特許 7559696 遠隔操作装置

(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】2024-09-24

(45)【発行日】2024-10-02

(54)【発明の名称】遠隔操作装置

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/16 20060101AFI20240925BHJP

   E02F 9/26 20060101ALI20240925BHJP

   E02F 9/20 20060101ALI20240925BHJP

   H04Q 9/00 20060101ALI20240925BHJP

【ＦＩ】

E02F9/16 B

E02F9/26 A

E02F9/20 B

H04Q9/00 371Z

H04Q9/00 301B

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021117373

(22)【出願日】2021-07-15

(65)【公開番号】P2023013301

(43)【公開日】2023-01-26

【審査請求日】2024-03-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000246273

【氏名又は名称】コベルコ建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】デロイトトーマツ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】大谷 真輝

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 均

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 洋一郎

【審査官】亀谷 英樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１１６７７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１５０５６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２９６９０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００３／０２３０４４７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００６－１０２２８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１１３４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０６５６５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０２８０２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１５５８４５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３６５０３１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２１－０２５２７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｆ ９／１６

Ｅ０２Ｆ ９／２０－９／２２

Ｅ０２Ｆ ３／４２－３／４３

Ｅ０２Ｆ ３／８４－３／８５

Ｅ０２Ｆ ９／２６

Ｈ０４Ｑ ９／００

Ｇ０９Ｂ ２３／００－２９／１４

Ｇ０９Ｂ １／００－９／５６

Ｇ０９Ｂ １７／００－１９／２６

Ａ６３Ｇ １／００－３３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シート装置を備え、遠隔操作で機械を操作する遠隔操作装置であって、
前記シート装置を上部に支持する第１筐体部と、前記第１筐体部の前方に位置しており、前記第１筐体部の上面よりも低い位置に上面を有している第２筐体部と、を有している筐体と、
前記シート装置に設けられており、操作者の足を載せる足保持部と、を備え、
前記足保持部は、前記第２筐体部の上面の上方に位置しており、
前記遠隔操作装置は、前記操作者による前記機械の操作を受け付ける操作モードと、
前記シート装置に前記操作者が乗降する乗降モードと、を有し、
前記乗降モードでは、前記操作モードに比べ前記シート装置の少なくとも前記足保持部が前記第２筐体部の上面に接近した位置となる遠隔操作装置。

【請求項2】

前記筐体は、前記機械の操作のための処理を行う電子機器類を収容する、請求項１に記載の遠隔操作装置。

【請求項3】

前記乗降モードにおいて、前記足保持部の少なくとも一部は前記第２筐体部の上面に接触する、請求項１又は２に記載の遠隔操作装置。

【請求項4】

前記シート装置は座部を有し、
前記乗降モードでは、前記シート装置の少なくとも座部が操作モードの時に比べて前傾する、請求項１～３の何れか一項に記載の遠隔操作装置。

【請求項5】

前記遠隔操作装置は、前記機械から送信される加速度信号に応じて前記シート装置を振動させる駆動装置を備えている、請求項１～４の何れか一項に記載の遠隔操作装置。

【請求項6】

前記第１筐体部は、上部に前記シート装置を支持している支持板を備えており、
前記遠隔操作装置は、前記支持板が水平に保持される待機モードを有している、請求項１～５のいずれか一項に記載の遠隔操作装置。

【請求項7】

前記遠隔操作装置は、所定の条件を検出した場合、前記待機モードに移行し、
前記待機モードに移行する所定の条件は、前記遠隔操作装置のアプリケーションソフトが立ち上げられたこと、又は、乗降状態と待機状態とを切り替えるモード切り替えスイッチの操作を検出したこと、の何れかである、請求項６に記載の遠隔操作装置。

【請求項8】

前記遠隔操作装置は、前記待機モードおいて前記操作者の乗降モードに移行する所定の操作を検出した場合、前記乗降モードに移行し、
前記乗降モードに移行する所定の操作は、前記遠隔操作装置のアプリケーションソフトを終了する操作を検出したこと、又は、乗降状態と待機状態とを切り替えるモード切り替えスイッチの操作を検出したこと、の何れかである、請求項６に記載の遠隔操作装置。

【請求項9】

前記遠隔操作装置は、前記待機モードおいて前記操作者の操作モード切り替えへの意図があると判定される所定の条件を検出した場合、前記操作モードに移行し、
前記操作モードに移行する所定の条件は、遠隔操作で操作する前記機械のエンジンがオンに操作されることを含む、請求項６に記載の遠隔操作装置。

【請求項10】

前記遠隔操作装置は、前記操作モードおいて前記操作者の待機モード切り替えへの意図があると判定される所定の条件を検出した場合、前記待機モードに移行し、
前記待機モードに移行する所定の条件は、遠隔操作で操作する前記機械のエンジンがオフに操作されることを含む、請求項６に記載の遠隔操作装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、操作者の操作に基づいて車両を遠隔操作する遠隔操作装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、特許文献１に開示されているように、作業機械を遠隔操作する遠隔操作装置が知られている。特許文献１の作業機械には、スレーブ側操作装置、及びカメラなどである外界センサが取り付けられており、操作者は遠隔操作装置に搭乗して、ディスプレイに映される実機の外の様子を見ながら遠隔操作することができる。
また、遠隔操作装置に関連した技術であり、実機搭乗時の臨場感を再現する方法として、作業中の実機の振動、及び、実機の上部旋回体の回転を検出し、遠隔操作装置に送信して、実機搭乗時に体感するキャビンの動きを遠隔操作装置で再現する方法も検討されている。

【0003】

上記の遠隔操作装置の場合、操作者が搭乗するシート装置は、振動可能、かつ回転可能であり、足を載せる足保持部を備えて構成されている。足保持部は床に干渉しないように床より高い位置に配置される必要がある。このように構成された遠隔操作装置により、操作者はディスプレイ上のカメラ映像と、シート装置の動きとにより、実機搭乗時に近い感覚で遠隔操作することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２０－１５４８５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、足保持部を床から高い位置に配置すると、シート装置への乗り降りがしにくくなってしまう。また、足保持部を床から高く配置する構造とした場合、乗降時に体重で変形しないように足保持部を強固な構造としなければならず、重量及び製造コストが増えることになる。さらに、安全で効率的に遠隔操作できる遠隔操作装置であることも必要である。

【0006】

上記を解決するため、本発明は、乗降しやすい遠隔操作装置を実現することを目的とする。加えて、強固な足保持部を備えることなく乗降可能であり、安全で効率的に遠隔操作できる遠隔操作装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る遠隔操作装置は、シート装置と、前記シート装置を上部に支持する第１筐体部と、前記第１筐体部の前方に位置しており、前記第１筐体部の上面よりも低い位置に上面を有している第２筐体部と、を有している筐体と、前記シート装置に設けられており、操作者の足を載せる足保持部と、を備え、前記足保持部は、前記第２筐体部の上面の上方に位置しており、前記遠隔操作装置は、前記操作者による機械の操作を受け付ける操作モードと、シート装置に操作者が乗降する乗降モードと、を有し、乗降モードでは、操作モードに比べシート装置の少なくとも前記足保持部が前記第２筐体部の上面に接近した位置となることを特徴とする。

【0008】

本発明に係る遠隔操作装置によれば、操作モードではシート装置は第２筐体部の上面から離間した位置になるので操作者に搭乗感を与えやすくすることができ、乗降モードではシート装置の少なくとも足保持部が第２筐体部の上面に接近することで操作者の第２筐体部の上面と足保持部との間の移動が容易になり、乗降しやすいシート装置とすることができる。

【0009】

本発明に係る遠隔操作装置の前記筐体は、前記機械の操作のための処理を行う電子機器類を収容することが好ましい。

【0011】

本発明に係る遠隔操作装置において、乗降モードにおいて、足保持部の少なくとも一部は前記第２筐体部の上面に接触することが好ましい。

【0012】

本発明に係る遠隔操作装置によれば、乗降モードにおいて足保持部が記第２筐体部の上面に接触するため、操作者のシート装置への乗降時に足保持部にかかる操作者の体重を記第２筐体部の上面で支持することができる。そのため、強固な足保持部を備えずとも、乗降しやすい遠隔操作装置とすることができる。

【0013】

本発明に係る遠隔操作装置において、シート装置は座部を有し、乗降モードでは、シート装置の少なくとも座部が操作モードの時に比べて前傾していることが好ましい。

【0014】

本発明に係る遠隔操作装置によれば、乗降モードにおいてシート装置の座部が前傾するため座部への着座時に深く腰掛ける必要がなく、より乗降しやすいシート装置とすることができる。また、シート装置の座部が前傾した状態であるため、周囲から目視した時にシート装置が乗降モードであることがすぐ把握できる。そのため、乗降モードであることを確認することなく、シート装置に乗り込むことができる。したがって、乗降しやすい遠隔操作装置とすることができる。

【0015】

本発明に係る遠隔操作装置は、前記機械から送信される加速度信号に応じて前記シート装置を振動させる駆動装置を備えていることが好ましい。

【0017】

本発明に係る遠隔操作装置の第１筐体部は、上部に前記シート装置を支持している支持板を備えており、前記遠隔操作装置は、前記支持板が水平に保持される待機モードを有していることが好ましい。

【0018】

本発明に係る遠隔操作装置は待機モードを有しているので、操作者が機械を遠隔操作することを意識していない時に、意図せずに機械を操作してしまうことを防ぐことができる。

【0019】

本発明に係る遠隔操作装置は、所定の条件を検出した場合、前記待機モードに移行することが好ましい。前記待機モードに移行する所定の条件は、前記遠隔操作装置のアプリケーションソフトが立ち上げられたこと、又は、乗降状態と待機状態とを切り替えるモード切り替えスイッチの操作を検出したこと、の何れかである。

【0021】

本発明に係る遠隔操作装置は、前記待機モードおいて前記操作者の乗降モードに移行する所定の操作を検出した場合、前記乗降モードに移行することが好ましい。前記乗降モードに移行する所定の操作は、前記遠隔操作装置のアプリケーションソフトを終了する操作を検出したこと、又は、乗降状態と待機状態とを切り替えるモード切り替えスイッチの操作を検出したこと、の何れかである。

【0023】

本発明に係る遠隔操作装置は、前記待機モードおいて前記操作者の待機モードへの切り替えの意図があると判定される所定の条件を検出した場合、前記操作モードに移行することが好ましい。前記操作モードに移行する所定の条件は、遠隔操作で操作する前記機械のエンジンがオンに操作されることを含む。

【0025】

本発明に係る遠隔操作装置は、前記遠隔操作装置は、前記操作モードおいて前記操作者の待機モードへの切り替えの意図があると判定される所定の条件を検出した場合、前記待機モードに移行することが好ましい。前記待機モードに移行する所定の条件は、遠隔操作で操作する前記機械のエンジンがオフに操作されることを含む。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の実施の形態にかかる遠隔操作装置の斜視図である。

【図2】図１の遠隔操作装置の乗降モード状態を示す側面図である。

【図3】図１の遠隔操作装置の待機モード状態を示す側面図である。

【図4】図１の遠隔操作装置の操作モード状態を示す側面図である。

【図5】図１の遠隔操作装置の駆動装置周辺部を示す拡大側面図である。

【図6】図１のＢ－Ｂ断面による第１上下方向駆動部を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

＜実施の形態＞
図１を参照して、本発明に係る遠隔操作装置１００を説明する。遠隔操作装置１００は、遠隔操作装置１００から離れた場所にある図示しない機械を遠隔操作する装置である。機械はその種類を限定しないが、例えば、作業機械のクローラショベルである。

【0029】

クローラショベルは、クローラ式の下部走行体と、旋回機構を介して下部走行体に搭載されている上部旋回体とを備えている。上部旋回体には、キャブと、バケットを有するアームを備えた作業アタッチメントが設けられている。キャブには、操作レバー等を遠隔操作可能な制御機構と、キャブのフロントウィンドウ越しに周囲環境を撮像する撮像装置とが設けられている。撮像装置により撮像された画像は、遠隔操作装置１００に無線送信されて、操作者は撮像された画像を視認することができる。操作者は、送信された画像を見ながら遠隔操作装置１００を操作することで、遠隔操作装置１００から制御信号が送信され、作業機械が遠隔操作される。作業機械には３軸方向の加速度を検出するジャイロセンサ等の加速度センサが搭載されており、加速度センサにより検出された加速度信号は遠隔操作装置１００に無線送信される。

【0030】

遠隔操作装置１００は、筐体１０、遠隔操作する機械の周囲環境の画像を映すモニタ装置２０、操作信号を生成する操縦装置３０、筐体１０の上に配置されているシート装置４０、シート装置４０を駆動する駆動装置５０を備えている。

【0031】

筐体１０は、上部にシート装置４０を固定しているとともに、内部に電子機器類を収容している部材である。遠隔操作装置１００の搬送性をよくするために、筐体１０は複数の部分で構成されており、第１筐体部１１と、第２筐体部１５とを有している。第１筐体部１１と、第２筐体部１５とは、それぞれが直方体に形成され、左右方向長さは同じ、前後方向長さ、及び上下方向長さは異なって形成されている。第１筐体部１１の前方に第２筐体部１５が接して配置されており、第１筐体部１１と第２筐体部１５とは、互いに接するそれぞれの側面の四隅において、図示しないボルトナット等の締結具で接続されている。第１筐体部１１、及び第２筐体部１５のそれぞれの下面には、移動防止具を含むキャスタ１３が複数配置されている。なお、搬送時には、第１筐体部１１と第２筐体部１５とを固定している締結具を外すことで、互いに容易に分離可能である。

【0032】

第２筐体部１５は、第１筐体部１１に比べ、前後方向長さが長く、上下方向長さが短く形成されている。第１筐体部１１は、第１筐体部１１の上面に第１上板１２を有している。また、第２筐体部１５は、第２筐体部１５の上面に第２上板１６を有している。第２上板１６の高さは、第１上板１２の高さより低くされている。遠隔操作装置１００に操作者が搭乗する場合、シート装置４０が高くなるほど乗降しにくくなるが、第２筐体部１５を第１筐体部１１より低くすることで、第２筐体部１５を乗降用のステップ台として利用することができる。乗降時に上下動するシート装置４０と合わせて、乗降し易い遠隔操作装置１００を実現している。

【0033】

第１筐体部１１の内部には、電子機器類であり、図示しない第１演算処理ユニットと、第２演算処理ユニットと、シートコントローラとが収容されている。第１演算処理ユニットは、モニタ装置２０の出力制御、操作レバー３１と走行レバー３２とを含む各種入力の認識を行う。第２演算処理ユニットは、遠隔操作装置１００と遠隔操作対象となる作業機械との通信を管理し、作業機械から無線送信される映像や傾斜の信号を第１演算処理ユニットに受け渡し、及び第１演算処理ユニットで認識された操作入力等の入力情報を作業機械に送信する。シートコントローラは、遠隔操作装置１００が受信した加速度信号に基いて駆動装置５０を制御する。

【0034】

第２筐体部１５の内部には、電子機器類である図示しない通信装置が収容されている。通信装置は、遠隔操作の対象である作業機械との通信を行う装置であり、第２演算処理ユニットによって制御される。通信装置は、送受信部と、当該送受信部と第１演算処理ユニット、及び第２演算処理ユニット等の他の制御機器とを接続するスイッチングハブにより構成される。通信装置と他の制御機器とは、例えば、ＬＡＮケーブルで接続されている。

【0035】

次に、モニタ装置２０を説明する。モニタ装置２０は、中央モニタ２１、左モニタ２２、右モニタ２３、中央モニタ２１の上部に設けられている撮像装置２４、中央モニタ２１等を支えているモニタ支持部２５を有している。モニタ装置２０は、作業機械から送信される作業機械の前方とその左右の画像を表示する。操作者はモニタ装置２０の画像を見ながら作業機械を遠隔操作する。モニタ支持部２５は、金属製の中空管で形成されている。２本のモニタ支持部２５は、互いに平行、かつ遠隔操作装置１００が設置される設置面に対して垂直に配置されている。それぞれのモニタ支持部２５の上部には、中央モニタ２１が２本のモニタ支持部２５に差し渡されて配置され、中央モニタ２１は中央モニタ２１の後面で２本のモニタ支持部２５にそれぞれ固定されている。中央モニタ２１の左側、及び右側には、左モニタ２２と、右モニタ２３とが、それぞれ図示しない開閉装置により保持されており、中央モニタ２１に対して開閉装置を中心に開閉することができる。

【0036】

モニタ支持部２５のそれぞれの下端部は、第２筐体部１５の前側の垂直面に固定されている。モニタ支持部２５が第２筐体部１５の所定位置に固定されていることで、遠隔操作装置１００の搬送後、遠隔操作装置１００を組み立てる際に、シート装置４０とモニタ装置２０との間隔を毎回調整して所定位置に合わせる必要がなく、所定の間隔にされた状態で組み立てが完了する。なお、モニタ装置２０と、モニタ支持部２５とを固定している固定具は特に限定されないが、例えば、Ｕ字状に形成された金属製ブラケットと、ボルトナット等からなる締結具でよい。金属製ブラケットとボルトナットの締結具により、遠隔操作装置１００を容易に分解及び組み立てることができる。

【0037】

シート装置４０は、第１筐体部１１の上に配置されている。シート装置４０は、座部４１、背もたれ部４２、アームレスト４３、足保持部４４、第１支持板４７、及び第２支持板４８を有している。

【0038】

操作者は座部４１に座り、背もたれ部４２に背中を支持された状態で遠隔操作を行う。アームレスト４３、４３は、座部４１の左右にそれぞれ固定されている。足保持部４４は、作業機械を遠隔操作している時に足を載せている部材であり、第１支持板４７に回転可能に支持されている第２支持板４８に固定されている。操縦装置３０は、作業機械のアーム等を操作する操作レバー３１、及び走行装置を操作する走行レバー３２を含んでいる。左右のアームレスト４３、４３にはそれぞれ操作レバー３１、３１が配置されている。また、走行レバー３２は、足保持部４４に配置されている。

【0039】

図２～図４を参照して、シート装置４０の支持構造を説明する。図２は、操作者が乗降する際の乗降モード状態の遠隔操作装置１００を示している。なお、図３は乗降モード後に移行する待機モード状態の遠隔操作装置１００、及び図４は作業機械を遠隔操作可能な操作モード状態の遠隔操作装置１００をそれぞれ示している。図２～図４の各モードの制御と、シート装置４０の作動の詳細については後述する。

【0040】

駆動装置５０は、シート装置４０を上下動、及び振動させる第１上下方向駆動部５１と第２上下方向駆動部５７、及びシート装置４０を回転させる回転方向駆動部７１を有している。

【0041】

シート装置４０は、第１筐体部１１の上部にそれぞれ配置されている、第１上下方向駆動部５１、５１、及び第２上下方向駆動部５７により支持されている。第１筐体部１１の上部の前側に配置されている２つの第１上下方向駆動部５１、５１、及び第１筐体部１１の上部の後ろ側に配置されている１つの第２上下方向駆動部５７は、上面視でそれらが仮想の三角形の頂点の位置にそれぞれ配置されている。それぞれの位置について、第１筐体部１１の第１上板１２上に、遠隔操作装置１００の左右方向に平行に配置された１辺が前側に配置された仮想の三角形を考えた場合、その仮想の三角形の前側の２つの各頂点の位置に第１上下方向駆動部５１、５１、後ろ側の頂点の位置に第２上下方向駆動部５７が配置されている。

【0042】

第１上下方向駆動部５１、５１、及び第２上下方向駆動部５７の上には、第１上下方向駆動部５１、５１、及び第２上下方向駆動部５７のそれぞれに接続されて第１支持板４７が固定されている。図１に示されているように、第１支持板４７は板部材であり、左右方向に平行にされた１辺が前側に配置された略三角形に形成され、後ろ側の頂点が前側の１辺と平行な直線でカットされた形状に形成されている。

【0043】

第１支持板４７の上には、回転保持装置４９を介して、第２支持板４８が回転可能な状態で載せられている。第２支持板４８は、前後方向長さが左右方向長さより若干長い長方形形状に形成された板部材であり、上面には座部４１が固定されている。回転保持装置４９は、第１支持板４７の上面の略中心付近に配置されている。回転保持装置４９は、第２支持板４８の下面の略中心付近を、第２支持板４８が第１支持板４７に対して回転可能に支持している。足保持部４４は、第２支持板４８に固定されている第１足保持部材４５と、第１足保持部材４５に接続されており、足を載せる部材である第２足保持部材４６とを有している。第２支持板４８、座部４１、背もたれ部４２、及び足保持部４４は、第１支持板４７に対して回転保持装置４９を回転中心にして一体的に回転可能に支持されている。

【0044】

図５及び図６を参照して、駆動装置５０を説明する。図５は駆動装置５０の拡大図である。図６は、図１におけるＢ－Ｂ断面図による第１上下方向駆動部５１を示している。シート装置４０を下側から支持している第１上下方向駆動部５１、５１、及び第２上下方向駆動部５７は、シート装置４０を上下方向に駆動する。また、第１支持板４７の上面に配置されている回転方向駆動部７１は、シート装置４０を回転方向に駆動する。

【0045】

まず、シート装置４０を上下動させる機構である、第１上下方向駆動部５１、５１、及び第２上下方向駆動部５７を説明する。第１上下方向駆動部５１、５１、及び第２上下方向駆動部５７は同じものであり、それぞれ外筒５２、内筒５５、及びボールジョイント６１を有している。

【0046】

外筒５２は、第１筐体部１１の合計３ヶ所の所定位置において、下端部を第１筐体部１１に設けられた固定穴の内部に挿入され、上端部を第１筐体部１１の第１上板１２上に露出して固定されている。外筒５２は固定板５３と固定具５４とを有している。外筒５２は、外筒５２の上端部に上側から固定板５３の下面の略中央部を押し当てられている。固定板５３には固定板５３の下面において外筒５２を取り囲むように下向きに固定具５４が４本設けられている。４本の固定具５４のそれぞれの下端部は第１上板１２の上面に接続されており、それにより外筒５２は第１筐体部１１に固定されている。

【0047】

図６に示されているように、固定板５３の略中央部には、内筒５５の外径より若干大きい穴が設けられており、その穴に内筒５５が通されている。内筒５５は、外筒５２に伸縮自在に挿入されている。内筒５５の上端部は内筒５５の外筒５２に対する伸縮においても外筒５２に入り込むことなく常に露出しており、内筒５５の上端部に内筒接続部５６が設けられている。内筒接続部５６にはボールジョイント６１が接続されている。

【0048】

ボールジョイント６１は、内筒５５に接続されている棒状部材のボールスタッド６２と、第１支持板４７に固定されボールスタッド６２の上端部が挿入されているソケット６６とを有している。ボールスタッド６２は、外径が一定に形成されている棒状部材の棒状部６３、棒状部６３の下端部に設けられている接続部６５、及び棒状部６３の上端部に設けられている球形部６４を有している。接続部６５は内筒接続部５６に対しねじ嵌合により接続されている。

【0049】

第１支持板４７の裏側において、各内筒５５の直上の位置には、ソケット６６がそれぞれ配置されている。ソケット６６は、内径が球形部６４より若干大きく形成され、上側が閉塞され下側が開口している円筒形状に形成されている。ソケット６６の内部には、球形部６４に対応した凹部形状を有し、下側が開口した図示しない樹脂部材が挿入されており、球形部６４を包み込んで保持している。公知のように、ボールスタッド６２と第１支持板４７とのなす角度が変化すると、球形部６４は樹脂部材の内部において中心位置を変えずに、樹脂部材の内面を摺動しながら相対回転する。

【0050】

第１上下方向駆動部５１、５１、及び第２上下方向駆動部５７は、遠隔操作する作業機械のキャビンからの加速度信号に応じて、外筒５２に挿入されている内筒５５を上下動させ、第１支持板４７の下面を上下動させてシート装置４０を上下動させる。第１上下方向駆動部５１、５１、及び第２上下方向駆動部５７の駆動源は、図示しないが例えば、エアポンプにより発生されるエア圧、又は電動モータである。エア圧の場合は、外筒５２内部の内筒５５のストローク空間内に導入されて、内筒５５の下端部が押圧されて、内筒５５が外筒５２に対して伸縮する。また、電動モータの場合は、内筒５５の外周面の長手方向にギア歯面が連続して設けられてラックギアが形成され、出力シャフトにピニオンギアを設けられた電動モータが第１筐体部１１内に備えられる。外筒５２の孔を通して電動モータのピニオンギアが内筒５５のギア歯面に噛み合って駆動することで、内筒５５が外筒５２に対して伸縮する。

【0051】

第１上下方向駆動部５１、５１、及び第２上下方向駆動部５７は、互いに独立して内筒５５の外筒５２に対する伸縮位置を制御可能である。例えば、図３、及び図４のように、第１上下方向駆動部５１、５１、及び第２上下方向駆動部５７の内筒５５のそれぞれの上端位置は、同じ高さに制御することが可能である。その場合、ボールスタッド６２は第１支持板４７に対し略垂直となり、第１支持板４７は水平に保持される。

【0052】

また、第１上下方向駆動部５１、５１、及び第２上下方向駆動部５７の内筒５５のそれぞれの上端位置は、異なる高さに制御することが可能である。例えば、図２のように、第１上下方向駆動部５１、５１の内筒５５の両方の上端位置が、第２上下方向駆動部５７の内筒５５の上端位置より低くされる場合は、ボールスタッド６２は第１支持板４７に対して垂直方向よりも若干傾いた角度となり、その状態で第１支持板４７は保持される。その際に、球形部６４とソケット６６とは滑らかに摺動して、第１支持板４７はそれぞれの内筒５５の上端位置に追従して保持される。

【0053】

また、第１上下方向駆動部５１、５１、及び第２上下方向駆動部５７は、作業機械から送信されるキャビンの加速度信号に基づいて、シート装置４０を振動させる。シート装置４０を振動させる場合、第１上下方向駆動部５１、５１、及び第２上下方向駆動部５７の内筒５５をそれぞれ独立して短時間に小刻みに上下動させる。それぞれの内筒５５が上下に小刻みに動かされると、球形部６４とソケット６６とは互いに滑らかに摺動して第１支持板４７が内筒５５の動きにスムーズに連動して上下動する。その結果、シート装置４０を振動させることができる。

【0054】

次に、シート装置４０を回転させる機構である、回転方向駆動部７１を説明する。回転方向駆動部７１は、シート装置４０を回転させる駆動力を発生する駆動力発生装置７２と、発生した駆動力を伝達する駆動力伝達部７３とを有している。駆動力発生装置７２は、リニア駆動装置であり、直方体形状に形成されて第１支持板４７の後端部の上面に設けられている。リニア駆動装置の駆動形式は限定されないが、例えば、リニアモータである。リニア駆動装置の駆動形式のそれ以外の事例として、エアシリンダ、又は回転モータとボールねじとの組み合わせでもよい。駆動力伝達部７３は、駆動力発生装置７２の出力部に固定されており、回転可能に保持されている第２支持板４８の後端部を連結している。駆動力発生装置７２が直線方向に動くと駆動力伝達部７３が一体的に動く。それにより、第２支持板４８も連動して動き、第２支持板４８上に固定されている座部４１、及び背もたれ部４２が回転する。回転方向駆動部７１は、上下方向と同様に、遠隔操作する作業機械から送信されるキャビンの加速度信号に応じて回転力を発生させる。

【0055】

図２～図４を参照して、以下に、遠隔操作装置１００が有する各モードでの作動を説明する。遠隔操作装置１００は、図２に示される乗降モード、図３に示される待機モード、及び図４に示される操作モードを有している。

【0056】

（１）乗降モード
図２は、乗降モード状態の遠隔操作装置１００を示す側面図である。遠隔操作中はシート装置４０が所定の高さに保持されて操作者が乗り降りしにくいため、シート装置４０に容易に乗り降りするためのモードである。乗降モードでは、第１上下方向駆動部５１、５１の両方の内筒５５の上端位置は、後述する待機モード時、及び操作モード時の上端位置より低い位置に制御され、第２上下方向駆動部５７の内筒５５の上端位置は、待機モード時、及び操作モード時の上端位置より高い位置に制御される。

【0057】

そのため、乗降モードでは、待機モード時、及び操作モード時に比べ、第１支持板４７の前端位置は低く、後端位置は高く保持される。その結果、第１支持板４７は前側に傾斜した状態に保持され、座部４１と背もたれ部４２とは、待機モード、及び操作モードの時に比べて前傾する。また、座部４１、背もたれ部４２、アームレスト４３、及び足保持部４４は、床である第１筐体部１１の第１上板１２に接近した位置となる。さらに、足保持部４４の第２足保持部材４６の下面は、第２上板１６に接触した状態となる。

【0058】

遠隔操作装置１００に乗り込む時には、操作者は第２筐体部１５の第２上板１６に乗り、第２上板１６に接触した状態の第２足保持部材４６を踏んで、座部４１に座る。第２足保持部材４６の下面は第１上板１２に接触しているため、操作者の体重は床面で支えられる。

【0059】

上記実施の形態に関し、変形例１を説明する。上記において、乗降モードにおける各内筒５５の上端部の位置について、第１上下方向駆動部５１、５１の両方の内筒５５の上端位置は、待機モード時、及び操作モード時の上端位置より低い位置に制御され、第２上下方向駆動部５７の内筒５５の上端位置は、待機モード時、及び操作モード時の上端位置より高い位置に制御されると説明した。この点の変形例として、第１上下方向駆動部５１、５１の両方の内筒５５の上端位置は上記説明のとおりとし、第２上下方向駆動部５７の内筒５５の上端位置は、待機モード時、及び操作モード時の上端位置と変えずに同じ高さ位置とする制御としてもよい。このような制御とした場合、第１上下方向駆動部５１、５１と第２上下方向駆動部５７との制御を簡素化することができる。また、第２上下方向駆動部５７の上下方向ストローク範囲が少なくなることで上下方向ストローク量が少ない、より安価な第２上下方向駆動部５７を選択することが可能となり、コスト低減に寄与できる。

【0060】

上記実施の形態に関し、変形例２を説明する。上記において、乗降モード時には、座部４１、背もたれ部４２、アームレスト４３、及び足保持部４４が床に接近する構成を説明したが、足保持部４４のみが床に接近する構成としてもよい。本変形例２の基本構造は上記と同じであり、第１上下方向駆動部５１、５１、及び、第２上下方向駆動部５７は、シート装置４０の振動を行うことは上記説明と同様である。一方、乗降モード時には、第１上下方向駆動部５１、５１及び、第２上下方向駆動部５７は上下動せずに、座部４１、背もたれ部４２、アームレスト４３、及び足保持部４４は、待機モード時及び操作モード時の高さを保ったままであり、足保持部４４のみが床に接近する。又は、足保持部４４は床に接触する位置とされる。

【0061】

例えば、足保持部４４は図示しないモータにより駆動されて第２支持板４８との接続部を中心にして回転するように構成される。第１足保持部材４５の端部は、第２支持板４８の端部との間に配置された左右方向に平行な図示しない回転軸を介して接続されている。回転軸は図示しないモータにより駆動される。乗降モード時において、足保持部４４は、モータ駆動されて第２足保持部材４６が床に接近した位置、又は床に接触した位置に移動する。待機モード時、及び操作モード時には、足保持部４４はモータ駆動されて床から上方に離間した位置に移動し、その位置に保持される。本変形例２では、第１上下方向駆動部５１、５１、及び、第２上下方向駆動部５７は、振動の再現のみとなるため、第１上下方向駆動部５１、５１、及び、第２上下方向駆動部５７のストローク量を少なくできる。その結果、第１上下方向駆動部５１、５１、及び、第２上下方向駆動部５７の制御が簡素化され、ストローク量が少ない、より安価な第１上下方向駆動部５１、５１、及び、第２上下方向駆動部５７を採用することができる。

【0062】

（２）待機モード
図３は、待機モード状態を示す側面図である。待機モードは、シート装置４０を所定の高さにセットして操作モードへの移行準備、及び操作モード中に所定の条件を検知した場合に操作モードを離れるためのモードである。操作者が遠隔操作装置１００に乗り込み、所定の条件となると待機モードに移行する。所定の条件とは、所定の操作により遠隔操作装置１００のアプリケーションソフトが立ち上げられるか、又は乗降状態と待機状態とを切り替える図示しないモード切り替えスイッチが操作されるか、の何れかである。

【0063】

待機モードに移行すると、第１上下方向駆動部５１、５１の両方の内筒５５の上端位置、及び第２上下方向駆動部５７の内筒５５の上端位置は、所定の高さ位置に制御されて、第１支持板４７は水平状態に保持される。待機モードでは、第１支持板４７が保持される高さは操作モード時と同じであるが、待機モードでは操作モードに対して以下が異なる。待機モードでは遠隔操作装置１００は操作者による作業機械の操作を受け付けない。また、遠隔操作する作業機械のキャビンの振動はシート装置４０に伝達されない。

【0064】

（３）操作モード
図４は、操作モード状態の遠隔操作装置１００を示す側面図である。操作モードは、作業機械の遠隔操作を行うモードである。待機モードにおいて、遠隔操作装置１００が操作者の操作モード切り替えへの意図があると判定される所定の条件を検出した場合、操作モードに移行する。操作モードに移行する所定の条件とは、作業機械が備える装置の作動状態に関する条件、操作者の視認状態に関する条件、及び停止スイッチの状態に関する条件を含んでいる。操作モード時のシート装置４０の高さ位置、及び姿勢は、待機モード時から変更なく同じである。

【0065】

作業機械が備える装置の作動状態に関する条件とは、操作者が作業機械の遠隔操作を行おうとして、遠隔操作する作業機械を作動開始の状態にしているかどうかを示す条件である。例えば作業機械が備えるショベル等の作業用油圧装置のロック状態である。操作者が作業用油圧装置のロックが解除した時には、操作者は作業機械の遠隔操作を行う意思があると判断される。作業機械が備える装置の作動状態に関する条件のその他の事例としては、操作者が遠隔操作する作業機械のエンジンを図示しない操作盤上の操作スイッチを操作してオンにした時としてもよい。加えて、操作者が遠隔操作する作業機械の走行用電動機、又は作業装置用電動機を図示しない操作盤上の操作スイッチを操作して作動状態のオンにした時としてもよい。これらの場合には、操作者が遠隔操作を行う意思があると判断される。なお、乗降モードから待機モードへの移行時点では、作業用油圧装置はロック状態に設定されており、作業機械のエンジン、走行用電動機、作業装置用電動機はオフに設定されている。

【0066】

操作者の視認状態に関する条件とは、操作者が作業機械の遠隔操作を行おうとして、モニタ装置２０をよく視認している状態かどうかを示す条件である。モニタ装置２０には、操作者を撮像する撮像装置２４が備えられており、操作者の視認状態を検出可能である。遠隔操作装置１００は、操作者がモニタ装置２０を直視しているかを検出する。操作者がモニタ装置２０を直視せず、よそ見をしていることを検知した場合は、操作モードには移行されない。操作者がモニタ装置２０を直視しているかの判定について、操作者の顔が上面視において、左右モニタの両端部間の角度範囲内を向いている時にモニタ装置２０を直視していると判定してもよい。例えば、操作者の顔が上面視において、正面を０[ｄｅｇ]とした時、左右それぞれ３０[ｄｅｇ]の範囲、又は４５[ｄｅｇ]の範囲とすることができる。

【0067】

停止スイッチの状態に関する条件とは、遠隔操作装置１００が備えている遠隔操作を停止するスイッチの操作状態に関する条件である。操作者が何らかの理由で遠隔操作を中止する非常停止スイッチを操作している場合、操作モードには移行されない。

【0068】

遠隔操作装置１００は、操作者がよそ見をしておらず、非常停止スイッチが操作されておらず、かつ作業用油圧装置のロックが解除された時に自動的に操作モードに移行する。又は、上記操作モードに移行する条件は、適宜変更されてもよい。例えば、操作者がよそ見をしていない、及び非常停止スイッチが操作されていない状態の何れか一方、並びに作業用油圧装置のロックの解除を検出した場合に自動的に操作モードに移行するようにしてもよい。

【0069】

また、操作モードでは、遠隔操作する作業機械からの加速度信号に応じて、第１上下方向駆動部５１、５１、及び第２上下方向駆動部５７により、シート装置４０を振動させる。図４中に矢印で示されているように、駆動装置５０により、遠隔操作中の作業機械の動きに合わせてシート装置４０が駆動されて振動するとともに、乗降モードから他のモードへの移行、又は他のモードから乗降モードへの移行の際にシート装置４０が上下動する。

【0070】

操作モードにおいて、作業機械を遠隔操作中に、遠隔操作装置１００が所定の条件を検出すると、操作モードから待機モードに自動的に移行する。操作モードから待機モードに移行する所定の条件とは、作業用油圧装置のロック状態を検出した時、操作者のよそ見を検出した時、操作者の非常停止スイッチ操作を検出した時である。又は、操作者により遠隔操作する作業機械のエンジンが図示しない操作盤上の操作スイッチによりオフにされた時としてもよい。あるいは、操作者により遠隔操作する作業機械の走行用電動機、又は作業装置用電動機が図示しない操作盤上の操作スイッチにより非作動状態のオフにされた時としてもよい。これらの場合には、操作者が遠隔操作を行う意思がないと判断される。これらのうち、少なくとも１つを検出した時には、自動的に操作モードから待機モードに移行する。

【0071】

遠隔操作を終了する時には、所定の操作を検出することで、待機モードから乗降モードに移行し、操作者は遠隔操作装置１００から降りて、遠隔操作を終了する。待機モードから乗降モードに移行する所定の操作とは、遠隔操作装置１００のアプリケーションソフトを終了する操作を検出するか、又は乗降状態と待機状態とを切り替えるモード切り替えスイッチの操作を検出するか、の何れかである。

【0072】

上記特有の構成を有する本発明により、乗降しやすく、強固な足保持部を備えることなく乗降可能であり、安全で効率的に遠隔操作できる遠隔操作装置を提供することができる。

【符号の説明】

【0073】

１０ 筐体、 ４０ シート装置、４１ 座部、４４ 足保持部、
５０ 駆動装置、１００ 遠隔操作装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】