JPH1193220A - 建設機械用遠隔操作装置 - Google Patents

建設機械用遠隔操作装置

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JPH1193220A
JPH1193220A JP9250708A JP25070897A JPH1193220A JP H1193220 A JPH1193220 A JP H1193220A JP 9250708 A JP9250708 A JP 9250708A JP 25070897 A JP25070897 A JP 25070897A JP H1193220 A JPH1193220 A JP H1193220A
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television
remote control
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television camera
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Shuji Oyagi
衆司 大八木
Keizo Kazama
慶三 風間
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 建設機械に遠隔制御で的確な作業を行わせる
こと。 【解決手段】 遠隔操作装置は、信号伝送部34と、遠
隔操作部36とを備えている。簡易無線伝送装置34a
には、建設津機械側に搭載されたテレビカメラ38,測
距機40,油圧駆動制御部30が接続されている。テレ
ビカメラ38および測距機40は、水平方向と上下方向
に移動可能な雲台に支持されており、雲台は、雲台制御
部42,44により、任意の方向に移動させることがで
きる。操作部36は、モニタテレビ46,テレビカメラ
用雲台操作部48,測距機用雲台操作部50,機械操作
部52とを備えている。テレビ46は、カメラ38が撮
影している個所の映像を表示する。テレビ46には、表
示映像上の特定点を指定する位置指定手段52が接続さ
れ、指定した特定点の位置座標値は、操作部50に送出
され、これに基づいて特定点までの距離が測距機40に
より測定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、建設機械用遠隔
操作装置に関し、特に、建設機械に遠隔操作で作業を行
わせる場合に、作業を正確に指示することができる遠隔
操作装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】雲仙普賢岳や北海道のトンネル崩落事故
などの災害現場で、二次災害が発生する惧れがあって、
人力による除石作業などができない場合の対策として、
バックホウやブルトーザなどの建設機械を遠隔操作する
ことによりこのような作業を行うことが要請されてい
る。
【0003】このような遠隔操作が可能な建設機械で
は、例えば、特開平8−74296号公報に開示されて
いるように、建設機械にテレビカメラを搭載し、前記テ
レビカメラで撮像した映像を遠隔場所でモニタテレビに
表示させ、このモニタテレビの表示映像を見て、建設機
械を遠隔操作する。
【0004】しかしながら、このように構成された遠隔
操作装置には、以下に説明する技術的な課題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、テレビカメ
ラに表示された映像情報は、一般的に、遠近感が乏しい
ので、例えば、砕石に打撃を加える場合に、正確に打撃
位置を決めることが難しい。
【0006】このような問題に対しては、例えば、複数
台のテレビカメラを建設機械に搭載して、別の角度から
撮像した映像を重ね合わせて表示することで、遠近感を
向上させることも可能ではあるが、仮に、遠近感を向上
させたとしても、打撃位置までの距離がわからないの
で、砕石に正確に打撃を加えるためには、打撃操作を複
数回繰返す試行錯誤を行わなければならなかった。
【0007】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的とするところは、建
設機械に遠隔操作で作業を行わせる場合に、的確な作業
を迅速に行わせることが可能な建設機械用遠隔操作装置
を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、バックホウやブルトーザなどの建設機械
にテレビカメラを搭載し、前記テレビカメラで撮像した
映像を遠隔場所でモニタテレビに表示させ、このモニタ
テレビの表示映像を見て、前記建設機械に特定の作業を
行うように指示する建設機械用遠隔操作装置において、
前記テレビカメラの設置位置から、前記モニタテレビの
表示映像上で指定した特定点までの距離を測定する測距
機を前記建設機械に搭載した。このように構成した建設
機械用遠隔操作装置によれば、テレビカメラの設置位置
から、モニタテレビの表示映像上で指定した特定点まで
の距離を測定する測距機を建設機械に搭載しているの
で、的確な作業を建設機械に行わせることができる。前
記テレビカメラと測距機は、3次元方向に移動が可能な
雲台にそれぞれ支持されており、これらの雲台の移動を
連動制御することができる。この構成によれば、測距機
は、テレビカメラと同じ方向を指向しているので、モニ
タテレビの表示映像上で特定点を指示した際に、より早
期に特定点までの測距が可能になる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図1お
よび図2は、本発明にかかる建設機械用遠隔操作装置の
一実施例を示している。
【0010】同図に示した実施例は、本発明をバックホ
ウ10に適用した場合を示している。バックホウ10
は、図2にその全体を示すように、車両12と、車両1
2に揺動自在に取付けられたブーム14と、ブーム14
に揺動自在に支持されたアーム16およびアーム16の
先端に揺動自在に支持されたバケット18とを備えてい
る。
【0011】車両12は、その両側下部に配置された一
対の右,左クローラ20,22により前後方向に走行す
るようになっている。なお、車両12とクローラ20,
22との間には、旋回機構13が介装されていて、旋回
機構13を駆動することにより、車両12は、ブーム1
4とともに左右方向に旋回する。ブーム14は、ブーム
ジャッキ24の伸縮駆動により、先端側が上下方向への
移動動作をする。
【0012】アーム16は、アームジャッキ26の伸縮
駆動により、前方側に押す動作と、手前側に引く動作を
する。バケット18は、バケットジャッキ28の伸縮駆
動により、掘削動作と、ダンプ動作(払い出し)とを行
う。
【0013】バックホウ10には、このようなブーム1
4ないしはアーム16の動作や、車両12の走行を制御
するための油圧駆動制御部30が搭載されている。遠隔
操作装置は、図1に全体構成をブロック図で示すよう
に、信号伝送部34と、遠隔操作部36とを備えてい
る。
【0014】信号伝送部34は、本実施例の場合には、
パラボラアンテナを備え、多重通信が可能な一対のミリ
波(50GHz)簡易無線伝送装置34a,34bを有
しており、一方の簡易無線伝送装置34aがバックホウ
10側に搭載され、他方の簡易無線伝送装置34bは、
相互に無線通信が可能な範囲内でバックホウ10から離
れた遠隔場所に設置される。
【0015】この場合、ミリ波簡易無線伝送装置34
a,34bは、指向性が急峻なため、固定側の簡易無線
伝送装置34aと移動側の簡易無線伝送装置34bとが
常時直視対向している必要がある。
【0016】このためする移動側の簡易無線伝送装置3
4bをバックホウ10の近傍に設置するか、または、バ
ックホウ10に搭載して、バックホウ10の移動に伴
い、常に固定側の簡易無線伝送装置34aと対向するよ
うにトラッキングさせる。
【0017】なお、本発明の実施では、このミリ波無線
伝送装置34a,34bに限られることはなく、有線ケ
ーブルや公衆回線,ISDN回線などを利用して信号伝
送部34を構成することもできる。
【0018】バックホウ10に搭載された簡易無線伝送
装置34aには、バックホウ10に搭載されたテレビカ
メラ38,測距機40,油圧駆動制御部30が接続され
ている。
【0019】テレビカメラ38は、前後方向に移動可能
なズーム機構を備え、水平方向(チル方向)と上下方向
(パン方向)に移動可能な雲台(図示省略)に支持され
ており、この雲台は、簡易無線伝送装置34aに接続さ
れた雲台制御部42により、任意の方向に移動させるこ
とができる。
【0020】測距機40は、例えば、レーザ光線をター
ゲットに照射して、その反射光を受光することで、測距
機40の設置位置からターゲットまでの間の距離を自動
的に測距するものであり、テレビカメラ38と同様に、
水平方向(チル方向)と上下方向(パン方向)に移動可
能な雲台(図示省略)に支持されており、この雲台は、
簡易無線伝送装置34aに接続された雲台制御部44に
より、任意の方向に移動させることができる。
【0021】なお、テレビカメラ38と測距機40との
配置関係は、例えば、同一水平面上にあって、水平方向
の離間距離が予め求められている。
【0022】一方、遠隔操作部36は、簡易無線伝送装
置34bに接続されたモニタテレビ46,テレビカメラ
用雲台操作部48,測距機用雲台操作部50,機械操作
部52とを備えている。
【0023】モニタテレビ46は、テレビカメラ38か
らの送出信号を受けて、現在テレビカメラ38が撮影し
ている個所の映像を表示するものであって、このモニタ
テレビ46には、表示されている映像上の特定点を指定
することができる位置指定手段52が接続されている。
【0024】この位置指定手段52で指定した特定点の
位置座標値は、モニタテレビ46の表示上から求めら
れ、測距機用雲台操作部50に送出される。また、この
位置指定手段52で指定した位置は、モニタテレビ46
上に点表示され、例えば、測距機40に、測定対象が肉
眼で判るようなターゲットマーカー機能があるものを用
いると、遠隔制御によりテレビモニタ46を見ながら、
希望の測距点にマーカーが当たるように、すなわち、位
置指定手段52の指定点と測距点とが一致するように制
御することができる。
【0025】テレビカメラ用雲台操作部48は、例え
ば、ジョイステックスイッチなどで構成されていて、ス
テックを前後ないしは左右方向に操作することにより、
信号伝送部34を介して、その操作信号が雲台制御部4
2に送出され、雲台に支持されたテレビカメラ38を、
水平方向(チル方向),上下方向(パン方向)の任意の
方向に向ける。
【0026】測距機用雲台操作部50は、テレビカメラ
用雲台操作部48と同様に、ジョイステックスイッチな
どで構成されていて、ステックを前後ないしは左右方向
に操作することにより、信号伝送部34を介して、その
操作信号が雲台制御部44に送出され、雲台に支持され
た測距機40を、水平方向(チル方向),上下方向(パ
ン方向)の任意の方向に向ける。
【0027】この場合、本実施例では、テレビカメラ用
雲台操作部48と測距機用雲台操作部50とが連動して
操作されるようになっていて、例えば、テレビカメラ用
雲台操作部48を操作すると、同じ操作信号が雲台制御
部44に送出され、テレビカメラ38と測距機40と
が、同じ方向に向くようにしている。
【0028】機械操作部52は、右,左クローラ20,
22を前後方向に走行させる信号,ブーム14の先端側
を上下方向へ移動動作させる信号,アーム16を前方側
に押す動作および手前側に引く動作をさせる信号,バケ
ット18の掘削動作およびダンプ動作(払い出し)とを
行なわせる信号,車両12を左右方向に旋回させる動作
信号を、信号伝送部34を介して油圧駆動制御部30に
送出する。
【0029】次に、上記構成の遠隔操作装置を使用して
バックホウ10に所定の作業を行わせる方法について説
明する。いま例えば、モニタテレビ46に砕石が表示さ
れていて、この砕石にバケット18により打撃を加える
作業を行わせるとすれば、まず、モニタテレビ46に表
示されている砕石の中心を位置指定手段52で指定す
る。
【0030】指定された砕石の中心座標値は、所定の演
算処理により求められ、測距機用雲台操作部50に入力
され、この入力を受けた雲台操作部50は、その情報を
操作信号として雲台制御部44に送出する。
【0031】このような操作信号を受けた雲台制御部4
4は、操作信号に基づいて測距機40を砕石の中心に向
け、測距機44は、砕石の中心までの距離を測定する。
このようにして測定された距離値は、信号伝送部34を
介して、遠隔操作部36に伝送され、例えば、テレビモ
ニタ46に表示される。
【0032】測距機44から砕石中心までの距離が求め
られると、この距離に基づいて、長さおよび配置関係が
既知のブーム14およびアーム16の角度が演算され、
この演算値に適合するように機械操作部52から油圧制
御部30に信号が送出され、バケット18を砕石の中心
に一致させる動作を行わせた後に、バケット18を降下
させて砕石に打撃が加えられる。
【0033】このようにしてバックホウ10を遠隔操作
すると、砕石の中心にバケット18により正確に打撃を
加えることができる。
【0034】さて、以上のように構成された建設機械用
遠隔操作装置によれば、テレビカメラ38の設置位置か
ら、モニタテレビ46の表示映像上で指定した特定点ま
での距離を測定する測距機40を建設機械(バックホウ
10)に搭載しているので、的確な作業を建設機械に行
わせることができる。
【0035】また、本実施例の場合には、テレビカメラ
38と測距機40は、3次元方向に移動が可能な雲台に
それぞれ支持されており、これらの雲台の移動を連動制
御するので、測距機40は、テレビカメラ38と同じ方
向を指向しており、モニタテレビ46の表示映像上で特
定点を指示した際に、より早期に特定点までの測距が可
能になる。
【0036】なお、上記実施例では、本発明をバックホ
ウ10に適用した場合を例示したが、本発明の実施はこ
れに限定されることはなく、例えば、遠隔地にある溶岩
などの高温物質の温度を測定したい場合には、測距機4
0とともに、雲台に支持された赤外線放射温度計を併設
すると、位置指定手段52で指定した特定点の温度を測
定することもできる。
【0037】また、本発明の遠隔制御装置は、建設機械
に適用することだけでなく、例えば、遠隔距離監視装
置,遠隔温度監視装置,遠隔凹凸監視装置などの測定シ
ステムとして利用することができる。この場合の信号授
受は、電話回線などを使用することができる。
【0038】
【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかる建設機械用遠隔操作装置によれば、建設
機械に遠隔操作で作業を行わせる場合に、的確な作業を
迅速に行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる建設機械用遠隔操作装置の一実
施例を示す全体構成ブロック図である。
【図2】図1の遠隔操作装置が適用されるバックホウの
外観斜視図である。
【符号の説明】
10 バックホウ 12 車両 14 ブーム 16 アーム 18 バケット 34 信号伝送部 36 遠隔操作部 38 テレビカメラ 40 測距機 46 モニタテレビ 48 テレビカメラ用雲台操作部 50 測距機用雲台操作部 52 機械操作部 54 位置指定手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バックホウやブルトーザなどの建設機械
    にテレビカメラを搭載し、前記テレビカメラで撮像した
    映像を遠隔場所でモニタテレビに表示させ、このモニタ
    テレビの表示映像を見て、前記建設機械に特定の作業を
    行うように指示する建設機械用遠隔操作装置において、 前記テレビカメラの設置位置から、前記モニタテレビの
    表示映像上で指定した特定点までの距離を測定する測距
    機を前記建設機械に搭載したことを特徴とする建設機械
    用遠隔操作装置。
  2. 【請求項2】 前記テレビカメラと測距機は、3次元方
    向に移動が可能な雲台にそれぞれ支持されており、これ
    らの雲台の移動を連動制御することを特徴とする請求項
    1記載の建設機械用遠隔操作装置。
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