JPH0787004A - 遠隔箇所の作業機械への通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 周囲に障害物や他の作業機械がある現場内で
方々に移動しつつ作業を行う作業機械と、該作業機械の
監視等を行うために現場から離れた場所に設定された遠
隔箇所との間で通信を行うに際し、前記障害物や他の作
業機械に妨げられることなく確実に通信することができ
る通信方法を提供する。 【構成】 遠隔操作点９から見通しの利く作業現場１の
一角に固定中継点７を設定して車輌７１を配設し、前記
作業現場１内の掘削現場３に移動可能に配設したパワー
ショベル３１と前記車輌７１との双方から見通しの利く
掘削現場３箇所に移動中継点５を設定して車輌５１を移
動可能に配設し、該車輌５１を前記パワーショベル３１
に追従させつつ適宜移動させ、これら車輌５１，７１を
経由してパワーショベル３１と遠隔操作点９側との通信
を行うようにした。

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
された作業機械と、前記現場から離れた場所に設置され
前記作業機械の動作状況を監視する遠隔箇所との間で通
信を行うための方法に関し、特に、作業機械の移動領域
が広範囲に亘る場合や、遠隔操作地点と作業機械との間
に相互の通信の障害となる物体がある場合に好適な遠隔
箇所の作業機械への通信方法に関するものである。

【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したり、或は、該作業機
械を前記現場で自律動作させることが試みられている。

【０００３】前記作業機械を遠隔操作で動作させるに当
たっては、該作業機械の運転台や屋根上にテレビカメラ
を設置して、その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、撮影した映像を、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、その表示映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っている。
また、前記作業機械を現場で自律動作させる場合には、
例えば作業機械に近い現場の場所に測量地点を設定し、
前記遠隔操作箇所からの指示で前記測量地点から作業機
械の位置を自動で随時測量し、その測量結果を、あらか
じめ定められた作業機械の動作パターンと照らし合わせ
つつ、作業機械の動作パターンを生成し、その動作パタ
ーンに沿って作業機械を自律動作させることが考えられ
る。

【０００４】従って、作業機械を遠隔操作するにせよ、
自律動作させるにせよ、前記遠隔操作箇所と作業機械と
の間で何らかの通信を行うことが必要となり、該遠隔操
作箇所と作業機械との距離がある程度離れることを考慮
して、ミリ波等の比較的長距離通信に適した通信回線を
用いた通信を行うことが想定される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
現場には、前記作業機械の動作の妨げとなる岩石等の障
害物や、他の作業機械が周辺にある場合が多く、例えば
作業機械の移動に伴って該作業機械が樹木や他の作業機
械の蔭に隠れ、前記遠隔操作箇所から作業機械の見通し
が利かなくなると、上述したようなミリ波等の通信で
は、前記障害物や他の作業機械により電波が遮られて、
作業機械と遠隔操作箇所との通信が不能となる不具合が
発生するおそれがある。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、周囲に障害物や他の
作業機械がある現場内で方々に移動しつつ作業を行う作
業機械と、前記作業機械の監視等を行うために現場から
離れた場所に設定された遠隔箇所との間で通信を行うに
際し、前記障害物や他の作業機械に妨げられることなく
確実に通信することができる遠隔箇所の作業機械への通
信方法を提供することにある。

【０００６】

【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と、
前記現場から離れた場所に設置され前記作業機械の動作
状況を監視する遠隔箇所との間で通信を行うための方法
であって、前記遠隔箇所から見通しの利く前記現場箇所
に固定中継点を設置し、前記固定中継点と前記掘削機械
との間に少なくとも１つの移動中継点を設置し、前記移
動中継点を、前記固定中継点及び前記作業機械の双方か
ら見通しの利く前記現場箇所内で該作業機械に追従して
移動させ、前記作業機械と前記遠隔箇所との通信を前記
固定中継点及び移動中継点を経由して行うようにしたこ
とを特徴とする。

【０００７】また、本発明は、前記作業機械は、前記固
定中継点及び前記移動中継点にそれぞれ設けられた測量
手段により、前記遠隔箇所に対する位置が自動的に測量
され、該測量手段による測量結果に応じて前記作業機械
が前記現場内で自律動作されるものとした。

【０００８】

【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（現場に相当）、５
は移動中継点、７は固定中継点、９は遠隔操作点（遠隔
箇所に相当）である。

【０００９】掘削現場３は作業現場１の一角にあり、こ
こではパワーショベル３１（作業機械に相当）を用いた
地面３３の掘削が、パワーショベル３１の自動運転か或
は遠隔操作点９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３１０
３、ブーム３１０５、バケット３１０７、及び操縦席３
１０９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３１１
３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３１
１５が配設されている。

【００１０】旋回台３１０３には図２（ｃ）に示すよう
に、自動運転時にパワーショベル３１の動作を制御する
ショベル制御コンピュータ３１１７や、遠隔操作による
手動運転時にパワーショベル３１の動作を制御するラジ
コンボックス３１１９、パワーショベル３１の傾きを検
出する傾斜計３１２１、旋回台３１０３の旋回角を検出
する旋回角センサ３１２３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３１
２５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３１０７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。

【００１１】さらに、旋回台３１０３の上部には図２
（ｃ）に示すように、２台のワイヤレスモデム３１３
１，３１３３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、前記移動中継点５側か
らの自動追尾の際に用いられる位置測量用のプリズム３
１３７，３１３９（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。前
記送信器３１１５、受信器３１３５、及びワイヤレスモ
デム３１３１，３１３３は、いずれも特定微弱電力型の
ものを用いている。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。また、図１に示すように、掘削現場３に
は、固定中継点７から移動中継点５の車輌５１の位置を
測量する際の前記固定中継点７の位置出しを行うため
に、２つの位置出し用ターゲット３１５９，３１６１が
設置されている。

【００１２】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に示すようにショベ
ル制御コンピュータ３１１７は、主制御装置３１４５、
メモリ３１４７、及び運転制御装置３１４９を備えてい
る。主制御装置３１４５は、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の出力でパワ
ーショベル３１の各部の状態をチェックしつつ、ワイヤ
レスモデム３１３１を介して入力されるパワーショベル
３１の測量データと、メモリ３１４７に記憶された掘削
現場３の地面３３に形成する溝３５（図１）や法面の設
計座標、或は定型的な掘削パターンのデータとに基づい
て、パワーショベル３１の自動運転時におけるクローラ
３１０１、旋回台３１０３、ブーム３１０５、及びバケ
ット３１０７の駆動パターンを割り出す。

【００１３】尚、主制御装置３１４５は、傾斜計３１２
１、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
の出力でパワーショベル３１の各部の状態をチェックし
つつ、上述した駆動パターンの割り出しを行う。

【００１４】運転制御装置３１４９は、主制御装置３１
４３で割り出された駆動パターンでパワーショベル３１
の各部が自動で駆動されるように、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３１
５３や、油圧源３１５５と旋回台３１０３、ブーム３１
０５、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。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、パ
ワーショベル３１の手動運転時に、受信器３１３５で受
信されるパワーショベル３１の遠隔操作用のラジコン制
御信号に基づいてパワーショベル３１の各部が駆動され
るように、駆動制御回路３１５３や油圧回路３１５７を
制御する。

【００１５】移動中継点５は図１に示すように、掘削現
場３内で前記パワーショベル３１の近傍箇所に設定され
ており、任意の箇所に移動可能な車輌５１が配設されて
いる。車輌５１は図１に示すように、クローラ５３と車
台５５とを備え、クローラ５３は、図４に示す駆動制御
回路５３０１で制御されるエンジン５３０３により駆動
され、該運転制御回路５３０１にはラジコンボックス５
３０５が接続されている。

【００１６】前記車台５５には、パワーショベル３１の
位置を自動で測量する自動測量ユニット５５０１（測量
手段に相当）と中継ユニット５５５１とが搭載されてい
る。自動測量ユニット５５０１は図４に示すように、光
波測距計５５０５及び視準用望遠鏡５５０７を備えるト
ランシット等の測量機５５０３と、測量機５５０３を３
次元方向に指向方向変位可能に支持する雲台５５０９
と、雲台５５０９に内蔵され雲台５５０９上の測量機５
５０３の指向方向を変位させるモータ５５１１と、モー
タ５５１１を駆動するモータドライバ５５１３とを備え
ている。

【００１７】また、図４に示すように自動測量ユニット
５５０１は、測量機５５０３に内蔵され視準用望遠鏡５
５０７の結像箇所に配設されたＣＣＤ等の撮像素子５５
１５と、撮像素子５５１５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５５１７と、測量用制御コンピュータ５５
１９とを備えている。測量用制御コンピュータ５５１９
は、撮像素子５５１５で撮像した各追尾用ターゲット３
１３７，３１２５がその画像の中心近くに位置する測量
機５５０３の向きを検出し、その向きに測量機５５０３
が向くように雲台５５０９のモータ５５１１の駆動を制
御すると共に、自動測量ユニット５５０１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。

【００１８】尚、自動測量ユニット５５０１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５５１９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５５０１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、撮像素子
５５１５で撮像した画像と、画像処理用コンピュータ５
５１７で処理された画像と、測量用制御コンピュータ５
５１９で生成された操作用画面の画像とのうち１つは、
切換スイッチ５５２１を介して中継ユニット５５５１側
に出力される。また、自動測量ユニット５５０１による
測量結果を表すパワーショベル３１の位置座標は、ワイ
ヤレスモデム５５２３及びパワーショベル３１のワイヤ
レスモデム３１３１を介して、ショベル制御コンピュー
タ３１１７の主制御装置３１４５に出力される。

【００１９】一方、中継ユニット５５５１は図４に示す
ように、監視カメラ５５５３、雲台５５５５、受信器５
５５７、送信器５５５９、ワイヤレスモデム５５６１、
立体視画像生成装置５５６３、画面４分割装置５５６
５、ミリ波通信ユニット５５６７、構内モデム５５６
９、リレーボックス５５７１，５５７３、リンクターミ
ナル５５７５，５５７７、及びラジコンボックス５５７
９で構成されている。監視カメラ５５５３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、雲台５
５５５により３次元方向に指向方向変位可能に支持され
ており、自動測量ユニット５５０１の測量機５５０３や
雲台５５０９、受信器５５５７、送信器５５５９、及び
ワイヤレスモデム５５６１と共に、車台５５の屋根５５
２５上に設置されている。

【００２０】受信器５５５７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
り、送信器５５５９は、パワーショベル３１の手動運転
時に前記固定中継点７を介して遠隔操作点９側から送ら
れてくる駆動制御用のラジコン制御信号を、前記リレー
ボックス５５７３及びリンクターミナル５５７７を介し
てパワーショベル３１の受信器３１３５に送出するもの
である。また、ワイヤレスモデム５５６１は、パワーシ
ョベル３１の自動運転時に前記固定中継点７を介して遠
隔操作点９側から送られてくる各種指示信号を、パワー
ショベル３１のワイヤレスモデム３１３３に送出するも
のである。前記送信器５５５７、受信器５５５９、及び
ワイヤレスモデム５５２３，５５６１は、いずれも特定
微弱電力型のものを用いている。

【００２１】立体視画像生成装置５５６３は、受信器５
５５７で受信された左右一対の立体視用テレビカメラ３
１１１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。画面４分割装置
５５６５は、立体視画像生成装置５５６３で生成された
立体視用の画像と、監視カメラ５５５３で撮影された画
像と、自動測量ユニット５５０１の切換スイッチ５５２
１から出力される画像とを、１画面を４つに分割したそ
れぞれの分割領域に同時に表示させたり、或は、それら
４つの画像のうち１つの画像のみを１画面に表示させた
りするための、画像合成、選択処理を行うと共に、その
合成、選択された画像の信号から音声信号成分を分離す
るものである。

【００２２】ミリ波通信ユニット５５６７は、図１に示
すように車輌５１の屋根５５２５上に設置されたアンテ
ナ５５８１を通じて、固定中継点７との間でミリ波通信
回線を介しての通信を行うもので、図４に示すように、
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ＳＯＵＮＤ１，ＳＯＵＮＤ２とを備える。ビ
デオ信号系統ＶＩＤＥＯの入力端子ＩＮには、画面４分
割装置５５６５で合成、選択された画像の信号が入力さ
れ、図４に示すように、１系統目のステレオ音声信号系
統ＳＯＵＮＤ１の入力端子ＩＮ１（Ｌ，Ｒ）及び出力端
子ＯＵＴ１（Ｌ，Ｒ）にはそれぞれ、ワイヤレスモデム
５５６１をミリ波通信ユニット５５６７に接続する前記
構内モデム５５６９が接続されている。

【００２３】また、２系統目のステレオ音声信号系統Ｓ
ＯＵＮＤ２の入力端子ＩＮ２（Ｌ，Ｒ）には、画面４分
割装置５５６５で分離された音声信号が入力され、出力
端子ＯＵＴ２（Ｌ，Ｒ）には図４に示すように、前記リ
レーボックス５５７３及びリンクターミナル５５７７を
介して、前記送信器５５５９とラジコンボックス５５７
９とが選択的に接続される。尚、ビデオ信号出力系統Ｖ
ＩＤＥＯ−ＯＵＴには何も接続されていない。

【００２４】リレーボックス５５７１は、監視カメラ５
５５３、雲台５５５５、及び画面４分割装置５５６５と
構内モデム５５６９とを選択的に接続するもので、その
切り換え状態はリンクターミナル５５７５の制御により
切り換えられる。これらリレーボックス５５７１及びリ
ンクターミナル５５７５は、遠隔操作点９側からの、監
視カメラ５５５３のズーミング動作、雲台５５５５の指
向方向変位動作、及び画面４分割装置５５６５の選択画
像の切り換え動作を遠隔操作する制御信号を、その遠隔
操作対象に選択的に伝送するために設けられている。

【００２５】リレーボックス５５７３は、前記ミリ波通
信ユニット５５６７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）と、前記送
信器５５５９及びラジコンボックス５５７９とを選択的
に接続するもので、その切り換え状態はリンクターミナ
ル５５７７の制御により切り換えられる。これらリレー
ボックス５５７３及びリンクターミナル５５７７は、遠
隔操作点９側からの、ラジコンボックス９３１３，９３
１４の操作によるラジコン制御信号を、操作されたラジ
コンボックス９３１３，９３１４に応じて、前記送信器
５５５９又はラジコンボックス５５７９のどちらかに選
択的に伝送するために設けられている。

【００２６】また、車台５５の上部には図５に示すよう
に、前記固定中継点７側からの自動追尾の際に用いられ
る位置測量用のプリズム５５８３，５５８５が、車台５
５の幅方向に間隔を置いて配設されている。図５に示す
ように、プリズム５５８３の両脇には赤色に着色された
追尾用ターゲット５５８７が配設されており、プリズム
５５８５の両脇には緑色に着色された追尾用ターゲット
５５８９が配設されている。

【００２７】固定中継点７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、前記遠隔操作点９
との間に障害物がなく直接見通しが利くと共に、前記掘
削現場３を一望できる作業現場１内の比較的小高い箇所
に設定されており、車輌７１が配設されている。車輌７
１には図１に示すように、移動中継点５の車輌５１の位
置を自動で測量する自動測量ユニット７１０１（測量手
段に相当）と中継ユニット７１５１とが搭載されてい
る。

【００２８】自動測量ユニット７１０１は図６に示すよ
うに、前記車輌５１の自動測量ユニット５５０１と同様
に、光波測距計７１０５及び視準用望遠鏡７１０７を備
えるトランシット等の測量機７１０３と、モータ７１１
１を内蔵した雲台７１０９と、モータドライバ７１１３
とを備えている。

【００２９】また、図６に示すように前記自動測量ユニ
ット７１０１は、前記自動測量ユニット５５０１と同様
に、測量機７１０３に内蔵され視準用望遠鏡７１０７の
結像箇所に配設されたＣＣＤ等の撮像素子７１１５と、
撮像素子７１１５で撮像した画像から追尾用ターゲット
５５８７，５５８９の像を抽出する画像処理用コンピュ
ータ７１１７と、測量用制御コンピュータ７１１９とを
備えている。測量用制御コンピュータ７１１９は、撮像
素子７１１５で撮像した各追尾用ターゲット５５８７，
５５８９がその画像の中心近くに位置する測量機７１０
３の向きを検出し、その向きに測量機７１０３が向くよ
うに雲台７１０９のモータ７１１１の駆動を制御すると
共に、自動測量ユニット７１０１による移動中継点５の
車輌５１の位置測量動作の全体を制御する。

【００３０】尚、自動測量ユニット７１０１による車輌
５１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７１１９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７１０１による測量経過や、測
量結果を表す車輌５１の位置座標等の文字情報が一緒に
表示される。そして、撮像素子７１１５で撮像した画像
と、画像処理用コンピュータ７１１７で処理された画像
と、測量用制御コンピュータ７１１９で生成された操作
用画面の画像とのうち１つは、切換スイッチ７１２１を
介して中継ユニット７１５１側に出力される。

【００３１】また、自動測量ユニット７１０１による測
量結果を表す車輌５１の位置座標は、ワイヤレスモデム
７１２３及び移動中継点５の車輌５１のワイヤレスモデ
ム５５２３を介して、自動測量ユニット５５０１の測量
用制御コンピュータ５５１９に出力される。

【００３２】一方、中継ユニット７１５１は図６に示す
ように、画像切換合成装置７１５３、前記遠隔操作点９
側との通信用のミリ波通信ユニット７１５５、前記車輌
５１との通信用のミリ波通信ユニット７１５７、リレー
ボックス７１５９、及びリンクターミナル７１６１で構
成されている。

【００３３】画像切換合成装置７１５３は、前記移動中
継点５の車輌５１の中継ユニット５５５１に設けられた
前記画面４分割装置５５６５から出力される画像と、前
記自動測量ユニット７１０１の切換スイッチ７１２１か
ら出力される画像との切り換え選択や、或は、前記画面
４分割装置５５６５から出力される、画面を４分割して
４つの画像を合成した画像のうち任意の画像を、前記切
換スイッチ７１２１から出力される画像に差し換える画
像合成処理を行うものである。

【００３４】ミリ波通信ユニット７１５７は、図１に示
すように車輌７１の屋根７１２５上に設置されたアンテ
ナ７１６５を通じて、移動中継点５との間でミリ波通信
回線を介しての通信を行うもので、図６に示すように、
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ＳＯＵＮＤ１，ＳＯＵＮＤ２とを備える。

【００３５】図６に示すように、ミリ波通信ユニット７
１５７のビデオ信号系統ＶＩＤＥＯの出力端子ＯＵＴに
は、前記画像切換合成装置７１５３が接続され、該ビデ
オ信号系統ＶＩＤＥＯの出力端子ＯＵＴからは、前記画
面４分割装置５５６５から出力され前記車輌５１のミリ
波通信ユニット５５６７のビデオ信号系統ＶＩＤＥＯの
入力端子ＩＮに入力される画像の信号が出力される。ま
た、１系統目のステレオ音声信号系統ＳＯＵＮＤ１の入
力端子ＩＮ１（Ｌ，Ｒ）及び出力端子ＯＵＴ１（Ｌ，
Ｒ）にはそれぞれ、構内モデム７１５９を介して、前記
ミリ波通信ユニット７１５７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）及び
出力端子ＯＵＴ１（Ｌ，Ｒ）が接続されている。

【００３６】さらに、２系統目のステレオ音声信号系統
ＳＯＵＮＤ２の入力端子ＩＮ２（Ｌ，Ｒ）及び出力端子
ＯＵＴ２（Ｌ，Ｒ）には、前記ミリ波通信ユニット７１
５７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）及び入力端子ＩＮ２（Ｌ，
Ｒ）がそれぞれ接続されている。尚、ビデオ信号入力系
統ＶＩＤＥＯ−ＩＮには何も接続されていない。

【００３７】一方、前記ミリ波通信ユニット７１５５
は、図１に示すように車輌７１の屋根７１２５上に設置
されたアンテナ７１６３を通じて、遠隔操作点９との間
でミリ波通信回線を介しての通信を行うもので、図６に
示すように前記ミリ波通信ユニット７１５７と同様に構
成され、そのビデオ信号出力系統ＶＩＤＥＯ−ＯＵＴに
は何も接続されていない。

【００３８】前記リレーボックス７１５９は、前記ミリ
波通信ユニット７１５５のビデオ信号入力系統ＶＩＤＥ
Ｏ−ＩＮを、前記ミリ波通信ユニット７１５７のビデオ
信号出力系統ＶＩＤＥＯ−ＯＵＴと、前記画像切換合成
装置７１５３とに選択的に接続するもので、その切り換
え状態はリンクターミナル７１６１の制御により切り換
えられる。これらリレーボックス７１５９及びリンクタ
ーミナル７１６１は、遠隔操作点９側からの、前記移動
中継点５の前記画像４分割装置５５６５に対する遠隔制
御信号と、前記画像切換合成装置７１５３に対する遠隔
制御信号とを、その宛先に応じて前記画像４分割装置５
５６５や画像切換合成装置７１５３に選択的に伝送する
ために設けられている。

【００３９】遠隔操作点９は図１に示すように、掘削現
場３及び中継点５のいずれからも離れていて直接掘削現
場３への見通しが利かない、例えば作業現場１の現場事
務所９１に設定されており、遠隔操作要員９５により操
作される遠隔操作ユニット９３が設置されている。遠隔
操作ユニット９３は図７に示すように、ミリ波通信ユニ
ット９３０１、立体視モニタ９３０３、ホストコンピュ
ータ９３０５、構内モデム９３０７、リレーボード９３
０９，９３１０、リンクターミナル９３１１，９３１
２、ラジコンボックス９３１３，９３１４、及びスピー
カ９３１５で構成されている。

【００４０】ミリ波通信ユニット９３０１は、現場事務
所９１の屋根９１０１上に設置されたアンテナ９３１７
を通じて、固定中継点７との間でミリ波通信回線を介し
ての通信を行うもので、図７に示すように、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
ＳＯＵＮＤ１，ＳＯＵＮＤ２とを備える。尚、ミリ波通
信ユニット９３０１のビデオ信号系統ＶＩＤＥＯ、ステ
レオ音声信号系統ＳＯＵＮＤ１，ＳＯＵＮＤ２は、固定
中継点７のミリ波通信ユニット７１５５のビデオ信号系
統ＶＩＤＥＯ、ステレオ音声信号系統ＳＯＵＮＤ１，Ｓ
ＯＵＮＤ２にそれぞれ対応している。

【００４１】ミリ波通信ユニット９３０１のビデオ信号
系統ＶＩＤＥＯの出力端子ＯＵＴからは、固定中継点７
の中継ユニット７１５１の画像切換合成装置７１５３で
合成、選択され、ミリ波通信ユニット７１５５のビデオ
信号入力系統ＶＩＤＥＯ−ＩＮに入力された画像の信号
が出力される。ミリ波通信ユニット９３０１のビデオ信
号系統ＶＩＤＥＯの出力端子ＯＵＴには、図７に示すよ
うに、立体視モニタ９３０３とホストコンピュータ９３
０５とが、切換スイッチ９３１９を介して接続されてい
る。

【００４２】この切換スイッチ９３１９は、ホストコン
ピュータ９３０５に入力される、前記移動中継点５の中
継ユニット５５５１の画面４分割装置５５６５で選択す
る画像を指示する信号や、前記固定中継点７の中継ユニ
ット７１５１の画像切換合成装置７１５３から出力させ
る画像を指示する信号に応じて切り換わる。例えば、前
記移動中継点５の中継ユニット５５５１の立体視画像生
成装置５１６７で生成された立体視用の画像を前記画面
４分割装置５５６５から出力させる指示がなされ、且
つ、該画面４分割装置５５６５から出力された画像を、
前記固定中継点７の中継ユニット７１５１の画像切換合
成装置７１５３から出力させる指示がなされた場合に
は、前記画面４分割装置５５６５が立体視用の画像のみ
を選択出力し、その画像を前記画像切換合成装置７１５
３が出力すると共に、前記切換スイッチ９３１９が立体
視モニタ９３０３側に切り換わり、その立体視用の画像
が立体視モニタ９３０３に表示される。

【００４３】一方、その他の指示が前記移動中継点５の
画面４分割装置５５６５や前記固定中継点７の画像切換
合成装置７１５３に対してなされた場合には、該画面４
分割装置５５６５や画像切換合成装置７１５３がその指
示に応じた画像を選択出力すると共に切換スイッチ９３
１９がホストコンピュータ９３０５側に切り換わり、そ
れらの画像がホストコンピュータ９３０５の後述するＣ
ＲＴ９３２３に表示される。

【００４４】また、ミリ波通信ユニット９３０１の１系
統目のステレオ音声信号系統ＳＯＵＮＤ１の入力端子Ｉ
Ｎ１（Ｌ，Ｒ）及び出力端子ＯＵＴ１（Ｌ，Ｒ）には、
それぞれ構内モデム９３０７が接続されている。この構
内モデム９３０７は、ホストコンピュータ９３０５をミ
リ波通信ユニット９３０１に接続するもので、従って、
ホストコンピュータ９３０５とパワーショベル３１のシ
ョベル用制御コンピュータ３１１７との間では、構内モ
デム９３０７、ミリ波通信ユニット９３０１、固定中継
点７のミリ波通信ユニット７１５５，７１５７、移動中
継点５のミリ波通信ユニット５５６７、構内モデム５５
６９、ワイヤレスモデム５５６１、及びパワーショベル
３１のワイヤレスモデム３１３３を介して信号送受を行
うことができる。

【００４５】図７に示すように、ホストコンピュータ９
３０５と構内モデム９３０７との間には、リレーボード
９３０９及びリンクターミナル９３１１が介設されてい
る。これらは、移動中継点５の中継ユニット５５５１の
監視カメラ５５５３や雲台５５５５、画面４分割装置５
５６５、及び固定中継点７の画像切換合成装置７１５３
の遠隔操作に関する入力がホストコンピュータ９３０５
になされたときに、これに連動して、移動中継点５の中
継ユニット５５５１や固定中継点７の中継ユニット７１
５１のリレーボックス５５７１，７１６１の接続状態が
切り換わるようにするためのものである。

【００４６】そして、上述の遠隔操作に関する入力がホ
ストコンピュータ９３０５にあると、その入力に応じた
内容の切換制御信号がリレーボード９３０９からリンク
ターミナル９３１１、構内モデム９３０７、及びミリ波
通信ユニット９３０１を介して、固定中継点７のミリ波
通信ユニット７１５５に送出される。さらに、前記切換
制御信号は、ミリ波通信ユニット７１５５から構内モデ
ム７１５９を経由してリンクターミナル７１６１に入力
されるか、或は、前記構内モデム７１５９からミリ波通
信ユニット７１５７を経て、前記移動中継点５のミリ波
通信ユニット５５６７に送出され、該移動中継点５の構
内モデム５５６９を介してリンクターミナル５５７５に
入力される。これに応じてリンクターミナル７１６１，
５５７５の制御によりリレーボックス７１５９，５５７
１の接続状態が切り換わる。

【００４７】一方、図７に示すように、ミリ波通信ユニ
ット９３０１の２系統目のステレオ音声信号系統ＳＯＵ
ＮＤ２の入力端子ＩＮ２（Ｌ，Ｒ）には、リレーボード
９３１０及びリンクターミナル９３１２を介してラジコ
ンボックス９３１３，９３１４が接続されている。

【００４８】ラジコンボックス９３１３は、パワーショ
ベル３１の手動運転時に、クローラ３１０１、旋回台３
１０３、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。また、ラジコン
ボックス９３１４は、移動中継点５の車輌５１のクロー
ラ５３を遠隔操作で駆動させるためのもので、ラジコン
ボックス９３１３と同様に、クローラ５３の動作方向に
応じた方向にそ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。

【００４９】前記リレーボード９３１０及びリンクター
ミナル９３１２は、前記掘削現場３のパワーショベル３
１の遠隔操作と、前記移動中継点５の車輌５１の遠隔操
作との切換に関する入力がホストコンピュータ９３０５
になされたときに、これに連動して、移動中継点５の中
継ユニット５５５１のリレーボックス５５７７の接続状
態が切り換わるようにするためのものである。

【００５０】そして、上述の遠隔操作対象の切換に関す
る入力がホストコンピュータ９３０５にあると、その入
力に応じた内容の切換制御信号がリレーボード９３１０
からリンクターミナル９３１２、ミリ波通信ユニット９
３０１、固定中継点７のミリ波通信ユニット７１５５，
７１５７を経て、前記移動中継点５のミリ波通信ユニッ
ト５５６７に送出され、該移動中継点５のリンクターミ
ナル５５７７に入力される。これに応じてリンクターミ
ナル５５７７の制御によりリレーボックス５５７３の接
続状態が切り換わる。

【００５１】従って、遠隔操作対象を前記パワーショベ
ル３１とする入力がホストコンピュータ９３０５になさ
れると、前記遠隔操作ユニット９３のリレーボード９３
０９が前記ラジコンボックス９３１３側に切り換えられ
ると共に、前記移動中継点５のリレーボックス５５７３
がリンクターミナル５５７７の制御により送信器５５５
９側に切り換わる。また、遠隔操作対象を前記車輌５１
とする入力がホストコンピュータ９３０５になされる
と、前記遠隔操作ユニット９３のリレーボード９３０９
が前記ラジコンボックス９３１４側に切り換えられると
共に、前記移動中継点５のリレーボックス５５７３がリ
ンクターミナル５５７７の制御によりラジコンボックス
５５７９側に切り換わる。

【００５２】前記リレーボード９３０９が前記ラジコン
ボックス９３１３側に切り換えられた状態で、該ラジコ
ンボックス９３１３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
は、リレーボード９３１０、リンクターミナル９３１
２、ミリ波通信ユニット９３０１、固定中継点７のミリ
波通信ユニット７１５５，７１５７、移動中継点５のミ
リ波通信ユニット５５６７、リンクターミナル５５７
７、送信器５１６３、及びパワーショベル３１の受信器
３１３５を介してラジコンボックス３１１９に入力され
る。

【００５３】一方、前記リレーボード９３０９が前記ラ
ジコンボックス９３１４側に切り換えられた状態で、該
ラジコンボックス９３１４の操作レバー等の操作により
発生した車輌５１の駆動制御用のラジコン制御信号は、
前記リレーボード９３１０から前記と同様の経路を経
て、移動中継点５のリンクターミナル５５７７に達し、
さらにラジコンボックス５５７９に入力される。

【００５４】また、２系統目のステレオ音声信号系統Ｓ
ＯＵＮＤ２の出力端子ＯＵＴ２（Ｌ，Ｒ）からは、中継
点５の中継ユニット５１５１の画面４分割装置５５６５
で分離された音声信号が出力される。この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、図５に示すようにスピーカ９３１５が
接続されており、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９３１５で立体的聴取可能に再生される。

【００５５】ホストコンピュータ９３０５は図７に示す
ように、コンピュータ本体９３２１、ＣＲＴ９３２３、
キーボード９３２５、マウス９３２７を備えている。コ
ンピュータ本体９３２１は、掘削現場３の地面３３に形
成する溝３５や法面の設計座標を保持しており、この設
計座標と、移動中継点５の車輌５１の自動測量ユニット
５５０１で測量されたパワーショベル３１の位置座標
や、固定中継点７の車輌７１の自動測量ユニット７１０
１で測量された車輌５１の位置座標に基づいて、パワー
ショベル３１のクローラ３１０１、旋回台３１０３、ブ
ーム３１０５、及びバケット３１０７の駆動量を割り出
す。

【００５６】ＣＲＴ９３２３には、前記画面４分割装置
５５６５及び画像切換合成装置７１５３で合成、選択処
理された画像や、コンピュータ本体９３２１で割り出さ
れたパワーショベル３１のクローラ３１０１、旋回台３
１０３、ブーム３１０５、及びバケット３１０７の駆動
量を示す画像が表示される。キーボード９３２５及びマ
ウス９３２７は、測量用制御コンピュータ５５１９，７
１１９で生成されＣＲＴ９３２３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、遠隔操作ユニ
ット９３の切換スイッチ９３１９、自動測量ユニット５
５０１，７１０１の切換スイッチ５５２１，７１２１の
切り換え、雲台５５５５に支持された監視カメラ５５５
３の指向方向の変位及びズーミング動、画面４分割装置
５５６５及び画像切換合成装置７１５３における画像の
選択、パワーショベル３１の自動運転と手動運転との切
り換えの指示、パワーショベル３１と車輌５１の遠隔操
作対象の切り換えの指示等を行うためのものである。

【００５７】尚、キーボード９３２５及びマウス９３２
７によりＣＲＴ９３２３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９３２１から任意の無線通信手段を介し
て、自動測量ユニット５５０１，７１０１の測量用制御
コンピュータ５５１９，７１１９に出力される。

【００５８】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、建設現場で作業ロボットを遠隔操作により動
作させる場合には、現場の地形をあらかじめ測量してお
き、その結果に基づいて作業ロボットの動作パターン
（動作方向、動作量）を決定し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、その結果等を随時パワーショベル３１と
前記遠隔操作点９との間で伝送しつつ、該測量結果に基
づいて割り出した各部の駆動量に応じてパワーショベル
３１を自動的に動作させる。

【００５９】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、パ
ワーショベル３１の測量を開始するに当たり、例えば、
固定中継点７の車輌７１に設けられた自動測量ユニット
７１０１の測量機７１０３の視準用望遠鏡７１０７を、
掘削現場３の２つの位置出し用ターゲット３１５９，３
１６１にそれぞれ指向させ、その際の視準用望遠鏡７１
０３の向きを、雲台７１０９に付設したエンコーダ（図
示せず）を用いて測量用制御コンピュータ７１１９で検
出すると共に、各ターゲット３１５９，３１６１までの
距離を光波測距計７１０５で検出し、車輌７１の位置座
標を割り出しておく。割り出した車輌７１の位置座標
は、測量用制御コンピュータ７１１９からワイヤレスモ
デム７１２３，５５２３，３１３１、主制御装置３１４
５を介して、ショベル制御コンピュータ３１１７のメモ
リ３１４７に格納される。

【００６０】続いて、遠隔操作点９にいるパワーショベ
ル３１の遠隔操作要員９５は、遠隔操作ユニット９３の
ホストコンピュータ９３０５のキーボード９３２５及び
マウス９３２７を操作して、ＣＲＴ９３２３上に、固定
中継点７の車輌７１に設けられた自動測量ユニット７１
０１の測量用制御コンピュータ７１１９で生成された、
該自動測量ユニット７１０１の操作用画面を表示させ、
キーボード９３２５及びマウス９３２７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。

【００６１】「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９３２１から
自動測量ユニット７１０１の測量用制御コンピュータ７
１１９に出力され、これを受けた測量用制御コンピュー
タ７１１９は、測量機７１０３の視準用望遠鏡７１０７
による移動中継点５の車輌５１の追尾用ターゲット５５
８７の自動追尾を開始させる。

【００６２】追尾用ターゲット５５８７の自動追尾に際
しては、測量用制御コンピュータ７１１９の制御によ
り、測量機７１０３の視準用望遠鏡７１０７で捉えられ
撮像素子７１１５で撮像された画像を画像処理用コンピ
ュータ７１１７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５５８７であるものとして、測量
用制御コンピュータ７１１９が、その２つの追尾用ター
ゲット５５８７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７１１３を制御して、雲台７１０９のモ
ータ７１１１の駆動により測量機７１０３の視準用望遠
鏡７１０７の指向方向を変位させる。

【００６３】視準用望遠鏡７１０７の指向方向が上述の
ように変位されると、視準用望遠鏡７１０７で捉えられ
る画像の中心に車輌５１の一方のプリズム５５８３が位
置する状態となり、ＣＲＴ９３２３上の自動測量ユニッ
ト７１０１の操作用画面中に「追尾完了」の文字が表示
される。

【００６４】そこで、パワーショベル３１の遠隔操作要
員９５は、遠隔操作ユニット９３のホストコンピュータ
９３０５のキーボード９３２５及びマウス９３２７を操
作して、ＣＲＴ９３２３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９３２１から固定中継点７の自動測量ユニット７１
０１の測量用制御コンピュータ７１１９に出力され、こ
れを受けた測量用制御コンピュータ７１１９は、測量機
７１０３の視準用望遠鏡７１０７を用いての、移動中継
点５の車輌５１上で一方のプリズム５５８３が配設され
た箇所の自動測量を開始させる。

【００６５】車輌５１の一方のプリズム５５８３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７１１９の制御により、光波測距計７１０５が測距
用の光波（図示せず）を視準用望遠鏡７１０７の光軸と
平行に出力する。このとき、視準用望遠鏡７１０７は車
輌７１の一方のプリズム５５８３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５５８３に照射さ
れ、その反射波により光波測距計７１０５で車輌５１の
一方のプリズム５５８３までの距離が計測される。

【００６６】このときの視準用望遠鏡７１０７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７１１９にて認識する
ことができ、これにより、車輌５１のプリズム５５８３
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、ＣＲＴ９３２３上の
自動測量ユニット７１０１の操作用画面中に「測量完
了」の文字が表示される。

【００６７】このようにして、車輌５１の一方のプリズ
ム５５８３が配設された箇所の自動測量を終えたなら
ば、遠隔操作要員９５は、上述と同様の操作を繰り返し
て、今度は車輌５１のの他方のプリズム５５８５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７１１７
が、測量機７１０３の撮像素子７１１５で撮像された画
像中の緑色の部分を抽出し、その抽出１れた画像中の緑
色部分を２つの追尾用ターゲット５５８５とみなした測
量用制御コンピュータ７１１９が、その２つの追尾用タ
ーゲット５５８５の中間点を撮像素子７１１５の撮像画
像の中心に位置させるべく、測量機７１０３の視準用望
遠鏡７１０７の指向方向を変位させることで行われる。

【００６８】上述の動作によって、車輌５１の２つのプ
リズム５５８３，５５８５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、車輌７１からの車輌
５１の位置座標と向きとが自動測量ユニット７１０１の
測量用制御コンピュータ７１１９で検出され、その検出
結果が、ワイヤレスモデム７１２３，５５２３を介し
て、車輌５１の測量用制御コンピュータ５５１９に転送
される。

【００６９】次に、前記遠隔操作要員９５は、キーボー
ド９３２５及びマウス９３２７の操作により、ＣＲＴ９
３２３上に、移動中継点５の車輌５１に設けられた自動
測量ユニット５５０１の測量用制御コンピュータ５５１
９で生成された、該自動測量ユニット５５０１の操作用
画面を表示させ、該操作用画面中の「追尾スタート」の
スイッチを投入して、上述と同様の手順により、パワー
ショベル３１の追尾用ターゲット３１４１，３１４３を
自動追尾させる。そして、追尾完了後に、前記操作用画
面中の「測量スタート」のスイッチを投入して、やはり
上述と同様の手順で、パワーショベル３１の両プリズム
３１３７，３１３９が配設された箇所を自動測量させ
る。

【００７０】パワーショベル３１の両プリズム３１３
７，３１３９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、車輌５１からのパワーショベル
３１の位置座標と向きとが前記測量用制御コンピュータ
５５１９で検出され、さらに、前記固定中継点７の車輌
７１に設けられた自動測量ユニット７１０１の測量用制
御コンピュータ７１１９から転送された、車輌７１から
の車輌５１の位置座標と向きに基づいて、前記車輌７１
からの前記パワーショベル３１の位置座標と向きとが前
記測量用制御コンピュータ５５１９で検出され、その検
出結果がワイヤレスモデム５５２３，３１３１を介し
て、パワーショベル３１のショベル制御コンピュータ３
１１７の主制御装置３１４５に転送される。

【００７１】ショベル制御コンピュータ３１１７の主制
御装置３１４５は、転送された測量結果と、メモリ３１
４７に記憶された車輌５１の位置座標、掘削現場３の地
面３３に形成する溝３５や法面の設計座標、或は定型的
な掘削パターンのデータに基づいて、パワーショベル３
１のクローラ３１０１、旋回台３１０３、ブーム３１０
５、及びバケット３１０７の駆動パターンを割り出し、
その結果を運転制御装置３１４９に転送する。運転制御
装置３１４９は、主制御装置３１４５で割り出された駆
動パターンに従って駆動制御回路３１５３及び油圧回路
３１５７を制御し、パワーショベル３１のクローラ３１
０１、旋回台３１０３、ブーム３１０５、及びバケット
３１０７を自動で駆動させる。従って、パワーショベル
３１は自動的に地面３３を掘削し、これにより、設計値
通りの溝３５や法面が無人で地面３３に形成される。

【００７２】ところで、パワーショベル３１のバケット
３１０７が地中の岩石等の障害物に接触し、ブーム３１
０５等の駆動が一定時間以上停止すると、その旨がブー
ム角センサ３１２５やバケット角センサ３１２７、或は
エンジン３１５１や油圧源３１５５の負荷の上昇等によ
り主制御装置３１４５で検出され、不図示の非常停止機
構によりパワーショベル３１の動作が停止される。そし
て、パワーショベル３１が非常停止した旨が、ワイヤレ
スモデム３１３３，５５６１、構内モデム５５６９、ミ
リ波通信ユニット５５６７，７１５７，７１５５，９３
０１、構内モデム９３０７を介し、掘削現場３から移動
中継点５及び固定中継点７を経由して遠隔操作点９のホ
ストコンピュータ９３０５に入力され、ＣＲＴ９３２３
の画面上にスーパーインポーズする等して表示される。

【００７３】その場合には、ＣＲＴ９３２３の表示を監
視する遠隔操作要員９５は、キーボード９３２５を操作
する等して、移動中継点５の画面４分割装置５５６５に
対する選択画面の切り換え指示を入力し、立体視モニタ
９３０３の画面上に、パワーショベル３１の立体視カメ
ラ３１１１で撮影したバケット３１０７の作業領域の画
像を表示させる。さらに、遠隔操作要員９５は、キーボ
ード９３２５を操作する等して、パワーショベル３１を
手動運転に切り換える指示を入力し、これにより、遠隔
操作ユニット９３のリレーボード９３１０をラジコンボ
ックス９３１３側に切り換えさせると共に、移動中継点
５の中継ユニット５５５１のリレーボックス５５７３
を、前記リレーボード９３１０に連動して、送信器５５
５９側に切り換えさせる。

【００７４】そして、前記入力を固定中継点７、移動中
継点５のワイヤレスモデム５５６１、パワーショベル３
１のワイヤレスモデム３１３３を介して、パワーショベ
ル３１のショベル制御コンピュータ３１１７に伝送し、
その主制御装置３１４５の制御で、パワーショベル３１
の駆動制御回路３１５３及び油圧回路３１５７の制御経
路をラジコンボックス３１１９側に切り換えさせる。

【００７５】その後、遠隔操作要員９５は、立体視モニ
タ９３０３の画面を見ながら、ラジコンボックス９３１
３の操作レバー等を操作する。ラジコンボックス９３１
３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、ミリ波通
信ユニット９３０１，７１５５，７１５７，５５６７、
リンクターミナル５５７７、リレーボックス５５７３、
送信器５５５９、受信器３１３５を介し、遠隔操作点９
から固定中継点７及び移動中継点５を経由してパワーシ
ョベル３１のラジコンボックス３１１９に送出される。

【００７６】これを受けたラジコンボックス３１１９
は、遠隔操作点９の遠隔操作要員９５によるラジコンボ
ックス９３１３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３１０
３、ブーム３１０５、及びバケット３１０７を駆動させ
る。従って、この場合には、パワーショベル３１は、遠
隔操作点９の遠隔操作要員９５による遠隔操作によって
駆動される。尚、上述の手動運転により地中の岩石等の
障害物を回避した後には、再び自動運転に切り換えて、
溝３５や法面の自動的な掘削動作を再開する。

【００７７】さらに、パワーショベル３１の移動に伴
い、該パワーショベル３１と移動中継点５の車輌５１と
の距離が離れて両者の通信に支障が生じそうな場合や、
パワーショベル３１が車輌５１から見て他の作業機械や
障害物等の蔭に隠れてしまいそうな場合には、遠隔操作
要員９５は、キーボード９３２５を操作する等して、移
動中継点５の画面４分割装置５５６５に対する選択画面
の切り換え指示を入力し、立体視モニタ９３０３の画面
上に、移動中継点５の車輌５１の監視カメラ５５５３で
撮影したパワーショベル３１及びその周辺領域の画像を
表示させる。さらに、遠隔操作要員９５は、キーボード
９３２５を操作する等して、移動中継点５の車輌５１を
移動させる指示を入力し、これにより、遠隔操作ユニッ
ト９３のリレーボード９３１０をラジコンボックス９３
１４側に切り換えさせると共に、移動中継点５の中継ユ
ニット５５５１のリレーボックス５５７３を、前記リレ
ーボード９３１０に連動して、ラジコンボックス５５７
９側に切り換えさせる。

【００７８】その後、遠隔操作要員９５は、立体視モニ
タ９３０３の画面を見ながら、ラジコンボックス９３１
４の操作レバー等を操作する。ラジコンボックス９３１
４の操作レバー等が操作されると、その操作内容に応じ
た車輌５１の駆動制御用の信号が、ミリ波通信ユニット
９３０１，７１５５，７１５７，５５６７、リンクター
ミナル５５７７、及びリレーボックス５５７３を介し、
遠隔操作点９から固定中継点７を経由して移動中継点５
の車輌５１のラジコンボックス５５７９に送出される。
これを受けたラジコンボックス５５７９は、遠隔操作点
９の遠隔操作要員９５によるラジコンボックス９３１４
の操作レバー等の操作内容に応じて、車輌５１の駆動制
御回路５３０１を制御し、クローラ５３を駆動させる。

【００７９】このように、本実施例によれば、遠隔操作
点９から見通しの利く作業現場１の一角に固定中継点７
を設定して車輌７１を配設し、前記作業現場１内の掘削
現場３に移動可能に配設したパワーショベル３１と前記
車輌７１との双方から見通しの利く掘削現場３箇所に移
動中継点５を設定して車輌５１を移動可能に配設し、該
車輌５１を前記パワーショベル３１に追従させつつ適宜
移動させ、これら車輌５１，７１を経由してパワーショ
ベル３１と遠隔操作点９側との通信を行うようにした。

【００８０】このため、パワーショベル３１が掘削現場
３内を方々に移動して、該掘削現場３内の他の作業機械
や樹木等の障害物の蔭に隠れ、前記遠隔操作点９や固定
中継点７から直接見通せなくなっても、パワーショベル
３１に追従して掘削現場３内を移動可能な移動中継点５
の車輌５１を経由して、遠隔操作点９側とパワーショベ
ル３１側との間の通信を確実に行わせることができる。

【００８１】そして、本実施例では、固定中継点７側か
らパワーショベル３１を自動的に測量してその位置を検
出し、その結果とあらかじめ定められた設計データ等と
を照らし合わせてパワーショベル３１を自律動作させて
いるため、固定中継点７とパワーショベル３１との間に
移動中継点５を介在させることで、固定中継点７からパ
ワーショベル３１が直接見通せなくても、該パワーショ
ベル３１の測量を確実に行わせることができる。

【００８２】尚、本実施例では、移動中継点５を１箇所
設定する場合について説明したが、作業現場１の地形や
そこに設置されている種々の資機材や作業機械等の状況
に合わせて、移動中継点５を複数設定してもよい。ま
た、遠隔操作点９との間で通信を行う作業機械が複数あ
る場合に、移動中継点５を複数設定し、各移動中継点５
で２以上の作業機械に関わる通信の中継を行うようにし
て、１箇所の移動中継点５が故障等によりダウンしたと
きに他の移動中継点５で通信の中継をバックアップでき
るようにしてもよい。

【００８３】さらに、本実施例では、移動中継点５と固
定中継点７との各車輌５１，７１間の通信をミリ波通信
により行うようにしたが、それらの距離、つまり、作業
現場１の広さによっては、特定微弱電力型の通信に代え
てもよい。また、本実施例中で用いたミリ波通信は、そ
の他の長距離通信に適した通信手段に代えてもよく、同
様に、特定微弱電力型の通信は、その他の短距離通信に
適しコスト的に安価な通信手段に代えてもよい。さら
に、本実施例では、移動中継点５の車輌５１を遠隔操作
点９側からの遠隔操作によりパワーショベル３１に追従
させる場合について説明したが、該移動中継点５の車輌
５１や固定中継点７の車輌７１に設けた自動測量ユニッ
ト５５０１，７１０１を自動追尾手段として利用して、
前記移動中継点５の車輌５１を、前記固定中継点７の車
輌７１から見通しの利く位置に保ちつつ、前記パワーシ
ョベル３１に自動的に追従して移動させるようにしても
よい。

【００８４】そして、本実施例では、パワーショベル３
１の位置を自動的に測量して該パワーショベル３１を自
律動作させる場合について説明したが、本発明方法は、
例えば前記遠隔操作点９側からパワーショベル３１を遠
隔操作する場合にも適用でき、また、実施例で示したよ
うなパワーショベル３１以外の、クローラダンプやブル
ドーザ等、現場に移動可能に配設される各種作業機械
と、該現場から離れて作業機械の動作を監視する地点と
の間で通信を行う場合に広く適用可能であることは言う
までもない。

【００８５】

【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と、前記現場から離
れた場所に設置され前記作業機械の動作状況を監視する
遠隔箇所との間で通信を行うための方法であって、前記
遠隔箇所から見通しの利く前記現場箇所に固定中継点を
設置し、前記固定中継点と前記掘削機械との間に少なく
とも１つの移動中継点を設置し、前記移動中継点を、前
記固定中継点及び前記作業機械の双方から見通しの利く
前記現場箇所内で該作業機械に追従して移動させ、前記
作業機械と前記遠隔箇所との通信を前記固定中継点及び
移動中継点を経由して行うようにした。このため、周囲
に障害物や他の作業機械がある現場内で方々に移動しつ
つ作業を行う作業機械と、前記作業機械の監視等を行う
ために現場から離れた場所に設定された遠隔箇所との間
で通信を行うに際し、前記障害物や他の作業機械に妨げ
られることなく確実に通信することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】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る。

【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。

【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。

【図４】図１に示す移動中継点の車輌に搭載された自動
測量ユニット及び中継ユニットの概略構成を示すブロッ
ク図である。

【図５】図１に示す移動中継点の車輌の平面図である。

【図６】図１に示す固定中継点の車輌に搭載された自動
測量ユニット及び中継ユニットの概略構成を示すブロッ
ク図である。

【図７】図１に示す遠隔操作点の現場事務所に設けられ
た遠隔操作ユニットの概略構成を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

３ 掘削現場（現場） ３１ パワーショベル（掘削機械） ５ 移動中継点 ５５０１，７１０１ 自動測量ユニット（測量手段） ７ 固定中継点 ９ 遠隔操作点（遠隔箇所）

Claims (2)

【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
   と、前記現場から離れた場所に設置され前記作業機械の
   動作状況を監視する遠隔箇所との間で通信を行うための
   方法であって、 前記遠隔箇所から見通しの利く前記現場箇所に固定中継
   点を設置し、 前記固定中継点と前記掘削機械との間に少なくとも１つ
   の移動中継点を設置し、 前記移動中継点を、前記固定中継点及び前記作業機械の
   双方から見通しの利く前記現場箇所内で該作業機械に追
   従して移動させ、 前記作業機械と前記遠隔箇所との通信を前記固定中継点
   及び移動中継点を経由して行うようにした、 ことを特徴とする遠隔箇所の作業機械への通信方法。
2. 【請求項２】 前記作業機械は、前記固定中継点及び前
   記移動中継点にそれぞれ設けられた測量手段により、前
   記遠隔箇所に対する位置が自動的に測量され、該測量手
   段による測量結果に応じて前記作業機械が前記現場内で
   自律動作される請求項１記載の遠隔箇所の作業機械への
   通信方法。