記撮影手段で撮影された画像に前記設計線画像生成手
段で生成されたコンピュータグラフィック画像を合成す
る画像合成手段と、 前記遠隔操作箇所に配設され前記画像合成手段で合成さ
れた画像を表示する表示手段と、 前記遠隔操作箇所に配設され前記掘削装置の動作パター
ンを入力する入力手段と、 前記掘削装置に設けられ該掘削装置を駆動する駆動手段
と、 前記動作パターンに応じて前記駆動手段を動作させる駆
動制御手段と、 を備えることを特徴とする掘削装置の遠隔操作システ
ム。
1. A system for remotely controlling an excavation device installed at a trench or an excavation site on a slope at a remote operation location remote from the excavation site, the surveying system being provided on the excavation device. A target and an automatic tracking means for automatically tracking the location of the excavator where the surveying target is disposed from a location whose position coordinates are known, and an automatic tracking means which is attached to the automatic tracking means and directs the tracking direction of the automatic tracking means. Surveying means for surveying the position of the surveying target, photographing means for photographing the excavation site, holding means for holding design value data of the groove or slope, tracking direction of the automatic tracking means, the surveying means A design line for generating a computer graphic image of the design line of the groove or slope viewed from the location where the photographing means is arranged, based on the survey result and the design value data held in the holding means. Image generating means, image synthesizing means for synthesizing the image photographed by the photographing means with the computer graphic image generated by the design line image generating means, and synthesizing by the image synthesizing means arranged at the remote operation location. Display means for displaying an image, an input means arranged at the remote operation location for inputting an operation pattern of the excavator, a drive means provided in the excavator for driving the excavator, and the operation pattern A remote control system for the excavator, comprising: drive control means for operating the drive means according to the above.
【請求項2】 前記掘削装置に設けられ該掘削装置の各
部の前記測量用ターゲットに対する相対位置を検出する
センサと、前記自動追尾手段の追尾方向、前記測量手段
の測量結果、及び前記センサの検出結果に基づいて、前
記撮影手段の配設箇所から見た前記掘削装置のコンピュ
ータグラフィック画像を生成する掘削装置画像生成手段
とをさらに備え、前記画像合成手段は、前記設計線画像
生成手段で生成されたコンピュータグラフィック画像と
共に前記掘削装置画像生成手段で生成されたコンピュー
タグラフィック画像を、前記撮影手段で撮影された画像
に合成する請求項1記載の掘削装置の遠隔操作システ
ム。
2. A sensor which is provided in the excavator and detects a relative position of each part of the excavator with respect to the survey target, a tracking direction of the automatic tracking means, a survey result of the survey means, and detection of the sensor. And a digging device image generating means for generating a computer graphic image of the digging device viewed from the location of the photographing means based on the result. The image synthesizing means is generated by the design line image generating means. 2. The remote control system for an excavating device according to claim 1, wherein the computer graphic image generated by the excavating device image generating means is combined with the computer graphic image to the image photographed by the photographing means.
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