JPH0851673A

JPH0851673A - 作業車の遠隔制御方法

Info

Publication number: JPH0851673A
Application number: JP6208044A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Obata; 克実小幡; Hideyoshi Masuda; 秀芳桝田
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 1994-08-09
Filing date: 1994-08-09
Publication date: 1996-02-20
Anticipated expiration: 2021-08-16
Also published as: JP3809914B2

Abstract

(57)【要約】【目的】１チャンネルのＳＳ無線機を用いて、１つの
遠隔制御側から複数の作業車を遠隔制御できるととも
に、広い作業現場でも作業車の遠隔制御ができる作業車
の遠隔制御方法を提供すること。【構成】人間が立入れない危険な作業現場５に複数の
作業機械、運搬機械７、９等の作業車や、通信中継車１
１を配設し、作業現場５の外の見通しの利く箇所に１つ
の中継局３を設置し、中継局３に設けられたＳＳ無線機
３１１を用いて１チャンネルの多重通信により、複数の
作業車７、９、１１を遠隔制御する作業車７、９、１１
の遠隔制御方法。又、前記中継局３が、ミリ波通信用通
信機１０７、３０７を通じて前記作業現場５外に設けら
れた基地局１により遠隔制御され、更に、前記複数の作
業車７、９、１１のそれぞれに対応して操作する複数の
操作盤１１１、１１３、１１５が前記基地局１に設けら
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、人間が立入れ
ない危険な作業現場において用いられる複数の運搬機械
や複数の作業機械等の作業車や、これらを遠隔操作する
通信中継車を、作業現場外の中継局から遠隔制御する場
合等に好適な作業車の遠隔制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来において、人間が立入れない危険な
作業現場、例えば、火山の噴出に伴う土砂を集めて運搬
するような作業現場では、クローラダンプ、ブルドー
ザ、パワーショベル等の作業機械が用いられ、各種の作
業が行なわれる。さらに、作業現場の土砂はホイールダ
ンプやクローラダンプ等の運搬機械により作業現場の所
定箇所まで運搬される。

【０００３】また、近年、運搬機械等を遠隔制御する際
にＳＳ無線機（ミリ波通信用通信機）を用いて遠隔制御
することが知られている。このようなＳＳ無線機は、ス
レッドスペクトラム方式と呼称され、指向性があり見透
しのよい地点間での通信が可能で、送受信間の距離に限
度を有する特徴を有している。このため、従来において
は、１チャンネルのＳＳ無線機を用い、運搬機械側と遠
隔制御側との１対１の単独で用いた遠隔制御が行われ、
建物内等の限られた空間内で利用するように構成されて
いるのが現状であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来におけ
るＳＳ無線を用いた遠隔制御によれば、運搬機械側と遠
隔制御側とは１対１の関係にあるため、遠隔制御される
運搬機械が複数あると、これに応じた数のＳＳ無線機が
必要になり、１つの遠隔制御側から複数の運搬機械側を
遠隔操作することができない不具合があり、通信設備が
大型化し遠隔操作性も劣るという問題があった。また、
ＳＳ無線においては、電波の送受信間の距離が限られて
いるため、従来においては、例えば、建物内等の狭い空
間内で利用するものとして、精々４００〜５００ｍ程度
の範囲内で用いるように構成されており、例えば、広い
エリヤでの作業現場では適用できないという問題があっ
た。因みに、本発明者が試験した結果、ＳＳ無線の送受
信間距離としては５００ｍ〜２ｋｍ程度までは可能であ
ることが確認でき、また、識別符号を付加したパケット
により交互に送出することにより、複数の運搬機械等と
の間で用いる同報通信が可能である。

【０００５】本発明は前記事情に鑑み案出されたもので
あって、本発明の目的は、１チャンネルのＳＳ無線機を
用いて１つの遠隔制御側から複数の作業車を遠隔制御で
きるとともに、広い作業現場で作業車の遠隔制御ができ
る作業車の遠隔制御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】本発明に係る作業車の遠
隔制御方法は、作業現場に複数の作業機械や運搬機械等
の無人運転される作業車を配設し、前記作業現場内を見
通せる前記作業現場外の任意箇所に１つの中継局を設置
し、前記中継局に設けられたＳＳ無線通信機を用いて１
チャンネルの多重通信により前記複数の作業車を遠隔制
御するようにしたことを特徴とする。

【０００７】また、本発明に係る作業車の遠隔制御方法
は、前記中継局が、ミリ波通信用通信機を通じて前記作
業現場外に設けられた基地局と双方向通信を行なうこと
を特徴とする。また、本発明に係る作業車の遠隔制御方
法は、前記作業車が前記基地局と双方向通信する作業機
械用の無人通信中継車を含み、この無人通信中継車を前
記ＳＳ無線通信機を用いて１チャンネルの多重通信によ
り遠隔制御することを特徴とする。また、本発明に係る
作業車の遠隔制御方法は、前記複数の作業車をそれぞれ
遠隔制御する複数の操作盤が前記基地局に設けられたこ
とを特徴とする。

【０００８】

【作用】作業車や通信中継車の遠隔制御を行うには、基
地局に設けられた操作盤のうち、遠隔制御しようとする
作業車に対応した操作盤の切換えスイッチを切換えて操
作すると、基地局内に設けられたミリ波通信用通信機か
ら中継局のミリ波通信用通信機に制御データが送信され
る。中継局では、ミリ波通信用通信機により受信された
制御データがＳＳ無線機により制御信号としてアンテナ
を通じて前記操作盤に対応した作業車に送信され、これ
によりその作業車が遠隔制御される。例えば、クローラ
ダンプやホイールダンプの運搬機械に対応した操作盤を
操作することにより、クローラダンプやホイールダンプ
を所定の待機場所から土砂を積み込む場所まで走行させ
たり、土砂を積み終わってから所定の廃棄場所まで走行
させたり、さらに、廃棄場所で荷台を駆動して土砂を積
み下ろすなどの遠隔制御が行なわれる。また、通信中継
車の場合には、通信中継車を所定方向に走行させたり、
ビデオカメラを駆動してクローラダンプやホイールダン
プの運搬機械を撮像したり、ミリ波通信用通信機を所定
の向きに駆動させたり、さらに、撮像した作業車の画像
を搭載されたミリ波通信用通信機により基地局に送信す
るようなことが、前記操作盤の操作により行なわれる。

【０００９】このような遠隔制御方法においては、特
に、移動範囲の大きなクローラダンプやホイールダンプ
等の作業車の場合でも、ＳＳ無線機を用いて遠隔制御が
行なわれるので、中継局から５００ｍ〜２ｋｍ程度離れ
た広い範囲内での遠隔制御が可能となり、その結果、所
定の広い範囲を有し人が立ち入れない危険な作業現場で
も安全地帯に設置した基地局から充分にかつ確実に作業
車の遠隔制御が可能になる。また、作業車の遠隔制御を
１チャンネルのＳＳ無線機を使用して行なう場合でも、
それぞれの通信コマンドフォーマットに従ったパケット
にして交互に制御命令を中継局のＳＳ無線機から送出す
る多重通信、あるいは時分割による多重通信が行われる
ので、中継局の１つのＳＳ無線機で複数の作業車を遠隔
制御することが可能となる。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明方法を実施する作業車の遠隔制御
システムを示す概略構成図である。尚、本実施例では複
数の運搬機械を遠隔制御する場合を例に採って説明す
る。

【００１１】図１において、１は基地局、３は中継局、
５は人間が立入れない危険な作業現場のエリヤを示して
おり、作業現場５内には、図示しない無人のパワーショ
ベルやバックフォーやブルドーザ等の作業機械が配置さ
れ、さらに、クローラダンプ７やホイールダンプ９の無
人の運搬機械や、基地局１との間で双方向通信を行な
い、前記ブルドーザ等の作業機械を遠隔制御する無人の
通信中継車１１がそれぞれ移動可能に配設されている。
尚、無人のクローラダンプ７やホイールダンプ９の無人
の運搬機械、および、無人の通信中継車１１を、以下、
作業車と呼称する。また、前記作業現場５外に設置され
た基地局１と中継局３とは互いに見通せる箇所に設置さ
れ、さらに前記中継局３は上述した各作業車７、９、１
１を見通せる箇所に設置されている。そして、作業現場
５内の各作業車７、９、１１は、作業現場５外の中継局
３により遠隔制御され、無人のパワーショベルやバック
フォーやブルドーザ等の作業機械により掘削された土砂
が前記クローラダンプ７やホイールダンプ９等の運搬機
械により所定の箇所まで運搬される。尚、前記図示しな
い無人のパワーショベルやバックフォーやブルドーザ等
の作業機械は、他の方法により遠隔制御されるようにな
っている。

【００１２】前記基地局１は、図１に示すように、上述
したような人間が立入れない危険な作業現場５のエリヤ
から離れた安全な箇所に設けられ、且つ、前記中継局３
を見通せる箇所に設置されている。前記基地局１には、
図１に示すように、パソコン１０１が設置され、このパ
ソコン１０１には所定のケーブル（例えば、ＲＳ２３２
Ｃケーブル）１０３に整合器（例えば、ＣーＢｏｘ）１
０５を介して、送受信可能な５０Ｇｚ帯域の簡易無線機
（別称、ミリ波通信用通信機）１０７が接続されてお
り、後述する中継局３に設けられた同様な送受信可能な
５０Ｇｚ帯の簡易無線機３０７とによって構成されるパ
ソリンク回線が前記中継局３との間に設けられている。
したがって、５０Ｇｚ帯域の簡易無線機１０７、３０７
を用いて基地局１と中継局３間で通信が行なわれるの
で、基地局１から作業車までの間の距離としては、３ｋ
ｍ程度の範囲で通信が可能となる。

【００１３】また、前記パソコン１０１には複数の操作
盤１１１、１１３、１１５が接続され、本実施例では、
３つの作業車７、９、１１を別々に遠隔制御するため
に、３台の操作盤１１１、１１３、１１５がパソコン１
０１に接続されている。本実施例では、各々の操作盤１
１１、１１３、１１５に設けられた切換えスイッチ（図
示省略）により切換えることにより、それぞれの作業車
７、９、１１に対応して一対一方式で操作盤１１１、１
１３、１１５を操作して各作業車７、９、１１の遠隔制
御が行なえるようになっている。さらに、前記簡易無線
機１０７の前端部にはアンテナ１０９が設けられてお
り、この簡易無線機１０７は各々の雲台上に３次元方向
に指向方向変位可能に設置されており、雲台の駆動源に
より簡易無線機１０７のアンテナ１０９を任意の向きに
向けることができ、これにより基地局１の簡易無線機１
０７のアンテナ１０９と、中継局３の簡易無線機３０７
のアンテナ３０９とを向い合せ、これにより、極めて指
向性が大きい５０Ｇｚ帯域のミリ波通信における基地局
１と中継局３との間で双方向通信が可能となる。

【００１４】前記中継局３は、作業現場５の外にあって
作業現場５の近傍の箇所に前記作業車７、９、１１が見
通せる場所に設置されている。また、中継局３には、パ
ソコン３０１が設置され、このパソコン３０１には所定
のケーブル（例えば、ＲＳ２３２Ｃケーブル）３０３に
整合器（例えば、ＣーＢｏｘ）３０５を介して、前記基
地局１と同様な送受信可能な５０Ｇｚ帯域の簡易無線機
（別称、ミリ波通信用通信機）３０７が接続されてい
る。この簡易無線機３０７は、前記基地局側と同様にア
ンテナ３０９を備え、雲台上に３次元方向に指向方向変
位可能に設置され、駆動源により任意の向きにアンテナ
３０９を向けることができる。また、前記パソコン３０
１には、所定のケーブル（例えば、ＲＳ２３２Ｃケーブ
ル）３０３を通じて、例えば、２．４ＧＨｚ帯域のＳＳ
無線機（別称、小電力データ通信機）の送信部３１１が
接続され、これに接続されたアンテナ３１３を通じて、
各々の作業車７、９、１１に制御信号が送信される。

【００１５】前記作業現場５に設けられる各々の作業
車、すなわち、通信中継車１１、クローラダンプ７やホ
イールダンプ９の無人の運搬機械には、それぞれ、アン
テナ１１０１、７０１、９０１、および、これらに各々
の接続されたＳＳ無線機の受信部（図示省略）が搭載さ
れており、各々の作業車７、９、１１のＳＳ無線機の受
信部に、前記中継局３のＳＳ無線機の送信部３１１から
の制御信号が受信される。前記中継局３のＳＳ無線機の
送信部３１１から各々の作業車７、９、１１のＳＳ無線
機の受信部に送信される制御命令は、各々の作業車７、
９、１１のＳＳ無線機の受信部に対して一斉に制御命令
を行なう一斉同報方式や、各々の作業車７、９、１１の
ＳＳ無線機の受信部に対して一対一で制御命令を行なう
一対一方式等が採用可能である。本実施例では、一対一
方式により通信を行なう構成とされており、この場合に
は、それぞれの通信コマンドフォーマットに従ったパケ
ットにして交互に制御命令を中継局３のＳＳ無線機の送
信部３１１から送出し、所謂、多重通信により各々の作
業車７、９、１１との間で通信が行える構成となってい
る。また、この一対一方式の場合には、相手側の返送を
待たなければならないので、若干の操作上での時間差、
例えば、０．１ｓｅｃ以下の時間差が生ずるが特に問題
はない。

【００１６】このようにして、１チャンネルのＳＳ無線
機であっても、１つの中継局３からクローラダンプ７や
ホイールダンプ９の無人の運搬機械や、無人の通信中継
車１１等の複数の作業車を確実に遠隔制御することが可
能となる。また、この場合、ＳＳ無線機が上述したパソ
リンクよりも指向性は大きくないが、所定の指向性を有
していることから、中継局３を中心に各作業車７、９、
１１との遠隔操作を５００ｍ〜２ｋｍ程度の範囲内で行
うことができる。

【００１７】前記各々の作業車７、９、１１には、クロ
ーラや車輪を駆動する走行用駆動源、操舵する操舵用駆
動源、荷台を駆動する荷台用駆動源、および、これらを
制御する制御回路等が搭載されている。さらに、前記通
信中継車１１にはテレビカメラ１１０３が搭載され、こ
のテレビカメラ１１０３により、前記クローラダンプ７
やホイールダンプ９の運搬機械の運搬状況が撮像できる
構造となっている。尚、テレビカメラ１１０３により撮
像された撮像画像は通信中継車１１に搭載された簡易無
線機１１０５によりパソリンク回線を通じて基地局１に
送信される。

【００１８】次に上記構成の遠隔制御システムにより各
々の作業車を遠隔制御する場合について説明する。クロ
ーラダンプ７、ホイールダンプ９、および通信中継車１
１の遠隔制御を行う際には、まず、基地局１に設けられ
た操作盤１１１〜１１５のうち、遠隔制御しようとする
作業車７、９、１１に対応した操作盤１１１〜１１５の
切換えスイッチを切換えて操作することにより行なわれ
る。そして、これらの操作盤１１１〜１１５を操作する
と、基地局１内に設けられたパソコン１０１から整合器
１０５を介して簡易無線機１０７に制御命令が出力さ
れ、簡易無線機１０７のアンテナ１０９から中継局３の
簡易無線機３０７のアンテナ３０９に制御データが送信
される。中継局３では、簡易無線機３０７により受信さ
れた制御データが整合器３０５を通じてパソコン３０１
に入力され、パソコン３０１からＳＳ無線機の送信部３
１１に制御信号が送出され、送信部３１１からアンテナ
３１３を通じて前記操作盤１１１〜１１５に対応した作
業車７、９、１１が遠隔制御される。

【００１９】例えば、通信中継車１１の遠隔制御を行な
うには、例えば、通信中継車１１を所定方向に走行させ
たり、ビデオカメラ１１０３を駆動してクローラダンプ
７やホイールダンプ９の運搬機械を撮像したり、搭載し
た簡易無線機１１０５を所定の向きに駆動させたり、さ
らに、撮像した作業車７、９の画像を搭載された簡易無
線機１１０５と１０９によるパソリンク回線により基地
局１に送信するような遠隔制御が例えば操作盤１１１の
操作により行なわれる。

【００２０】また、クローラダンプ７やホイールダンプ
９の遠隔制御を行なうには、クローラダンプ７やホイー
ルダンプ９にそれぞれ対応した操作盤１１３、１１５を
操作することにより、クローラダンプ７やホイールダン
プ９を所定の待機場所から土砂を積み込む場所まで走行
させたり、土砂を積み終わってから所定の廃棄場所まで
走行させたり、さらに、廃棄場所で荷台を駆動して土砂
を積み下ろすなどの遠隔制御が行なわれる。この場合、
上述したような作業車７、９、１１のうち、特に、移動
範囲の大きなクローラダンプ７やホイールダンプ９等の
作業車７、９であっても、これらの遠隔制御がＳＳ無線
機を用いて行なわれることにより、中継局３から５００
ｍ〜２ｋｍ程度離れた範囲内であれば遠隔制御が可能と
なるため、従来に比べて広い範囲での遠隔制御を行なう
ことが可能となり、その結果、人が立ち入れない広い範
囲の危険な作業現場でも充分に作業車７、９、１１の遠
隔制御が可能となる。

【００２１】また、本実施例においては、１チャンネル
のＳＳ無線を使用した場合でも、それぞれの通信コマン
ドフォーマットに従ったパケットにして交互に制御命令
を中継局３のＳＳ無線機の送信部３１１から送出する多
重通信による通信が行われるので、中継局３の１つのＳ
Ｓ無線機で複数の作業車７、９、１１を遠隔制御するこ
とが可能となる。さらに、本実施例においては、基地局
１と中継局３間をパソリンク回線で結合することによ
り、中継局３を各作業車がよく見通せる位置に設置でき
るとともに、基地局１と作業車間の通信距離を拡大する
ことができる。

【００２２】尚、本実施例では、作業車としてクローラ
ダンプ７やホイールダンプ９等の運搬機械や通信中継車
１１を例に採って説明したが、これに限らず、例えば、
作業現場５で各種の作業を行なう無人のパワーショベル
やバックフォーやブルドーザ等の作業機械にも同様にし
て適用することが可能である。また、本発明は、パケッ
ト伝送方式に限らず、時分割多重方式であってもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、特
に、移動範囲の大きなクローラダンプやホイールダンプ
等の作業車の場合でも、ＳＳ無線機を用いて遠隔制御が
行なわれるので、中継局から５００ｍ〜２ｋｍ程度離れ
た広い範囲内での遠隔制御が可能となり、その結果、所
定の広い範囲を有し人が立ち入れない危険な工事現場で
も充分に作業車の遠隔制御を行うことができる。さら
に、中継局と基地局とをミリ波通信用通信によるパソリ
ンク回線を通じてデータの授受を行なうことにより、基
地局を危険な作業現場からできるだけ離れた地点に設置
して各作業車の遠隔制御を行なうことが可能となる。ま
た、複数の作業車を遠隔制御する際に、１チャンネルの
ＳＳ無線機を使用した場合でも、それぞれの通信コマン
ドフォーマットに従ったパケットにして交互に制御命令
を中継局のＳＳ無線機の送信部から送出するなどの多重
通信が行われるので、中継局の１つのＳＳ無線機で複数
の作業車を遠隔制御することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施する運搬機械を遠隔制御する
概略構成図である。

【符号の説明】

１基地局３中継局５作業現場７作業車９作業車１１通信中継車１０７ミリ波通信用通信機（簡易無線機）１１１操作盤１１３操作盤１１５操作盤３０７ミリ波通信用通信機（簡易無線機）３１１ＳＳ無線機の送信部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】作業現場に複数の作業機械や運搬機械等
の無人運転される作業車を配設し、前記作業現場を見通せる前記作業現場外の任意箇所に１
つの中継局を設置し、前記中継局に設けられたＳＳ無線通信機を用いて１チャ
ンネルの多重通信により前記複数の作業車を遠隔制御す
るようにした、ことを特徴とする作業車の遠隔制御方法。
【請求項２】前記中継局が、ミリ波通信用通信機を通
じて前記作業現場外に設けられた基地局と双方向通信を
行なう請求項１記載の作業車の遠隔制御方法。
【請求項３】前記作業車は前記基地局と双方向通信す
る作業機械用の無人通信中継車を含み、この無人通信中
継車を前記ＳＳ無線通信機を用いて１チャンネルの多重
通信により遠隔制御する請求項１又は２記載の作業車の
遠隔制御方法。
【請求項４】前記複数の作業車をそれぞれ遠隔制御す
る複数の操作盤が前記基地局に設けられた請求項３記載
の作業車の遠隔制御方法。