JPH07221693A - 遠隔操作用画像の伝送方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業機械やその作業領域を撮影した遠隔操作
用の画像を遠隔操作箇所に伝送するに当たり、遠隔操作
箇所から現場が直接見通せなくても確実に画像を伝送で
き、特に動画像の伝送に適した伝送方法及びその装置を
提供する。 【構成】 現場１に移動可能に配設されたパワーショベ
ル７やクローラダンプ９を、それらパワーショベル７や
クローラダンプ９の近傍に移動可能に配設したカメラ車
１１の監視カメラ１１１９で撮影し、この監視カメラ１
１１９で撮影したパワーショベル７やクローラダンプ９
の画像を遠隔操作箇所５に伝送するに当たり、現場１と
遠隔操作箇所５の双方から見通しの利く箇所に中継点３
を設置し、パワーショベル７やクローラダンプ９の画像
の信号を、ミリ波通信ユニットを用いて、カメラ車１１
から中継点３を介して遠隔操作箇所５にミリ波による無
線信号で伝送するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現場に移動可能に配設
された作業機械を、前記現場から離れた場所に設置され
た遠隔操作箇所で遠隔操作するに当たり、前記作業機械
の遠隔操作用の画像を前記遠隔操作箇所に伝送する方法
及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、クローラダンプやブルドーザ、パ
ワーショベル等の作業機械を現場に配設し、その現場か
ら離れた現場事務所や市街地のオフィス等の遠隔操作箇
所から前記作業機械を遠隔操作することが試みられてい
る。

【０００３】前記作業機械の遠隔操作に当たっては、該
作業機械の移動位置や、作業機械の動作の妨げとなる岩
石等の障害物が周辺にあるか否かを確認するため、該作
業機械及びその周辺の現場の様子を視認する必要が生じ
る。そこで、前記作業機械の近傍の現場箇所に移動体を
移動可能に配設し、その移動体に搭載したテレビカメラ
で前記作業機械を撮影し、撮影した画像を、無線で遠隔
操作箇所に伝送して該遠隔操作箇所に設置したモニタテ
レビに表示させ、その表示画像を見ながら遠隔操作箇所
の操縦者が前記作業機械の操縦を行うことが望ましい。

【０００４】また、前記作業機械が例えばブルドーザや
パワーショベル等のアームやブーム、バケット等の駆動
部分を備えるものの場合には、それらの動作状況を運転
者の感覚で視認する必要が生じる。そこで、前記作業機
械の運転台や屋根上に搭載したテレビカメラで、作業機
械から見た作業機械前方の現場の様子を撮影し、撮影し
た画像を、前記と同様に遠隔操作箇所のモニタテレビに
表示させ、その表示画像を見ながら遠隔操作箇所の操縦
者が前記作業機械の操縦を行うことが望ましい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記の画像
を前記移動体や作業機械から前記遠隔操作箇所に伝送す
るに当たって、遠隔地間の信号伝送に比較的よく使われ
る微弱無線又は特定小電力無線による通信手段を用いる
と、前記遠隔操作箇所から前記移動体や作業機械の見通
しが直接利かなくても支障なく信号を伝送できる。しか
し、近年では前記のように、市街地のオフィス等、時に
は現場から数Ｋｍも離れた地点で作業機械を遠隔操作す
ることが試みられており、そのため、上述した微弱無線
又は特定小電力無線による通信手段では、せいぜい２０
０ｍ程度の距離しか信号を伝送できず、信号伝送距離が
あまりにも不足し過ぎる。また、前記の通信手段では、
信号の伝送量に限りがあるため、前記作業機械のような
移動する被写体を撮影した動画像の信号伝送には不向き
である。

【０００６】そこで、長距離の信号伝送に適し、しか
も、ある程度の信号伝送量を確保できるミリ波による通
信手段を用いることが考えられるる。ところが、ミリ波
は一般に、信号の伝送経路上に障害物があると信号が遮
られてしまうので、岩石や通信対象以外の作業機械、現
場周辺の山間地等の障害物が多い現場では、通信不能に
陥ることが想定される。

【０００７】本発明は前記事情に鑑みてなされたもので
あり、本発明の目的は、現場の作業機械を該現場から遠
く離れた遠隔操作箇所から遠隔操作する際に、前記作業
機械やその作業領域を撮影した遠隔操作用の画像を前記
遠隔操作箇所に伝送するに当たり、前記現場の周囲に障
害物等があり前記遠隔操作箇所から現場が直接見通せな
い場合にも、確実に前記遠隔操作用の画像を伝送でき
る、特に動画像の伝送に適した遠隔操作用画像の伝送方
法及びその装置を提供することにある。

【０００８】

【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、現場に移動可能に配設された作業機械を、
該作業機械の近傍に移動可能に配設された移動体のテレ
ビカメラで撮影し、前記テレビカメラで撮影した前記作
業機械の画像を該作業機械の遠隔操作を行う遠隔操作箇
所に伝送するに当たり、前記現場及び前記遠隔操作箇所
の双方から見通しの利く箇所に中継点を設置し、前記作
業機械の画像を、前記移動体から前記中継点を介して前
記遠隔操作箇所にミリ波による無線信号で伝送するよう
にしたことを特徴とする。

【０００９】また、本発明は、前記作業機械の作業領域
を該作業機械のテレビカメラで撮影し、このテレビカメ
ラで撮影した前記作業領域の画像を、前記作業機械から
前記中継点を介して前記遠隔操作箇所にミリ波による無
線信号で伝送するようにした。さらに、本発明は、前記
移動体の移動用或は該移動体のテレビカメラの指向方向
変更用の駆動用制御信号を、前記遠隔操作箇所から前記
中継点にミリ波による無線信号で伝送し、該中継点から
前記移動体に微弱無線又は特定小電力無線で伝送するよ
うにした。また、本発明は、前記作業機械の移動用、作
業用、或は該作業機械のテレビカメラの指向方向変更用
の駆動用制御信号を、前記遠隔操作箇所から前記中継点
にミリ波による無線信号で伝送し、該中継点から前記作
業機械に微弱無線又は特定小電力無線で伝送するように
した。

【００１０】さらに、前記目的を達成するために本発明
は、現場に配設された移動体に搭載され作業機械を撮影
するテレビカメラと、前記現場から離れた遠隔操作箇所
に配設され前記テレビカメラで撮影した前記作業機械の
画像を表示する表示手段とを有する作業機械の遠隔操作
システムにおいて、前記現場及び前記遠隔操作箇所の双
方から見通しの利く中継点と前記移動体にそれぞれ設け
られ、該移動体から前記中継点に前記作業機械の画像の
信号をミリ波による無線で伝送する第１通信手段と、前
記中継点と前記遠隔操作箇所にそれぞれ設けられ、該中
継点から前記遠隔操作箇所に前記作業機械の画像の信号
をミリ波による無線で伝送する第２通信手段とを備える
ことを特徴とする。

【００１１】また、本発明は、前記作業機械に搭載され
該作業機械の作業領域を撮影する第２テレビカメラと、
前記作業機械と前記中継点にそれぞれ設けられ該作業機
械から前記中継点に前記作業領域の画像の信号をミリ波
による無線で伝送する第３通信手段とをさらに備え、前
記作業領域の画像の信号は、前記第２通信手段により前
記中継点から前記遠隔操作箇所に伝送され、前記表示手
段に前記作業領域の画像が表示されるものとした。さら
に、本発明は、前記中継点の前記第２通信手段に有線接
続され前記現場を撮影する監視カメラをさらに備え、該
監視カメラで撮影した前記現場の画像の信号は、前記第
２通信手段により前記中継点から前記遠隔操作箇所に伝
送され、前記表示手段に前記現場の画像が表示されるも
のとした。

【００１２】また、本発明は、前記移動体と前記中継点
にそれぞれ設けられ該移動体と前記中継点の間で微弱無
線又は特定小電力無線による信号伝送を行う第４通信手
段をさらに備え、前記移動体の駆動用制御信号は、前記
第２通信手段及び前記第４通信手段により、前記遠隔操
作箇所から前記中継点を経て前記作業機械に伝送される
ものとした。さらに、本発明は、前記作業機械と前記中
継点にそれぞれ設けられ該作業機械と前記中継点の間で
微弱無線又は特定小電力無線による信号伝送を行う第５
通信手段をさらに備え、前記作業機械の駆動用制御信号
は、前記第２通信手段及び前記第５通信手段により、前
記遠隔操作箇所から前記中継点を経て前記作業機械に伝
送されるものとした。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の遠隔操作用画像の伝送方法を
装置と共に図面に基づいて説明する。図１は本発明の一
実施例に係る作業機械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は現場、３は中継
点、５は遠隔操作箇所である。

【００１４】現場１には、パワーショベル７、クローラ
ダンプ９（共に作業機械に相当）、及びカメラ車１１
（移動体に相当）がそれぞれ移動可能に配設され、これ
らが前記遠隔操作箇所５からの遠隔操作によって無人で
駆動される。そして、前記現場１では、前記パワーショ
ベル７で掘削した土砂が前記クローラダンプ９で不図示
のトラック待機所に搬送される。また、前記現場１で
は、前記カメラ車１１から前記パワーショベル７や前記
クローラダンプ９の作業状況が撮影され、さらに、前記
パワーショベル７の運転台７０１から該パワーショベル
７の作業領域が撮影され、それらの撮影画像が前記遠隔
操作箇所５に遠隔操作用の画像として伝送される。

【００１５】前記パワーショベル７は、前記運転台７０
１に加えて、車台７０３、クローラ７０５、旋回台７０
７、ブーム７０９、及びバケット７１１を備えている。
前記運転台７０１内には、図２にブロック図で示すよう
に、前記作業領域を撮影する左右一対の立体視用テレビ
カメラ７１３と、該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７１５が、雲台７１７により３次元
方向に指向方向変位可能に支持されて配設されている。
また、前記運転台７０１の上部には、図１に示すよう
に、雲台７１９により３次元方向に指向方向変位可能に
支持されてミリ波通信用のアンテナ７２１が配設され、
さらに、微弱無線又は特定小電力無線による通信用のア
ンテナ７２３が配設されている。尚、前記各雲台７１
７，７１９には、図２に示すように、それら各雲台７１
７，７１９を水平及び垂直面内で揺動させる駆動源７２
５，７２７がそれぞれ内蔵されている。

【００１６】前記車台７０３には、前記クローラ７０５
の駆動源であるエンジン７２９と、該エンジン７２９の
駆動を制御する駆動制御回路７３１と、前記旋回台７０
７、ブーム７０９、及びバケット７１１の駆動源である
油圧源７３３と、該油圧源７３３から前記旋回台７０
７、ブーム７０９、及びバケット７１１への圧油の経路
及び流量を制御する油圧回路７３５がそれぞれ設けられ
ている。

【００１７】前記旋回台７０７には、前記駆動源７２
５，７２７の駆動を制御する雲台駆動回路７３７，７３
９と、前記左右一対の立体視用テレビカメラ７１３によ
り撮影した前記作業領域の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立体視画像生成
装置７４１が設けられ、さらに、ミリ波通信ユニット７
４３、受信器７４５、及びラジコンボックス７４７がそ
れぞれ設けられている。

【００１８】前記ミリ波通信ユニット７４３は前記中継
点３への画像信号伝送用に設けられ、該ミリ波通信ユニ
ット７４３には前記アンテナ７２１が接続されている。
前記ミリ波通信ユニット７４３は、１つのビデオ信号系
統ＶＩＤＥＯと、２つのステレオ音声信号系統ＳＯＵＮ
Ｄ１，ＳＯＵＮＤ２とを備えている。前記ビデオ信号系
統ＶＩＤＥＯの入力端子ＩＮには前記立体視画像生成装
置７２９が接続され、前記作業領域の立体視用の画像の
信号が入力される。また、前記１系統目のステレオ音声
信号系統ＳＯＵＮＤ１の入力端子ＩＮ１（Ｌ，Ｒ）には
前記バイノーラルマイク７１５が接続され、前記作業領
域の立体音声の信号が入力される。尚、前記ミリ波通信
ユニット７４３のその他の端子には何も接続されていな
い。

【００１９】前記受信器７４５は前記アンテナ７２３に
接続され、該受信器７４５には前記ラジコンボックス７
４７が接続され、該ラジコンボックス７４７は、前記ア
ンテナ７２３及び受信器７４５で受信された前記クロー
ラ７０５、旋回台７０７、ブーム７０９、バケット７１
１、及び雲台７１７，７１９の駆動制御用の信号を、対
応する前記駆動制御回路７２７、油圧回路７３１、並び
に雲台駆動回路７３７，７３９のうちいずれか１つに出
力する。

【００２０】前記クローラダンプ９は、図１に示すよう
に、車台９０１、クローラ９０３、運転台９０５、及び
荷台９０７を備え、前記運転台９０５の上部には微弱無
線又は特定小電力無線による通信用のアンテナ９０９が
配設されている。前記車台９０１には、図３にブロック
図で示すように、前記クローラ９０３の駆動源であるエ
ンジン９１１と、該エンジン９１１の駆動を制御する駆
動制御回路９１３と、前記荷台９０７の昇降駆動源であ
る油圧シリンダ９１５と、該油圧シリンダ９１５に圧油
を供給する油圧源９１７と、該油圧源９１７から前記油
圧シリンダ９１５への圧油の供給を制御する油圧回路９
２１がそれぞれ設けられている。また、前記車台９０１
には、前記アンテナ９０９に接続された受信器９２３
と、該受信器９２３に接続されたラジコンボックス９２
５が設けられ、該ラジコンボックス９２５は、前記アン
テナ９０９及び受信器９２３で受信された前記クローラ
９０３及び荷台９０７の駆動制御用の信号を、対応する
前記駆動制御回路９１３と油圧回路９２１のどちらかに
出力する。

【００２１】前記カメラ車１１は、図１に示すように、
車台１１０１、クローラ１１０３、及び荷台１１０５を
備え、前記荷台１１０５には、微弱無線又は特定小電力
無線による通信用のアンテナ１１０７が配設され、さら
に支柱１１０９が立設されている。前記支柱１１０９の
上端には、雲台１１１１により３次元方向に指向方向変
位可能に支持されてミリ波通信用のアンテナ１１１３が
配設され、前記支柱１１０９の中間部の支持台１１１５
には、雲台１１１７により３次元方向に指向方向変位可
能に支持されて、前記パワーショベル７や前記クローラ
ダンプ９の作業状況を撮影する監視カメラ１１１９が配
設されている。尚、前記各雲台１１１１，１１１７に
は、図４にブロック図で示すように、それら各雲台１１
１１，１１１７を水平及び垂直面内で揺動させる駆動源
１１２１，１１２３がそれぞれ内蔵されている。

【００２２】前記車台１１０１には、前記駆動源１１２
１，１１２３の駆動を制御する雲台駆動回路１１２５，
１１２７と、前記クローラ１１０３の駆動源であるエン
ジン１１２９と、該エンジン１１２９の駆動を制御する
駆動制御回路１１３１が設けられ、さらに、ミリ波通信
ユニット１１３３、受信器１１３５、及びラジコンボッ
クス１１３７がそれぞれ設けられている。

【００２３】前記ミリ波通信ユニット１１３３は前記中
継点３への画像信号伝送用に設けられ、該ミリ波通信ユ
ニット１１３３には前記アンテナ１１１３が接続されて
いる。前記ミリ波通信ユニット１１３３は、前記パワー
ショベル７のミリ波通信ユニット７４３と同様に構成さ
れている。前記ミリ波通信ユニット１１３３のビデオ信
号系統ＶＩＤＥＯの入力端子ＩＮには、前記監視カメラ
１１１９で撮影した前記パワーショベル７や前記クロー
ラダンプ９の画像の信号が入力され、その他の端子には
何も接続されていない。

【００２４】前記受信器１１３５は前記アンテナ１１０
７に接続され、該受信器１１３５には前記ラジコンボッ
クス１１３７が接続され、該ラジコンボックス１１３７
は、前記アンテナ１１０７及び受信器１１３５で受信さ
れた前記クローラ１１０３及び雲台１１１１，１１１７
の駆動制御用の信号を、対応する前記雲台駆動回路１１
２５，１１２７及び駆動制御回路１１３１のうちいずれ
か１つに出力する。

【００２５】中継点３は、図１に示すように、前記現場
１から離れた場所で該現場１との間に障害物がなく現場
１を一望できる比較的小高い箇所に設定され、中継車３
０１が移動可能に配設されている。前記中継車３０１の
上部には、前記パワーショベル７のアンテナ７２１や前
記カメラ車１１のアンテナ１１１３に対応するアンテナ
３０３，３０５が、雲台３０７，３０９によりそれぞれ
３次元方向に指向方向変位可能に支持されて配設され、
さらに、前記パワーショベル７のアンテナ７２３、前記
クローラダンプ９のアンテナ９０９、及び前記カメラ車
１１のアンテナ１１０７に対応するアンテナ３１１，３
１３，３１５がそれぞれ配設されている。

【００２６】また、前記中継車３０１の側部には、アン
テナ３１７，３１９と、前記現場１の様子を撮影する監
視カメラ３２１が、雲台３２３，３２５，３２７により
それぞれ３次元方向に指向方向変位可能に支持されて配
設されている。さらに、前記中継車３０１の近傍の中継
点３箇所には支柱３２９が立設され、該支柱３２９の上
端には、雲台３３１により３次元方向に指向方向変位可
能に支持されて、前記現場１の様子を撮影する監視カメ
ラ３３３が配設されている。尚、前記各雲台３０７，３
０９，３２３，３２５，３２７，３３１には、図５にブ
ロック図で示すように、それら各雲台３０７，３０９，
３２３，３２５，３２７，３３１を水平及び垂直面内で
揺動させる駆動源３３５，３３７，３３９，３４１，３
４３，３４５がそれぞれ内蔵されている。

【００２７】さらに、前記中継車３０１には、前記駆動
源３３５，３３７，３３９，３４１，３４３，３４５の
駆動を制御する雲台駆動回路３４７，３４９，３５１，
３５３，３５５，３５７、ミリ波通信ユニット３５９，
３６１，３６３，３６５、リンクターミナル３６７，３
６９、リレーボックス３７１，３７３、ラジコンボック
ス３７５、及び送信器３７７，３７９，３８１がそれぞ
れ設けられている。

【００２８】前記ミリ波通信ユニット３５９は、前記パ
ワーショベル７のミリ波通信ユニット７４３に対応して
設けられ、前記アンテナ３０３が接続されている。前記
ミリ波通信ユニット３６１は、前記前記カメラ車１１の
ミリ波通信ユニット１１３３に対応して設けられ、前記
アンテナ３０５が接続されている。

【００２９】前記ミリ波通信ユニット３６３は、前記ミ
リ波通信ユニット３５９に対応し、該ミリ波通信ユニッ
ト３５９で受信した前記パワーショベル７からの画像信
号を前記遠隔操作箇所５に伝送するために設けられ、該
ミリ波通信ユニット３６３には前記アンテナ３１７が接
続されている。この前記ミリ波通信ユニット３６３で
は、前記遠隔操作箇所５からの、前記パワーショベル７
の移動、作業、並びに前記雲台３０７，３０９，３２
３，３２５，３２７，３３１，７１７，７１９の駆動を
制御する信号や、前記３つの監視カメラ１１１９，３２
１，３３３からの画像信号のうち前記中継点３から前記
遠隔操作箇所５に伝送する画像信号を選択する制御信号
が受信される。

【００３０】前記ミリ波通信ユニット３６５は、前記ミ
リ波通信ユニット３６１に対応し、該ミリ波通信ユニッ
ト３６１で受信した前記監視カメラ１１１９からの画像
信号と、前記監視カメラ３２１，３３３からの画像信号
のうち１つを前記遠隔操作箇所５に伝送するために設け
られ、該ミリ波通信ユニット３６５には前記アンテナ３
１９が接続されている。このミリ波通信ユニット３６５
では、前記遠隔操作箇所５からの、前記クローラダンプ
９やカメラ車１１の移動、並びに前記荷台９０７や前記
雲台１１１１，１１１７の駆動を制御する信号が受信さ
れる。

【００３１】前記各ミリ波通信ユニット３５９，３６
１，３６３，３６５は、前記パワーショベル７のミリ波
通信ユニット７４３や前記カメラ車１１のミリ波通信ユ
ニット１１３３と同様に構成されている。前記ミリ波通
信ユニット３５９のビデオ信号出力系統ＶＩＤＥＯ−Ｏ
ＵＴと、１系統目のステレオ音声信号系統ＳＯＵＮＤ１
の出力端子ＯＵＴ１（Ｌ，Ｒ）は、前記ミリ波通信ユニ
ット３６３のビデオ信号系統ＶＩＤＥＯの入力端子ＩＮ
と、１系統目のステレオ音声信号系統ＳＯＵＮＤ１の入
力端子ＩＮ１（Ｌ，Ｒ）にそれぞれ接続されている。前
記ミリ波通信ユニット３６１のビデオ信号出力系統ＶＩ
ＤＥＯ−ＯＵＴは、前記リレーボックス３７３を介し
て、前記ミリ波通信ユニット３６５のビデオ信号系統Ｖ
ＩＤＥＯの入力端子ＩＮに接続されている。

【００３２】前記ミリ波通信ユニット３６３の１系統目
のステレオ音声信号系統ＳＯＵＮＤ１の出力端子ＯＵＴ
１（Ｌ，Ｒ）には、前記リンクターミナル３６７を介し
てリレーボックス３７１が接続されている。また、前記
ミリ波通信ユニット３６３の２系統目のステレオ音声信
号系統ＳＯＵＮＤ２の出力端子ＯＵＴ２（Ｌ，Ｒ）に
は、前記リンクターミナル３６９が接続され、該リンク
ターミナル３６９に前記リレーボックス３７３が接続さ
れている。

【００３３】前記ミリ波通信ユニット３６５の１系統目
及び２系統目のステレオ音声信号系統ＳＯＵＮＤ１，２
の出力端子ＯＵＴ１，２（Ｌ，Ｒ）には、前記送信器３
７９，３８１がそれぞれ接続されている。尚、前記各ミ
リ波通信ユニット３５９，３６１，３６３，３６５のそ
の他の端子には何も接続されていない。

【００３４】前記リンクターミナル３６７，３６９は、
前記遠隔操作箇所５側の操作に連動して前記リレーボッ
クス３７１，３７３を切換動作させる。前記リレーボッ
クス３７１には、前記ラジコンボックス３７５及び送信
器３７７が接続されている。前記ラジコンボックス３７
５には、前記雲台駆動回路３４７，３４９，３５１，３
５３，３５５，３５７が接続され、該ラジコンボックス
３７５は、前記ミリ波通信ユニット３６３で受信された
前記雲台３０７，３０９，３２３，３２５，３２７，３
３１の駆動制御用の信号を、対応する前記雲台駆動回路
３４７，３４９，３５１，３５３，３５５，３５７のう
ちいずれか１つに出力する。

【００３５】前記送信器３７７，３７９，３８１は前記
アンテナ３１１，３１３，３１５にそれぞれ接続されて
いる。前記送信器３７７は、前記ミリ波通信ユニット３
６３で受信された前記クローラ７０５、旋回台７０７、
ブーム７０９、バケット７１１、並びに雲台７１７，７
１９の駆動制御用の信号を、前記パワーショベル７の受
信器７４５に、微弱無線又は特定小電力無線により送信
する。同様に、前記送信器３７９は、前記ミリ波通信ユ
ニット３６５で受信された前記クローラ９０３及び荷台
９０７の駆動制御用の信号を、前記クローラダンプ９の
受信器９２３に、微弱無線又は特定小電力無線により送
信し、前記送信器３８１は、前記ミリ波通信ユニット３
６５で受信された前記クローラ１１０３及び雲台１１１
１，１１１７の駆動制御用の信号を、前記カメラ車１１
の受信器１１３５に、微弱無線又は特定小電力無線によ
り送信する。

【００３６】前記リレーボックス３７３には、前記ミリ
波通信ユニット３６１のビデオ信号出力系統ＶＩＤＥＯ
−ＯＵＴと共に、前記監視カメラ３２１，３３３が接続
されており、該リレーボックス３５３は、前記カメラ車
１１の監視カメラ１１１９で撮影した前記パワーショベ
ル７や前記クローラダンプ９の画像の信号と、前記監視
カメラ３２１，３３３前記現場１の画像の信号のうち１
つを、前記ミリ波通信ユニット３６５のビデオ信号系統
ＶＩＤＥＯの入力端子ＩＮに出力する。

【００３７】遠隔操作箇所５は、図１に示すように、前
記現場１及び中継点３のいずれからも離れていて、前記
中継点３が直接見通せる例えば現場事務所５０１に設定
されている。前記現場事務所５０１の側壁には、前記中
継車３０１の側部の前記アンテナ３１７，３１９に対応
するアンテナ５０３，５０５が、雲台５０７，５０９に
よりそれぞれ３次元方向に指向方向変位可能に支持され
て配設されている。

【００３８】また、前記現場事務所５０１の近傍の遠隔
操作箇所５には支柱５１１が立設され、該支柱５１１の
上端には、雲台５１３により３次元方向に指向方向変位
可能に支持されて、前記中継点３の様子を撮影する監視
カメラ５１５が配設されている。尚、前記各雲台５０
７，５０９，５１３には、図６にブロック図で示すよう
に、それら各雲台５０７，５０９，５１３を水平及び垂
直面内で揺動させる駆動源５１７，５１９，５２１がそ
れぞれ内蔵されている。

【００３９】さらに、前記現場事務所５０１には、ミリ
波通信ユニット５２３，５２５、操縦用モニタテレビ５
２７、スピーカ５２９、監視用モニタテレビ５３１，５
３２、ホストコンピュータ５３３、リレーボード５３
５，５３７、リンクターミナル５３９，５４１、ラジコ
ンボックス５４３，５４５，５４７，５４９，５５１、
及び前記駆動源５１７，５１９，５２１の駆動を制御す
る雲台駆動回路５５３，５５５，５５７がそれぞれ設け
られている。

【００４０】前記ミリ波通信ユニット５２３は、前記ミ
リ波通信ユニット３６３に対応し、該ミリ波通信ユニッ
ト３６３から伝送される前記パワーショベル７からの画
像信号を受信するために設けられ、該ミリ波通信ユニッ
ト５２３には前記アンテナ５０３が接続されている。こ
のミリ波通信ユニット５２３からは、前記中継車３０１
の雲台３０７，３０９，３２３，３２５，３２７，３３
１の駆動を制御する信号と、前記パワーショベル７のク
ローラ７０５、旋回台７０７、ブーム７０９、バケット
７１１、並びに雲台７１７，７１９の駆動を制御する信
号と、前記監視カメラ１１１９，３２１，３３３の画像
信号のうち前記中継点３から伝送させる画像信号を選択
指示する信号が、前記ミリ波通信ユニット３６３に向け
て伝送される。

【００４１】前記ミリ波通信ユニット５２５は、前記ミ
リ波通信ユニット３６５に対応し、該ミリ波通信ユニッ
ト３６５から伝送される前記監視カメラ１１１９，３２
１，３３３のうち１つからの画像信号を受信するために
設けられ、該ミリ波通信ユニット５２５には前記アンテ
ナ５０５が接続されている。このミリ波通信ユニット５
２５からは、前記クローラダンプ９のクローラ９０３及
び荷台９０７の駆動を制御する信号や、前記カメラ車１
１のクローラ１１０３及び雲台１１１１，１１１７の駆
動を制御する信号が、前記ミリ波通信ユニット３６５に
向けて伝送される。

【００４２】前記各ミリ波通信ユニット５２３，５２５
は、前記パワーショベル７のミリ波通信ユニット７４３
や前記カメラ車１１のミリ波通信ユニット１１３３、前
記中継点３の各ミリ波通信ユニット３５９，３６１，３
６３，３６５と同様に構成されている。

【００４３】前記ミリ波通信ユニット５２３のビデオ信
号系統ＶＩＤＥＯの出力端子ＯＵＴと、１系統目のステ
レオ音声信号系統ＳＯＵＮＤ１の出力端子ＯＵＴ１
（Ｌ，Ｒ）には、前記操縦用モニタテレビ５２７と前記
スピーカ５２９がそれぞれ接続されている。また、前記
ミリ波通信ユニット５２３の１系統目のステレオ音声信
号系統ＳＯＵＮＤ１の入力端子ＩＮ１（Ｌ，Ｒ）には、
前記リンクターミナル５３９及びリレーボード５３５を
介して、前記ラジコンボックス５４３，５４５が接続さ
れ、前記ミリ波通信ユニット５２３の２系統目のステレ
オ音声信号系統ＳＯＵＮＤ２の入力端子ＩＮ２（Ｌ，
Ｒ）には、前記リンクターミナル５４１を介して前記リ
レーボード５３７が接続されている。

【００４４】前記ミリ波通信ユニット５２５のビデオ信
号系統ＶＩＤＥＯの出力端子ＯＵＴには、前記監視用モ
ニタテレビ５３１が接続され、該ミリ波通信ユニット５
２５の１系統目及び２系統目のステレオ音声信号系統Ｓ
ＯＵＮＤ１，２の入力端子ＩＮ１，２（Ｌ，Ｒ）には、
前記ラジコンボックス５４７，５４９がそれぞれ接続さ
れている。尚、前記各ミリ波通信ユニット５２３，５２
５の他の端子には何も接続されていない。

【００４５】前記監視用モニタテレビ５３２は前記監視
カメラ５１５に接続されており、該監視カメラ５１５で
撮影した前記中継点３の画像が前記監視用モニタテレビ
５３２に表示される。前記ホストコンピュータ５３３
は、前記リレーボード５３５，５３７の切換動作を制御
し、前記リンクターミナル５３９，５４１は、前記リン
クターミナル３６７，３６９と協働して、前記中継車３
０１のリレーボックス３７１，３７３を前記リレーボー
ド５３５，５３７に連動して切換動作させる。

【００４６】前記ラジコンボックス５４３は、前記中継
車３０１の雲台３０７，３０９，３２３，３２５，３２
７，３３１の遠隔操作用に設けられ、それらの駆動制御
用の信号を出力する。前記ラジコンボックス５４５は、
前記パワーショベル７のクローラ７０５、旋回台７０
７、ブーム７０９、バケット７１１、並びに雲台７１
７，７１９の遠隔操作用に設けられ、それらの駆動制御
用の信号を出力する。前記ラジコンボックス５４７は、
前記クローラダンプ９のクローラ９０３及び荷台９０７
の遠隔操作用に設けられ、それらの駆動制御用の信号を
出力する。前記ラジコンボックス５４９は、前記カメラ
車１１のクローラ１１０３及び雲台１１１１，１１１７
の遠隔操作用に設けられ、それらの駆動制御用の信号を
出力する。前記ラジコンボックス５５１には、前記雲台
駆動回路５５３，５５５，５５７が接続され、該ラジコ
ンボックス５５１は、前記雲台５０７，５０９，５１３
の駆動制御用の信号を、対応する前記雲台駆動回路５５
３，５５５，５５７のいずれか１つに出力する。

【００４７】尚、本実施例では、前記アンテナ３０５，
１１１３とミリ波通信ユニット３６１，１１３３で第１
通信手段が構成され、前記アンテナ３１７，３１９，５
０３，５０５とミリ波通信ユニット３６３，３６５，５
２３，５２５で第２通信手段が構成され、前記アンテナ
３０３，７２１とミリ波通信ユニット３５９，７４３で
第３通信手段が構成されている。また、本実施例では、
前記送信器３８１、アンテナ１１０７、及び受信器１１
３５で第４通信手段が構成され、前記送信器３７７、ア
ンテナ７２３、及び受信器７４５で第５通信手段が構成
されている。さらに、本実施例では、前記監視カメラ１
１１９がテレビカメラに相当し、前記立体視用テレビカ
メラ７１３が第２テレビカメラに相当している。

【００４８】以上の構成による本実施例の作業機械の遠
隔操作システムで、前記パワーショベル７やクローラダ
ンプ９の遠隔操作を行う際には、まず、前記ホストコン
ピュータ５３３の操作により、前記リレーボード５３５
に連動させて前記リレーボックス３７１を前記ラジコン
ボックス３７５側に切り換えておき、その状態で、前記
ラジコンボックス５４３を操作する。これにより、前記
中継車３０１の雲台３０７，３０９，３２３，３２５，
３２７，３３１を駆動させ、前記現場事務所５０１から
の遠隔操作で、前記アンテナ３０３，３０５を前記パワ
ーショベル７のアンテナ７２１や前記カメラ車１１のア
ンテナ１１１３に指向させると共に、前記アンテナ３１
７，３１９を前記現場事務所５０１に指向させ、前記監
視カメラ３２１，３３３を前記現場１に指向させる。

【００４９】次に、前記ホストコンピュータ５３３の操
作により前記リレーボックス３７１を前記送信器３７７
側に切り換えて、前記ラジコンボックス５４５を操作す
る。これにより、前記ラジコンボックス５４５と前記ラ
ジコンボックス７４７を協働させて、前記パワーショベ
ル７の雲台７１９を駆動させ、前記現場事務所５０１か
らの遠隔操作で前記アンテナ７２１を前記アンテナ３０
３に指向させる。続いて、前記ラジコンボックス５４９
の操作により、前記カメラ車１１のクローラ１１０３及
び雲台１１１１，１１１７を駆動させ、前記現場事務所
５０１からの遠隔操作で、前記カメラ車１１を前記パワ
ーショベル７やクローラダンプ９の近傍箇所に移動さ
せ、前記アンテナ１１１３を前記アンテナ３０５に指向
させると共に、前記監視カメラ１１１９をパワーショベ
ル７やクローラダンプ９に指向させる。さらに、前記ラ
ジコンボックス５５１の操作により、前記雲台５０７，
５０９，５１３を駆動させ、前記アンテナ５０３，５０
５を前記アンテナ３１７，３１９に指向させると共に、
前記監視カメラ５１５を前記中継点３に指向させる。

【００５０】以上の操作が済んだならば、前記パワーシ
ョベル７やクローラダンプ９の遠隔操作を行う。例え
ば、前記パワーショベル７を遠隔操作する場合には、前
記ラジコンボックス５４９の操作により前記監視カメラ
１１１９をパワーショベル７に指向させ、前記リレーボ
ックス３７１を前記送信器３７７側に切り換えた状態で
前記ラジコンボックス５４５を操作し、前記クローラ７
０５、旋回台７０７、ブーム７０９、バケット７１１を
駆動させる。

【００５１】このとき、前記左右一対の立体視用テレビ
カメラ７１３により撮影し前記立体視画像生成装置７４
１で立体視用画像に生成したパワーショベル７の作業領
域の画像の信号や、前記バイノーラルマイク７１５で集
音した前記作業領域の音声が、前記ミリ波通信ユニット
７４３，３５９，３６３，５２３を経て、前記操縦用モ
ニタテレビ５２７やスピーカ５２９に伝送され、前記画
像が操縦用モニタテレビ５２７に表示され、前記音声が
スピーカ５２９から出力される。また、前記３つの監視
カメラ１１１９，３２１，３３３で撮影したパワーショ
ベル７の画像や現場１の画像のうち１つの信号が、前記
ミリ波通信ユニット３６５，５２５を経て、或は、前記
ミリ波通信ユニット１１３３，３６１をさらに経て、前
記監視用モニタテレビ５３１に伝送され、その画像が監
視用モニタテレビ５３１に表示される。そこで、前記現
場事務所５０１の遠隔操作要員は、前記操縦用モニタテ
レビ５２７や監視用モニタテレビ５３１の表示画面を見
ると共に、前記スピーカ５２９からの出力音声を聞きな
がら、前記ラジコンボックス５４５の操作を行う。

【００５２】また、前記クローラダンプ９を遠隔操作す
る場合も同様で、前記ラジコンボックス５４９の操作に
より前記監視カメラ１１１９をクローラダンプ９に指向
させ、前記ラジコンボックス５４７の操作により、前記
クローラ９０３及び荷台９０７を駆動させる。そして、
前記現場事務所５０１の遠隔操作要員は、前記ミリ波通
信ユニット３６５，５２５を経て、或は、前記ミリ波通
信ユニット１１３３，３６１をさらに経て伝送され前記
監視用モニタテレビ５３１に表示された前記３つの監視
カメラ１１１９，３２１，３３３のうち１つの撮影画像
を見ながら、前記ラジコンボックス５４７の操作を行
う。

【００５３】このように、本実施例によれば、現場１に
移動可能に配設されたパワーショベル７やクローラダン
プ９を、それらパワーショベル７やクローラダンプ９の
近傍に移動可能に配設したカメラ車１１の監視カメラ１
１１９で撮影し、この監視カメラ１１１９で撮影したパ
ワーショベル７やクローラダンプ９の画像を遠隔操作箇
所５に伝送するに当たり、現場１と遠隔操作箇所５の双
方から見通しの利く箇所に中継点３を設置し、パワーシ
ョベル７やクローラダンプ９の画像の信号を、ミリ波通
信ユニット１１３３，３６１，３６５，５２５を用い
て、カメラ車１１から中継点３を介して遠隔操作箇所５
にミリ波による無線信号で伝送するようにした。

【００５４】このため、現場１のパワーショベル７やク
ローラダンプ９の周囲に岩石等の障害物があり、遠隔操
作箇所５から現場１が直接見通せない場合にも、カメラ
車１１の監視カメラ１１１９で撮影したパワーショベル
７やクローラダンプ９の画像の信号を、カメラ車１１か
ら遠隔操作箇所５に確実に伝送できる。また、監視カメ
ラ１１１９で撮影するパワーショベル７やクローラダン
プ９の画像は動画像であり、静止画像に比べて信号伝送
量が多くなるが、ミリ波を用いて伝送するため、微弱無
線又は特定小電力無線で伝送する場合のように信号伝送
量が不足して伝送不能となることがない。

【００５５】尚、本実施例では、前記中継車３０１から
前記パワーショベル７、クローラダンプ９、及びカメラ
車１１に対して、それらの移動用、作業用、及び搭載さ
れたカメラの指向方向変更用の各駆動制御用信号を、微
弱無線又は特定小電力無線で伝送するものとしたが、前
記各画像信号や音声信号と同様に、ミリ波による無線信
号で伝送してもよい。また、本実施例では、前記パワー
ショベル７に立体視用テレビカメラ７１３を搭載し、そ
の撮影画像を前記現場事務所５０１の操縦用モニタテレ
ビ５２７に表示させるものとしたが、そのための構成は
省略してもよく、同様に、前記中継点３の監視カメラ３
２１，３３３と該監視カメラ３２１，３３３で撮影した
画像を前記監視用モニタテレビ５３１に表示させるため
の構成や、前記遠隔操作箇所５の監視カメラ５１５と該
監視カメラ３２１，３３３で撮影した画像を表示させる
ための構成は省略してもよい。

【００５６】さらに、本実施例では、前記３つの監視カ
メラ１１１９，３２１，３３３のうち１つの撮影画像を
選択して前記監視用モニタテレビ５３１に表示させる構
成としたが、例えば、単一のモニタテレビの表示画面を
複数に分割し、各分割画面領域に前記各監視カメラ１１
１９，３２１，３３３の撮影画像を表示させるように構
成してもよく、その分割画面領域の１つに前記立体視用
テレビカメラ７１３の撮影画像を同時に表示させて、前
記操縦用モニタテレビ５２７と監視用モニタテレビ５３
１のいずれか一方を省略する構成としてもよい。当然、
前記単一のモニタテレビに前記監視カメラ５１５の撮影
画像を同時に表示させる構成としてもよい。また、本実
施例では、パワーショベル７及びクローラダンプ９の２
台の作業機械を遠隔操作する場合の構成について説明し
たが、作業機械の台数は１台でも３台以上でもよく、同
様に、移動体に相当するカメラ車１１の台数は２台以上
であってもよく、本発明方法を実施するための構成は、
本実施例で示した作業機械の遠隔操作システムの構成に
限定されず、任意である。そして、本発明方法及び装置
は、本実施例で示したようなパワーショベル７やクロー
ラダンプ９に限らず、ブルドーザ等、現場に移動可能に
配設される各種作業機械を遠隔操作するシステムに広く
適用可能であることは言うまでもない。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、現
場に移動可能に配設された作業機械を、該作業機械の近
傍に移動可能に配設された移動体のテレビカメラで撮影
し、前記テレビカメラで撮影した前記作業機械の画像を
該作業機械の遠隔操作を行う遠隔操作箇所に伝送するに
当たり、前記現場及び前記遠隔操作箇所の双方から見通
しの利く箇所に中継点を設置し、前記作業機械の画像
を、前記移動体から前記中継点を介して前記遠隔操作箇
所にミリ波による無線信号で伝送するようにした。

【００５８】また、本発明によれば、現場に配設された
移動体に搭載され作業機械を撮影するテレビカメラと、
前記現場から離れた遠隔操作箇所に配設され前記テレビ
カメラで撮影した前記作業機械の画像を表示する表示手
段とを有する作業機械の遠隔操作システムにおいて、前
記現場及び前記遠隔操作箇所の双方から見通しの利く中
継点と前記移動体にそれぞれ設けられ、該移動体から前
記中継点に前記作業機械の画像の信号をミリ波による無
線で伝送する第１通信手段と、前記中継点と前記遠隔操
作箇所にそれぞれ設けられ、該中継点から前記遠隔操作
箇所に前記作業機械の画像の信号をミリ波による無線で
伝送する第２通信手段とを備える構成とした。

【００５９】このため、現場の作業機械を該現場から遠
く離れた遠隔操作箇所から遠隔操作する際に、前記作業
機械やその作業領域を撮影した遠隔操作用の画像を前記
遠隔操作箇所に伝送するに当たり、前記現場の周囲に障
害物等があり前記遠隔操作箇所から現場が直接見通せな
い場合にも、確実に前記遠隔操作用の画像を伝送でき、
特に動画像の伝送に用いて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明方法を適用した作業機械の遠隔操
作システムの概略構成を示す説明図である。

【図２】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。

【図３】図１に示すクローラダンプの制御系の概略構成
を示すブロック図である。

【図４】図１に示すカメラ車の制御系の概略構成を示す
ブロック図である。

【図５】図１に示す中継車の制御系の概略構成を示すブ
ロック図である。

【図６】図１に示す遠隔操作箇所の現場事務所に設けら
れる制御系の概略構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 現場 ３ 中継点 ３０３ アンテナ（第３通信手段） ３０５ アンテナ（第１通信手段） ３１７，３１９ アンテナ（第２通信手段） ３２１，３３３ 監視カメラ ３５９，７４３ ミリ波通信ユニット（第３通信手段） ３６１，１１３３ ミリ波通信ユニット（第１通信手
段） ３６３，３６５，５２３，５２５ ミリ波通信ユニット
（第２通信手段） ３７７ 送信器（第５通信手段） ３８１ 送信器（第４通信手段） ５ 遠隔操作箇所 ５０３，５０５ アンテナ（第２通信手段） ７ パワーショベル（作業機械） ７１３ 立体視用テレビカメラ（第２テレビカメラ） ７２１ アンテナ（第３通信手段） ７２３ アンテナ（第５通信手段） ７４５ 受信器（第５通信手段） ９ クローラダンプ（作業機械） １１ カメラ車（移動体） １１０７ アンテナ（第４通信手段） １１１３ アンテナ（第１通信手段） １１１９ 監視カメラ（テレビカメラ） １１３５ 受信器（第４通信手段）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現場に移動可能に配設された作業機械
   を、該作業機械の近傍に移動可能に配設された移動体の
   テレビカメラで撮影し、 前記テレビカメラで撮影した前記作業機械の画像を、該
   作業機械の遠隔操作を行う遠隔操作箇所に伝送するに当
   たり、 前記現場及び前記遠隔操作箇所の双方から見通しの利く
   箇所に中継点を設置し、 前記作業機械の画像を前記移動体から前記中継点を介し
   て前記遠隔操作箇所にミリ波による無線信号で伝送する
   ようにした、 ことを特徴とする遠隔操作用画像の伝送方法。
2. 【請求項２】 前記作業機械の作業領域を該作業機械の
   テレビカメラで撮影し、このテレビカメラで撮影した前
   記作業領域の画像を、前記作業機械から前記中継点を介
   して前記遠隔操作箇所にミリ波による無線信号で伝送す
   るようにした請求項１記載の遠隔操作用画像の伝送方
   法。
3. 【請求項３】 前記移動体の移動用或は該移動体のテレ
   ビカメラの指向方向変更用の駆動用制御信号を、前記遠
   隔操作箇所から前記中継点にミリ波による無線信号で伝
   送し、該中継点から前記移動体に微弱無線又は特定小電
   力無線で伝送するようにした請求項１又は２記載の遠隔
   操作用画像の伝送方法。
4. 【請求項４】 前記作業機械の移動用、作業用、或は該
   作業機械のテレビカメラの指向方向変更用の駆動用制御
   信号を、前記遠隔操作箇所から前記中継点にミリ波によ
   る無線信号で伝送し、該中継点から前記作業機械に微弱
   無線又は特定小電力無線で伝送するようにした請求項
   １、２又は３記載の遠隔操作用画像の伝送方法。
5. 【請求項５】 現場に配設された移動体に搭載され作業
   機械を撮影するテレビカメラと、 前記現場から離れた遠隔操作箇所に配設され前記テレビ
   カメラで撮影した前記作業機械の画像を表示する表示手
   段と、 を有する作業機械の遠隔操作システムにおいて、 前記現場及び前記遠隔操作箇所の双方から見通しの利く
   中継点と前記移動体にそれぞれ設けられ、該移動体から
   前記中継点に前記作業機械の画像の信号をミリ波による
   無線で伝送する第１通信手段と、 前記中継点と前記遠隔操作箇所にそれぞれ設けられ、該
   中継点から前記遠隔操作箇所に前記作業機械の画像の信
   号をミリ波による無線で伝送する第２通信手段と、 を備えることを特徴とする遠隔操作用画像の伝送装置。
6. 【請求項６】 前記作業機械に搭載され該作業機械の作
   業領域を撮影する第２テレビカメラと、前記作業機械と
   前記中継点にそれぞれ設けられ該作業機械から前記中継
   点に前記作業領域の画像の信号をミリ波による無線で伝
   送する第３通信手段とをさらに備え、前記作業領域の画
   像の信号は、前記第２通信手段により前記中継点から前
   記遠隔操作箇所に伝送され、前記表示手段に前記作業領
   域の画像が表示される請求項５記載の遠隔操作用画像の
   伝送装置。
7. 【請求項７】 前記中継点の前記第２通信手段に有線接
   続され前記現場を撮影する監視カメラをさらに備え、該
   監視カメラで撮影した前記現場の画像の信号は、前記第
   ２通信手段により前記中継点から前記遠隔操作箇所に伝
   送され、前記表示手段に前記現場の画像が表示される請
   求項５又は６記載の遠隔操作用画像の伝送装置。
8. 【請求項８】 前記移動体と前記中継点にそれぞれ設け
   られ該移動体と前記中継点の間で微弱無線又は特定小電
   力無線による信号伝送を行う第４通信手段をさらに備
   え、前記移動体の駆動用制御信号は、前記第２通信手段
   及び前記第４通信手段により、前記遠隔操作箇所から前
   記中継点を経て前記作業機械に伝送される請求項５、６
   又は７記載の遠隔操作用画像の伝送装置。
9. 【請求項９】 前記作業機械と前記中継点にそれぞれ設
   けられ該作業機械と前記中継点の間で微弱無線又は特定
   小電力無線による信号伝送を行う第５通信手段をさらに
   備え、前記作業機械の駆動用制御信号は、前記第２通信
   手段及び前記第５通信手段により、前記遠隔操作箇所か
   ら前記中継点を経て前記作業機械に伝送される請求項
   ５、６、７又は８記載の遠隔操作用画像の伝送装置。