特開 2024-143477 異機種の建設機械の運転操作を行う遠隔操作装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024143477

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】異機種の建設機械の運転操作を行う遠隔操作装置

(51)【国際特許分類】

   H04Q 9/00 20060101AFI20241003BHJP

   E02F 9/20 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

H04Q9/00 331Z

H04Q9/00 301B

E02F9/20 N

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023056186

(22)【出願日】2023-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000166432

【氏名又は名称】戸田建設株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】391015236

【氏名又は名称】大裕株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087538

【弁理士】

【氏名又は名称】鳥居 和久

(74)【代理人】

【識別番号】100085213

【弁理士】

【氏名又は名称】鳥居 洋

(72)【発明者】

【氏名】戸田 一生

(72)【発明者】

【氏名】今村 新吾

(72)【発明者】

【氏名】片山 雄介

(72)【発明者】

【氏名】笠原 伸正

【テーマコード（参考）】

2D003

5K048

【Ｆターム（参考）】

2D003AA01

2D003BA04

2D003CA02

2D003DA04

2D003DB08

2D003DC07

5K048AA02

5K048BA25

5K048DA02

5K048DB01

5K048DC01

5K048EB02

5K048EB12

5K048GC06

5K048HA01

5K048HA02

(57)【要約】      （修正有）

【課題】特定のデータ記憶フォーマットの情報が得られない異機種の建設機械を共用の遠隔操作装置で操作可能とする。
【解決手段】遠隔操作室１０は、共用の操作部１４と、操作部１４からの指令信号により建設機械３０の制御信号を生成する操作制御部１１と、操作制御部１３からの制御信号をそれぞれの建設機械に対応する制御フォーマットの建設機械用制御信号に変換するデータ変換部１３と、データ変換部１３からの建設機械用制御信号を建設機械３０に送信すると共に、建設機械３０からの各種状態を示す状態信号を受信する送受信部１２と、を備える。データ変換部１３は、送受信部１２を介して建設機械３０からの各種状態信号を受け取り、受け取った各種状態信号に基づいて建設機械３０の各種動作を学習し、学習の結果を用いて操作部１４の制御信号を建設機械３０に対応した建設機械用制御信号に変換する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

建設機械と遠隔装置との間で制御信号を含む情報データを送受信し、異なる制御フォーマットを備える異機種の建設機械を運転操作する遠隔操作装置であって、
共用の操作部と、前記操作部からの指令信号により建設機械の制御信号を生成する操作制御部と、前記操作制御部からの制御信号をそれぞれの建設機械に対応する制御フォーマットの建設機械用制御信号に変換するデータ変換部と、前記データ変換部からの建設機械用制御信号を前記建設機械に送信すると共に、前記建設機械からの各種状態を示す状態信号を受信する送受信部とを備え、
前記データ変換部は、前記送受信部から建設機械の各種状態信号を受け取り、受け取った各種状態信号に基づいて前記建設機械の各種動作を学習し、学習結果を用いて前記操作部の前記制御信号と前記建設機械の建設機械用制御信号の対応関係を算出し、算出した対応関係に基づき前記操作部の前記制御信号を前記建設機械用制御信号に変換する、
異機種の建設機械の運転操作を行う遠隔操作装置。

【請求項2】

前記データ変換部は、前記各種状態信号に基づいて前記建設機械の各種動作を機械学習し、機械学習の結果を用いて前記操作部からの前記建設機械の制御信号を建設機械に対応した制御フォーマットに変換する変換テーブルを作成し、作成した前記変換テーブルに基づいて、前記操作制御部から前記制御信号をそれぞれの建設機械に対応した前記建設機械用制御信号に変換する、
請求項１に記載の異機種の建設機械の運転操作を行う遠隔操作装置。

【請求項3】

前記建設機械は、ＳＬＡＭを用いた自動運転のための地図情報を得るためにトンネル坑内を移動して作業を行い、この作業に基づく各種動作の状態信号を前記データ変換部に与える、
請求項１または２に記載の異機種の建設機械の運転操作を行う遠隔操作装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、メーカ、機種などが異なる建設機械を操作可能にする共用の遠隔操作装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、車両の自動運転技術の開発が盛んである。建設業界においても自動運転技術が注目されている。種々のメーカで自動運転や遠隔操作が可能な建設機械が開発されている。

【0003】

建設機械の機種が異なれば同じメーカでも操作系が異なる。また、メーカが異なれば、同じ機種の建設機械でも操作系が異なる。このため、機種、メーカの操作系に対応し、それぞれの建設機械を制御するために、建設機械の各機器等に関する制御項目とその操作信号を割り付けた独自の制御フォーマットに基づいて制御指令を与える構成が取られている。複数のメーカや複数の機種の建設機械が存在する建設現場においては、遠隔操作を行うためにはそれぞれの機種、メーカに対応した制御フォーマットに基づいた制御指令を与える遠隔操作用の無線操縦装置が必要となる。

【0004】

そこで、異なる制御フォーマットをそれぞれ備えた複数の建設機械を共用の送受信機を使って遠隔操作を行う遠隔操作装置が提案されている（特許文献１参照）。この特許文献１の遠隔操作装置は、共用の指令器、受信器及びデータ変換器を備える。共用の指令器から、操縦指令信号、操作指令信号などの所要のデータ信号を、予め設定された基準データ記憶フォーマットに基づき送信し、そのデータ信号を共用の受信器を介して共用のデータ変換器に送り、同データ変換器では前記基準データ記憶フォーマットに基づくデータ信号を、特定の建設機械に設定された特定のデータ記憶フォーマットに基づくデータに変換する。変換した信号を建設機械の制御装置に送信して、異なる機種の建設機械を共用の遠隔操作装置により操作する。

【0005】

また、建設機械は油圧機器を用いて種々の動作を行っている。油圧機器は、油圧ポンプから供給される油をコントロールバルブにより制御し、油圧モータや油圧シリンダー等が駆動される。油圧モータや油圧シリンダーの動作はセンサにより検出され、センサの検出出力によりコントロールバルブが制御される。

【0006】

建設機械は、経年変化による所望の動作が得られないことがある。例えば、上記したセンサは、経年変化により変位量が変化し、測定誤差が生じる。この測定誤差により、所望の油圧動作が得られない場合が生じる。このため、経年変化に対応して、制御信号等を書き換えるなどの整備等が必要になる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００１－２６８６５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上記した特許文献１においては、データ変換器が特定の建設機械に設定された特定のデータ記憶フォーマットに基づくデータに変換するため、建設機械に設定された特定のデータ記憶フォーマットの情報を予め入手する必要がある。換言すれば、特定のデータ記憶フォーマットの情報を得られない建設機械においては、建設機械を操作するためのデータ変換を行うことができず、共用の遠隔操作装置を使用することはできない。

【0009】

また、建設機械に設定された特定のデータ記憶フォーマットの情報を予め入手している場合においても経年変化による制御信号を書き換えることはできず、正確な遠隔操作ができない虞がある。

【0010】

本発明者は、特定のデータ記憶フォーマットの情報が得られない建設機械においても共用の遠隔操作装置を使用することができると共に、経年変化にも対応することができる異機種の建設機械の運転操作を行う遠隔操作装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明者等は、特定のデータ記憶フォーマットの情報が得られない建設機械においても共用の遠隔操作装置を使用する装置を検討した。本発明者等は、鋭意検討の結果、以下のような構成に想到した。

【0012】

本発明の一実施形態に係る異機種の建設機械の運転操作を行う遠隔操作装置は、共用の操作部と、前記操作部からの指令信号により建設機械の制御信号を生成する操作制御部と、前記操作制御部からの制御信号をそれぞれの建設機械に対応する制御フォーマットの建設機械用制御信号に変換するデータ変換部と、前記データ変換部からの建設機械用制御信号を前記建設機械に送信すると共に、前記建設機械からの各種状態を示す状態信号を受信する送受信部とを備える。前記データ変換部は、前記送受信部を介して前記建設機械からの各種状態信号を受け取り、受け取った各種状態信号に基づいて前記建設機械の各種動作を学習し、学習の結果を用いて前記操作部の制御信号を建設機械に対応した前記建設機械用制御信号に変換し、前記送受信部から前記建設機械に前記建設機械用制御信号を送信し、前記建設機械を遠隔操作する。

【0013】

本発明の一実施形態に係る異機種の建設機械の運転操作を行う遠隔操作装置は、建設機械を動作させる。そして、各動作に対応する各種状態信号をデータ変換部が受け取り、受け取った各種状態信号に基づいて建設機械の各種動作を学習し、学習の結果を用いて前記操作部からの建設機械の制御信号を建設機械に対応した前記建設機械用制御信号に変換する。これにより、予め建設機械に対応した制御フォーマットなどを入手できない場合においても、共用の操作部からの制御信号を建設機械に対応した建設機械用制御信号に変換して送信し、建設機械の遠隔操作を行うことができる。さらに、建設機械を動作させた状態信号を得ることができるので、経年変化等があってもこれから運転させる建設機械の状態に応じた制御信号を生成することができる。この結果、建設機械の経年変化に対応した制御が行える。

【0014】

また、本発明の一実施形態に係る異機種の建設機械の運転操作を行う遠隔操作装置の前記データ変換部は、前記各種状態信号に基づいて建設機械の各種動作を学習し、学習の結果を用いて前記操作部からの建設機械の制御信号を建設機械に対応した制御フォーマットに変換する変換テーブルを作成し、作成した変換テーブルに基づいて、前記操作制御部から前記制御信号をそれぞれの建設機械に対応した前記建設機械用制御信号に変換するように構成できる。

【0015】

上記の構成によれば、予め学習の結果を用いて前記操作部からの建設機械の制御信号を建設機械に対応した制御フォーマットに変換する変換テーブルを作成する。これにより、変換テーブルに基づき、建設機械用制御信号に変換して建設機械に送信することができるので、データ変換が容易に行える。

【0016】

また、前記建設機械は、ＳＬＡＭを用いた自動運転のための地図情報を得るためにトンネル坑内を移動して作業を行い、この作業に基づく各種動作の状態信号を前記データ変換部に与えるように構成することができる。

【0017】

上記のように、トンネル坑内の移動と作業の状態をデータ変換部に与えることにより、トンネル坑内の作業に対応した建設機械用制御信号を得ることができる。

【0018】

以下の説明では、本発明の完全な理解を提供するために多数の具体的な例を述べる。しかしながら、当業者は、これらの具体的な例がなくても本発明を実施できることが明らかである。

【0019】

よって、以下の開示は、本発明の例示として考慮されるべきであり、本発明を以下の図面または説明によって示される特定の実施形態に限定することを意図するものではない。

【発明の効果】

【0020】

本発明の一実施形態によれば、予め建設機械に対応した制御フォーマットなどを入手できない場合においても、共用の操作装置からの制御信号を建設機械に対応した建設機械用制御信号に変換して送信し、建設機械の遠隔操作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、本発明の実施形態にかかる異機種の建設機械の運転操作を行う遠隔操作装置の構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、本発明の実施形態にかかる建設機械の構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、本発明の実施形態に係るデータ変換部の構成を示すブロック図である。

【図4】図４は、ＳＬＡＭ技術を用いてずりを搬出する状態を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

次に、本発明の実施形態に係る異機種の建設機械の運転操作を行う遠隔操作装置に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る異機種の建設機械の運転操作を行う遠隔操作装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。

【0023】

図１に示されている本発明の実施形態にかかる異機種の建設機械の運転操作を行う遠隔操作装置は、遠隔操作室１０と、遠隔操作対象となる複数の建設機械３０と、遠隔操作室１０と複数の建設機械３０とを接続する無線通信ネットワーク２０と、を有する。

【0024】

無線通信ネットワーク２０は、高速無線通信ＬＡＮで構成され、遠隔操作室１０と複数の建設機械３０との間を接続する。遠隔操作室１０と複数の建設機械３０は、無線通信ネットワーク２０を介してデータの送受信が行われる。図１に示す実施形態に示す遠隔操作対象の建設機械３０は、バックホウ３０ａ、ホイールローダ３０ｂである。建設機械３０は、バックホウ３０ａ、ホイールローダ３０ｂに限らず、他の建設機械、例えば、油圧ショベル、ミニ油圧ショベル、ロードローラ、ブルドーザ、ダンプトラック、スキッドステアローダ、土工用振動ローダ、履帯式ローダ、コンパクタ、モータグレーダー、クレーン車なども遠隔操作対象にできる。

【0025】

図１に示す実施形態においては、バックホウ３０ａ、ホイールローダ３０ｂが無線通信ネットワーク２０を介して遠隔操作室１０と接続されている。バックホウ３０ａ、ホイールローダ３０ｂは、遠隔操作室１０からの操作により、操作機器など各種機器の動作が行われる。さらに、この実施形態のバックホウ３０ａ、ホイールローダ３０ｂは、自動制御により所定の動作の自動運転が可能であり、遠隔操作室１０から自動制御コマンドを送信することにより、自動運転制御動作に移行する。自動運転は、例えば、所定の動作を繰り返して行うなど、予め、動作手順などのプログラムをメモリに格納し、メモリからプログラムを読み出し、建設機械３０（バックホウ３０ａ、ホイールローダ３０ｂ）の車両制御部３００が所定の動作を行うように建設機械３０（バックホウ３０ａ、ホイールローダ３０ｂ）の各機器を制御する。

【0026】

図１及び図２に従い、本発明の実施形態にかかる建設機械３０の構成を説明する。建設機械３０は、この実施形態においては、バックホウ３０ａ、ホイールローダ３０ｂである。遠隔操作により、それぞれの建設機械３０の操作が行われる。建設機械３０の種類に応じて動作は異なるが、操作機器３０１の動作により、それぞれの建設機械３０の動作が行われる。例えば、バックホウ３０ａであれば、遠隔操作により操作機器３０１の動作が制御され、クローラの動作、旋回体の旋回動作、ブームなどの動作が行われる。ホイールローダ３０ｂも同様に遠隔操作により操作機器３０１の動作が制御され、各建設機械特有の動作が行われる。

【0027】

この実施形態においては、バックホウ３０ａ、ホイールローダ３０ｂも遠隔操作における制御構成は、基本的には同じである。これらのバックホウ３０ａ、ホイールローダ３０ｂを含めた建設機械３０の構成を説明する。

【0028】

図１及び図２に示すように、建設機械３０（バックホウ３０ａ、ホイールローダ３０ｂ）のそれぞれは、車両制御部３００と、車両用送受信部３１０と、操作機器３０１とエンジン３０２を搭載機器として備えている。車両制御部３００は、演算処理装置により構成され、メモリなどの記憶装置から必要なデータ及びソフトウェアを読み取り、当該データを対象としてソフトウェアに従った演算処理を実行し、各種機器の動作を制御する。

【0029】

車両制御部３００は、車両用送受信部３１０と接続される。車両用送受信部３１０は、無線通信ネットワーク２０を介して遠隔操作室１０の操作室用送受信部１２に接続される。

【0030】

車両制御部３００は、車両用送受信部３１０との間でデータの送受信が行われる。車両用送受信部３１０は、無線通信ネットワーク２０を介して遠隔操作室１０の操作室用送受信部１２との間でデータの送受信が行われる。

【0031】

車両制御部３００は、操作機器３０１と、エンジン３０２とに接続され、これら機器の動作を制御する。

【0032】

車両制御部３００は、遠隔操作室１０から無線通信ネットワーク２０を介して送られ、車両用送受信部３１０に受信された建設機械３０の動作を制御する制御データに基づき、操作機器３０１、エンジン３０２等の動作を制御する。

【0033】

エンジン３０２は、例えば、図示しない油圧装置等を駆動し、建設機械３０の各種機器、例えば、ショベル、ブーム等の駆動、旋回体の旋回駆動を行う駆動源として機能する。また、エンジン３０２は、クローラ、車輪を駆動させて建設機械３０を移動させる駆動源として機能する。

【0034】

また、車両制御部３００は、各種機器の実際の動作量、例えば、アーム、バケット、走行などの実際の動作量を変位センサなどにより検出し、検出した動作の各種状態を示す状態信号を車両用送受信部３１０に与える。建設機械３０からの各種状態信号は、車両用送受信部３１０から無線通信ネットワーク２０を介して遠隔操作室１０の操作室用送受信部１２に送られる。

【0035】

建設機械３０は、遠隔操作が可能ものであれば、その形式、制御方式は問わない。例えば、遠隔操作及び自動運転用に構成された建設機械に限らず、作業者が運転するものを自動運転ができるように改良したものであってもよい。

【0036】

図１に従い、本発明の実施形態にかかる遠隔操作室１０の構成を説明する。遠隔操作室１０は、内部に、操作制御部１１と、操作室用送受信部１２と、データ変換部１３と、液晶パネルなどからなるモニタ１５と、遠隔操作用の入力装置としての操作部１４とを備える。

【0037】

操作制御部１１は、演算処理装置により構成され、メモリなどの記憶装置から必要なデータ及びソフトウェアを読み取り、当該データを対象としてソフトウェアに従った演算処理を実行し、各種機器の動作を制御する。操作制御部１１は、例えば、パーソナルコンピュータにより構成することができる。

【0038】

操作制御部１１からの操作制御信号は、データ変換部１３に与えられる。データ変換部１３は、操作制御部１１からの制御信号をそれぞれの建設機械３０に対応する制御フォーマットの建設機械用制御信号に変換する。

【0039】

データ変換部１３は、操作室用送受信部１２と接続される。操作室用送受信部１２は、無線通信ネットワーク２０を介して建設機械３０の車両用送受信部３１０に接続される。

【0040】

操作室用送受信部１２は、無線通信ネットワーク２０を介して建設機械３０の車両用送受信部３１０との間でデータの送受信が行われる。

【0041】

操作部１４は、操作用タッチパネル、左右のジョイスティック形式の操作レバーなどからなり、操作部１４により、対応する遠隔操作対象の建設機械３０の作業動作の操作を行い、その操作に基づく制御信号を操作制御部１１に与える。操作制御部１１は、作業動作の制御信号をデータ変換部１３により、建設機械３０に対応する制御フォーマットの建設機械用制御信号に変換し、操作室用送受信部１２に与える。操作室用送受信部１２から無線通信ネットワーク２０を介して建設機械３０に制御信号が送信される。

【0042】

建設機械３０は、送られてきた制御信号に基づき、車両制御部３００が操作機器３０１の動作を制御し、建設機械３０が遠隔操作により、作業を行う。

【0043】

図３に従い、データ変換部１３の構成について説明する。データ変換部１３は、制御部１３０、状態判別部１３１、変換テーブル１３２を備える。

【0044】

データ変換部１３は、操作制御部１１から操作制御信号を受け取り、受け取った操作制御信号を操作室用送受信部１２に与え、操作室用送受信部１２から無線通信ネットワーク２０を介して建設機械３０に送信する。

【0045】

制御部１３０は、操作制御部１１から制御信号を記憶する。操作室用送受信部１２を介して受信した建設機械３０からの各種状態信号は、状態判別部１３１に与えられる。状態判別部１３１は、各種状態信号に基づいて建設機械の各種動作を学習する。制御部１３０は、状態判別部１３１の学習結果と操作制御部１１から制御信号との対応関係を算出し、算出した対応関係により操作制御部１１からの操作制御信号を建設機械用制御信号に変換する。操作制御信号と建設機械用制御信号との対応関係は変換テーブル１３２に格納される。

【0046】

次に、本実施形態の動作につき説明する。建設機械の機種が異なれば同じメーカでも操作系が異なる。また、メーカが異なれば、同じ機種の建設機械でも操作系が異なる。そこで、この実施形態においては、まず、操作部１４により、対応する遠隔操作対象の建設機械３０の作業動作の操作を行う。この時、メーカ、建設機械の機種等の情報もデータ変換部１３に与える。

【0047】

データ変換部１３は、操作制御部１１から操作制御信号を受け取り、受け取った操作制御信号を操作室用送受信部１２に与え、操作室用送受信部１２から無線通信ネットワーク２０を介して建設機械３０に送信する。

【0048】

まず、予め決められた操作制御信号に基づく制御フォーマットに基づいた建設機械用制御信号を操作室用送受信部１２から無線通信ネットワーク２０を介して建設機械３０に送信する。

【0049】

車両制御部３００は、遠隔操作室１０から無線通信ネットワーク２０を介して送られ、車両用送受信部３１０に受信された建設機械３０の動作を制御する制御データに基づき、操作機器３０１、エンジン３０２等の動作を制御する。

【0050】

建設機械３０の車両制御部３００は、各種機器の実際の動作量、例えば、アーム、バケット、走行などの実際の動作量を変位センサなどにより検出する。そして、建設機械３０からの各種状態信号は、車両用送受信部３１０から無線通信ネットワーク２０を介して遠隔操作室１０の操作室用送受信部１２に送られる。

【0051】

データ変換部１３の状態判別部１３１は、受信した建設機械３０からの各種状態信号に基づいて建設機械の各種動作を学習する。制御部１３０は、状態判別部１３１の学習結果と操作制御部１１から制御信号との対応関係を算出する。これにより、建設機械３０の動作に基づく建設機械用制御信号が把握できる。建設機械３０を所望の動作をさせるための建設機械用制御信号と操作制御信号の対応関係が得られ、この対応関係を変換テーブル１３２に格納させる。

【0052】

この事前準備により、予め建設機械３０に対応した制御フォーマットなどを入手できない場合においても、共用の操作部１４からの制御信号に基づく建設機械３０に対応した建設機械用制御信号を得ることができる。

【0053】

上記したように、建設機械３０を動作させ、各動作に対応する各種状態信号をデータ変換部１３が受け取り、受け取った各種状態信号に基づいて建設機械３０の各種動作を学習し、学習の結果を用いて操作部１４からの建設機械３０の制御信号を建設機械に対応した建設機械用制御信号に変換する。これにより、予め建設機械３０に対応した制御フォーマットなどを入手できない場合においても、共用の操作部１４からの制御信号を建設機械３０に対応した建設機械用制御信号に変換して送信し、建設機械の遠隔操作を行うことができる。また、建設機械３０を動作させた状態信号を得ることができるので、経年変化等があってもこれから遠隔操作や自動運転させる建設機械３０の状態に応じた制御信号を生成することができる。この結果、建設機械３０の経年変化に対応した制御が行える。

【0054】

また、上記したように、データ変換部１３は、各種状態信号に基づいて建設機械３０の各種動作を学習し、学習の結果を用いて操作部１４からの建設機械３０の制御信号を建設機械３０に対応した制御フォーマットに変換する変換テーブル１３２を作成する。作成した変換テーブル１３２に基づいて、操作制御部１１から制御信号をそれぞれの建設機械３０に対応した制御フォーマットの建設機械用制御信号に変換する。

【0055】

変換テーブル１３２に基づき、建設機械用制御信号に変換して建設機械３０に送信することができるので、データ変換が容易に行える。

【0056】

次に、ＳＬＡＭに用いる地図情報等を取得するために建設機械３０(ホイールローダ３０ｂ)を動作させたときの情報に基づいて学習をする例につき説明する。

【0057】

図４は、ＳＬＡＭ技術を用いてずりを搬出する状態を示す模式図である。図４に従い、ＳＬＡＭ技術を用いてずりをホイールローダ３０ｂの自動運転により搬出する作業について説明する。ホイールローダ３０ｂの自動運転によりトンネル５の切羽５３の発破で発生したずり（岩石）５６を坑口５２側に搬送し、トンネル５の外に搬出する。図４に示すように、ホイールローダ３０ｂと、ホイールローダ３０ｂに積み込まれたずりを受け入れるホッパー４１を備えたクラッシャ装置４０と、クラッシャ装置４０により粉砕されたずりを搬送するベルトコンベア４２とを備えている。

【0058】

ホイールローダ３０ｂは、トンネル５の坑内５１を下流側から上流側に自動運転によって移動し、切羽５３近傍で自動運転によりずり５６を積み込む。そして、ホイールローダ３０ｂは、自動運転により移動し、クラッシャ装置４０の位置まで来ると停止し、ずり５６をホッパー４１へ投入する。

【0059】

ＳＬＡＭ技術を用いるため、準備工程により、作業者がホイールローダ３０ｂを運転し、ずり５６の搬出動作を行う。この作業により得られた地図情報を含む自動運転に関する自動運転用制御情報を得る。この準備工程の作業中にホイールローダ３０ｂは、この作業に基づく各種動作の状態信号を遠隔操作室１０のデータ変換部１３に与える。トンネル５の坑内５１の移動と作業の状態をデータ変換部１３に与えることにより、坑内５１の作業に対応した建設機械用制御信号を得ることができる。

【0060】

トンネル５の坑内５１には測位用衛星からの電波が届かず、ＧＮＳＳを用いた自己位置の推定を行えない。そのため、本実施形態ではＳＬＡＭを用いた位置推定技術により、準備工程時のホイールローダ３０ｂの位置推定および自動運転時におけるホイールローダ３０ｂの位置推定を行う。

【0061】

ホイールローダ３０ｂは、ＬｉＤＡＲ装置３０ｃを備え、ＬｉＤＡＲ装置３０ｃは、ホイールローダ３０ｂの位置である計測位置からみた計測範囲における物体表面の各被計測点を座標点として、各座標点の位置（座標）を点群データとして取得する。この点群データを用いてＳＬＡＭによる位置推定が行われる。

【0062】

ホイールローダ３０ｂは、ＳＬＡＭを用いて位置推定を行い、切羽５３へ移動し、ずり５６の検出を行う。ホイールローダ３０ｂは、ずり５６の検出を行うとずり５６を積み込む。ずり５６を積み込んだホイールローダ３０ｂは下流側のクラッシャ装置４０へ移動する。ホイールローダ３０ｂは、クラッシャ装置４０まで、ＳＬＡＭを用いた位置推定技術により移動する。クラッシャ装置４０まで到達すると、ホイールローダ３０ｂは停止する。そして、ホイールローダ３０ｂはクラッシャ装置４０のホッパー４１へずり５６を投入する。このようにして、予め投入後、ホイールローダ３０ｂは、上流側の切羽５３に向かって移動し、ずり５６の積み込みを行う。ずり５６がなくなるまで上記の動作を繰り返す。

【0063】

このように、ＳＬＡＭに用いる地図情報等を取得するために建設機械３０(ホイールローダ３０ｂ)を動作させたときの情報に基づいて状態信号を得ることができるので、経年変化等があってもこれから自動運転させる建設機械の状態に応じた制御信号を生成することができる。この結果、建設機械の経年変化に対応した制御が行える。

【0064】

上述した実施形態と変形例の任意の組合せもまた本発明の実施形態として有用である。組合せによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる各実施形態及び変形例それぞれの効果をあわせもつ。

【産業上の利用可能性】

【0065】

本発明は、メーカ、機種などが異なる建設機械の自動運転を共通の操作装置で操作する遠隔操作装置に利用することができる。

【符号の説明】

【0066】

１０ ：遠隔操作室
１１ ：操作制御部
１２ ：操作室用送受信部
１３ ：データ変換部
１４ ：操作部
１５ ：モニタ
２０ ：無線通信ネットワーク
３０ ：建設機械
３０ｂ ：ホイールローダ
１３０ ：制御部
１３１ ：状態判別部
１３２ ：変換テーブル
３００ ：車両制御部
３０１ ：操作機器
３０２ ：エンジン
３１０ ：車両用送受信部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】