WO2019187561A1 - 作業機械操縦装置 - Google Patents

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WO2019187561A1
WO2019187561A1 PCT/JP2019/002238 JP2019002238W WO2019187561A1 WO 2019187561 A1 WO2019187561 A1 WO 2019187561A1 JP 2019002238 W JP2019002238 W JP 2019002238W WO 2019187561 A1 WO2019187561 A1 WO 2019187561A1
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WO
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master
master side
operator
machine
operation pattern
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Application number
PCT/JP2019/002238
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English (en)
French (fr)
Inventor
佐々木 均
誠司 佐伯
Original Assignee
コベルコ建機株式会社
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Publication date
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2004Control mechanisms, e.g. control levers
    • E02F9/2012Setting the functions of the control levers, e.g. changing assigned functions among operations levers, setting functions dependent on the operator or seat orientation
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2025Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • E02F9/205Remotely operated machines, e.g. unmanned vehicles
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
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    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2203Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2285Pilot-operated systems
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0011Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement
    • G05D1/0022Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement characterised by the communication link
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/14Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units
    • G06F3/1423Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units controlling a plurality of local displays, e.g. CRT and flat panel display

Definitions

  • the present invention relates to a work machine control device capable of remotely controlling a work machine.
  • a remote-controlled construction machine includes a display device that is disposed at a different position and displays a switching position detected by a detection means. This makes it possible for the operator who performs remote operation to easily recognize the switching state of the operation pattern switching valve, and eliminates the possibility of erroneous operation caused by erroneous recognition of the switching state.
  • the operation pattern switching valve is usually mechanically fixed by a member for switching the operation pattern so that the operation pattern is not switched arbitrarily by mechanical vibration or the like.
  • an object of the present invention is to provide a work machine control device that can easily switch an operation pattern without switching an operation pattern switching valve.
  • One aspect of the present invention includes an actuator, a control valve that controls the operation of the actuator, a machine side operation unit that outputs a pilot pressure corresponding to an operation to the control valve, the machine side operation unit, and the control valve.
  • a work machine control device capable of remotely controlling a work machine provided with an operation pattern switching valve for switching a machine-side operation pattern that combines the operation of the machine-side operation unit and the operation of the actuator.
  • a slave side device that is installed in the work machine and controls the operation of the actuator by controlling a pilot pressure of the pilot line;
  • a master-side device that is provided outside the work machine and is capable of wireless communication with a slave-side device, and that transmits a command for controlling the operation of the actuator to the slave-side device;
  • the slave side device transmits information on the machine side operation pattern selected by the operation pattern switching valve to the master side device,
  • the master side device A master side operation unit that outputs a first command in accordance with an operation of the operator;
  • the master side operation pattern that combines the first command and the second command transmitted to the slave side device in order to operate the machine side operation unit, the operator's instruction referring to the information on the machine side operation pattern
  • An operation pattern switching unit that converts the first command into the second command according to the switched master-side operation pattern;
  • a communication unit that transmits the second command converted by the operation pattern switching unit to the slave device.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows the working machine control apparatus of 1st Embodiment. It is a block diagram which shows the master side controller etc. which are shown in FIG. It is a figure which shows the stroke amount of the machine side lever and master side lever which are shown in FIG. It is a graph which shows the relationship between each operation amount of a machine side lever shown in FIG. 1, and a master side lever, and command value. It is a figure which shows the master side controller etc. of the working machine control apparatus of 2nd Embodiment.
  • the work machine 1 is a construction machine that performs construction work such as an excavator and a crane as shown in FIG.
  • the work machine 1 includes a lower traveling body 11, an upper swing body 13, an attachment 15, a machine side lever 17, and a hydraulic device 20.
  • the lower traveling body 11 causes the work machine 1 to travel.
  • the upper swing body 13 is disposed above the lower travel body 11 and can swing with respect to the lower travel body 11.
  • the upper swing body 13 includes a cab 13c.
  • a driver's seat 13s is provided inside the driver's cab 13c.
  • the attachment 15 is a device that is attached to the upper swing body 13 and performs work.
  • the attachment 15 includes, for example, a boom 15a, an arm 15b, and a bucket 15c.
  • the boom 15a is attached to the upper swing body 13 so as to be rotatable (can be undulated).
  • the arm 15b is rotatably attached to the boom 15a.
  • Bucket 15c is rotatably attached to arm 15b.
  • the machine side lever 17 (an example of a machine side operation device) is an operation lever for operating the work machine 1. Since the work machine 1 is remotely operated, the machine side lever 17 does not need to be operated by the operator.
  • the machine side lever 17 is a lever for operating an actuator 23 described later.
  • the machine side lever 17 is a lever for operating the attachment 15.
  • the machine side lever 17 is a lever for turning the upper swing body 13 with respect to the lower traveling body 11 (turning to the right or turning to the left).
  • the machine side lever 17 is arrange
  • the machine side levers 17 are provided on the left and right sides of the driver's seat 13s.
  • the right machine side lever 17 is a machine side lever 17R, and the left machine side lever 17 is a machine side lever 17L.
  • the parameters concerning the machine side lever 17 include an operation direction, an operation amount, and a stroke amount. As shown in FIG. 3, the machine side lever 17 is tilted forward, tilted backward, tilted rearward, leftward tilted leftward, and tilted rightward. There is a right operation.
  • the front, rear, left, and right directions are the front, rear, left, and right directions as viewed from the operator sitting on the driver's seat 13s, respectively.
  • the “operation amount” of the machine side lever 17 is an operation amount from the neutral position of the machine side lever 17, for example, an angle or distance from the neutral position of the machine side lever 17.
  • the “stroke amount” of the machine side lever 17 is the magnitude of the operation amount from the neutral position of the machine side lever 17 to the maximum operation amount that the machine side lever 17 can take.
  • the stroke amount (for example, A4) of the previous operation is equal to the stroke amount (for example, A4) of the subsequent operation.
  • a left operation stroke amount (for example, A2) is equal to a right operation stroke amount (for example, A2).
  • each stroke amount (A4) of the pre-operation and the post-operation is larger than each stroke amount (A2) of the left operation and right operation.
  • the stroke amounts (A2) of the pre-operation and the post-operation may be smaller or the same as the stroke amounts (A2) of the left operation and the right operation.
  • the machine side lever 17 outputs the pilot pressure (hydraulic pressure, command value) according to the operation direction and the operation amount to the control valve 25 via the pilot line 27 shown in FIG. As shown in FIG. 4, the machine-side lever 17 outputs a larger command value as the operation amount is larger.
  • the “command value” is, for example, a value between 0% and 100% when the minimum command value C0 is 0% and the maximum command value C1 is 100%. The same applies to the command value of the master side lever 63.
  • the relationship between the operation amount of the machine side lever 17 and the command value of the machine side lever 17 is defined as a machine side operation characteristic G17.
  • the “operation characteristic” is a relationship between the operation amount and the command value.
  • a specific example of the machine side operation characteristic G17 is as follows. The lower part of FIG. 4 is a graph showing the machine side operation characteristic G17, the vertical axis is the command value indicating the pilot pressure, and the horizontal axis is the operation amount of the machine side lever 17. In the interval from 0 to the play amount A0a slightly larger than 0, the command value is constant at the minimum command value C0. Further, in the section from the play amount A0a to the command value maximum operation amount A1a slightly smaller than the maximum operation amount A2, the command value increases as the operation amount increases. Is proportional to the manipulated variable. In a section where the operation amount of the machine side lever 17 is from the command value maximum operation amount A1a to the maximum operation amount A2, the command value is constant at the maximum command value C1.
  • the hydraulic device 20 operates the work machine 1 shown in FIG.
  • the hydraulic device 20 includes a pump 21, an actuator 23, a control valve 25, a pilot line 27, and an operation pattern switching valve 30.
  • the pump 21 is a hydraulic pump that discharges hydraulic oil.
  • Actuator 23 operates work machine 1.
  • the actuator 23 is a hydraulic actuator that is driven when hydraulic oil is supplied.
  • a plurality of actuators 23 are provided.
  • the actuator 23 includes a boom cylinder that rotates (raises and lowers) the boom 15a relative to the upper swing body 13, an arm cylinder that rotates the arm 15b relative to the boom 15a, and a bucket cylinder that rotates the bucket 15c relative to the arm 15b.
  • the actuator 23 includes a turning motor that turns the upper turning body 13 with respect to the lower traveling body 11.
  • the control valve 25 controls the operation of the actuator 23.
  • the control valve 25 controls the direction and flow rate of hydraulic oil supplied from the pump 21 to the actuator 23.
  • the control valve 25 includes a plurality of valves. Specifically, the control valve 25 includes a boom cylinder valve, an arm cylinder valve, a bucket cylinder valve, and a swing motor valve. The control valve 25 is controlled according to the pilot pressure input to the control valve 25.
  • the pilot line 27 is provided between the machine side lever 17 and the control valve 25.
  • the pilot line 27 is connected to the machine side lever 17 and the control valve 25.
  • the pilot line 27 transmits the pilot pressure output from the machine side lever 17 to the control valve 25.
  • a plurality of pilot lines 27 are provided.
  • the pilot line 27 includes a boom 15a raising, a boom 15a lowering, an arm 15b bending, an arm 15b extending, a bucket 15c scooping, a bucket 15c opening, and an upper turning body 13 turning right. And eight pilot lines 27 for turning the upper turning body 13 to the left.
  • the operation pattern switching valve 30 is also referred to as a multi-control valve, and is a valve capable of switching the machine side operation pattern.
  • the operation patterns include a machine side operation pattern and a master side operation pattern described later.
  • the machine side operation pattern is a combination of the operation of the machine side lever 17 and the operation of the actuator 23.
  • the machine side operation pattern is a combination of a total of eight operation directions including four directions of the machine side lever 17R and four directions of the machine side lever 17L, and eight types of operations of the actuator 23. Pattern.
  • the eight types of operation of the actuator 23 include the boom 15a raising, the boom 15a lowering, the arm 15b bending, the arm 15b extension, the bucket 15c scooping, the bucket 15c opening, the upper turning body 13 turning right, and the upper turning. This is a left turn of the body 13.
  • the operation pattern switching valve 30 is provided in the pilot line 27.
  • the operation pattern switching valve 30 includes a main body portion 31, a switching lever 33, and a machine side operation pattern detection portion 35.
  • the switching lever 33 rotates with respect to the main body 31, the valve provided in the main body 31 switches.
  • the oil passages of the plurality of pilot lines 27 are switched.
  • the machine side operation pattern is switched.
  • the switching lever 33 is fixed to the main body 31 by fixing means such as a bolt.
  • fixing means such as a bolt.
  • the switching lever 33 is intentionally switched, work for attaching and detaching the fixing means occurs, which takes time.
  • the machine side operation pattern detection unit 35 detects which machine side operation pattern is selected by the operation pattern switching valve 30.
  • the machine side operation pattern detection unit 35 is a limit switch or the like.
  • the machine side operation pattern detection unit 35 detects the position of the switching lever 33 with respect to the main body unit 31.
  • the work machine control device 40 is a device that remotely controls the work machine 1 from the outside of the work machine 1.
  • the work machine control device 40 includes a slave device 50 and a master device 60.
  • the slave device 50 is installed in the work machine 1.
  • the slave side device 50 controls the operation of the actuator 23 by controlling the pilot pressure of the pilot line 27.
  • the slave side device 50 controls the operation of the actuator 23 by controlling the machine side lever 17.
  • the slave side device 50 includes a lever operation device 51, a slave side controller 53, and a slave side antenna 55.
  • the lever operating device 51 operates the machine side lever 17 by moving the machine side lever 17.
  • the lever operating device 51 operates the machine side lever 17R and the machine side lever 17L in the respective directions of front, back, left, and right.
  • the lever operating device 51 is attached to the machine side lever 17.
  • the lever operating device 51 is, for example, a cylinder or a motor.
  • the slave-side controller 53 performs signal (information) input / output, calculation, information storage, and the like.
  • the slave controller 53 is configured to be capable of wireless communication with the master device 60 using the slave antenna 55.
  • the slave side device 50 may control the operation of the actuator 23 by controlling the pilot pressure of the pilot line 27 without moving the machine side lever 17 using the lever operating device 51.
  • the slave controller 53 controls the pilot pressure of the pilot line 27 by controlling a valve provided in the pilot line 27 according to the second command and the command value transmitted from the master device 60. May be.
  • the master-side device 60 is a device that is provided outside the work machine 1 and remotely controls the work machine 1.
  • the master side device 60 includes a master side seat 61, a master side lever 63, a display unit 65 (an example of a first display unit and a second display unit), and an operation unit 71.
  • the master device 60 further includes a master controller 80 and a master antenna 90 (an example of a communication unit).
  • the master side seat 61 is a seat on which an operator who performs remote control of the work machine 1 sits.
  • the master side lever 63 (an example of the master side operation device) is an operation lever for remotely controlling the work machine 1.
  • the master side lever 63 is a lever for operating the actuator 23 similarly to the machine side lever 17.
  • the master side lever 63 is a lever substantially similar to the machine side lever 17.
  • the master side lever 63 is provided on the left and right of the master side seat 61.
  • the right master side lever 63 is described as a master side lever 63R
  • the left master side lever 63 is described as a master side lever 63L.
  • the parameters relating to the master side lever 63 include the operation direction, the operation amount, and the stroke amount, as with the machine side lever 17. As shown in FIG. 3, the master side lever 63 is tilted forward as shown in FIG. 3, before tilting backward, after tilting backward, left when tilting left, and right. Right operation.
  • the front, rear, left, and right are the front, rear, left, and right directions as viewed from the operator sitting on the master side seat 61.
  • the stroke amount of the master side lever 63 is the same as the stroke amount of the machine side lever 17. More specifically, the stroke amounts (A4) of the pre-operation and the rear operation of the master side lever 63 are the same as the stroke amounts (A4) of the pre-operation and the rear operation of the machine side lever 17, respectively.
  • the stroke amounts (A2) of the left operation and the right operation of the master side lever 63 are the same as the stroke amounts (A2) of the left operation and the right operation of the machine side lever 17, respectively.
  • the stroke amount of the master side lever 63 and the stroke amount of the machine side lever 17 may be different in all directions or in some operation directions.
  • the master side lever 63 outputs the first command indicating the type information and the operation direction of the master side lever 63 and the operation amount to the master side controller 80.
  • the type information of the master side lever 63 is information indicating whether the operated master side lever 63 is the master side lever 63L or the master side lever 63R.
  • the master side lever 63 increases the amount of operation to be output as the tilt angle of the lever increases in the same manner as the machine side lever 17.
  • the master side operation characteristic G63 shown in FIG. 4 includes, for example, a first master side operation characteristic G63a that is used when the later-described operation characteristic identical control is not executed, and a first operation characteristic G63a that is used when the later-described operation characteristic identical control is executed. 2 master side operation characteristic G63b.
  • a specific example of the first master side operation characteristic G63a is as follows. In the interval from 0 to the play amount A0b that is slightly larger than 0, the command value is constant at the minimum command value D0. In the section where the operation amount of the master side lever 63 is from the play amount A0b to the command value maximum operation amount A3 that is slightly smaller than the maximum operation amount A4, the command value increases as the operation amount increases. Proportional to quantity. In a section where the operation amount of the master side lever 63 is from the command value maximum operation amount A3 to the maximum operation amount A4, the command value is constant at the maximum command value D2.
  • the operation amount of the master side lever 63 is converted into a command value by the operation characteristic setting unit 87 according to the first master side operation characteristic G63a.
  • the operation amount of the master side lever 63 is converted into a command value by the operation characteristic setting unit 87 according to the second master side operation characteristic G63b.
  • the display unit 65 displays information. As shown in FIG. 1, the display unit 65 is disposed in front of the master side seat 61 so as to face the master side seat 61.
  • the contents displayed on the display unit 65 include, for example, an image taken by a camera (not shown) provided on the upper swing body 13, and an image taken by a camera provided in the cab 13c, for example.
  • the contents displayed by the display unit 65 other than the video will be described later.
  • the operation unit 71 is a device that receives operations such as selection from the operator.
  • the operation unit 71 may be configured by the display unit 65.
  • the operation unit 71 may be configured with switches and buttons displayed on the display unit 65 and touch sensors provided on the display unit 65.
  • the operation unit 71 may be configured by a touch panel or the like provided separately from the display unit 65, or may be configured by a physical switch or a physical button provided separately from the display unit 65.
  • the operation unit 71 is a device for an operator to select a master side operation pattern described later, and is an example of an operation pattern operation unit.
  • the operation unit 71 is an apparatus for the operator to select the setting of the master-side operation characteristic G63 in the upper part of FIG.
  • the operation unit 71 is an apparatus for the operator to select whether or not to perform the same operation characteristic control described later, and is an example of an acquisition unit. Further, the operation unit 71 may be a device for the operator to arbitrarily set the master side operation characteristic G63 in the upper part of FIG. 4, and in this case, is an example of the operation characteristic arbitrary operation unit. Note that the operation pattern operation unit, the operation characteristic setting unit, and the operation characteristic arbitrary operation unit may or may not be shared by the single operation unit 71.
  • the master-side controller 80 performs input / output of signals (information), calculation, storage of information, and the like.
  • the master-side controller 80 is connected to each component (master-side lever 63, display unit 65, etc.) of the master-side device 60.
  • the master-side controller 80 is configured to be able to perform wireless communication with the slave-side device 50 using the master-side antenna 90.
  • the master-side controller 80 converts the first command output from the master-side lever 63 into a second command, which will be described later, and converts the operation amount output from the master-side lever 63 into a command value to the slave-side device 50.
  • the master-side controller 80 includes an operation pattern switching unit 83 and an operation characteristic setting unit 87.
  • the operation pattern switching unit 83 switches the master side operation pattern.
  • the master side operation pattern is a combination of a first command output from the master side lever 63 and a second command transmitted to the slave side device 50 in order to operate the machine side lever 17.
  • the operation pattern switching unit 83 converts the first command into the second command in accordance with the switched master side operation pattern, and combines the converted second command with the operation amount output from the master side lever 63 to operate the operation characteristic setting unit 87. Output to.
  • the second command includes the identification information of the machine side lever 17 and the operation direction.
  • the operation pattern switching unit 83 includes an unillustrated memory that stores one or more master side operation patterns in advance.
  • the number of master side operation patterns stored in the operation pattern switching unit 83 is 3 (patterns P1, P2, P3) in the example shown in FIG. 2, but may be 2 or less, or 4 or more.
  • the operation pattern switching unit 83 selects one master-side operation pattern selected by the operator using the operation unit 71 from among a plurality of master-side operation patterns stored in advance in the memory. Determine as the master side operation pattern.
  • the operation pattern switching unit 83 stores a master side operation pattern manually set by the operator manually using the operation unit 71 in the memory, and the master side operation pattern is switched.
  • the master side operation pattern may be determined.
  • the operation characteristic setting unit 87 sets the second master side operation characteristic G63b (see FIG. 4) according to the master side operation pattern switched by the operation pattern switching unit 83.
  • the operation characteristic setting unit 87 may set the second master-side operation characteristic G63b by performing the same operation characteristic control described later.
  • the operation characteristic setting unit 87 determines a command value corresponding to the operation amount of the master side lever 63 according to the second master side operation characteristic G63b, and masters the determined command value together with the second command. What is necessary is just to transmit to the slave side apparatus 50 via the side antenna 90.
  • the operation characteristic setting unit 87 determines a command value corresponding to the operation amount of the master side lever 63 according to the first master side operation characteristic G63a, and sets the determined command value to the second What is necessary is just to transmit to the slave side apparatus 50 via the master side antenna 90 with instruction
  • the slave side device 50 shown in FIG. 1 acquires machine side operation pattern information.
  • the machine side operation pattern information is information on the machine side operation pattern selected by the operation pattern switching valve 30.
  • the machine side operation pattern information may be automatically detected or may be manually input.
  • the machine side operation pattern information may be automatically detected by the machine side operation pattern detection unit 35.
  • an operator in the vicinity of the work machine 1 may input the machine side operation pattern information to the slave side device 50 by looking at the position of the switching lever 33 of the operation pattern switching valve 30.
  • an operator or the like may operate the machine side lever 17 or the master side lever 63 to check how the actuator 23 operates and input machine side operation pattern information to the slave side device 50. .
  • the slave-side device 50 transmits the acquired machine-side operation pattern information to the master-side device 60 via the slave-side antenna 55.
  • the master-side controller 80 causes the display unit 65 to display the received machine-side operation pattern information.
  • the display unit 65 displays the machine side operation pattern information selected by the operation pattern switching valve 30.
  • the machine side operation pattern information includes, for example, right / left turning of the machine side lever 17L, left turn of the machine side lever 17L, left / right and left / right of the machine side lever 17L. This is information indicating a correspondence relationship between the operation direction and the operation of the actuator 23 corresponding to each operation direction.
  • the operator who remotely controls the work machine 1 can grasp the current machine side operation pattern. Therefore, for example, the operator can grasp whether or not switching of the master side operation pattern is necessary. Further, the operator can input an instruction for determining a master side operation pattern to be switched from predetermined master side operation patterns with reference to the machine side operation pattern information.
  • the slave side apparatus 50 acquires stroke amount information.
  • the stroke amount information is information related to the stroke amount of the machine side lever 17.
  • the stroke amount information may be automatically detected or may be manually input.
  • the stroke amount information may be acquired by detecting a stroke amount when the lever operating device 51 moves the machine-side lever 17 by a sensor provided in the lever operating device 51.
  • the slave device 50 when the slave device 50 is mounted on the work machine 1, the work machine control device 40 is calibrated.
  • the slave device 50 may acquire the stroke amount information acquired at the time of calibration.
  • the slave side device 50 may acquire the stroke amount information by inputting the known stroke amount information of the machine side lever 17.
  • the operator may check the stroke amount by operating the machine side lever 17 and input the stroke amount to the slave side device 50.
  • the slave side device 50 transmits the acquired stroke amount information to the master side device 60 by wireless communication.
  • the master-side controller 80 causes the display unit 65 to display the received stroke amount information.
  • the display unit 65 displays the stroke amounts in the respective operation directions of the machine side lever 17R and the machine side lever 17L. Since the stroke amount information is displayed on the display unit 65, the operator can grasp the stroke amount of the machine-side lever 17. Therefore, the operator can grasp, for example, whether or not the master side operation characteristic G63 needs to be changed.
  • a specific example of operation pattern switching by the operation pattern switching unit 83 is as follows. In the example shown in FIG. 2, there are patterns P1, P2, and P3 as the master side operation patterns set in the operation pattern switching unit 83.
  • the pattern P1 is a pattern in which the operation pattern is not switched.
  • “input” indicates the first command
  • “output” indicates the second command for each of the patterns P1 to P3.
  • first command for example, “left lever: front” means a front operation of the master side lever 63.
  • second command for example, “left lever: right” shown in the pattern P2 means a right operation of the machine side lever 17L.
  • the second command “left lever: front” is associated with the first command “left lever: front”. Therefore, when the first command “left lever: front” is output from the master-side lever 63L, the operation pattern switching unit 83 does not convert the first command “left lever: front”, and does not convert the second command “left lever: Output as "Previous".
  • the master side device 60 shown in FIG. 1 transmits the second command “left lever: front” to the slave side device 50.
  • the second command “left lever: front” is transmitted together with a command value corresponding to the operation amount of the master side lever 63L.
  • the machine side lever 17L is pre-operated by an operation amount corresponding to the transmitted command value, and the pilot pressure of the pilot line 27 corresponding to the pre-operation of the machine side lever 17L is controlled.
  • the machine side lever 17 and the slave side device 50 will be described with reference to FIG.
  • the pattern P2 is a pattern in which operation patterns are switched.
  • the second command “left lever: right” is associated with the first command “left lever: front”. Therefore, when the first command “left lever: front” is output from the master side lever 63L, the operation pattern switching unit 83 converts the first command “left lever: front” into the second command “left lever: right”. And output.
  • the second command “left lever: right” is transmitted together with a command value corresponding to the operation amount of the master side lever 63L.
  • the machine side lever 17L is operated to the right by an operation amount corresponding to the command value, and the pilot pressure of the pilot line 27 corresponding to the right operation of the machine side lever 17L is controlled.
  • a specific example when the pattern P2 is selected is as follows. Assume that the machine-side operation pattern selected by the operation pattern switching valve 30 is an operation pattern in which the upper swing body 13 turns by the left-right operation of the machine-side lever 17L (hereinafter referred to as “lateral turn pattern”). On the other hand, it is assumed that the operation pattern desired by the operator is an operation pattern (hereinafter, referred to as a “vertical turning pattern”) in which the upper turning body 13 turns by the front-rear operation of the master side lever 63L. In this case, by selecting the pattern P2 shown in FIG. 2, the operator can operate with the “vertical turning pattern” while the machine side operation pattern remains “lateral turning pattern”.
  • the operation pattern switching unit 83 gives the first command “left lever: front” indicating the previous operation of the left master side lever 63L, and the second command indicating the previous operation of the right machine side lever 17R.
  • the command “right lever: front” may be converted.
  • the operation pattern switching unit 83 may convert the operation of the right master side lever 63R into the operation of the left machine side lever 17L.
  • the operation characteristic setting unit 87 performs the same operation characteristic control. As shown in FIG. 4, the same operation characteristic control is control for setting the master side operation characteristic G63 closer to the machine side operation characteristic G17.
  • the details of the operation characteristic identical control are as follows.
  • the first command is converted into the second command, whereby the first operation of the master side lever 63 is associated with the second operation of the machine side lever 17 having a different stroke amount.
  • the first command “left lever: front” is converted to the second command “right lever: right”, but the stroke amount of the front operation of the master side lever 63 is A4, and the machine side lever Since the stroke amount of the right operation of 17 is A2, both stroke amounts are different.
  • the operation amount of the previous operation of the master side lever 63 is determined according to the first master side operation characteristic G63a.
  • the first master-side operation characteristic G63a is the master-side operation characteristic G63 when the same operation characteristic control is not performed.
  • the “second operation” is an operation corresponding to the first operation, and specifically, causes the actuator 23 to perform an operation targeted by the first operation (for example, the previous operation) given to the master side lever 63. Therefore, this is an operation (for example, right operation) to be given to the machine side lever 17.
  • first master side operation characteristic G63a of the first operation of the master side lever 63 is also simply referred to as “first master side operation characteristic G63a”.
  • second master side operation characteristic G63b described later.
  • machine side operation characteristic G17 of the operation of the machine side lever 17 of the second operation is also simply referred to as “machine side operation characteristic G17”.
  • the command value becomes the maximum command value C1.
  • the master side lever 63 is calibrated so that the maximum command value D2 is obtained when the operation amount is the command value maximum operation amount A3.
  • the command value D1 when the command value maximum operation amount A1b is equal to the command value maximum operation amount A1a is smaller than the maximum command value D2.
  • the first master side operation characteristic G63a and the machine side operation characteristic G17 are different. Therefore, if the command value corresponding to the operation amount of the master side lever 63 is determined according to the first master side operation characteristic G63a, the operator cannot operate the master side lever 63 with the same operation characteristic as the machine side lever 17. .
  • the operation characteristic setting unit 87 performs the same operation characteristic control that sets the first master side operation characteristic G63a closer to the machine side operation characteristic G17.
  • the master side operation characteristic G63 set by the same operation characteristic control is referred to as a second master side operation characteristic G63b.
  • a specific example of the second master side operation characteristic G63b set by the same operation characteristic control is as follows.
  • Example 1 the second master-side operation characteristic G63b has a command value maximum operation amount A1b that is greater than the command value maximum operation amount A3 of the first master-side operation characteristic G63a. It is set on the side closer to the amount A1a (smaller side).
  • Example 2 the second master side operation characteristic G63b is set such that the command value maximum operation amount A1b matches or substantially matches the command value maximum operation amount A1a of the machine side operation characteristic G17.
  • the second master-side operation characteristic G63b is such that the change amount of the second master-side operation characteristic G63b is greater than the change amount of the first master-side operation characteristic G63a. It is set to the near side (the side with the larger inclination).
  • the change amount of the first master-side operation characteristic G63a is a change amount (inclination of the graph) of the command value with respect to the operation amount in the section from the play amount A0b to the command value maximum operation amount A3.
  • the change amount of the second master-side operation characteristic G63b is the change amount of the command value with respect to the operation amount in the section from the play amount A0b to the command value maximum operation amount A1b.
  • the change amount of the machine-side operation characteristic G17 is a change amount of the command value with respect to the operation amount in a section from the play amount A0a to the command value maximum operation amount A1a.
  • Example 4 the second master side operation characteristic G63b is set so that the amount of change matches or substantially matches the amount of change of the machine side operation characteristic G17.
  • Example 5 the second master side operation characteristic G63b may be set so that the play amount A0b matches or substantially matches the play amount A0a of the machine side operation characteristic G17.
  • Example 6 in the second master side operation characteristic G63b, the command value in the section from the command value maximum operation amount A1b to the maximum operation amount A4 may be set to the maximum command value D2.
  • the same operation characteristic control is performed is switched by the operation of the operation unit 71 by the operator.
  • the first command “left lever: front” indicating the front operation of the master side lever 63L is converted into the second command “left lever right” indicating the right operation of the machine side lever 17L.
  • the upper turning body 13 turns right by the previous operation of the master side lever 63L.
  • the operation characteristic is the second master side operation characteristic G63b.
  • the operation unit 71 is configured to be able to accept an operator's instruction to switch whether to perform the same operation characteristic control. Specifically, the operation unit 71 is configured to be able to accept an operator instruction to switch between the first master-side operation characteristic G63a and the second master-side operation characteristic G63b. This improves the convenience for the operator.
  • the same operation characteristic control is performed when the predetermined operation (for example, the previous operation) of the master side lever 63 is converted into the predetermined operation (for example, the right operation) of the machine side lever 17, and the stroke amount ( For example, it is preferably performed when A2) is smaller than the stroke amount (for example, A4) of the previous operation of the master side lever 63.
  • the stroke amount (for example, A4) of the previous operation of the machine side lever 17 is When it is larger than the stroke amount (for example, A2) of the left operation of the master side lever 63, the operation characteristic identical control may not be performed.
  • the operation characteristic setting unit 87 may arbitrarily set the master side operation characteristic G63.
  • the operator can arbitrarily set the master side operation characteristic G63 so that the operability is improved.
  • the operator can arbitrarily set the master side operation characteristic G63 shown in FIG. 4 so that the operator can operate with familiar operation characteristics, for example.
  • the smaller the change amount (inclination of the graph) of the master-side operation characteristic G63 the easier the fine adjustment of the command value becomes.
  • the change amount of the master-side operation characteristic G63 is increased, the command value can be greatly changed with a small operation amount. Further, when setting the master side operation characteristic G63, the operator can easily set by checking the stroke amount information displayed on the display unit 65.
  • the work machine control device 40 can remotely control the work machine 1.
  • the work machine 1 includes an actuator 23, a control valve 25, a machine side lever 17, and an operation pattern switching valve 30.
  • the control valve 25 controls the operation of the actuator 23.
  • the machine side lever 17 outputs a pilot pressure corresponding to the operation to the control valve 25.
  • the operation pattern switching valve 30 is provided in a pilot line 27 between the machine side lever 17 and the control valve 25 and switches a machine side operation pattern which is a combination pattern of the operation of the machine side lever 17 and the operation of the actuator 23. It is a possible valve.
  • the work machine control device 40 includes a slave device 50 and a master device 60.
  • the slave side device 50 is installed in the work machine 1 and controls the operation of the actuator 23 by controlling the pilot pressure of the pilot line 27.
  • the master side device 60 is provided outside the work machine 1 and can communicate wirelessly with the slave side device 50, and transmits a command for controlling the operation of the actuator 23 to the slave side device 50.
  • the master side device 60 includes a master side lever 63 and an operation pattern switching unit 83 (see FIG. 2).
  • the master lever 63 outputs a first command corresponding to the operation.
  • the operation pattern switching unit 83 (see FIG. 2) is a master-side operation pattern in which the first command and the second command transmitted to the slave-side device 50 for operating the machine-side lever 17 are combined. Are switched based on an instruction of the operator referring to the information on the machine side operation pattern, and the first command is converted into the second command according to the switched master side operation pattern.
  • the master side antenna 90 transmits the second command converted by the operation pattern switching unit 83 to the slave side device 50.
  • the slave side device 50 transmits information on the machine side operation pattern selected by the operation pattern switching valve 30 to the master side device 60.
  • the operation pattern switching unit 83 can switch the master side operation pattern, which is a combination pattern of the first command from the master side lever 63 and the second command to the machine side lever 17. . Therefore, it is not necessary to switch the operation pattern switching valve 30 when switching the operation pattern. Therefore, the work of switching the operation pattern switching valve 30 can be omitted, and the labor and time of this work can be saved, so that the operation pattern can be easily switched. Further, since it is not necessary to switch the operation pattern switching valve 30, it is not necessary for a person to access the work machine 1 when switching the master side operation pattern. Therefore, the operation pattern can be easily switched compared to the case where a person needs to access the work machine 1.
  • the work machine control device 40 includes the above [Configuration 1-2]. Therefore, the master side device 60 can set the master side operation pattern using the information on the machine side operation pattern selected for the operation pattern switching valve 30. As a result, the operator can easily set the master side operation pattern so that the actuator performs a desired operation for an operation with the master side lever 63. Further, according to the above [Configuration 1-2], it is not necessary for a person to access the work machine 1 in order to obtain information on the machine side operation pattern selected for the operation pattern switching valve 30.
  • the operation pattern can be easily switched compared to the case where a person needs to access the work machine 1.
  • a person may You may access
  • the master side operation pattern can be switched without the person accessing the work machine 1.
  • the master-side device 60 includes a display unit 65 (first display unit) that displays information on the machine-side operation pattern selected by the operation pattern switching valve 30.
  • the above [Configuration 2] allows the operator to know information on the machine-side operation pattern displayed on the display unit 65. As a result, for example, the operator can easily set the master side operation pattern.
  • the slave side device 50 transmits stroke amount information, which is information related to the stroke amount of the machine side lever 17, to the master side device 60.
  • the master side device 60 can acquire the stroke amount information of the machine side lever 17 even if a person does not access the work machine 1. It should be noted that a person may access the work machine 1 in order to cause the slave side device 50 to acquire the stroke amount information before the slave side device 50 transmits the stroke amount information to the master side device 60. .
  • the master-side device 60 includes a display unit 65 (second display unit) that displays stroke amount information.
  • the operator can know the stroke amount information displayed on the display unit 65. As a result, for example, the operator can easily determine how to set the master side operation characteristic G63.
  • the master-side device 60 further includes an operation characteristic setting unit 87 shown in FIG.
  • the operation characteristic setting unit 87 sets the master side operation characteristic G63.
  • the master side operation characteristic G63 is a relationship between an operation amount that is an operation amount given to the master side lever 63 and a command value corresponding to the operation amount.
  • the operation characteristic setting unit 87 can set the master side operation characteristic G63 (see FIG. 4) according to the master side operation pattern switched to the operation pattern switching unit 83.
  • the master side operation characteristic G63 (see FIG. 4) can be automatically changed according to the master side operation pattern switched to the operation pattern switching unit 83. Therefore, when the master side operation pattern is switched, the operator does not need to manually set the master side operation characteristic G63 (see FIG. 4).
  • the operation characteristic setting unit 87 performs the same operation characteristic control. As shown in FIG. 4, the same operation characteristic control is performed by setting the master side operation characteristic G63 of the first operation (for example, the previous operation) of the master side lever 63 to the second operation (for example, the machine side lever 17 corresponding to the first operation). Set to the side closer to the machine-side operation characteristic G17 of (right operation).
  • the second operation is an operation of the machine-side lever 17 to be given to the machine-side operation device in order to cause the actuator to perform the operation targeted by the first operation.
  • the machine side operation characteristic G17 is a relationship between the operation amount of the machine side lever 17 corresponding to the second operation and the pilot pressure output from the machine side lever 17.
  • the master side operation characteristic G63 of the first operation (for example, the previous operation) of the master side lever 63 is set to the machine side of the second operation (for example, the right operation) of the machine side lever 17 corresponding to the first operation.
  • the operating characteristic G17 can be approached. As a result, the operator can easily operate the master side lever 63.
  • the master device 60 includes an operation unit 71 (acquisition unit).
  • the operation characteristic setting unit 87 does not perform the same operation characteristic control when the operation unit 71 receives an instruction not to perform the same operation characteristic control.
  • the difference with 1st Embodiment is demonstrated about the working machine control apparatus 240 of 2nd Embodiment.
  • the points common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and the description thereof is omitted.
  • the master side device 60 includes an operator identification device 263 (an example of a first operator identification device and a second operator identification device).
  • the master-side controller 80 further includes an operation pattern selection unit 281 and an operation characteristic selection unit 285.
  • the operator identification device 263 identifies an operator who operates the master side lever 63.
  • the “operator who operates the master side lever 63” includes an operator who intends to operate the master side lever 63.
  • the operator identification device 263 identifies the operator from the operator image captured by the camera 263a.
  • the camera 263a may be an infrared camera, for example, and may be a visible light camera, for example.
  • the camera 263a is disposed at a position where the master side seat 61 can be photographed.
  • the camera 263a may be disposed at a position where the operator can always take a picture when the operator is about to sit on the master side seat 61.
  • the operator identification device 263 may identify the operator by reading information on a recording medium such as a tag or a card in which information capable of identifying the operator is stored. Note that the first operator identification device and the second operator identification device may or may not be shared by a single operator identification device 263.
  • the operation pattern selection unit 281 selects the master side operation pattern according to the operator.
  • the operation pattern selection unit 281 stores a combination of an operator who operates the master side lever 63 and a master side operation pattern switched by the operation pattern switching unit 83 based on an instruction from the operator (not shown). ). Then, the operation pattern selection unit 281 selects the master side operation pattern corresponding to the operator identified by the operator identification device 263. Then, the operation pattern switching unit 83 switches to the master side operation pattern selected by the operation pattern selection unit 281.
  • the operation characteristic selection unit 285 selects the master side operation characteristic G63 (see FIG. 4) according to the operator. More specifically, the operation characteristic selection unit 285 stores a combination of an operator who operates the master side lever 63 and the setting of the master side operation characteristic G63 set by the operation characteristic setting unit 87 in a memory (not shown). . Then, the operation characteristic selection unit 285 selects the setting of the master side operation characteristic G63 corresponding to the operator identified by the operator identification device 263. Then, the operation characteristic setting unit 87 sets the master side operation characteristic G63 selected by the operation characteristic selection unit 285.
  • the master side operation characteristic G63 selected by the operation characteristic selection unit 285 includes a first master side operation characteristic G63a (see FIG. 4) and a second master side operation characteristic G63b (see FIG. 4).
  • the setting of the master side operation characteristic G63 selected by the operation characteristic selection unit 285 shown in FIG. 5 may include a master side operation characteristic G63 arbitrarily set by the operator.
  • the operation pattern selection unit 281 and the operation characteristic selection unit 285 are used as follows, for example.
  • An operator O1 tries to operate the work machine 1 (see FIG. 1) with the master side device 60 for the first time.
  • the operator O1 selects one master side operation pattern using the operation unit 71 (see FIG. 1), and selects or arbitrarily sets the master side operation characteristic G63.
  • the operation pattern selection unit 281 combines the operator O1 and the selected master side operation pattern (for example, pattern P2) and stores them in the memory.
  • the operation characteristic selection unit 285 combines the operator O1 and the set master side operation characteristic G63 and stores them in the memory. Then, when the operator O1 operates the next time or later, the operation pattern selection unit 281 automatically selects the master side operation pattern (for example, the pattern P2) selected by the operator O1 at the time of the first operation. Further, the operation characteristic selection unit 285 automatically selects the setting of the master side operation characteristic G63 set for the operator O1 at the time of the first operation.
  • the master side operation pattern for example, the pattern P2
  • the combination of the operator who operates the master side lever 63 and the master side operation pattern may be set in the operation pattern selection unit 281 before the first operation by the operator (master side operation characteristic G63). The same). Further, this combination may be included in a recording medium such as a tag or a card for identifying the operator.
  • the display unit 65 When the operation pattern selection unit 281 automatically selects the master side operation pattern, the display unit 65 (see FIG. 1) may not display the machine side operation pattern.
  • the operation characteristic selection unit 285 automatically selects the setting of the master side operation characteristic G63, the display unit 65 (see FIG. 1) may not display the stroke information.
  • the master-side device 60 includes an operator identification device 263 (first operator identification device) and an operation pattern selection unit 281.
  • the operator identification device 263 identifies an operator who operates the master side lever 63.
  • the operation pattern selection unit 281 stores a combination of the operator who operates the master side lever 63 and the master side operation pattern switched by the operation pattern switching unit 83 based on the operator's instruction, and stores it in the operator identification device 263. A master side operation pattern corresponding to the identified operator is selected.
  • the operation pattern switching unit 83 switches to the master side operation pattern selected by the operation pattern selection unit 281.
  • the master-side device 60 includes an operator identification device 263 (second operator identification device) and an operation characteristic selection unit 285.
  • the operator identification device 263 identifies an operator who operates the master side lever 63.
  • the operation characteristic selection unit 285 stores a combination of the operator who operates the master side lever 63 and the master side operation characteristic G63 (see FIG. 4), and corresponds to the operator identified by the operator identification device 263.
  • the operation characteristic G63 is selected.
  • the operation characteristic setting unit 87 sets the master side operation characteristic G63 selected by the operation characteristic selection unit 285.
  • the above embodiment may be variously modified.
  • the constituent elements of the first embodiment and the second embodiment may be combined.
  • the connections of the components in the block diagrams shown in FIGS. 2 and 5 may be changed.
  • the number of components may be changed, and some of the components may not be provided.

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Abstract

マスター側装置(60)は、作業機械(1)の外部に設けられ、アクチュエータ(23)の作動を制御する指令をスレーブ側装置(50)に送信する。マスター側装置(60)は、マスター側レバー(63)と、操作パターン切換部(83)とを備える。操作パターン切換部(83)は、マスター側レバー(63)の操作に応じた第1指令と、機械側レバー(17)の操作に対する第2指令とを組み合わせたマスター側操作パターンを切り換える。スレーブ側装置(50)は、操作パターン切換バルブ(30)に選択されている機械側操作パターンの情報をマスター側装置(60)に送信する。

Description

作業機械操縦装置
 本発明は、作業機械を遠隔操縦可能な作業機械操縦装置に関する。
 特許文献1には、アクチュエータの作動を操作する操作レバーと、操作レバーの操作パターンを切り換える操作パターン切換バルブと、操作パターン切換バルブの切換位置を検出する検出手段と、建設機械の外部から目視可能な位置に配置され、検出手段により検出された切換位置を表示する表示器とを備える遠隔操作式の建設機械が開示されている。これにより、操作パターン切換バルブの切換状態を遠隔操作を行うオペレータに容易に認識させ、切換状態の誤認識から発生する誤操作のおそれを無くすことが可能とされている。
 しかし、操作パターン切換バルブは、通常、機械振動などで勝手に操作パターンが切り換わらないように、操作パターンを切り換える部材で機械的に固定されている。
 そのため、操作パターン切換バルブの操作パターンを切り換えるためには、人が作業機械の現場にアクセスしてこの固定を解除する必要があり手間および時間がかかる。また、例えば、作業機械の遠隔操縦装置において、操作パターンを切り換える場合、操作パターン切換バルブが現在選択している操作パターンの情報が必要となる。しかし、この情報を取得するためには、人が作業機械の現場にアクセスする必要があり、手間および時間がかかる。
特開平9-217383号公報
 そこで、本発明は、操作パターン切換バルブを切り換えなくても、操作パターンを容易に切り換えることができる、作業機械操縦装置を提供することを目的とする。
 本発明の一態様は、アクチュエータと、前記アクチュエータの作動を制御するコントロールバルブと、操作に応じたパイロット圧を前記コントロールバルブに出力する機械側操作部と、前記機械側操作部と前記コントロールバルブとの間のパイロットラインに設けられ、前記機械側操作部の操作と前記アクチュエータの作動とを組み合わせた機械側操作パターンを切り換える操作パターン切換バルブとを備える作業機械を遠隔操縦可能な作業機械操縦装置であって、
 前記作業機械に設置され、前記パイロットラインのパイロット圧を制御することで前記アクチュエータの作動を制御するスレーブ側装置と、
 前記作業機械の外部に設けられ、スレーブ側装置との間で無線通信可能であり、前記アクチュエータの作動を制御する指令をスレーブ側装置に送信するマスター側装置とを備え、
 前記スレーブ側装置は、前記操作パターン切換バルブに選択されている機械側操作パターンの情報を前記マスター側装置に送信し、
 前記マスター側装置は、
 操作者の操作に応じた第1指令を出力するマスター側操作部と、
 前記第1指令と前記機械側操作部を操作するために前記スレーブ側装置に送信される第2指令とを組み合わせたマスター側操作パターンを、前記機械側操作パターンの情報を参照した操作者の指示に基づいて切り換え、切り換えた前記マスター側操作パターンにしたがって前記第1指令を前記第2指令に変換する操作パターン切換部と、
 前記操作パターン切換部によって変換された前記第2指令を前記スレーブ側装置に送信する通信部とを備える。
第1実施形態の作業機械操縦装置を示すブロック図である。 図1に示すマスター側コントローラなどを示すブロック図である。 図1に示す機械側レバーおよびマスター側レバーのストローク量を示す図である。 図1に示す機械側レバーおよびマスター側レバーのそれぞれの操作量と指令値との関係を示すグラフである。 第2実施形態の作業機械操縦装置のマスター側コントローラなどを示す図である。
 (第1実施形態)
 図1~図4を参照して、第1実施形態の作業機械操縦装置40、および、作業機械操縦装置40が用いられる作業機械1について説明する。
 作業機械1は、図1に示すように、例えば、ショベル及びクレーン等の建設作業を行う建設機械である。作業機械1は、下部走行体11と、上部旋回体13と、アタッチメント15と、機械側レバー17と、油圧機器20とを備える。
 下部走行体11は、作業機械1を走行させる。上部旋回体13は、下部走行体11よりも上側に配置され、下部走行体11に対して旋回可能である。上部旋回体13は、運転室13cを備える。運転室13cの内部には、運転室内座席13sが設けられる。
 アタッチメント15は、上部旋回体13に取り付けられ、作業を行う装置である。アタッチメント15は、例えば、ブーム15aと、アーム15bと、バケット15cとを備える。ブーム15aは、上部旋回体13に回転(起伏)可能に取り付けられる。アーム15bは、ブーム15aに回転可能に取り付けられる。バケット15cは、アーム15bに回転可能に取り付けられる。
 機械側レバー17(機械側操作装置の一例)は、作業機械1を操作するための操作レバーである。作業機械1は遠隔操縦されるので、機械側レバー17は、操作者に操作される必要はない。機械側レバー17は、後述するアクチュエータ23を操作するためのレバーである。機械側レバー17は、アタッチメント15を操作するためのレバーである。また、機械側レバー17は、下部走行体11に対して上部旋回体13を旋回(右旋回、左旋回)させるためのレバーである。機械側レバー17は、運転室13c内に配置される。機械側レバー17は、運転室内座席13sの左右に設けられる。右側の機械側レバー17を機械側レバー17Rとし、左側の機械側レバー17を機械側レバー17Lとする。
 この機械側レバー17に関するパラメータには、操作方向と、操作量と、ストローク量とがある。機械側レバー17の操作には、図3に示すように、前方に傾倒される前操作と、後方に傾倒される後操作と、左方に傾倒される左操作と、右方に傾倒される右操作とがある。なお、上記の前、後、左、および右の方向は、それぞれ、運転室内座席13sに座った操作者から見た前、後、左、および右の方向である。
 機械側レバー17の「操作量」は、機械側レバー17の中立位置からの操作量であり、例えば、機械側レバー17の中立位置からの角度または距離である。機械側レバー17の「ストローク量」は、機械側レバー17の中立位置から、機械側レバー17が取り得る最大の操作量までの操作量の大きさである。例えば、図3に示すように、前操作のストローク量(例えば、A4)は、後操作のストローク量(例えば、A4)と等しい。例えば、左操作のストローク量(例えば、A2)は、右操作のストローク量(例えば、A2)と等しい。例えば、前操作及び後操作のそれぞれのストローク量(A4)は、左操作及び右操作のそれぞれのストローク量(A2)よりも大きい。なお、前操作及び後操作のそれぞれのストローク量(A2)は、左操作及び右操作のそれぞれのストローク量(A2)に対して、小さくてもよく、同じでもよい。
 機械側レバー17は、操作方向及び操作量に応じたパイロット圧(油圧、指令値)を、図1に示すパイロットライン27を介して、コントロールバルブ25に出力する。図4に示すように、機械側レバー17は、操作量が大きいほど、大きい指令値を出力する。「指令値」は、例えば、最小指令値C0を0%、最大指令値C1を100%とすれば、0%以上100%以下の値である。このことは、マスター側レバー63の指令値も同様である。
 機械側レバー17の操作量と機械側レバー17の指令値との関係を、機械側操作特性G17とする。「操作特性」は、操作量と指令値との関係である。機械側操作特性G17の具体例は、次の通りである。図4の下段は、機械側操作特性G17を示すグラフであり、縦軸はパイロット圧を示す指令値であり、横軸は機械側レバー17の操作量である。機械側レバー17の操作量が、0から、0より僅かに大きな遊び量A0aまでの区間では、指令値は、最小指令値C0で一定である。また、機械側レバー17の操作量が、遊び量A0aから、最大操作量A2より僅かに小さな指令値最大操作量A1aまでの区間では、操作量が大きいほど、指令値が大きくなり、例えば指令値が操作量に比例する。機械側レバー17の操作量が、指令値最大操作量A1aから最大操作量A2までの区間では、指令値は、最大指令値C1で一定である。
 油圧機器20は、図1に示す作業機械1を油圧により作動させる。油圧機器20は、ポンプ21と、アクチュエータ23と、コントロールバルブ25と、パイロットライン27と、操作パターン切換バルブ30とを備える。ポンプ21は、作動油を吐出する油圧ポンプである。
 アクチュエータ23は、作業機械1を作動させる。アクチュエータ23は、作動油が供給されることにより駆動する油圧アクチュエータである。アクチュエータ23は、複数設けられる。例えば、アクチュエータ23には、上部旋回体13に対してブーム15aを回転(起伏)させるブームシリンダ、ブーム15aに対してアーム15bを回転させるアームシリンダ、アーム15bに対してバケット15cを回転させるバケットシリンダがある。また、アクチュエータ23には、下部走行体11に対して上部旋回体13を旋回させる旋回モータがある。
 コントロールバルブ25は、アクチュエータ23の作動を制御する。コントロールバルブ25は、ポンプ21からアクチュエータ23に供給される作動油の方向と流量とを制御する。コントロールバルブ25は、複数のバルブを備える。具体的には、コントロールバルブ25は、ブームシリンダ用のバルブと、アームシリンダ用のバルブと、バケットシリンダ用のバルブと、旋回モータ用のバルブとを備える。コントロールバルブ25は、コントロールバルブ25に入力されるパイロット圧に応じて制御される。
 パイロットライン27は、機械側レバー17とコントロールバルブ25との間に設けられる。パイロットライン27は、機械側レバー17とコントロールバルブ25とに接続される。パイロットライン27は、機械側レバー17が出力したパイロット圧をコントロールバルブ25に伝達する。パイロットライン27は、複数本設けられる。具体的には、パイロットライン27には、ブーム15a上げ用、ブーム15a下げ用、アーム15b曲げ用、アーム15b伸ばし用、バケット15cすくい用、バケット15c開放用、上部旋回体13の右旋回用、及び上部旋回体13の左旋回用の8系統のパイロットライン27がある。
 操作パターン切換バルブ30は、マルチコントロールバルブとも称され、機械側操作パターンを切り換え可能なバルブである。操作パターンには、機械側操作パターンと、後述するマスター側操作パターンとがある。機械側操作パターンは、機械側レバー17の操作とアクチュエータ23の作動との組み合わせである。具体的には、機械側操作パターンは、機械側レバー17Rの4方向の操作及び機械側レバー17Lの4方向の操作を加えた合計8つの操作方向と、アクチュエータ23の8種類の作動との組み合わせのパターンである。アクチュエータ23の8種類の作動は、具体的には、ブーム15a上げ、ブーム15a下げ、アーム15b曲げ、アーム15b伸ばし、バケット15cすくい、バケット15c開放、上部旋回体13の右旋回、及び上部旋回体13の左旋回である。
 操作パターン切換バルブ30は、パイロットライン27に設けられる。例えば、操作パターン切換バルブ30は、本体部31と、切換レバー33と、機械側操作パターン検出部35とを備える。本体部31に対して切換レバー33が回転すると、本体部31に設けられたバルブが切り換わる。すると、複数本のパイロットライン27の油路が切り換わる。その結果、機械側操作パターンが切り換わる。切換レバー33は、ボルトなどの固定手段により、本体部31に固定される。これにより、振動などによって切換レバー33が勝手に切り換わることの防止が図られている。一方、切換レバー33を意図的に切り換える場合、固定手段の着脱の作業が発生し、手間がかかる。
 機械側操作パターン検出部35は、操作パターン切換バルブ30で、どの機械側操作パターンが選択されているかを検出する。例えば、機械側操作パターン検出部35は、リミットスイッチなどである。例えば、機械側操作パターン検出部35は、本体部31に対する切換レバー33の位置を検出する。
 作業機械操縦装置40は、作業機械1の外部から作業機械1を遠隔操縦する装置である。作業機械操縦装置40は、スレーブ側装置50と、マスター側装置60とを備える。
 スレーブ側装置50は、作業機械1に設置される。スレーブ側装置50は、パイロットライン27のパイロット圧を制御することで、アクチュエータ23の作動を制御する。例えば、スレーブ側装置50は、機械側レバー17を制御することで、アクチュエータ23の作動を制御する。スレーブ側装置50は、レバー操作装置51と、スレーブ側コントローラ53と、スレーブ側アンテナ55とを備える。
 レバー操作装置51は、機械側レバー17を動かすことにより機械側レバー17を操作する。レバー操作装置51は、機械側レバー17Rおよび機械側レバー17Lのそれぞれについて、前、後、左、および右のそれぞれの方向に操作する。レバー操作装置51は、機械側レバー17に取り付けられる。レバー操作装置51は、例えばシリンダまたはモータなどである。
 スレーブ側コントローラ53は、信号(情報)の入出力、演算、および情報の記憶などを行う。スレーブ側コントローラ53は、スレーブ側アンテナ55を用いて、マスター側装置60との間で無線通信可能に構成されている。なお、スレーブ側装置50は、レバー操作装置51を用いて機械側レバー17を動かさずに、パイロットライン27のパイロット圧を制御することで、アクチュエータ23の作動を制御してもよい。この場合、例えば、スレーブ側コントローラ53は、マスター側装置60から送信された第2指令及び指令値にしたがってパイロットライン27に設けられたバルブを制御することで、パイロットライン27のパイロット圧を制御してもよい。
 マスター側装置60は、作業機械1の外部に設けられ、作業機械1を遠隔操縦するための装置である。マスター側装置60は、マスター側座席61と、マスター側レバー63と、表示部65(第1表示部及び第2表示部の一例)と、操作部71とを備える。マスター側装置60は、さらにマスター側コントローラ80と、マスター側アンテナ90(通信部の一例)とを備える。マスター側座席61は、作業機械1の遠隔操縦を行う操作者が座る座席である。
 マスター側レバー63(マスター側操作装置の一例)は、作業機械1を遠隔操縦するための操作レバーである。マスター側レバー63は、機械側レバー17と同様に、アクチュエータ23を操作するためのレバーである。マスター側レバー63は、機械側レバー17と実質的に同様のレバーである。マスター側レバー63は、マスター側座席61の左右に設けられる。右側のマスター側レバー63は、マスター側レバー63Rと記述され、左側のマスター側レバー63はマスター側レバー63Lと記述される。
 このマスター側レバー63に関するパラメータには、機械側レバー17と同様に、操作方向と、操作量と、ストローク量とがある。マスター側レバー63の操作方向には、図3に示すように、前方に傾倒される前操作と、後方に傾倒される後操作と、左方に傾倒される左操作と、右方に傾倒される右操作とがある。なお、前、後、左、および右は、マスター側座席61に座った操作者から見た、前、後、左、および右の方向である。
 例えば、図3に示すように、マスター側レバー63のストローク量は、機械側レバー17のストローク量と同じである。さらに詳しくは、マスター側レバー63の前操作及び後操作のストローク量(A4)は、それぞれ、機械側レバー17の前操作及び後操作のストローク量(A4)と同じである。マスター側レバー63の左操作及び右操作のストローク量(A2)は、それぞれ、機械側レバー17の左操作及び右操作のストローク量(A2)と同じである。なお、マスター側レバー63のストローク量と機械側レバー17のストローク量とは、全方向または一部の操作方向で相違してもよい。
 マスター側レバー63は、マスター側レバー63の種別情報及び操作方向を示す第1指令と、操作量とをマスター側コントローラ80に出力する。マスター側レバー63の種別情報は、操作されたマスター側レバー63がマスター側レバー63Lであるかマスター側レバー63Rであるかを示す情報である。マスター側レバー63は、機械側レバー17とほぼ同様に、レバーの傾倒角度が増大するにつれて出力する操作量を増大させる。
 図4の上段は、マスター側操作特性G63を示すグラフであり、マスター側レバー63の操作量と、図1に示すスレーブ側装置50に送信される指令値との関係を示している。縦軸は指令値であり、横軸はマスター側レバー63の操作量である。図4に示すマスター側操作特性G63には、例えば、後述する操作特性同一制御を実行しない場合に用いられる第1マスター側操作特性G63aと、後述する操作特性同一制御を実行する場合に用いられる第2マスター側操作特性G63bとがある。
 第1マスター側操作特性G63aの具体例は、次の通りである。マスター側レバー63の操作量が、0から、0より僅かに大きな遊び量A0bまでの区間では、指令値は、最小指令値D0で一定である。マスター側レバー63の操作量が、遊び量A0bから、最大操作量A4より僅かに小さな指令値最大操作量A3までの区間では、操作量が大きいほど、指令値が大きくなり、例えば指令値が操作量に比例する。マスター側レバー63の操作量が、指令値最大操作量A3から最大操作量A4までの区間では、指令値は、最大指令値D2で一定である。
 操作特性同一制御が実行されない場合、マスター側レバー63の操作量は、操作特性設定部87により第1マスター側操作特性G63aにしたがって指令値に変換される。一方、操作特性同一制御が実行される場合、マスター側レバー63の操作量は、操作特性設定部87により第2マスター側操作特性G63bにしたがって指令値に変換される。
 図1に参照を戻す。表示部65は、情報の表示を行う。図1に示すように、表示部65は、マスター側座席61と対向するようにマスター側座席61の正面に配置される。表示部65が表示する内容には、例えば上部旋回体13に設けた図略のカメラで撮影した映像などがあり、例えば運転室13c内に設けたカメラで撮影した映像などがある。この映像以外の、表示部65が表示する内容については後述する。
 操作部71は、操作者から選択等の操作を受け付ける装置ある。例えば、操作部71は、表示部65で構成されてもよい。例えば、操作部71は、表示部65に表示されたスイッチ及びボタンと、表示部65に設けられたタッチセンサとで構成されてもよい。操作部71は、表示部65とは別に設けられたタッチパネルなどで構成されてもよく、表示部65とは別に設けられた物理的スイッチ又は物理的ボタンなどで構成されてもよい。操作部71は、後述するマスター側操作パターンを、操作者が選択するための装置であり、操作パターン操作部の一例である。操作部71は、図4の上段のマスター側操作特性G63の設定を操作者が選択するための装置であり、操作特性設定部87の一例である。また、操作部71は、後述する操作特性同一制御を行うか否かを操作者が選択するための装置であり、取得部の一例である。また、操作部71は、操作者が図4の上段のマスター側操作特性G63を任意に設定するための装置であってもよく、この場合、操作特性任意操作部の一例である。なお、操作パターン操作部、操作特性設定部、及び操作特性任意操作部は、1つの操作部71で兼用されてもよく、兼用されなくてもよい。
 マスター側コントローラ80は、信号(情報)の入出力、演算、および情報の記憶などを行う。マスター側コントローラ80は、マスター側装置60の各構成要素(マスター側レバー63、および表示部65など)に接続される。マスター側コントローラ80は、マスター側アンテナ90を用いて、スレーブ側装置50との間で無線通信可能に構成されている。マスター側コントローラ80は、マスター側レバー63から出力された第1指令を後述する第2指令に変換すると共に、マスター側レバー63から出力された操作量を指令値に変換してスレーブ側装置50に送信する。図2に示すように、マスター側コントローラ80は、操作パターン切換部83と操作特性設定部87とを備える。
 操作パターン切換部83は、マスター側操作パターンを切り換える。マスター側操作パターンは、マスター側レバー63から出力される第1指令と機械側レバー17を操作するためにスレーブ側装置50に送信される第2指令との組み合わせである。操作パターン切換部83は、切り換えたマスター側操作パターンにしたがって第1指令を第2指令に変換し、変換した第2指令をマスター側レバー63から出力された操作量と合わせて操作特性設定部87に出力する。第2指令は、機械側レバー17の識別情報と操作方向とを含む。
 例えば、操作パターン切換部83は、1又は複数のマスター側操作パターンを予め記憶する図略のメモリを備える。操作パターン切換部83が記憶するマスター側操作パターンの数は、図2に示す例では3(パターンP1、P2、P3)であるが、2以下でもよく、4以上でもよい。本実施の形態では、操作パターン切換部83は、メモリに予め記憶された複数のマスター側操作パターンの中から、操作者が操作部71を用いて選択した1のマスター側操作パターンを切換対象のマスター側操作パターンとして決定する。但し、これは一例であり、操作パターン切換部83は、操作者が操作部71を用いて手動で任意に設定したマスター側操作パターンをメモリに記憶させておき、このマスター側操作パターンを切換対象のマスター側操作パターンとして決定してもよい。
 操作特性設定部87は、操作パターン切換部83により切り換えられたマスター側操作パターンに応じて第2マスター側操作特性G63b(図4参照)を設定する。この場合、操作特性設定部87は、後述する操作特性同一制御を行うことで、第2マスター側操作特性G63bを設定すればよい。操作特性設定部87は、操作特性同一制御を行う場合、第2マスター側操作特性G63bにしたがってマスター側レバー63の操作量に対応する指令値を決定し、決定した指令値を第2指令と共にマスター側アンテナ90を介してスレーブ側装置50に送信すればよい。一方、操作特性設定部87は、操作特性同一制御を行わない場合、第1マスター側操作特性G63aにしたがってマスター側レバー63の操作量に対応する指令値を決定し、決定した指令値を第2指令と共にマスター側アンテナ90を介してスレーブ側装置50に送信すればよい。
 (機械側操作パターン情報)
 図1に示すスレーブ側装置50は、機械側操作パターン情報を取得する。機械側操作パターン情報は、操作パターン切換バルブ30に選択されている機械側操作パターンの情報である。機械側操作パターン情報は、自動的に検出されてもよく、手動で入力されてもよい。例えば、機械側操作パターン情報は、機械側操作パターン検出部35により自動的に検出されてもよい。例えば、作業機械1の近傍の操作者などが、操作パターン切換バルブ30の切換レバー33の位置を見て、機械側操作パターン情報をスレーブ側装置50に入力してもよい。例えば、操作者などが、機械側レバー17またはマスター側レバー63を操作し、アクチュエータ23がどのように作動するかを確認して、機械側操作パターン情報をスレーブ側装置50に入力してもよい。
 スレーブ側装置50は、取得した機械側操作パターン情報を、スレーブ側アンテナ55を介してマスター側装置60に送信する。マスター側コントローラ80は、受信した機械側操作パターン情報を、表示部65に表示させる。具体的には、表示部65は、操作パターン切換バルブ30に選択されている機械側操作パターン情報を表示する。機械側操作パターン情報は、例えば、機械側レバー17Lの右操作に対して右旋回、機械側レバー17Lの左操作に対して左旋回というように、機械側レバー17L、17Rの前後左右のそれぞれの操作方向と各操作方向に対応するアクチュエータ23の作動との対応関係を示す情報である。
 表示部65に機械側操作パターン情報が表示されるので、作業機械1を遠隔操縦する操作者は、現在の機械側操作パターンを把握できる。よって、操作者は、例えば、マスター側操作パターンの切り換えが必要かどうかを把握できる。さらに、操作者は、機械側操作パターン情報を参照して、予め定められたマスター側操作パターンの中から切換対象となるマスター側操作パターンを決定するための指示を入力できる。
 (ストローク量情報)
 スレーブ側装置50は、ストローク量情報を取得する。ストローク量情報は、機械側レバー17のストローク量に関する情報である。ストローク量情報は、自動的に検出されてもよく、手動で入力されてもよい。例えば、レバー操作装置51が機械側レバー17を動かしたときのストローク量を、レバー操作装置51に設けられたセンサが検出することで、ストローク量情報は取得されてもよい。
 例えば、スレーブ側装置50は作業機械1に搭載される際に、作業機械操縦装置40のキャリブレーションが行われる。このキャリブレーション時に取得されたストローク量情報をスレーブ側装置50は取得してもよい。例えば、既知の機械側レバー17のストローク量情報を入力させることで、スレーブ側装置50は、ストローク量情報を取得してもよい。例えば、操作者は、機械側レバー17を操作してストローク量を調べ、スレーブ側装置50にストローク量を入力すればよい。
 スレーブ側装置50は、取得したストローク量情報を、無線通信により、マスター側装置60に送信する。マスター側コントローラ80は、受信したストローク量情報を、表示部65に表示させる。具体的には、表示部65は、機械側レバー17Rおよび機械側レバー17Lのそれぞれの、各操作方向のストローク量を表示する。表示部65にストローク量情報が表示されるので、操作者は、機械側レバー17のストローク量を把握できる。よって、操作者は、例えば、マスター側操作特性G63の変更が必要かどうかを把握できる。
 (操作パターン切換部83の処理)
 操作者は、操作パターン切換バルブ30で機械側操作パターンを切り換えなくても、マスター側装置60でマスター側操作パターンを切り換えることで、操作者が慣れている所望の操作パターンで操作できる。操作パターン切換部83による操作パターンの切り換えの具体例は次の通りである。図2に示す例では、操作パターン切換部83に設定されたマスター側操作パターンとして、パターンP1、P2、P3がある。
 パターンP1は、操作パターンの切り換えが行われないパターンである。図2において「入力」は第1指令を示し、「出力」はパターンP1~P3ごとの第2指令を示す。第1指令において、例えば、「左レバー:前」とは、マスター側レバー63の前操作を意味する。また、第2指令において、例えば、パターンP2に示す「左レバー:右」とは、機械側レバー17Lの右操作を意味する。
 具体的には、パターンP1では、第1指令「左レバー:前」に対して第2指令「左レバー:前」が対応付けられている。そのため、操作パターン切換部83は、マスター側レバー63Lから第1指令「左レバー:前」が出力された場合、第1指令「左レバー:前」を変換せずに第2指令「左レバー:前」として出力する。この場合、図1に示すマスター側装置60は、第2指令「左レバー:前」をスレーブ側装置50に送信する。なお、第2指令「左レバー:前」は、マスター側レバー63Lの操作量に応じた指令値と合わせて送信される。この場合、機械側レバー17Lは、送信された指令値に応じた操作量で前操作され、機械側レバー17Lの前操作に対応するパイロットライン27のパイロット圧が制御される。これは、他の操作方向、他のパターンについても同様である。以下、機械側レバー17およびスレーブ側装置50については図1を参照して説明する。
 図2に示すように、パターンP2は、操作パターンの切り換えが行われるパターンである。具体的には、パターンP2では、第1指令「左レバー:前」に対して第2指令「左レバー:右」が対応付けられている。そのため、操作パターン切換部83は、マスター側レバー63Lから第1指令「左レバー:前」が出力された場合、第1指令「左レバー:前」を第2指令「左レバー:右」に変換して出力する。この場合、第2指令「左レバー:右」はマスター側レバー63Lの操作量に応じた指令値と合わせて送信される。これにより、機械側レバー17Lは、指令値に応じた操作量で右操作され、機械側レバー17Lの右操作に対応するパイロットライン27のパイロット圧が制御される。
 パターンP2が選択される場合の具体例は次の通りである。操作パターン切換バルブ30で選択されている機械側操作パターンが、機械側レバー17Lの左右操作で上部旋回体13が旋回する操作パターン(以下、「横旋回パターン」と呼ぶ。)であるとする。一方、操作者が所望する操作パターンが、マスター側レバー63Lの前後操作で上部旋回体13が旋回する操作パターン(以下、「縦旋回パターン」と呼ぶ。)であるとする。この場合、図2に示すパターンP2が選択されることで、機械側操作パターンは「横旋回パターン」のまま、操作者は「縦旋回パターン」で操作できる。
 パターンP3に示されるように、操作パターン切換部83は、左側のマスター側レバー63Lの前操作を示す第1指令「左レバー:前」を、右側の機械側レバー17Rの前操作を示す第2指令「右レバー:前」に変換してもよい。また、図2では示されていないが、操作パターン切換部83は、右側のマスター側レバー63Rの操作を、左側の機械側レバー17Lの操作に変換してもよい。
 (操作特性同一制御)
 操作特性設定部87は、操作特性同一制御を行う。図4に示すように、操作特性同一制御は、マスター側操作特性G63を機械側操作特性G17に近づける側に設定する制御である。操作特性同一制御の詳細は次の通りである。
 図2に示す操作パターン切換部83において、第1指令が第2指令に変換されることにより、マスター側レバー63の第1操作がストローク量の異なる機械側レバー17の第2操作に対応付けられる場合がある。例えば、パターンP2では、第1指令「左レバー:前」が第2指令「右レバー:右」に変換されているが、マスター側レバー63の前操作のストローク量はA4であり、機械側レバー17の右操作のストローク量はA2であるため、両ストローク量は相違している。
 この場合、操作特性同一制御が行われなければ、図4に示すように、マスター側レバー63の前操作の操作量は、第1マスター側操作特性G63aにしたがって指令値が決定されるてしまう。ここで、第1マスター側操作特性G63aは、操作特性同一制御が行われない場合のマスター側操作特性G63である。
 「第2操作」とは、第1操作に対応する操作であり、具体的には、マスター側レバー63に与えられる第1操作(例えば、前操作)が対象とする作動をアクチュエータ23に行わせるために機械側レバー17に与えられるべき操作(例えば右操作)である。
 以下では、マスター側レバー63の第1操作の第1マスター側操作特性G63aを、単に「第1マスター側操作特性G63a」ともいう。このことは、後述する第2マスター側操作特性G63bも同様である。また、第2操作の機械側レバー17の操作の機械側操作特性G17を、単に「機械側操作特性G17」ともいう。
 具体的には、機械側操作特性G17では、操作量が指令値最大操作量A1aのときに、指令値が最大指令値C1になる。一方、第1マスター側操作特性G63aでは、操作量が指令値最大操作量A3のときに最大指令値D2になるようにマスター側レバー63はキャリブレーションされている。また、第1マスター側操作特性G63aでは、指令値最大操作量A1aと等しい指令値最大操作量A1bのときの指令値D1は、最大指令値D2よりも小さくなる。このように、第1マスター側操作特性G63aと機械側操作特性G17とは相違している。そのため、第1マスター側操作特性G63aにしたがってマスター側レバー63の操作量に応じた指令値を決定すると、操作者は機械側レバー17と同じ操作特性でマスター側レバー63を操作することができなくなる。
 そこで、操作特性設定部87は、第1マスター側操作特性G63aを機械側操作特性G17に近づく側に設定する操作特性同一制御を行う。操作特性同一制御により設定されたマスター側操作特性G63を、第2マスター側操作特性G63bとする。
 操作特性同一制御により設定される第2マスター側操作特性G63bの具体例は、下記の通りである。
 [例1]例1では、第2マスター側操作特性G63bは、指令値最大操作量A1bが第1マスター側操作特性G63aの指令値最大操作量A3よりも機械側操作特性G17の指令値最大操作量A1aに近い側(小さい側)に設定される。
 [例2]例2では、第2マスター側操作特性G63bは、指令値最大操作量A1bが機械側操作特性G17の指令値最大操作量A1aと、一致または略一致するように設定される。
 [例3]例3では、第2マスター側操作特性G63bは、第2マスター側操作特性G63bの変化量が第1マスター側操作特性G63aの変化量よりも、機械側操作特性G17の変化量に近い側(傾きが大きい側)に設定される。ここで、第1マスター側操作特性G63aの変化量は、遊び量A0bから指令値最大操作量A3までの区間における操作量に対する指令値の変化量(グラフの傾き)である。また、第2マスター側操作特性G63bの変化量は、遊び量A0bから指令値最大操作量A1bまでの区間における、操作量に対する指令値の変化量である。また、機械側操作特性G17の変化量は、遊び量A0aから指令値最大操作量A1aまでの区間における、操作量に対する指令値の変化量である。
 [例4]例4では、第2マスター側操作特性G63bは、変化量が機械側操作特性G17の変化量に一致または略一致するように設定される。
 [例5]例5では、第2マスター側操作特性G63bは、遊び量A0bが機械側操作特性G17の遊び量A0aに一致または略一致するように設定されてもよい。
 [例6]例6では、第2マスター側操作特性G63bは、指令値最大操作量A1bから最大操作量A4の区間の指令値は最大指令値D2に設定されてもよい。
 なお、[例1]~[例6]は組み合わせ可能であるが、[例1]及び[例2]はいずれか一方が採用され、[例3]及び[例4]はどちらか一方が採用される。
 操作特性同一制御が行われるか否かは、操作者による操作部71の操作により切り換えられる。操作特性同一制御を行わないことが好ましい場合として、例えば次のような場合がある。図2に示すパターンP2では、マスター側レバー63Lの前操作を示す第1指令「左レバー:前」は、機械側レバー17Lの右操作を示す第2指令「左レバー右」に変換される。これにより、マスター側レバー63Lの前操作によって上部旋回体13が右旋回する。
 このとき、[例2]、[例4]、[例5]、及び[例6]を組み合わせた操作特性同一制御が行われると、図4に示すように、マスター側レバー63Lの前操作の操作特性が、第2マスター側操作特性G63bになる。
 ところが、マスター側レバー63Lの前操作において、指令値最大操作量A3のときに最大指令値D2を出力する操作特性に慣れている操作者は、第1マスター側操作特性G63aを望むこともある。この場合、操作特性同一制御は行われない方がよい。そこで、本実施の形態では、操作部71は、操作特性同一制御の実行の有無を切り替える操作者の指示を受け付け可能に構成されている。具体的には、操作部71は、第1マスター側操作特性G63aと第2マスター側操作特性G63bとを切り替える操作者の指示を受け付け可能に構成されている。これにより、操作者の利便性が向上する。
 操作特性同一制御は、マスター側レバー63の所定操作(例えば前操作)が、機械側レバー17の所定操作(例えば右操作)に変換される場合において、機械側レバー17の右操作のストローク量(例えばA2)がマスター側レバー63の前操作のストローク量(例えばA4)よりも小さい場合に行われることが好ましい。一方、マスター側レバー63の所定操作(例えば左操作)が、機械側レバー17の所定操作(例えば前操作)に変換される場合において、機械側レバー17の前操作のストローク量(例えばA4)がマスター側レバー63の左操作のストローク量(例えばA2)よりも大きい場合は、操作特性同一制御は行われなくてもよい。
 (操作特性の調整)
 なお、操作特性設定部87は、マスター側操作特性G63を任意に設定してもよい。この場合、操作者は、操作性が向上するように、任意にマスター側操作特性G63を設定できる。例えば、作業機械操縦装置40のメーカーと作業機械1のメーカーとが異なる場合、マスター側レバー63のストローク量と機械側レバー17のストローク量とが異なることが想定される。このような場合、操作者は、例えば慣れた操作特性で操作できるように、図4に示すマスター側操作特性G63を任意に設定できる。また、例えば、マスター側操作特性G63の変化量(グラフの傾き)を小さくするほど、指令値の微調整が容易になる。また、マスター側操作特性G63の変化量を大きくするほど、少ない操作量で指令値を大きく変化させることができる。また、操作者は、マスター側操作特性G63を設定する際、表示部65に表示されたストローク量情報を確認することで、容易に設定を行える。
 (効果)
 図1に示す作業機械操縦装置40による効果は、次の通りである。
 (第1の発明の効果)
 作業機械操縦装置40は、作業機械1を遠隔操縦可能である。作業機械1は、アクチュエータ23と、コントロールバルブ25と、機械側レバー17と、操作パターン切換バルブ30とを備える。コントロールバルブ25は、アクチュエータ23の作動を制御する。機械側レバー17は、操作に応じたパイロット圧をコントロールバルブ25に出力する。操作パターン切換バルブ30は、機械側レバー17とコントロールバルブ25との間のパイロットライン27に設けられ、機械側レバー17の操作とアクチュエータ23の作動との組み合わせのパターンである機械側操作パターンを切り換え可能なバルブである。作業機械操縦装置40は、スレーブ側装置50と、マスター側装置60と、を備える。スレーブ側装置50は、作業機械1に設置され、パイロットライン27のパイロット圧を制御することでアクチュエータ23の作動を制御する。マスター側装置60は、作業機械1の外部に設けられ、スレーブ側装置50との間で無線通信可能であり、アクチュエータ23の作動を制御する指令をスレーブ側装置50に送信する。マスター側装置60は、マスター側レバー63と、操作パターン切換部83(図2参照)と、を備える。マスター側レバー63は、操作に応じた第1指令を出力する。
 [構成1-1]操作パターン切換部83(図2参照)は、第1指令と機械側レバー17を操作するためにスレーブ側装置50に送信される第2指令とを組み合わせたマスター側操作パターンを、機械側操作パターンの情報を参照した操作者の指示に基づいて切り換え、切り換えたマスター側操作パターンにしたがって第1指令を第2指令に変換する。マスター側アンテナ90は、操作パターン切換部83によって変換された第2指令を前記スレーブ側装置50に送信する。
 [構成1-2]スレーブ側装置50は、操作パターン切換バルブ30に選択されている機械側操作パターンの情報をマスター側装置60に送信する。
 上記[構成1-1]により、マスター側レバー63からの第1指令と機械側レバー17に対する第2指令との組み合わせのパターンであるマスター側操作パターンを、操作パターン切換部83で切り換えることができる。よって、操作パターンを切り換える際に、操作パターン切換バルブ30を切り換える必要がない。よって、操作パターン切換バルブ30を切り換える作業を省くことができ、この作業の手間と時間とを省くことができるので、操作パターンを容易に切り換えることができる。また、操作パターン切換バルブ30を切り換える必要がないので、マスター側操作パターンを切り換える際に、人が作業機械1にアクセスする必要がない。よって、人が作業機械1にアクセスする必要がある場合に比べ、操作パターンを容易に切り換えることができる。
 一方、操作パターン切換バルブ30に選択されている機械側操作パターンの情報が無ければ、マスター側操作パターンをどのように切り換えるべきかを、操作者が判断しにくい場合が想定される。そこで、作業機械操縦装置40は、上記[構成1-2]を備える。よって、マスター側装置60は、操作パターン切換バルブ30に選択されている機械側操作パターンの情報を利用して、マスター側操作パターンを設定できる。その結果、操作者は、マスター側レバー63のある操作に対してアクチュエータが所望の作動を行うようにマスター側操作パターンを容易に設定することができる。また、上記[構成1-2]により、操作パターン切換バルブ30に選択されている機械側操作パターンの情報を得るために、人が作業機械1にアクセスする必要がない。よって、人が作業機械1にアクセスする必要がある場合に比べ、操作パターンを容易に切り換えることができる。なお、機械側操作パターンの情報をスレーブ側装置50がマスター側装置60に送信するよりも前の時点で、機械側操作パターンの情報をスレーブ側装置50に取得させるために、人が作業機械1にアクセスしてもよい。
 人が作業機械1にアクセスする必要がない結果、次の効果が得られる。例えば、災害現場などの人がアクセス不可能またはアクセス困難な場所で作業機械1が使用される場合において、人が作業機械1にアクセスすることなく、マスター側操作パターンを切り換えることができる。
 (第2の発明の効果)
 [構成2]マスター側装置60は、操作パターン切換バルブ30に選択されている機械側操作パターンの情報を表示する表示部65(第1表示部)を備える。
 上記[構成2]により、操作者は、表示部65に表示された機械側操作パターンの情報を知ることができる。その結果、例えば、操作者は、マスター側操作パターンの設定が容易になる。
 (第4の発明の効果)
 [構成4]スレーブ側装置50は、機械側レバー17のストローク量に関する情報であるストローク量情報をマスター側装置60に送信する。
 上記[構成4]により、人が作業機械1にアクセスしなくても、マスター側装置60は、機械側レバー17のストローク量情報を取得できる。なお、ストローク量情報をスレーブ側装置50がマスター側装置60に送信するよりも前の時点で、ストローク量情報をスレーブ側装置50に取得させるために、人が作業機械1にアクセスしてもよい。
 (第5の発明の効果)
 [構成5]マスター側装置60は、ストローク量情報を表示する表示部65(第2表示部)を備える。
 上記[構成5]により、操作者は、表示部65に表示されたストローク量情報を知ることができる。その結果、例えば、操作者は、マスター側操作特性G63をどのように設定すべきかの判断が容易になる。
 (第6の発明の効果)
 [構成6]マスター側装置60は、図2に示す操作特性設定部87をさらに備える。操作特性設定部87は、マスター側操作特性G63を設定する。マスター側操作特性G63は、マスター側レバー63に与えられる操作の量である操作量と前記操作量に応じた指令値との関係である。操作特性設定部87は、操作パターン切換部83に切り換えられたマスター側操作パターンに応じてマスター側操作特性G63(図4参照)を設定することが可能である。
 上記[構成6]では、操作パターン切換部83に切り換えられたマスター側操作パターンに応じてマスター側操作特性G63(図4参照)が自動的に変わり得る。よって、マスター側操作パターンが切り換わったときに、操作者は、マスター側操作特性G63(図4参照)を手動で設定する必要がない。
 (第7の発明の効果)
 [構成7]操作特性設定部87は、操作特性同一制御を行う。操作特性同一制御は、図4に示すように、マスター側レバー63の第1操作(例えば前操作)のマスター側操作特性G63を、第1操作に対応する機械側レバー17の第2操作(例えば右操作)の機械側操作特性G17に、近づける側に設定する。第2操作は第1操作が対象とする作動を前記アクチュエータに行わせるために前記機械側操作装置に与えられるべき機械側レバー17の操作である。機械側操作特性G17は、第2操作に応じた機械側レバー17の操作量と機械側レバー17から出力されるパイロット圧との関係である。
 上記[構成7]により、マスター側レバー63の第1操作(例えば前操作)のマスター側操作特性G63を、第1操作に対応する機械側レバー17の第2操作(例えば右操作)の機械側操作特性G17に近づけることができる。その結果、操作者がマスター側レバー63を操作しやすくなる。
 (第8の発明の効果)
 [構成8]図1に示すように、マスター側装置60は、操作部71(取得部)を備える。操作特性設定部87は、操作部71により操作特性同一制御を行わない指示が取得された場合、操作特性同一制御を行わない。
 上記[構成8]により、操作者は、操作特性同一制御を行うか否かを切り換えることができる。よって、マスター側レバー63の操作特性を、操作者が選択できる。よって、操作者の利便性が向上する。
 (第2実施形態)
 図5を参照して、第2実施形態の作業機械操縦装置240について、第1実施形態との相違点を説明する。なお、第2実施形態の作業機械操縦装置240のうち、第1実施形態との共通点については、第1実施形態と同一の符号を付すなどして、説明を省略する。相違点は、マスター側装置60が、操作者識別装置263(第1操作者識別装置及び第2操作者識別装置の一例)を備える点にある。また、相違点は、マスター側コントローラ80が、操作パターン選択部281と、操作特性選択部285とをさらに備える点である。
 操作者識別装置263は、マスター側レバー63を操作する操作者を識別する。「マスター側レバー63を操作する操作者」には、マスター側レバー63を操作しようとしている操作者も含まれる。
 例えば、操作者識別装置263は、カメラ263aで撮影した操作者の画像から、操作者を識別する。カメラ263aは、例えば赤外線カメラでもよく、例えば可視光カメラでもよい。例えば、カメラ263aは、マスター側座席61を撮影可能な位置などに配置される。例えば、カメラ263aは、操作者がマスター側座席61に座ろうとしているときに、操作者が必ず通る位置を撮影可能な位置に配置されてもよい。
 操作者識別装置263は、操作者を識別可能な情報が記憶されたタグ又はカードなどの記録媒体の情報を読み取ることで、操作者を識別してもよい。なお、第1操作者識別装置と、第2操作者識別装置とは、1つの操作者識別装置263で兼用されてもよく、兼用されなくてもよい。
 操作パターン選択部281は、操作者に応じて、マスター側操作パターンを選択する。
さらに詳しくは、操作パターン選択部281は、マスター側レバー63を操作する操作者と、操作者の指示に基づいて操作パターン切換部83によって切り換えられたマスター側操作パターンとの組み合わせをメモリ(図略)に記憶する。そして、操作パターン選択部281は、操作者識別装置263に識別された操作者に対応するマスター側操作パターンを選択する。そして、操作パターン切換部83は、操作パターン選択部281により選択されたマスター側操作パターンに切り換える。
 操作特性選択部285は、操作者に応じて、マスター側操作特性G63(図4参照)を選択する。さらに詳しくは、操作特性選択部285は、マスター側レバー63を操作する操作者と、操作特性設定部87により設定されたマスター側操作特性G63の設定との組み合わせをメモリ(図略)に記憶する。そして、操作特性選択部285は、操作者識別装置263に識別された操作者に対応する、マスター側操作特性G63の設定を選択する。そして、操作特性設定部87は、操作特性選択部285により選択されたマスター側操作特性G63を設定する。例えば、操作特性選択部285により選択されるマスター側操作特性G63には、第1マスター側操作特性G63a(図4参照)と、第2マスター側操作特性G63b(図4参照)とがある。また、図5に示す操作特性選択部285により選択されるマスター側操作特性G63の設定には、操作者に任意に設定されたマスター側操作特性G63が含まれてもよい。
 (作動)
 操作パターン選択部281および操作特性選択部285は、例えば次のように用いられる。ある操作者O1が、初めてマスター側装置60で作業機械1(図1参照)を操作しようとする。このときに、操作者O1は、操作部71(図1参照)を用いて、ある1つのマスター側操作パターンを選択し、マスター側操作特性G63を選択又は任意に設定する。このとき、操作パターン選択部281は、操作者O1と選択されたマスター側操作パターン(例えばパターンP2)とを組み合わせてメモリに記憶する。
 また、操作特性選択部285は、操作者O1と設定されたマスター側操作特性G63とを組み合わせてメモリに記憶する。そして、次回以降に操作者O1が操作するときには、操作パターン選択部281は、自動的に、初回操作時に操作者O1に選択されたマスター側操作パターン(例えばパターンP2)を選択する。また、操作特性選択部285は、自動的に、初回操作時に操作者O1に設定されたマスター側操作特性G63の設定を選択する。
 なお、マスター側レバー63を操作する操作者とマスター側操作パターンとの組み合わせは、操作者の初回操作よりも前の時点で、操作パターン選択部281に設定されてもよい(マスター側操作特性G63も同様)。また、この組み合わせは、操作者を識別するためのタグやカードなどの記録媒体に含まれていてもよい。操作パターン選択部281が自動的にマスター側操作パターンを選択する場合、表示部65(図1参照)は、機械側操作パターンを表示しなくてもよい。操作特性選択部285が自動的にマスター側操作特性G63の設定を選択する場合、表示部65(図1参照)は、ストローク情報を表示しなくてもよい。
 (効果)
 図5に示す作業機械操縦装置240による効果は、次の通りである。
 (第3の発明の効果)
 [構成3]マスター側装置60は、操作者識別装置263(第1操作者識別装置)と、操作パターン選択部281とを備える。操作者識別装置263は、マスター側レバー63を操作する操作者を識別する。操作パターン選択部281は、マスター側レバー63を操作する操作者と操作者の指示に基づいて操作パターン切換部83によって切り換えられたマスター側操作パターンとを組み合わせて記憶し、操作者識別装置263に識別された操作者に対応するマスター側操作パターンを選択する。操作パターン切換部83は、操作パターン選択部281により選択されたマスター側操作パターンに切り換える。
 上記[構成3]により、マスター側レバー63を操作する操作者が変わったときに、操作者に応じたマスター側操作パターンが自動的に選択される。よって、マスター側操作パターンを操作者が手動で設定する手間を省くことができる。
 (第9の発明の効果)
 [構成9]マスター側装置60は、操作者識別装置263(第2操作者識別装置)と、操作特性選択部285と、を備える。操作者識別装置263は、マスター側レバー63を操作する操作者を識別する。操作特性選択部285は、マスター側レバー63を操作する操作者とマスター側操作特性G63(図4参照)とを組み合わせて記憶し、操作者識別装置263に識別された操作者に対応するマスター側操作特性G63を選択する。操作特性設定部87は、操作特性選択部285により選択されたマスター側操作特性G63を設定する。
 上記[構成9]により、マスター側レバー63を操作する操作者が変わったときに、操作者に応じたマスター側操作特性G63の設定が自動的に選択される。よって、マスター側操作特性G63を操作者が手動で設定する手間を省くことができる。
 (変形例)
 上記実施形態は様々に変形されてもよい。例えば、第1実施形態および第2実施形態の構成要素どうしが組み合わされてもよい。例えば、図2および図5に示すブロック図の各構成要素の接続は変更されてもよい。例えば、構成要素の数が変更されてもよく、構成要素の一部が設けられなくてもよい。

Claims (9)

  1.  アクチュエータと、前記アクチュエータの作動を制御するコントロールバルブと、操作に応じたパイロット圧を前記コントロールバルブに出力する機械側操作装置と、前記機械側操作装置と前記コントロールバルブとの間のパイロットラインに設けられ、前記機械側操作装置の操作と前記アクチュエータの作動とを組み合わせた機械側操作パターンを切り換える操作パターン切換バルブとを備える作業機械を遠隔操縦可能な作業機械操縦装置であって、
     前記作業機械に設置され、前記パイロットラインのパイロット圧を制御することで前記アクチュエータの作動を制御するスレーブ側装置と、
     前記作業機械の外部に設けられ、スレーブ側装置との間で無線通信可能であり、前記アクチュエータの作動を制御する指令をスレーブ側装置に送信するマスター側装置とを備え、
     前記スレーブ側装置は、前記操作パターン切換バルブに選択されている機械側操作パターンの情報を前記マスター側装置に送信し、
     前記マスター側装置は、
     操作者の操作に応じた第1指令を出力するマスター側操作装置と、
     前記第1指令と前記機械側操作装置を操作するために前記スレーブ側装置に送信される第2指令とを組み合わせたマスター側操作パターンを、前記機械側操作パターンの情報を参照した操作者の指示に基づいて切り換え、切り換えた前記マスター側操作パターンにしたがって前記第1指令を前記第2指令に変換する操作パターン切換部と、
     前記操作パターン切換部によって変換された前記第2指令を前記スレーブ側装置に送信する通信部とを備える、
     作業機械操縦装置。
  2.  請求項1に記載の作業機械操縦装置であって、
     前記マスター側装置は、前記操作パターン切換バルブに選択されている前記機械側操作パターンの情報を表示する第1表示部をさらに備える、
     作業機械操縦装置。
  3.  請求項1または2に記載の作業機械操縦装置であって、
     前記マスター側装置は、
     前記マスター側操作装置を操作する前記操作者を識別する第1操作者識別装置と、
     前記マスター側操作装置を操作する前記操作者と、前記操作者の指示に基づいて前記操作パターン切換部によって切り換えられた前記マスター側操作パターンとを組み合わせて記憶し、前記第1操作者識別装置に識別された前記操作者に対応する前記マスター側操作パターンを選択する操作パターン選択部とをさらに備え、
     前記操作パターン切換部は、前記操作パターン選択部により選択された前記マスター側操作パターンに切り換える、
     作業機械操縦装置。
  4.  請求項1~3のいずれか1項に記載の作業機械操縦装置であって、
     前記スレーブ側装置は、前記機械側操作装置のストローク量に関する情報であるストローク量情報を前記マスター側装置に送信する、
     作業機械操縦装置。
  5.  請求項4に記載の作業機械操縦装置であって、
     前記マスター側装置は、前記ストローク量情報を表示する第2表示部をさらに備える、
     作業機械操縦装置。
  6.  請求項4または5に記載の作業機械操縦装置であって、
     前記マスター側装置は、前記マスター側操作装置に与えられた操作の量である操作量と前記操作量に応じた指令値との関係であるマスター側操作特性を設定する操作特性設定部をさらに備え、
     前記操作特性設定部は、前記操作パターン切換部に切り換えられた前記マスター側操作パターンに応じて前記マスター側操作特性を設定する、
     作業機械操縦装置。
  7.  請求項6に記載の作業機械操縦装置であって、
     前記操作特性設定部は、前記マスター側操作装置の第1操作の前記マスター側操作特性を、前記第1操作に対応する前記機械側操作装置の第2操作の機械側操作特性に近づける側に設定する操作特性同一制御を行い、
     前記第2操作は、前記第1操作が対象とする作動を前記アクチュエータに行わせるために前記機械側操作装置に与えられるべき操作であり、
     前記機械側操作特性は、前記第2操作に応じた前記機械側操作装置に与えられる操作の量である操作量と前記機械側操作装置から出力される前記パイロット圧との関係である、
     作業機械操縦装置。
  8.  請求項7に記載の作業機械操縦装置であって、
     前記マスター側装置は、前記操作特性同一制御を行うか否かの前記操作者の指示を取得する取得部をさらに備え、
     前記操作特性設定部は、前記取得部により前記操作特性同一制御を行わない指示が取得された場合、前記操作特性同一制御を行わない、
     作業機械操縦装置。
  9.  請求項6~8のいずれか1項に記載の作業機械操縦装置であって、
     前記マスター側装置は、
     前記マスター側操作装置を操作する前記操作者を識別する第2操作者識別装置と、
     前記マスター側操作装置を操作する前記操作者と前記操作特性設定部により設定された前記マスター側操作特性とを組み合わせて記憶し、前記第2操作者識別装置に識別された操作者に対応する前記マスター側操作特性を選択する操作特性選択部とを備え、
     前記操作特性設定部は、前記操作特性選択部により選択された前記マスター側操作特性を設定する、
     作業機械操縦装置。
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