JPH08331660A - 自動回転追尾装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】移動体Ｐに搭載され、移動体Ｐに装着したカメ
ラ１の映像情報を指向性電波で送信する送信機２と、移
動体Ｐを遠隔操作する固定基地局Ｑ側で指向性の電波を
受信する受信機１０の指向角度を一定に保つ自動回転追
尾装置。送信機２は、ダイレクトドライブモータ３で回
転自在に設置し、移動体Ｐの回転角度を検出する移動体
Ｐ搭載の光ファイバージャイロ４と、検出した移動体Ｐ
の回転角度を演算してダイレクトドライブモータ３を補
正回転せしめる自動回転用CPU ５とを設ける。 【効果】建機車輌等の上に搭載した50ギガ帯の送信機の
指向角を一定に保持することが可能で、数キロ先から建
機車輌等のモニターと遠隔操作ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、シャベルカー、ブル
ドーザー、フォークリフト、クレーン、ダンプカー、そ
の他の建機車輌等を遠距離の地点から監視し、遠隔操作
するのに好適な自動回転追尾装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】無人の建機車輌等を遠隔操作する場合、
作業現場周辺を監視するために、建機車輌等の上に監視
用のカメラと送信機とを配置し、遠隔操作地点にあるモ
ニターに映像を写す必要がある。そこで、何キロも離れ
た地点へ映像情報を送信するには、50ギガ帯の無線を用
いている。ところが、この50ギガ帯の無線は指向性があ
るので、カメラと送信機とを載せた建機車輌等が作業で
回転すると、カメラの方向と送信機の送信方向が受信部
方向からずれて映像が送れなくなる。したがって、この
送信方向が受信部方向からずれないようにするため、車
輌上の送信機を、常に固定側の受信機方向に回転せしめ
る自動回転装置を備えた追尾装置が必要になる。

【０００３】一方、従来の追尾装置として、移動側に光
通信装置を取り付け、固定側から発射した光ビームを受
光する方式の自動追尾型光通信装置がある。この追尾装
置は受光ビームが外れた場合、移動体がわの自動追尾装
置が作動し、受光窓が上下左右に動いてビームを探すも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の追尾
装置は、固定側が移動体を検知し、その移動方向へ固定
側を回転させる機構であるために、次のような問題点が
ある。すなわち、 １．シャベルカーのように高速で回転運動する機構には
追従しないこと。 ２．光通信のため、自然光下での通信に誤動作を生じや
すいこと。 ３．回転起動にタイムラグがあること。 ４．通信が不能になると、自動的に探索を始めるが、通
信可能になるまでに時間がかかることなどである。

【０００５】そこでこの発明は、上述の課題を解消すべ
く創出されたもので、建機車輌等の上に搭載した50ギガ
帯の送信機の指向角を一定に保持することが可能で、数
キロ先から建機車輌等のモニターと遠隔操作ができる自
動回転追尾装置の提供を目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべく
この発明の第１の手段は、移動体Ｐに搭載され、移動体
Ｐに装着したカメラ１の映像情報を指向性電波で送信す
る送信機２と、移動体Ｐを遠隔操作する固定基地局Ｑ側
で指向性の電波を受信する受信機１０の指向角度を一定
に保つ自動回転追尾装置であって、送信機２は、ダイレ
クトドライブモータ３で回転自在に設置し、移動体Ｐの
回転角度を検出する移動体Ｐ搭載の光ファイバージャイ
ロ４と、検出した移動体Ｐの回転角度を演算してダイレ
クトドライブモータ３を補正回転せしめる自動回転用CP
U ５とを設けたことにある。

【０００７】第２の手段の固定基地局Ｑは、移動体Ｐの
送信機２を写すゼロ設定用カメラ１１と、送信機２を装
着したダイレクトドライブモータ３を遠隔操作する補助
送信機１２を備え、一方、補助送信機１２の電波を自動
回転用CPU ５に伝える補助受信機６を移動体Ｐに設け、
送信機２と受信機１０との向きが相対峙した方向をゼロ
設定点とし、自動回転用CPU ５は、このゼロ設定点にダ
イレクトドライブモータ３を補正回転させることにあ
る。

【０００８】第３の手段の映像情報は、50ギガ帯の指向
性電波を使用したことを課題解消のための手段とする。

【０００９】

【作用】すなわちこの発明の第１の手段によると、移動
体Ｐ搭載の光ファイバージャイロ４が移動体Ｐの回転角
度を検出する。そして、自動回転用CPU ５が演算してダ
イレクトドライブモータ３を回転させ、送信機２の向き
を受信機１０方向に一定に保持する。

【００１０】また、請求項２によると、ゼロ設定用カメ
ラ１１で送信機２の向きを確認しながら、補助送信機１
２によってダイレクトドライブモータ３を遠隔操作す
る。そして、送信機２と受信機１０との向きが相対峙し
た方向をゼロ設定点として自動回転用CPU ５が記憶し、
送信機２の向きが常にゼロ設定点になるように、自動回
転用CPU ５がダイレクトドライブモータを補正回転させ
るものである。

【００１１】更に、請求項３によると、カメラ１の映像
信号は、50ギガ帯の指向性電波に乗って、移動体Ｐの送
信機２から数キロ先の固定基地局Ｑに設置された受信機
１０に継続して送信される。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例を
詳細に説明する。

【００１３】本発明は、無人の建機車輌等に搭載するカ
メラ１の映像を数キロ離れた固定基地局Ｑで常に受信で
きるようにするものである。そのため、移動体Ｐには、
送信機２と、ダイレクトドライブモータ３と、光ファイ
バージャイロ４と、自動回転用CPU ５とが搭載されてい
る（図１参照）。このとき、送信機２と受信機１０と
は、50ギガ帯の指向性電波を送受信するものを用いてい
る。

【００１４】ダイレクトドライブモータ３は、自動回転
用CPU ５により自動制御されるが、最初の設定は、固定
基地局Ｑの補助送信機１２によって操作する。すなわ
ち、固定基地局Ｑのゼロ設定用カメラ１１で送信機２の
向きを確認しながら、補助送信機１２と補助受信機６と
自動回転用CPU ５とでダイレクトドライブモータ３を回
転操作し、送信機２と固定基地局Ｑがわの受信機１０と
が対峙した方向をゼロ設定点として初期設定する（図２
参照）。また、移動体Ｐが移動したときは、ゼロ設定点
に角度差が生じるので、移動毎にゼロ設定用カメラ１１
でゼロ設定点を設定する。このとき、ゼロ設定用カメラ
１１を利用して、移動体Ｐの移動角度差を演算して移動
体Ｐのポジショニングデータを算出し、このデータを移
動体Ｐに送信することも可能である（図４参照）。

【００１５】自動回転用CPU ５は、ゼロ設定点を記憶す
るもので、ダイレクトドライブモータ３を自動的に回転
させて、送信機２の向きが常にゼロ設定点になるように
操作する。このとき、移動体Ｐの回転角度は、光ファイ
バージャイロ４が検知して自動回転用CPU ５に伝えるも
のである（図３参照）。図３（イ）において、一点鎖線
はゼロ設定点を示しており、光ファイバージャイロ４
が、このゼロ設定点から回転した角度を検知した状態を
示している。同図（ロ）は、（イ）に対応して、ダイレ
クトドライブモータ３が送信機２を補正回転させている
状態を示している。すなわち、光ファイバージャイロ４
がゼロ設定点-45 度の方向を検知すると、ダイレクトド
ライブモータ３が送信機２を+45 度の方向に補正回転さ
せている。同様に、光ファイバージャイロ４がゼロ設定
点-90 度の方向を検知すると、ダイレクトドライブモー
タ３が送信機２を+90 度の方向に補正回転させている。
尚、ダイレクトドライブモータ３は、360 度の回転が可
能であるが、符号Ｌで示すリミットの位置でリミットス
イッチ（図示せず）が入り、自動反転するように設けて
いる。

【００１６】

【発明の効果】この発明の請求項１及び３によると、光
ファイバージャイロ４と自動回転用CPU ５とダイレクト
ドライブモータ３との連携作動で移動体Ｐに搭載した指
向性の送信機２の回転角度を、瞬時に補正することが可
能になり、送信方向を常に一定に保つことができるか
ら、移動体Ｐ上のカメラ１の映像情報等を固定基地局Ｑ
に安定した状態で送信することができる。この結果、カ
メラ１の映像情報等を数キロ先まで送信可能にし、遠距
離監視と移動体Ｐの遠隔操作が可能になり、例えば、火
山の噴火や地震等の災害における復旧工事や、ダムやト
ンネル工事等の危険が伴う工事での作業効率を上げるこ
とができる。更に、合理化が進んでいる工場やプラント
での監視装置、あるいは、移動台車、搬送車、クレー
ン、フォークリフト、工業ロボット等の監視システムに
使用することも可能である。

【００１７】また、請求項２により、移動体Ｐの移動位
置が変化しても、送信機２と受信機１０との向きが相対
峙した方向をゼロ設定点として設定するだけで、送信機
２の自動回転補正が可能になる。したがって、この発明
装置の操作が極めて容易に行えるものである。

【００１８】このようにこの発明によると建機車輌等の
上に搭載した50ギガ帯の送信機の指向角を一定に保持す
ることが可能で、数キロ先から建機車輌等のモニターと
遠隔操作ができるなどといった産業上有益な種々の効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の使用状態を示す概略図。

【図２】補助送信機と補助受信機とでゼロ設定点を設定
する状態を示す概略図。

【図３】光ファイバージャイロとダイレクトドライブモ
ータとで送信機の回転角度を補正する状態を示す該略
図。

【図４】ゼロ設定用カメラで移動体の移動位置を算出し
て移動体に位置データを送信する状態を示す概略図。

【符号の説明】

Ｐ 移動体 Ｑ 固定基地局 １ カメラ ２ 送信機 ３ ダイレクトドライブモータ ４ 光ファイバージャイロ ５ 自動回転用CPU ６ 補助受信機 １０ 受信機 １１ ゼロ設定用カメラ １２ 補助送信機 １３ 補助無線操作器 １４ 車両操作器 １５ 車両カメラモニター １６ ゼロ設定モニター １７ 制御盤

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体に搭載され、移動体に装着したカ
   メラの映像情報を指向性電波で送信する送信機と、移動
   体を遠隔操作する固定基地局側で指向性の電波を受信す
   る受信機の指向角度を一定に保つ自動回転追尾装置であ
   って、送信機は、ダイレクトドライブモータで回転自在
   に設置し、移動体の回転角度を検出する移動体搭載の光
   ファイバージャイロと、検出した移動体の回転角度を演
   算してダイレクトドライブモータを補正回転せしめる自
   動回転用CPU とを設けたことを特徴とする自動回転追尾
   装置。
2. 【請求項２】 固定基地局は、移動体の送信機を写すゼ
   ロ設定用カメラと、送信機を装着したダイレクトドライ
   ブモータを遠隔操作する補助送信機を備え、一方、補助
   送信機の電波を自動回転用CPU に伝える補助受信機を移
   動体に設け、送信機と受信機との向きが相対峙した方向
   をゼロ設定点とし、自動回転用CPU は、このゼロ設定点
   にダイレクトドライブモータを補正回転せしめる請求項
   １記載の自動回転追尾装置。
3. 【請求項３】 映像情報は、50ギガ帯の指向性電波を使
   用した請求項１又は２記載の自動回転追尾装置。