特許 7164278 作業機械の遠隔操縦システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-24

(45)【発行日】2022-11-01

(54)【発明の名称】作業機械の遠隔操縦システム

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/20 20060101AFI20221025BHJP

   H04M 11/00 20060101ALI20221025BHJP

   H04Q 9/00 20060101ALI20221025BHJP

【ＦＩ】

E02F9/20 Q

H04M11/00 301

H04Q9/00 301B

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020057933

(22)【出願日】2020-03-27

(65)【公開番号】P2021156030

(43)【公開日】2021-10-07

【審査請求日】2022-02-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002572

【氏名又は名称】弁理士法人平木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】五十嵐 輝樹

(72)【発明者】

【氏名】熊谷 賢人

(72)【発明者】

【氏名】楢▲崎▼ 昭広

【審査官】湯本 照基

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－２３７７５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０６５６５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－００５４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／０６１８８８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｆ ９／２０

Ｈ０４Ｍ １１／００

Ｈ０４Ｑ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業機械に備えられた複数のアクチュエータを操縦者が操作するための操作レバーと、
前記操作レバーの操作により生成される前記複数のアクチュエータを動作させるための指令信号を、通信ネットワークを介して送信する操縦者側遠隔制御装置と、
前記指令信号を前記通信ネットワークを介して受信して前記作業機械に送信する作業機械側遠隔制御装置と、
前記操縦者側遠隔制御装置から送信される前記指令信号に対する、前記作業機械側遠隔制御装置が受信する前記指令信号の通信遅れ状態を判断する遅れ状態判断装置と、
前記通信遅れ状態があらかじめ設定された遅れ状態判断閾値よりも悪化していると判断される場合に、操作されている前記複数のアクチュエータの全ての前記指令信号をその比率を維持するように補正する指令信号補正装置と、を備えることを特徴とする作業機械の遠隔操縦システム。

【請求項2】

請求項１に記載の作業機械の遠隔操縦システムにおいて、
前記指令信号補正装置は、前記通信遅れ状態が悪化するほど前記複数のアクチュエータの動作速度が遅くなるように、操作されている前記複数のアクチュエータの全ての前記指令信号を補正することを特徴とする作業機械の遠隔操縦システム。

【請求項3】

請求項１に記載の作業機械の遠隔操縦システムにおいて、
前記指令信号補正装置は、前記通信遅れ状態があらかじめ設定された通信途絶判断閾値よりも悪化していると判断される場合は、通信が途絶していると判断し、前記複数のアクチュエータが動作しないように、操作されている前記複数のアクチュエータの全ての前記指令信号を補正することを特徴とする作業機械の遠隔操縦システム。

【請求項4】

請求項１に記載の作業機械の遠隔操縦システムにおいて、
前記遅れ状態判断閾値は、前記複数のアクチュエータの動作速度に応じて設定されることを特徴とする作業機械の遠隔操縦システム。

【請求項5】

請求項１に記載の作業機械の遠隔操縦システムにおいて、
前記遅れ状態判断装置と前記指令信号補正装置は、前記操縦者側遠隔制御装置内に設けられ、
前記指令信号補正装置は、前記指令信号が前記操縦者側遠隔制御装置から前記作業機械側遠隔制御装置に送信される前に、操作されている前記複数のアクチュエータの全ての前記指令信号を補正することを特徴とする作業機械の遠隔操縦システム。

【請求項6】

請求項１に記載の作業機械の遠隔操縦システムにおいて、
前記遅れ状態判断装置と前記指令信号補正装置は、前記作業機械側遠隔制御装置内に設けられ、
前記指令信号補正装置は、前記指令信号が前記作業機械側遠隔制御装置から前記作業機械に送信される前に、操作されている前記複数のアクチュエータの全ての前記指令信号を補正することを特徴とする作業機械の遠隔操縦システム。

【請求項7】

請求項１に記載の作業機械の遠隔操縦システムにおいて、
前記指令信号補正装置は、前記通信遅れ状態があらかじめ設定された遅れ状態判断閾値よりも悪化していると判断される場合に、前記通信遅れ状態に応じた指令補正値を出力し、操作されている前記複数のアクチュエータの全ての前記指令信号に前記指令補正値を乗算して補正することを特徴とする作業機械の遠隔操縦システム。

【請求項8】

請求項１に記載の作業機械の遠隔操縦システムにおいて、
前記指令信号補正装置は、操作されている前記複数のアクチュエータごとに前記指令信号を補正することを特徴とする作業機械の遠隔操縦システム。

【請求項9】

請求項８に記載の作業機械の遠隔操縦システムにおいて、
前記指令信号補正装置は、前記複数のアクチュエータごとに、前記遅れ状態判断閾値と、前記指令信号を補正するための前記通信遅れ状態に応じた指令補正値とが設定されていることを特徴とする作業機械の遠隔操縦システム。

【請求項10】

請求項１に記載の作業機械の遠隔操縦システムにおいて、
前記作業機械の動作状態を外部から確認するための動作状態確認装置と、
前記動作状態確認装置の出力を、前記通信ネットワークを介して受信し、操縦者が視認できるようにする動作状態表示装置と、を備えることを特徴とする作業機械の遠隔操縦システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数のアクチュエータを有する作業機械の遠隔操縦システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年のインターネット等の普及および通信速度の高速化に伴い、自動車、ドローン、ロボット、作業機械といった様々な分野において、通信ネットワークを介して遠隔操縦を行う遠隔操縦システムを構築する取り組みが行われている。

【0003】

特に作業機械においては、制御対象装置である作業機械に搭載したカメラを用いて、制御対象装置やその周囲の映像を撮影し、撮影した映像を制御対象装置から遠隔制御装置に送信し、当該映像を遠隔制御装置に映し出してモニタリングしながら操作者が操作し、操作された制御信号を遠隔制御装置から制御対象装置に送信することで、制御対象装置を遠隔操作する。また、制御対象装置が屋外で使用される場合、制御対象装置と通信ネットワークとの間には無線通信ネットワークを用いることが多い。

【0004】

一方、無線通信ネットワークでは、受信信号品質の変化や通信回線の混雑などにより、データパケットの損失、通信遅延や通信速度の変動が生じることがあり、リアルタイムに制御を行う遠隔操縦システムの安定性や操作性が悪化する可能性がある。例えば、油圧ショベルのフロント装置を操縦者が所望する軌跡に沿うように動作させたい場合、無線通信ネットワークで大きな通信遅延が生じると、モニタに表示される映像に遅れが生じ、操縦者がフロント装置の実状態を正確に把握することができなくなる。そのため、リアルタイムで正確にフロント装置を移動させることが困難となり、作業効率が低下する可能性がある。そこで、遠隔制御装置と制御対象装置との間で通信遅延や通信速度の変動が発生した場合にも、安定した遠隔制御を可能にする検討が行われている。

【0005】

上述した遠隔操縦システムの通信遅延を解決する技術として特許文献１に示される従来技術がある。この従来技術は、通信ネットワークを介して制御対象装置を遠隔制御する遠隔制御装置において、通信遅延時間と制御対象の動作速度から、通信遅延時間によって生じる可能性があるオーバーシュート量を算出し、そのオーバーシュート量があらかじめ設定された閾値未満となるように、動作速度を制限する、というものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１８－１０７５６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

複数のアクチュエータを同時に操作する必要がある作業機械に、特許文献１に所載の技術を適用しようとした場合、通信遅延に起因するオーバーシュート量の算出および閾値の設定は、アクチュエータごとになされる。そのため、ある通信遅延状態において、あるアクチュエータのみが動作速度制限にかかった場合、特定のアクチュエータのみが減速され、作業機械の複合動作バランスが崩れてしまう。すなわち、作業機械において複数のアクチュエータの操作を遠隔操縦で行っているとき、ある特定のアクチュエータのみ通信遅延によるオーバーシュートが発生すると、操縦者の意図しない作業機械の動作となってしまい非効率的となる。

【0008】

例えば、ブーム、アーム、バケット操作による土砂の掘削作業を行っている場合に、アームの速度のみ、通信遅延時間によって、操縦者が所望する速度に対する実際の速度のオーバーシュートが発生すると、アーム速度のオーバーシュート量が所定値未満となるようにアームの指令速度のみが制限される。このとき、ブームとバケットに関しては通信遅延時間によるオーバーシュートが発生していないとすると、ブームとバケットの指令速度は制限されない。そのため、アームの速度のみが操縦者の意図よりも制限されることになるため、操縦者の意図した通りに作業機械を操作することができず、操作性が悪化してしまう。

【0009】

また、遠隔操縦の一般的な問題点として、通信遅延時間が大きくなると、操縦者が通信ネットワークを介してカメラで見た作業機械の状態と、実際の作業機械の状態との乖離が大きくなってしまうため、操縦者の意図するものとは大きくかけ離れた動作をするなどの状態が起こりうる。

【0010】

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、安定性を高めることができ、操作性を効果的に向上させることのできる作業機械の遠隔操縦システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するために、本発明の作業機械の遠隔操縦システムは、作業機械に備えられた複数のアクチュエータを操縦者が操作するための操作レバーと、前記操作レバーの操作により生成される前記複数のアクチュエータを動作させるための指令信号を、通信ネットワークを介して送信する操縦者側遠隔制御装置と、前記指令信号を前記通信ネットワークを介して受信して前記作業機械に送信する作業機械側遠隔制御装置と、前記操縦者側遠隔制御装置から送信される前記指令信号に対する、前記作業機械側遠隔制御装置が受信する前記指令信号の通信遅れ状態を判断する遅れ状態判断装置と、前記通信遅れ状態があらかじめ設定された遅れ状態判断閾値よりも悪化していると判断される場合に、操作されている前記複数のアクチュエータの全ての前記指令信号をその比率を維持するように補正する指令信号補正装置と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、複数のアクチュエータを有する作業機械の遠隔操縦システムにおいて、複数のアクチュエータを操作しているときに、通信遅延時間が生じた場合でも、操作されている複数のアクチュエータの全ての指令信号を補正することで、複数のアクチュエータに対して指令信号（操作信号）の比率を保ちながら制限をかけるため、操縦者が所望する複数のアクチュエータの動作バランスを保ちやすく操縦できるようになり、操作がしやすくなる。また、指令信号を制限することで、例えばモニタで操縦者が把握できる作業機械の動作状態と実際の作業機械の動作状態との乖離を低減できるため、モニタに表示されている作業機械の目視結果を基に操作レバーに的確なフィードバックを入力でき、効率的に作業を行える。

【0013】

上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第一の実施形態に係る作業機械の一例である油圧ショベルの遠隔操縦システムの概略構成図。

【図2】第一の実施形態に係る作業機械の一例である油圧ショベルの遠隔操縦システムのブロック構成図。

【図3】第一の実施形態に係る指令信号補正部のブロック構成図。

【図4】第一、第二の実施形態に係る遅れ状態に基づいた指令値演算部の演算テーブル。

【図5】第一、第二の実施形態に係る遅れ時間に基づいた指令値演算部の演算テーブル。

【図6】第一、第二の実施形態に係る遅れ状態に基づいた指令値演算部の演算テーブルの変形例。

【図7】第一、第二の実施形態に係る最大操作指令信号に基づいた補正状態閾値の演算テーブル。

【図8】第一、第二の実施形態に係る遅れ時間に基づいた指令値演算部の演算テーブルの変形例。

【図9】第一、第二の実施形態に係る最大操作指令信号に基づいた補正時間閾値の演算テーブル。

【図10】第二の実施形態に係る作業機械の一例である油圧ショベルの遠隔操縦システムのブロック構成図。

【図11】第三の実施形態に係る指令信号補正部のブロック構成図。

【図12】第三の実施形態に係る遅れ状態に基づいた指令値演算部の演算テーブル。

【図13】第三の実施形態に係る遅れ時間に基づいた指令値演算部の演算テーブル。

【図14】第三の実施形態に係る遅れ状態に基づいた指令値演算部の演算テーブルの変形例。

【図15】第三の実施形態に係る最大操作指令信号に基づいた補正状態閾値の演算テーブル。

【図16】第三の実施形態に係る遅れ時間に基づいた指令値演算部の演算テーブルの変形例。

【図17】第三の実施形態に係る最大操作指令信号に基づいた補正時間閾値の演算テーブル。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。各図において、同一の機能を有する部分には同一の符号を付して繰り返し説明を省略する場合がある。なお、本実施形態は、作業機械の一例として、油圧ショベルを例示して説明するが、遠隔操縦（遠隔制御）により作業機械に備えられた複数のアクチュエータを操縦者が操作可能であれば、油圧ショベルに限定されず、ホイールローダやクレーン、ブルドーザ、ダンプ、道路機械といった建設機械、建設機械以外の作業機械全般に適用可能であることは勿論である。

【0016】

＜第一の実施形態＞
［遠隔操縦システムの全体構成］
図１および図２は、第一の実施形態に係る作業機械の一例である油圧ショベルの遠隔操縦システムを示し、図１は、概略構成図、図２は、ブロック構成図である。

【0017】

図１に示すように、油圧ショベル（作業機械）１は、クローラ式の下部走行体２と、下部走行体２に対して旋回可能に設けられた上部旋回体３と、上部旋回体３の前部に俯仰動可能に取り付けられ、掘削作業などを行うフロント装置７とから概略構成されている。

【0018】

下部走行体２には左右一対の走行モータ１１（以下、右走行モータ１１、左走行モータ１１という場合がある）が設置されている。上部旋回体３には、エンジン等の原動機、油圧ポンプ、旋回モータ１２などが設置されている。フロント装置７は、（作動油によって駆動される油圧シリンダであるブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダにより駆動される）ブーム８、アーム９、バケット１０を有する。ブーム８、アーム９、バケット１０、旋回モータ１２、走行モータ１１はそれぞれ、本実施形態の作業機械のアクチュエータ３１を構成している（図２参照）。

【0019】

油圧ショベル１には、指令情報（指令信号）を送受信する指令情報送受信部２７などが設けられた作業機械側遠隔制御装置２１が付設されている。油圧ショベル１の外部、例えば操縦室内には、指令情報（指令信号）を送受信する指令情報送受信部２４などが設けられた操縦者側遠隔制御装置（無線リモコン装置ともいう）２０が設置されている。本実施形態の遠隔操縦システムは、操縦者側遠隔制御装置２０（の指令情報送受信部２４）と作業機械側遠隔制御装置２１（の指令情報送受信部２７）との間で、通信ネットワーク３４を介して、情報ないし信号を無線通信可能（送受信可能）となっている。

【0020】

また、本実施形態において、操縦者側遠隔制御装置２０には、操縦者が複数のアクチュエータ３１（ブーム８、アーム９、バケット１０、左右の走行モータ１１、旋回モータ１２）の各々を操作するための複数の遠隔操作用操作レバー（以下、単に操作レバーという）２２が配備されている。操縦者が各操作レバー２２を操作することにより、各操作レバー２２に対応したアクチュエータ３１（ブーム８、アーム９、バケット１０、左右の走行モータ１１、旋回モータ１２）を動作させるための、各操作レバー２２の操作（操作レバー入力量）に応じた指令信号が生成され、指令情報送受信部２４に出力される。

【0021】

油圧ショベル１は、図２に示すように、基本構成として、複数のアクチェエータ３１を動作させるための油圧信号を生成する複数の電磁弁３０と、複数のアクチェエータ３１の動作（状態）を制御するために、外部（ここでは、作業機械側遠隔制御装置２１の指令情報送受信部２７）から入力される指令信号を電流に変換して電磁弁３０に指令するコントローラ２９とを有する。

【0022】

ここでは、図１、２に示すような操縦室内の操作レバー２２の操作により生成される指令信号を、コントローラ２９を介して電磁弁３０に指令し、その電磁弁３０から出力される油圧によってコントロールバルブを介してアクチュエータ３１（ブーム８、アーム９、バケット１０、左右の走行モータ１１、旋回モータ１２）を動作させる電気レバーシステムを有する一般的な油圧ショベル１の基本構成に対し、本実施形態の遠隔操縦システムを適用する実施形態について述べる。

【0023】

一般的な油圧ショベル１の構成の詳細説明はここでは省略する。

【0024】

なお、図示のように、操作レバー２２と操縦者側遠隔制御装置２０を一つの装置として構成してもよい（換言すれば、操作レバー２２が操縦者側遠隔制御装置２０に備えられていてもよい）し、それらを別装置として構成してもよいことは当然である。また、図示のように、油圧ショベル（作業機械）１と作業機械側遠隔制御装置２１を別装置として構成してもよいし、それらを一つの装置として構成してもよい（換言すれば、作業機械側遠隔制御装置２１が油圧ショベル１に内蔵されていてもよい）ことは当然である。

【0025】

［遠隔操縦システムのブロック構成］
前述した操縦者側遠隔制御装置２０および作業機械側遠隔制御装置２１は、図示は省略するが、各種演算を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵによる演算を実行するためのプログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶装置、ＣＰＵがプログラムを実行する際の作業領域となるＲＡＭ（Random Access Memory）などを含むマイクロコンピュータ（マイコン）として構成されている。操縦者側遠隔制御装置２０および作業機械側遠隔制御装置２１の各機能は、ＣＰＵが、記憶装置に格納された各種プログラムをＲＡＭにロードして実行することにより、実現される。

【0026】

操縦者は、図２に示す操縦者側遠隔制御装置２０にある操作レバー２２によって、作業機械のアクチュエータ３１（ブーム８、アーム９、バケット１０、左右の走行モータ１１、旋回モータ１２）の操作を行う。

【0027】

詳しくは、操縦者は、油圧ショベル１（の複数のアクチュエータ３１）の動作状態を外部、例えば操縦室内からカメラ３２で撮影した映像を通信ネットワーク３４を介してモニタ３３に表示し、このモニタ３３の映像を見ながら操縦者側遠隔制御装置２０にある操作レバー２２を操作し、作業機械のアクチュエータ３１の遠隔操縦（遠隔制御）を行う。つまり、カメラ３２は、油圧ショベル１（の複数のアクチュエータ３１）の動作状態を外部から確認するための動作状態確認装置であり、モニタ３３は、カメラ（動作状態確認装置）３２の出力（映像）を、通信ネットワーク３４を介して受信し、操縦者が視認できるようにする動作状態表示装置である。

【0028】

図２に示すように、操縦者側遠隔制御装置２０は、遅れ状態判断部（遅れ状態判断装置）２６の出力に基づき操作レバー２２の操作に応じて生成される指令信号の補正を行う指令信号補正部（指令信号補正装置）２３、指令情報（詳しくは、指令信号補正部２３から出力される指令信号）を通信ネットワーク３４を介して送信する指令情報送受信部２４、操縦者側遠隔制御装置２０の通信状態の判別を行う通信状態判断部２５、作業機械側遠隔制御装置２１の通信状態の判別を行う通信状態判断部２８と操縦者側遠隔制御装置２０の通信状態の判別を行う通信状態判断部２５の出力を基に、作業機械側遠隔制御装置２１との間の通信遅れ状態（以下、単に遅れ状態という場合がある）の判断を行う遅れ状態判断部２６を有する。

【0029】

一方、油圧ショベル１側の作業機械側遠隔制御装置２１は、操縦者側遠隔制御装置２０（の指令情報送受信部２４）から送信された指令情報（指令信号）を通信ネットワーク３４を介して受信し、油圧ショベル１のコントローラ２９へその指令信号を送信する指令情報送受信部２７、作業機械側制御装置２１の通信状態の判断を行う通信状態判断部２８を有する。

【0030】

［操縦者側遠隔制御装置２０の遅れ状態判断部２６の動作］
前述したように、遅れ状態判断部２６は、操縦者側遠隔制御装置２０の通信状態判断部２５と作業機械側遠隔制御装置２１の通信状態判断部２８の出力を基に、作業機械側遠隔制御装置２１との間の通信遅れ状態の判断を行う。詳しくは、遅れ状態判断部２６は、操縦者側遠隔制御装置２０の通信状態判断部２５と作業機械側遠隔制御装置２１の通信状態判断部２８の出力を基に、操縦者側遠隔制御装置２０の指令情報送受信部２４から送信される指令信号に対する、作業機械側遠隔制御装置２１の指令情報送受信部２７が受信する指令信号の通信遅れ状態を判断する。

【0031】

遅れ状態判断部２６の具体的な通信遅れ状態の判断方法としては、通信状態判断部２５、２８にて操縦者側と作業機械側それぞれの遠隔制御装置（２０、２１）の電波強度をモニタリングし、その２つの結果を基に総合的な通信遅れ状態を出力する方法がある。

【0032】

操縦者側遠隔制御装置２０の電波強度をα（通信状態判断部２５にてモニタ）、作業機械側遠隔制御装置２１の電波強度をβ（通信状態判断部２８にてモニタ）とすると、遅れ状態判断部２６は、遅れ状態Ls=α×βとして算出する。電波強度α、βは大きいほど通信状態が良好であり、小さいほど通信状態が悪いことを表す。

【0033】

［操縦者側遠隔制御装置２０の指令信号補正部２３の動作］
指令値補正部２３は、図３に示すように、補正値演算部３５と補正値乗算部３６で構成されている。補正値演算部３５では、図４に示すグラフ（演算テーブル）に従い、遅れ状態判断部２６の出力結果である遅れ状態Lsを基に、操作レバー２２から出力される指令信号を補正する指令補正値を出力する。図４のグラフは、遅れ状態Lsに基づき算出される指令補正値を表しており、例えば、通信状態が良好な状態であると判断されるLs=８０～１００の間は指令信号の補正を行わない１．０が指令補正値として出力されるが、Ls=２０～８０の間では遅れ状態Lsが小さくなる（つまり通信状態が悪くなる）ほど指令補正値は１．０から０．５まで次第に（ここでは比例的に）減少する。つまり、ここでは、Ls=８０が、遅れ状態判断部２６から出力される遅れ状態Lsを基に補正の要否を判断する遅れ状態判断閾値に設定されており、遅れ状態判断部２６から出力される遅れ状態Lsが遅れ状態判断閾値であるLs=８０よりも小さい（つまり悪化している）と判断される場合に、指令信号の補正を行う１．０未満の指令補正値が出力される。更に、遅れ状態Ls=３未満の場合は極めて通信状態が悪いと判断し、遅れ状態の指令補正値を直ちに０まで低下させる。つまり、ここでは、Ls=３が、極めて通信状態が悪く、通信が途絶していると判断する通信途絶判断閾値に設定されており、遅れ状態判断部２６から出力される遅れ状態Lsが通信途絶判断閾値であるLs=３よりも小さい（つまり悪化している）と判断される場合は、通信が途絶していると判断し、複数のアクチュエータ３１が動作しないように指令信号を補正する０が指令補正値として出力される。

【0034】

補正値乗算部３６では、操作されている操作レバー２２から出力された指令信号全て（換言すれば、操作レバー２２を介して操作されている複数のアクチュエータ３１の全ての指令信号）に補正値演算部３５で演算された指令補正値を乗算して（一律に）補正する。これによって、操縦者が操作レバー２２に入力した複数の操作レバー入力量の比率を維持するように、操縦者側遠隔制御装置２０内で（言い換えれば、操作レバー２２から出力される指令信号が操縦者側遠隔制御装置２０から作業機械側遠隔制御装置２１に送信される前に）一律に全ての指令信号を補正する。

【0035】

［操縦者側遠隔制御装置２０の指令情報送受信部２４などの動作］
指令情報送受信部２４は、指令値補正部２３の補正値乗算部３６から出力される（補正後の）指令信号を通信ネットワーク３４を介して作業機械側遠隔制御装置２１の指令情報送受信部２７に送信する。作業機械側遠隔制御装置２１の指令情報送受信部２７は、操縦者側遠隔制御装置２０の指令情報送受信部２４から通信ネットワーク３４を介して受信した指令信号を、油圧ショベル１のコントローラ２９に送信する。コントローラ２９は、前述した方法に従って、複数のアクチェエータ３１の動作（状態）を制御する。

【0036】

これにより、操縦者側遠隔制御装置２０と作業機械側遠隔制御装置２１との間の通信状態が良好な状態であると判断されるLs=８０～１００の間は作業機械のアクチュエータ３１（ブーム８、アーム９、バケット１０、左右の走行モータ１１、旋回モータ１２）の動作速度が制限（減速）されないが、Ls=２０～８０の間では（言い換えれば、遅れ状態判断部２６から出力される遅れ状態Lsが遅れ状態判断閾値であるLs=８０よりも悪化していると判断される場合は）遅れ状態Lsが悪化するほど作業機械のアクチュエータ３１（ブーム８、アーム９、バケット１０、左右の走行モータ１１、旋回モータ１２）の動作速度が（一律に）制限（減速）される。更に、遅れ状態Ls=３未満の場合は（言い換えれば、遅れ状態判断部２６から出力される遅れ状態Lsが通信途絶判断閾値であるLs=３よりも悪化していると判断される場合は）、通信が途絶していると判断し、操縦者が操作レバー２２を操作しても作業機械のアクチュエータ３１（ブーム８、アーム９、バケット１０、左右の走行モータ１１、旋回モータ１２）が動作しなくなる。

【0037】

［効果］
通常、複数のアクチュエータ３１を操作している場合に通信遅延が発生すると、操縦者が操作レバー２２を介して入力している指令信号に対して、実際の作業機械の動作が遅れてしまうため、モニタ３３に表示されている作業機械の動きを見た操縦者は意図通りにアクチュエータ３１が動いていないと認識し、操作レバー２２の操作（すなわち指令信号）を大きくする。

【0038】

その結果、操縦者が狙っていたアクチュエータ３１の速度に対して、実際のアクチュエータ３１の速度が速くなって、オーバーシュートが生じてしまう。ブーム上げ、アームクラウド、バケットクラウド操作による掘削動作を行っている場合、ブーム上げ速度に関してオーバーシュートが発生すると、ブームが上がりすぎて意図した土砂を掘削することができず、効率が悪化する。逆にアームクラウド速度に関してオーバーシュートが発生すると、アームがクラウドしすぎて土砂を掘削しすぎてしまい、直し作業を要する場合、効率悪化に繋がる。

【0039】

ここで特許文献１の制御が働いている場合を想定すると、ブーム上げに関してオーバーシュートが発生する場合、ブーム上げの指令信号のみが補正されてしまい、ブームが上がらず、土砂を掘削しすぎてしまい、効率悪化に繋がる。

【0040】

このような場合に、本実施形態を適用すると、ブーム上げの指令信号とアームクラウドの指令信号とバケットクラウドの指令信号全てに、遅れ状態に応じた指令補正値が（一律に）乗算されるため、遅れ状態に応じて、指令信号が操縦者の意図した動作バランスを維持し、かつ操縦者が狙っていたアクチュエータ３１の速度に対する実際の作業機械のアクチュエータ３１の速度のオーバーシュートを抑制し、操縦者の意図した動作を行いやすくなる。その結果、作業機械の遠隔操縦において、複数のアクチュエータ３１を操作しているときに通信遅延が発生した場合でも、効率の悪化を防ぐことができる。

【0041】

以上で説明したように、本第一の実施形態は、作業機械に備えられた複数のアクチュエータ３１を操縦者が操作するための操作レバー２２と、前記操作レバー２２の操作により生成される前記複数のアクチュエータ３１を動作させるための指令信号を、通信ネットワーク３４を介して送信する操縦者側遠隔制御装置２０と、前記指令信号を前記通信ネットワーク３４を介して受信して前記作業機械に送信する作業機械側遠隔制御装置２１と、前記操縦者側遠隔制御装置２０から送信される前記指令信号に対する、前記作業機械側遠隔制御装置２１が受信する前記指令信号の通信遅れ状態を判断する遅れ状態判断部（遅れ状態判断装置）２６と、前記通信遅れ状態があらかじめ設定された遅れ状態判断閾値よりも悪化していると判断される場合に、操作されている前記複数のアクチュエータ３１の全ての前記指令信号をその比率を維持するように補正する指令信号補正部（指令信号補正装置）２３と、を備えることを特徴とする。

【0042】

また、前記指令信号補正部（指令信号補正装置）２３は、前記通信遅れ状態が悪化するほど前記複数のアクチュエータ３１の動作速度が遅くなるように、操作されている前記複数のアクチュエータ３１の全ての前記指令信号を補正する。

【0043】

また、前記指令信号補正部（指令信号補正装置）２３は、前記通信遅れ状態があらかじめ設定された通信途絶判断閾値よりも悪化していると判断される場合は、通信が途絶していると判断し、前記複数のアクチュエータ３１が動作しないように、操作されている前記複数のアクチュエータ３１の全ての前記指令信号を補正する。

【0044】

換言すれば、本第一の実施形態は、通信遅延時間によるアクチュエータ３１の動作速度のオーバーシュートが発生する場合に、操作をしているアクチュエータ３１の動作速度のバランスが崩れないように、複数の指令速度を制限する。オペレータの意図する動作速度のバランスを崩さないように指令速度を制限する方法として、操縦者が操作レバー２２に入力した複数の操作レバー入力量の比率を維持するように、操縦者側遠隔制御装置２０内で一律に全ての操作信号を補正する。

【0045】

本第一の実施形態によれば、複数のアクチュエータ３１を有する作業機械の遠隔操縦システムにおいて、複数のアクチュエータ３１を操作しているときに、通信遅延時間が生じた場合でも、操作されている複数のアクチュエータ３１の全ての指令信号を補正することで、複数のアクチュエータ３１に対して指令信号（操作信号）の比率を保ちながら制限をかけるため、操縦者が所望する複数のアクチュエータ３１の動作バランスを保ちやすく操縦できるようになり、操作がしやすくなる。また、指令信号を制限することで、例えばモニタ３３で操縦者が把握できる作業機械の動作状態と実際の作業機械の動作状態との乖離を低減できるため、モニタ３３に表示されている作業機械の目視結果を基に操作レバー２２に的確なフィードバックを入力でき、効率的に作業を行える。

【0046】

また、本第一の実施形態は、前記遅れ状態判断部（遅れ状態判断装置）２６と前記指令信号補正部（指令信号補正装置）２３は、前記操縦者側遠隔制御装置２０内に設けられ、前記指令信号補正部（指令信号補正装置）２３は、前記指令信号が前記操縦者側遠隔制御装置２０から前記作業機械側遠隔制御装置２１に送信される前に、操作されている前記複数のアクチュエータ３１の全ての前記指令信号を補正する。

【0047】

本第一の実施形態によれば、無線リモコン装置である操縦者側遠隔制御装置２０から作業機械側遠隔制御装置２１に送信する指令信号が（通信ネットワーク３４を介して）遅れることを見越した補正をかけることができる。また、例えば１台の操縦者側遠隔制御装置２０で複数の油圧ショベル１を切り替えながら動かすことを想定すると、油圧ショベル１側（つまり、作業機械側遠隔制御装置２１）の構成要素が少なくて済むため、例えば後述する第二の実施形態に比べて、コストを低減することができる。

【0048】

［変形例（その１）］
遅れ状態判断部２６で行う通信遅れ状態の判断方法としては、通信状態判断部２５、２８にて操縦者側遠隔制御装置２０から送信される指令信号の送信時間と作業機械側遠隔制御装置２１がその指令信号を受信したときの受信時間をモニタリングし、その２つの結果を基に通信遅れ状態を出力する方法もある。

【0049】

ある信号を操縦者側遠隔制御装置２０が送信した時間をT1（通信状態判断部２５にてモニタ）、作業機械側遠隔制御装置２１がその信号を受信した時間T2（通信状態判断部２８にてモニタ）とすると、遅れ状態判断部２６は、遅れ時間Lt=T2-T1として算出できる。遅れ時間Ltは小さいほど通信状態が良好であり、大きいほど通信状態が悪いことを表す。

【0050】

この場合、指令値補正部２３の補正値演算部３５は、図５に示すグラフ（演算テーブル）に従い、遅れ状態判断部２６の出力結果である遅れ時間Ltを基に、操作レバー２２から出力される指令信号を補正する指令補正値を出力する。図５のグラフは、遅れ時間Ltに基づき算出される指令補正値を表しており、例えば、通信状態が良好な状態であると判断されるLt=０～０．５秒の間は指令信号の補正を行わない１．０が指令補正値として出力されるが、Lt=０．５～１の間では遅れ時間Ltが大きくなる（つまり通信状態が悪くなる）ほど指令補正値は１．０から０．５まで次第に（ここでは比例的に）減少する。つまり、ここでは、Lt=０．５が、遅れ状態判断部２６から出力される遅れ時間Ltを基に補正の要否を判断する遅れ状態判断閾値に設定されており、遅れ状態判断部２６から出力される遅れ時間Ltが遅れ状態判断閾値であるLt=０．５よりも大きい（つまり悪化している）と判断される場合に、指令信号の補正を行う１．０未満の指令補正値が出力される。更に、遅れ時間Lt=５より大きい場合は極めて通信状態が悪いと判断し、遅れ状態の指令補正値を直ちに０まで低下させる。つまり、ここでは、Lt=５が、極めて通信状態が悪く、通信が途絶していると判断する通信途絶判断閾値に設定されており、遅れ状態判断部２６から出力される遅れ時間Ltが通信途絶判断閾値であるLt=５よりも大きい（つまり悪化している）と判断される場合は、通信が途絶していると判断し、複数のアクチュエータ３１が動作しないように指令信号を補正する０が指令補正値として出力される。

【0051】

指令補正部２３の補正値乗算部３６においては、操作されている操作レバー２２から出力された指令信号全て（換言すれば、操作レバー２２を介して操作されている複数のアクチュエータ３１の全ての指令信号）に補正値演算部３５で演算された指令補正値を乗算して（一律に）補正する。これによって、操縦者が操作レバー２２に入力した複数の操作レバー入力量の比率を維持するように、操縦者側遠隔制御装置２０内で（言い換えれば、操作レバー２２から出力される指令信号が操縦者側遠隔制御装置２０から作業機械側遠隔制御装置２１に送信される前に）一律に全ての指令信号を補正する。

【0052】

これにより、操縦者側遠隔制御装置２０と作業機械側遠隔制御装置２１との間の通信状態が良好な状態であると判断されるLt=０～０．５の間は作業機械のアクチュエータ３１（ブーム８、アーム９、バケット１０、左右の走行モータ１１、旋回モータ１２）の動作速度が制限（減速）されないが、Lt=０．５～１の間では（言い換えれば、遅れ状態判断部２６から出力される遅れ時間Ltが遅れ状態判断閾値であるLt=０．５よりも悪化していると判断される場合は）遅れ時間Ltが悪化するほど作業機械のアクチュエータ３１（ブーム８、アーム９、バケット１０、左右の走行モータ１１、旋回モータ１２）の動作速度が（一律に）制限（減速）される。更に、遅れ時間Lt=５より大きい場合は（言い換えれば、遅れ状態判断部２６から出力される遅れ時間Ltが通信途絶判断閾値であるLt=５よりも悪化していると判断される場合は）、通信が途絶していると判断し、操縦者が操作レバー２２を操作しても作業機械のアクチュエータ３１（ブーム８、アーム９、バケット１０、左右の走行モータ１１、旋回モータ１２）が動作しなくなる。

【0053】

［変形例（その２）］
また、指令値補正部２３（の補正値演算部３５）で用いる遅れ状態Lsと指令補正値の関係は、図６のように設定されても良い。図６のグラフ（演算テーブル）では、指令補正値が１．０から下降し始める遅れ状態Lsの閾値（補正の要否を判断する遅れ状態判断閾値、以下、補正状態閾値ともいう）LsXが、図７のグラフ（演算テーブル）によって決定される。図７は、作業機械で操作されているアクチュエータ３１の指令信号のうちの最大の操作指令信号（以下、最大操作指令信号とする）と補正状態閾値LsXの関係を示したものである。この図７のグラフによれば、最大操作指令信号が大きいほど、指令補正値が１．０から下降し始める補正状態閾値LsXは大きく、最大操作指令信号が小さいほど、指令補正値が１．０から下降し始める補正状態閾値LsXは小さい。

【0054】

これは、最大操作指令信号が大きい場合、つまり作業機械のアクチュエータ３１の動作スピードが速い場合は、通信遅延によって生じる単位時間あたりの作業機械のアクチュエータ３１の稼働量と操縦者が想定する作業機械のアクチュエータ３１の稼働量との乖離が大きいためで、指令補正値が下降し始める補正状態閾値LsXを大きくすることで、通信遅延が少しでも生じたときに指令信号を補正するためである。こうすることで、作業機械のアクチュエータ稼働速度が速いときに通信遅延が生じた場合、その通信遅延時間が小さくとも、指令信号が小さく補正されるため、通信遅延によって生じる単位時間あたりの作業機械のアクチュエータ３１の稼働量と操縦者が想定する作業機械のアクチュエータ３１の稼働量との乖離を小さくすることができる。

【0055】

一方、この図７のグラフによれば、最大操作指令信号が小さいほど、指令補正値が１．０から下降し始める補正状態閾値LsXは小さい。これは、最大操作指令信号が小さい場合、つまり作業機械のアクチュエータ３１の動作スピードが遅い場合は、通信遅延によって生じる単位時間あたりの作業機械のアクチュエータ３１の稼働量と操縦者が想定する作業機械のアクチュエータ３１の稼働量との乖離は小さいためである。つまり、アクチュエータ３１の稼働速度が小さい場合は指令補正値が下降し始める補正状態閾値LsXを小さくすることで、通信が大きく遅延するまで指令信号を補正しない。こうすることで、作業機械のアクチュエータ稼働速度が遅いときに通信遅延が生じた場合、通信遅延によって生じる単位時間あたりの作業機械のアクチュエータ３１の稼働量と操縦者が想定する作業機械のアクチュエータ３１の稼働量との乖離を小さいと想定される範囲では指令信号を補正せずに速度を低下させることなく操作することができる。

【0056】

このように、指令補正値が１．０から下降し始める遅れ状態Lsの補正状態閾値（遅れ状態判断閾値）LsXを、作業機械の複数のアクチュエータ３１の動作速度に応じて設定する。これにより、安定性をより高めることができ、操作性をより効果的に向上させることができる。

【0057】

［変形例（その３）］
また、遅れ状態判断部２６で行う通信遅れ状態の判断方法として、通信状態判断部２５、２８にて操縦者側遠隔制御装置２０から送信される指令信号の送信時間と作業機械側遠隔制御装置２１がその指令信号を受信したときの受信時間をモニタリングし、その２つの結果を基に通信遅れ状態を出力する方法を採用する場合、前述の図６および図７と同様の考え方で、指令補正値が１．０から下降し始める遅れ時間Ltの補正時間閾値（遅れ状態判断閾値）LtXを作業機械の複数のアクチュエータ３１の動作速度に応じて設定すると、遅れ時間Ltと指令補正値の関係は図８、最大操作指令信号と補正状態閾値LtXの関係は図９のようになる。

【0058】

＜第二の実施形態＞
［遠隔操縦システムのブロック構成］
第二の実施形態に係る作業機械の一例である油圧ショベルの遠隔操縦システムのブロック構成図を図１０に示す。

【0059】

上述した第一の実施形態では、操縦者側遠隔制御装置２０と作業機械側遠隔制御装置２１の間の通信遅れ状態の判断を行う遅れ状態判断部２６、遅れ状態判断部２６の出力に基づき操作レバー２２の操作に応じて生成される指令信号の補正を行う指令信号補正部２３が操縦者側遠隔制御装置２０内に備えられている。そして、操作レバー２２から出力される指令信号が操縦者側遠隔制御装置２０から作業機械側遠隔制御装置２１に送信される前に、全ての指令信号を補正する。

【0060】

一方、第二の実施形態では、作業機械側遠隔制御装置２１内に遅れ状態判断部（遅れ状態判断装置）３７、指令信号補正部（指令信号補正装置）３８を備えている。そして、操作レバー２２から出力され、操縦者側遠隔制御装置２０の指令情報送受信部２４から通信ネットワーク３４を介して作業機械側遠隔制御装置２１の指令情報送受信部２７に送信された指令信号が作業機械側遠隔制御装置２１の指令情報送受信部２７から油圧ショベル１のコントローラ２９に送信される前に、全ての指令信号を補正する。

【0061】

遅れ状態判断部３７は、第一の実施形態で述べた遅れ状態判断部２６と同様の働きをする。ただし、遅れ状態判断部３７は、操縦者側遠隔制御装置２０の通信状態判断部２５の信号は通信ネットワーク３４を介して受信し、作業機械側遠隔制御装置２１の通信状態判断部２８の信号は装置内で直接受信する。

【0062】

［作業機械側遠隔制御装置２１の遅れ状態判断部３７の動作］
前述したように、遅れ状態判断部３７は、操縦者側遠隔制御装置２０の通信状態判断部２５と作業機械側遠隔制御装置２１の通信状態判断部２８の出力を基に、操縦者側遠隔制御装置２０との間の通信遅れ状態の判断を行う。詳しくは、遅れ状態判断部３７は、操縦者側遠隔制御装置２０の通信状態判断部２５と作業機械側遠隔制御装置２１の通信状態判断部２８の出力を基に、操縦者側遠隔制御装置２０の指令情報送受信部２４から送信される指令信号に対する、作業機械側遠隔制御装置２１の指令情報送受信部２７が受信する指令信号の通信遅れ状態を判断する。

【0063】

遅れ状態判断部３７の具体的な通信状態の判断方法としては、第一の実施形態と同様である。

【0064】

［作業機械側遠隔制御装置２１の指令信号補正部３８の動作］
指令値補正部３８は、図３に示す指令信号補正部２３（補正値演算部３５と補正値乗算部３６を含む）と同様の構成となっている。補正値演算部３５では、図４に示すグラフ（演算テーブル）に従い、遅れ状態判断部３７の出力結果である遅れ状態Lsを基に、操作レバー２２から出力される指令信号を補正する指令補正値を出力する。

【0065】

補正値乗算部３６では、操作されている操作レバー２２から出力され、通信ネットワーク３４を介して操縦者側遠隔制御装置２０（の指令情報送受信部２４）から受信した指令信号全て（換言すれば、操作レバー２２を介して操作されている複数のアクチュエータ３１の全ての指令信号）に補正値演算部３５で演算された指令補正値を乗算して（一律に）補正する。これによって、操縦者が操作レバー２２に入力した複数の操作レバー入力量の比率を維持するように、作業機械側遠隔制御装置２１内で（言い換えれば、操作レバー２２から出力され、操縦者側遠隔制御装置２０の指令情報送受信部２４から通信ネットワーク３４を介して作業機械側遠隔制御装置２１の指令情報送受信部２７に送信された指令信号が作業機械側遠隔制御装置２１の指令情報送受信部２７から油圧ショベル１のコントローラ２９に送信される前に）一律に全ての操作信号を補正する。

【0066】

補正値乗算部３６は、出力結果である（補正後の）指令信号を、油圧ショベル１のコントローラ２９に送信する。

【0067】

［効果］
第二の実施形態においても、通信遅延時間によるアクチュエータ３１の動作速度のオーバーシュートが発生する場合に、操作をしているアクチュエータ３１の動作速度のバランスが崩れないように、複数の指令速度を制限する。オペレータの意図する動作速度のバランスを崩さないように指令速度を制限する方法として、操縦者が操作レバー２２に入力した複数の操作レバー入力量の比率を維持するように、作業機械側遠隔制御装置２１内で一律に全ての操作信号を補正する。そのため、第一の実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0068】

また、本第二の実施形態は、前記遅れ状態判断部（遅れ状態判断装置）３７と前記指令信号補正部（指令信号補正装置）３８は、前記作業機械側遠隔制御装置２１内に設けられ、前記指令信号補正部（指令信号補正装置）３８は、前記指令信号が前記作業機械側遠隔制御装置２１から前記作業機械（のコントローラ２９）に送信される前に、操作されている前記複数のアクチュエータ３１の全ての前記指令信号を補正する。

【0069】

本第二の実施形態によれば、通信遅延を検知した場合、補正情報（補正後の指令信号）は通信ネットワーク３４を介さずに油圧ショベル（作業機械）１のコントローラ２９に送信されるため、即座にアクチュエータ３１の動作に反映することができる。また、例えば複数の操縦者側遠隔制御装置２０を切り替えながら１台の油圧ショベル１を動かすことを想定すると、無線リモコン装置である操縦者側遠隔制御装置２０の構成要素が少なくて済むため、例えば上述した第一の実施形態に比べて、コストを低減することができる。

【0070】

なお、第二の実施形態においても、図４に加えて図５～図９に基づき説明した内容を含むことができることは勿論である。

【0071】

＜第三の実施形態＞
［遠隔操縦システムのブロック構成］
第三の実施形態に係る作業機械の一例である油圧ショベルの遠隔操縦システムにおける指令値補正部のブロック構成図を図１１に示す。なお、ここでは、本第三の実施形態を、第一の実施形態における操縦者側遠隔制御装置２０の指令値補正部２３の変形例として説明するが、第二の実施形態における作業機械側遠隔制御装置２１の指令値補正部３８にも適用できることは詳述するまでもない。

【0072】

第三の実施形態では、第一の実施形態における指令値補正部２３（或いは、第二の実施形態における指令値補正部３８）の構成が図１１のようになっており、指令値補正部２３は、遅れ状態判断部２６の出力結果である遅れ状態Lsを基に、操作レバー２２から出力される指令信号を補正する指令補正値を出力する補正演算部として、遅れ状態Lsに基づいてブーム８とアーム９とバケット１０の指令信号（ブーム指令信号、アーム指令信号、バケット指令信号）を補正するための指令補正値Aを演算する補正値A演算部３９、旋回モータ１２の指令信号（旋回指令信号）を補正するための指令補正値Bを演算する補正値B演算部４０、右走行モータ１１と左走行モータ１１の指令信号（走行右指令信号、走行左指令信号）を補正するための指令補正値Cを演算する補正値C演算部４１を有する。

【0073】

補正値A演算部３９、補正値B演算部４０、補正値C演算部４１では、図１２に示すような演算テーブルを参照して遅れ状態Lsに基づき指令補正値A、指令補正値B、指令補正値Cが演算される（詳細は後で説明）。

【0074】

補正値A演算部３９で演算された指令補正値Aは、補正値A乗算部４２においてブーム８とアーム９とバケット１０の指令信号（ブーム指令信号、アーム指令信号、バケット指令信号）にそれぞれ乗算される。補正値B演算部４０で演算された指令補正値Bは、補正値B乗算部４３において旋回モータ１２の指令信号（旋回指令信号）に乗算される。補正値C演算部４１で演算された補正値Cは、補正値C乗算部４４において右走行モータ１１と左走行モータ１１の指令信号（走行右指令信号、走行左指令信号）にそれぞれ乗算される。

【0075】

［操縦者側遠隔制御装置２０の指令信号補正部２３の動作］
補正値A演算部３９、補正値B演算部４０、補正値C演算部４１において、図１２に示すグラフ（演算テーブル）に基づいて指令補正値A、指令補正値B、指令補正値Cを演算する場合、通信遅れ状態Lsに対する、各アクチュエータ３１の指令補正値を変更することができる。

【0076】

図１２のグラフは、遅れ状態Lsに基づき算出される指令補正値A、指令補正値B、指令補正値Cを表しており、例えば、指令補正値Aにおいては、通信状態が良好な状態であると判断されるLs=８０～１００の間は指令信号の補正を行わない１．０が指令補正値Aとして出力されるが、Ls=２０～８０の間では遅れ状態Lsが小さくなる（つまり通信状態が悪くなる）ほど指令補正値Aは次第に小さくなる。指令補正値Bにおいては、通信状態が良好な状態であると判断されるLs=９０～１００の間は指令信号の補正を行わない１．０が指令補正値Bとして出力されるが、Ls=２０～９０の間では遅れ状態Lsが小さくなる（つまり通信状態が悪くなる）ほど指令補正値Bは次第に小さくなる。指令補正値Cにおいては、Ls=１００のときは指令信号の補正を行わない１．０が指令補正値Cとして出力されるが、Ls=２０～１００の間では通信遅れ状態Lsが小さくなる（つまり通信状態が悪くなる）ほど指令補正値Cは次第に小さくなる。遅れ状態Ls=２０の場合、指令補正値A、指令補正値B、指令補正値Cはそれぞれ０．５、０．２５、０となり、ブーム８とアーム９とバケット１０の指令信号は０．５倍、旋回モータ１２の指令信号は０．２５倍、右走行モータ１１、左走行モータ１１の指令信号は０倍まで小さくなる。更に、遅れ状態Ls=３未満の場合は極めて通信状態が悪いと判断し、指令補正値A、指令補正値Bについても直ちに０まで低下させる。

【0077】

補正値A乗算部４２、補正値B乗算部４３、補正値C乗算部４４では、操作されている操作レバー２２から出力された指令信号全て（換言すれば、操作レバー２２を介して操作されている複数のアクチュエータ３１の全ての指令信号）に補正値A演算部３９、補正値B演算部４０、補正値C演算部４１で演算された指令補正値A、指令補正値B、指令補正値Cを乗算して補正し、操作レバー２２を介して操作されている複数のアクチュエータ３１ごとに指令信号を補正する。これによって、通信遅延時間がある閾値を超過した場合、特定のアクチュエータ３１については、制限（減速）のかけ方を変更する。

【0078】

［効果］
このように、アクチュエータ３１に応じて、遅れ状態に基づく指令補正値を変更することで、通信状態に応じた各アクチュエータ３１の動作制限の振る舞いを変更できる。

【0079】

例えば、遅れ状態Ls=２０の場合、通信遅れ状態が非常に悪いと判断し、指令補正値A、指令補正値B、指令補正値Cはそれぞれ０．５、０．２５、０とされ、ブーム８、アーム９、バケット１０は半分の操作指令で動作し、旋回モータ１２は１／４の操作指令で動作する。さらに右走行モータ１１、左走行モータ１１に関しては、指令信号がゼロ倍され、操縦者が操作レバー２２を操作しても動作しない状態となる。

【0080】

こうすることで、モニタ３３に表示される作業機械の動作と実際の作業機械の動作に乖離が大きいときに、動作を遅くするアクチェチュエータ３１と、動作させない（もしくは極めて動作を遅くする）アクチチュエータ３１を設定することができ、危険な状態にはならない作業を止めずに作業効率を維持しながら、通信状態が悪い場合に作業機械が危険な状態に陥る可能性を低減させることができる。

【0081】

以上で説明したように、本第三の実施形態は、前記指令信号補正部（指令信号補正装置）２３は、操作されている前記複数のアクチュエータ３１ごとに前記指令信号を補正する。

【0082】

また、前記指令信号補正部（指令信号補正装置）２３は、前記複数のアクチュエータ３１ごとに、前記遅れ状態判断閾値と、前記指令信号を補正するための前記通信遅れ状態に応じた指令補正値とが設定されている。

【0083】

換言すれば、本第三の実施形態は、通信遅延時間によるアクチュエータ３１の動作速度のオーバーシュートが発生する場合に、操作をしているアクチュエータ３１の動作速度のバランスが崩れないように、複数の指令速度を制限する。更に、通信遅延時がある閾値を超過する場合は、特定のアクチュエータ３１に関しては、操作しているアクチュエータ３１の動作速度バランスを保つことよりも、速度を制限することを優先し、例えば走行中に油圧ショベル１が転落するなどの状態を防ぐ。オペレータの意図する動作速度のバランスを崩さないように指令速度を制限する方法として、通信遅延時間がある閾値を超過した場合、特定のアクチュエータ３１については、制限のかけ方を変更する。

【0084】

本第三の実施形態においても、第一、第二の実施形態と同様、複数のアクチュエータ３１を有する作業機械の遠隔操縦システムにおいて、複数のアクチュエータ３１を操作しているときに、通信遅延時間が生じた場合でも、操作されている複数のアクチュエータ３１の全ての指令信号を補正することで、複数のアクチュエータ３１に対して指令信号（操作信号）の比率を保ちながら制限をかけるため、操縦者が所望する複数のアクチュエータ３１の動作バランスを保ちやすく操縦できるようになり、操作がしやすくなる。また、指令信号を制限することで、例えばモニタ３３で操縦者が把握できる作業機械の動作状態と実際の作業機械の動作状態との乖離を低減できるため、モニタ３３に表示されている作業機械の目視結果を基に操作レバー２２に的確なフィードバックを入力でき、効率的に作業を行える。

【0085】

また、本第三の実施形態によれば、通信遅延時間が大きくなった場合であっても、特定のアクチュエータ３１に関しては制限のかけ方を変更することで、例えば走行中の油圧ショベル１の転落などを防ぐことができる。

【0086】

［変形例（その１）］
遅れ状態判断部２６において、通信状態判断部２５、２８にて操縦者側遠隔制御装置２０から送信される指令信号の送信時間と作業機械側遠隔制御装置２１がその指令信号を受信したときの受信時間をモニタリングし、その２つの結果を基に出力した通信遅れ遅れ時間Ltを用いて通信遅れ状態を判断する場合、指令値補正部２３の補正値A演算部３９、補正値B演算部４０、補正値C演算部４１は、図１３に示すグラフ（演算テーブル）に従い、遅れ時間Ltに基づき、指令補正値A、指令補正値B、指令補正値Cを演算する。図１３のグラフは、遅れ時間Ltに基づき算出される指令補正値A、指令補正値B、指令補正値Cを表しており、例えば、指令補正値Aにおいては、通信状態が良好な状態であると判断されるLt=０～０．５の間は指令信号の補正を行わない１．０が指令補正値Aとして出力されるが、Lt=０．５～１．０の間では遅れ時間Ltが大きくなる（つまり通信状態が悪くなる）ほど指令補正値Aは次第に小さくなる。指令補正値Bにおいては、通信状態が良好な状態であると判断されるLt=０～０．３５の間は指令信号の補正を行わない１．０が指令補正値Bとして出力されるが、Lt=０．３５～１．０の間では遅れ時間Ltが大きくなる（つまり通信状態が悪くなる）ほど指令補正値Bは次第に小さくなる。指令補正値Cにおいては、通信状態が良好な状態であると判断されるLt=０～０．２の間は指令信号の補正を行わない１．０が指令補正値Cとして出力されるが、Lt=０．２～１．０の間では遅れ時間Ltが大きくなる（つまり通信状態が悪くなる）ほど指令補正値Cは次第に小さくなる。遅れ時間Lt=１．０の場合、指令補正値A、指令補正値B、指令補正値Cはそれぞれ０．５、０．２５、０となり、ブーム８とアーム９とバケット１０の指令信号は０．５倍、旋回モータ１２の指令信号は０．２５倍、右走行モータ１１、左走行モータ１１の指令信号は０倍まで小さくなる。更に、遅れ時間Lt=５．０より大きい場合は極めて通信状態が悪いと判断し、指令補正値A、指令補正値Bについても直ちに０まで低下させる。

【0087】

指令補正部２３の補正値A乗算部４２、補正値B乗算部４３、補正値C乗算部４４においては、操作されている操作レバー２２から出力された指令信号全て（換言すれば、操作レバー２２を介して操作されている複数のアクチュエータ３１の全ての指令信号）に補正値A演算部３９、補正値B演算部４０、補正値C演算部４１で演算された指令補正値A、指令補正値B、指令補正値Cを乗算して補正し、操作レバー２２を介して操作されている複数のアクチュエータ３１ごとに指令信号を補正する。これによって、通信遅延時間がある閾値を超過した場合、特定のアクチュエータ３１については、制限（減速）のかけ方を変更する。

【0088】

［変形例（その２）］
また、指令値補正部２３（の補正値A演算部３９、補正値B演算部４０、補正値C演算部４１）で用いる遅れ状態Lsと指令補正値の関係は、図１４のように設定されても良い。図１４のグラフ（演算テーブル）では、各指令補正値A、B、Cが１．０から下降し始める遅れ状態Lsの閾値（補正の要否を判断する遅れ状態判断閾値、以下、補正状態閾値ともいう）LsXA、LsXB、LsXCが、図１５のグラフ（演算テーブル）によって決定される。図１５は、作業機械で操作されているアクチュエータ３１の指令信号のうちの最大の操作指令信号（最大操作指令信号）と各補正状態閾値LsXA、LsXB、LsXCの関係を示したものである。この図１５のグラフによれば、最大操作指令信号が大きいほど、指令補正値が１．０から下降し始める各補正状態閾値LsXA、LsXB、LsXCは大きく、最大操作指令信号が小さいほど、指令補正値が１．０から下降し始める各補正状態閾値LsXA、LsXB、LsXCは小さい。

【0089】

これは、最大操作指令信号が大きい場合、つまり作業機械のアクチュエータ３１の動作スピードが速い場合は、通信遅延によって生じる単位時間あたりの作業機械のアクチュエータ３１の稼働量と操縦者が想定する作業機械のアクチュエータ３１の稼働量との乖離が大きいためで、指令補正値が下降し始める各補正状態閾値LsXA、LsXB、LsXCを大きくすることで、通信遅延が少しでも生じたときに指令信号を補正するためである。こうすることで、作業機械のアクチュエータ稼働速度が速いときに通信遅延が生じた場合、その通信遅延時間が小さくとも、指令信号が小さく補正されるため、通信遅延によって生じる単位時間あたりの作業機械のアクチュエータ３１の稼働量と操縦者が想定する作業機械のアクチュエータ３１の稼働量との乖離を小さくすることができる。

【0090】

一方、この図１５のグラフによれば、最大操作指令信号が小さいほど、指令補正値が１．０から下降し始める各補正状態閾値LsXA、LsXB、LsXCは小さい。これは、最大操作指令信号が小さい場合、つまり作業機械のアクチュエータ３１の動作スピードが遅い場合は、通信遅延によって生じる単位時間あたりの作業機械のアクチュエータ３１の稼働量と操縦者が想定する作業機械のアクチュエータの稼働量との乖離は小さいためである。つまり、アクチュエータ３１の稼働速度が小さい場合は指令補正値が下降し始める各補正状態閾値LsXA、LsXB、LsXCを小さくすることで、通信が大きく遅延するまで指令信号を補正しない。こうすることで、作業機械のアクチュエータ稼働速度が遅いときに通信遅延が生じた場合、通信遅延によって生じる単位時間あたりの作業機械のアクチュエータ３１の稼働量と操縦者が想定する作業機械のアクチュエータ３１の稼働量との乖離を小さいと想定される範囲では指令信号を補正せずに速度を低下させることなく操作することができる。

【0091】

このように、各指令補正値A、B、Cが１．０から下降し始める遅れ状態Lsの補正状態閾値（遅れ状態判断閾値）LsXA、LsXB、LsXCを、作業機械の複数のアクチュエータ３１の動作速度に応じて設定する。これにより、安定性をより高めることができ、操作性をより効果的に向上させることができる。

【0092】

［変形例（その３）］
また、遅れ状態判断部２６で行う通信状態の判断方法として、通信状態判断部２５、２８にて操縦者側遠隔制御装置２０から送信される指令信号の送信時間と作業機械側遠隔制御装置２１がその指令信号を受信したときの受信時間をモニタリングし、その２つの結果を基に通信遅れ状態を出力する方法を採用する場合、前述の図１４および図１５と同様の考え方で、各指令補正値A、B、Cが１．０から下降し始める遅れ時間Ltの補正時間閾値（遅れ状態判断閾値）LsXA、LsXB、LsXCを作業機械の複数のアクチュエータ３１の動作速度に応じて設定すると、遅れ時間Ltと各指令補正値A、B、Cの関係は図１６、最大操作指令信号と各補正状態閾値LtXA、LtXB、LtXCの関係は図１７のようになる。

【0093】

なお、本発明は上記した実施形態に限られるものではなく、様々な変形形態が含まれる。上記した実施形態は本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

【0094】

また、上記した実施形態のコントローラの各機能は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計することによりハードウェアで実現してもよい。また、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、コントローラ内の記憶装置の他に、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

【符号の説明】

【0095】

１…油圧ショベル（作業機械ないし建設機械）、２…下部走行体、３…上部旋回体、７…フロント装置、８…ブーム、９…アーム、１０…バケット、１１…走行モータ、１２…旋回モータ、２０…操縦者側遠隔制御装置、２１…作業機械側遠隔制御装置、２２…遠隔操作用操作レバー、２３…指令信号補正部（指令信号補正装置）、２４…指令情報送受信部（操縦者側遠隔制御装置側）、２５…通信状態判断部（操縦者側遠隔制御装置側）、２６…遅れ状態判断部（遅れ状態判断装置）、２７…指令情報送受信部（作業機械側遠隔制御装置側）、２８…通信状態判断部（作業機械側遠隔制御装置側）、２９…コントローラ、３０…電磁弁、３１…アクチュエータ、３２…カメラ（動作状態確認装置）、３３…モニタ（動作状態表示装置）、３４…通信ネットワーク、３５…補正値演算部、３６…補正値乗算部、３７…遅れ状態判断部（遅れ状態判断装置）、３８…指令信号補正部（指令信号補正装置）、３９…補正値A演算部、４０…補正値B演算部、４１…補正値C演算部、４２…補正値A乗算部、４３…補正値B乗算部、４４…補正値C乗算部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】