JPH09316934A

JPH09316934A - 土木・建設機械の無線操縦装置

Info

Publication number: JPH09316934A
Application number: JP15325496A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Aoki; 茂徳青木; Toshihiro Kimura; 敏宏木村; Hideo Narita; 秀夫成田; Yuji Maehara; 裕二前原; Takenori Fujita; 健昇藤田
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1996-05-24
Filing date: 1996-05-24
Publication date: 1997-12-09

Abstract

(57)【要約】【課題】容易かつ安価に各メーカの操作方式に切り換
えられ、操作方式切換え時の状態確認を容易に行える土
木・建設機械の無線操縦装置を提供する。【解決手段】操作レバー14,15 と操作信号を生成する
操作信号生成部31と操作信号を送信する送信部32,36 を
有する送信機11と、操作信号を受信する受信回路42と操
作信号に対応する制御信号を生成するＣＰＵ45と対応す
る駆動装置に制御信号を供給するドライバ47を有する受
信機13とを備える。さらに、操作方式としての対応関係
を複数種類記憶する記憶部と、いずれかの操作方式を選
択するための切換えスイッチ11a と、選択された操作方
式に対応する対応関係を記憶部から呼び出し操作信号生
成部に用意するＣＰＵと、送信機に設けられ、選択され
た操作方式の内容を操作者に知らせるための表示器11b
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は土木・建設機械の無
線操縦装置に関し、特に、無線による遠隔操縦で運転さ
れる油圧ショベル等の土木・建設機械において、操縦用
送信装置の運転用操作レバーを各メーカごとの操作方式
に容易に切り換え、１台の送信装置を複数のメーカの操
作方式で使用でき、さらに使用中の操作方式がどのメー
カのものであるか、および各操作レバーの各操作方向の
内容が何であるかを容易に知ることができる無線操縦装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】無線による遠隔操縦で運転される土木・
建設機械の従来例として特開平５−３３３６５号公報に
開示される遠隔制御システムがある。この遠隔制御シス
テムは、制御の対象である本体（建設機械）と、この本
体に装備された受信機と、受信機に対して運転制御用操
作信号を無線等によって送る送信機（操縦装置）によっ
て構成される。送信機は例えば２本のジョイスティック
型操作レバーを備え、送信機上のこれらの操作レバーを
指で操作することによりその操作に対応したアクチュエ
ータが動くようになっている。操作レバーの操作と、当
該操作によって作動するアクチュエータとの対応関係
は、制御対象の機種に応じて予め決められている。この
遠隔制御システムによれば、余計な操作スイッチをなく
し、運転者の負担を軽減するもので、誤動作を防止する
構成を提案している。

【０００３】また上記の操作レバーの操作と当該操作に
よって作動するアクチュエータとの対応関係は、操作方
式として、各メーカごとに異なるのが一般的である。こ
のように、各メーカの土木・建設機械の操作方式が異な
る場合に、同じ操作装置を用いて、各メーカの操作方式
を、同じような操作感覚で操作できるようにするため、
操作装置の操作レバーの操作方式を共通化することによ
り、操作レバーの操作方式に応じて駆動するアクチュエ
ータを変更する油圧回路の構造が提案されている（特開
平２−３５１２６号公報）。この油圧回路では、メイン
バルブを駆動するためのパイロット配管の接続関係を方
向切換え弁で切り換えるようにしている。

【０００４】またパイロット配管の接続関係を直接に組
み替える方法もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、土木・建設機械
では例えば油圧ショベルのようにレンタル業が盛んにな
ったことに伴い、１台の油圧ショベルを不特定多数のユ
ーザが使用するようになった。不特定多数のユーザはそ
れぞれが長年使用してきたメーカの油圧ショベルの操作
方式に慣れている。このため、レンタル用の油圧ショベ
ルでは、利用するユーザの要望に応じて、当該ユーザが
慣れている操作方式で油圧ショベルの運転が行えるよう
に、操作レバーの操作方式を容易に変更できることが望
まれるようになった。このことは、無線操縦装置に用い
て運転操作する油圧ショベルの場合にも望まれている。

【０００６】しかし、前述した従来技術を適用する場
合、次のような問題が生じる。

【０００７】前述したパイロット配管の接続関係を直接
に組み替える方法は、手間と時間を要し、面倒であり、
価格上昇につながる。また特開平２−３５１２６号公報
に開示されるパイロット配管の接続関係を方向切換え弁
で切り換える方法は、操作方式によって、方向切換え弁
の設置位置やパイロット配管の設置に必要なスペースが
取れず、適用できない場合も生じる。

【０００８】特に、無線操縦による油圧ショベルの運転
操作では、送信機すなわち操縦装置に取り付けた吊りベ
ルトを首に掛け、操縦装置を首からぶら下げた状態で胸
の前で持ち、油圧ショベルの車体から離れた場所で車体
の動作状態を見ながら、操縦装置に設けた短い操作レバ
ーを指で操作する。従って、車体運転室で直接に運転操
作する場合とは状況が異なり、操作の態様や方向によっ
ては微操作が困難となり、アクチュエータの微妙な動き
に対応できないことがあり、そのため、車体運転室で直
接に運転操作する場合と同じ操作方式を採用しない場合
が多い。このようなことから、無線操縦による油圧ショ
ベルの運転操作で操作方式を切り換える場合には、その
都度、油圧回路のパイロット配管を組み替える必要があ
ったので、前述した通り、面倒であり、価格上昇につな
がるという問題を有する。

【０００９】また、無線操縦による油圧ショベルの運転
操作で、操縦装置の操作レバーにおける操作方式を切り
換えることが可能である場合には、切り換えた操作方式
が無線操縦者に一目で明確に確認できるようにし、高い
安全性を確保することが望まれる。

【００１０】さらに、無線操縦による油圧ショベルの運
転操作で、操縦装置の操作レバーにおける操作方式を切
り換えることが可能である場合には、操縦装置として使
用される送信装置の側において、操作方式を切り換える
ための手段が設けられると共に、操作レバーの操作方向
の各内容を教示するため操作盤面に設けられた表示部
（以下「銘板部」という）の内容まで自動的に切り換え
られることが望まれる。銘板部の変更に関して、従来の
装置では、使用者が各メーカの操作方式に応じて銘板部
を張り換えたり、または特別に銘板部を付けないように
したり、または銘板部を取り換えず、他のメーカの操作
方式の表示のままで作業を行うようにしており、使い勝
手が非常に悪いものであった。

【００１１】本発明の目的は、上記問題を解決しかつ上
記要望を満たすことにあり、方向切換え弁の配置位置や
パイロット配管の接続関係を変更することなく容易かつ
安価に各メーカの操作方式に切り換えることができ、ま
た、共通の操縦用送信装置を用いて複数のメーカの操作
方式のいずれかを適宜に実現でき、さらに、操作方式切
換え時の状態確認を容易に行うことができると共に、送
信装置側で切換えを行うことができ、かつ送信装置にお
ける操作レバーの操作内容を示す銘板部の表示も自動的
に切り換えられ、高い安全性を有すると共に使用し易さ
を向上した土木・建設機械の無線操縦装置を提供するこ
とにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段および作用】第１の本発明
（請求項１に対応）に係る土木・建設機械の無線操縦装
置は、基本的な前提構成として、土木・建設機械の動作
を操作する操作レバーと操作レバーの動きに対応する操
作信号を生成する操作信号生成部と操作信号を電波で送
信する送信部を有する送信装置と、送信された操作信号
を受信する受信部とこの受信部で受信された操作信号に
対応する制御信号を生成する制御信号生成部と土木・建
設機械を動作させる複数の駆動装置の中の対応する駆動
装置に前記制御信号を供給する出力部とを有する受信装
置と、を備える。上記送信装置は操縦装置として使用さ
れる。当該無線操縦装置は、上記目的を達成するため
に、さらに、操作方式としての対応関係を複数種類記憶
する記憶部と、複数種類の操作方式のうちのいずれかを
選択するための選択部と、選択部でいずれかの操作方式
が選択されると、選択された操作方式に対応する上記対
応関係を記憶部から呼び出し操作信号生成部に用意する
設定部と、送信装置に設けられ、かつ選択部で選択され
た操作方式の内容を操作者に知らせるための表示部と、
を備えている。

【００１３】上記第１の本発明では、油圧ショベル等の
土木・建設機械から離れた場所で操作者が操縦用送信装
置を操作すると、土木・建設機械に装備される受信装置
が送信装置から送られた操作信号を受信し、制御信号を
出力して駆動部に与え、これにより土木・建設機械の運
転が遠隔操作される。送信装置に設けられた操作レバー
が操作されることにより操作レバーの動きに対応して操
作信号が生成され、送信装置から受信装置側に送信され
た操作信号に基づいて制御部で制御信号を生成される。
操作信号と制御対象との対応関係を複数種類用意し、送
信装置に設けられた選択部（切換えスイッチ等）で操作
者が任意に対応関係を選択できるようにする。上記の複
数種類の対応関係は、それぞれ各メーカの操作方式に対
応するものである。従って、操作者は、送信装置の選択
部を操作することにより、送信装置に設けられた操作レ
バーの操作方式を、自身が慣れた操作方式に設定でき
る。また選択部で選択された操作方式を送信装置に設け
た表示部で操作者に知らせるようにしたため、操作者は
無線操縦装置の状態を正確に知り得る。

【００１４】第２の本発明（請求項２に対応）に係る土
木・建設機械の無線操縦装置は、第１の発明において、
選択部は送信装置に設けられる。土木・建設機械を無線
操縦で動作させるときには、操作者は、送信装置を持っ
て当該機械から離れた位置に居るのが普通であるから、
操作方式を切り換えるための選択部は送信装置に設けら
れていることが好ましい。これによって、操作者は容易
に操作方式の切換えを行うことができる。

【００１５】第３の本発明（請求項３に対応）に係る土
木・建設機械の無線操縦装置は、第１の発明において、
上記表示部は、操作レバーの操作に対応して設けられた
銘板部であり、銘板部の表示内容は、操作方式が選択部
で選択されたとき、選択された操作方式に対応して変更
される。上記選択部で操作方式の切り換えを行ったと
き、操作者にとって重要なことは、各操作レバーの操作
方向がどのような操作内容になったかということを正確
に知ることである。そこで、操作方式の切換えと同時に
銘板部の表示内容が自動的に変更され、正確な情報を操
作者に知らせるようにした。

【００１６】第４の本発明（請求項４に対応）に係る土
木・建設機械の無線操縦装置は、第３の発明において、
銘板部は液晶表示部で形成される。液晶表示部によって
銘板部を作製すれば、銘板部の表示内容の切換えが容易
になり、視認性も向上するという利点がある。

【００１７】第５の本発明（請求項５に対応）に係る土
木・建設機械の無線操縦装置は、上記の各発明におい
て、上記表示部には、選択可能なすべての操作方式と選
択された操作方式を操作者に知らせることのできる部分
をさらに付加できる。このような表示部を設けることに
よって、操作者は、送信装置に設定された操作方式がど
のメーカのものであるかをいっそう正確に知ることがで
きる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
を添付図面に基づいて説明する。

【００１９】図１は本発明に係る土木・建設機械の無線
操縦装置の第１実施形態のシステム構成を示す。本実施
形態では土木・建設機械として油圧ショベルの例を説明
する。無線操縦装置は、油圧ショベルから離れた場所で
油圧ショベルを運転・操作するために使用される操縦用
送信機１１と、油圧ショベルの車体１２に装備され、油
圧ショベルの油圧駆動系統に対して制御用駆動信号を供
給する受信機１３とから構成される。図１では、受信機
１３の内部構造が詳細に示される。また送信機１１は、
油圧ショベルを運転する操作者によって携帯され、油圧
ショベル運転のため操作される。送信機１１の詳細な内
部構造は図２に示され、その上面の操作盤の部分が図３
に示される。

【００２０】図１および図３に示されるように、送信機
１１は、その上面の操作盤に少なくとも２本のジョイス
ティック型操作レバー１４，１５を備える。各操作レバ
ー１４，１５は、図３の矢印で示すように、中央基準位
置から４方向に操作移動させることができる。図４にお
いて操作レバー１４，１５の各々の４方向の操作方向を
ＸＤ，ＸＵ，ＹＤ，ＹＵとして示す。ここで、「Ｘ」は
第１の操作軸、「Ｙ」は第２の操作軸、「Ｄ」は下降操
作(DOWN)、「Ｕ」は上昇操作(UP)をそれぞれ意味し、各
操作レバー１４，１５における４つの操作方向の意味内
容はＸ，Ｙ，Ｄ，Ｕを組み合わせることにより任意に与
えられる。こうして操作レバー１４，１５のそれぞれに
ついて４通りの操作内容が割り当てられる。当該４通り
の操作内容は、通常メーカごとで部分的に異なるように
なっている。操作レバーの操作内容の例は後述される。
操作レバー１４，１５を用いて、油圧ショベルの各動作
部分（アクチュエータ）の動作を操作する。前述の通
り、図４に示される各操作レバーの操作方向は、図３に
示すように、操作レバーごとに、矢印のマークで操作盤
面上に表示されている。

【００２１】油圧ショベルにおいて操作の対象となる動
作には、図５に示すように、例えばブーム２１の昇降動
作２１Ｕ，２１Ｄやアーム２２の昇降動作２２Ｕ，２２
Ｄ、バケット２３の押し・引きの動作２３Ｕ，２３Ｄ、
運転室２６を備えた旋回体２４の旋回動作、左右の走行
体２５を作動させる走行モータの動作等がある。

【００２２】送信機１１の操作盤上には、さらに、図１
および図３に示すように、例えば４社のメーカの操作方
式のうちいずれかを選択するための切換えスイッチ１１
ａと、切換えスイッチ１１ａの切換え動作で選択された
操作方式がどのメーカのものであるかを示すための表示
器１１ｂが設けられる。切換えスイッチ１１ａには、直
線的に可動するスライド式スイッチ、または押しボタン
式スイッチなどが使用される。表示器１１ｂには点灯ラ
ンプ、ＬＥＤ、ＥＬ素子などが使用され、選択された操
作方式に対応するランプが点灯される。図３の図示例で
は、上から第２番目の操作方式が選択され、表示器１１
ｂは上から２番目のランプが点灯している。送信機１１
の操作盤上には、さらに加えて、図３に示すように、操
作レバー１４，１５の各々に関して表記された矢印の各
々に対応して表示部すなわち銘板部１４ａ〜１４ｄ，１
５ａ〜１５ｄが窓状に設けられる。これらの銘板部は、
好ましくは液晶表示部、あるいはＥＬ素子やＬＥＤなど
で形成されている。銘板部に液晶表示部を使用した場合
には、表示文字を自由に変更できるという利点がある。

【００２３】送信機１１の内部構造を図２に従って説明
する。操作レバー１４，１５は電気回路要素としては、
操作量に比例した電圧信号（アナログ信号）を出力する
ポテンショメータとして作用する。操作レバー１４，１
５の各操作方向への操作で発生した電圧信号（基礎操作
信号）は、対応する増幅器１１１で所要レベルまで増幅
された後、Ａ／Ｄ変換器１１２でディジタル信号（ディ
ジタル表現の基礎操作信号）に変換され、ＣＰＵ（中央
処理装置）１１３に入力される。このＣＰＵ１１３に
は、当該ＣＰＵ１１３による処理内容、上記ディジタル
信号と下記操作信号の間の対応関係を各メーカの操作方
式ごとにプログラム（ソフトウェア）で予め記憶するＲ
ＯＭ１１４と、必要なプログラムおよび制御のための演
算処理の途中で一時的にデータを保管するＲＡＭ１１５
と、ＣＰＵ１１３の演算処理のサイクル時間を決めるタ
イマ回路（ＴＩＭ）１１６と、電源のオン・オフスイッ
チや上記切換えスイッチ１１ａの入力を取り込んだり、
あるいは上記表示器１１ｂに対する表示出力を出したり
する入出力インターフェース（ＤＩＯ）１１７とが付設
されている。ディジタル信号と操作信号の間の対応関係
に係る上記プログラムは、変換プログラムである。ＣＰ
Ｕ１１３は、操作レバーの操作内容に応じて生じた上記
ディジタル信号を入力し、切換えスイッチ１１ａで選択
された操作方式に関する上記変換プログラムの変換処理
に従って、当該ディジタル信号に対応する操作信号を生
成する。生成された操作信号は、変換器（ＳＩＯ）１１
８で、パラレル信号からシリアル信号へ変換され、送信
回路１１９で高周波を変調し、アンテナ３６から送信さ
れる。なお１２０は、送信機１１の各部に必要な電力を
供給するバッテリである。

【００２４】ＣＰＵ１１３において、入力されたディジ
タル信号から操作信号への変換は、切換えスイッチ１１
ａで選択された操作方式に係る上記変換プログラムによ
って実行される。また切換えスイッチ１１ａによって、
いずれかのメーカの操作方式が選択されると、選択内容
については、ＣＰＵ１１３から、ＤＩＯ１１７を通して
表示器１１ｂに表示指令が送られ、選択された操作方式
を知らせるための表示が行われると共に、表示用制御器
１２１を通して銘板部１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄ
に銘板部変更指令が送られ、選択された操作方式に関す
る操作内容が示される。表示用制御器１２１は、銘板部
をなす表示器の種類に応じて決められる。例えば銘板部
に液晶表示部を用いる場合には液晶用制御器が使用さ
れ、ＥＬ素子を用いる場合にはＥＬ用制御器が使用され
る。

【００２５】ＲＯＭ１１４に記憶される、各操作レバー
の各操作方向（この操作で生じる信号が基礎操作信号）
と前述の操作信号の間の対応関係は、ＣＰＵ１１３にお
いて入力としての基礎操作信号（ディジタル形式）と出
力としての操作信号とを関係付ける関係（入出力関係）
として、複数のメーカのそれぞれの操作方式に対応する
複数種類の対応関係が記憶される。送信装置１１に設け
られた切換えスイッチ１１ａは、ＣＰＵ１１３にセット
される上記対応関係を選択するための切換え手段であ
り、切換えスイッチ１１ａを操作すると、ＲＯＭ１１４
から、選択された対応関係が呼び出され、セットされ
る。ＲＯＭ１１４に記憶される複数種類の対応関係は、
例えば、Ａ社の操作方式、Ｂ社の操作方式、Ｃ社の操作
方式、Ｄ社の操作方式の４社の対応関係が記憶される。
切換えスイッチ１１ａを操作することによってＡ社、Ｂ
社、Ｃ社、Ｄ社のうちのいずれかの操作方式（入出力関
係）が選択されると、選択した操作方式に対応する対応
関係がＣＰＵ１１３にセットされると同時に、前述した
通り、表示器１１ｂに表示が行われ、銘板部１４ａ〜１
４ｄ，１５ａ〜１５ｄの表示内容が変更される。

【００２６】他方、前述した送信機１１の内部構成を、
操作レバー１４，１５の操作に基づく操作信号の生成と
いう観点のみに注目して示すと、図６のようになる。送
信機１１は、操作レバー１４，１５のそれぞれにおいて
４つの操作方向における各動きに対応して操作信号（シ
リアルデータ）３３を生成する操作信号生成回路３１
と、操作信号生成回路３１で生成された操作信号３３を
電波の形態に変換して送信する送信回路３２（上記送信
回路１１９に対応）を備える。操作信号生成回路３１で
生成される操作信号３３はディジタル形式の信号であ
る。送信回路３２から出力された信号は、電波３４とし
て送信アンテナ３６から放射される。

【００２７】受信機１３は、図１に示すように、送信機
１１から送信される電波３４を受信アンテナ４１で受
け、受信した電波の中から操作信号を取り出す受信回路
４２と、取り出した送信信号（シリアルデータ）をパラ
レルデータに変換する変換器（ＳＩＯ）４３と、受信機
１３の全体の制御を行うと共に、操作信号３３に対応す
る制御信号４４を生成するＣＰＵ（中央処理装置）４５
と、ＣＰＵ４５から出力された制御信号４４を駆動信号
に変換して、対応する電磁比例弁４６に出力するドライ
バ４７を備える。なおＣＰＵ４５は、ＣＰＵ４５による
処理内容、操作信号３３と制御信号４４の間の対応関係
をプログラム（ソフトウェア）で予め記憶するＲＯＭ４
８と、演算処理の途中で一時的にデータを保管するＲＡ
Ｍ４９と、ＣＰＵ４５の演算処理のサイクル時間を決め
るタイマ回路（ＴＩＭ）５０と、電源のオン・オフスイ
ッチ等の入力を取り込んだり、あるいは表示器５２に対
する出力を出したりする入出力インターフェース（ＤＩ
Ｏ）５３を備える。

【００２８】送信機１１の切換えスイッチ１１ａで操作
方式が選択されると、選択内容に関するデータは受信機
１３へ送信され、このデータによって、４つの表示ラン
プを含む表示器５２のうち対応する表示ランプが点灯さ
れる。表示器５２は、油圧ショベルの運転室において車
体搭乗者が視認することのできる箇所に配設される。表
示器５２において点灯される表示ランプを見ることによ
って、設定された操作方式を知ることができる。

【００２９】油圧ショベルの車体には、既に図５を参照
して説明したように、ブーム２１、アーム２２、バケッ
ト２３、旋回体２４、右側走行体２５ａ、左側走行体２
５ｂ、その他のオプション部５４等の複数の動作部分
（アクチュエータ）が備えられている。これらの動作部
分は、油圧駆動系統に基づき動作を行うもので、油圧駆
動系統に設けられたメインバルブ５５において各動作部
分に対応するメインバルブを個別に開閉することによ
り、その動作が行われる。各メインバルブの開閉動作
は、２方向について行われ、それぞれの方向の開閉動作
が各電磁比例弁６１〜６７の作動によって行われる。電
磁比例弁６１〜６７は、それぞれ、ブーム用メインバル
ブ、アーム用メインバルブ、バケット用メインバルブ、
旋回体用メインバルブ、右側走行体用メインバルブ、左
側走行用メインバルブ、オプション部用メインバルブに
対応して設けられている。電磁比例弁６１〜６７の各々
は２方向Ａ，Ｂに対応する要素を含む。電磁比例弁６１
〜６７の作動は、受信機１３で生成される制御信号によ
って制御される。前述のごとく、ＣＰＵ４５において送
信機１１から与えられた操作信号３３に対応して制御信
号４４が生成されると、その制御信号４４はドライバ４
７で駆動信号に変換され、この駆動信号は対応する電磁
比例弁に供給され、当該電磁比例弁を作動させる。その
結果、電磁比例弁は対応するメインバルブを開閉し、ブ
ーム等の対応する動作部分に動作を行わせる。こうして
ブーム等の動作部分は、制御信号によって指令される制
御内容に基づいてその動作が制御される。

【００３０】また、油圧ショベルの車体の例えば運転室
の天井部には、４つの大型表示ランプからなる表示器６
８が配設される。この表示器６８は、前述の表示器５２
と同じ機能を有し、送信機１１の切換えスイッチ１１ａ
を操作することにより、各社の操作方式に対応する対応
関係が選択されたとき、その対応関係に対応する表示ラ
ンプを点灯させることによって、油圧ショベルの操作方
式がいずれのメーカの方式が選択されているかを、油圧
ショベルの周囲にいる作業者等の知らせるためのもので
ある。

【００３１】なお実際の油圧ショベルでは、さらに車
体、車体に設けられたポンプやエンジン、それらの間の
配管等が存在するが、図１では、これらのものの図示を
省略している。

【００３２】次に、動作を説明する。操作者は送信機１
１を持って車体から離れた場所に移動して操作を行う。
操作は操作レバー１４，１５で行われる。操作レバー１
４，１５を操作することによって操作信号生成回路３１
で生成された操作信号３３は、送信回路３２を経由して
車体に取り付けられた受信機１３に送信される。受信機
１３では、受信回路４２によって操作信号３３を取り出
し、ＳＩＯ４３を通してＣＰＵ４５に与え、ＣＰＵ４５
で、送信信号３３は制御信号４４に変換される。その
後、ＣＰＵ４５は制御信号４４に基づいて対応する電磁
比例弁を駆動するため当該制御信号４４をドライバ４７
に供給する。ドライバ４７は制御信号４４に対応する駆
動信号を発生させ、この駆動信号を対応する電磁比例弁
に対して出力する。電磁比例弁は駆動信号を与えられる
と、パイロット油圧で対応するメインバルブの中のスプ
ールを駆動し、対応した動作部分を動作させる。

【００３３】受信機１３のＣＰＵ４５は、送信機１１か
ら送られてきた操作信号３３に対応した制御信号４４を
ドライバ４７に供給するが、このとき、どの操作信号３
３がどの電磁比例弁６１〜６７をどのように（方向Ａ，
Ｂのうちいずれを）駆動させるかの対応関係は、予め送
信機１１側で切換えスイッチ１１ａを操作することによ
りディジタル信号すなわち基礎操作信号と操作信号３３
との間の対応関係を選択することで決められる。基礎操
作信号と操作信号３３との間の対応関係の選択・設定の
手順、すなわちＡ社〜Ｄ社の各操作方式のうちのいずれ
かの操作方式の選択・設定の手順は、図７のフローチャ
ートに示される。

【００３４】図７のフローチャートにおいて、ＣＰＵ１
１３はＤＩＯ１１７を介して切換えスイッチ１１ａの選
択状態の情報を取り込み（ステップＳ１１）、選択され
た操作方式がＡ社方式であるか否かを判定する（ステッ
プＳ１２）。Ａ社方式であれば、Ａ社方式の入出力関係
（基礎操作信号と操作信号３３の対応関係）をＣＰＵ１
１３にセットすると共に表示器１１ｂ，５２，６８にお
ける対応する表示部を点灯し、さらに銘板部１４ａ〜１
４ｄ，１５ａ〜１５ｄの表示内容を変更する（ステップ
Ｓ１３）。Ａ社方式でない場合にはＢ社方式であるか否
かを判定する（ステップＳ１４）。Ｂ社方式である場合
には、Ｂ社方式の入出力関係をＣＰＵ１１３にセットす
る共に表示器１１ｂ，５２，６８における対応する表示
部を点灯し、さらに銘板部の表示内容を変更する（ステ
ップＳ１５）。Ｂ社方式でない場合にはＣ社方式である
か否かを判定する（ステップＳ１６）。Ｃ社方式である
場合には、Ｃ社方式の入出力関係をＣＰＵ１１３にセッ
トする共に表示器１１ｂ，５２，６８における対応する
表示部を点灯し、さらに銘板部の表示内容を変更する
（ステップＳ１７）。Ｃ社方式でない場合にはＤ社方式
の入出力関係をＣＰＵ１１３にセットする共に表示器１
１ｂ，５２，６８における対応する表示部を点灯し、さ
らに銘板部の表示内容を変更する（ステップＳ１８）。
このようにして、切換えスイッチ１１ａを操作すること
によって選択された操作方式に対応するメーカの入出力
関係が、ＣＰＵ１１３にセットされ、こうして送信機１
１と受信機１３で構成される無線操縦装置での操作方式
が設定される。また設定された操作方式が、どのメーカ
の操作方式であるかということは、表示器１１ｂ，５
２，６８において点灯する表示部で確認できる。従っ
て、操作者および油圧ショベルの周囲にいる作業者等
は、油圧ショベルの動作を予測することができ、無線操
縦の油圧ショベルにおける運転操作上の安全性を高める
ことができる。加えて、選択された操作方式に応じて、
送信装置１１の操作盤に示された銘板部１４ａ〜１４
ｄ，１５ａ〜１５ｄの表示内容を変更したため、操作者
に操作対象を正確に認識させることができ、操縦装置と
しての操作性を非常に高くできる。

【００３５】図８に、操作信号と制御対象との間の対応
関係の一例（Ａ社の操作方式に関する対応関係であると
する）を表で示す。図８の表で、左の欄には操作レバー
１４，１５のそれぞれの４つの操作方向が示され、左の
欄に各操作方向に対応して作動する電磁比例弁（６１〜
６７のいずれか）が示される。この表に示された対応関
係によれば、例えば、操作レバー１４をＸＤ方向に操作
すると、アーム用電磁比例弁６２のＡが作動し、これに
よりアーム２２を降下させることができる。操作レバー
１４をＸＵ方向に操作すると、アーム用電磁比例弁６２
のＢが作動し、これによりアーム２２を上昇させること
ができる。ブーム２１等のその他の動作部分についても
同様な対応関係が対で形成されている。こうして、図８
に示された対応関係に基づく変換処理プロセスをＣＰＵ
１１３にセットすることによって、送信機１１と受信機
１３によって構成される油圧ショベル用無線操縦装置を
用いて、Ａ社の操作方式に基づく油圧ショベルの運転・
操作が可能になる。

【００３６】Ｂ社〜Ｄ社の他のメーカの操作方式も、同
様にしてそれぞれ固有の操作レバー１４，１５の各操作
方向と電磁比例弁６１〜６７との対応関係が形成され、
それぞれの対応関係データに基づいて制御信号４４が生
成され、各社の操作方式によって油圧ショベルを運転・
操作することができる。

【００３７】図９と図１０に、送信装置１１の操作盤に
おける銘板部１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄの表示内
容の例を示す。図９は切換えスイッチ１１ａにおいて一
番上の操作方式が選択された場合の表示内容を示す。切
換えスイッチ１１ａの選択に対応して表示器１１ｂの一
番の上の表示部が点灯表示され、かつ各銘板部１４ａ〜
１４ｄ，１５ａ〜１５ｄの各々に選択された操作方式に
関連する制御対象が文字で表示される。図１０は、切換
えスイッチ１１ａにおいて二番目の操作方式が選択され
た場合の表示内容を示す。同様にして、切換えスイッチ
１１ａの選択に対応して表示器１１ｂの二番目の表示部
が点灯表示され、かつ各銘板部１４ａ〜１４ｄ，１５ａ
〜１５ｄの各々に選択された操作方式に関連する制御対
象が文字で表示される。図９と図１０を比較すると、操
作レバー１４の側の制御対象が異なっていることが分か
る。すなわち、例えば、操作レバー１４の操作方向Ｘ
Ｄ，ＸＵに関して、図９の操作方式ではアームの駆動に
関する文字が表示され、図１０の操作方式では旋回の駆
動に関する文字が表示される。同様にして、他の操作方
式の選択においても、各々に応じた文字に変更される。
なお、銘板部の表示について、文字の代わりにアームや
バケットの略図や単純な漫画を用いることもできる。

【００３８】図１１および図１２は、本発明に係る無線
操縦装置の第２の実施形態を示す。この実施形態では、
送信機１１側に設けた切換えスイッチ１１ａに加えて、
さらに、受信機１３の側にも切換えスイッチ５１を設け
るようにした点が主要な変更部分であり、これに関連し
て送信装置１１と受信装置１３で変更が部分的に生じ
る。切換えスイッチ５１は、油圧ショベルの車体搭乗者
が操作できる箇所に配置される。切換えスイッチ５１
は、前述の切換えスイッチ１１ａと実質的に同一の構造
と機能を有する。

【００３９】受信装置１３では、切換えスイッチ５１が
ＤＩＯ５３を通してＣＰＵ４５に入力される構成と、送
信回路６９が付加される。切換えスイッチ５１の切換え
指令を受けたＣＰＵ４５は、ＳＩＯ４３を経由してこの
切換え指令を送信回路６９に送り、アンテナ４１から送
信装置１１側へ送信する。他方、送信装置１１では、図
２に示すごとく、受信装置１３の側から送信された切換
え指令を、アンテナ３６、受信回路１２２で受けとる構
成が付加される。受信装置１３から送られた切換え指令
は、ＣＰＵ１１３に入力される。ＣＰＵ１１３は、受信
装置１３からの切換え指令を受けとると、前述の場合と
同様に、指定された操作方式をセットし、表示器１１
ｂ、５２，６８における表示変更を行う。その他の構成
は、第１実施形態の構成と同じである。

【００４０】上記の第２実施形態によれば、油圧ショベ
ルの車両本体の側でも、切換えスイッチ５１を利用する
ことによって、操作方式を任意に切り換えることがで
き、非常に便利である

【００４１】前記の各実施形態では油圧ショベルの例に
ついて説明したが、クレーン等のその他の土木・建設機
械でも、共通の操縦用送信機で各社の操作方式による操
作を行えるように、本発明に係る無線操縦装置を同様に
適用できる。

【００４２】また操作方式を、複数のメーカの操作方式
のうちのいずれかに選択する方法を、操作信号と制御信
号の対応関係を有するプログラムを各メーカごとに用意
し、必要なプログラムを選択することによって実現した
ため、同じメーカの操作方式であっても、無線操縦時の
作業に応じて微妙な操作を行えるように幾つかの操作方
式をプログラム的に用意し、必要に応じて選択するよう
に構成することもできる。このように構成によれば、作
業に応じて最適な操作方式を選択でき、作業性を高める
ことができる。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、無線操縦式の土木・建設機械において、操作レバ
ーの操作方式を、操作信号と制御対象との間の対応関係
をプログラムによって選択的に設定し、各メーカの操作
方式に切り換えることができるように構成したため、パ
イロット配管を組み替えることなく、またパイロット配
管の切換え弁を使用することなく、ユーザが自由に使い
やすい操作方式を容易に選択できる。さらに、ユーザご
と車体を改造する必要がないので、コストを低減でき
る。また操作方式を選択するための選択部を送信装置に
設けたため、操作者が車体から離れている場合に切換え
を容易に行うことができる。選択された操作方式が何で
あるかを示す表示部を送信装置に設けたため、操作者は
確実にセットされた状態を知ることができ、便利であ
り、安全性の上でも好ましい。また各操作レバーの操作
方向に対応して操作盤上に設けられた銘板部の表示内容
を、操作方式の選択と同時に、当該操作方式に対応する
ものに変更するようにしたため、操作の内容を容易に確
認することができ、使用しやすいものとなっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る土木・建設機械の無線操縦装置の
第１実施形態を示す構成図である。

【図２】送信機の内部構造を示すブロック図である。

【図３】送信機の操作盤を示す平面図である。

【図４】送信機における操作レバーの操作方向を説明す
るための平面図である。

【図５】油圧ショベルの動作部分を説明するための油圧
ショベルの側面図である。

【図６】送信機の内部構成を機能的に示すブロック図で
ある。

【図７】操作方式に切り換える時の動作状態を示すフロ
ーチャートである。

【図８】Ａ社の操作方式の対応関係表を示す図である。

【図９】銘板部の表示例を示す、図３と同様な図であ
る。

【図１０】銘板部の他の表示例を示す、図３と同様な図
である。

【図１１】本発明に係る土木・建設機械の無線操縦装置
の第２実施形態を示す構成図である。

【図１２】第２実施形態における送信機の内部構造を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１１送信機１１ａ切換えスイッチ１１ｂ表示器１３受信機１４，１５操作レバー２１ブーム２２アーム２３バケット２４旋回体２５走行体２６運転室３１操作信号生成回路３２，１１９送信回路４２受信回路４５ＣＰＵ５１切換えスイッチ５２，６８表示器

フロントページの続き (72)発明者前原裕二茨城県土浦市神立町650番地日立建機エンジニアリング株式会社内 (72)発明者藤田健昇茨城県土浦市神立町650番地日立建機エンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】土木・建設機械の動作を操作する操作レ
バーと、前記操作レバーの動きに対応する操作信号を生
成する操作信号生成手段と、前記操作信号を電波で送信
する送信手段を有する送信装置と、送信された前記操作信号を受信する受信手段と、前記受
信手段で受信された前記操作信号に対応する制御信号を
生成する制御信号生成手段と、前記土木・建設機械を動
作させる複数の駆動装置の中の対応する駆動装置に前記
制御信号を供給する出力手段を有する受信装置と、を備える土木・建設機械の無線操縦装置において、操作方式としての対応関係を複数種類記憶する記憶手段
と、複数種類の前記操作方式のうちのいずれかを選択するた
めの選択手段と、前記選択手段でいずれかの操作方式が選択されると、選
択された前記操作方式に対応する前記対応関係を前記記
憶手段から呼び出し前記操作信号生成手段に用意する設
定手段と、前記送信装置に設けられた、前記選択手段で選択された
前記操作方式の内容を操作者に知らせるための表示手段
と、を備えることを特徴とする土木・建設機械の無線操縦装
置。
【請求項２】請求項１記載の土木・建設機械の無線操
縦装置において、前記選択手段を前記送信装置に設けた
ことを特徴とする土木・建設機械の無線操縦装置。
【請求項３】請求項１記載の土木・建設機械の無線操
縦装置において、前記表示手段は前記操作レバーの操作
に対応して設けられた銘板部であり、前記銘板部の表示
内容は、操作方式が前記選択手段で選択されたとき、選
択された操作方式に対応して変更されることを特徴とす
る土木・建設機械の無線操縦装置。
【請求項４】請求項３記載の土木・建設機械の無線操
縦装置において、前記銘板部は液晶表示部で形成される
ことを特徴とする土木・建設機械の無線操縦装置。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか１項に記載の土
木・建設機械の無線操縦装置において、前記表示手段
は、選択可能なすべての操作方式とその中で選択された
操作方式とを示す手段を含むことを特徴とする土木・建
設機械の無線操縦装置。