JPH0884375A - 無人建設機械の遠隔操縦装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 無線信号の使用距離を拡大する。 【構成】 有人操作部19と無人建設機械59との間に、複
数の無人中継車40を直列的に順次配置する。無人中継車
40は、クローラを有する走行体40a 上に高さ調節可能の
複数の支持部40c により水平保持可能のプラットホーム
40d を設置する。このプラットホーム40d 上に操作信号
および画像信号を中継する送信機および受信機（送受信
機40e ）とともに、監視用カメラ40f を搭載する。無人
建設機械59に搭載された監視用カメラ59b で撮像された
画像信号を複数の無人中継車40を順次介して有人操作部
19に無線伝送し、オペレータはこの有人操作部19で画像
を見ながら操作を行い、有人操作部19から複数の無人中
継車40を順次介して無線伝送された操作信号によって無
人建設機械59を遠隔操縦する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は油圧ショベル、ブルドー
ザ、ホイールローダ、ダンプトラック等の複数台の無人
建設機械を見通し距離を越えた遠隔地より操作する無人
建設機械の遠隔操縦装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３に従来の遠隔操縦装置を示す。従来
は各無人建設機械ごとに有人操作部１に、複数台の監視
用ディスプレイ２，３と、監視用カメラを制御するカメ
ラコントロール４と、無人建設機械を運転する操作器５
とを、また無人建設機械10には複数台の監視用カメラ1
5，16およびカメラ操作用の雲台17と、機体の制御装置1
8とを設置して遠隔運転を行なっていた。

【０００３】これらの装置に対応し、運転のための一対
の送信機９および受信機14と、監視用カメラ15，16およ
びディスプレイ２，３の数に相当する送信機11，12およ
び受信機６，７と、監視用カメラ15，16の上下方向回
動、左右方向回動およびズーム操作を行なう場合は、さ
らに必要数に相当する送信機８および受信機13を必要と
していた。

【０００４】従来は、これらの送受信機が故障した場合
に備え、各送受信機に対応させてバックアップ用送受信
機をそれぞれ設ける必要があった。一方、使用できる無
線周波数には制限があり、この従来のものでは無人建設
機械１台に多くの割り当て周波数を必要とするため、多
くの無人建設機械を同時に稼動させることは困難であっ
た。また、一対の送受信機のみでは無線信号の使用距離
も制限を受け、応用範囲が限定されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術において欠
点であったのは次の３点であり、以下に順に説明する。

【０００６】(1) 無線信号の使用距離に制限を受け応用
範囲が制限される点について。 使用できる無線信号は電波法により、その周波数、チャ
ンネル数、出力等が細かく規定されており、この範囲で
しか使用できない（一般的に微弱で数１０ｍ、特定小電
力で１００ｍ程度）、このため長距離の遠隔操縦を行な
いたいニーズがあっても対応できなかった。一方、最近
狭指向性の無線伝送装置が使われているが（例ＴＶ会議
等）、指向性が強く移動する無人建設機械には不向きで
ある。一般的に、無線信号は周囲環境によりその使用距
離が大きく影響され、安定した状態で使用するために
は、安全範囲の距離に制限されるため、どうしても短距
離となってしまう。

【０００７】(2) １台の無人建設機械を稼動させるのに
多くの無線周波数の割り当てを必要とするため、多くの
無人建設機械を同時に稼動させることが困難について。 遠隔にて無人建設機械を操作する場合、オペレータから
遠隔になればなるほど画像が必要となる。例えば、油圧
ショベルの場合、掘削するバケットと掘削する対象の状
況を確認する必要や、積込作業するダンプトラックのベ
ッセルの位置や積込の状況を確認することが不可欠とな
る。このため、どうしても複数台の監視用カメラとディ
スプレイが必要となり、これは結果的に複数台の送受信
機を要することになる。また、無人建設機械の運転状態
たとえばエンジン回転数、エンジン冷却水、負荷状態等
を確認したい場合、さらにもう１系統の送受信機を要す
る。これらを合わせると１台の無人建設機械を遠隔操縦
するには最低４系統の無線チャンネルを専用することに
なる。一般的に無人建設機械を使う場合、油圧ショベル
およびダンプトラック等の２台は最小限必要であり、こ
の場合、８系統の無線チャンネルを専用しなければなら
ず、１ケ所で使用できるチャンネル数の限界に近い。一
方で、土木工事は大型化しており、さらに多くの無人建
設機械を使用したいニーズも高く、これに対応できるシ
ステムが不可欠となってきている。

【０００８】(3) バックアップする場合には、各送受信
機それぞれに対応させてバックアップ用送受信機を設置
する必要がある点について。 特に、操作信号および中心となる画像の送受信機に異常
が生じた場合、稼動を停止しなければならなくなり、大
きな損欠となる。さらには、人が立ち入れない場所で稼
動させる場合には、異常を生じた無人建設機械を放置し
なければならない重大な事態となるおそれもある。この
ために送受信機にもバックアップは不可欠であるが、従
来はそれぞれの系統ごとに設置する必要があるため、不
経済でありかつ無線チャンネルのさらなる増加の問題が
生ずる。

【０００９】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、第１の目的は無線信号の使用距離を拡大すること
にあり、第２の目的は、多くの無人建設機械を同時に稼
動させ得るようにすることにあり、第３の目的は、バッ
クアップ用送受信系を最少限の伝送系統で行えるように
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は、無人建設機械に搭載された監視用カメラで撮像さ
れた画像を有人操作部に無線伝送し、この画像を見なが
ら操作を行うオペレータにより有人操作部から無線伝送
された操作信号によって無人建設機械を遠隔操縦する無
人建設機械の遠隔操縦装置において、有人操作部と無人
建設機械との間に、操作信号および画像信号を中継する
送信機および受信機とともに監視用カメラを搭載してな
る無人中継車を配置した構成の無人建設機械の遠隔操縦
装置である。

【００１１】請求項２に記載された発明は、請求項１記
載の無人建設機械の遠隔操縦装置において、有人操作部
と無人建設機械との間に複数の無人中継車を直列的に順
次配置し、複数の無人中継車を順次介して有人操作部と
無人中継車との間で操作信号および画像信号を無線伝送
する構成を持つものである。

【００１２】請求項３に記載された発明は、請求項１ま
たは２記載の無人建設機械の遠隔操縦装置において、無
人中継車は、クローラを有する走行体上に水平保持可能
のプラットホームを設置し、このプラットホーム上に送
信機および受信機と、監視用カメラとを設置した構成を
持つものである。

【００１３】請求項４に記載された発明は、請求項２ま
たは３記載の無人建設機械の遠隔操縦装置において、有
人操作部にそれぞれ設けられた中継車用操作部および建
設機械用操作部と、これらの各操作部にそれぞれ設けら
れ無人中継車および無人建設機械をそれぞれの操作信号
により運転操作する操作器と、これらの各操作器から無
人中継車へ、無人中継車から次の無人中継車へ、最後の
無人中継車から無人建設機械へそれぞれの操作信号を伝
送する送信機および受信機と、無人中継車および無人建
設機械へそれぞれ伝送された操作信号により無人中継車
および無人建設機械をそれぞれ制御する制御装置と、無
人中継車および無人建設機械にそれぞれ複数設けられ各
制御装置からの信号により操作可能の監視用カメラと、
無人中継車および無人建設機械にそれぞれ設けられ各制
御装置からの信号により複数の監視用カメラから一つを
選択する信号切換器と、無人中継車および無人建設機械
にそれぞれ設けられこれらの各信号切換器から出力され
た画像信号と無人中継車および無人建設機械のそれぞれ
の稼動状況を示すモニタ信号とをそれぞれ合成する混合
器と、これらの無人中継車および無人建設機械における
各混合器から出力された画像信号を含む状態信号を有人
操作部または無人中継車へ伝送する送信機および受信機
と、無人中継車および無人建設機械にそれぞれ設けられ
た監視用カメラから出力された画像信号を含む状態信号
を中継車用操作部および建設機械用操作部にてオペレー
タの切換スイッチ操作によりそれぞれ択一的に選択する
信号切換器と、これらの中継車用操作部および建設機械
用操作部における各信号切換器により選択された画像を
それぞれ表示するディスプレイとを具備した構成を持つ
ものである。

【００１４】請求項５に記載された発明は、請求項４記
載の無人建設機械の遠隔操縦装置において、中継車用操
作部および建設機械用操作部にそれぞれ設けられ非常時
に操作されるバックアップスイッチと、これらの各操作
部のバックアップスイッチにより無人中継車または無人
建設機械のいずれか一系統の操作信号を選択する信号選
択器と、この信号選択器から出力された操作信号ととも
にこの操作信号の最初に無人中継車または無人建設機械
に固有のコードを設定した非常時のバックアップ信号を
無人中継車および無人建設機械に対し伝送するバックア
ップ送信機と、無人中継車および無人建設機械にてバッ
クアップ信号をそれぞれ受信するバックアップ受信機
と、これらのバックアップ受信機に伝送されたバックア
ップ信号における固有のコードをそれぞれ判別するコー
ド判別器と、これらのコード判別器により固有のコード
と判別したバックアップ受信機からの操作信号を通常の
受信機からの操作信号に換えて各制御装置へそれぞれ入
力する信号切換器とを具備した構成を持つものである。

【００１５】

【作用】請求項１に記載された発明は、有人操作部と無
人建設機械との間に設置した無人中継車により操作信号
および画像信号を中継するとともに、無人中継車に搭載
された監視用カメラにより無人建設機械の稼動状況を監
視し、かつ、無人建設機械に搭載している監視用カメラ
に通信系も含め異常が生じたときは、無人中継車の監視
用カメラをバックアップに使用する。

【００１６】請求項２に記載された発明は、複数の無人
中継車により操作信号および画像信号を順次伝送するこ
とにより、有人操作部と無人建設機械との間の距離を飛
躍的に延ばすようにする。

【００１７】請求項３に記載された発明は、水平保持可
能のプラットホームにより送受信機および監視用カメラ
を常に水平に保つことで、安定した送受信状態および監
視用画像を得る。

【００１８】請求項４に記載された発明は、有人操作部
から無人中継車または無人建設機械への送信系統をそれ
ぞれ１系統のみとし、これにより、無人中継車または無
人建設機械を運転するための操作信号と監視用カメラを
動かすための操作信号とを伝送する。その結果、従来の
２系統必要であったものを１系統に低減できる。一方、
無人中継車または無人建設機械から有人操作部への伝送
系統は、見たい位置の監視用カメラを有人操作部で選択
し、その選択信号を前記操作信号に含めて伝送し、受信
側で信号切換器により複数の監視用カメラから一つを選
択し、その画像信号のみを伝送することで１系統のみに
できる。また、運転状態（例えば、エンジン回転数、エ
ンジン冷却水温度等）を監視するモニタからの信号も混
合器によってこの画像信号に乗せることができ、有人操
作部で監視できる。これらの複数の信号は、それぞれ異
なった周波数で変調させ、１系統の無線信号で伝送し、
この信号を復調することで分離する。以上のように操作
信号系および画像信号系の２系統の送受信のみで１台の
無人中継車または無人建設機械を稼動させることがで
き、使用可能の無線チャンネル数を上限とする複数台の
無人中継車および無人建設機械を稼動させることが可能
となる。

【００１９】請求項５に記載された発明は、有人操作部
と無人中継車との間、無人中継車と他の無人中継車との
間、最後の無人中継車と無人建設機械との間に一対のバ
ックアップ送信機およびバックアップ受信機を設け、こ
れを操作信号のバックアップとする。伝送するバックア
ップ信号には、それぞれの無人中継車、無人建設機械に
固有のコードを設定しこれを付加する。伝送の内容は上
記固有のコード、該当する無人中継車および無人建設機
械の操作信号および伝送の終了コードであり、これを繰
り返し伝送している。伝送系に異常が生じたときは、有
人操作部でオペレータがスイッチ操作でバックアップに
切換える操作をする。有人操作部のバックアップ送信機
には中継車用操作信号および建設機械用操作信号の一方
を選択する信号選択器を接続し、選択した信号を伝送す
る。無人中継車および無人建設機械の受信側にはコード
判別器を設け、このコード判別器により自車両に該当す
る固有のコードを持ったバックアップ信号を検知したと
き信号切換器を切換えて、制御装置に入力される操作信
号の受信機を通常の受信機からバックアップ受信機に切
換え、無人中継車または無人建設機械の稼動を継続す
る。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を図１および図２に示される実
施例を参照して説明する。図１は本発明に係る遠隔操縦
装置の概要を示し、図２はその詳細を示す。なお、図２
では、説明を簡単にするため１台の無人中継車と１台の
無人建設機械について記載した。

【００２１】図１に示されるように、オペレータにより
操作される操作器等を備えた有人操作部19と、無線信号
により遠隔操縦される油圧ショベル、ブルドーザ、ダン
プトラック等の複数台の無人建設機械59との間に、無線
信号を中継する複数台の無人中継車40を設け、この複数
台の無人中継車40により直列的に順次中継された無線信
号を用いて無人建設機械59を遠隔運転する。

【００２２】無人中継車40は、１台で足りる場合もある
が、複数台を直列的に配置して、無線信号を順次伝送す
ることが長距離の遠隔操縦を行う上で好ましい。

【００２３】各々の無人中継車40は、例えば油圧ショベ
ルを改造して、クローラを有する下部走行体40a に対し
旋回可能に設けられた上部構造体40b に、例えば油圧シ
リンダまたはピニオン・ラック等により個々に高さを調
節できる４本の支持部40c を設け、この各支持部40c の
上部にそれらの高さ調節により常に水平保持可能のプラ
ットホーム40d を設置し、このプラットホーム40d 上
に、前記有人操作部19と無人中継車40間、無人中継車40
の相互間および無人中継車40と無人建設機械59間の通常
無線通信用または非常時バックアップ用の送信機および
受信機（送受信機40e ）と、監視用カメラ40f とを設置
する。

【００２４】そして、路面状態の劣悪な場所にて上部構
造体40b が前後または左右方向に傾いた場合は、その傾
きをセンサにより検出して前記支持部40c を高さ調節す
ることにより、プラットホーム40d の水平を一定の高さ
レベルで保つように制御する。これにより、送受信機40
e および監視用カメラ40f も常に一定の高さレベルで水
平を保ち、安定した送受信状態と監視用画像とを確保で
きる。

【００２５】前記有人操作部19には、送信機および受信
機（送受信機19a ）とともに監視用カメラ19b が設けら
れている。無人建設機械59にも、送信機および受信機
（送受信機59a ）とともに監視用カメラ59b が設けられ
ている。

【００２６】前記有人操作部19から無人中継車40または
無人建設機械59に伝送される操作信号には、各中継車お
よび各建設機械を動かすための操作信号だけでなく、こ
れらに設置した複数台のカメラを選択したり動かしたり
するカメラ操作信号も含まれる。

【００２７】次に、図２に示されるように、前記有人操
作部19には、無人中継車用操作部20と、無人建設機械用
操作部21とをそれぞれ分離して設置する。これらの各操
作部20，21においては、各中継車及び各建設機械を運転
するための運転席に酷似した操作器と各中継車および各
建設機械ごとの稼働状況モニタのためのディスプレイを
それぞれ設ける。

【００２８】先ず、前記無人中継車用操作部20は、無人
中継車の稼働状況を確認するためのディスプレイ22と、
無人中継車操縦信号やカメラ選択信号および制御信号を
発信する操作器23と、画像信号切換制御用の切換スイッ
チ24と、非常時にバックアップ系を選択するためのバッ
クアップスイッチ25と、前記切換スイッチ24からの制御
信号によりディスプレイ22に入力される複数の画像信号
を切換えるための信号切換器26と、バックアップスイッ
チ25からの制御信号によりバックアップのために出力さ
れる操作信号を中継車用とするか建設機械用とするかを
選択するバックアップ用の信号選択器27と、焦点位置を
調整可能の無人中継車監視用カメラ28と、この監視用カ
メラ28を上下方向または左右方向に回動する雲台29と、
無人中継車40からの画像等の信号を受ける受信機30と、
操作器23からの無人中継車操縦信号やカメラ選択および
制御信号を無人中継車40に伝送する送信機31と、信号選
択器27にて選択されたバックアップ操作信号を該当無人
中継車または後述するように無人建設機械に伝送するバ
ックアップ送信機32とにより構成されている。

【００２９】そして、この無人中継車用操作部20では、
操作器23からの無人中継車操縦信号、監視用カメラの選
択および制御信号を送信機31より無人中継車40に伝送し
無人中継車40を遠隔操縦する。また無人中継車40からの
画像等の信号を受信機30により受け、この画像信号と操
作部19に設置された監視用カメラ28の信号とを信号切換
器26により選択しディスプレイ22に表示する。

【００３０】操作者は、このディスプレイ22により無人
中継車40の状況を確認しながら操作器23により無人中継
車40およびその監視用カメラ51，53を操作する。この操
作器23の信号は、他の無人建設機械用操作信号とともに
信号選択器27にも入力されているから、非常時にバック
アップスイッチ25が操作（ＯＦＦ→ＯＮ）されたとき
は、無人中継車40の操作信号をバックアップ送信機32に
入力し伝送する。

【００３１】次に、前記無人建設機械用操作部21は、無
人建設機械の稼働状況を確認するためのディスプレイ33
と、無人建設機械操縦信号やカメラ選択および制御信号
を発信する操作器34と、画像信号切換制御用の切換スイ
ッチ35と、非常時にバックアップ系を選択するためのバ
ックアップスイッチ36と、前記切換スイッチ35からの制
御信号によりディスプレイ33に入力される複数の画像信
号を切換えるための信号切換器37と、無人建設機械59か
らの画像等の信号を無人中継車40を経て受ける受信機38
と、操作器34からの無人建設機械操縦信号やカメラ選択
および制御信号を無人中継車40を経て無人建設機械59に
伝送する送信機39とにより構成されている。

【００３２】前記操作器34から送信機39への出力ライン
は、途中で分岐されて前記バックアップ用の信号選択器
27にも接続され、この信号選択器27に対するバックアッ
プスイッチ36からの制御信号により操作器34から出力さ
れた無人建設機械の操作信号を選択する。

【００３３】そして、この無人建設機械用操作部21で
は、操作器34からの無人建設機械操縦信号、監視用カメ
ラの選択および制御信号を送信機39より無人中継車40を
経て無人建設機械59に伝送し、無人建設機械59を遠隔操
縦する。

【００３４】また、この無人建設機械59からの画像信号
を受信機38により受け、この画像信号と、監視用カメラ
28からの画像信号と、受信機30からの無人中継車画像信
号とを信号切換器37に入力し、切換スイッチ35により選
択しディスプレイ33に表示する。

【００３５】操作者は、このディスプレイ33により無人
建設機械の状況を確認しながら操作器34により無人建設
機械59およびその監視用カメラ70を操作する。一方、非
常時にバックアップスイッチ36が操作（ＯＦＦ→ＯＮ）
されたときには、信号選択器27より操作器34からの信号
がバックアップ送信機32に出力され伝送される。

【００３６】このように、有人操作部19は各操作器23，
34にそれぞれ切換スイッチ24，35およびバックアップス
イッチ25，36を設置し、信号選択器27をバックアップ送
信機32の入力部に設けるとともに、ディスプレイ22，33
の入力部にそれぞれ信号切換器26，37を設ける。

【００３７】次に、無人中継車40は、画像信号とモニタ
信号とが混合された混合信号を無人中継車用操作部20に
伝送する送信機41と、無人中継車用操作部20から伝送さ
れた通常の無人中継車操作信号を受ける受信機42と、有
人操作部19から伝送されたバックアップ信号（無人中継
車操作信号または無人建設機械操作信号）を受けるバッ
クアップ受信機43と、無人建設機械59から伝送された画
像等の信号を無人建設機械用操作部21に伝送する送信機
44と、無人建設機械用操作部21から伝送された無人建設
機械の操作信号を受ける受信機45と、画像信号にモニタ
信号を混合するための混合器46と、無人中継車40の運転
状態（たとえば、エンジン回転数、エンジン冷却水温度
等）を監視するためのモニタ47と、複数の画像信号を切
換えるための信号切換器48と、通常は受信機42により受
信した無人中継車操作信号を出力するが非常時はバック
アップ信号（無人中継車操作信号）に切換えるための信
号切換器49と、バックアップ受信機43により受信した操
作信号を入力し該当する無人中継車に固有のコード（番
号）が判別されたときその無人中継車操作信号および切
換信号を前記信号切換器49に出力するコード判別器50
と、焦点位置を調整可能の無人中継車または無人建設機
械監視用カメラ51，53と、この監視用カメラ51，53を上
下方向および左右方向にそれぞれ回動し得る雲台52，54
と、無人中継車40を操縦する信号を出力するとともに監
視用カメラ51，53および雲台52，54に制御信号を出力し
さらに前記信号切換器48に監視用カメラ51，53を選択す
る切換信号を出力する制御装置55と、無人建設機械59か
ら伝送された画像等の信号を受信して前記送信機44に中
継する受信機56と、無人建設機械用操作部21から前記受
信機45に伝送された無人建設機械の操作信号を中継して
無人建設機械に伝送する送信機57と、コード判別器50に
て固有のコードが判別されないときにバックアップ受信
機43により受信した無人建設機械操作信号を中継して無
人建設機械に伝送するバックアップ送信機58とによって
構成されている。

【００３８】そして、この無人中継車40においては、監
視用カメラ51，53からの信号を信号切換器48に入力し、
有人操作部19の操作器23より伝送され制御装置55から信
号切換器48に出力されるカメラ選択信号により選択され
た画像信号と、運転状態（たとえば、エンジン回転数、
エンジン冷却水温度等）を監視するためのモニタ47から
の信号とを混合器46に入力し、混合された信号が送信機
41より伝送される。

【００３９】前記バックアップ受信機43により受信した
操作信号はコード判別器50に入力し、その無人中継車に
固有のコードが判別されたとき、コード判別器50は、こ
の操作信号と切換信号を信号切換器49に出力する。固有
のコードが判別されないときは、この信号をバックアッ
プ送信機58に入力し伝送する。

【００４０】通常は、受信機42により受信した操作信号
が信号切換器49より制御装置55へ出力されるが、その無
人中継車に固有のコードが判別されたときはバックアッ
プ受信機43により受信した操作信号がコード判別器50よ
り信号切換器49へ出力される。

【００４１】前記制御装置55は、無人中継車40を操縦す
るとともに、監視用カメラ51，53の上下方向回動、左右
方向回動、ズーム作動を制御する雲台52，54に制御信号
を出力し、さらに監視用カメラ51，53を選択する切換信
号を信号切換器48に出力する。

【００４２】さらに、受信機45により受信した無人建設
機械の操作信号は送信機57に入力し無人建設機械へ伝送
し、また受信機56により受信した無人建設機械の画像等
の信号は送信機44に入力し有人操作部19へ伝送する。

【００４３】次に、無人建設機械59は、画像信号とモニ
タ信号とが混合された混合信号を無人中継車40に伝送す
る送信機60と、無人中継車40から伝送された通常の無人
建設機械操作信号を受ける受信機61と、無人中継車40か
ら伝送されたバックアップ信号（無人建設機械操作信
号）を受けるバックアップ受信機62と、画像信号にモニ
タ信号を混合するための混合器63と、通常は受信機61に
より受信した無人建設機械操作信号を出力するが非常時
はバックアップ信号に切換えるための信号切換器64と、
バックアップ受信機62により受信した操作信号を入力
し、該当する無人建設機械に固有のコードが判別された
ときその無人建設機械操作信号および切換信号を前記信
号切換器64に出力するコード判別器65と、無人建設機械
59の運転状態（たとえば、エンジン回転数、エンジン冷
却水温度等）を監視するためのモニタ66と、複数の画像
信号を切換えるための信号切換器67と、無人建設機械の
作業機等を監視するための監視用カメラ68，69，70と、
その一つの監視用カメラ70の焦点、上下方向角度および
左右方向角度を調節し得る雲台71と、無人建設機械59を
操縦する信号を出力するとともに監視用カメラ70の雲台
71に制御信号を出力しさらに前記信号切換器67に監視用
カメラ68，69，70を選択する切換信号を出力する制御装
置72とによって構成されている。

【００４４】そして、この無人建設機械59においては、
監視用カメラ68，69，70からの信号を信号切換器67に入
力し、操作器34より伝送され制御装置72から出力される
カメラ選択信号により信号切換器67で選択された画像信
号と、モニタ66からの信号を混合器63に入力し、混合さ
れた信号が送信機60により伝送される。

【００４５】前記バックアップ受信機62により受信した
操作信号はコード判別器65に入力し、当該建設機械に固
有のコードが判別されたとき、この操作信号と切換信号
を信号切換器64に出力する。

【００４６】通常は、受信機61により受信した操作信号
が信号切換器64より制御装置72へ出力されるが、当該建
設機械に固有のコードが判別されたときはバックアップ
受信機62により受信した操作信号が信号切換器64より出
力される。

【００４７】前記制御装置72は、無人建設機械59を操縦
するとともに、監視用カメラ70の上下方向回動、左右方
向回動、ズーム作動を制御する雲台71に制御信号を出力
し、さらに、監視用カメラ68，69，70を選択する切換信
号を信号切換器67に出力する。

【００４８】以上のように、有人操作部19と無人中継車
40間の送信機および受信機の組または無人中継車40の相
互間の送信機および受信機の組は、運転する無人建設機
械と次の無人中継車の総数ｎの（２ｎ＋１）組となる。

【００４９】また、無人中継車40と無人建設機械59との
間の送信機および受信機は、稼働される複数台の無人建
設機械59に対応して設けられ、各無人建設機械59ごと
に、有人操作部19からの操作信号を伝送するための送信
機57および受信機61と、無人建設機械59からの画像を含
む状態信号を伝送するための送信機60および受信機56
と、さらにバックアップ操作信号を伝送するための送信
機58および受信機62とにより構成される。

【００５０】次に、図１および図２に示された実施例の
作用効果を説明する。

【００５１】（１）図１に示されるように、有人操作部
19と無人建設機械59との間に無線信号を中継する複数台
の無人中継車40を設置し、この複数台の無人中継車40に
より有人操作部19から無人建設機械59へ機械操作信号お
よびカメラ操作信号を順次伝送するとともに、無人建設
機械59のカメラ59b で撮像した作業機等の画像信号を有
人操作部19へ順次伝送することによって、遠距離にある
無人建設機械59を遠隔操作する。

【００５２】さらに、無人中継車40に監視用カメラ40f
を搭載することで無人建設機械59の稼動状況を監視する
ことができ、かつ、無人建設機械59に搭載している監視
用カメラ59b に通信系も含め異常が生じたとき、無人中
継車40の監視用カメラ40f を無人建設機械59のバックア
ップに使用することができる。その場合は、無人中継車
40と無人建設機械59との間に長い距離を置かないことが
作業効率の低下を防止する点で好ましい。

【００５３】特に、無人中継車40は、クローラを有する
走行体40a 上に、複数の支持部40cの高さ調節により水
平を保てるプラットホーム40d を設置し、このプラット
ホーム上に送受信機40e と監視用カメラ40f とを設置し
たから、路面状態の劣悪な場所でも水平に保たれる送受
信機40e および監視用カメラ40f により、常に安定した
送受信状態と監視用画像を確保できる。

【００５４】（２）有人操作部19から無人中継車40また
は無人建設機械59への送信系は１系統のみとし、無人中
継車40または無人建設機械59を運転するための運転操作
信号とともに、監視用カメラの切換、上下方向回動、左
右方向回動およびズーム動作の各カメラ操作信号を前記
運転操作信号に含めて伝送する。その結果、従来の２系
統必要であったものを１系統に低減できる。

【００５５】一方、無人中継車40または無人建設機械59
から有人操作部19へ伝送される画像信号は、図２に示さ
れるように受信側の有人操作部19の操作器23，34から中
継車40または建設機械59の制御装置55，72へ伝送された
操作信号に含まれる切換信号により信号切換器48，67に
て、見たい位置の監視用カメラを選択できるので、その
カメラの画像信号のみを有人操作部19に伝送すること
で、１系統のみにすることができる。

【００５６】さらに、運転状態（例えば、エンジン回転
数、エンジン冷却水温度等）を監視するモニタ47，66の
信号も、混合器46，63によってカメラからの画像信号に
乗せることができ、有人操作部19のディスプレイ22，33
によりカメラ画像とともに監視できる。

【００５７】これらの無線信号を伝送する方式として
は、送信側にて各信号をそれぞれ異なった周波数で変調
させて１系統の無線信号で伝送し、この信号を受信側で
復調することにより分離する。

【００５８】以上のように、操作信号系と画像信号系の
２系統のみで１台の無人中継車40または無人建設機械59
を稼動させることができ、使用可能の無線チャンネル数
を上限とする複数台の無人中継車40および無人建設機械
59を稼動させることが可能となる。

【００５９】（３）図２に示されるように、有人操作部
19と無人中継車40との間に一対のバックアップ送信機32
および受信機43を設け、無人中継車40と他の無人中継車
40との間に一対のバックアップ送信機58および受信機43
を設け、無人中継車40と無人建設機械59との間に一対の
バックアップ送信機58および受信機62を設け、これらの
送受信機により非常時の操作信号のバックアップとす
る。

【００６０】このとき、伝送するバックアップ操作信号
には、それぞれの無人中継車40、無人建設機械59に対し
固有のコードを設定してこれを付加する。一般的に伝送
信号の内容は、上記固有のコード、該当する無人中継車
40または無人建設機械59の操作信号および伝送の終了コ
ードであり、これを繰り返し伝送している。

【００６１】そして、通常の伝送系に異常が生じたとき
は、有人操作部19でオペレータが中継車用のバックアッ
プスイッチ25または建設機械用のバックアップスイッチ
36を操作してバックアップ系に切換える操作をする。有
人操作部19のバックアップ送信機32の入力部には中継車
操作信号または建設機械操作信号を選択する信号選択器
27を接続し、該当する信号を伝送する。

【００６２】一方、各無人中継車40、無人建設機械59の
受信側では、伝送された固有のコードが自車両に該当す
る場合は、それをコード判別器50またはコード判別器65
により判別して信号切換器49または信号切換器64を切換
え、運転操作等のための信号をバックアップ受信機43か
らコード判別器50および信号切換器49を経て制御装置55
に至るバックアップ用信号経路、またはバックアップ受
信機62からコード判別器65および信号切換器64を経て制
御装置72に至るバックアップ用信号経路に切換え、稼動
を継続する。

【００６３】中継車40のコード判別器50により自車両の
固有のコードが判別されないときは、バックアップ受信
機43で受信した操作信号をコード判別器50からバックア
ップ送信機58に入力し、このバックアップ送信機58より
別の中継車40のバックアップ受信機43または無人建設機
械59のバックアップ受信機62に伝送し、同様に該当する
コードの信号を使用する。

【００６４】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、有人操
作部と無人建設機械との間に無人中継車を設置したか
ら、無線信号の使用距離を延ばすことができ、応用範囲
も拡大できる。また、無人中継車に監視用カメラを搭載
したから、無人中継車により無人建設機械の稼動状況を
監視することができ、無人建設機械に搭載している監視
用カメラに異常が生じた場合でも、前記中継車の監視用
カメラによりバックアップすることができる。

【００６５】請求項２に記載の発明によれば、複数の無
人中継車を介することにより有人操作部で無人建設機械
を遠隔操作し得る距離を飛躍的に延ばすこともできるた
め、人が立ち入ることが危険で、かつ大規模土木を必要
とする工事に効果を発揮できる。

【００６６】請求項３に記載の発明によれば、無人中継
車は、クローラを有する走行体上に水平保持可能のプラ
ットホームを設置し、このプラットホーム上に送信機お
よび受信機と監視用カメラとを設置したから、常に安定
した送受信状態と監視用画像とを確保できる。

【００６７】請求項４に記載の発明によれば、有人操作
部から無人中継車または無人建設機械へは１系統の送信
のみとし、これにより、無人中継車または無人建設機械
を運転するための操作信号と監視用カメラを動かすため
の操作信号とを伝送でき、結果として従来の２系統必要
であった操作信号系を１系統に低減できる。また、見た
い位置の監視用カメラを有人操作部で選択してその選択
信号を操作信号に含めて伝送し、無人中継車または無人
建設機械の信号切換器で監視用カメラを切換え、さら
に、この監視用カメラで撮像された画像信号に運転状態
を監視するモニタ信号を混合器によって乗せ、それを有
人操作部のディスプレイで合せて監視できるから、この
無人中継車または無人建設機械から有人操作部への画像
信号を含む状態信号の伝送系も１系統のみにできる。以
上より２系統の無線伝送系統のみで１台の無人中継車ま
たは無人建設機械を稼動させることができ、使用可能の
無線チャンネル数の範囲内で、より多くの無人建設機械
を稼動できる効果がある。

【００６８】請求項５に記載の発明によれば、通常の無
線伝送系に異常が生じたときは有人操作部の信号選択器
によりバックアップ信号として中継車用操作信号および
建設機械用操作信号の一方を選択し、有人操作部のバッ
クアップ送信機から無人中継車および無人建設機械に対
し、固有のコードを付加されたバックアップ信号を順次
伝送し、無人中継車および無人建設機械のコード判別器
により切換えられたバックアップ受信機により該当バッ
クアップ信号を受信して稼動を継続するから、操作信号
のバックアップ伝送系を１系統とすることができ、通常
の各送受信機ごとにそれぞれバックアップ送受信機を設
置する必要がないので、経済的であるとともに無線チャ
ンネルの増加を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る無人建設機械の遠隔操縦装置の一
実施例を示す概要図である。

【図２】同上遠隔操縦装置の詳細を示すブロック図であ
る。

【図３】従来の遠隔操縦装置を示すブロック図である。

【符号の説明】

19 有人操作部 20 中継車用操作部 21 建設機械用操作部 22 ディスプレイ 23 操作器 24 切換スイッチ 25 バックアップスイッチ 26 信号切換器 27 信号選択器 28 カメラ 30 受信機 31 送信機 32 バックアップ送信機 33 ディスプレイ 34 操作器 35 切換スイッチ 36 バックアップスイッチ 37 信号切換器 38 受信機 39 送信機 40 無人中継車 41 送信機 42 受信機 43 バックアップ受信機 44 送信機 45 受信機 46 混合器 47 モニタ 48 信号切換器 49 信号切換器 50 コード判別器 51 カメラ 53 カメラ 55 制御装置 56 受信機 57 送信機 58 バックアップ送信機 59 無人建設機械 60 送信機 61 受信機 62 バックアップ受信機 63 混合器 64 信号切換器 65 コード判別器 66 モニタ 67 信号切換器 68 カメラ 69 カメラ 70 カメラ 72 制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 1/00 Ｂ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無人建設機械に搭載された監視用カメラ
   で撮像された画像を有人操作部に無線伝送し、この画像
   を見ながら操作を行うオペレータにより有人操作部から
   無線伝送された操作信号によって無人建設機械を遠隔操
   縦する無人建設機械の遠隔操縦装置において、 有人操作部と無人建設機械との間に、操作信号および画
   像信号を中継する送信機および受信機とともに監視用カ
   メラを搭載してなる無人中継車を配置したことを特徴と
   する無人建設機械の遠隔操縦装置。
2. 【請求項２】 有人操作部と無人建設機械との間に複数
   の無人中継車を直列的に順次配置し、複数の無人中継車
   を順次介して有人操作部と無人中継車との間で操作信号
   および画像信号を無線伝送することを特徴とする請求項
   １記載の無人建設機械の遠隔操縦装置。
3. 【請求項３】 無人中継車は、クローラを有する走行体
   上に水平保持可能のプラットホームを設置し、このプラ
   ットホーム上に送信機および受信機と、監視用カメラと
   を設置したことを特徴とする請求項１または２記載の無
   人建設機械の遠隔操縦装置。
4. 【請求項４】 有人操作部にそれぞれ設けられた中継車
   用操作部および建設機械用操作部と、 これらの各操作部にそれぞれ設けられ無人中継車および
   無人建設機械をそれぞれの操作信号により運転操作する
   操作器と、 これらの各操作器から無人中継車へ、無人中継車から次
   の無人中継車へ、最後の無人中継車から無人建設機械へ
   それぞれの操作信号を伝送する送信機および受信機と、 無人中継車および無人建設機械へそれぞれ伝送された操
   作信号により無人中継車および無人建設機械をそれぞれ
   制御する制御装置と、 無人中継車および無人建設機械にそれぞれ複数設けられ
   各制御装置からの信号により操作可能の監視用カメラ
   と、 無人中継車および無人建設機械にそれぞれ設けられ各制
   御装置からの信号により複数の監視用カメラから一つを
   選択する信号切換器と、 無人中継車および無人建設機械にそれぞれ設けられこれ
   らの各信号切換器から出力された画像信号と無人中継車
   および無人建設機械のそれぞれの稼動状況を示すモニタ
   信号とをそれぞれ合成する混合器と、 これらの無人中継車および無人建設機械における各混合
   器から出力された画像信号を含む状態信号を有人操作部
   または無人中継車へそれぞれ伝送する送信機および受信
   機と、 無人中継車および無人建設機械にそれぞれ設けられた監
   視用カメラから出力された画像信号を含む状態信号を中
   継車用操作部および建設機械用操作部にてオペレータの
   切換スイッチ操作によりそれぞれ択一的に選択する信号
   切換器と、 これらの中継車用操作部および建設機械用操作部におけ
   る各信号切換器により選択された画像をそれぞれ表示す
   るディスプレイとを具備したことを特徴とする請求項２
   または３記載の無人建設機械の遠隔操縦装置。
5. 【請求項５】 中継車用操作部および建設機械用操作部
   にそれぞれ設けられ非常時に操作されるバックアップス
   イッチと、 これらの各操作部のバックアップスイッチにより無人中
   継車または無人建設機械のいずれか一系統の操作信号を
   選択する信号選択器と、 この信号選択器から出力された操作信号とともにこの操
   作信号の最初に無人中継車または無人建設機械に固有の
   コードを設定した非常時のバックアップ信号を無人中継
   車および無人建設機械に対し伝送するバックアップ送信
   機と、 無人中継車および無人建設機械にてバックアップ信号を
   それぞれ受信するバックアップ受信機と、 これらのバックアップ受信機に伝送されたバックアップ
   信号における固有のコードをそれぞれ判別するコード判
   別器と、 これらのコード判別器により固有のコードと判別したバ
   ックアップ受信機からの操作信号を通常の受信機からの
   操作信号に換えて各制御装置へそれぞれ入力する信号切
   換器とを具備したことを特徴とする請求項４記載の無人
   建設機械の遠隔操縦装置。