JPH09193078A - 遠隔操縦機械のカメラ方向制御装置 - Google Patents
遠隔操縦機械のカメラ方向制御装置Info
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- JPH09193078A JPH09193078A JP8008447A JP844796A JPH09193078A JP H09193078 A JPH09193078 A JP H09193078A JP 8008447 A JP8008447 A JP 8008447A JP 844796 A JP844796 A JP 844796A JP H09193078 A JPH09193078 A JP H09193078A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 １台のカメラのみで、雲台操作用の操作レバ
ーも使用せずに、旋回時の安全を確実に確保できる遠隔
操縦機械のカメラ方向制御装置を提供すること。 【解決手段】 油圧ショベル１の上部旋回体１２には、
角速度検出器１９、カメラ８を装着した雲台８１が取り
付けられ、カメラ８の映像信号は遠隔地のモニタ９へ送
信される。遠隔地のオペレータは操作側コントローラ
４、無線機６、車体側コントローラ５を介して油圧ショ
ベル１を遠隔操縦する。車体側コントローラ５は角速度
検出器１９の検出値を入力し、上部旋回体１２の旋回角
速度に応じた角度だけ雲台８１を駆動する。これによ
り、旋回角速度が早いほどカメラ８が旋回方向のより先
方を向いて撮影することができ、オペレータはモニタ９
を見ながらより安全に遠隔操縦することができる。
ーも使用せずに、旋回時の安全を確実に確保できる遠隔
操縦機械のカメラ方向制御装置を提供すること。 【解決手段】 油圧ショベル１の上部旋回体１２には、
角速度検出器１９、カメラ８を装着した雲台８１が取り
付けられ、カメラ８の映像信号は遠隔地のモニタ９へ送
信される。遠隔地のオペレータは操作側コントローラ
４、無線機６、車体側コントローラ５を介して油圧ショ
ベル１を遠隔操縦する。車体側コントローラ５は角速度
検出器１９の検出値を入力し、上部旋回体１２の旋回角
速度に応じた角度だけ雲台８１を駆動する。これによ
り、旋回角速度が早いほどカメラ８が旋回方向のより先
方を向いて撮影することができ、オペレータはモニタ９
を見ながらより安全に遠隔操縦することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、遠隔操縦される機
械に備えられ、遠隔操縦のために必要な所定の個所を撮
影するカメラの向きを制御する遠隔操縦機械のカメラ方
向制御装置に関する。
械に備えられ、遠隔操縦のために必要な所定の個所を撮
影するカメラの向きを制御する遠隔操縦機械のカメラ方
向制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】油圧ショベル、油圧クレーン、ブルドー
ザ等の作業機械は、通常はオペレータが搭乗して作業を
行なうが、災害地、地下等の危険な個所や、高温な環
境、粉塵が発生する環境等劣悪な環境では、オペレータ
は搭乗せず、作業機械は遠隔地点にいるオペレータによ
り無人操縦（遠隔操縦）される。この場合、オペレータ
が作業現場を目視できるときは何等の支障もないが、充
分に又は全く目視できないときは作業現場又は作業機械
に設置されたカメラの映像を見ながら遠隔操縦がなされ
る。従来、このようなカメラの使用方法としていくつか
の方法が提案されている。以下にこれらの方法を列挙す
る。
ザ等の作業機械は、通常はオペレータが搭乗して作業を
行なうが、災害地、地下等の危険な個所や、高温な環
境、粉塵が発生する環境等劣悪な環境では、オペレータ
は搭乗せず、作業機械は遠隔地点にいるオペレータによ
り無人操縦（遠隔操縦）される。この場合、オペレータ
が作業現場を目視できるときは何等の支障もないが、充
分に又は全く目視できないときは作業現場又は作業機械
に設置されたカメラの映像を見ながら遠隔操縦がなされ
る。従来、このようなカメラの使用方法としていくつか
の方法が提案されている。以下にこれらの方法を列挙す
る。
【０００３】（１）作業現場に複数台のカメラを設置
し、各カメラの映像をそれぞれ遠隔地のモニタに表示
し、オペレータはこれら映像を見ながら遠隔操縦を行な
う。 （２）１台のカメラを雲台に取付け、オペレータは遠隔
地から雲台を操作してカメラを必要な個所に向けてその
映像を得る。 （３）例えば特開平６−７８３０８号公報に記載されて
いるように、走行車両に複数台のカメラを設置してお
き、操舵用操作レバーに連動して２台のカメラを切り換
え選択し、それらによる２つの画像を左右の目で見る。 （４）予め定められた所要の個所を１つのカメラで自動
追尾することにより、１つのモニタに常に所要の個所の
画像を表示する。なお、自動追尾技術は、例えば特開平
２−２０５４９４号公報等により知られている。 （５）例えば特開平６−１１０５４８号公報に記載され
ているように、走行車両に１台のカメラを雲台を介して
取付け、操舵量に所定の角度を加算した量だけカメラを
回転させてカメラを進行方向に向ける。
し、各カメラの映像をそれぞれ遠隔地のモニタに表示
し、オペレータはこれら映像を見ながら遠隔操縦を行な
う。 （２）１台のカメラを雲台に取付け、オペレータは遠隔
地から雲台を操作してカメラを必要な個所に向けてその
映像を得る。 （３）例えば特開平６−７８３０８号公報に記載されて
いるように、走行車両に複数台のカメラを設置してお
き、操舵用操作レバーに連動して２台のカメラを切り換
え選択し、それらによる２つの画像を左右の目で見る。 （４）予め定められた所要の個所を１つのカメラで自動
追尾することにより、１つのモニタに常に所要の個所の
画像を表示する。なお、自動追尾技術は、例えば特開平
２−２０５４９４号公報等により知られている。 （５）例えば特開平６−１１０５４８号公報に記載され
ているように、走行車両に１台のカメラを雲台を介して
取付け、操舵量に所定の角度を加算した量だけカメラを
回転させてカメラを進行方向に向ける。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記（１）に記載の方
法は、作業現場の相当広い領域を把握することができる
が、作業機械の多様な作業に対応するには多数のカメラ
が必要であり、それに伴って通信回線、モニタも必要と
なり、コスト増を招き、かつ、複数のモニタをあれこれ
見なければならず、遠隔操縦の操作性が悪化する。上記
（２）に記載の方法は、１台のカメラ、１台のモニタで
あるので、上記（１）のコストの問題は避けることがで
きるが、作業機械の操作レバーとは別に雲台操作用の操
作レバーを操作しなければならないので、遠隔操縦の操
作性は著しく悪化する。上記（３）に記載の方法は、カ
メラの通信回線の数を減少させ、雲台操作用の操作レバ
ーも不要であり、モニタをあれこれ見る必要もなくすこ
とができるが、カメラの数が多く、かつ、カメラを切り
換えたときオペレータが見ている画像が不連続となるの
で、どの個所を見ているのか一時的に判らなくなり、遠
隔操縦の操作性が悪くなる。上記（４）に記載の方法
は、カメラもモニタも１台で済み、雲台の操作も必要が
ない。しかし、作業中に監視する必要がある個所は作業
部のみではなく、例えば旋回時には、安全確保のため、
作業部ではなく旋回方向の先方を見る必要がある。自動
追尾では、このような必要な状況に対応することができ
ない。上記（５）に記載の方法は、旋回の場合に旋回方
向の先方を見ることはできるが、見るべき先方は固定さ
れており、さらに先方を見る必要があってもこれを見る
ことができず、安全確保が充分になされないおそれがあ
る。
法は、作業現場の相当広い領域を把握することができる
が、作業機械の多様な作業に対応するには多数のカメラ
が必要であり、それに伴って通信回線、モニタも必要と
なり、コスト増を招き、かつ、複数のモニタをあれこれ
見なければならず、遠隔操縦の操作性が悪化する。上記
（２）に記載の方法は、１台のカメラ、１台のモニタで
あるので、上記（１）のコストの問題は避けることがで
きるが、作業機械の操作レバーとは別に雲台操作用の操
作レバーを操作しなければならないので、遠隔操縦の操
作性は著しく悪化する。上記（３）に記載の方法は、カ
メラの通信回線の数を減少させ、雲台操作用の操作レバ
ーも不要であり、モニタをあれこれ見る必要もなくすこ
とができるが、カメラの数が多く、かつ、カメラを切り
換えたときオペレータが見ている画像が不連続となるの
で、どの個所を見ているのか一時的に判らなくなり、遠
隔操縦の操作性が悪くなる。上記（４）に記載の方法
は、カメラもモニタも１台で済み、雲台の操作も必要が
ない。しかし、作業中に監視する必要がある個所は作業
部のみではなく、例えば旋回時には、安全確保のため、
作業部ではなく旋回方向の先方を見る必要がある。自動
追尾では、このような必要な状況に対応することができ
ない。上記（５）に記載の方法は、旋回の場合に旋回方
向の先方を見ることはできるが、見るべき先方は固定さ
れており、さらに先方を見る必要があってもこれを見る
ことができず、安全確保が充分になされないおそれがあ
る。
【０００５】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、１台のカメラのみで、かつ、雲台操作用の
操作レバーも使用せずに、旋回時の安全を確実に確保す
ることができる遠隔操縦機械のカメラ方向制御装置を提
供することにある。
題を解決し、１台のカメラのみで、かつ、雲台操作用の
操作レバーも使用せずに、旋回時の安全を確実に確保す
ることができる遠隔操縦機械のカメラ方向制御装置を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、旋回体と、この旋回体に取り付けられた
雲台と、この雲台に装着されたカメラとを備え、遠隔地
点に設置されたモニタで前記カメラから送信された映像
信号を受信し、前記モニタに表示された映像を見ながら
前記旋回体を遠隔操縦する遠隔操縦機械において、前記
旋回体に取り付けられ当該旋回体の回転角速度を検出す
る角速度検出器と、この角速度検出器で検出された角速
度に応じて前記旋回体の旋回方向における前記雲台の角
度又は角速度を制御する制御手段とを設けたことを特徴
とする。
め、本発明は、旋回体と、この旋回体に取り付けられた
雲台と、この雲台に装着されたカメラとを備え、遠隔地
点に設置されたモニタで前記カメラから送信された映像
信号を受信し、前記モニタに表示された映像を見ながら
前記旋回体を遠隔操縦する遠隔操縦機械において、前記
旋回体に取り付けられ当該旋回体の回転角速度を検出す
る角速度検出器と、この角速度検出器で検出された角速
度に応じて前記旋回体の旋回方向における前記雲台の角
度又は角速度を制御する制御手段とを設けたことを特徴
とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る
遠隔操縦油圧ショベルのカメラ方向制御装置のブロック
図である。この図で、１は油圧ショベルであり、下部走
行体１１、上部旋回体１２、ブーム１３、アーム１４、
バケット１５で構成されている。１３Ｓ、１４Ｓ、１５
Ｓはそれぞれブームシリンダ、アームシリンダ、バケッ
トシリンダである。１６はこれら各油圧シリンダの駆動
を個々に制御する各コントロールバルブより成るコント
ロールバルブ群、１７は各コントロールバルブのそれぞ
れに駆動信号を与える各比例弁より成る比例弁群を示
す。１８はブーム１３の回転角度を検出してこれに比例
した電気信号を出力するブーム角検出器である。アーム
の回転角度を検出するアーム角検出器およびバケットの
回転角度を検出するバケット角検出器も設けられている
がそれらの図示は省略する。１９は上部旋回体１２の旋
回角速度を検出する角速度検出器であり、ジャイロを用
いて構成され、検出した角速度ωに比例した電気信号を
出力する。なお、θは検出されたブーム角、アーム角、
バケット角の検出信号を表わす。
に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る
遠隔操縦油圧ショベルのカメラ方向制御装置のブロック
図である。この図で、１は油圧ショベルであり、下部走
行体１１、上部旋回体１２、ブーム１３、アーム１４、
バケット１５で構成されている。１３Ｓ、１４Ｓ、１５
Ｓはそれぞれブームシリンダ、アームシリンダ、バケッ
トシリンダである。１６はこれら各油圧シリンダの駆動
を個々に制御する各コントロールバルブより成るコント
ロールバルブ群、１７は各コントロールバルブのそれぞ
れに駆動信号を与える各比例弁より成る比例弁群を示
す。１８はブーム１３の回転角度を検出してこれに比例
した電気信号を出力するブーム角検出器である。アーム
の回転角度を検出するアーム角検出器およびバケットの
回転角度を検出するバケット角検出器も設けられている
がそれらの図示は省略する。１９は上部旋回体１２の旋
回角速度を検出する角速度検出器であり、ジャイロを用
いて構成され、検出した角速度ωに比例した電気信号を
出力する。なお、θは検出されたブーム角、アーム角、
バケット角の検出信号を表わす。
【０００８】３は油圧ショベル１から離れた遠隔地に設
置された操作レバー群であり、油圧ショベル１の各油圧
シリンダ、下部走行体１１を走行させる走行モータ、上
部旋回体１２を旋回させる旋回モータ等の油圧アクチュ
エータを操作する。４は遠隔地に設置されコンピュータ
により構成される操作側コントローラであり、操作レバ
ー群３の各操作レバーの操作量、操作方向の信号をディ
ジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器４１、所要の演算制御
を行なうＣＰＵ４２、ＣＰＵ４２の処理手順を記憶する
ＲＯＭ４３、演算制御の結果等を記憶するＲＡＭ４４、
および通信インタフェース４５で構成されている。
置された操作レバー群であり、油圧ショベル１の各油圧
シリンダ、下部走行体１１を走行させる走行モータ、上
部旋回体１２を旋回させる旋回モータ等の油圧アクチュ
エータを操作する。４は遠隔地に設置されコンピュータ
により構成される操作側コントローラであり、操作レバ
ー群３の各操作レバーの操作量、操作方向の信号をディ
ジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器４１、所要の演算制御
を行なうＣＰＵ４２、ＣＰＵ４２の処理手順を記憶する
ＲＯＭ４３、演算制御の結果等を記憶するＲＡＭ４４、
および通信インタフェース４５で構成されている。
【０００９】５は油圧ショベル１に搭載されコンピュー
タで構成される車体側コントローラであり、通信インタ
フェース５１、所要の演算制御を行なうＣＰＵ５２、Ｃ
ＰＵ５２の処理手順を記憶するＲＯＭ５３、演算制御の
結果等を記憶するＲＡＭ５４、Ｄ／Ａ変換器５５、５７
およびＡ／Ｄ変換器５６、５８で構成されている。ＲＯ
Ｍ５３には、油圧ショベル１の姿勢をＡ／Ｄ変換器５８
を介して入力した各角度検出器の検出信号θに基づいて
計算するための姿勢計算プログラム、各操作レバーの操
作量と操作方向をこれらに応じた各比例弁の駆動信号に
変換するレバー変換テーブル等が格納されている。変換
された駆動信号はＤ／Ａ変換器５７を介して各比例弁に
出力される。なお、カメラ制御プログラム、雲台駆動プ
ログラム、雲台回転角テーブルについては後述する。
タで構成される車体側コントローラであり、通信インタ
フェース５１、所要の演算制御を行なうＣＰＵ５２、Ｃ
ＰＵ５２の処理手順を記憶するＲＯＭ５３、演算制御の
結果等を記憶するＲＡＭ５４、Ｄ／Ａ変換器５５、５７
およびＡ／Ｄ変換器５６、５８で構成されている。ＲＯ
Ｍ５３には、油圧ショベル１の姿勢をＡ／Ｄ変換器５８
を介して入力した各角度検出器の検出信号θに基づいて
計算するための姿勢計算プログラム、各操作レバーの操
作量と操作方向をこれらに応じた各比例弁の駆動信号に
変換するレバー変換テーブル等が格納されている。変換
された駆動信号はＤ／Ａ変換器５７を介して各比例弁に
出力される。なお、カメラ制御プログラム、雲台駆動プ
ログラム、雲台回転角テーブルについては後述する。
【００１０】６は操作側コントローラ４と車体側コント
ローラ５との間の信号の授受を無線で行なうための無線
機である。８は油圧ショベル１の上部旋回体１２に雲台
８１を介して取り付けられたカメラである。雲台８１は
図示しないが２つのモータおよびこれら各モータの回転
角度を検出する各エンコーダで構成され、一方のモータ
を駆動することによりカメラ８を垂直方向（紙面と平行
な面内）に傾け、他方のモータを駆動することによりカ
メラ８を水平方向（紙面に垂直な面内）に回転させるこ
とができる。９は遠隔地に設けられカメラ８で撮影した
映像を表示するモニタ、１０はカメラ８の映像信号を無
線で送受信する無線機である。
ローラ５との間の信号の授受を無線で行なうための無線
機である。８は油圧ショベル１の上部旋回体１２に雲台
８１を介して取り付けられたカメラである。雲台８１は
図示しないが２つのモータおよびこれら各モータの回転
角度を検出する各エンコーダで構成され、一方のモータ
を駆動することによりカメラ８を垂直方向（紙面と平行
な面内）に傾け、他方のモータを駆動することによりカ
メラ８を水平方向（紙面に垂直な面内）に回転させるこ
とができる。９は遠隔地に設けられカメラ８で撮影した
映像を表示するモニタ、１０はカメラ８の映像信号を無
線で送受信する無線機である。
【００１１】ここで、車体側コントローラ５のＲＯＭ５
３に格納されているカメラ制御プログラムはカメラ８の
姿勢を制御するためのプログラム、雲台制御プログラム
は、雲台８１のエンコーダからの信号をＡ／Ｄ変換器５
６を介して入力し、カメラ制御プログラムに従ったカメ
ラ姿勢となるようにＤ／Ａ変換器５５を介して雲台８１
のモータに駆動信号を与えるためのプログラム、雲台回
転角テーブルは、後述する上部旋回体の角速度と雲台回
転角との関係を格納するテーブルである。
３に格納されているカメラ制御プログラムはカメラ８の
姿勢を制御するためのプログラム、雲台制御プログラム
は、雲台８１のエンコーダからの信号をＡ／Ｄ変換器５
６を介して入力し、カメラ制御プログラムに従ったカメ
ラ姿勢となるようにＤ／Ａ変換器５５を介して雲台８１
のモータに駆動信号を与えるためのプログラム、雲台回
転角テーブルは、後述する上部旋回体の角速度と雲台回
転角との関係を格納するテーブルである。
【００１２】図２は油圧ショベル１の平面図である。こ
の図で、図１に示す部分と同一部分には同一符号を付し
て説明を省略する。Ｆはカメラ８の視野角、Ａは上部旋
回体１２の旋回方向、Ｂ1 は上部旋回体１２が停止して
いるときのカメラ８の方向を示す。カメラ８が方向Ｂ1
を向いているときには、作業部であるバケットがカメラ
８の視野のほぼ中心に位置するようになっている。Ｂ2
は上部旋回体１２の旋回中、口述するように雲台８１が
駆動されたときのカメラ８の方向を示し、ψは方向Ｂ1
と方向Ｂ2 とのなす角を示す。本実施の形態において
は、上部旋回体１２が旋回するとき、カメラ８は旋回角
速度に応じた方向Ｂ2 （旋回方向Ａの先方）に自動的に
向けられる。
の図で、図１に示す部分と同一部分には同一符号を付し
て説明を省略する。Ｆはカメラ８の視野角、Ａは上部旋
回体１２の旋回方向、Ｂ1 は上部旋回体１２が停止して
いるときのカメラ８の方向を示す。カメラ８が方向Ｂ1
を向いているときには、作業部であるバケットがカメラ
８の視野のほぼ中心に位置するようになっている。Ｂ2
は上部旋回体１２の旋回中、口述するように雲台８１が
駆動されたときのカメラ８の方向を示し、ψは方向Ｂ1
と方向Ｂ2 とのなす角を示す。本実施の形態において
は、上部旋回体１２が旋回するとき、カメラ８は旋回角
速度に応じた方向Ｂ2 （旋回方向Ａの先方）に自動的に
向けられる。
【００１３】次に、本実施の形態の動作を、図３、図
４、および図５を参照して説明する。図３は上部旋回体
角速度と雲台回転角の関係を示す図であり、横軸に上部
旋回体角速度、縦軸に雲台回転角がとってある。図示の
ように、本実施の形態では、上部旋回体１２の角速度が
ω0 〜−ω0 の範囲は不感帯とされ、この範囲では雲台
８１は回転しない。又、角速度がω1 （−ω1 ）を超え
る値であると、雲台回転角は角度ψ1 （−ψ1 ）一定と
される。そして、角速度がω0 （−ω0 ）〜ω1（−ω1
）の範囲では雲台回転角は角速度に比例して増減す
る。このような上部旋回体角速度と雲台回転角の関係
は、車体側コントローラ５のＲＯＭ５３の雲台回転角テ
ーブルに格納されている。
４、および図５を参照して説明する。図３は上部旋回体
角速度と雲台回転角の関係を示す図であり、横軸に上部
旋回体角速度、縦軸に雲台回転角がとってある。図示の
ように、本実施の形態では、上部旋回体１２の角速度が
ω0 〜−ω0 の範囲は不感帯とされ、この範囲では雲台
８１は回転しない。又、角速度がω1 （−ω1 ）を超え
る値であると、雲台回転角は角度ψ1 （−ψ1 ）一定と
される。そして、角速度がω0 （−ω0 ）〜ω1（−ω1
）の範囲では雲台回転角は角速度に比例して増減す
る。このような上部旋回体角速度と雲台回転角の関係
は、車体側コントローラ５のＲＯＭ５３の雲台回転角テ
ーブルに格納されている。
【００１４】上記図３に示す上部旋回体角速度と雲台回
転角の関係を実際の上部旋回体１２の駆動に関連させて
さらに図４により説明する。図４の（ａ）は上部旋回体
角速度の変化を示す図、図４の（ｂ）は雲台回転角の変
化を示す図、図４の（ｃ）はモニタ９の表示画面を示す
図である。上部旋回体１２が旋回を開始し、その角速度
が、図４の（ａ）に示すようにω0 未満の間では、図４
の（ｂ）に示すように雲台回転角ψは０であり、図４の
（ｃ）に示すように、バケット１５の映像１５Ｅはモニ
タ９の中心位置Ｃに表示されている。このように、上部
旋回体１２の角速度が小さい間はカメラ８を停止させて
おくことにより、微操作時にカメラの視野が細かく動い
て（モニタ９の表示画像が細かく動いて）オペレータの
目障りになるのを防止し、かつ、微動作による雲台８１
の無駄な回転をなくすことができる。
転角の関係を実際の上部旋回体１２の駆動に関連させて
さらに図４により説明する。図４の（ａ）は上部旋回体
角速度の変化を示す図、図４の（ｂ）は雲台回転角の変
化を示す図、図４の（ｃ）はモニタ９の表示画面を示す
図である。上部旋回体１２が旋回を開始し、その角速度
が、図４の（ａ）に示すようにω0 未満の間では、図４
の（ｂ）に示すように雲台回転角ψは０であり、図４の
（ｃ）に示すように、バケット１５の映像１５Ｅはモニ
タ９の中心位置Ｃに表示されている。このように、上部
旋回体１２の角速度が小さい間はカメラ８を停止させて
おくことにより、微操作時にカメラの視野が細かく動い
て（モニタ９の表示画像が細かく動いて）オペレータの
目障りになるのを防止し、かつ、微動作による雲台８１
の無駄な回転をなくすことができる。
【００１５】時刻ｔ1 に至って上部旋回体１２の角速度
がω0 に達すると、雲台８１は回転し、上部旋回体１２
の角速度が大きくなるに従って雲台回転角ψも増大して
ゆく。これにより、カメラ８は上部旋回体１２の旋回速
度に比例した分だけ旋回方向のより先方に向けられ、オ
ペレータは旋回方向の安全を余裕をもって確認すること
ができ、障害物が存在する場合でも、これを逸早く発見
することができ、直ちに旋回停止の処置を採ることがで
きる。
がω0 に達すると、雲台８１は回転し、上部旋回体１２
の角速度が大きくなるに従って雲台回転角ψも増大して
ゆく。これにより、カメラ８は上部旋回体１２の旋回速
度に比例した分だけ旋回方向のより先方に向けられ、オ
ペレータは旋回方向の安全を余裕をもって確認すること
ができ、障害物が存在する場合でも、これを逸早く発見
することができ、直ちに旋回停止の処置を採ることがで
きる。
【００１６】時刻ｔ2 に至って角速度がω1 に達すると
雲台回転角は最大値ψ1 となり、それ以後、図４の
（ａ）に示すように上部旋回体１２の角速度がω1 を超
えても雲台回転角は最大値ψ1 のままである。この状態
は、図２に示すようにカメラ８が旋回方向先方を向いて
いる状態であるので、図４の（ｃ）に示すように、モニ
タ９における表示画像はバケット１５の映像１５Ｅがモ
ニタ９の画面の左端に位置することとなる。換言する
と、雲台回転角ψ1 は、バケット１５の映像１５Ｅがモ
ニタ９の端部に位置する角度に選定される。これによ
り、旋回中にバケット映像１５Ｅがモニタから消えるこ
とはなく、オペレータはバケット１５との関連において
確実に旋回先方の状態を把握することができる。
雲台回転角は最大値ψ1 となり、それ以後、図４の
（ａ）に示すように上部旋回体１２の角速度がω1 を超
えても雲台回転角は最大値ψ1 のままである。この状態
は、図２に示すようにカメラ８が旋回方向先方を向いて
いる状態であるので、図４の（ｃ）に示すように、モニ
タ９における表示画像はバケット１５の映像１５Ｅがモ
ニタ９の画面の左端に位置することとなる。換言する
と、雲台回転角ψ1 は、バケット１５の映像１５Ｅがモ
ニタ９の端部に位置する角度に選定される。これによ
り、旋回中にバケット映像１５Ｅがモニタから消えるこ
とはなく、オペレータはバケット１５との関連において
確実に旋回先方の状態を把握することができる。
【００１７】時刻ｔ3 に至って上部旋回体１２の角速度
がω1 以下に低下すると、雲台回転角ψも図４の（ｂ）
に示すように当該角速度に比例して変化してゆき、時刻
ｔ3に至って上部旋回体１２の角速度がω1 未満になる
と雲台回転角は０となり、モニタ９におけるバケット映
像１５Ｅは、図４の（ｃ）に示すように中心位置Ｃに戻
る。
がω1 以下に低下すると、雲台回転角ψも図４の（ｂ）
に示すように当該角速度に比例して変化してゆき、時刻
ｔ3に至って上部旋回体１２の角速度がω1 未満になる
と雲台回転角は０となり、モニタ９におけるバケット映
像１５Ｅは、図４の（ｃ）に示すように中心位置Ｃに戻
る。
【００１８】次に、上記の動作を行なうための車体側コ
ントローラ５の処理を、図５に示すフローチャートを参
照して説明する。まず、ＣＰＵ５２は角速度検出器１９
の検出信号（旋回角速度）ωをＡ／Ｄ変換器５８を介し
て取り込み（図５に示す手順Ｓ1 ）、取り込んだ旋回角
速度ωが前回取り込んだ旋回角速度と同じか否か判断す
る（手順Ｓ2 ）。同じであると判断した場合には処理を
手順Ｓ1 へ戻し、異なると判断した場合には、そのとき
取り込んだ旋回角速度に対応する雲台回転角ψをＲＯＭ
５３の雲台回転角テーブルから読みだし（手順Ｓ3 ）、
雲台８１のモータにＤ／Ａ変換器５５を介して駆動指令
を出力し（手順Ｓ4 ）、その回転の結果であるエンコー
ダの値をＡ／Ｄ変換器５６を介して取り込み（手順Ｓ
5 ）、エンコーダの値がさきに読みだした雲台回転角ψ
に達したか否かを判断し（手順Ｓ6）、達していなけれ
ば手順Ｓ4 〜手順Ｓ6 の処理を繰り返す。この処理によ
り、雲台回転角が読みだした角度ψに達すると、ＣＰＵ
５２は雲台８１のモータを停止させ（手順Ｓ7 ）、処理
を手順Ｓ1 に戻し、再び同様の処理を繰り返す。
ントローラ５の処理を、図５に示すフローチャートを参
照して説明する。まず、ＣＰＵ５２は角速度検出器１９
の検出信号（旋回角速度）ωをＡ／Ｄ変換器５８を介し
て取り込み（図５に示す手順Ｓ1 ）、取り込んだ旋回角
速度ωが前回取り込んだ旋回角速度と同じか否か判断す
る（手順Ｓ2 ）。同じであると判断した場合には処理を
手順Ｓ1 へ戻し、異なると判断した場合には、そのとき
取り込んだ旋回角速度に対応する雲台回転角ψをＲＯＭ
５３の雲台回転角テーブルから読みだし（手順Ｓ3 ）、
雲台８１のモータにＤ／Ａ変換器５５を介して駆動指令
を出力し（手順Ｓ4 ）、その回転の結果であるエンコー
ダの値をＡ／Ｄ変換器５６を介して取り込み（手順Ｓ
5 ）、エンコーダの値がさきに読みだした雲台回転角ψ
に達したか否かを判断し（手順Ｓ6）、達していなけれ
ば手順Ｓ4 〜手順Ｓ6 の処理を繰り返す。この処理によ
り、雲台回転角が読みだした角度ψに達すると、ＣＰＵ
５２は雲台８１のモータを停止させ（手順Ｓ7 ）、処理
を手順Ｓ1 に戻し、再び同様の処理を繰り返す。
【００１９】上部旋回体１２の速度が上昇してゆき、旋
回角速度がω1 を超えると、さきに述べたように、手順
Ｓ3 において読みだされる雲台回転角はψ1 一定とな
り、雲台８１が当該角度ψ1 に達すると雲台８１は停止
され、その状態が維持される。上部旋回体１２が減速し
てゆき、旋回角速度がω1 以下になると手順Ｓ3 におい
て読みだされる雲台回転角は旋回角速度に応じた値とな
り、旋回角速度がω0 まで減速されると手順Ｓ3 におい
て読みだされる雲台回転角は０となり、雲台８１は初期
の位置に戻り、この状態で手順Ｓ1 、Ｓ2 の処理が繰り
返される。なお、旋回角速度が一定である期間は雲台回
転角の変更はないので、手順Ｓ5 以下の処理は不要とな
り、手順Ｓ1 、Ｓ2 の処理が繰り返されることとなる。
回角速度がω1 を超えると、さきに述べたように、手順
Ｓ3 において読みだされる雲台回転角はψ1 一定とな
り、雲台８１が当該角度ψ1 に達すると雲台８１は停止
され、その状態が維持される。上部旋回体１２が減速し
てゆき、旋回角速度がω1 以下になると手順Ｓ3 におい
て読みだされる雲台回転角は旋回角速度に応じた値とな
り、旋回角速度がω0 まで減速されると手順Ｓ3 におい
て読みだされる雲台回転角は０となり、雲台８１は初期
の位置に戻り、この状態で手順Ｓ1 、Ｓ2 の処理が繰り
返される。なお、旋回角速度が一定である期間は雲台回
転角の変更はないので、手順Ｓ5 以下の処理は不要とな
り、手順Ｓ1 、Ｓ2 の処理が繰り返されることとなる。
【００２０】このように、本実施の形態では、上部旋回
体１２の旋回角速度に応じて旋回方向先方に対する雲台
回転角を定めるようにしたので、旋回角速度が大きけれ
ばカメラ８はより先方に向けられ、逸早く旋回方向先方
に存在する障害物を発見することができ、確実に衝突事
故を避けることができ、安全を確保することができる。
又、旋回角速度がω0 未満である場合、雲台８１を停止
させておくようにしたので、微操作時にカメラの視野が
細かく動いてオペレータの目障りになるのを防止し、操
作を容易にするとともに、微動作による雲台８１の無駄
な回転を防止することができる。さらに、旋回角速度が
ω1 を超えたとき雲台回転角を一定の値ψ1 に保持する
ようにしたので、旋回中にバケット映像１５Ｅがモニタ
から消えることはなく、オペレータはバケット１５との
関連において確実に旋回先方の状態を把握することがで
きる。
体１２の旋回角速度に応じて旋回方向先方に対する雲台
回転角を定めるようにしたので、旋回角速度が大きけれ
ばカメラ８はより先方に向けられ、逸早く旋回方向先方
に存在する障害物を発見することができ、確実に衝突事
故を避けることができ、安全を確保することができる。
又、旋回角速度がω0 未満である場合、雲台８１を停止
させておくようにしたので、微操作時にカメラの視野が
細かく動いてオペレータの目障りになるのを防止し、操
作を容易にするとともに、微動作による雲台８１の無駄
な回転を防止することができる。さらに、旋回角速度が
ω1 を超えたとき雲台回転角を一定の値ψ1 に保持する
ようにしたので、旋回中にバケット映像１５Ｅがモニタ
から消えることはなく、オペレータはバケット１５との
関連において確実に旋回先方の状態を把握することがで
きる。
【００２１】なお、上記実施の形態の説明では、旋回角
速度に対して雲台回転角を定めるようにしたが、これに
限ることはなく、旋回角速度に対して雲台角速度を定め
ることもできる。この場合の上部旋回体の旋回角速度と
雲台角速度との関係を図６に示す。この図で、横軸に旋
回角速度、縦軸に雲台角速度がとってある。図から明ら
かなように、上記実施の形態と同様、小さい旋回角速度
に対しては雲台角速度に不感帯が設定され、大きな旋回
角速度に対しては雲台角速度に上限値が設定されてい
る。旋回角速度と雲台角速度との上記関係は上記実施の
形態における場合と同様、ＲＯＭに格納される。
速度に対して雲台回転角を定めるようにしたが、これに
限ることはなく、旋回角速度に対して雲台角速度を定め
ることもできる。この場合の上部旋回体の旋回角速度と
雲台角速度との関係を図６に示す。この図で、横軸に旋
回角速度、縦軸に雲台角速度がとってある。図から明ら
かなように、上記実施の形態と同様、小さい旋回角速度
に対しては雲台角速度に不感帯が設定され、大きな旋回
角速度に対しては雲台角速度に上限値が設定されてい
る。旋回角速度と雲台角速度との上記関係は上記実施の
形態における場合と同様、ＲＯＭに格納される。
【００２２】なお又、上記実施の形態の説明では、旋回
角速度と雲台回転角（雲台角速度）との関係が図３（図
６）に示す関係にある例について説明したが、これに限
ることはなく、他の適宜な関係に設定することができ、
又は設定した関係を変更することができる。又、メモリ
としてＲＡＭ又はＥＥＰＲＯＭを用いてもよい。
角速度と雲台回転角（雲台角速度）との関係が図３（図
６）に示す関係にある例について説明したが、これに限
ることはなく、他の適宜な関係に設定することができ、
又は設定した関係を変更することができる。又、メモリ
としてＲＡＭ又はＥＥＰＲＯＭを用いてもよい。
【００２３】さらに、上記実施の形態の説明では、油圧
ショベルの上部旋回体を例示して説明したが、他の作業
機械にも適用できるのは明らかであり、かつ、さきに述
べた特開平６−１１０５４８号公報に記載のような遠隔
操縦される車両にも適用することができる。このよう
に、車両に適用する場合には、車体（旋回体）に角速度
検出器を取付ければよい。車両を曲折させる場合、車両
の速度に応じて車体の旋回角速度も変化するので、車両
の速度が早いとき、これに応じて曲折方向のより先方を
見ることができ、安全を確保することができ、さらに、
低速および高速の場合も上記実施の形態と同じ効果を奏
する。
ショベルの上部旋回体を例示して説明したが、他の作業
機械にも適用できるのは明らかであり、かつ、さきに述
べた特開平６−１１０５４８号公報に記載のような遠隔
操縦される車両にも適用することができる。このよう
に、車両に適用する場合には、車体（旋回体）に角速度
検出器を取付ければよい。車両を曲折させる場合、車両
の速度に応じて車体の旋回角速度も変化するので、車両
の速度が早いとき、これに応じて曲折方向のより先方を
見ることができ、安全を確保することができ、さらに、
低速および高速の場合も上記実施の形態と同じ効果を奏
する。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、旋回体
に取り付けられた角速度検出器の検出値に応じて旋回方
向の雲台の角度又は角速度を制御するようにしたので、
旋回角速度が大きければより早く旋回方向先方に存在す
る障害物を発見することができ、確実に衝突事故を避け
ることができ、安全を確保することができる。
に取り付けられた角速度検出器の検出値に応じて旋回方
向の雲台の角度又は角速度を制御するようにしたので、
旋回角速度が大きければより早く旋回方向先方に存在す
る障害物を発見することができ、確実に衝突事故を避け
ることができ、安全を確保することができる。
【００２５】又、旋回角速度が小さいとき雲台を停止さ
せておくようにすれば、微操作時にカメラの視野が細か
く動いてオペレータの目障りになるのを防止し、操作を
容易にするとともに、微動作による雲台の無駄な回転を
なくすことができる。
せておくようにすれば、微操作時にカメラの視野が細か
く動いてオペレータの目障りになるのを防止し、操作を
容易にするとともに、微動作による雲台の無駄な回転を
なくすことができる。
【００２６】さらに、旋回角速度が所定値を超えたとき
雲台回転角を一定値に保持するようにすれば、旋回中に
遠隔操縦の対象物の映像がモニタから消えることはな
く、オペレータは当該対象物との関連において確実に旋
回先方の状態を把握することができる。
雲台回転角を一定値に保持するようにすれば、旋回中に
遠隔操縦の対象物の映像がモニタから消えることはな
く、オペレータは当該対象物との関連において確実に旋
回先方の状態を把握することができる。
【図１】本発明の実施の形態に係る遠隔操縦油圧ショベ
ルのカメラ方向制御装置のブロック図である。
ルのカメラ方向制御装置のブロック図である。
【図２】油圧ショベルの平面図である。
【図３】上部旋回体角速度と雲台回転角の関係を示す図
である。
である。
【図４】上部旋回体角速度と雲台回転角の関係を実際の
上部旋回体の駆動に関連させて説明する図である。
上部旋回体の駆動に関連させて説明する図である。
【図５】図１に示す装置の動作を説明するフローチャー
トである。
トである。
【図６】上部旋回体角速度と雲台角速度の関係を示す図
である。
である。
１ 油圧ショベル ４ 操作側コントローラ ５ 車体側コントローラ ８ カメラ ９ モニタ １２ 上部旋回体 １９ 角速度検出器 ８１ 雲台
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 誠二 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内
Claims (5)
- 【請求項１】 旋回体と、この旋回体に取り付けられた
雲台と、この雲台に装着されたカメラとを備え、遠隔地
点に設置されたモニタで前記カメラから送信された映像
信号を受信し、前記モニタに表示された映像を見ながら
前記旋回体を遠隔操縦する遠隔操縦機械において、前記
旋回体に取り付けられ当該旋回体の回転角速度を検出す
る角速度検出器と、この角速度検出器で検出された角速
度に応じて前記旋回体の旋回方向における前記雲台の角
度又は角速度を制御する制御手段とを設けたことを特徴
とする遠隔操縦機械のカメラ方向制御装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記旋回体は、作業
機械の旋回体であることを特徴とする遠隔操縦機械のカ
メラ方向制御装置。 - 【請求項３】 請求項１において、前記旋回体は、走行
車両の車体であることを特徴とする遠隔操縦機械のカメ
ラ方向制御装置。 - 【請求項４】 請求項１において、前記制御手段は、前
記角速度検出器で検出された角速度の絶対値が所定の値
未満のとき前記雲台を停止状態にしておくことを特徴と
する遠隔操縦機械のカメラ方向制御装置。 - 【請求項５】 請求項１において、前記制御手段は、前
記角速度検出器で検出された角速度の絶対値が所定の値
以上であるとき前記雲台を一定の角度に保持し、又は一
定の角速度で駆動することを特徴とする遠隔操縦機械の
カメラ方向制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8008447A JPH09193078A (ja) | 1996-01-22 | 1996-01-22 | 遠隔操縦機械のカメラ方向制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8008447A JPH09193078A (ja) | 1996-01-22 | 1996-01-22 | 遠隔操縦機械のカメラ方向制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09193078A true JPH09193078A (ja) | 1997-07-29 |
Family
ID=11693388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8008447A Pending JPH09193078A (ja) | 1996-01-22 | 1996-01-22 | 遠隔操縦機械のカメラ方向制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09193078A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6841780B2 (en) | 2001-01-19 | 2005-01-11 | Honeywell International Inc. | Method and apparatus for detecting objects |
| US7184585B2 (en) | 2000-11-17 | 2007-02-27 | Honeywell International Inc. | Object detection |
| US7200246B2 (en) | 2000-11-17 | 2007-04-03 | Honeywell International Inc. | Object detection |
| JP2008018529A (ja) * | 2007-08-30 | 2008-01-31 | Advanced Telecommunication Research Institute International | コミュニケーションロボット |
| JP2008179986A (ja) * | 2007-01-24 | 2008-08-07 | Komatsu Ltd | 後方監視カメラ付き車両 |
| WO2011087476A1 (en) * | 2010-01-12 | 2011-07-21 | Topcon Positioning Systems, Inc. | System and method for orienting an implement on a work or agricultural vehicle |
| KR101480166B1 (ko) * | 2012-12-27 | 2015-01-08 | 태하메카트로닉스 (주) | 카메라 모듈 |
-
1996
- 1996-01-22 JP JP8008447A patent/JPH09193078A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7184585B2 (en) | 2000-11-17 | 2007-02-27 | Honeywell International Inc. | Object detection |
| US7200246B2 (en) | 2000-11-17 | 2007-04-03 | Honeywell International Inc. | Object detection |
| US6841780B2 (en) | 2001-01-19 | 2005-01-11 | Honeywell International Inc. | Method and apparatus for detecting objects |
| JP2008179986A (ja) * | 2007-01-24 | 2008-08-07 | Komatsu Ltd | 後方監視カメラ付き車両 |
| JP2008018529A (ja) * | 2007-08-30 | 2008-01-31 | Advanced Telecommunication Research Institute International | コミュニケーションロボット |
| WO2011087476A1 (en) * | 2010-01-12 | 2011-07-21 | Topcon Positioning Systems, Inc. | System and method for orienting an implement on a work or agricultural vehicle |
| US9139977B2 (en) | 2010-01-12 | 2015-09-22 | Topcon Positioning Systems, Inc. | System and method for orienting an implement on a vehicle |
| KR101480166B1 (ko) * | 2012-12-27 | 2015-01-08 | 태하메카트로닉스 (주) | 카메라 모듈 |
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