JP6787112B2 - Remote control device, remote control system, remote control method and remote control program - Google Patents

Remote control device, remote control system, remote control method and remote control program Download PDF

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Description

本発明は、通信ネットワークを介して遠隔地にある制御対象装置を遠隔制御する、遠隔制御装置、遠隔制御システム、遠隔制御方法及び遠隔制御プログラムに関する。 The present invention relates to a remote control device, a remote control system, a remote control method, and a remote control program that remotely control a controlled device at a remote location via a communication network.

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、遠隔制御装置から、通信ネットワークを介して、遠隔地にあるＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle；無人搬送車）、ドローン、建機、警備ロボット、災害救助ロボット、遠隔手術支援ロボットなどの制御対象装置を遠隔制御する遠隔制御システムを構築する取り組みが行われている。遠隔制御システムでは、一般的に、制御対象装置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、ＬＴＥ（Long Term Evolution；ロング・ターム・エボリューション）、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）、無線ＬＡＮ（Wireless Local Area Network）等の無線通信ネットワークを用いることが多い。 With the spread of the Internet and the increase in communication speed in recent years, AGVs (Automatic Guided Vehicles), drones, construction machines, security robots, disasters in remote areas from remote control devices via communication networks Efforts are being made to build a remote control system that remotely controls controlled devices such as rescue robots and remote surgery support robots. In a remote control system, generally, a camera mounted on a controlled target device is used to shoot an image of the controlled target device and its surroundings, and the captured image is transmitted from the controlled target device to the remote control device, and the image is transmitted. The operator operates while projecting and monitoring on the remote control device, and the operated control signal is transmitted from the remote control device to the control target device to remotely operate the control target device. When the controlled device is used outdoors, LTE (Long Term Evolution), WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), and wireless LAN (Wireless LAN) are used between the controlled device and the communication network. Wireless local area network) and other wireless communication networks are often used.

しかしながら、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、通信遅延や通信遅延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制御システムの安定性や操作性が劣化する可能性がある。例えば、制御対象装置を所望の位置に移動させたい場合、無線通信ネットワークで大きな通信遅延が生じると制御対象装置をリアルタイムで正確に移動させることが困難となり、所望の位置付近で行ったり来たりする動作を繰り返してしまうなど、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遅延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。 However, in a wireless communication network, data packet loss, communication delay, and communication delay fluctuation may occur due to changes in received signal quality and communication line congestion, and the stability of a remote control system that controls in real time Operability may deteriorate. For example, when it is desired to move the control target device to a desired position, if a large communication delay occurs in the wireless communication network, it becomes difficult to accurately move the control target device in real time, and the control target device moves back and forth near the desired position. Work efficiency may decrease, such as repeating operations. Therefore, studies have been conducted to enable stable remote control even when a communication delay or a fluctuation in the communication delay occurs between the remote control device and the control target device.

例えば、特許文献１に記載の技術では、通信ネットワークを介して制御信号や測定情報を送受信する際の制御の遅れ時間（通信遅延時間）による影響を低減するために、測定情報に対して平滑化処理を行い、先行して算出された平滑化処理の結果と測定情報とを比較することで、平滑化処理の前に測定情報を補正する処理を行っている。 For example, in the technique described in Patent Document 1, the measurement information is smoothed in order to reduce the influence of the control delay time (communication delay time) when transmitting and receiving the control signal and the measurement information via the communication network. The processing is performed, and the measurement information is corrected before the smoothing process by comparing the result of the smoothing process calculated in advance with the measurement information.

また、特許文献２に記載の技術では、通信遅延時間の変動による不安定なネットワーク（通信ネットワーク）を介して制御対象を制御する場合であっても、制御ループを安定して実行させるために、通信ネットワークで許容される最大遅延時間を考慮して、フィールド機器（制御対象装置）からの第１データ（測定データ）が制御装置（遠隔制御装置）で受信されてから、遠隔制御装置で第２データ（制御データ）の生成が開始されるまでの時間を調整し、制御対象のモデルと通信ネットワークで許容される最大遅延時間とを用いて設計され、通信ネットワークで生じ得る各データの遅延を補償する処理を行っている。 Further, in the technique described in Patent Document 2, even when the control target is controlled via an unstable network (communication network) due to the fluctuation of the communication delay time, the control loop can be stably executed. Considering the maximum delay time allowed in the communication network, after the first data (measurement data) from the field device (controlled device) is received by the control device (remote control device), the second data is received by the remote control device. It adjusts the time until data (control data) generation starts, and is designed using the model to be controlled and the maximum delay time allowed in the communication network to compensate for the delay of each data that can occur in the communication network. Processing is being performed.

ところで、通信ネットワークにおいてデータパケットの損失、通信遅延や通信遅延の変動が生ずると、制御対象装置を遠隔操作する際の安全性が劣化する可能性がある。例えば、通信遅延が生じたことで、遠隔制御装置からの制御信号の伝送が遅れてしまい、制御対象装置が操作者の想定よりも移動し過ぎてしまう可能性がある。制御対象装置が操作者の想定よりも移動し過ぎてしまうと、制御対象装置が周辺の障害物と衝突してしまう可能性がある。そこで、遠隔制御システムを用いた遠隔操作時の安全性を高める目的で、制御対象装置とその周辺に存在する障害物との衝突を回避する技術が検討されている。 By the way, if data packet loss, communication delay, or fluctuation of communication delay occurs in a communication network, the safety when remotely controlling the controlled device may deteriorate. For example, due to the communication delay, the transmission of the control signal from the remote control device may be delayed, and the controlled device may move too much as expected by the operator. If the controlled object device moves too much beyond the operator's expectation, the controlled object device may collide with a surrounding obstacle. Therefore, for the purpose of improving safety during remote control using a remote control system, a technique for avoiding a collision between a controlled device and an obstacle existing in the vicinity thereof is being studied.

例えば、特許文献３に記載の技術では、通信遅延の影響を低減して被制御体とその周辺にある障害物とが接近していることを操作者に伝えて遠隔操作に係る操作性を向上させるために、被制御体を用いて作業を行う作業装置（制御対象装置）は、制御対象装置の位置とその周辺の障害物との距離を特定する距離特定手段（距離センサ）を有し、距離センサにより特定された距離と、被制御体の位置が障害物に接近している旨の通知を送信した時から当該通知が操作制御装置（遠隔制御装置）に到達するまでの伝送所要時間の予測値と、に基づいて、被制御体が障害物に接触するまでの時間（接触時間）を推定している。また、特許文献３に記載の技術では、制御対象装置は、推定した接触時間よりも前に遠隔制御装置に到達するような時期に、被制御体が障害物に接近している旨の通知を遠隔制御装置に送信している。 For example, in the technique described in Patent Document 3, the influence of communication delay is reduced, and the operator is notified that the controlled object and an obstacle in the vicinity thereof are close to each other to improve the operability related to remote control. A work device (controlled device) that performs work using a controlled object has a distance specifying means (distance sensor) that identifies the position of the controlled device and the distance between an obstacle in the vicinity thereof. The distance specified by the distance sensor and the time required for transmission from the time when the notification that the position of the controlled object is approaching the obstacle is transmitted until the notification reaches the operation control device (remote control device). Based on the predicted value, the time (contact time) until the controlled object comes into contact with the obstacle is estimated. Further, in the technique described in Patent Document 3, the controlled device notifies that the controlled object is approaching an obstacle at a time when the controlled device reaches the remote control device before the estimated contact time. Sending to the remote control device.

また、特許文献４に記載の技術では、移動ロボット（制御対象装置）と操作者側（遠隔制御装置）との間に伝送遅延が生じていても制御対象装置を安全に移動させるために、制御対象装置が自律的に停止できるようにするべく、制御対象装置は、障害物を検出し、検出された障害物までの距離を算出し、算出された距離に基づき障害物と接触する前に停止可能な移動速度を算出し、算出した速度で移動する。 Further, in the technique described in Patent Document 4, control is performed in order to safely move the controlled object device even if a transmission delay occurs between the mobile robot (controlled device) and the operator side (remote control device). In order to enable the target device to stop autonomously, the controlled target device detects an obstacle, calculates the distance to the detected obstacle, and stops before contacting the obstacle based on the calculated distance. Calculate the possible movement speed and move at the calculated speed.

特開２０１４−１１９９０２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-119902 特許第５５６５４３１号公報Japanese Patent No. 5565431 特開２０１０−２４８７０３号公報JP-A-2010-248703 特開２００６−２８５５４８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-285548

以下の分析は、本願発明者により与えられる。 The following analysis is provided by the inventor of the present application.

特許文献１に記載の技術は、通信ネットワークにおける通信遅延時間を既知としている。しかしながら、制御装置（遠隔制御装置）と測定装置及び処理装置（制御対象装置）との距離が変化する場合、通信ネットワークにおける通信遅延時間は時々刻々と変化するため、通信遅延時間を正確に把握することは難しい。そのため、特許文献１に記載の技術では、想定している通信遅延時間と、実際の通信遅延時間とが乖離すると、遠隔制御システムの安定性や操作性が劣化する可能性がある。特に、無線通信ネットワークでは、制御対象装置の移動に伴う電波状況の変化、制御対象装置の周辺物による電波の反射・回折、通信回線の混雑状況、他の無線基地局からの電波干渉や他の機器からのノイズなどの影響で通信遅延時間が大きく変動する。そのため、無線通信ネットワークを用いた遠隔制御システムにおいて、特許文献１に記載の技術のように通信遅延時間を既知とすると、安定した遠隔操作を行うことができない。 The technique described in Patent Document 1 makes the communication delay time in a communication network known. However, when the distance between the control device (remote control device) and the measuring device and the processing device (controlled device) changes, the communication delay time in the communication network changes from moment to moment, so that the communication delay time can be accurately grasped. It's difficult. Therefore, in the technique described in Patent Document 1, if the assumed communication delay time and the actual communication delay time deviate from each other, the stability and operability of the remote control system may deteriorate. In particular, in wireless communication networks, changes in radio wave conditions due to the movement of controlled devices, reflection / diffraction of radio waves due to peripheral objects of controlled devices, congestion of communication lines, radio wave interference from other wireless base stations, and other The communication delay time fluctuates greatly due to the influence of noise from the device. Therefore, in a remote control system using a wireless communication network, if the communication delay time is known as in the technique described in Patent Document 1, stable remote control cannot be performed.

特許文献２に記載の技術は、通信ネットワークにおける通信遅延時間をすべて許容最大遅延時間に統一している。しかしながら、特許文献２に記載の技術では、実際の通信遅延時間とは無関係に、固定的に大きな通信遅延時間が発生することになるので、遠隔制御システムの操作性が制限されてしまう。通信遅延時間が小さいほど、遠隔制御システムの操作性は改善するため、通信遅延が小さい環境下においては、特許文献２に記載の技術のような許容最大遅延時間を用いた遅延の補償は望ましくない。 In the technique described in Patent Document 2, all communication delay times in a communication network are unified to the maximum allowable delay time. However, in the technique described in Patent Document 2, a large communication delay time is fixedly generated regardless of the actual communication delay time, so that the operability of the remote control system is limited. The smaller the communication delay time, the better the operability of the remote control system. Therefore, in an environment where the communication delay is small, it is not desirable to compensate for the delay using the maximum allowable delay time as in the technique described in Patent Document 2. ..

特許文献３及び特許文献４に記載の技術は、いずれも、制御対象装置と障害物との距離の特定値又は算出値を用いている。しかしながら、特許文献３及び特許文献４に記載の技術は、障害物との衝突回避を目的としているため、障害物のない条件下での作業における操作性の改善には寄与しない。例えば、制御対象装置に積載した荷物を所望の場所に運搬するなど、高い精度を要求される作業には、特許文献３及び特許文献４に記載の技術を適用できない。 Both of the techniques described in Patent Document 3 and Patent Document 4 use a specific value or a calculated value of the distance between the controlled device and the obstacle. However, since the techniques described in Patent Documents 3 and 4 aim to avoid collision with obstacles, they do not contribute to the improvement of operability in work under the condition without obstacles. For example, the techniques described in Patent Documents 3 and 4 cannot be applied to operations that require high accuracy, such as transporting a load loaded on a controlled device to a desired location.

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであって、その目的は、通信遅延やその変動が発生する通信ネットワークを介して遠隔制御装置が制御対象装置を遠隔制御する場合であっても、高い精度で制御対象装置を遠隔制御することができる遠隔制御装置、遠隔制御システム、遠隔制御方法及び遠隔制御プログラムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is high even when the remote control device remotely controls the controlled device via a communication network in which communication delays and fluctuations occur. It is to provide a remote control device, a remote control system, a remote control method and a remote control program capable of remotely controlling a controlled device with accuracy.

第１の視点は、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であって、前記制御対象装置に対して所定の情報又は信号の送受信を行う通信部と、前記通信部を通じて前記制御対象装置を遠隔制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記遠隔制御装置と前記制御対象装置との間の通信遅延時間を計測する通信遅延時間計測処理部と、計測された前記通信遅延時間を用いて、少なくとも前記通信遅延時間によるオーバーシュート量が所定値未満となるように、制御用動作速度を算出し、算出された前記制御用動作速度で前記制御対象装置を動作させるための目標値を算出する目標値算出処理部と、算出された前記目標値を含む制御信号を前記制御対象装置に送信する制御信号送信処理部と、を備える。
前記第１の視点の第１の変形として、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であって、前記制御対象装置に対して所定の情報又は信号の送受信を行う通信部と、前記通信部を通じて前記制御対象装置を遠隔制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記遠隔制御装置と前記制御対象装置との間の通信遅延時間を計測する通信遅延時間計測処理部と、計測された前記通信遅延時間を用いて、少なくとも前記通信遅延時間によるオーバーシュート量が所定値未満となるように、制御用動作速度を算出し、算出された前記制御用動作速度で前記制御対象装置を動作させるための目標値を算出する目標値算出処理部と、算出された前記目標値を含む制御信号を前記制御対象装置に送信する制御信号送信処理部と、前記遠隔制御装置の操作部から入力される動作状態情報、又は、前記制御対象装置から送信される動作状態情報の少なくともいずれかを取得する動作状態取得処理部と、を備え、前記目標値算出処理部は、計測された前記通信遅延時間、及び、取得した前記動作状態情報を用いて、前記オーバーシュート量を推定するオーバーシュート量推定部と、推定された前記オーバーシュート量が前記所定値未満となるか否かを確認するオーバーシュート量確認部と、推定された前記オーバーシュート量が前記所定値未満でないときに、計測された前記通信遅延時間を用いて、前記オーバーシュート量が前記所定値未満となるように、前記制御用動作速度を算出する制御用動作速度算出部と、算出された前記制御用動作速度で前記目標値を算出する目標値算出部と、を備える。
前記第１の視点の第２の変形として、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であって、前記制御対象装置に対して所定の情報又は信号の送受信を行う通信部と、前記通信部を通じて前記制御対象装置を遠隔制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記遠隔制御装置と前記制御対象装置との間の通信遅延時間を計測する通信遅延時間計測処理部と、計測された前記通信遅延時間を用いて、少なくとも前記通信遅延時間によるオーバーシュート量が所定値未満となるように、制御用動作速度を算出し、算出された前記制御用動作速度で前記制御対象装置を動作させるための目標値を算出する目標値算出処理部と、算出された前記目標値を含む制御信号を前記制御対象装置に送信する制御信号送信処理部と、を備え、前記目標値算出処理部は、計測された前記通信遅延時間を用いて、将来の通信遅延時間を推定し、推定された前記将来の通信遅延時間を用いて、前記オーバーシュート量が前記所定値未満となるように、前記制御用動作速度を算出し、算出された前記制御用動作速度で前記目標値を算出する。 The first viewpoint is a remote control device that remotely controls a control target device via a communication network, the communication unit that transmits / receives predetermined information or a signal to the control target device, and the communication unit. The control unit includes a control unit that remotely controls the control target device, and the control unit includes a communication delay time measurement processing unit that measures a communication delay time between the remote control device and the control target device, and the measured communication delay time measurement processing unit. To calculate the control operating speed so that at least the overshoot amount due to the communication delay time is less than a predetermined value using the communication delay time, and operate the controlled target device at the calculated control operating speed. It is provided with a target value calculation processing unit for calculating the target value of the above, and a control signal transmission processing unit for transmitting the calculated control signal including the target value to the control target device.
As the first modification of the first viewpoint, a remote control device that remotely controls a control target device via a communication network, and a communication unit that transmits / receives predetermined information or signals to the control target device. A control unit that remotely controls the control target device through the communication unit, and the control unit is a communication delay time measurement processing unit that measures a communication delay time between the remote control device and the control target device. Then, using the measured communication delay time, the control operation speed is calculated so that at least the overshoot amount due to the communication delay time is less than a predetermined value, and the control is performed by the calculated control operation speed. Operation of the target value calculation processing unit that calculates the target value for operating the target device, the control signal transmission processing unit that transmits the calculated control signal including the target value to the control target device, and the remote control device. The target value calculation processing unit includes an operation state acquisition processing unit that acquires at least one of the operation state information input from the unit and the operation state information transmitted from the controlled target device, and the target value calculation processing unit has been measured. Using the communication delay time and the acquired operation state information, the overshoot amount estimation unit that estimates the overshoot amount and whether or not the estimated overshoot amount is less than the predetermined value is confirmed. Using the overshoot amount confirmation unit and the measured communication delay time when the estimated overshoot amount is not less than the predetermined value, the overshoot amount is set to be less than the predetermined value. It includes a control operation speed calculation unit that calculates a control operation speed, and a target value calculation unit that calculates the target value based on the calculated control operation speed.
As a second modification of the first viewpoint, a remote control device that remotely controls a control target device via a communication network, and a communication unit that transmits / receives predetermined information or signals to the control target device. A control unit that remotely controls the control target device through the communication unit, and the control unit measures a communication delay time between the remote control device and the control target device. Then, using the measured communication delay time, the control operation speed is calculated so that at least the overshoot amount due to the communication delay time is less than a predetermined value, and the control is performed by the calculated control operation speed. The target value calculation processing unit for calculating the target value for operating the target device and the control signal transmission processing unit for transmitting the calculated control signal including the target value to the control target device are provided. The calculation processing unit estimates the future communication delay time using the measured communication delay time, and uses the estimated future communication delay time so that the overshoot amount becomes less than the predetermined value. In addition, the control operation speed is calculated, and the target value is calculated with the calculated control operation speed.

第２の視点は、遠隔制御システムであって、前記第１の視点に係る遠隔制御装置と、前記通信ネットワークと、前記制御対象装置と、を備え、前記制御対象装置は、前記遠隔制御装置に対して所定の情報又は信号の送受信を行う通信部と、所定の動作を行う動作部と、前記動作部を制御する制御部と、を備え、前記制御対象装置の前記制御部は、前記遠隔制御装置からの前記制御信号を受信する制御信号受信処理部と、受信した前記制御信号を用いて、前記動作部の動作を制御する動作制御処理部と、を備える。 The second viewpoint is a remote control system, which includes the remote control device according to the first viewpoint, the communication network, and the control target device, and the control target device is attached to the remote control device. A communication unit that transmits / receives predetermined information or a signal, an operation unit that performs a predetermined operation, and a control unit that controls the operation unit are provided, and the control unit of the control target device is remotely controlled. It includes a control signal reception processing unit that receives the control signal from the device, and an operation control processing unit that controls the operation of the operation unit by using the received control signal.

第３の視点は、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を用いて行う遠隔制御方法であって、前記遠隔制御装置と前記制御対象装置との間の通信遅延時間を計測する工程と、計測された前記通信遅延時間を用いて、少なくとも前記通信遅延時間によるオーバーシュート量が所定値未満となるように、制御用動作速度を算出し、算出された前記制御用動作速度で前記制御対象装置を動作させるための目標値を算出する工程と、算出された前記目標値を含む制御信号を前記制御対象装置に送信する工程と、を含む。
前記第３の視点の第１の変形として、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を用いて行う遠隔制御方法であって、前記遠隔制御装置と前記制御対象装置との間の通信遅延時間を計測する工程と、計測された前記通信遅延時間を用いて、少なくとも前記通信遅延時間によるオーバーシュート量が所定値未満となるように、制御用動作速度を算出し、算出された前記制御用動作速度で前記制御対象装置を動作させるための目標値を算出する工程と、算出された前記目標値を含む制御信号を前記制御対象装置に送信する工程と、前記遠隔制御装置の操作部から入力される動作状態情報、又は、前記制御対象装置から送信される動作状態情報の少なくともいずれかを取得する工程と、を含み、前記目標値を算出する工程では、計測された前記通信遅延時間、及び、取得した前記動作状態情報を用いて、前記オーバーシュート量を推定する工程と、推定された前記オーバーシュート量が前記所定値未満となるか否かを確認する工程と、推定された前記オーバーシュート量が前記所定値未満でないときに、計測された前記通信遅延時間を用いて、前記オーバーシュート量が前記所定値未満となるように、前記制御用動作速度を算出する工程と、算出された前記制御用動作速度で前記目標値を算出する工程と、を含む。
前記第３の視点の第２の変形として、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を用いて行う遠隔制御方法であって、前記遠隔制御装置と前記制御対象装置との間の通信遅延時間を計測する工程と、計測された前記通信遅延時間を用いて、少なくとも前記通信遅延時間によるオーバーシュート量が所定値未満となるように、制御用動作速度を算出し、算出された前記制御用動作速度で前記制御対象装置を動作させるための目標値を算出する工程と、算出された前記目標値を含む制御信号を前記制御対象装置に送信する工程と、を含み、前記目標値を算出する工程では、計測された前記通信遅延時間を用いて、将来の通信遅延時間を推定し、推定された前記将来の通信遅延時間を用いて、前記オーバーシュート量が前記所定値未満となるように、前記制御用動作速度を算出し、算出された前記制御用動作速度で前記目標値を算出する。 The third viewpoint is a remote control method performed by using a remote control device that remotely controls the control target device via a communication network, and measures the communication delay time between the remote control device and the control target device. The control operation speed is calculated so that at least the overshoot amount due to the communication delay time is less than a predetermined value by using the steps to be performed and the measured communication delay time, and the calculated control operation speed is used. The process includes a step of calculating a target value for operating the controlled target device, and a step of transmitting a control signal including the calculated target value to the controlled target device.
As the first modification of the third viewpoint, it is a remote control method performed by using a remote control device that remotely controls a control target device via a communication network, and is between the remote control device and the control target device. Using the process of measuring the communication delay time of the above and the measured communication delay time, the control operation speed was calculated and calculated so that at least the overshoot amount due to the communication delay time was less than a predetermined value. A step of calculating a target value for operating the controlled target device at the control operating speed, a step of transmitting a control signal including the calculated target value to the controlled target device, and an operation of the remote control device. In the step of calculating the target value, including the step of acquiring at least one of the operation state information input from the unit and the operation state information transmitted from the control target device, the measured communication delay It was estimated that there is a step of estimating the overshoot amount using the time and the acquired operation state information, and a step of confirming whether or not the estimated overshoot amount is less than the predetermined value. A step of calculating the control operation speed so that the overshoot amount becomes less than the predetermined value by using the measured communication delay time when the overshoot amount is not less than the predetermined value. The step of calculating the target value based on the control operation speed is included.
As a second modification of the third viewpoint, it is a remote control method performed by using a remote control device that remotely controls the control target device via a communication network, and is between the remote control device and the control target device. Using the process of measuring the communication delay time of the above and the measured communication delay time, the control operation speed was calculated and calculated so that at least the overshoot amount due to the communication delay time was less than a predetermined value. The target value includes a step of calculating a target value for operating the control target device at the control operation speed and a step of transmitting a control signal including the calculated target value to the control target device. In the step of calculating, the future communication delay time is estimated using the measured communication delay time, and the overshoot amount becomes less than the predetermined value using the estimated future communication delay time. As described above, the control operation speed is calculated, and the target value is calculated with the calculated control operation speed.

第４の視点は、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を用いて実行される遠隔制御プログラムであって、前記遠隔制御装置と前記制御対象装置との間の通信遅延時間を計測するステップと、計測された前記通信遅延時間を用いて、少なくとも前記通信遅延時間によるオーバーシュート量が所定値未満となるように、制御用動作速度を算出し、算出された前記制御用動作速度で前記制御対象装置を動作させるための目標値を算出するステップと、算出された前記目標値を含む制御信号を前記制御対象装置に送信するステップと、を実行する。
前記第４の視点の第１の変形として、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を用いて実行される遠隔制御プログラムであって、前記遠隔制御装置と前記制御対象装置との間の通信遅延時間を計測するステップと、計測された前記通信遅延時間を用いて、少なくとも前記通信遅延時間によるオーバーシュート量が所定値未満となるように、制御用動作速度を算出し、算出された前記制御用動作速度で前記制御対象装置を動作させるための目標値を算出するステップと、算出された前記目標値を含む制御信号を前記制御対象装置に送信するステップと、前記遠隔制御装置の操作部から入力される動作状態情報、又は、前記制御対象装置から送信される動作状態情報の少なくともいずれかを取得するステップと、を実行し、前記目標値を算出するステップでは、計測された前記通信遅延時間、及び、取得した前記動作状態情報を用いて、前記オーバーシュート量を推定するステップと、推定された前記オーバーシュート量が前記所定値未満となるか否かを確認するステップと、推定された前記オーバーシュート量が前記所定値未満でないときに、計測された前記通信遅延時間を用いて、前記オーバーシュート量が前記所定値未満となるように、前記制御用動作速度を算出するステップと、算出された前記制御用動作速度で前記目標値を算出するステップと、を実行する。
前記第４の視点の第２の変形として、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を用いて実行される遠隔制御プログラムであって、前記遠隔制御装置と前記制御対象装置との間の通信遅延時間を計測するステップと、計測された前記通信遅延時間を用いて、少なくとも前記通信遅延時間によるオーバーシュート量が所定値未満となるように、制御用動作速度を算出し、算出された前記制御用動作速度で前記制御対象装置を動作させるための目標値を算出するステップと、算出された前記目標値を含む制御信号を前記制御対象装置に送信するステップと、を実行し、前記目標値を算出するステップでは、計測された前記通信遅延時間を用いて、将来の通信遅延時間を推定し、推定された前記将来の通信遅延時間を用いて、前記オーバーシュート量が前記所定値未満となるように、前記制御用動作速度を算出し、算出された前記制御用動作速度で前記目標値を算出する。 The fourth viewpoint is a remote control program executed by using a remote control device that remotely controls the controlled target device via a communication network, and is a communication delay time between the remote control device and the controlled target device. The control operation speed is calculated by using the step of measuring the above and the measured communication delay time so that the overshoot amount due to the communication delay time is at least less than a predetermined value, and the calculated control operation is performed. A step of calculating a target value for operating the controlled target device at a speed and a step of transmitting a control signal including the calculated target value to the controlled target device are executed.
As the first modification of the fourth viewpoint, the remote control program is executed by using the remote control device that remotely controls the control target device via the communication network, and the remote control device and the control target device Using the step of measuring the communication delay time between and the measured communication delay time, the control operation speed is calculated and calculated so that at least the overshoot amount due to the communication delay time is less than a predetermined value. A step of calculating a target value for operating the controlled target device at the controlled operating speed, a step of transmitting a control signal including the calculated target value to the controlled target device, and the remote control device. In the step of acquiring at least one of the operation state information input from the operation unit of the above and the operation state information transmitted from the control target device, and the step of calculating the target value, the measurement was performed. A step of estimating the overshoot amount using the communication delay time and the acquired operation state information, and a step of confirming whether or not the estimated overshoot amount is less than the predetermined value. A step of calculating the control operation speed so that the overshoot amount becomes less than the predetermined value by using the measured communication delay time when the estimated overshoot amount is not less than the predetermined value. And the step of calculating the target value at the calculated operation speed for control.
As a second modification of the fourth viewpoint, a remote control program executed by using a remote control device that remotely controls a control target device via a communication network, wherein the remote control device and the control target device Using the step of measuring the communication delay time between and the measured communication delay time, the control operation speed is calculated and calculated so that at least the overshoot amount due to the communication delay time is less than a predetermined value. A step of calculating a target value for operating the controlled target device at the controlled operating speed and a step of transmitting a control signal including the calculated target value to the controlled target device are executed. In the step of calculating the target value, the future communication delay time is estimated using the measured communication delay time, and the overshoot amount is the predetermined value using the estimated future communication delay time. The control operation speed is calculated so as to be less than, and the target value is calculated with the calculated control operation speed.

第５の視点は、通信ネットワークを介して遠隔制御装置から遠隔制御される制御対象装置であって、前記遠隔制御装置に対して所定の情報又は信号の送受信を行う通信部と、所定の動作を行う動作部と、前記動作部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記遠隔制御装置からの制御信号を受信する制御信号受信処理部と、受信した前記制御信号を用いて、前記動作部の動作を制御する動作制御処理部と、を備える。 A fifth viewpoint is a controlled target device that is remotely controlled from a remote control device via a communication network, and performs a predetermined operation with a communication unit that transmits / receives predetermined information or a signal to the remote control device. The operation unit includes an operation unit for performing the operation and a control unit for controlling the operation unit. The control unit uses a control signal reception processing unit for receiving a control signal from the remote control device and the received control signal. It includes an operation control processing unit that controls the operation of the operation unit.

第６の視点は、通信ネットワークを介して遠隔制御装置から遠隔制御される制御対象装置を用いて行われる被遠隔制御方法であって、前記遠隔制御装置からの制御信号を受信する工程と、受信した前記制御信号を用いて、前記制御対象装置における動作部の動作を制御する工程と、を含む。 The sixth viewpoint is a remote control method performed by using a controlled target device that is remotely controlled from a remote control device via a communication network, and is a step of receiving a control signal from the remote control device and receiving the control signal. The step of controlling the operation of the operating unit in the controlled target device by using the control signal is included.

第７の視点に係る被遠隔制御プログラムは、遠隔制御装置から通信ネットワークを介して遠隔制御される制御対象装置で実行される被遠隔制御プログラムであって、前記遠隔制御装置からの制御信号を受信するステップと、受信した前記制御信号を用いて、前記制御対象装置における動作部の動作を制御するステップと、を実行させる。 The remote control program according to the seventh viewpoint is a remote control program executed by a controlled target device remotely controlled from the remote control device via a communication network, and receives a control signal from the remote control device. The step of controlling the operation of the operating unit in the controlled target device is executed by using the received control signal.

前記第１〜第７の視点によれば、通信遅延やその変動が存在する通信ネットワークを介して遠隔制御装置が制御対象装置を遠隔制御する場合であっても、高い精度で制御対象装置を遠隔制御することができる。 According to the first to seventh viewpoints, even when the remote control device remotely controls the control target device via the communication network in which the communication delay or its fluctuation exists, the control target device is remotely controlled with high accuracy. Can be controlled.

実施形態１に係る遠隔制御システムの構成例を示したブロック図である。It is a block diagram which showed the configuration example of the remote control system which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る遠隔制御システムにおける遠隔制御装置の動作を模式的に示したフローチャートである。It is a flowchart which schematically shows the operation of the remote control device in the remote control system which concerns on Embodiment 1. 実施形態１に係る遠隔制御システムにおける制御対象装置の動作を模式的に示したフローチャートである。It is a flowchart which schematically shows the operation of the control target apparatus in the remote control system which concerns on Embodiment 1. 実施形態２に係る遠隔制御システムの構成を模式的に示したブロック図である。It is a block diagram which shows typically the structure of the remote control system which concerns on Embodiment 2. 実施形態２に係る遠隔制御システムにおける遠隔制御装置の通信遅延時間推定部による上側包絡線の算出結果を例示するグラフである。It is a graph which illustrates the calculation result of the upper envelope by the communication delay time estimation part of the remote control device in the remote control system which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施形態２に係る遠隔制御システムにおける遠隔制御装置の動作を模式的に示したフローチャートである。It is a flowchart which schematically shows the operation of the remote control device in the remote control system which concerns on Embodiment 2. 実施形態３に係る遠隔制御システムの構成を模式的に示したブロック図である。It is a block diagram which shows typically the structure of the remote control system which concerns on Embodiment 3. 実施形態３に係る遠隔制御システムにおける制御対象装置の動作を模式的に示したフローチャートである。It is a flowchart which schematically shows the operation of the control target apparatus in the remote control system which concerns on Embodiment 3. 実施形態４に係る遠隔制御システムの構成を模式的に示したブロック図である。It is a block diagram which shows typically the structure of the remote control system which concerns on Embodiment 4. 実施形態４に係る遠隔制御システムにおける遠隔制御装置の動作を模式的に示したフローチャートである。It is a flowchart which schematically shows the operation of the remote control device in the remote control system which concerns on Embodiment 4. 実施形態４に係る遠隔制御システムにおける制御対象装置の動作を模式的に示したフローチャートである。It is a flowchart which schematically shows the operation of the control target apparatus in the remote control system which concerns on Embodiment 4.

以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本出願において図面参照符号を付している場合は、それらは、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。なお、下記の実施形態は、あくまで例示であり、本発明を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In addition, when the drawing reference reference numerals are attached in this application, they are for the purpose of assisting understanding only, and are not intended to be limited to the illustrated embodiment. The following embodiments are merely examples, and do not limit the present invention.

［実施形態１］
実施形態１に係る遠隔制御システムについて図面を用いて説明する。図１は、実施形態１に係る遠隔制御システムの構成例を示したブロック図である。 [Embodiment 1]
The remote control system according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of the remote control system according to the first embodiment.

まず、実施形態１の基本原理について説明する。実施形態１の基本原理は、遠隔制御装置３０が通信ネットワーク１０を介して制御対象装置４０を遠隔制御する際に、該通信ネットワーク１０における通信遅延時間を用いて、該通信遅延時間によるオーバーシュート量が所定値未満となるように、制御対象装置４０の動作速度を調整することである。ここでの制御対象装置４０の動作とは、例えば、装置全体の移動、旋回（回転）、アームやマニピュレータの動作などの動作部４３の動作である。また、ここでのオーバーシュート量とは、例えば、遠隔制御装置３０の操作者が移動中の制御対象装置４０に対して停止を指示した時点から制御対象装置が実際に停止するまでに、通信遅延時間の影響によって行き過ぎてしまう距離のことである。 First, the basic principle of the first embodiment will be described. The basic principle of the first embodiment is that when the remote control device 30 remotely controls the control target device 40 via the communication network 10, the communication delay time in the communication network 10 is used and the overshoot amount due to the communication delay time is used. Is to adjust the operating speed of the controlled target device 40 so that is less than a predetermined value. The operation of the controlled target device 40 here is, for example, the operation of the operating unit 43 such as the movement of the entire device, turning (rotation), and the operation of the arm and the manipulator. Further, the overshoot amount here means, for example, a communication delay from the time when the operator of the remote control device 30 instructs the moving control target device 40 to stop until the control target device actually stops. It is the distance that goes too far due to the influence of time.

次に、実施形態１に係る遠隔制御システムについて説明する。遠隔制御システム１は、遠隔制御装置３０から通信ネットワーク１０を介して遠隔地にある制御対象装置４０を遠隔制御するためのシステムである。遠隔制御システム１は、遠隔制御装置３０と、制御対象装置４０と、通信ネットワーク１０と、を有する。 Next, the remote control system according to the first embodiment will be described. The remote control system 1 is a system for remotely controlling a controlled target device 40 at a remote location from a remote control device 30 via a communication network 10. The remote control system 1 includes a remote control device 30, a controlled target device 40, and a communication network 10.

遠隔制御装置３０は、通信ネットワーク１０（無線基地局装置１１を含む）を介して制御対象装置４０を遠隔制御するための装置である。遠隔制御装置３０は、制御対象装置４０とは異なる遠隔地に設置されている。遠隔制御装置３０は、制御部３１と、通信部３３と、操作部３４と、表示部３５と、記憶部３６と、を有する。 The remote control device 30 is a device for remotely controlling the control target device 40 via the communication network 10 (including the wireless base station device 11). The remote control device 30 is installed in a remote location different from the control target device 40. The remote control device 30 includes a control unit 31, a communication unit 33, an operation unit 34, a display unit 35, and a storage unit 36.

制御部３１は、通信部３３、操作部３４、表示部３５及び記憶部３６を制御する機能部である。制御部３１は、プログラム、ソフトウェアを実行することで、各機能部を制御したり、情報処理を行う。制御部３１は、通信部３３での情報の送受信を制御する。制御部３１は、操作部３４で入力された情報を取り込むように制御する。制御部３１は、表示部３５で表示する情報を出力するように制御する。制御部３１は、記憶部３６でのデータやファイル等の読み込み、書き込み等を制御する。 The control unit 31 is a functional unit that controls the communication unit 33, the operation unit 34, the display unit 35, and the storage unit 36. The control unit 31 controls each functional unit and performs information processing by executing a program or software. The control unit 31 controls the transmission / reception of information in the communication unit 33. The control unit 31 controls to capture the information input by the operation unit 34. The control unit 31 controls to output the information displayed on the display unit 35. The control unit 31 controls reading, writing, and the like of data, files, and the like in the storage unit 36.

制御部３１は、通信部３３及び通信ネットワーク１０（無線基地局装置１１を含む）を通じて制御対象装置４０を遠隔制御する。制御部３１は、記憶部３６に記憶された遠隔制御プログラムを実行することで、通信遅延時間計測処理部３１ａと、動作状態情報取得処理部３１ｂと、目標値算出処理部３１ｃと、制御信号送信処理部３１ｄと、を実現する。 The control unit 31 remotely controls the control target device 40 through the communication unit 33 and the communication network 10 (including the radio base station device 11). By executing the remote control program stored in the storage unit 36, the control unit 31 transmits the communication delay time measurement processing unit 31a, the operation state information acquisition processing unit 31b, the target value calculation processing unit 31c, and the control signal. The processing unit 31d and the like are realized.

通信遅延時間計測処理部３１ａは、遠隔制御装置３０と制御対象装置４０との間の通信遅延時間を計測する情報処理部である。通信遅延時間計測処理部３１ａは、制御対象装置４０に対して通信遅延時間を計測するための計測用データを送受信することにより通信遅延時間を計測する。詳細には、通信遅延時間計測処理部３１ａは、通信部３３及び通信ネットワーク１０（無線基地局装置１１を含む）を介して制御対象装置４０に対して計測用データを送受信することで、該計測用データの送信時刻と受信時刻との差から往復遅延時間（ＲＴＴ: Round Trip Time）を算出して、算出された往復遅延時間に基づいて通信遅延時間を計測する。なお、通信遅延時間は、往復遅延時間の半分とすることができる。 The communication delay time measurement processing unit 31a is an information processing unit that measures the communication delay time between the remote control device 30 and the control target device 40. The communication delay time measurement processing unit 31a measures the communication delay time by transmitting and receiving measurement data for measuring the communication delay time to the control target device 40. Specifically, the communication delay time measurement processing unit 31a transmits and receives measurement data to and from the control target device 40 via the communication unit 33 and the communication network 10 (including the wireless base station device 11), thereby measuring the measurement. The round-trip delay time (RTT: Round Trip Time) is calculated from the difference between the transmission time and the reception time of the data for use, and the communication delay time is measured based on the calculated round-trip delay time. The communication delay time can be half of the round-trip delay time.

通信遅延時間計測処理部３１ａは、通信遅延時間の計測にあたって、まず、制御対象装置４０に対して、所定の周期又は任意のタイミングで、識別番号又は送信時刻の少なくともいずれかを含む計測用データ（例えば、ＡＣＫ（ACKnowledgement）パケット）を送信する。送信された測定用データは、制御対象装置４０で受信され、制御対象装置４０から遠隔制御装置３０に対して即座に返信される。通信遅延時間計測処理部３１ａは、制御対象装置４０から返信された制御用データを受信すると、制御用データの受信時刻と送信時刻とを比較することで往復遅延時間を算出し、算出された往復遅延時間に基づいて通信遅延時間を計測する。なお、通信遅延時間計測処理部３１ａは、計測用データに送信時刻を含めない場合には、計測用データに係る識別番号と送信時刻とを関連付けて記憶部３６に保持する。 In measuring the communication delay time, the communication delay time measurement processing unit 31a first measures the measurement data (1) including at least one of the identification number and the transmission time with respect to the controlled device 40 at a predetermined cycle or at an arbitrary timing. For example, an ACK (ACKnowledgement) packet) is transmitted. The transmitted measurement data is received by the control target device 40, and is immediately returned from the control target device 40 to the remote control device 30. When the communication delay time measurement processing unit 31a receives the control data returned from the control target device 40, the communication delay time measurement processing unit 31a calculates the round-trip delay time by comparing the reception time and the transmission time of the control data, and the calculated round-trip. The communication delay time is measured based on the delay time. When the communication delay time measurement processing unit 31a does not include the transmission time in the measurement data, the communication delay time measurement processing unit 31a stores the identification number related to the measurement data and the transmission time in the storage unit 36 in association with each other.

動作状態情報取得処理部３１ｂは、操作部３４から入力される動作状態情報（例えば、作業用レバーやコントローラスティックの倒し量などを含む）、又は、制御対象装置４０から送信される動作状態情報（制御対象装置４０の位置、動作速度などを含む）の少なくともいずれかを取得する情報処理部である。 The operation state information acquisition processing unit 31b is the operation state information input from the operation unit 34 (including, for example, the amount of tilting of the work lever or the controller stick), or the operation state information transmitted from the controlled target device 40 (for example). It is an information processing unit that acquires at least one of (including the position, operating speed, etc.) of the controlled device 40.

目標値算出処理部３１ｃは、所望の動作速度で制御対象装置４０の動作部４３を動作させるための目標値を算出する情報処理部である。目標値算出処理部３１ｃは、通信遅延時間計測処理部３１ａで計測された直近の通信遅延時間を用いて、通信遅延時間によるオーバーシュート量が所定値未満となるように、制御用動作速度を算出する。目標値算出処理部３１ｃは、算出された制御用動作速度で制御対象装置４０の動作部４３を動作させるための目標値を算出する。 The target value calculation processing unit 31c is an information processing unit that calculates a target value for operating the operation unit 43 of the control target device 40 at a desired operation speed. The target value calculation processing unit 31c uses the latest communication delay time measured by the communication delay time measurement processing unit 31a to calculate the control operation speed so that the overshoot amount due to the communication delay time becomes less than a predetermined value. To do. The target value calculation processing unit 31c calculates a target value for operating the operation unit 43 of the control target device 40 at the calculated control operation speed.

なお、目標値算出処理部３１ｃは、通信遅延時間の計測用データにおけるパケットロスの発生等により、所定期間内に通信遅延時間の計測値を得ることができなかった場合には、あらかじめ設定された制御用動作速度で制御対象装置４０の動作部４３を動作させるための目標値を算出しても良い。ここで、あらかじめ設定された制御用動作速度とは、例えば、徐行用の動作速度や停止（動作速度ゼロ）である。 The target value calculation processing unit 31c is set in advance when the measured value of the communication delay time cannot be obtained within a predetermined period due to the occurrence of packet loss in the data for measuring the communication delay time or the like. The target value for operating the operation unit 43 of the control target device 40 may be calculated at the control operation speed. Here, the preset control operation speed is, for example, a slow-moving operation speed or a stop (operation speed zero).

目標値算出処理部３１ｃは、詳細には、オーバーシュート量推定部３２ａと、オーバーシュート量確認部３２ｂと、制御用動作速度算出部３２ｃと、目標値算出部３２ｄと、を有する。 In detail, the target value calculation processing unit 31c includes an overshoot amount estimation unit 32a, an overshoot amount confirmation unit 32b, a control operation speed calculation unit 32c, and a target value calculation unit 32d.

オーバーシュート量推定部３２ａは、通信遅延時間計測処理部３１ａで計測された通信遅延時間（往復遅延時間でも可）、及び、動作状態情報取得処理部３１ｂで取得した動作状態情報を換算した動作速度（さらに補正した動作速度でも可）を用いて、オーバーシュート量を推定する情報処理部である。 The overshoot amount estimation unit 32a converts the communication delay time (a round-trip delay time is also possible) measured by the communication delay time measurement processing unit 31a and the operation state information acquired by the operation state information acquisition processing unit 31b. This is an information processing unit that estimates the amount of overshoot using (a further corrected operating speed is also possible).

ここで、オーバーシュート量推定部３２ａは、式１により、時刻ｔにおける遠隔制御装置３０と制御対象装置４０との間の通信に係る往復遅延時間ｄ（ｔ）から、制御対象装置４０が動作速度ｖで動作する場合のオーバーシュート量ｓ（ｔ）を推定することができる。なお、式１では、遠隔制御装置３０から制御対象装置４０への制御信号の伝送に係る通信遅延時間（制御部３１から通信部３３、通信ネットワーク１０、無線基地局装置１１及び通信部４２を通して制御部４１へ制御信号が伝送されるときの片道の通信遅延時間）は、往復遅延時間ｄ（ｔ）の半分であると仮定している。 Here, according to Equation 1, the overshoot amount estimation unit 32a starts the control target device 40 from the reciprocating delay time d (t) related to the communication between the remote control device 30 and the control target device 40 at the time t. The overshoot amount s (t) when operating at v can be estimated. In Equation 1, the communication delay time related to the transmission of the control signal from the remote control device 30 to the control target device 40 (controlled from the control unit 31 through the communication unit 33, the communication network 10, the radio base station device 11 and the communication unit 42). It is assumed that the one-way communication delay time when the control signal is transmitted to the unit 41) is half of the round-trip delay time d (t).

［式１］

Figure 0006787112
[Equation 1]
Figure 0006787112

オーバーシュート量確認部３２ｂは、オーバーシュート量推定部３２ａで推定されたオーバーシュート量が所定値未満となるか否かを確認する情報処理部である。 The overshoot amount confirmation unit 32b is an information processing unit that confirms whether or not the overshoot amount estimated by the overshoot amount estimation unit 32a is less than a predetermined value.

制御用動作速度算出部３２ｃは、オーバーシュート量推定部３２ａで推定されたオーバーシュート量が所定値未満でないときに、通信遅延時間計測処理部３１ａで計測された通信遅延時間を用いて、オーバーシュート量が所定値未満となるように、制御用動作速度を算出する情報処理部である。 The control operation speed calculation unit 32c uses the communication delay time measured by the communication delay time measurement processing unit 31a when the overshoot amount estimated by the overshoot amount estimation unit 32a is not less than a predetermined value, and overshoots. This is an information processing unit that calculates the control operation speed so that the amount is less than a predetermined value.

ここで、制御用動作速度算出部３２ｃは、式１のオーバーシュート量ｓ（ｔ）が所定値δ未満となる（すなわち、式２を満足する）制御用動作速度ｖを算出する。 Here, the control operation speed calculation unit 32c calculates the control operation speed v in which the overshoot amount s (t) of the equation 1 is less than the predetermined value δ (that is, the equation 2 is satisfied).

［式２］

Figure 0006787112
[Equation 2]
Figure 0006787112

目標値算出部３２ｄは、制御用動作速度算出部３２ｃで算出された制御用動作速度で制御対象装置４０を動作させるための目標値を算出する情報処理部である。目標値算出部３２ｄは、オーバーシュート量推定部３２ａで推定されたオーバーシュート量が所定値未満であるときに、動作状態情報取得処理部３１ｂで取得した動作状態情報で換算した動作速度で目標値を算出する。 The target value calculation unit 32d is an information processing unit that calculates a target value for operating the control target device 40 at the control operation speed calculated by the control operation speed calculation unit 32c. When the overshoot amount estimated by the overshoot amount estimation unit 32a is less than a predetermined value, the target value calculation unit 32d sets the target value at the operation speed converted by the operation state information acquired by the operation state information acquisition processing unit 31b. Is calculated.

なお、以上では、通信遅延時間は遠隔制御装置３０と制御対象装置４０との間の制御信号の通信遅延時間だけを考慮して目標値を算出しているが、さらに、制御対象装置４０の撮影部４４から遠隔制御装置３０の表示部３５への画像の配信に係る他の通信遅延時間も考慮して目標値を算出してもよい。操作者が制御対象装置４０を遠隔操作する際、制御対象装置４０の撮影部４４から配信される画像信号（例えば、カメラ映像に係る信号）に係る画像を、遠隔制御装置３０の表示部３５でモニタリングしながら遠隔制御装置３０を操作するため、制御信号の伝送に係る通信遅延時間だけでなく、画像信号の配信に係る他の通信遅延時間の影響も受ける。そこで、式３により、時刻ｔにおける撮影部４４と表示部３５との間の通信に係る往復遅延時間ｄＳ（ｔ）を用いて、オーバーシュート量ｓ（ｔ）を推定する。つまり、式３でのオーバーシュート量ｓ（ｔ）は、撮影部４４から表示部３５へ画像信号が伝送されるときの他の通信遅延時間（ｄＳ（ｔ）／２）で生ずるオーバーシュート量（ｖ・ｄＳ（ｔ）／２）と、制御部３１から制御部４１へ制御信号が伝送されるときの通信遅延時間（ｄ（ｔ）／２）で生ずるオーバーシュート量（ｖ・ｄ（ｔ）／２）と、の合計とすることができる。 In the above, the communication delay time is calculated by considering only the communication delay time of the control signal between the remote control device 30 and the control target device 40, but further, the image of the control target device 40 is taken. The target value may be calculated in consideration of other communication delay times related to the distribution of the image from the unit 44 to the display unit 35 of the remote control device 30. When the operator remotely controls the control target device 40, an image related to an image signal (for example, a signal related to a camera image) distributed from the photographing unit 44 of the control target device 40 is displayed on the display unit 35 of the remote control device 30. Since the remote control device 30 is operated while monitoring, it is affected not only by the communication delay time related to the transmission of the control signal but also by other communication delay times related to the distribution of the image signal. Therefore, the overshoot amount s (t) is estimated by the equation 3 using the round-trip delay time d S (t) related to the communication between the photographing unit 44 and the display unit 35 at the time t. That is, the overshoot amount s (t) in the equation 3 is the overshoot amount generated in another communication delay time (d S (t) / 2) when the image signal is transmitted from the photographing unit 44 to the display unit 35. The overshoot amount (v · d (v · d (t) / 2) generated by (v · d S (t) / 2) and the communication delay time (d (t) / 2) when the control signal is transmitted from the control unit 31 to the control unit 41. It can be the sum of t) / 2).

なお、他の通信遅延時間（ｄＳ（ｔ）／２）は、撮影部４４から制御部４１、通信部４２、無線基地局装置１１、通信ネットワーク１０、通信部３３及び制御部３１を通じて表示部３５へ画像信号が伝送されるときに生ずる通信遅延時間である。また、通信遅延時間（ｄ（ｔ）／２）は、制御部３１から通信部３３、通信ネットワーク１０、無線基地局装置１１及び通信部４２を通して制御部４１へ制御信号が伝送されるときに生ずる通信遅延時間である。なお、式３では、通信以外の遅延時間、例えば、動作部４３から撮影部４４への光の遅延時間、操作者（人）が表示部３５を見てから操作部３４を操作するまでの操作の遅延時間、操作部３４が操作されてから制御部３１で制御信号を生成するまでの情報処理の遅延時間、制御部４１が制御信号を受信してから動作部４３の動作制御が始まるまでの動作制御の遅延時間等を考慮していない。 The other communication delay time (d S (t) / 2 ) , the display unit through the imaging unit controller 41 from 44, the communication unit 42, the radio base station apparatus 11, a communication network 10, the communication unit 33 and the control unit 31 This is the communication delay time that occurs when the image signal is transmitted to 35. Further, the communication delay time (d (t) / 2) occurs when a control signal is transmitted from the control unit 31 to the control unit 41 through the communication unit 33, the communication network 10, the radio base station device 11 and the communication unit 42. Communication delay time. In Equation 3, a delay time other than communication, for example, a delay time of light from the operating unit 43 to the photographing unit 44, an operation from the operator (person) looking at the display unit 35 to operating the operation unit 34. The delay time of information processing from the operation of the operation unit 34 to the generation of the control signal by the control unit 31, the delay time of the information processing from the reception of the control signal by the control unit 41 to the start of the operation control of the operation unit 43. The delay time of operation control is not considered.

［式３］

Figure 0006787112
[Equation 3]
Figure 0006787112

ここで、式３では、撮影部４４から表示部３５への画像信号の配信に係る他の通信遅延時間（撮影部４４から制御部４１、通信部４２、無線基地局装置１１、通信ネットワーク１０、通信部３３及び制御部３１を通じて表示部３５へ画像信号が伝送されるときの片道の通信遅延時間）は、往復遅延時間ｄＳ（ｔ）の半分であると仮定している。往復遅延時間ｄＳ（ｔ）は、撮影部４４と表示部３５との間で、通信遅延時間を計測するためのデータを送受信することで、往復遅延時間ｄＳ（ｔ）を計測することができる。具体的には、通信遅延時間計測処理部３１ａにおける計測方法と同様の方法を用いればよい。また、オーバーシュート量推定部３２ａは、通信遅延時間計測処理部３１ａで計測された通信遅延時間及び他の通信遅延時間、並びに、動作状態情報取得処理部３１ｂで取得した動作状態情報で換算した動作速度を用いて、オーバーシュート量を推定すればよい。さらに、制御用動作速度算出部３２ｃは、オーバーシュート量推定部３２ａで推定されたオーバーシュート量が所定値未満でないときに、通信遅延時間計測処理部３１ａで計測された通信遅延時間及び他の通信遅延時間を用いて、オーバーシュート量が所定値未満となるように、制御用動作速度を算出すればよい。 Here, in the formula 3, another communication delay time related to the distribution of the image signal from the photographing unit 44 to the display unit 35 (from the photographing unit 44 to the control unit 41, the communication unit 42, the radio base station device 11, the communication network 10, It is assumed that the one-way communication delay time) when the image signal is transmitted to the display unit 35 through the communication unit 33 and the control unit 31 is half of the round-trip delay time d S (t). The round-trip delay time d S (t) can measure the round-trip delay time d S (t) by transmitting and receiving data for measuring the communication delay time between the photographing unit 44 and the display unit 35. it can. Specifically, the same method as the measurement method in the communication delay time measurement processing unit 31a may be used. Further, the overshoot amount estimation unit 32a converts the communication delay time and other communication delay times measured by the communication delay time measurement processing unit 31a and the operation state information acquired by the operation state information acquisition processing unit 31b. The amount of overshoot may be estimated using the speed. Further, the control operation speed calculation unit 32c receives the communication delay time measured by the communication delay time measurement processing unit 31a and other communications when the overshoot amount estimated by the overshoot amount estimation unit 32a is not less than a predetermined value. The control operation speed may be calculated by using the delay time so that the overshoot amount becomes less than a predetermined value.

なお、撮影部４４から表示部３５への画像の配信に用いる通信経路が、遠隔制御装置３０から制御対象装置４０への制御信号の伝送に用いる通信経路と同一である場合（すなわち、通信ネットワーク１０、有線リンク１０１および１０２、無線リンク１０３を経由する場合）、撮影部４４と表示部３５との間の通信に係る往復遅延時間ｄＳ（ｔ）は、遠隔制御装置３０と制御対象装置４０の間の通信に係る往復遅延時間ｄ（ｔ）と等しいと仮定してもよい。 When the communication path used for delivering the image from the photographing unit 44 to the display unit 35 is the same as the communication path used for transmitting the control signal from the remote control device 30 to the control target device 40 (that is, the communication network 10). , wired links 101 and 102, when passing through the wireless link 103), round trip time of the communication between the display unit 35 and the imaging unit 44 d S (t) is a remote control device 30 of the control target device 40 It may be assumed that it is equal to the round-trip delay time d (t) related to the communication between the two.

制御信号送信処理部３１ｄは、目標値算出処理部３１ｃで算出された目標値を含む制御信号を通信部３３及び通信ネットワーク１０を介して制御対象装置４０に送信する情報処理部である。制御信号送信処理部３１ｄは、所定の周期で、又は、任意のタイミングで制御信号を送信する。ここで、制御信号には、例えば、移動方向、移動距離、回転方向、回転角度、アームの位置などに係る動作速度に係る目標値を含むことができる。 The control signal transmission processing unit 31d is an information processing unit that transmits a control signal including the target value calculated by the target value calculation processing unit 31c to the control target device 40 via the communication unit 33 and the communication network 10. The control signal transmission processing unit 31d transmits a control signal at a predetermined cycle or at an arbitrary timing. Here, the control signal can include, for example, a target value related to an operating speed related to a moving direction, a moving distance, a rotation direction, a rotation angle, an arm position, and the like.

通信部３３は、通信ネットワーク１０（無線基地局装置１１を含む）を介して制御対象装置４０に対して所定の情報又は信号の送受信を行う機能部である。通信部３３は、有線リンク１０２を介して通信ネットワーク１０と通信可能に接続されている。通信部３３は、制御部３１によって制御される。 The communication unit 33 is a functional unit that transmits / receives predetermined information or signals to the control target device 40 via the communication network 10 (including the wireless base station device 11). The communication unit 33 is communicably connected to the communication network 10 via the wired link 102. The communication unit 33 is controlled by the control unit 31.

操作部３４は、操作者の操作を入力するための機能部である。操作部３４は、操作者によって操作されることにより制御対象装置４０の遠隔操作を可能にする。操作部３４は、制御部３１によって制御される。 The operation unit 34 is a functional unit for inputting the operation of the operator. The operation unit 34 enables remote control of the control target device 40 by being operated by the operator. The operation unit 34 is controlled by the control unit 31.

なお、操作部３４を用いず、操作者を介さずに、遠隔制御装置３０自身が直接、制御対象装置４０を遠隔操作することも可能である。この場合、制御対象装置４０は、角度センサ、回転センサ、加速度センサ、距離センサ、圧力センサ、磁気センサなどのセンサ部４５から、制御対象装置４０自身の動作に係る動作状態を取得し、取得した動作状態を含む動作状態情報を所定の周期で、又は、遠隔制御装置３０の要求に応じて、遠隔制御装置３０に送信する。そして、遠隔制御装置３０は、受信した動作状態情報を用いて、制御対象装置４０に対してフィードバック制御を実施する。 It is also possible for the remote control device 30 itself to directly remotely control the control target device 40 without using the operation unit 34 and without the intervention of an operator. In this case, the control target device 40 acquires the operating state related to the operation of the control target device 40 itself from the sensor unit 45 such as the angle sensor, the rotation sensor, the acceleration sensor, the distance sensor, the pressure sensor, and the magnetic sensor. The operating state information including the operating state is transmitted to the remote control device 30 at a predetermined cycle or in response to a request from the remote control device 30. Then, the remote control device 30 performs feedback control on the control target device 40 by using the received operation state information.

表示部３５は、情報、画像を表示するための機能部である。表示部３５は、例えば、制御対象装置４０の撮影部４４で撮影された工事現場などの画像を表示する。表示部３５に表示された画像は、操作者にモニタリングされる。表示部３５は、制御部３１によって制御される。 The display unit 35 is a functional unit for displaying information and images. The display unit 35 displays, for example, an image of a construction site or the like taken by the photographing unit 44 of the control target device 40. The image displayed on the display unit 35 is monitored by the operator. The display unit 35 is controlled by the control unit 31.

記憶部３６は、各種データ、ファイル等を記憶する機能部である。記憶部３６は、制御対象装置４０を遠隔制御するための遠隔制御プログラムを記憶する。記憶部３６は、制御部３１によって制御される。 The storage unit 36 is a functional unit that stores various data, files, and the like. The storage unit 36 stores a remote control program for remotely controlling the control target device 40. The storage unit 36 is controlled by the control unit 31.

制御対象装置４０は、通信ネットワーク１０を介して遠隔制御装置３０から遠隔制御される装置である。制御対象装置４０は、例えば、工事現場などに設置することができる。制御対象装置４０には、例えば、ＡＧＶ (Automatic Guided Vehicle)、ドローン、建機、警備ロボット、災害救助ロボット、遠隔手術支援ロボットなどの機械を用いることができるが、以下では、一例として油圧ショベルを用いて説明する。制御対象装置４０は、制御部４１と、通信部４２と、動作部４３と、撮影部４４と、センサ部４５と、記憶部４６と、を有する。 The control target device 40 is a device that is remotely controlled from the remote control device 30 via the communication network 10. The control target device 40 can be installed at, for example, a construction site. Machines such as AGVs (Automatic Guided Vehicles), drones, construction machines, security robots, disaster relief robots, and remote surgery support robots can be used as the controlled device 40. In the following, a hydraulic excavator will be used as an example. It will be described using. The control target device 40 includes a control unit 41, a communication unit 42, an operation unit 43, a photographing unit 44, a sensor unit 45, and a storage unit 46.

制御部４１は、通信部４２、動作部４３、撮影部４４、センサ部４５及び記憶部４６を制御する機能部である。制御部４１は、プログラム、ソフトウェアを実行することで、各機能部を制御したり、情報処理を行う。制御部４１は、遠隔制御装置３０からの測定用データを受信したときに、遠隔制御装置３０に対して即座に返信する。制御部４１は、通信部４２での情報の送受信を制御する。制御部４１は、撮影部４４での画像の撮影を制御する。制御部４１は、センサ部４５での動作部４３の動作に係る動作状態の検出を制御する。制御部４１は、記憶部４６でのデータやファイル等の読み込み、書き込み等を制御する。 The control unit 41 is a functional unit that controls the communication unit 42, the operation unit 43, the photographing unit 44, the sensor unit 45, and the storage unit 46. The control unit 41 controls each functional unit and performs information processing by executing a program or software. When the control unit 41 receives the measurement data from the remote control device 30, the control unit 41 immediately returns to the remote control device 30. The control unit 41 controls the transmission / reception of information in the communication unit 42. The control unit 41 controls the shooting of an image by the shooting unit 44. The control unit 41 controls the detection of the operating state related to the operation of the operating unit 43 by the sensor unit 45. The control unit 41 controls reading, writing, and the like of data, files, and the like in the storage unit 46.

制御部４１は、動作部４３を制御する。制御部４１は、記憶部４６に記憶された被遠隔制御プログラムを実行することで、制御信号受信処理部４１ａと、動作制御処理部４１ｂと、動作状態取得処理部４１ｃと、動作状態情報送信処理部４１ｄと、を実現する。 The control unit 41 controls the operation unit 43. By executing the remote control program stored in the storage unit 46, the control unit 41 executes the control signal reception processing unit 41a, the operation control processing unit 41b, the operation state acquisition processing unit 41c, and the operation state information transmission processing. Part 41d and the like are realized.

制御信号受信処理部４１ａは、遠隔制御装置３０からの制御信号を受信する情報処理部である。 The control signal reception processing unit 41a is an information processing unit that receives a control signal from the remote control device 30.

動作制御処理部４１ｂは、制御信号受信処理部４１ａで受信した制御信号を用いて、動作部４３の動作（例えば、移動、回転、旋回、スライド、伸縮など）を制御する情報処理部である。 The operation control processing unit 41b is an information processing unit that controls the operation (for example, movement, rotation, turning, sliding, expansion / contraction, etc.) of the operation unit 43 by using the control signal received by the control signal reception processing unit 41a.

動作状態取得処理部４１ｃは、センサ部４５で検出された動作部４３の動作に係る動作状態を取得する情報処理部である。動作状態取得処理部４１ｃは、所定の周期、又は、遠隔制御装置３０の要求に応じて、センサ部４５から動作状態を取得する。 The operation state acquisition processing unit 41c is an information processing unit that acquires the operation state related to the operation of the operation unit 43 detected by the sensor unit 45. The operating state acquisition processing unit 41c acquires the operating state from the sensor unit 45 at a predetermined cycle or in response to a request from the remote control device 30.

動作状態情報送信処理部４１ｄは、動作状態取得処理部４１ｃで取得した動作状態を含む動作状態情報を遠隔制御装置３０に送信する情報処理部である。なお、動作状態情報送信処理部４１ｄは、撮影部４４で撮影した画像を動作状態情報に含めて遠隔制御装置３０に送信するようにしてもよい。 The operation state information transmission processing unit 41d is an information processing unit that transmits the operation state information including the operation state acquired by the operation state acquisition processing unit 41c to the remote control device 30. The operation state information transmission processing unit 41d may include the image captured by the photographing unit 44 in the operation state information and transmit it to the remote control device 30.

通信部４２は、遠隔制御装置３０に対して所定の情報又は信号の送受信を行う機能部である。通信部４２は、無線リンク１０３を介して無線基地局装置１１と通信可能に接続されている。通信部４２は、制御部４１によって制御される。 The communication unit 42 is a functional unit that transmits / receives predetermined information or signals to the remote control device 30. The communication unit 42 is communicably connected to the wireless base station device 11 via the wireless link 103. The communication unit 42 is controlled by the control unit 41.

動作部４３は、所定の動作を行う機能部である。動作部４３として、例えば、アーム、クローラ、油圧シリンダ、エンジンなどを用いることができる。動作部４３の動作として、例えば、移動、回転、旋回、スライド、伸縮などが挙げられる。動作部４３は、制御部４１によって制御される。 The operation unit 43 is a functional unit that performs a predetermined operation. As the operating unit 43, for example, an arm, a crawler, a hydraulic cylinder, an engine, or the like can be used. Examples of the operation of the moving unit 43 include movement, rotation, turning, sliding, expansion and contraction, and the like. The operation unit 43 is controlled by the control unit 41.

撮影部４４は、所定の位置から見える画像（動画でも可）を撮影する機能部である。撮影部４４は、制御対象装置４０の所定の位置、例えば、制御対象装置４０の運転席、運転席の死角、動作部４３の動作が見渡せる位置、制御対象装置４０の前方部等に取り付けることができる。撮影部４４は、制御部４１によって制御される。撮影部４４で撮影した画像は、制御部４１を通じて、動作状態情報に含めて遠隔制御装置３０に送信するようにしてもよく、動作状態情報とは別にして遠隔制御装置３０に送信するようにしてもよい。 The shooting unit 44 is a functional unit that shoots an image (or a moving image) that can be seen from a predetermined position. The photographing unit 44 may be attached to a predetermined position of the control target device 40, for example, a driver's seat of the control target device 40, a blind spot of the driver's seat, a position where the operation of the operation unit 43 can be seen, a front portion of the control target device 40, or the like. it can. The photographing unit 44 is controlled by the control unit 41. The image captured by the photographing unit 44 may be included in the operating state information and transmitted to the remote control device 30 through the control unit 41, and may be transmitted to the remote control device 30 separately from the operating state information. You may.

センサ部４５は、動作部４３の動作に係る動作状態を検出する機能部である。センサ部４５には、例えば、角度センサ、回転センサ、加速度センサ、距離センサ、圧力センサ、磁気センサなどのセンサ類を用いることができる。センサ部４５は、制御部４１によって制御される。 The sensor unit 45 is a functional unit that detects an operating state related to the operation of the operating unit 43. For the sensor unit 45, for example, sensors such as an angle sensor, a rotation sensor, an acceleration sensor, a distance sensor, a pressure sensor, and a magnetic sensor can be used. The sensor unit 45 is controlled by the control unit 41.

記憶部４６は、各種データ、ファイル等を記憶する機能部である。記憶部４６は、遠隔制御装置から通信ネットワークを介して遠隔制御される制御対象装置で実行される被遠隔制御プログラムを記憶する。記憶部４６は、制御部４１によって制御される。 The storage unit 46 is a functional unit that stores various data, files, and the like. The storage unit 46 stores the remote control program executed by the controlled target device remotely controlled from the remote control device via the communication network. The storage unit 46 is controlled by the control unit 41.

通信ネットワーク１０は、遠隔制御装置３０と制御対象装置４０とを通信可能に接続する情報通信網である。通信ネットワーク１０は、有線リンク１０２を介して遠隔制御装置３０の通信部３３と通信可能に接続されている。通信ネットワーク１０は、通信ネットワーク１０における他の要素（図示せず）と有線リンク１０１を介して通信可能に接続された無線基地局装置１１を有する。無線基地局装置１１は、無線通信機能を有する無線端末に対して無線通信サービスを提供する装置である。無線基地局装置１１は、無線リンク１０３を介して制御対象装置４０の通信部４２と通信可能に接続されている。なお、通信ネットワーク１０においては、有線リンク１０１、１０２の一部を無線リンクに置き換えてもよく、逆に無線リンク１０３の一部を有線リンクに置き換えてもよい。 The communication network 10 is an information communication network that communicably connects the remote control device 30 and the control target device 40. The communication network 10 is communicably connected to the communication unit 33 of the remote control device 30 via a wired link 102. The communication network 10 has a radio base station device 11 that is communicably connected to other elements (not shown) in the communication network 10 via a wired link 101. The wireless base station device 11 is a device that provides a wireless communication service to a wireless terminal having a wireless communication function. The radio base station device 11 is communicably connected to the communication unit 42 of the control target device 40 via the radio link 103. In the communication network 10, a part of the wired links 101 and 102 may be replaced with a wireless link, and conversely, a part of the wireless link 103 may be replaced with a wired link.

なお、実施形態１において、遠隔制御装置３０、制御対象装置４０、及び、遠隔制御装置３０や制御対象装置４０における機能部は１つしか記載されていないが、これらの個数に限定される必要はない。すなわち、各装置や各機能部が２台以上存在する場合であってもよい。 In the first embodiment, only one functional unit is described in the remote control device 30, the control target device 40, and the remote control device 30 and the control target device 40, but it is necessary to limit the number to these. Absent. That is, there may be a case where two or more units of each device and each functional unit exist.

次に、実施形態１に係る遠隔制御システムにおける遠隔制御装置の動作について図面を用いて説明する。図２は、実施形態１に係る遠隔制御システムにおける遠隔制御装置の動作を模式的に示したフローチャートである。 Next, the operation of the remote control device in the remote control system according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a flowchart schematically showing the operation of the remote control device in the remote control system according to the first embodiment.

まず、遠隔制御装置３０の通信遅延時間計測処理部３１ａは、制御対象装置４０に対して、通信遅延時間を計測するための計測用データ（データパケット）を送受信することにより、通信遅延時間（往復遅延時間でも可）を計測する（ステップＡ１）。ここで、往復遅延時間は、送受信された計測用データの送信時刻と受信時刻との差から求まる。また、通信遅延時間は、往復遅延時間の半分とすることができる。 First, the communication delay time measurement processing unit 31a of the remote control device 30 transmits and receives measurement data (data packets) for measuring the communication delay time to the control target device 40, thereby causing a communication delay time (round trip). (Delay time is also acceptable) is measured (step A1). Here, the round-trip delay time is obtained from the difference between the transmission time and the reception time of the transmitted / received measurement data. Further, the communication delay time can be half of the round-trip delay time.

次に、遠隔制御装置３０の動作状態情報取得処理部３１ｂは、操作部３４から入力される動作状態情報、又は、制御対象装置４０から送信される動作状態情報の少なくともいずれかを取得する（ステップＡ２）。なお、動作状態情報の取得は、ステップＡ１の後に限らず、ステップＡ１の前、ステップＡ１と同時に行ってもよい。 Next, the operation state information acquisition processing unit 31b of the remote control device 30 acquires at least one of the operation state information input from the operation unit 34 and the operation state information transmitted from the control target device 40 (step). A2). The acquisition of the operating state information is not limited to after step A1, but may be performed before step A1 and at the same time as step A1.

次に、遠隔制御装置３０の目標値算出処理部３１ｃのオーバーシュート量推定部３２ａは、通信遅延時間計測処理部３１ａで計測された通信遅延時間、及び、動作状態情報取得処理部３１ｂで取得した動作状態情報で換算した動作速度を用いて、オーバーシュート量を推定する（ステップＡ３）。なお、オーバーシュート量は、上記式１を用いて推定することができる。 Next, the overshoot amount estimation unit 32a of the target value calculation processing unit 31c of the remote control device 30 acquired the communication delay time measured by the communication delay time measurement processing unit 31a and the operation state information acquisition processing unit 31b. The overshoot amount is estimated using the operating speed converted from the operating state information (step A3). The amount of overshoot can be estimated using the above formula 1.

次に、遠隔制御装置３０の目標値算出処理部３１ｃのオーバーシュート量確認部３２ｂは、オーバーシュート量推定部３２ａで推定されたオーバーシュート量が所定値未満となるか否かを確認する（ステップＡ４）。なお、オーバーシュート量が所定値未満となるか否かの確認は、上記式２を用いることができる。オーバーシュート量が所定値未満となる場合（ステップＡ４のＹＥＳ）、ステップＡ７に進む。 Next, the overshoot amount confirmation unit 32b of the target value calculation processing unit 31c of the remote control device 30 confirms whether or not the overshoot amount estimated by the overshoot amount estimation unit 32a is less than a predetermined value (step). A4). The above formula 2 can be used to confirm whether or not the overshoot amount is less than a predetermined value. If the amount of overshoot is less than a predetermined value (YES in step A4), the process proceeds to step A7.

オーバーシュート量が所定値未満とならない場合（ステップＡ４のＮＯ）、遠隔制御装置３０の目標値算出処理部３１ｃの制御用動作速度算出部３２ｃは、通信遅延時間計測処理部３１ａで計測された通信遅延時間を用いて、オーバーシュート量が所定値未満となるように、制御用動作速度を算出する（ステップＡ５）。なお、制御用動作速度は、上記式１及び式２を用いて算出することができる。 When the overshoot amount does not fall below a predetermined value (NO in step A4), the control operation speed calculation unit 32c of the target value calculation processing unit 31c of the remote control device 30 communicates as measured by the communication delay time measurement processing unit 31a. Using the delay time, the control operation speed is calculated so that the overshoot amount is less than a predetermined value (step A5). The control operation speed can be calculated using the above equations 1 and 2.

ステップＡ５の後、遠隔制御装置３０の目標値算出処理部３１ｃの目標値算出部３２ｄは、制御用動作速度算出部３２ｃで算出された制御用動作速度で制御対象装置４０を動作させるための目標値を算出する（ステップＡ６）。その後、ステップＡ８に進む。ここでの目標値は、動作速度の推定値でもよいし、該推定値に対応する別の値でもよい。例えば、油圧ショベルの場合、油圧シリンダなどに与える圧力、流量、方向などの値であってもよい。 After step A5, the target value calculation unit 32d of the target value calculation processing unit 31c of the remote control device 30 operates the target device 40 at the control operation speed calculated by the control operation speed calculation unit 32c. Calculate the value (step A6). Then, the process proceeds to step A8. The target value here may be an estimated value of the operating speed, or may be another value corresponding to the estimated value. For example, in the case of a hydraulic excavator, it may be a value such as pressure, flow rate, or direction applied to a hydraulic cylinder or the like.

オーバーシュート量が所定値未満となる場合（ステップＡ４のＹＥＳ）、遠隔制御装置３０の目標値算出処理部３１ｃの目標値算出部３２ｄは、動作状態情報取得処理部３１ｂで取得した動作状態情報で換算した動作速度で制御対象装置４０を動作させるための目標値を算出する（ステップＡ７）。 When the overshoot amount is less than a predetermined value (YES in step A4), the target value calculation unit 32d of the target value calculation processing unit 31c of the remote control device 30 is the operation state information acquired by the operation state information acquisition processing unit 31b. A target value for operating the control target device 40 at the converted operating speed is calculated (step A7).

ステップＡ６又はステップＡ７の後、遠隔制御装置３０の制御信号送信処理部３１ｄは、目標値算出部３２ｄで算出された目標値を含む制御信号を制御対象装置４０に送信する（ステップＡ８）。その後、スタートに戻る。 After step A6 or step A7, the control signal transmission processing unit 31d of the remote control device 30 transmits a control signal including the target value calculated by the target value calculation unit 32d to the control target device 40 (step A8). Then return to the start.

次に、実施形態１に係る遠隔制御システムにおける制御対象装置の動作について図面を用いて説明する。図３は、実施形態１に係る遠隔制御システムにおける制御対象装置の動作を模式的に示したフローチャートである。 Next, the operation of the controlled target device in the remote control system according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a flowchart schematically showing the operation of the controlled target device in the remote control system according to the first embodiment.

まず、制御対象装置４０の制御信号受信処理部４１ａは、遠隔制御装置３０からの制御信号を受信する（ステップＢ１）。 First, the control signal reception processing unit 41a of the control target device 40 receives the control signal from the remote control device 30 (step B1).

次に、制御対象装置４０の動作制御処理部４１ｂは、制御信号受信処理部４１ａで受信した制御信号を用いて、動作部４３の動作を制御する（ステップＢ２）。 Next, the operation control processing unit 41b of the control target device 40 controls the operation of the operation unit 43 by using the control signal received by the control signal reception processing unit 41a (step B2).

次に、制御対象装置４０の動作状態取得処理部４１ｃは、センサ部４５で検出された動作状態を取得する（ステップＢ３）。なお、動作状態の取得は、ステップＢ２の後に限らず、ステップＢ１又はステップＢ２の前、ステップＢ１又はステップＢ２と同時に行ってもよく、所定の周期、又は、遠隔制御装置３０の要求に応じて行うことができる。また、動作状態として、例えば、角度、回転速度、加速度、周辺物への距離、圧力、方向などが挙げられる。 Next, the operation state acquisition processing unit 41c of the control target device 40 acquires the operation state detected by the sensor unit 45 (step B3). The acquisition of the operating state is not limited to after step B2, but may be performed before step B1 or step B2, at the same time as step B1 or step B2, in a predetermined cycle, or according to the request of the remote control device 30. It can be carried out. In addition, examples of the operating state include an angle, a rotational speed, an acceleration, a distance to a peripheral object, a pressure, and a direction.

次に、制御対象装置４０の動作状態情報送信処理部４１ｄは、動作状態取得処理部４１ｃで取得した動作状態を含む動作状態情報を遠隔制御装置３０に送信する（ステップＢ４）。その後、スタートに戻る。 Next, the operation state information transmission processing unit 41d of the control target device 40 transmits the operation state information including the operation state acquired by the operation state acquisition processing unit 41c to the remote control device 30 (step B4). Then return to the start.

実施形態１によれば、遠隔制御装置３０が通信ネットワーク１０を介して制御対象装置４０を遠隔制御する際に、通信遅延時間を考慮して制御対象装置４０の動作速度を調整することにより、遠隔制御システム１における遠隔操作時の誤差を低減することができ、作業効率を改善することに貢献する。 According to the first embodiment, when the remote control device 30 remotely controls the control target device 40 via the communication network 10, the remote control device 40 is remotely controlled by adjusting the operating speed of the control target device 40 in consideration of the communication delay time. The error during remote control in the control system 1 can be reduced, which contributes to the improvement of work efficiency.

［実施形態２］
実施形態２に係る遠隔制御システムについて図面を用いて説明する。図４は、実施形態２に係る遠隔制御システムの構成を模式的に示したブロック図である。図５は、実施形態２に係る遠隔制御システムにおける遠隔制御装置の通信遅延時間推定部による上側包絡線の算出結果を例示するグラフである。 [Embodiment 2]
The remote control system according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a block diagram schematically showing the configuration of the remote control system according to the second embodiment. FIG. 5 is a graph illustrating the calculation result of the upper envelope by the communication delay time estimation unit of the remote control device in the remote control system according to the second embodiment.

実施形態２は、実施形態１の変形例であり、遠隔制御装置３０の目標値算出処理部３１ｃにおいて、通信遅延時間計測処理部３１ａで計測された通信遅延時間を用いて、将来の通信遅延時間を推定し、推定された将来の通信遅延時間を用いて、オーバーシュート量が所定値未満となるように、制御用動作速度を算出するようにしたものである。その他の構成及び動作は、実施形態１と同様である。 The second embodiment is a modification of the first embodiment, and the future communication delay time is used in the target value calculation processing unit 31c of the remote control device 30 by using the communication delay time measured by the communication delay time measurement processing unit 31a. Is estimated, and the estimated future communication delay time is used to calculate the control operation speed so that the overshoot amount becomes less than a predetermined value. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.

目標値算出処理部３１ｃは、詳細には、通信遅延時間推定部３７ａと、オーバーシュート量推定部３７ｂと、オーバーシュート量確認部３７ｃと、制御用動作速度算出部３７ｄと、目標値算出部３７ｅと、を有する。 In detail, the target value calculation processing unit 31c includes a communication delay time estimation unit 37a, an overshoot amount estimation unit 37b, an overshoot amount confirmation unit 37c, a control operation speed calculation unit 37d, and a target value calculation unit 37e. And have.

通信遅延時間推定部３７ａは、通信遅延時間計測処理部３１ａで計測された通信遅延時間を用いて、将来の通信遅延時間を推定する情報処理部である。 The communication delay time estimation unit 37a is an information processing unit that estimates the future communication delay time using the communication delay time measured by the communication delay time measurement processing unit 31a.

通信遅延時間推定部３７ａでは、将来の通信遅延時間を推定する際に、通信遅延時間計測処理部３１ａで計測された通信遅延時間（往復遅延時間でも可；図５のＲＴＴ）を用いて、通信遅延時間の変動の上側包絡線（図５）を算出し、算出された上側包絡線の値を用いて、将来の通信遅延時間を推定する。つまり、通信遅延時間推定部３７ａが算出した上側包絡線の値と同等の通信遅延時間が次の通信において発生すると見なしたものである。上側包絡線は、計測した往復遅延時間を平滑化処理（平均化処理でも可）することで、算出することができる。図５は、通信遅延時間推定部３７ａにおける上側包絡線の算出結果を例示するグラフである。図５を参照すると、上側包絡線は、計測した往復遅延時間を平滑化処理することで、往復遅延時間ＲＴＴの増加に対しては即座に追従し、往復遅延時間の減少に対しては比較的緩やかに追従する。 When estimating the future communication delay time, the communication delay time estimation unit 37a uses the communication delay time (round-trip delay time is also possible; RTT in FIG. 5) measured by the communication delay time measurement processing unit 31a for communication. The upper envelope (FIG. 5) of the fluctuation of the delay time is calculated, and the value of the calculated upper envelope is used to estimate the future communication delay time. That is, it is considered that a communication delay time equivalent to the value of the upper envelope calculated by the communication delay time estimation unit 37a will occur in the next communication. The upper envelope can be calculated by smoothing (or averaging) the measured round-trip delay time. FIG. 5 is a graph illustrating the calculation result of the upper envelope in the communication delay time estimation unit 37a. Referring to FIG. 5, the upper envelope immediately follows the increase in the round-trip delay time RTT by smoothing the measured round-trip delay time, and is relatively relative to the decrease in the round-trip delay time. Follow slowly.

通信遅延時間推定部３７ａは、例えば、時刻ｔ−１の時点に推定された将来の往復遅延時間の推定値ｄ＾（ｔ−１）と、時刻ｔの時点に測定された往復遅延時間の計測値ｄ（ｔ）と、を用いて、式４により、時刻ｔの時点で推定された将来の往復遅延時間の推定値ｄ＾（ｔ）を得ることができる。なお、時刻ｔ−１は、時刻ｔよりも過去の時刻である。 The communication delay time estimation unit 37a measures, for example, the estimated value d ^ (t-1) of the future round-trip delay time estimated at the time t-1 and the round-trip delay time measured at the time t. Using the value d (t), it is possible to obtain an estimated value d ^ (t) of the future round-trip delay time estimated at time t by Equation 4. The time t-1 is a time earlier than the time t.

なお、ｄ＾（ｔ−１）及びｄ＾（ｔ）は、以下のように表される。

Figure 0006787112
In addition, d ^ (t-1) and d ^ (t) are represented as follows.
Figure 0006787112

［式４］

Figure 0006787112
[Equation 4]
Figure 0006787112

ここで、式４におけるαは、重み係数であって、値が小さいほど往復遅延時間の計測値ｄ（ｔ）を優先するようになるパラメータである。重み係数αは、０から１の範囲で値を取る。 Here, α in Equation 4 is a weighting coefficient, and is a parameter that gives priority to the measured value d (t) of the round-trip delay time as the value becomes smaller. The weighting factor α takes a value in the range of 0 to 1.

重み係数αは、制御対象装置４０に対して一律の値を設定してもよく、制御対象装置４０のアームやクローラなどの動作部４３毎に個別の値を設定してもよい。重み係数αを動作部４３毎に個別に設定する場合、各動作部４３の時定数に応じて設定することが望ましい。ここで、時定数とは動作部４３が目標速度の１−ｅ−１に到達するまでの時間である。具体的には、式４における平滑化処理の時定数ｔｓ（式５により求まる）よりも、動作部４３の時定数ｔｍが小さくなるように、式６を満足する重み係数αを設定する。重み係数αは、制御信号に対する制御対象装置４０の時定数が小さいほど小さくなるように設定され、かつ、通信遅延時間計測処理部３１ａで計測された通信遅延時間（往復遅延時間でも可）のうち現在時刻に近いものを優先するように設定される。 The weighting coefficient α may be set to a uniform value for the controlled target device 40, or may be individually set for each operating unit 43 such as an arm or a crawler of the controlled target device 40. When the weighting coefficient α is set individually for each operating unit 43, it is desirable to set it according to the time constant of each operating unit 43. Here, the time constant is the time required for the moving unit 43 to reach the target speed 1-e- 1 . Specifically, a weighting coefficient α satisfying Equation 6 is set so that the time constant t m of the operating unit 43 is smaller than the time constant t s (obtained by Equation 5) of the smoothing process in Equation 4. .. The weighting coefficient α is set so as to become smaller as the time constant of the controlled target device 40 with respect to the control signal becomes smaller, and among the communication delay times (round-trip delay time is also possible) measured by the communication delay time measurement processing unit 31a. It is set to give priority to the one closest to the current time.

［式５］

Figure 0006787112
[Equation 5]
Figure 0006787112

［式６］

Figure 0006787112
[Equation 6]
Figure 0006787112

オーバーシュート量推定部３７ｂは、通信遅延時間推定部３７ａで推定された将来の通信遅延時間、及び、動作状態情報取得処理部３１ｂで取得した動作状態情報を用いて、オーバーシュート量を推定する情報処理部である。 The overshoot amount estimation unit 37b is information for estimating the overshoot amount by using the future communication delay time estimated by the communication delay time estimation unit 37a and the operation state information acquired by the operation state information acquisition processing unit 31b. It is a processing unit.

なお、オーバーシュート量確認部３７ｃについては、実施形態１のオーバーシュート量確認部（図１の３２ｂ）と同様である。 The overshoot amount confirmation unit 37c is the same as the overshoot amount confirmation unit (32b in FIG. 1) of the first embodiment.

制御用動作速度算出部３７ｄは、オーバーシュート量推定部３７ｂで推定されたオーバーシュート量が所定値未満でないときに、通信遅延時間推定部３７ａで推定された将来の通信遅延時間を用いて、オーバーシュート量が所定値未満となるように、制御用動作速度を算出する情報処理部である。 When the overshoot amount estimated by the overshoot amount estimation unit 37b is not less than a predetermined value, the control operation speed calculation unit 37d uses the future communication delay time estimated by the communication delay time estimation unit 37a to overshoot. This is an information processing unit that calculates the control operation speed so that the shoot amount is less than a predetermined value.

なお、目標値算出部３７ｅについては、実施形態１の目標値算出部（図１の３２ｄ）と同様である。 The target value calculation unit 37e is the same as the target value calculation unit (32d in FIG. 1) of the first embodiment.

次に、実施形態２に係る遠隔制御システムにおける遠隔制御装置の動作について図面を用いて説明する。図６は、実施形態２に係る遠隔制御システムにおける遠隔制御装置の動作を模式的に示したフローチャートである。 Next, the operation of the remote control device in the remote control system according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a flowchart schematically showing the operation of the remote control device in the remote control system according to the second embodiment.

まず、実施形態１のステップＡ１（図２参照）と同様に、通信遅延時間（往復遅延時間でも可）を計測し（ステップＣ１）、その後、実施形態１のステップＡ２（図２参照）と同様に、操作部３４から入力される動作状態情報、又は、制御対象装置４０から送信される動作状態情報の少なくともいずれかを取得する（ステップＣ２）。なお、ステップＣ２は、ステップＣ１の後に限らず、ステップＣ１の前、ステップＣ１と同時に行ってもよい。 First, the communication delay time (round-trip delay time is also possible) is measured in the same manner as in step A1 (see FIG. 2) of the first embodiment (step C1), and then in the same manner as in step A2 (see FIG. 2) of the first embodiment. At least one of the operation state information input from the operation unit 34 and the operation state information transmitted from the control target device 40 is acquired (step C2). Note that step C2 is not limited to after step C1, but may be performed before step C1 and at the same time as step C1.

次に、遠隔制御装置３０の目標値算出処理部３１ｃの通信遅延時間推定部３７ａは、通信遅延時間計測処理部３１ａで計測された通信遅延時間（往復遅延時間でも可）を用いて、将来の通信遅延時間を推定する（ステップＣ３）。 Next, the communication delay time estimation unit 37a of the target value calculation processing unit 31c of the remote control device 30 uses the communication delay time (a round-trip delay time is also possible) measured by the communication delay time measurement processing unit 31a to be used in the future. The communication delay time is estimated (step C3).

ここで、ステップＣ３では、計測した往復遅延時間を平滑化処理することで、往復遅延時間の時間変動の上側包絡線を求め、求められた上側包絡線の値を将来の往復遅延時間の推定値として用いることができる。つまり、通信遅延時間推定部３７ａが算出した上側包絡線の値と同等の通信遅延時間が次の通信において発生すると見なすことができる。 Here, in step C3, the measured round-trip delay time is smoothed to obtain the upper envelope of the time variation of the round-trip delay time, and the obtained value of the upper envelope is used as the estimated value of the future round-trip delay time. Can be used as. That is, it can be considered that a communication delay time equivalent to the value of the upper envelope calculated by the communication delay time estimation unit 37a will occur in the next communication.

次に、遠隔制御装置３０の目標値算出処理部３１ｃのオーバーシュート量推定部３７ｂは、通信遅延時間推定部３７ａで推定された将来の通信遅延時間、及び、動作状態情報取得処理部３１ｂで取得した動作状態情報で換算した動作速度を用いて、オーバーシュート量を推定する（ステップＣ４）。なお、オーバーシュート量は、上記式１を用いて推定することができる。 Next, the overshoot amount estimation unit 37b of the target value calculation processing unit 31c of the remote control device 30 acquires the future communication delay time estimated by the communication delay time estimation unit 37a and the operation state information acquisition processing unit 31b. The overshoot amount is estimated using the operating speed converted from the operating state information (step C4). The amount of overshoot can be estimated using the above formula 1.

次に、実施形態１のステップＡ４（図２参照）と同様に、推定されたオーバーシュート量が所定値未満となるか否かを確認し（ステップＣ５）、オーバーシュート量が所定値未満とならない場合（ステップＣ５のＮＯ）、実施形態１のステップＡ５（図２参照）と同様に、制御用動作速度を算出し（ステップＣ６）、その後、実施形態１のステップＡ６（図２参照）と同様に、目標値を算出する（ステップＣ７）。一方、オーバーシュート量が所定値未満となる場合（ステップＣ５のＹＥＳ）、実施形態１のステップＡ７（図２参照）と同様に、目標値を算出する（ステップＣ８）。 Next, as in step A4 (see FIG. 2) of the first embodiment, it is confirmed whether or not the estimated overshoot amount is less than the predetermined value (step C5), and the overshoot amount is not less than the predetermined value. In the case (NO in step C5), the control operation speed is calculated in the same manner as in step A5 (see FIG. 2) of the first embodiment (step C6), and then in the same manner as in step A6 (see FIG. 2) of the first embodiment. Then, the target value is calculated (step C7). On the other hand, when the overshoot amount is less than a predetermined value (YES in step C5), the target value is calculated in the same manner as in step A7 (see FIG. 2) of the first embodiment (step C8).

ステップＣ７又はステップＣ８の後、実施形態１のステップＡ８（図２参照）と同様に、目標値を含む制御信号を制御対象装置４０に送信し（ステップＣ９）、その後、スタートに戻る。 After step C7 or step C8, a control signal including the target value is transmitted to the control target device 40 (step C9), and then the process returns to the start, as in step A8 (see FIG. 2) of the first embodiment.

実施形態２によれば、遠隔制御装置３０が通信ネットワーク１０を介して制御対象装置４０を遠隔制御する際に、将来の通信遅延時間を推定（予測）して制御対象装置４０の動作速度を調整することにより、遠隔制御システム１における遠隔操作時の誤差をさらに低減することができ、作業効率をさらに改善することに貢献する。 According to the second embodiment, when the remote control device 30 remotely controls the control target device 40 via the communication network 10, the future communication delay time is estimated (predicted) and the operating speed of the control target device 40 is adjusted. By doing so, it is possible to further reduce the error during remote control in the remote control system 1, which contributes to further improvement of work efficiency.

［実施形態３］
実施形態３に係る遠隔制御システムについて図面を用いて説明する。図７は、実施形態３に係る遠隔制御システムの構成を模式的に示したブロック図である。 [Embodiment 3]
The remote control system according to the third embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a block diagram schematically showing the configuration of the remote control system according to the third embodiment.

実施形態３は、実施形態１の変形例であり、制御対象装置４０の動作制御処理部４１ｂにおいて、補正目標値を算出し、算出された補正目標値を用いて、動作部４３の動作を制御するようにしたものである。その他の構成及び動作は、実施形態１と同様である。なお、実施形態３は、実施形態２に適用してもよい。 The third embodiment is a modification of the first embodiment, in which the operation control processing unit 41b of the control target device 40 calculates a correction target value and controls the operation of the operation unit 43 using the calculated correction target value. It is something that I tried to do. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment. The third embodiment may be applied to the second embodiment.

動作制御処理部４１ｂは、詳細には、補正目標値算出部４７ａと、動作制御部４７ｂと、を備える。 In detail, the operation control processing unit 41b includes a correction target value calculation unit 47a and an operation control unit 47b.

補正目標値算出部４７ａは、制御信号受信処理部４１ａで最後に制御信号を受信した受信時刻からの経過時間を用いて、経過時間が大きいほど制御信号に含まれる目標値が小さくなるように補正された補正目標値を算出する情報処理部である。 The correction target value calculation unit 47a uses the elapsed time from the reception time when the control signal reception processing unit 41a last received the control signal, and corrects the target value included in the control signal as the elapsed time increases. It is an information processing unit that calculates the corrected correction target value.

補正目標値算出部４７ａにおける補正目標値の算出処理では、式７により、所定値δを経過時間τで除した値よりも小さい動作速度ｖ’を算出する。ただし、動作速度ｖ’が制御信号に含まれる目標値に対応する動作速度ｖよりも小さい場合にのみ、補正目標値を算出する。補正目標値算出部４７ａにおける補正目標値の算出処理は、新しい制御信号を受信するまで、所定の周期で実施する。なお、遠隔制御装置３０が所定の周期で制御信号を送信している場合には、経過時間τから所定時間を減じた値を用いて、補正目標値を算出してもよい。 In the correction target value calculation process in the correction target value calculation unit 47a, the operating speed v'which is smaller than the value obtained by dividing the predetermined value δ by the elapsed time τ is calculated by the equation 7. However, the correction target value is calculated only when the operating speed v'is smaller than the operating speed v corresponding to the target value included in the control signal. The correction target value calculation process in the correction target value calculation unit 47a is performed at a predetermined cycle until a new control signal is received. When the remote control device 30 transmits the control signal at a predetermined cycle, the correction target value may be calculated by using the value obtained by subtracting the predetermined time from the elapsed time τ.

［式７］

Figure 0006787112
[Equation 7]
Figure 0006787112

動作制御部４７ｂは、補正目標値算出部４７ａで算出された補正目標値を用いて、動作部４３の動作を制御する情報処理部である。 The operation control unit 47b is an information processing unit that controls the operation of the operation unit 43 by using the correction target value calculated by the correction target value calculation unit 47a.

次に、実施形態３に係る遠隔制御システムにおける遠隔制御装置の動作について図面を用いて説明する。図８は、実施形態３に係る遠隔制御システムにおける制御対象装置の動作を模式的に示したフローチャートである。 Next, the operation of the remote control device in the remote control system according to the third embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a flowchart schematically showing the operation of the controlled target device in the remote control system according to the third embodiment.

まず、実施形態１の図３のステップＢ１と同様に、遠隔制御装置３０からの制御信号を受信する（ステップＤ１）。 First, the control signal from the remote control device 30 is received (step D1) in the same manner as in step B1 of FIG. 3 of the first embodiment.

次に、制御対象装置４０の動作制御処理部４１ｂの補正目標値算出部４７ａは、制御信号受信処理部４１ａで最後に制御信号を受信した受信時刻からの経過時間を用いて、経過時間が大きいほど制御信号に含まれる目標値が小さくなるように補正された補正目標値を算出する（ステップＤ２） Next, the correction target value calculation unit 47a of the operation control processing unit 41b of the control target device 40 uses the elapsed time from the reception time when the control signal reception processing unit 41a last received the control signal, and the elapsed time is large. The correction target value corrected so that the target value included in the control signal becomes smaller is calculated (step D2).

次に、制御対象装置４０の動作制御処理部４１ｂの動作制御部４７ｂは、補正目標値算出部４７ａで算出された補正目標値を用いて、動作部４３の動作を制御する（ステップＤ３）。 Next, the operation control unit 47b of the operation control processing unit 41b of the control target device 40 controls the operation of the operation unit 43 by using the correction target value calculated by the correction target value calculation unit 47a (step D3).

次に、実施形態１の図３のステップＢ３と同様に、センサ部４５で検出された動作状態を取得し（ステップＤ４）、その後、実施形態１の図３のステップＢ４と同様に、動作状態を含む動作状態情報を遠隔制御装置３０に送信する（ステップＤ５）。その後、スタートに戻る。 Next, the operating state detected by the sensor unit 45 is acquired (step D4) as in step B3 of FIG. 3 of the first embodiment, and then the operating state is obtained as in step B4 of FIG. 3 of the first embodiment. The operating state information including the above is transmitted to the remote control device 30 (step D5). Then return to the start.

実施形態３によれば、制御対象装置４０が最後に受信した制御信号の受信時刻からの経過時間が大きくなるほど、制御対象装置４０の動作速度を小さくするように調整することにより、急な通信遅延時間の増加などにより、制御信号の到達が大きく遅れた場合にも、制御対象装置４０が自律的に動作速度を小さくするため、作業の安全性を改善することに貢献する。 According to the third embodiment, as the elapsed time from the reception time of the control signal last received by the controlled target device 40 increases, the operating speed of the controlled target device 40 is adjusted to decrease, thereby causing a sudden communication delay. Even when the arrival of the control signal is significantly delayed due to an increase in time or the like, the controlled device 40 autonomously reduces the operating speed, which contributes to improving work safety.

［実施形態４］
実施形態４に係る遠隔制御システムについて図面を用いて説明する。図９は、実施形態４に係る遠隔制御システムの構成を模式的に示したブロック図である。 [Embodiment 4]
The remote control system according to the fourth embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a block diagram schematically showing the configuration of the remote control system according to the fourth embodiment.

遠隔制御システム１は、遠隔制御装置３０から通信ネットワーク１０を介して遠隔地にある制御対象装置４０を遠隔制御するためのシステムである。遠隔制御システム１は、遠隔制御装置３０と、制御対象装置４０と、通信ネットワーク１０と、を備える。 The remote control system 1 is a system for remotely controlling a controlled target device 40 at a remote location from a remote control device 30 via a communication network 10. The remote control system 1 includes a remote control device 30, a controlled target device 40, and a communication network 10.

遠隔制御装置３０は、通信ネットワーク１０を介して制御対象装置４０を遠隔制御するための装置である。遠隔制御装置３０は、通信部３３、制御部３１と、を有する。 The remote control device 30 is a device for remotely controlling the control target device 40 via the communication network 10. The remote control device 30 has a communication unit 33 and a control unit 31.

通信部３３は、制御対象装置４０に対して所定の情報又は信号の送受信を行う機能部である。 The communication unit 33 is a functional unit that transmits / receives predetermined information or signals to the control target device 40.

制御部３１は、通信部３３を通じて制御対象装置４０を遠隔制御する機能部である。制御部３１は、通信遅延時間計測処理部３１ａと、目標値算出処理部３１ｃと、制御信号送信処理部３１ｄと、を備える。通信遅延時間計測処理部３１ａは、遠隔制御装置３０と制御対象装置４０との間の通信遅延時間を計測する情報処理部である。目標値算出処理部３１ｃは、通信遅延時間計測処理部３１ａで計測された通信遅延時間を用いて、少なくとも該通信遅延時間によるオーバーシュート量が所定値未満となるように、制御用動作速度を算出し、算出された制御用動作速度で制御対象装置４０を動作させるための目標値を算出する情報処理部である。制御信号送信処理部３１ｄは、算出された目標値を含む制御信号を制御対象装置４０に送信する情報処理部である。 The control unit 31 is a functional unit that remotely controls the control target device 40 through the communication unit 33. The control unit 31 includes a communication delay time measurement processing unit 31a, a target value calculation processing unit 31c, and a control signal transmission processing unit 31d. The communication delay time measurement processing unit 31a is an information processing unit that measures the communication delay time between the remote control device 30 and the control target device 40. The target value calculation processing unit 31c uses the communication delay time measured by the communication delay time measurement processing unit 31a to calculate the control operation speed so that at least the overshoot amount due to the communication delay time is less than a predetermined value. It is an information processing unit that calculates a target value for operating the controlled target device 40 at the calculated control operating speed. The control signal transmission processing unit 31d is an information processing unit that transmits a control signal including the calculated target value to the control target device 40.

制御対象装置４０は、通信ネットワーク１０を介して遠隔制御装置３０から遠隔制御される装置である。制御対象装置４０は、通信部４２と、動作部４３と、制御部４１と、を備える。 The control target device 40 is a device that is remotely controlled from the remote control device 30 via the communication network 10. The control target device 40 includes a communication unit 42, an operation unit 43, and a control unit 41.

通信部４２は、遠隔制御装置３０に対して所定の情報又は信号の送受信を行う機能部である。 The communication unit 42 is a functional unit that transmits / receives predetermined information or signals to the remote control device 30.

動作部４３は、所定の動作を行う機能部である。 The operation unit 43 is a functional unit that performs a predetermined operation.

制御部４１は、動作部４３を制御する機能部である。制御部４１は、制御信号受信処理部４１ａと、動作制御処理部４１ｂと、を有する。制御信号受信処理部４１ａは、遠隔制御装置３０からの制御信号を受信する情報処理部である。動作制御処理部４１ｂは、制御信号受信処理部４１ａで受信した制御信号を用いて、動作部４３の動作を制御する機能部である。 The control unit 41 is a functional unit that controls the operation unit 43. The control unit 41 includes a control signal reception processing unit 41a and an operation control processing unit 41b. The control signal reception processing unit 41a is an information processing unit that receives a control signal from the remote control device 30. The operation control processing unit 41b is a functional unit that controls the operation of the operation unit 43 by using the control signal received by the control signal reception processing unit 41a.

次に、実施形態４に係る遠隔制御システムにおける遠隔制御装置について図面を用いて説明する。図１０は、実施形態４に係る遠隔制御システムにおける遠隔制御装置の動作を模式的に示したフローチャートである。 Next, the remote control device in the remote control system according to the fourth embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a flowchart schematically showing the operation of the remote control device in the remote control system according to the fourth embodiment.

まず、遠隔制御装置３０は、遠隔制御装置３０と制御対象装置４０との間の通信遅延時間を計測する（ステップＥ１）。 First, the remote control device 30 measures the communication delay time between the remote control device 30 and the control target device 40 (step E1).

次に、遠隔制御装置３０は、計測された通信遅延時間を用いて、少なくとも該通信遅延時間によるオーバーシュート量が所定値未満となるように、制御用動作速度を算出する（ステップＥ２）。 Next, the remote control device 30 uses the measured communication delay time to calculate the control operation speed so that at least the overshoot amount due to the communication delay time is less than a predetermined value (step E2).

次に、遠隔制御装置３０は、算出された制御用動作速度で制御対象装置４０を動作させるための目標値を算出する（ステップＥ３）。 Next, the remote control device 30 calculates a target value for operating the control target device 40 at the calculated control operation speed (step E3).

次に、遠隔制御装置３０は、算出された目標値を含む制御信号を制御対象装置４０に送信し（ステップＥ４）、その後、スタートに戻る。 Next, the remote control device 30 transmits a control signal including the calculated target value to the control target device 40 (step E4), and then returns to the start.

次に、実施形態４に係る遠隔制御システムにおける制御対象装置について図面を用いて説明する。図１１は、実施形態４に係る遠隔制御システムにおける制御対象装置の動作を模式的に示したフローチャートである。 Next, the controlled object device in the remote control system according to the fourth embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is a flowchart schematically showing the operation of the controlled target device in the remote control system according to the fourth embodiment.

まず、制御対象装置４０は、遠隔制御装置３０からの制御信号を受信する（ステップＦ１）。 First, the control target device 40 receives the control signal from the remote control device 30 (step F1).

次に、制御対象装置４０は、受信した制御信号を用いて、動作部４３の動作を制御し（ステップＦ２）、その後、スタートに戻る。 Next, the controlled target device 40 controls the operation of the operating unit 43 using the received control signal (step F2), and then returns to the start.

実施形態４によれば、計測した通信遅延時間を用いて、制御対象装置４０を制御するための目標値を調整しているので、通信遅延やその変動が存在する通信ネットワーク１０を介して遠隔制御装置３０が制御対象装置４０を遠隔制御する場合であっても、高い精度で制御対象装置を遠隔制御することができる。 According to the fourth embodiment, since the target value for controlling the controlled target device 40 is adjusted by using the measured communication delay time, remote control is performed via the communication network 10 in which the communication delay and its fluctuation exist. Even when the device 30 remotely controls the control target device 40, the control target device can be remotely controlled with high accuracy.

（付記）
本発明では、前記第１の視点に係る遠隔制御装置の形態が可能である。 (Additional note)
In the present invention, the form of the remote control device according to the first viewpoint is possible.

前記第１の視点に係る遠隔制御装置において、前記通信遅延時間計測処理部は、前記制御対象装置に対して前記通信遅延時間を計測するための計測用データを送受信することにより前記通信遅延時間を計測する。 In the remote control device according to the first viewpoint, the communication delay time measurement processing unit sets the communication delay time by transmitting and receiving measurement data for measuring the communication delay time to the controlled target device. measure.

前記第１の視点に係る遠隔制御装置において、前記目標値算出処理部は、前記通信遅延時間計測処理部で所定期間内に通信遅延時間を計測することができなかった場合には、あらかじめ設定された制御用動作速度で前記制御対象装置を動作させるための目標値を算出する。 In the remote control device according to the first viewpoint, the target value calculation processing unit is set in advance when the communication delay time measurement processing unit cannot measure the communication delay time within a predetermined period. The target value for operating the controlled target device is calculated at the control operating speed.

前記第１の視点に係る遠隔制御装置において、前記制御部は、前記制御対象装置からの動作速度を含む動作状態情報を取得する動作状態情報取得処理部をさらに備え、前記目標値算出処理部は、計測された前記通信遅延時間、及び、取得した前記動作状態情報を用いて、前記オーバーシュート量を推定するオーバーシュート量推定部と、推定された前記オーバーシュート量が前記所定値未満となるか否かを確認するオーバーシュート量確認部と、推定された前記オーバーシュート量が前記所定値未満でないときに、計測された前記通信遅延時間を用いて、前記オーバーシュート量が前記所定値未満となるように、前記制御用動作速度を算出する制御用動作速度算出部と、算出された前記制御用動作速度で前記目標値を算出する目標値算出部と、を備える。 In the remote control device according to the first viewpoint, the control unit further includes an operation state information acquisition processing unit that acquires operation state information including an operation speed from the control target device, and the target value calculation processing unit , The overshoot amount estimation unit that estimates the overshoot amount using the measured communication delay time and the acquired operation state information, and whether the estimated overshoot amount is less than the predetermined value. The overshoot amount becomes less than the predetermined value by using the overshoot amount confirmation unit for confirming whether or not the overshoot amount and the measured communication delay time when the estimated overshoot amount is not less than the predetermined value. As described above, the control operation speed calculation unit for calculating the control operation speed and the target value calculation unit for calculating the target value with the calculated control operation speed are provided.

前記第１の視点に係る遠隔制御装置において、前記制御対象装置の撮影部で撮影された画像を表示する表示部をさらに備え、前記通信遅延時間計測処理部は、さらに、前記撮影部と前記表示部との間の他の通信遅延時間を計測し、前記オーバーシュート量推定部は、計測された前記通信遅延時間及び前記他の通信遅延時間、並びに、取得した前記動作状態情報の前記動作速度を用いて、前記オーバーシュート量を推定し、前記制御用動作速度算出部は、推定された前記オーバーシュート量が前記所定値未満でないときに、計測された前記通信遅延時間及び前記他の通信遅延時間を用いて、前記オーバーシュート量が前記所定値未満となるように、前記制御用動作速度を算出する。 The remote control device according to the first viewpoint further includes a display unit that displays an image captured by the photographing unit of the controlled target device, and the communication delay time measurement processing unit further includes the photographing unit and the display. The other communication delay time with the unit is measured, and the overshoot amount estimation unit measures the measured communication delay time and the other communication delay time, and the operation speed of the acquired operation state information. The overshoot amount is estimated, and the control operation speed calculation unit measures the communication delay time and the other communication delay time when the estimated overshoot amount is not less than the predetermined value. Is used to calculate the control operation speed so that the overshoot amount is less than the predetermined value.

前記第１の視点に係る遠隔制御装置において、前記目標値算出処理部は、計測された前記通信遅延時間を用いて、将来の通信遅延時間を推定し、推定された前記将来の通信遅延時間を用いて、前記オーバーシュート量が前記所定値未満となるように、前記制御用動作速度を算出し、算出された前記制御用動作速度で前記目標値を算出する。 In the remote control device according to the first viewpoint, the target value calculation processing unit estimates the future communication delay time using the measured communication delay time, and estimates the future communication delay time. The control operating speed is calculated so that the overshoot amount is less than the predetermined value, and the target value is calculated with the calculated control operating speed.

前記第１の視点に係る遠隔制御装置において、前記制御部は、前記制御対象装置からの動作状態情報を取得する動作状態情報取得処理部をさらに備え、前記目標値を算出する処理では、計測された前記通信遅延時間を用いて、将来の通信遅延時間を推定する通信遅延時間推定部と、推定された前記将来の通信遅延時間、及び、取得した前記動作状態情報を用いて、オーバーシュート量を推定するオーバーシュート量推定部と、推定された前記オーバーシュート量が前記所定値未満となるか否かを確認するオーバーシュート量確認部と、推定された前記オーバーシュート量が前記所定値未満でないときに、推定された前記将来の通信遅延時間を用いて、オーバーシュート量が前記所定値未満となるように、前記制御用動作速度を算出する制御用動作速度算出部と、算出された前記制御用動作速度で前記目標値を算出する目標値算出部と、を備える。 In the remote control device according to the first viewpoint, the control unit further includes an operation state information acquisition processing unit that acquires operation state information from the control target device, and is measured in the process of calculating the target value. The overshoot amount is determined by using the communication delay time estimation unit that estimates the future communication delay time using the communication delay time, the estimated future communication delay time, and the acquired operation state information. When the estimated overshoot amount estimation unit, the overshoot amount confirmation unit for confirming whether or not the estimated overshoot amount is less than the predetermined value, and the estimated overshoot amount are not less than the predetermined value. In addition, a control operation speed calculation unit that calculates the control operation speed so that the overshoot amount becomes less than the predetermined value using the estimated future communication delay time, and the calculated control operation speed calculation unit. A target value calculation unit for calculating the target value based on the operating speed is provided.

前記第１の視点に係る遠隔制御装置において、前記目標値算出部は、推定された前記オーバーシュート量が前記所定値未満であるときに、取得した前記動作状態情報で前記目標値を算出する。 In the remote control device according to the first viewpoint, the target value calculation unit calculates the target value from the acquired operation state information when the estimated overshoot amount is less than the predetermined value.

前記第１の視点に係る遠隔制御装置において、前記目標値算出処理部は、前記将来の通信遅延時間を推定する際に、計測された前記通信遅延時間を用いて、前記通信遅延時間の変動の上側包絡線を算出し、算出された前記上側包絡線の値を用いて、前記将来の通信遅延時間を推定する。 In the remote control device according to the first viewpoint, the target value calculation processing unit uses the measured communication delay time when estimating the future communication delay time to change the fluctuation of the communication delay time. The upper envelope is calculated, and the calculated value of the upper envelope is used to estimate the future communication delay time.

前記第１の視点に係る遠隔制御装置において、前記目標値算出処理部は、前記将来の通信遅延時間を推定する際に、前記制御信号に対する前記制御対象装置の時定数が小さいほど小さくなるように設定され、かつ、計測された前記通信遅延時間のうち現在時刻に近いものを優先するように設定される重み係数を用いて、前記将来の通信遅延時間を推定する。 In the remote control device according to the first viewpoint, when the target value calculation processing unit estimates the future communication delay time, the smaller the time constant of the controlled target device with respect to the control signal, the smaller the time constant. The future communication delay time is estimated using a weighting coefficient that is set and is set so as to give priority to the measured communication delay time that is close to the current time.

本発明では、前記第２の視点に係る遠隔制御システムの形態が可能である。 In the present invention, the form of the remote control system according to the second viewpoint is possible.

前記第２の視点に係る遠隔制御システムにおいて、前記動作制御処理部は、最後に前記制御信号を受信した受信時刻からの経過時間を用いて、前記経過時間が大きいほど前記目標値が小さくなるように補正された補正目標値を算出する補正目標値算出部と、算出された前記補正目標値を用いて、前記動作部の動作を制御する動作制御部と、を備える。 In the remote control system according to the second viewpoint, the operation control processing unit uses the elapsed time from the reception time when the control signal was finally received so that the larger the elapsed time, the smaller the target value. It is provided with a correction target value calculation unit for calculating the correction target value corrected to the above, and an operation control unit for controlling the operation of the operation unit using the calculated correction target value.

本発明では、前記第３の視点に係る遠隔制御方法の形態が可能である。 In the present invention, the form of the remote control method according to the third viewpoint is possible.

本発明では、前記第４の視点に係る遠隔制御プログラムの形態が可能である。 In the present invention, the form of the remote control program according to the fourth viewpoint is possible.

本発明では、前記第５の視点に係る制御対象装置の形態が可能である。 In the present invention, the form of the controlled object device according to the fifth viewpoint is possible.

前記第５の視点に係る制御対象装置において、前記動作部の動作に係る動作状態を検出するセンサ部をさらに備え、前記制御部は、前記センサ部で検出された動作状態を取得する動作状態取得処理部と、取得した前記動作状態を含む動作状態情報を前記遠隔制御装置に送信する動作状態情報送信処理部と、をさらに備える。 The control target device according to the fifth viewpoint further includes a sensor unit that detects an operating state related to the operation of the operating unit, and the control unit acquires an operating state that acquires the operating state detected by the sensor unit. It further includes a processing unit and an operation state information transmission processing unit that transmits the acquired operation state information including the operation state to the remote control device.

前記第５の視点に係る制御対象装置において、前記動作制御処理部は、最後に前記制御信号を受信した受信時刻からの経過時間を用いて、前記経過時間が大きいほど前記制御信号に含まれる目標値が小さくなるように補正された補正目標値を算出する補正目標値算出部と、算出された前記補正目標値を用いて、前記動作部の動作を制御する動作制御部と、を備える。 In the control target device according to the fifth viewpoint, the operation control processing unit uses the elapsed time from the reception time when the control signal was finally received, and the larger the elapsed time, the more the target included in the control signal. A correction target value calculation unit that calculates a correction target value corrected so that the value becomes smaller, and an operation control unit that controls the operation of the operation unit using the calculated correction target value are provided.

前記第５の視点に係る制御対象装置において、所定の位置から見える画像を撮影する撮影部をさらに備え、前記制御部は、前記撮影部で撮影された映像を前記遠隔制御装置に送信する。 The control target device according to the fifth viewpoint further includes a photographing unit that captures an image seen from a predetermined position, and the control unit transmits an image captured by the photographing unit to the remote control device.

本発明では、前記第６の視点に係る被遠隔制御方法の形態が可能である。 In the present invention, the form of the remote control method according to the sixth viewpoint is possible.

本発明では、前記第７の視点に係る被遠隔制御プログラムの形態が可能である。 In the present invention, the form of the remote control program according to the seventh viewpoint is possible.

なお、上記の特許文献の開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（特許請求の範囲及び図面を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせないし選択（必要により不選択）が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲及び図面を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。また、本願に記載の数値及び数値範囲については、明記がなくともその任意の中間値、下位数値、及び、小範囲が記載されているものとみなされる。 The disclosure of the above patent documents shall be incorporated into this document by citation. Within the framework of the entire disclosure of the present invention (including the scope of claims and drawings), the embodiments or examples can be changed or adjusted based on the basic technical idea thereof. Further, various combinations or selections (necessary) of various disclosure elements (including each element of each claim, each element of each embodiment or embodiment, each element of each drawing, etc.) within the framework of all disclosure of the present invention. (Not selected) is possible. That is, it goes without saying that the present invention includes all disclosures including claims and drawings, and various modifications and modifications that can be made by those skilled in the art in accordance with technical ideas. In addition, regarding the numerical values and numerical ranges described in the present application, it is considered that arbitrary intermediate values, lower numerical values, and small ranges are described even if not specified.

１ 遠隔制御システム
１０ 通信ネットワーク
１１ 無線基地局装置
３０ 遠隔制御装置
３１ 制御部
３１ａ 通信遅延時間計測処理部
３１ｂ 動作状態情報取得処理部
３１ｃ 目標値算出処理部
３１ｄ 制御信号送信処理部
３２ａ オーバーシュート量推定部
３２ｂ オーバーシュート量確認部
３２ｃ 制御用動作速度算出部
３２ｄ 目標値算出部
３３ 通信部
３４ 操作部
３５ 表示部
３６ 記憶部
３７ａ 通信遅延時間推定部
３７ｂ オーバーシュート量推定部
３７ｃ オーバーシュート量確認部
３７ｄ 制御用動作速度算出部
３７ｅ 目標値算出部
４０ 制御対象装置
４１ 制御部
４１ａ 制御信号受信処理部
４１ｂ 動作制御処理部
４１ｃ 動作状態取得処理部
４１ｄ 動作状態情報送信処理部
４２ 通信部
４３ 動作部
４４ 撮影部
４５ センサ部
４６ 記憶部
４７ａ 補正目標値算出部
４７ｂ 動作制御部
１０１、１０２ 有線リンク
１０３ 無線リンク 1 Remote control system 10 Communication network 11 Radio base station device 30 Remote control device 31 Control unit 31a Communication delay time measurement processing unit 31b Operation status information acquisition processing unit 31c Target value calculation processing unit 31d Control signal transmission processing unit 32a Overshoot amount estimation Unit 32b Overshoot amount confirmation unit 32c Control operation speed calculation unit 32d Target value calculation unit 33 Communication unit 34 Operation unit 35 Display unit 36 Storage unit 37a Communication delay time estimation unit 37b Overshoot amount estimation unit 37c Overshoot amount confirmation unit 37d Control operation speed calculation unit 37e Target value calculation unit 40 Control target device 41 Control unit 41a Control signal reception processing unit 41b Operation control processing unit 41c Operation status acquisition processing unit 41d Operation status information transmission processing unit 42 Communication unit 43 Operation unit 44 Shooting Unit 45 Sensor unit 46 Storage unit 47a Correction target value calculation unit 47b Operation control unit 101, 102 Wired link 103 Wireless link

Claims (11)

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であって、
前記制御対象装置に対して所定の情報又は信号の送受信を行う通信部と、
前記通信部を通じて前記制御対象装置を遠隔制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記遠隔制御装置と前記制御対象装置との間の通信遅延時間を計測する通信遅延時間計測処理部と、
計測された前記通信遅延時間を用いて、少なくとも前記通信遅延時間によるオーバーシュート量が所定値未満となるように、制御用動作速度を算出し、算出された前記制御用動作速度で前記制御対象装置を動作させるための目標値を算出する目標値算出処理部と、
算出された前記目標値を含む制御信号を前記制御対象装置に送信する制御信号送信処理部と、
前記遠隔制御装置の操作部から入力される動作状態情報、又は、前記制御対象装置から送信される動作状態情報の少なくともいずれかを取得する動作状態取得処理部と、
を備え、
前記目標値算出処理部は、
計測された前記通信遅延時間、及び、取得した前記動作状態情報を用いて、前記オーバーシュート量を推定するオーバーシュート量推定部と、
推定された前記オーバーシュート量が前記所定値未満となるか否かを確認するオーバーシュート量確認部と、
推定された前記オーバーシュート量が前記所定値未満でないときに、計測された前記通信遅延時間を用いて、前記オーバーシュート量が前記所定値未満となるように、前記制御用動作速度を算出する制御用動作速度算出部と、
算出された前記制御用動作速度で前記目標値を算出する目標値算出部と、
を備える、
遠隔制御装置。 A remote control device that remotely controls a device to be controlled via a communication network.
A communication unit that transmits and receives predetermined information or signals to the controlled device,
A control unit that remotely controls the controlled device through the communication unit,
With
The control unit
A communication delay time measurement processing unit that measures the communication delay time between the remote control device and the control target device,
Using the measured communication delay time, the control operation speed is calculated so that at least the overshoot amount due to the communication delay time is less than a predetermined value, and the controlled operation speed is used as the calculated control operation speed. The target value calculation processing unit that calculates the target value for operating
A control signal transmission processing unit that transmits a control signal including the calculated target value to the control target device, and
An operation state acquisition processing unit that acquires at least one of the operation state information input from the operation unit of the remote control device and the operation state information transmitted from the control target device.
Bei to give a,
The target value calculation processing unit
An overshoot amount estimation unit that estimates the overshoot amount using the measured communication delay time and the acquired operation state information.
An overshoot amount confirmation unit for confirming whether or not the estimated overshoot amount is less than the predetermined value, and
Control to calculate the control operation speed so that the overshoot amount becomes less than the predetermined value by using the measured communication delay time when the estimated overshoot amount is not less than the predetermined value. Operation speed calculation unit and
A target value calculation unit that calculates the target value based on the calculated control operation speed,
To prepare
Remote control device. 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であって、 A remote control device that remotely controls a device to be controlled via a communication network.
前記制御対象装置に対して所定の情報又は信号の送受信を行う通信部と、 A communication unit that transmits and receives predetermined information or signals to the controlled device,
前記通信部を通じて前記制御対象装置を遠隔制御する制御部と、 A control unit that remotely controls the controlled device through the communication unit,
を備え、With
前記制御部は、 The control unit
前記遠隔制御装置と前記制御対象装置との間の通信遅延時間を計測する通信遅延時間計測処理部と、 A communication delay time measurement processing unit that measures the communication delay time between the remote control device and the control target device,
計測された前記通信遅延時間を用いて、少なくとも前記通信遅延時間によるオーバーシュート量が所定値未満となるように、制御用動作速度を算出し、算出された前記制御用動作速度で前記制御対象装置を動作させるための目標値を算出する目標値算出処理部と、 Using the measured communication delay time, the control operation speed is calculated so that at least the overshoot amount due to the communication delay time is less than a predetermined value, and the controlled operation speed is used as the calculated control operation speed. The target value calculation processing unit that calculates the target value for operating
算出された前記目標値を含む制御信号を前記制御対象装置に送信する制御信号送信処理部と、 A control signal transmission processing unit that transmits a control signal including the calculated target value to the control target device, and
を備え、With
前記目標値算出処理部は、計測された前記通信遅延時間を用いて、将来の通信遅延時間を推定し、推定された前記将来の通信遅延時間を用いて、前記オーバーシュート量が前記所定値未満となるように、前記制御用動作速度を算出し、算出された前記制御用動作速度で前記目標値を算出する、 The target value calculation processing unit estimates the future communication delay time using the measured communication delay time, and the overshoot amount is less than the predetermined value using the estimated future communication delay time. The control operation speed is calculated so that the target value is calculated based on the calculated control operation speed.
遠隔制御装置。Remote control device. 前記通信遅延時間計測処理部は、前記制御対象装置に対して前記通信遅延時間を計測するための計測用データを送受信することにより前記通信遅延時間を計測する、
請求項１又は２記載の遠隔制御装置。 The communication delay time measurement processing unit measures the communication delay time by transmitting and receiving measurement data for measuring the communication delay time to the controlled target device.
The remote control device according to claim 1 or 2 . 前記目標値算出処理部は、前記将来の通信遅延時間を推定する際に、計測された前記通信遅延時間を用いて、前記通信遅延時間の変動の上側包絡線を算出し、算出された前記上側包絡線の値を用いて、前記将来の通信遅延時間を推定する、
請求項２記載の遠隔制御装置。 The target value calculation processing unit calculates the upper envelope of the fluctuation of the communication delay time by using the measured communication delay time when estimating the future communication delay time, and the calculated upper side. The value of the envelope is used to estimate the future communication delay time.
The remote control device according to claim 2 . 前記目標値算出処理部は、前記将来の通信遅延時間を推定する際に、前記制御信号に対する前記制御対象装置の時定数が小さいほど小さくなるように設定され、かつ、計測された前記通信遅延時間のうち現在時刻に近いものを優先するように設定される重み係数を用いて、前記将来の通信遅延時間を推定する、
請求項２記載の遠隔制御装置。 When estimating the future communication delay time, the target value calculation processing unit is set so that the smaller the time constant of the controlled target device with respect to the control signal, the smaller the communication delay time is measured. The future communication delay time is estimated by using a weighting coefficient that is set to give priority to the one closest to the current time.
The remote control device according to claim 2 . 請求項１乃至５のいずれか一に記載の遠隔制御装置と、
前記通信ネットワークと、
前記制御対象装置と、
を備え、
前記制御対象装置は、
前記遠隔制御装置に対して所定の情報又は信号の送受信を行う通信部と、
所定の動作を行う動作部と、
前記動作部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御対象装置の前記制御部は、
前記遠隔制御装置からの前記制御信号を受信する制御信号受信処理部と、
受信した前記制御信号を用いて、前記動作部の動作を制御する動作制御処理部と、
を備える、
遠隔制御システム。 The remote control device according to any one of claims 1 to 5 .
With the communication network
The controlled device and
With
The controlled device is
A communication unit that transmits and receives predetermined information or signals to the remote control device,
An operation unit that performs a predetermined operation and
A control unit that controls the operation unit and
With
The control unit of the control target device is
A control signal reception processing unit that receives the control signal from the remote control device, and
An operation control processing unit that controls the operation of the operation unit using the received control signal,
To prepare
Remote control system. 前記動作制御処理部は、
最後に前記制御信号を受信した受信時刻からの経過時間を用いて、前記経過時間が大きいほど前記目標値が小さくなるように補正された補正目標値を算出する補正目標値算出部と、
算出された前記補正目標値を用いて、前記動作部の動作を制御する動作制御部と、
を備える、
請求項６記載の遠隔制御システム。 The operation control processing unit
Finally, using the elapsed time from the reception time when the control signal is received, a correction target value calculation unit that calculates a correction target value corrected so that the larger the elapsed time is, the smaller the target value is.
An operation control unit that controls the operation of the operation unit using the calculated correction target value, and
To prepare
The remote control system according to claim 6 . 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を用いて行う遠隔制御方法であって、
前記遠隔制御装置と前記制御対象装置との間の通信遅延時間を計測する工程と、
計測された前記通信遅延時間を用いて、少なくとも前記通信遅延時間によるオーバーシュート量が所定値未満となるように、制御用動作速度を算出し、算出された前記制御用動作速度で前記制御対象装置を動作させるための目標値を算出する工程と、
算出された前記目標値を含む制御信号を前記制御対象装置に送信する工程と、
前記遠隔制御装置の操作部から入力される動作状態情報、又は、前記制御対象装置から送信される動作状態情報の少なくともいずれかを取得する工程と、
を含み、
前記目標値を算出する工程では、
計測された前記通信遅延時間、及び、取得した前記動作状態情報を用いて、前記オーバーシュート量を推定する工程と、
推定された前記オーバーシュート量が前記所定値未満となるか否かを確認する工程と、
推定された前記オーバーシュート量が前記所定値未満でないときに、計測された前記通信遅延時間を用いて、前記オーバーシュート量が前記所定値未満となるように、前記制御用動作速度を算出する工程と、
算出された前記制御用動作速度で前記目標値を算出する工程と、
を含む、
遠隔制御方法。 It is a remote control method performed by using a remote control device that remotely controls a device to be controlled via a communication network.
The process of measuring the communication delay time between the remote control device and the controlled device,
Using the measured communication delay time, the control operation speed is calculated so that at least the overshoot amount due to the communication delay time is less than a predetermined value, and the controlled operation speed is used as the calculated control operation speed. And the process of calculating the target value for operating
A step of transmitting a control signal including the calculated target value to the controlled target device, and
A step of acquiring at least one of the operation state information input from the operation unit of the remote control device and the operation state information transmitted from the control target device.
Only including,
In the process of calculating the target value,
A step of estimating the overshoot amount by using the measured communication delay time and the acquired operation state information, and
A step of confirming whether or not the estimated overshoot amount is less than the predetermined value, and
A step of calculating the control operation speed so that the overshoot amount becomes less than the predetermined value by using the measured communication delay time when the estimated overshoot amount is not less than the predetermined value. When,
The process of calculating the target value with the calculated operation speed for control, and
including,
Remote control method. 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を用いて行う遠隔制御方法であって、 It is a remote control method performed by using a remote control device that remotely controls a device to be controlled via a communication network.
前記遠隔制御装置と前記制御対象装置との間の通信遅延時間を計測する工程と、 The process of measuring the communication delay time between the remote control device and the controlled device,
計測された前記通信遅延時間を用いて、少なくとも前記通信遅延時間によるオーバーシュート量が所定値未満となるように、制御用動作速度を算出し、算出された前記制御用動作速度で前記制御対象装置を動作させるための目標値を算出する工程と、 Using the measured communication delay time, the control operation speed is calculated so that at least the overshoot amount due to the communication delay time is less than a predetermined value, and the controlled operation speed is used as the calculated control operation speed. And the process of calculating the target value for operating
算出された前記目標値を含む制御信号を前記制御対象装置に送信する工程と、 A step of transmitting a control signal including the calculated target value to the controlled target device, and
を含み、Including
前記目標値を算出する工程では、計測された前記通信遅延時間を用いて、将来の通信遅延時間を推定し、推定された前記将来の通信遅延時間を用いて、前記オーバーシュート量が前記所定値未満となるように、前記制御用動作速度を算出し、算出された前記制御用動作速度で前記目標値を算出する、 In the step of calculating the target value, the future communication delay time is estimated using the measured communication delay time, and the overshoot amount is the predetermined value using the estimated future communication delay time. The control operation speed is calculated so as to be less than, and the target value is calculated with the calculated control operation speed.
遠隔制御方法。Remote control method. 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を用いて実行される遠隔制御プログラムであって、
前記遠隔制御装置と前記制御対象装置との間の通信遅延時間を計測するステップと、
計測された前記通信遅延時間を用いて、少なくとも前記通信遅延時間によるオーバーシュート量が所定値未満となるように、制御用動作速度を算出し、算出された前記制御用動作速度で前記制御対象装置を動作させるための目標値を算出するステップと、
算出された前記目標値を含む制御信号を前記制御対象装置に送信するステップと、
前記遠隔制御装置の操作部から入力される動作状態情報、又は、前記制御対象装置から送信される動作状態情報の少なくともいずれかを取得するステップと、
を実行し、
前記目標値を算出するステップでは、
計測された前記通信遅延時間、及び、取得した前記動作状態情報を用いて、前記オーバーシュート量を推定するステップと、
推定された前記オーバーシュート量が前記所定値未満となるか否かを確認するステップと、
推定された前記オーバーシュート量が前記所定値未満でないときに、計測された前記通信遅延時間を用いて、前記オーバーシュート量が前記所定値未満となるように、前記制御用動作速度を算出するステップと、
算出された前記制御用動作速度で前記目標値を算出するステップと、
を実行する、
遠隔制御プログラム。 A remote control program executed using a remote control device that remotely controls a device to be controlled via a communication network.
A step of measuring the communication delay time between the remote control device and the control target device, and
Using the measured communication delay time, the control operation speed is calculated so that at least the overshoot amount due to the communication delay time is less than a predetermined value, and the controlled operation speed is used as the calculated control operation speed. Steps to calculate the target value for operating
A step of transmitting a control signal including the calculated target value to the controlled target device, and
A step of acquiring at least one of the operation state information input from the operation unit of the remote control device and the operation state information transmitted from the control target device.
The execution,
In the step of calculating the target value,
A step of estimating the overshoot amount using the measured communication delay time and the acquired operation state information, and
A step of confirming whether or not the estimated overshoot amount is less than the predetermined value, and
A step of calculating the control operation speed so that the overshoot amount becomes less than the predetermined value by using the measured communication delay time when the estimated overshoot amount is not less than the predetermined value. When,
A step of calculating the target value with the calculated operation speed for control, and
To execute,
Remote control program. 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を用いて実行される遠隔制御プログラムであって、 A remote control program executed using a remote control device that remotely controls a device to be controlled via a communication network.
前記遠隔制御装置と前記制御対象装置との間の通信遅延時間を計測するステップと、 A step of measuring the communication delay time between the remote control device and the control target device, and
計測された前記通信遅延時間を用いて、少なくとも前記通信遅延時間によるオーバーシュート量が所定値未満となるように、制御用動作速度を算出し、算出された前記制御用動作速度で前記制御対象装置を動作させるための目標値を算出するステップと、 Using the measured communication delay time, the control operation speed is calculated so that at least the overshoot amount due to the communication delay time is less than a predetermined value, and the controlled operation speed is used as the calculated control operation speed. Steps to calculate the target value for operating
算出された前記目標値を含む制御信号を前記制御対象装置に送信するステップと、 A step of transmitting a control signal including the calculated target value to the controlled target device, and
を実行し、And run
前記目標値を算出するステップでは、計測された前記通信遅延時間を用いて、将来の通信遅延時間を推定し、推定された前記将来の通信遅延時間を用いて、前記オーバーシュート量が前記所定値未満となるように、前記制御用動作速度を算出し、算出された前記制御用動作速度で前記目標値を算出する、 In the step of calculating the target value, the future communication delay time is estimated using the measured communication delay time, and the overshoot amount is the predetermined value using the estimated future communication delay time. The control operation speed is calculated so as to be less than, and the target value is calculated with the calculated control operation speed.
遠隔制御プログラム。Remote control program.
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