JPH07229168A - 車両情報伝達方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 無人状態で遠隔操縦される建設機械車両の異
常発生などに早急に対応できるようにする。 【構成】 建設機械車両１にラジコン用受信装置２とマ
イクロコンピュータ内蔵の車両情報伝達発信装置３とを
搭載する。車両側のラジコン用受信装置２は、オペレー
タにより操作されるラジコン用送信装置４から発信され
た無線電波を受信して、車両１および作業機1aに作動指
令を与える。車両搭載の車両情報伝達発信装置３は、車
両内の各種センサ５により検出した車両各部の稼働状況
（正常／異常、異常レベルおよび異常箇所など）、エン
ジン回転数およびラジコン電波受信レベルなどの時々刻
々変化する車両情報を無線電波にて発信する。この車両
情報に関する電波は、オペレータの近くに地上局として
設置されたマイクロコンピュータ内蔵の車両情報伝達受
信装置６によって受信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ラジオコントロール
（以下、ラジコンという）により遠隔操縦されるブルド
ーザ、油圧ショベルまたはダンプトラックなどの無人型
建設機械車両より車両情報を入手する車両情報伝達方法
およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のラジコン装置を備えた建設機械車
両は、オペレータのラジコン操縦盤から発信された電波
により一方的に遠隔操作されるものであり、無人状態で
の車両側の稼働状況や電波の受信状態などは正確に把握
できない。

【０００３】例えば、車両に異常事態を知らせるランプ
やホーンを取付け、車両側に何かの異常が生じて車両の
稼働が不可能になるなどの極限状態に達したときに、前
記ランプやホーンによりその状態を知らせるようにして
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ランプやホー
ンのみではオペレータに車両側の適切な情報が伝わらな
いため、車両の正確な稼働状態が把握できず、車両に重
大な故障が生じてから、その都度車両のところに行って
車両をチェックするようにしているが、高温ガス、有害
ガスまたは障害物などによる危険性が高くて近寄ること
ができない作業現場では、車両が稼働できない程度まで
故障が進行してしまうと、対応が非常に困難となる。

【０００５】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
で、無人状態で遠隔操縦される建設機械車両の異常発生
などに早急に対応できる車両情報伝達方法およびその装
置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、地上局から発信される電波により建設機械車両を遠
隔操作し、建設機械車両から時々刻々変化する車両情報
を電波にて返送し、その車両情報を地上局にて受信する
構成の車両情報伝達方法である。

【０００７】請求項２に記載の発明は、地上局から発信
される電波により遠隔操作される建設機械車両におい
て、この建設機械車両の各部に設けられ車両各部の情報
を検出する車両各部センサと、この車両各部センサによ
り検出された車両情報を電波にて発信する車両搭載の車
両情報伝達発信装置と、この車両情報伝達発信装置より
発信された車両情報を受信する地上局の車両情報伝達受
信装置とを具備した構成の車両情報伝達装置である。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項２記載の
車両情報伝達発信装置が、車両各部センサにより検出さ
れた車両情報を収集して少なくとも異常発生の有無およ
び異常箇所を判定するとともに車両側の電波受信レベル
を判定する車両情報処理装置と、この車両情報処理装置
で処理されたデータを地上局へ送信するアンテナを含む
データ送信ユニットとを備えた構成である。

【０００９】請求項４に記載の発明は、請求項２記載の
車両情報伝達受信装置が、アンテナを含むデータ受信ユ
ニットと、このデータ受信ユニットにて受信された車両
情報を画面表示処理してモニタ表示する画面処理装置と
を備えた構成である。

【００１０】請求項５に記載の発明は、請求項２または
４記載の車両情報伝達受信装置に、受信した車両情報を
読込み記録媒体に記録する読込み書込み装置を接続した
構成である。

【００１１】

【作用】請求項１に記載の発明は、建設機械車両から電
波にて返送される車両状況を地上局のオペレータがリア
ルタイムで監視、判断しながら、建設機械車両を遠隔操
作する。

【００１２】請求項２に記載の発明は、車両各部の情報
を車両各部センサにより検出し、その車両情報を車両搭
載の車両情報伝達発信装置より電波にて発信し、その車
両情報電波を車両情報伝達受信装置により受信する。

【００１３】請求項３に記載の発明は、車両情報処理装
置により車両各部センサからの車両情報信号を処理して
異常発生の有無および異常箇所を判定するとともに車両
側の電波受信レベルなどを判定し、データ送信ユニット
によって地上局へ送信する。

【００１４】請求項４に記載の発明は、データ受信ユニ
ットにて受信された車両情報を画面処理装置により画面
表示処理してモニタ表示する。

【００１５】請求項５に記載の発明は、受信側の読込み
書込み装置によって読込んだ車両情報を記録媒体に記録
する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を図面に示される実施例を参照
して詳細に説明する。

【００１７】図１に示されるように、建設機械車両１に
ラジコン用受信装置２とマイクロコンピュータ内蔵の車
両情報伝達発信装置３とを搭載する。車両側のラジコン
用受信装置２は、オペレータにより操作されるラジコン
用送信装置４から発信された無線電波を受信して、車両
１および作業機1aに作動指令を与える。

【００１８】また、車両搭載の車両情報伝達発信装置３
は、車両内の各種センサ５により検出した車両各部の稼
働状況（正常／異常、異常レベルおよび異常箇所な
ど）、エンジン回転数およびラジコン電波受信レベルな
どの時々刻々変化する車両情報を無線電波にて発信す
る。この車両情報に関する電波は、オペレータの近くに
地上局として設置されたマイクロコンピュータ内蔵の車
両情報伝達受信装置６によって受信する。

【００１９】この車両情報伝達受信装置６は、電源とし
てのバッテリが内蔵されたバッテリユニット61に、アン
テナ62を突出してなるデータ受信ユニット（無線受信装
置）63が着脱自在に取付けられ、このデータ受信ユニッ
ト63に後述する画面処理装置64（モニタ装置65を含む）
が電気的に接続されている。この画面処理装置64はスタ
ンド66により地上に設置されている。

【００２０】ラジコン用送信装置４とラジコン用受信装
置２の間で使用される無線電波と、車両情報伝達発信装
置３と車両情報伝達受信装置６の間で使用される無線電
波とは、全く異なる周波数域帯の電波を使用する。

【００２１】図２に示されるように、前記車両情報伝達
受信装置６のモニタ装置65にはバックライト選択可能の
液晶ディスプレー画面が使用され、その画面に車両稼働
情報の表示部65a 、エンジン回転数の表示部65b 、ラジ
コン操作電波受信レベルの表示部65c 、ラジコン制御対
象機の号機表示部65d および稼働時間の表示部65e が設
けられ、対応する各表示がリアルタイムでなされる。な
お、モニタ装置65は双方向性のタッチパネルを使用して
もよい。

【００２２】車両稼働情報の表示部65a は、後述する車
両エレクトリック・モニタリング・システム（車両ＥＭ
Ｓ）により検出された稼働状態の正常または異常を表示
し、さらに異常の場合はその異常箇所と、異常の度合を
数値で示す異常レベル（警報レベル１，２，３）とを表
示する。

【００２３】エンジン回転数の表示部65b およびラジコ
ン電波受信レベルの表示部65c は、それぞれ複数の表示
素子を配列して、エンジン回転数レベルおよびラジコン
電波受信レベルに応じた表示素子数の変化により、各レ
ベルをリアルタイムで棒グラフ表示する。

【００２４】ディスプレー画面の一側部にはアラームラ
ンプ67a 、図示されないアラームブザーを停止するブザ
ーストップボタン67b 、液晶ディスプレー画面でのバッ
クライトを選択するバックライトスイッチ67c および電
源スイッチ67d が配列されている。

【００２５】図３は前記車両情報伝達発信装置３を示
し、この車両情報伝達発信装置３は、車両各部センサ５
により検出された車両情報を収集して異常発生の有無な
どを判定する車両情報処理装置31と、この車両情報処理
装置31で処理されたデータを地上局へ送信するアンテナ
32を含むデータ送信ユニット（無線送信装置）33とから
なる。

【００２６】車両情報処理装置31は、中央処理装置（以
下、ＣＰＵという）31a に対して、車両エレクトリック
・モニタリング・システム（車両ＥＭＳ）のエンジンオ
イル油圧監視センサ5a、冷却水温監視センサ5b、油圧回
路作動油温監視センサ5c、ブレーキエア圧力監視センサ
およびトルクコンバータ油温監視センサなどの各種セン
サのリレースイッチがパラレル入出力インタフェース31
b （以下、入出力インタフェースをＩ／Ｏと表記する）
を経て接続されている。

【００２７】同様に、車両の方位を検出するためのジャ
イロなどの方位センサ5dや、車両のラジコン用受信装置
２により受信する電波の強度すなわちラジコン電波受信
レベル状態を検出するための受信レベルセンサ5eが、シ
リアルＩ／Ｏ 31cを経てそれぞれＣＰＵ 31aに接続され
ている。

【００２８】同様に、建設機械車両のエンジン回転数(R
PM) を検出するためのエンジン回転数センサ5fや、車両
（ダンプトラックなど）の走行速度を検出するための車
速センサ5gなどが、カウンタインタフェース31d を経て
それぞれＣＰＵ 31aに接続されている。

【００２９】さらに、また車両の前後方向および左右方
向の傾斜角を検出する傾斜センサ5hや、油圧ショベルの
バケットやブルドーザのブレードなどを作動する作業機
1aの姿勢信号を検出するポテンショメータなどの作業機
センサ5iが、Ａ／Ｄ変換器31e を経てそれぞれＣＰＵ 3
1aに接続されている。

【００３０】前記ＣＰＵ 31aは、リードオンリメモリ
（ＲＯＭ）31f およびランダムアクセスメモリ（ＲＡ
Ｍ）31g を備え、前記各種センサからの信号により異常
発生の有無を判定し、異常発生の場合は異常箇所および
異常レベルを判断し、またエンジン回転数を計測し、ま
たラジコン電波受信レベルを判定し、さらにセンサで検
出された車両１の走行状態（走行速度など）や作業機1a
の姿勢状態を判定するためのプログラムソフトを有して
いる。

【００３１】そして、このＣＰＵ 31aにて処理された情
報は、シリアルＩ／Ｏ 31hを経て接続されたデータ送信
ユニット（車載無線送信装置）33よりオペレータ側の地
上局に送信される。

【００３２】図４は地上局の車両情報伝達受信装置６を
示し、この車両情報伝達受信装置６は、既に述べたよう
にアンテナ62を含むデータ受信ユニット（無線受信装
置）63と、このデータ受信ユニット63にて受信された車
両情報を画面表示処理してモニタ表示する画面処理装置
64とにより構成されている。

【００３３】この画面処理装置64は、ＣＰＵ 64aを中心
に構成され、データ受信ユニット63がシリアルＩ／Ｏ 6
4bを介してＣＰＵ 64aに接続され、このＣＰＵ 64aに前
記モニタ装置65（タッチパネルを含む）が接続されてい
る。さらに、記録媒体（ＩＣカードなどの外部メモリ）
に受信データを記録する読込み書込み装置（リード／ラ
イト手段）68が、シリアルＩ／Ｏ 64cを介してＣＰＵ 6
4aに接続されている。

【００３４】この画面処理装置64のＣＰＵ 64aは、リー
ドオンリメモリ（ＲＯＭ）64d およびランダムアクセス
メモリ（ＲＡＭ）64e を備え、モニタ装置65に対応する
画面表示処理、タッチパネルに対応する画面入力処理、
読込み書込み装置（リード／ライト手段）68に対応する
外部メモリ入出力処理をそれぞれ行うプログラムソフト
を有している。

【００３５】次に、図５および図６は、車両情報伝達発
信装置３および車両情報伝達受信装置６の処理手順を示
すフローチャートである。なお、その処理手順のステッ
プ番号は図５および図６中に丸数字で示す。

【００３６】図５は車両側における車両情報伝達発信装
置３の処理手順を示すフローチャートであり、プログラ
ムを常に同一条件で処理するための初期化を行い（ステ
ップ１）、次に車両ＥＭＳの各種センサより検出された
車両稼働情報や、車両のラジコン用受信装置２により受
信する電波の強度すなわちラジコン電波受信レベルや、
エンジン回転数センサ5f、車速センサ5g、方位センサ5d
および傾斜センサ5hにより検出された各種データや、作
業機センサ5iにより検出された作業機姿勢データなどの
各種車両情報をＣＰＵ 31a内に取込み（ステップ２）、
次にエンジンが作動中であるか否かをチェックして（ス
テップ３）、次にエンジン作動中であれば車両ＥＭＳか
らの車両稼働情報より車両稼働状況が異常であるかどう
かを判定し（ステップ４）、この異常判定の後またはス
テップ３でエンジンが作動していない場合はステップ４
の異常判定を行うことなく、車両側のラジコン受信レベ
ルや作業機の姿勢情報から作業状態の判定などを行い
（ステップ５）、次にそれら各種の経時データを送信に
備えて一時的に蓄積し（ステップ６）、そのデータを車
両情報伝達発信装置３より地上局の車両情報伝達受信装
置６に送信し（ステップ７）、蓄積分の情報の送信が完
了したかどうかを確認し（ステップ８）、送信が完了す
るまでエラー処理を行うとともに（ステップ９）、送信
完了を確認したらステップ２に戻り、同様の処理手順を
繰返す。

【００３７】図６は、地上局における車両情報伝達受信
装置６の処理手順を示すフローチャートであり、初期化
を行い（ステップ10）、車両情報伝達発信装置３より発
信されたデータを受信し（ステップ11）、データの受信
が完了したかどうかを確認し（ステップ12）、データ受
信中はエラー処理を行い（ステップ13）、受信を確認し
たらそのデータをモニタ装置65に表示し（ステップ1
4）、モニタ装置65のタッチパネルに対する入力操作に
より（ステップ15）、当該データをＲＡＭ 64eに蓄積し
（ステップ16）、ステップ11に戻り、同様の処理手順を
繰返す。

【００３８】ステップ16で蓄積された各種データは、受
信装置６に接続された読込み書込み装置68により読込ん
でＩＣカードなどの記録媒体に記録し保存する。

【００３９】以上のように、ラジコン遠隔操縦で操作す
る建設機械車両の故障診断、電波の受信状態、稼働状況
などを、車両に取付けた車両情報伝達発信装置３により
解析し、その情報を無線電波で地上側の車両情報伝達受
信装置６に返送することで、オペレータはそのモニタ装
置65を見ながらリアルタイムで建設機械車両による稼働
状況などを判断できる。

【００４０】そして、前記ＥＭＳチェック項目に異常が
発生した時や、ラジコン受信レベルが一定値以下まで低
下した時は、モニタ装置65に設けられたアラームランプ
やブザーが始動してオペレータに異常発生を知らせる。
そのときに車両情報伝達受信装置６の車両稼働情報に関
する表示部65a を見れば、車両の不具合箇所やその程度
を確認でき、早急な対応ができる。またラジコン電波受
信レベルの表示部65cにより受信レベル状態を確認する
ことで作業可能エリアの的確な判断ができる。さらに、
エンジン回転数の表示部65b を確認しながら車両状況や
作業状況に応じたエンジン加速操作を的確に行える。そ
して、地上局の読込み書込み装置68により読込まれて記
録された記録媒体により適切な稼働管理を行える。

【００４１】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、オペレ
ータが電波により建設機械車両を遠隔操作しながら、そ
の車両情報を車両側から返送される電波にてリアルタイ
ムで把握でき、無人状態での建設機械車両の異常発生な
どに早急に対応できる。また、この方法は車両に接近し
なくても車両情報を得られるから安全である。

【００４２】請求項２に記載の発明によれば、車両各部
センサにより検出された多くの車両情報を、車載の車両
情報伝達発信装置から電波にて地上局の車両情報伝達受
信装置に送信するようにしたから、オペレータは車両各
部の稼働状況などをリアルタイムで把握しながら、無人
状態での建設機械車両の異常発生とその異常箇所を直ち
に確認して早急に対応できる。特に、異常発生箇所の情
報を得られることから短期的なトラブル対応策を取るこ
とができる。

【００４３】請求項３に記載の発明によれば、車両情報
処理装置により異常発生とともに車両側の電波受信レベ
ルも判定するようにしたから、電波の受信状態を把握し
ながら車両を操縦することで作業可能エリアを判断し特
定することができる。

【００４４】請求項４に記載の発明によれば、画面処理
装置により車両情報をモニタ表示することにより、オペ
レータは異常発生箇所などを一目瞭然で把握でき、異常
発生に迅速かつ的確に対処できる利点がある。

【００４５】請求項５に記載の発明によれば、建設機械
車両の運行状況を管理する上で役立つ記録媒体および読
込み書込み装置を車両側に搭載する必要がなく、車両側
の振動や温度環境など影響される不具合が発生せず、車
両の稼働管理などで確実を期することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両情報伝達方法およびその装置の一
例を示す概要図である。

【図２】同上車両情報伝達装置の受信側の画面処理装置
を示す正面図である。

【図３】同上車両情報伝達装置の送信側の構成を示すブ
ロック図である。

【図４】同上車両情報伝達装置の受信側の構成を示すブ
ロック図である。

【図５】同上車両情報伝達装置の送信側の処理手順を示
すフローチャートである。

【図６】同上車両情報伝達装置の受信側の処理手順を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 建設機械車両 ３ 車両情報伝達発信装置 ５ 車両各部センサ ６ 車両情報伝達受信装置 31 車両情報処理装置 32 アンテナ 33 データ送信ユニット 62 アンテナ 63 データ受信ユニット 64 画面処理装置 68 読込み書込み装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣池 昌弘 静岡県田方郡函南町塚本227番地

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地上局から発信される電波により建設機
   械車両を遠隔操作し、建設機械車両から時々刻々変化す
   る車両情報を電波にて返送し、その車両情報を地上局に
   て受信することを特徴とする車両情報伝達方法。
2. 【請求項２】 地上局から発信される電波により遠隔操
   作される建設機械車両において、 この建設機械車両の各部に設けられ車両各部の情報を検
   出する車両各部センサと、 この車両各部センサにより検出された車両情報を電波に
   て発信する車両搭載の車両情報伝達発信装置と、 この車両情報伝達発信装置より発信された車両情報を受
   信する地上局の車両情報伝達受信装置とを具備したこと
   を特徴とする車両情報伝達装置。
3. 【請求項３】 車両情報伝達発信装置は、車両各部セン
   サにより検出された車両情報を収集して少なくとも異常
   発生の有無および異常箇所を判定するとともに車両側の
   電波受信レベルを判定する車両情報処理装置と、この車
   両情報処理装置で処理されたデータを地上局へ送信する
   アンテナを含むデータ送信ユニットとを備えたことを特
   徴とする請求項２記載の車両情報伝達装置。
4. 【請求項４】 車両情報伝達受信装置は、アンテナを含
   むデータ受信ユニットと、このデータ受信ユニットにて
   受信された車両情報を画面表示処理してモニタ表示する
   画面処理装置とを備えたことを特徴とする請求項２記載
   の車両情報伝達装置。
5. 【請求項５】 車両情報伝達受信装置に、受信した車両
   情報を読込み記録媒体に記録する読込み書込み装置を接
   続したことを特徴とする請求項２または４記載の車両情
   報伝達装置。