(57)【要約】 【課題】  積込運搬作業現場における無駄な労力を大幅に低減させることができ、効率的な作業を実現化することのできる車両操作装置を提供しようとする。【解決手段】  積み込み作業の行える１以上の無線操縦式作業機械４と、積み込み部を備えた複数の無線操縦式運搬車両５，６とに、それぞれ操作指令信号を送信する無線式通信手段３と、それぞれが切り換え機構１０，２０を備え、その切り換えにより、無線操縦が可能となっている作業機械４及び運搬車両５，６のうちのいずれかの操作指令信号を選択して出力することが可能な複数の操作手段１，２と、複数の操作手段１，２のうち一の操作手段が選択した操作指令信号出力については、他の操作手段がその操作指令信号出力に切り換えても、その切り換えを遮断させる制御を行う制御装置３と、を備えた。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積み込み作業の行える１以上の無線操縦式作業機械と、積み込み部を備えた複数の無線操縦式運搬車両とに、それぞれ操作指令信号を送信する無線式通信手段と、
それぞれが切り換え機構を備え、その切り換えにより、無線操縦が可能となっている作業機械及び運搬車両のうちのいずれかの操作指令信号を選択して出力することが可能な複数の操作手段と、
複数の操作手段のうち一の操作手段が選択した操作指令信号出力については、他の操作手段がその操作指令信号出力に切り換えても、その切り換えを遮断させる制御を行う制御装置と、を備えたことを特徴とする積込運搬作業現場の車両操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば鉱山の採石作業現場のような積込運搬作業を要する現場において稼働する複数の車両を操作する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉱山の採石作業現場のような積込運搬作業を要する現場では、土砂等の積み込み作業をするホイールローダ等の作業機械と、そこから土砂等を受け取り運搬するダンプトラック等の運搬車両とが稼働しており、通常、１台の作業機械に対して複数の運搬車両が割り当てられる。例えば、作業機械が１の運搬車両に積み込み作業を行っている間、既に積み込みが完了した他の運搬車両を集積場所（または荷下場所）等まで運搬させ、その後戻ってこさせる。前記１の運搬車両の積み込みが完了したら、その１の運搬車両を運搬させ、既に戻って待機していた他の運搬車両に積み込みを行う（運搬車両が３台以上でも同じ）。このようなローテーションを繰り返すことで、作業機械の作業を絶え間なく行わせて作業の効率化を図るものとしている。
【０００３】
そして従来、これらの作業機械や運搬車両のそれぞれには、各オペレータが乗り込み、各車両を運転していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−６５７５５号公報
【特許文献２】特開２００６−２１９８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようなローテーションでは、運搬を終え積込現場に戻ってきた運搬車両の待機時間が短かければ短いほど、作業効率が向上することになる。しかし、集積場所（または荷下場所）までの運搬距離は一定でないので積込現場に戻る時間も一定でなく、また前の積み込み作業も時間どおり完了するものでもないので、実際の現場では、戻ってきた運搬車両の待機時間は必ずしも短時間で済まないのが通常となっている。この待機時間の間、待機している運搬車両のオペレータは、作業機械の積み込み作業が完了するのを単に待っているだけの状態となり、そうすると、積み込みが行われている運搬車両のオペレータも待っているだけなので、その間は、２人のオペレータが単に待機をしている状態となって、結局、上記ローテーションは、必ずしも人的労力を効率的に実働させる作業とはなっていなかった。
【０００６】
この発明は、従来技術の以上のような問題に鑑み創案されたもので、積込運搬作業現場における無駄な労力を大幅に低減させることができ、効率的な作業を実現化することのできる車両操作装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このため、この発明に係る積込運搬作業現場の車両操作装置は、積み込み作業の行える１以上の無線操縦式作業機械と、積み込み部を備えた複数の無線操縦式運搬車両とに、それぞれ操作指令信号を送信する無線式通信手段と、
それぞれが切り換え機構を備え、その切り換えにより、無線操縦が可能となっている作業機械及び運搬車両のうちのいずれかの操作指令信号を選択して出力することが可能な複数の操作手段と、
複数の操作手段のうち一の操作手段が選択した操作指令信号出力については、他の操作手段がその操作指令信号出力に切り換えても、その切り換えを遮断させる制御を行う制御装置と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
ここで、無線操縦式とは、無線で操作指令信号を送信し、その操作指令信号によって作業機械や運搬車両が操縦される形式をいい、その方式は、遠隔操作として用いられる公知の種々の方式で良い（例えば、特許文献１及び２等）。このため、本発明に適用される前記作業機械と運搬車両は、操作指令信号を受信してその指令信号に基づき動作する機構を備えていることを前提とする。
【０００９】
また、前記制御装置において、複数の操作手段のうち一の操作手段が選択した操作指令信号出力については、他の操作手段がその操作指令信号出力に切り換えても、その切り換えを遮断させる制御が行われるので、無線操縦される作業機械あるいは運搬車両は、先に選択されている一の操作手段のみからの操作指令信号によって操作されることになる。つまり、先に選択をした操作手段がその操作指令信号出力については優先することになり、この制御によって、複数の操作手段から同じ機械の操作をするような混乱動作を防止している。
【００１０】
次に、本発明に係る車両操作装置の使用例を説明する。例えば、１台の作業機械と複数台の運搬車両（便宜上ア、イ、ウの３台とするが、２台でも、あるいは４台以上でも良い）のある作業現場を想定し、その作業現場の管理事務所において、オペレータＡが操作手段ａを、オペレータＢが操作手段ｂをそれぞれ操作するものとする。オペレータＡは、操作手段ａにおいて作業機械の操作指令信号出力を選択し、その操作による信号出力を通信手段を介して作業機械に送信することで、作業機械を動作させ、運搬車両アに対して積み込み作業を行っていく。一方、オペレータＢは操作手段ｂにおいて、運搬車両イの操作指令信号出力を選択し、その操作による信号出力を通信手段を介して運搬車両イに送信することで、その運搬車両イを走行させ、積み込み場所で停止させ、前の積み込み作業が終わるまで待機させる。このときまだ、運搬車両アの積み込み作業が終わっていなければ、操作手段ｂにおいて、運搬車両ウの操作指令信号出力を選択して、運搬車両ウを同様に待機させるように操作すれば良い。
【００１１】
そして、運搬車両アの積み込み作業が終わったら、オペレータＢは操作手段ｂにおいて、運搬車両アの操作指令信号出力を選択し、その操作による信号出力を通信手段を介して運搬車両アに送信することで、運搬車両アを走行させ、集積場所（あるいは荷下場所）に向かわせる。その後、集積場所で積み込み部を空にさせたら、運搬車両アをまた積み込み現場まで戻らせる。
【００１２】
一方、オペレータＡは、操作手段ａの操作により、作業機械を動作させて、待機している運搬車両イに対して積み込み作業を行わせる。このとき、運搬車両イを多少移動させる必要があれば（例えば、車両の向きを変える等）、適宜、操作手段ａにおいて、運搬車両イの操作指令信号出力に切り換えれば良い。以降、オペレータＡ及びＢが、それぞれの操作手段ａ，ｂにおいて順次同様の操作をすれば、Ａ，Ｂ２人のオペレータが３以上の作業機械と運搬車両を操作して、きわめて効率的に積み込み作業が行えることになる。
【００１３】
これら一連の操作において、オペレータＡ，Ｂの一方が誤って、他方が選択している操作指令信号出力に切り換えることもあり得るが、その際は、前記制御装置の切り換え遮断の制御が働くので、他方の操作に何の支障も生じない。
【００１４】
なお、以上の説明では、操作手段が２の場合の説明であったが、例えば積み込み動作をする作業機械が２以上ある場合は、その数に応じて操作手段も増加させれば良い。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明に係る積込運搬作業現場の車両操作装置によれば、２人のオペレータでも、３台以上の車両を自在に選択して操作できることになり、オペレータを少なくとも３人を擁していた従来の作業現場と異なって、無駄な労力が格段に減少し、作業効率が格段に向上するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態例を示した装置構成図である。
【図２】図１におけるコントローラ内部の説明図である。
【図３】本発明の実施形態例を用いた作業現場における操作状態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る具体的形態の一例を図面に基づき説明する。図１は、本発明を具現化した形態例に係る装置を示した構成図であり、この例では、１台のホイールローダ（積み込み作業の行える作業機械）と２台のダンプトラック（積み込み部を備えた運搬車両）を遠隔操作する操作装置となっている。図中、1は第１操縦器（操作手段）、2は第２操縦器（操作手段）、3は通信コントローラ（無線式通信手段を備えた制御装置）、8は本形態例において、本件装置とともに用いられるモニタを各示す。なお、以下に示す形態例はあくまで本発明の一例であって、それらに本発明が限定されないことは当然である。
【００１８】
第１操縦器1及び第２操縦器2は、いずれも同様の構造であり、以下共通で説明する。両操縦器1,2は、それぞれ切換スイッチ10,20、操作レバー11,21、信号制御装置（図示なし）を備えている。切換スイッチ10,20は、本形態例では、操作対象が１台のホイールローダ4と２台のダンプトラック5,6なので、その３機種のいずれかの操作指令信号を出力するかを手動で選択できる機構となっている。操作レバー11,21は、前記切換スイッチ10,20によって選択された操作指令信号出力に対応して、操作モードがホイールローダかダンプトラックのいずれかのモードに切り換わる機構が備えられる。この操作モードの切換は、切換スイッチ10,20によって選択された操作指令信号出力に基づいて信号制御装置が指令を出して制御する。また、該信号制御装置は、操作レバー11,21が操作されることにより出力される信号を、切換スイッチ10,20によって選択された機種の操作指令信号として、次に説明する通信コントローラ3に出力する。なお、本形態例の装置は、２人のオペレータによって操作されることを前提としているので、操縦器1,2は２個の構成となっているが、例えば作業機械のホイールローダを２台以上利用するような形態であれば、それに応じて操縦器の数も増加させても良いことは当然である。
【００１９】
通信コントローラ3は、図２に示すように、前記両操縦器1,2から出力された操作指令信号を受ける各入力部30,31と、各入力部30,31で受けた操作指令信号を制御する制御部32と、該制御部32から出力される操作指令信号を送信する通信部33とから構成される。該通信部33は、操作対象の車両毎に送信部34〜36が設けられて、それぞれ個別の周波数が設定されるとともに、アンテナ37〜39が配置され、出力された操作指令信号を無線で対象の各車両に送信する。制御部32は、通常は各入力部30,31で受けた操作指令信号をその指令対象の個別の送信部34〜36に対してそのまま出力して送信させる制御を行うが、いずれか一方の入力部30,31で既に受けてその個別の送信部34〜36に出力している操作指令信号と同一の信号を他の入力部30,31で受けた場合、その信号を無視する制御を行う。ただし、前記操縦器1,2の切換スイッチ10,20の切り換えにより一方の入力部30,31の操作指令信号が他の車両に切り換わった場合は、その時点で信号出力を無視する制御が解除される。この制御により、いずれかの操縦器1,2で先に選択されている操作指令信号出力については、他の操縦器1,2でそれに切り換えても、その出力信号は遮断されることになる。
【００２０】
また、各操縦器1，2には、モニタ8がそれぞれ配置される。モニタ8には、後述する車両周囲に設置されたカメラで撮像された映像が無線により配信される。したがって、オペレータは、モニタ8に映し出された画像を見ながら、各操縦器1,2を操作する。  
【００２１】
以上の車両操作装置による具体的操作の状態を図３を用いて説明する。この例は、採石現場において、１台のホイールローダ4と、２台のダンプトラック（第１ダンプトラック5、第２ダンプトラック6）が操作される例である。各車両4〜6には、それぞれ遠隔操作に対応できる通信機器及びその制御機器が備えられるとともに、車両周辺を確認するために各車両周囲にカメラが設置されて、それぞれの車両周囲の映像がモニタ8に配信される。一方、本形態例の車両操作装置は、作業現場にある管理事務所に配置され、そこで２人のオペレータＸ，Ｙが、各車両4〜6から配信され、モニタ8に映し出された映像をもとに、それぞれ第１操縦器1と第２操縦器2を選択して操作している。
【００２２】
まず図示の状態であるが、オペレータＸは、第１操縦器1を選択しており、まずその切換スイッチ10でホイールローダ4の指令信号出力を選択している。そして、その操作レバー11を操作することにより、通信コントローラ3の送信部34から操作指令信号を送信させて、積み込みエリア（ア）に停車する第１ダンプトラック5への積み込み操作を行っている。このとき、第１ダンプトラック5の位置を調整する必要があれば、切換スイッチ10で第１ダンプトラック5の指令信号出力を選択して同様の操作を行う。一方、オペレータＹは、第２操縦器2を選択しており、その切換スイッチ20において、既に積み込みが完了している第２ダンプトラック6の操作指令信号出力を選択して、操作レバー21を操作することにより、通信コントローラ3の送信部36から操作指令信号を送信させて、第２ダンプトラック6を荷下場所である立坑7まで走行させた後、荷台（積み込み部）を上げさせ、立坑7に採石を落とし込んでいる。
【００２３】
この後、オペレータＸは、第１ダンプトラック5への積み込みを完了させたら、第１操縦器1の切換スイッチ10で第１ダンプトラック5の操作指令信号出力を選択して、第１ダンプトラック5を操作して走行エリア（イ）の停車位置まで移動させる。一方、オペレータＹは、第２操縦器2を操作して、荷台が空となった第２ダンプトラック6を走行させて走行エリア（イ）の停車位置まで移動させる。両ダンプトラック5,6が停車位置で停車したら、オペレータＸは、第１操縦器1の切換スイッチ10を第２ダンプトラック6の操作指令信号出力に切り換え、一方オペレータＹは、第２操縦器2の切換スイッチ20を第１ダンプトラック5の操作指令信号出力に切り換える。両操縦器1,2の切り換えが操作が完了すると、通信コントローラ3の制御部32は、切り換え通りの操作指令信号出力を各送信部35,36より送信させることになり、両操縦器1,2からの操作が可能となる。その後、オペレータＸは、第２ダンプトラック6を積み込みエリア（ア）まで移動させたら、第１操縦器1の切換スイッチ10でホイールローダ4の操作指令信号出力に切り換え、再度、積み込み操作を行う。一方、オペレータＹも、第１ダンプトラック5を立て坑7まで走行させ、立坑7に採石を落とし込む操作を行う。
【００２４】
このように、本形態例の車両操作装置を用いれば、３台の車両4,5,6を操作して採石作業を行うのに、２人のオペレータで足り、仮にいずれかの車両4,5,6の到達等を待つ時間が生じても、２人が同時に待機するといった非効率な時間はまったく生じない。それゆえ、人的労力の低減と作業の効率化が達成できる。また、いずれかのオペレータが、他のオペレータが既に選択して操作している車両に過誤等で切り換えても、通信コントローラ3の制御部32の制御によって、その切り換えた信号出力を遮断するので、混信による誤操作が有効に防止されるものとなる。
【００２５】
なお、本発明が以上の形態に限定されないことは上述したとおりであり、特許請求の範囲の構成を満足させる形態であれば、上記形態を適宜変更しても当然にその技術的範囲に属するものである。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
この発明は、例えば鉱山の採石作業現場のような積込運搬作業を要する現場において稼働する複数の車両を操作する場合に適用可能である。
【符号の説明】
【００２７】
1       第１操縦器（操作手段）
2       第２操縦器（操作手段）
3       通信コントローラ（無線式通信手段及び制御装置）
4       ホイールローダ（作業機械）
5       第１ダンプトラック（運搬車両）
6       第２ダンプトラック（運搬車両）
10、20  切換スイッチ（切り換え機構）
【図１】
2011010028.tif 000003
【図２】
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【図３】
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