JPH0816235A

JPH0816235A - 重機運転遠隔制御システム

Info

Publication number: JPH0816235A
Application number: JP6146427A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Saito; 宏明斉藤
Original assignee: Hazama Gumi Ltd
Current assignee: Hazama Ando Corp
Priority date: 1994-06-28
Filing date: 1994-06-28
Publication date: 1996-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】安定した視野の画像を監視しながら、無線中
継車両を通してさらに遠隔にある重機を運転制御可能に
する。【構成】人の立入りが不可能な領域の外に固定式の望
遠カメラ５を設置し、この望遠カメラ５から得られた監
視画像を見ながら、制御部９側から出力する重機制御信
号を、上記領域の中を走行する無線中継車両４により中
継して、上記重機の無線受信設備に送信し、この重機を
遠隔から無線制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、人が立入りできない
危険地域における大規模工事等において、建設機械であ
る重機を危険地域から離れた安全な場所から遠隔操作に
よって運転制御する重機運転遠隔制御システム。

【０００２】

【従来の技術】従来から、人が立入りできないか立入り
が困難な地域での大規模工事では、重機の遠隔操作によ
る運転制御が行われる場合がある。この遠隔操作による
運転制御では、通常、重機の運転（走行および操作）状
況を監視しながら、これに設けた受信機に重機制御信号
を無線で制御部側（指令部側）から送ることによって行
われる。

【０００３】また、無線制御で利用する上記重機制御信
号は電波法の規定により利用可能な周波数領域内の微弱
電波が用いられ、電波の到達距離も１００ｍ〜２００ｍ
と比較的短い。

【０００４】さらに、上記重機の運転状況監視には、当
該重機自身に搭載した立体カメラを用いて実施され、そ
の立体カメラから無線で送られる重機の運転状況の画像
信号を、その重機を操作するオペレータが居るコントロ
ールルームのモニタにて受信受像可能にしている。従っ
て、オペレータはそのモニタ上の受信画像を見ながら、
上記重機の運転を制御することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の重機運転遠隔制御システムでは、実用可能な電波
の到達距離が上記のように空中状況が好条件の環境下で
も１００ｍ〜２００ｍが限度であり、このためこの距離
よりもさらに離れた遠隔地域での重機の運転制御が行え
ないという不都合があった。

【０００６】また、上記のように立体カメラを重機自身
に取り付けて重機の運転状況を監視するため、重機の移
動や動作により立体カメラの視野が安定せず、モニタ上
の画像が振動したり揺動したりして極めて見難くく、著
しく疲労を招くほか、立体カメラの信号を無線で上記地
域外にあるコントローラなどの制御部側に送信するもの
であるため、上記立体カメラを含むこの画像伝送システ
ム全体のコストアップを免れないなどの問題点があっ
た。

【０００７】この発明は上記のような従来の問題点に着
目してなされたものであり、十分に安定した視野の画像
をモニタ上に得るとともに、この安定した画像を監視し
ながら、無線中継車両を通してさらに遠隔にある重機を
より高精度に運転制御できる重機運転遠隔制御システム
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる重機運
転遠隔制御システムは、災害地域などの人の立入りが不
可能な領域内で運転制御される無線受信機能を持った重
機の動きを監視するために、上記領域外に固定式の望遠
カメラを設置し、該望遠カメラから得られた監視画像を
見ながら制御部側から出力する重機制御信号を、上記領
域内を走行する無線中継車両により中継して、上記重機
の無線受信設備に送信するようにしたものである。

【０００９】

【作用】この発明の重機運転遠隔制御システムでは、人
の立入りが不可能な領域内にある重機を、制御部側から
の無線指令によって任意かつ自在に上記領域内を走行す
る無線中継車両を介して送信した重機制御信号により、
運転制御可能にする。

【００１０】そして、その無線中継車両および重機の動
きを、上記領域外に固定した望遠カメラにより撮影し
て、コントローラである制御部側におけるモニタに写し
て、視野の安定した画像として監視可能にし、この画像
監視に従って制御部側から重機制御信号を無線出力し
て、重機運転制御を高精度に実施可能にする。

【００１１】

【実施例】以下に、この発明の一実施例を図について説
明する。図１は重機運転システムの概念図であり、この
図において、災害地域などの危険地域である、人の立入
りが不可能な領域Ａ内には、例えばバックホウ１，ブレ
ーカ２，ブルドーザ３などの重機が運転走行可能に設置
されている。なお、上記の人の立入りが不可能な領域Ａ
としては、例えば火山の噴火により落石や火砕流が発生
するおそれがある地域あるいは土砂崩れし易い山間地な
どがある。

【００１２】また、上記バックホウ１，ブレーカ２，ブ
ルドーザ３などは無線受信機能を有し、後述の制御側の
コントローラからの重機制御信号を受信し、この受信信
号にもとづいて、各重機を指定した領域内に移動させ、
かつ各重機特有の仕事（操作）を実行可能にしている。

【００１３】さらに、上記領域Ａ内であって、この領域
Ｂ外および上記重機が設定される位置間には、上記制御
部側からの重機制御信号の電波を一旦中継して、上記各
重機の無線受信設備に受信させる無線中継車両４が走行
自在に設置されている。

【００１４】なお、この無線中継車両４も、上記各重機
と同様に、上記制御部側からの運転制御信号により走行
および信号中継動作が制御されるようになっている。

【００１５】また、上記領域Ａとこの領域Ａ外である人
の自由に立入ることができる領域Ｂとの境界Ｃ付近であ
って、この領域Ｂ内の所定位置には複数台の望遠カメラ
５が設置されている（ここでは２台である）。

【００１６】これらの各望遠カメラ５は上記領域Ａの全
てと各重機の動きを十分に収めることができる視野を持
つ位置および距離に配置され、ここでは鉄塔６上に、振
動したり揺動したりしないように安定的に固定されてい
る。なお、これらの各望遠カメラ５は撮影視野を変化で
きるように、例えばモータドライブ可能な構成とするこ
とも任意である。

【００１７】なお、上記境界Ｃ付近の領域Ｂ内には鉄塔
７を介して送信アンテナ８が設置され、制御部９からケ
ーブル１０を介して送られる重機制御信号を、無線にて
上記無線中継車両４へ発信可能にしている。

【００１８】さらに、上記制御部９には、上記各望遠カ
メラ５からケーブル１１を介して送られる重機および重
機周辺の画像を監視しながら、上記送信アンテナ８に重
機に与える仕事（操作）をオペレータが指令するコンピ
ュータなどが設置されている。

【００１９】図２は上記制御部９に設けられた送受信設
備を示すブロック接続図であり、ここでは４台の望遠カ
メラ５により撮影された画像を４台のモニタ１１に表示
して、各モニタ１１を監視する４人のオペレータが各一
のコントロールボックス１２から重機制御信号を送出し
て、上記バックホウ１，ブレーカ２，ブルドーザ３を選
択的に制御可能としている。

【００２０】すなわち、図２において、１１は望遠カメ
ラ５と同数設けられたモニタ、１２は重機制御信号を出
力するコントロールボックス、１３は４つの重機制御信
号をコンピュータ１４に入力するためのインタフェー
ス、１５はコンピュータ１４の出力信号を変調して上記
送信アンテナ８へ送出する送信用モデムである。

【００２１】また、図３は上記無線中継車両４の送信回
路を示し、同図において、２１は上記アンテナ８から放
射された電波を受信アンテナ２０を介して受け、所定周
波の信号に復調する受信用モデム、２２は受信用モデム
２１から信号をインタフェース２３を介して受信し、無
線中継車自体の走行制御等を含むアクチュエータ２４を
制御するコンピュータである。

【００２２】また、２５，２６，２７は上記受信した信
号を並列分離して各重機ごとの重機制御信号として、こ
れらを変調して送信アンテナ２８，２９，３０に出力す
るバックホウ用，ブレーカ用およびブルドーザ用の各無
線モデムである。なお、送信アンテナ２８，２９，３０
から出力される各重機制御信号は、それぞれバックホウ
１，ブレーカ２，およびブルドーザ３などに取り付けた
受信設備に、図示しないアンテナを介して伝送される。

【００２３】かかる構成になる重機運転遠隔制御システ
ムでは、まず、制御部９内において、各望遠カメラ５か
ら送られてくる上記領域Ａ内の状況およびバックホウ１
などの各重機の運転（操作）中の画像を、各モニタ１１
を見ながら、オペレータが監視する。

【００２４】そして、オペレータはこの監視結果にもと
づき、バックホウ１などの各重機に特有の運転制御指令
をコントロールボックス１２を操作して出力させる。こ
れらの出力信号はディジタル信号であり、それぞれが別
々の系統（ケーブル）を介してインタフェース１３を介
してコンピュータ１４に入力される。

【００２５】ここで、上記各出力信号はそれぞれ別々の
ディジタル信号であり、それぞれが並列にインタフェー
ス１３に入力されるが、使用回線に制約があるためシリ
アル信号に変換されて、つまり一連の４つのディジタル
信号としてコンピュータ１４に入力される。

【００２６】そして、ここで所定の信号処理を受けた
後、送信用モデム１５で所定形式の信号に変調して送信
アンテナ８へ出力される。このため、上記シリアル信号
変換により特定領域の周波数帯内で複数のディジタル信
号が送信可能となる。

【００２７】このように制御部９から無線中継車両４に
向けて上記シリアルなディジタル信号が送信され、この
出力信号は無線中継車両４の受信アンテナ２０に入力さ
れ、ここで受信したディジタル信号はさらに受信用モデ
ム２１により復調された後コンピュータ２２に入力され
る。

【００２８】コンピュータ２２では上記シリアル信号を
再び４つのディジタル信号に変換した後、所定の処理を
加えて、１つはインタフェース２３を介して無線中継車
両４の走行系などのアクチュータ２４を制御し、これを
上記領域Ａ内であって、送信アンテナ８からの信号電波
を上記各重機に中継できる領域または位置に移動走行さ
せるとともに、他の１つは各無線モデム２５，２６，２
７を介して各重機に特有の重機制御信号として送信アン
テナ２８，２９，３０へ送出する。なお、この無線中継
車両４では、上記受信アンテナ２０にて受信した信号を
増幅して出力できる増幅器（図示しない）を備える。

【００２９】上記送信アンテナ２８，２９，３０から出
力される信号は、例えばバックホウ１，ブレーカ２およ
びブルドーザ３にそれぞれ独自の各重機制御信号であ
り、これらの各重機制御信号を受けて、各重機は上記各
オペレータにより与えられた仕事を実行することとな
る。

【００３０】なお、この仕事の状況は望遠カメラ５によ
ってそれぞれ制御部９内のモニタ１１にて監視されてい
るため、この監視情報にもとづいてオペレータは続いて
所定の仕事（掘削など）を各重機に指令し、これらを運
転操作することができる。

【００３１】また、この発明では各望遠カメラ５を領域
Ｂに設けるとともに、これらを固定設置式としてあるた
め、望遠カメラ５から得られる画像が振動したり揺動し
たりせず、従って、各重機の位置および状態の把握が容
易になり、オペレータによる重機運転指令およびこれに
より制御動作を高精度に実施できる。

【００３２】さらに、このように固定式の望遠カメラ５
を用いることによって、従来のように重機内に設置する
立体カメラに比べてコストを大幅に低減できる。しか
も、重機に設置される立体カメラは無線で監視データを
送出するため、この無線設備を含むシステムも大掛りで
高価になるのに対し、この発明では安全なケーブルを用
いるため、外部雑音の影響を受けにくく、かつ極めて安
価となる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、人の
立入りが不可能な領域内で運転制御される無線受信機能
を持った重機の動きを監視するために、上記領域外に固
定式の望遠カメラを設置し、該望遠カメラから得られた
監視画像を見ながら制御部側から出力する重機制御信号
を、上記領域内を走行する無線中継車両により中継し
て、上記重機の無線受信設備に送信するように構成した
ので、安定した視野の画像を得ることができるととも
に、この安定した画像を監視しながら、無線中継車両を
通してさらに遠隔にある重機を高精度かつローコストに
運転制御できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による重機運転遠隔制御シ
ステムを示す概念図である。

【図２】図１における制御部の詳細を示すブロック図で
ある。

【図３】図１における無線中継車両内の送信回路を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１バックホウ（重機）２ブレーカ（重機）３ブルドーザ（重機）４無線中継車両５望遠カメラ８送信アンテナ９制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】人の立入りが不可能な領域内で無線運転
制御される無線受信機能を持った重機と、上記領域内に
おける重機の動きを監視するために、上記領域外に設置
された固定式の望遠カメラと、該望遠カメラから得られ
た監視画像を見ながら制御部側から出力する重機制御信
号を、上記領域内で中継して、上記重機の無線受信設備
に送信する無線中継車両とを備えた重機運転遠隔制御シ
ステム。