JPH0675622A - 作業車の遠隔制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業現場で作業車を操作するときとほぼ同様
な臨場感のある雰囲気中で作業車を遠隔操作できるよう
にした作業車の遠隔制御装置を提供する。 【構成】 作業車１の行動域をダミーヘッド２に設けた
左右２台のビデオカメラ４，５で撮像し、ダミーヘッド
２に設けた左右のマイクロフォン６，７により作業車１
の稼動音および周囲音をピックアップし、ビデオカメラ
４，５から出力される左右の映像信号とマイクロフォン
６，７でピックアップした音声信号を無線送信機８，９
により監視センタ１２へ送信する。監視センタ１２では
無線受信機１３，１４で左右の映像信号を受信してモニ
タ表示装置１５，１６に立体視画像として表示するとと
もに、音声信号をイヤホーン１７，１８を通して聴取す
る。また、立体視画像および音を視聴しながらジョイス
テック２３を操作して作業車１およびダミーヘッド２を
遠隔制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建設その他の作業現場
内を自動走行する作業車の遠隔制御装置に関し、特に作
業現場の視覚および聴覚情報に基づいて作業車を遠隔操
作できるようにした作業車の遠隔制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ダム建設、土工事その他の作業現
場において、ブルトーザ、パワーショベル、土石運搬
車、その他の作業車を監視センタなどから遠隔操作する
場合は、作業車の行動域を撮像する１台または２台のビ
デオカメラを作業車の所定の位置に取り付け、このビデ
オカメラで撮像された行動域の映像を無線通信システム
を利用して監視センタへ送信し、この映像信号を受信し
た監視センタでは、ビデオカメラで撮像した行動域の映
像をモニタに表示し、このモニタを見ながら作業車を遠
隔操作により制御して作業現場の状況に合った作業を作
業車にさせるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の作業車の遠隔制御方式では、作業車に搭載
した１台または２台のビデオカメラで作業車の行動域を
撮像し、この撮像映像を基に作業車を遠隔操作するもの
であるため、作業車の作業状況、のり面等に対する作業
位置などは視覚的に把握することができるが、作業車自
体の稼動音と、隣接作業車の稼動音、あるいは土石の掘
削音等は全く把握することができない。このため、例え
ばビデオカメラの視野外から他の作業車が近接して作業
車同士が干渉し合う状態になっても、この状態を遠隔操
作側で知ることができない。すなわち、作業現場にいる
のと同様な臨場感のある状態での遠隔制御は不可能であ
った。

【０００４】本発明は、上述のような事情に鑑みなされ
たものであり、その目的とするところは、作業現場で作
業車を操作するときとほぼ同様な臨場感のある雰囲気中
で作業車を遠隔操作できるようにした作業車の遠隔制御
装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、作業現場内を自動的に移動する作業車と、
前記作業車上に設置され、該作業車周囲の所定の同一視
界を異なる方向から撮像する左眼用および右眼用のビデ
オカメラと、人間の左右の耳に相当する位置関係で前記
作業車上に配置され、作業車からの稼動音を含む周囲の
音をピックアップするための左右のマイクロフォンと、
前記左眼用および右眼用ビデオカメラから出力される各
映像信号と前記左右用のマイクロフォンでピックアップ
された音声信号を送信する送信手段と、前記作業車から
離れた遠隔地に設置され、前記送信手段から送られてく
る映像信号および音声信号を受信する受信手段と、前記
受信手段から出力される左右の映像信号を立体視画像と
して表示するモニタ表示手段と、前記受信手段から出力
される左右の音声信号を立体音として再生する左右のホ
ーンと、前記遠隔地にあって、少なくとも前記作業車に
遠隔制御指令を与える入力手段と、前記入力手段から出
力される制御指令を前記作業車側へ送信する遠隔側の送
受信手段と、前記作業車に搭載され、前記遠隔地側と信
号の授受を行う作業車側の送受信手段と、前記作業車側
の送受信手段から出力される制御信号に基づいて少なく
とも作業車を遠隔制御する制御手段とを備えたことを特
徴とする。また、本発明は、前記作業車に人間の頭部が
相当するダミーヘッドを設置し、このダミーヘッドの左
右の目の位置にそれぞれビデオカメラを取り付けたこと
を特徴とする。さらに、本発明は、前記ダミーヘッドの
左右両側面に耳部を形成し、この左右の耳部の内側にマ
イクロフォンを設けたことを特徴とする。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基づき
説明する。図１は本発明の一実施例による作業車の遠隔
制御装置の構成図である。図１において、１は作業車で
あり、土工事の建設現場、工場などの作業現場内を遠隔
制御により移動する建設機械、運搬車などに相当する。
２は人間の頭部および、これに連なる首部を形取ったダ
ミーヘッドであり、このダミーヘッド２は雲台３を介し
て作業車１上に設置されており、雲台３は、ダミーヘッ
ド２の向きを水平方向および俯仰角方向に変位させる駆
動装置（不図示）を内蔵している。

【０００７】ダミーヘッド２の左右の目の部分には、そ
れぞれ作業車１の周囲の所定の同一視界を異なる方向か
ら撮像する左眼用のビデオカメラ４および右眼用のビデ
オカメラ５が取り付けられている。また、ダミーヘッド
２の左右の側面に形成した耳部２ａ，２ｂの内側には、
図２に示すように作業車１の稼動音および周囲の音をピ
ックアップするマイクロフォン６，７がそれぞれ取り付
けられている。

【０００８】図１において、８は作業車１内に設置した
左チャネル用の無線送信機であり、この無線送信機８
は、左眼用のビデオカメラ４から出力される映像信号お
よび左用のマイクロフォン６でピックアップされた音声
信号を後述する監視センタへ向け送信する。また、９は
作業車１内に設置した右チャネル用の無線送信機であ
り、この無線送信機９は、右眼用のビデオカメラ５から
出力される映像信号および右用のマイクロフォン７でピ
ックアップされた音声信号を後述する監視センタへ向け
送信する。

【０００９】図１中、１０は、作業車１内に設置した遠
隔操作用の無線送受信機であり、この無線送受信機１０
には、ダミーヘッド２を含めた作業車１全体を制御する
制御装置１１が接続されている。制御装置１１はマイク
ロコンピュータから構成されるもので、無線送受信機１
０で受信された監視センタからの各種の制御信号を取り
込むことにより、作業車１を走行させたり、掘削などの
所定の作業を行わせるとともにダミーヘッド２の撮影方
向展開、およびビデオカメラ４，５のズーミング操作な
どを行う。

【００１０】監視センタ１２は、作業現場内あるいは作
業現場から離れた所定の場所に設けられるものであり、
この監視センタ１２には、作業車１の左右チャネルの無
線送信機８，９に対応した左および右チャネル用の無線
受信機１３，１４が設置され、この左および右チャネル
用の各無線受信機１３，１４には、立体視画像を表示す
るための左眼用モニタ表示装置１５および右眼用モニタ
表示装置１６がそれぞれ接続され、さらに作業車１の稼
動音および周囲の音をステレオ聴取するための左，右用
のイヤホーン１７，１８が接続されている。左，右用の
イヤホーン１７，１８は、監視センタ１２内のオペレー
タ１９の耳に装着される。また。左眼用および右眼用モ
ニタ表示装置１５，１６の前面には、所定間隔離して航
空写真用の立体鏡２０が配設されている。

【００１１】図１において、２１は監視センタ１２内に
設置した遠隔操作用の無線送受信機であり、この無線送
受信機２１には、作業車１への制御信号の処理および作
業車１側から送られてくる信号を処理するマイクロコン
ピュータからなる制御装置２２が接続されている。ま
た、制御装置２２には、作業車１およびダミーヘッド２
を制御するための制御情報を入力する複数のジョイステ
ック２３が接続されており、このジョイステック２３は
オペレータ１９により手操作される。

【００１２】次に、上記のように構成された本実施例の
動作について説明する。作業車１の稼動時に左右２台の
ビデオカメラ４，５により撮影された画像の映像信号
は、対応するそれぞれの無線送信機８，９に出力され
る。この無線送信機８，９では、それぞれの映像信号を
ＡＭ変調してアンテナ８ａ，９ａから監視センタ１２に
向け送信する。一方、作業車１の稼動音および周囲の音
はダミーヘッド２の左右のマイクロフォン６，７により
ピックアップされる。このピックアップされた左右の音
声信号は、対応する左右の無線送信機８，９に入力さ
れ、ＦＭ変調された後、アンテナ８ａ，９ａから監視セ
ンタ１２に向け送信される。なお、左および右チャネル
用無線送信機８，９の送信周波数は互いに異なってい
る。

【００１３】監視センタ１２に送信されてくる左チャネ
ルおよび右チャネル用の映像信号と音声信号は無線受信
機１３，１４により受信され復調される。復調された左
チャネルおよび右チャネル用の映像信号は、対応するモ
ニタ表示装置１５，１６にそれぞれ出力され、画像とし
てモニタ表示装置１５，１６に表示される。したがっ
て、左右のモニタ表示装置１５，１６に表示されたそれ
ぞれの画像を立体鏡２０を通して見ることにより、ビデ
オカメラ４，５で撮影される視界を実際的な立体視画像
として観察できる。一方、無線受信機１３，１４で復調
された左チャネルおよび右チャネル用の音声信号は、対
応する左右のイヤホーン１７，１８に出力され、それぞ
れのイヤホーン１７，１８を鳴動させる。したがって、
このイヤホーン１７，１８をオペレータ１９の耳に装着
することにより、作業現場における作業車１の稼動音お
よび周囲の音を監視センタ１２に居ながらにして聞くこ
とができる。

【００１４】監視センタ１２内のオペレータ１９がジョ
イステック２３を手操作すると、ジョイステック２３の
操作に応じて発生する制御信号は制御装置２２に取り込
まれ、予め定めた所定の処理加工が施された後、無線送
受信機２１に出力される。無線送受信機２１では、入力
された制御信号を変調してアンテナ２１ａから作業車１
側に向け送信する。この制御信号を受けた作業車１側の
無線送受信機１０では、制御信号を復調して制御装置１
１に出力する。制御装置１１では、制御信号を解読する
ことにより、いずれの駆動部の制御信号かを判定した
後、判定された駆動部に制御信号を与えることで駆動部
を制御する。

【００１５】例えば、受信した制御信号が作業車１の前
進指令であれば、作業車１の走行駆動部を動作させて作
業車１を前進させる。また、雲台３に対する方向展開指
令であれば、雲台３に内蔵した駆動装置を動作させるこ
とにより、ダミーヘッド２を指定された方向に向ける。
この場合、作業車１およびダミーヘッド２に対する遠隔
操作は、立体鏡２０を通してモニタ表示装置１５，１６
の表示画面を見ながら、かつ左，右のイヤホーン１７，
１８を通して得られる音を聞きながら行う。

【００１６】上述のような本実施例においては、作業車
の行動域を左右２台のビデオカメラで撮影し、この左右
の撮影画像をモニタ表示装置に表示して、立体鏡を通し
て見ることにより立体視画像として捕え、さらに作業車
の稼動音および作業車周囲の音を左右のイヤホーンによ
り３次元で捕えるようにしたから、オペレータが作業現
場で作業車を実際に運転している感覚で監視センタから
作業車を遠隔操作することができる。しかも、人間の頭
部に相当するダミーヘッドの左右の目の位置に取り付け
た２台のビデオカメラで立体視画像を作成し、これに加
えてダミーヘッドの左右の耳部に設けたマイクロフォン
により作業現場の音をピックアップし、この音を左右の
イヤホーンで３次元的に聞くようにしたので、現場に居
るときとほぼ同様な臨場感を監視センタで譲し出すこと
ができ、作業車の遠隔操作をより確実にかつ正確に行う
ことができる。

【００１７】なお、上記実施例では、作業車にダミーヘ
ッド２を設置し、このダミーヘッド２にビデオカメラ
４，５およびマイクロフォン６，７を設ける場合につい
て説明したが、本発明はこれに限定されない。また、上
記実施例では、左および右用のビデオカメラ４，５およ
びマイクロフォン６，７に対する送受信機を左チャネ
ル，右チャネル用に別に設けた場合について述べたが、
本発明はこれに限定されない。例えば、左および右チャ
ネル用の送信機および受信機を共用できるようにしても
よい。さらに、モニタ表示装置も上記実施例のように左
右別々に構成する必要がない。例えば、２台のビデオカ
メラで撮像した左右の画像を６０Ｈｚまたは１２０Ｈｚ
のスピードで切り替えて１台のモニタ表示装置に表示す
るようにしてもよい。またさらに、遠隔操作用の入力手
段としては、上記実施例に示すジョイステックに限定さ
れない。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、作
業車の行動域を左右２台のビデオカメラで撮影し、この
左右の撮影画像をモニタ表示装置に表示して、立体鏡を
通して見ることにより立体視画像として捕え、さらに作
業車の稼動音および作業車周囲の音を左右のイヤホーン
により３次元で捕えるようにしたから、オペレータが作
業現場で作業車を実際に運転している感覚で監視センタ
から作業車を遠隔操作することができる。また、本発明
においては、人間の頭部に相当するダミーヘッドを作業
車に設け、このダミーヘッドの左右の目の部分にビデオ
カメラを取り付け、そして左右側面の耳部にマイクロフ
ォンを取り付け、これにより人間と同じ視聴覚状態で作
業車の行動域を撮像し、かつ周囲音を得るようにしたか
ら、現場に居るときとほぼ同様な臨場感を遠隔地側に譲
し出すことができ、作業車の遠隔操作を、より確実に行
うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の作業車遠隔制御装置の一実施例を示す
構成図である。

【図２】本実施例におけるダミーヘッドの正面図であ
る。

【符号の説明】

１ 作業車 ２ ダミーヘッド ２ａ，２ｂ 耳部 ４，５ ビデオカメラ ６，７ マイクロフォン ８，９ 無線送信機 １０ 無線送受信機 １１ 制御装置 １２ 監視センタ １３，１４ 無線受信機 １５，１６ モニタ表示装置 １７，１８ イヤホーン １９ オペレータ ２０ 立体鏡 ２１ 無線送受信機 ２２ 制御装置 ２３ ジョイステック（入力手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業現場内を自動的に移動する作業車
   と、 前記作業車上に設置され、該作業車周囲の所定の同一視
   界を異なる方向から撮像する左眼用および右眼用のビデ
   オカメラと、 人間の左右の耳に相当する位置関係で前記作業車上に配
   置され、作業車からの稼動音を含む周囲の音をピックア
   ップするための左右のマイクロフォンと、 前記左眼用および右眼用ビデオカメラから出力される各
   映像信号と前記左右用のマイクロフォンでピックアップ
   された音声信号を送信する送信手段と、 前記作業車から離れた遠隔地に設置され、前記送信手段
   から送られてくる映像信号および音声信号を受信する受
   信手段と、 前記受信手段から出力される左右の映像信号を立体視画
   像として表示するモニタ表示手段と、 前記受信手段から出力される左右の音声信号を立体音と
   して再生する左右のホーンと、 前記遠隔地にあって、少なくとも前記作業車に遠隔制御
   指令を与える入力手段と、 前記入力手段から出力される制御指令を前記作業車側へ
   送信する遠隔側の送受信手段と、 前記作業車に搭載され、前記遠隔地側と信号の授受を行
   う作業車側の送受信手段と、 前記作業車側の送受信手段から出力される制御信号に基
   づいて少なくとも作業車を遠隔制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする作業車の遠隔制御装置。
2. 【請求項２】 前記作業車に人間の頭部が相当するダミ
   ーヘッドを設置し、このダミーヘッドの左右の目の位置
   にそれぞれビデオカメラを取り付けたことを特徴とする
   請求項１記載の作業車の遠隔制御装置。
3. 【請求項３】 前記ダミーヘッドの左右両側面に耳部を
   形成し、この左右の耳部の内側にマイクロフォンを設け
   たことを特徴とする請求項２記載の作業車の遠隔制御装
   置。