JP2022064814A - Work support system and control method for work support system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、作業支援システム、作業支援システムの制御方法に関し、例えば油圧ショベルに適用することができる。 The present invention relates to a work support system and a control method for the work support system, and can be applied to, for example, a hydraulic excavator.
従来、マシンガイダンスの機能を組み込んだ建設機械(いわゆるICT建機である)が提供されている。
ここでマシンガイダンスは、トータルステーション(TS:Total Station)、GNSS(Global Navigation Satellite System)等の計測技術を利用して建設機械の操作をサポートする技術である。このマシンガイダンスによれば、オペレータの作業を適切に支援して、作業効率、安全性、作業精度を向上することができる。
Conventionally, construction machines (so-called ICT construction machines) incorporating a machine guidance function have been provided.
Here, the machine guidance is a technique for supporting the operation of a construction machine by using measurement techniques such as a total station (TS: Total Station) and GNSS (Global Navigation Satellite System). According to this machine guidance, it is possible to appropriately support the work of the operator and improve work efficiency, safety and work accuracy.
このようなICT建機に関して、特許文献1には、建設機械の施工に供する部位にセンサを配置して計測結果を取得する構成において、1つのセンサに複数のバッテリを配置し、この複数のバッテリの電力を切り替えてセンサを駆動する構成が開示されている。
Regarding such an ICT construction machine, in
ところでこの種の建設機械においては、バッテリによりセンサを駆動して、このセンサによる計測結果を無線通信により取得することにより、簡易かつ柔軟にマシンガイダンスの機能を導入することができると考えられる。
しかしながらこのようにバッテリにより駆動してセンサによる計測結果を無線通信により取得する場合、バッテリの消費電力が大きくなる問題がある。因みに、バッテリの消費電力が大きくなると、バッテリの交換等のメンテナンス頻度が増大することになる。なお大容量のバッテリの配置によりメンテナンス頻度の増大を防止することが考えられるものの、この場合、センサに関する構成が大型化することになる。
By the way, in this kind of construction machine, it is considered that the machine guidance function can be easily and flexibly introduced by driving a sensor with a battery and acquiring the measurement result by this sensor by wireless communication.
However, when it is driven by the battery and the measurement result by the sensor is acquired by wireless communication in this way, there is a problem that the power consumption of the battery becomes large. Incidentally, as the power consumption of the battery increases, the frequency of maintenance such as battery replacement increases. Although it is conceivable to prevent an increase in maintenance frequency by arranging a large-capacity battery, in this case, the configuration related to the sensor becomes large.
本発明は以上の点を考慮してなされたものであり、マシンガイダンスの機能によりオペレータの作業を支援する構成において、バッテリによりセンサを駆動すると共に、このセンサによる計測結果を無線通信により取得するようにして、このバッテリの電力消費を低減することができる作業支援システム、作業支援システムの制御方法を提案することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above points, and in a configuration in which the work of the operator is supported by the function of the machine guidance, the sensor is driven by the battery and the measurement result by this sensor is acquired by wireless communication. The purpose of the present invention is to propose a work support system and a control method of the work support system that can reduce the power consumption of this battery.
係る課題を解決するため、請求項1の発明は、マシンガイダンスの機能によりオペレータの作業を支援する作業支援システムにおいて、
建設機械の可動部に保持されて、バッテリにより動作してセンサにより姿勢情報を取得するセンサ部と、
前記センサ部との無線通信によるデータ通信により前記センサ部で取得した前記姿勢情報を取得し、前記オペレータの操作を支援する情報を生成する携帯情報端末装置と、
前記オペレータの操作を支援する情報を前記オペレータに通知する通知部と、
前記センサ部の動作を制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、
前記オペレータによる停止操作により、前記無線通信により前記センサ部に動作の停止を指示し、
前記センサ部は、
前記コントローラによる動作の停止指示により、前記センサによる姿勢情報の取得を停止し、動作停止時間、前記コントローラとの無線通信を停止した後、待機時間、前記コントローラからの動作開始の指示を待機する処理を繰り返し、
前記コントローラは、
前記オペレータによる動作開始の操作により、前記無線通信により前記センサ部に動作開始を指示し、
前記センサ部は、
前記待機時間において、前記コントローラからの動作開始の指示を受信すると、前記センサによる姿勢情報の取得を開始すると共に、取得した前記姿勢情報の前記コントローラへの無線通信による送出を開始する。
In order to solve the problem, the invention of
A sensor unit that is held by a moving part of a construction machine, operates by a battery, and acquires attitude information by a sensor.
A portable information terminal device that acquires the posture information acquired by the sensor unit by data communication by wireless communication with the sensor unit and generates information that supports the operation of the operator.
A notification unit that notifies the operator of information that supports the operation of the operator, and
It is equipped with a controller that controls the operation of the sensor unit.
The controller
By the stop operation by the operator, the sensor unit is instructed to stop the operation by the wireless communication.
The sensor unit is
A process of stopping the acquisition of posture information by the sensor according to the operation stop instruction by the controller, stopping the operation stop time and wireless communication with the controller, and then waiting for the standby time and the operation start instruction from the controller. Repeat,
The controller
By the operation of starting the operation by the operator, the sensor unit is instructed to start the operation by the wireless communication.
The sensor unit is
Upon receiving the operation start instruction from the controller during the standby time, the sensor starts acquiring the posture information and also starts transmitting the acquired posture information to the controller by wireless communication.
請求項1の構成によれば、オペレータによる停止操作から動作開始の操作までの間、センサによる姿勢情報の取得を停止することにより、消費電力を低減することができる。またさらに動作停止時間、コントローラとの無線通信を停止した後、待機時間、コントローラからの動作開始の指示を待機する処理を繰り返すことにより、無線通信に係る電力消費も低減することができる。
これらによりマシンガイダンスの機能によりオペレータの作業を支援する構成において、バッテリの電力消費を低減することができる。
According to the configuration of
As a result, it is possible to reduce the power consumption of the battery in the configuration in which the work of the operator is supported by the function of the machine guidance.
請求項2の発明は、請求項1の構成において、
前記オペレータによる停止操作が、前記建設機械におけるエンジンの停止操作であり、
前記通知部は、
表示部により前記オペレータの操作を支援する情報を前記オペレータに通知し、
前記オペレータによる停止操作により、前記表示部を低消費電力モードに切り替える。
The invention of
The stop operation by the operator is the stop operation of the engine in the construction machine.
The notification unit
The display unit notifies the operator of information that supports the operation of the operator.
The display unit is switched to the low power consumption mode by the stop operation by the operator.
請求項2の構成によれば、通知部に関する電力消費を低減することができる。
According to the configuration of
請求項3の発明は、請求項1の構成において、
前記オペレータによる停止操作が、前記携帯情報端末装置における前記オペレータによる操作であり、
前記通知部は、
表示部による表示により前記オペレータの操作を支援する情報を前記オペレータに通知し、
前記オペレータによる停止操作により、前記表示部による表示の輝度を低減する。
The invention of claim 3 is the configuration of
The stop operation by the operator is an operation by the operator in the mobile information terminal device.
The notification unit
Information that supports the operation of the operator is notified to the operator by the display by the display unit.
The stop operation by the operator reduces the brightness of the display by the display unit.
請求項3の構成によれば、通知部に関する電力消費を低減することができる。 According to the configuration of claim 3, the power consumption of the notification unit can be reduced.
請求項4の発明は、作業支援システムの制御方法において、
前記作業支援システムは、
マシンガイダンスの機能によりオペレータの作業を支援する作業支援システムであって、
建設機械の可動部に保持されて、バッテリにより動作してセンサにより姿勢情報を取得するセンサ部と、
前記センサ部との無線通信によるデータ通信により前記センサ部で取得した前記姿勢情報を取得し、前記オペレータの操作を支援する情報を生成する携帯情報端末装置と、
前記オペレータの操作を支援する情報を前記オペレータに通知する通知部と、
前記センサ部の動作を制御するコントローラとを備え、
前記制御方法は、
前記コントローラにおいて、
前記オペレータによる停止操作により、前記無線通信により前記センサ部に動作の停止を指示し、
前記センサ部において、
前記コントローラによる動作の停止の指示により、前記センサによる姿勢情報の取得を停止し、動作停止時間、前記コントローラとの無線通信を停止した後、待機時間、前記コントローラからの動作開始の指示を待機する処理を繰り返し、
前記コントローラにおいて、
前記オペレータによる動作開始の操作により、前記無線通信により前記センサ部に動作開始を指示し、
前記センサ部において、
前記待機時間において、前記コントローラからの動作開始の指示を受信すると、前記センサによる姿勢情報の取得を開始すると共に、取得した前記姿勢情報の前記コントローラへの無線通信による送出を開始する。
The invention of
The work support system is
It is a work support system that supports the work of operators by the function of machine guidance.
A sensor unit that is held by a moving part of a construction machine, operates by a battery, and acquires attitude information by a sensor.
A portable information terminal device that acquires the posture information acquired by the sensor unit by data communication by wireless communication with the sensor unit and generates information that supports the operation of the operator.
A notification unit that notifies the operator of information that supports the operation of the operator, and
It is equipped with a controller that controls the operation of the sensor unit.
The control method is
In the controller
By the stop operation by the operator, the sensor unit is instructed to stop the operation by the wireless communication.
In the sensor unit
In response to the instruction to stop the operation by the controller, the acquisition of the posture information by the sensor is stopped, the operation stop time, the wireless communication with the controller is stopped, and then the standby time and the instruction to start the operation from the controller are waited for. Repeat the process,
In the controller
By the operation of starting the operation by the operator, the sensor unit is instructed to start the operation by the wireless communication.
In the sensor unit
Upon receiving the operation start instruction from the controller during the standby time, the sensor starts acquiring the posture information and also starts transmitting the acquired posture information to the controller by wireless communication.
請求項4の構成によれば、オペレータによる停止操作から動作開始の操作までの間、センサによる姿勢情報の取得を停止することにより、消費電力を低減することができる。またさらに動作停止時間、コントローラとの無線通信を停止した後、待機時間、コントローラからの動作開始の指示を待機する処理を繰り返すことにより、無線通信に係る電力消費も低減することができる。
これらによりマシンガイダンスの機能によりオペレータの作業を支援する構成において、バッテリの電力消費を低減することができる。
According to the configuration of
As a result, it is possible to reduce the power consumption of the battery in the configuration in which the work of the operator is supported by the function of the machine guidance.
請求項5の発明は、請求項1の構成において、
前記待機時間において、前記センサ部は、所定時刻を過ぎているとき、前記建設機械の前記可動部の振動を検出するまでは、前記センサによる姿勢情報の取得を開始しない。
The invention of
In the standby time, when the predetermined time has passed, the sensor unit does not start acquiring the posture information by the sensor until the vibration of the movable portion of the construction machine is detected.
請求項5の発明によれば、作業外時間には、更に消費電力を低減することができる。
According to the invention of
請求項6の発明は、請求項5の構成において、
前記センサ部は、振動センサを備える。
The invention of
The sensor unit includes a vibration sensor.
請求項6の発明によれば、待機時間にセンサの消費電力を低減することができる。
According to the invention of
請求項7の発明は、請求項5の構成において、
前記センサ部が記建設機械の前記可動部の振動を検出したとき、前記所定時刻が更新される。
The invention of claim 7 is the configuration of
When the sensor unit detects the vibration of the movable portion of the construction machine, the predetermined time is updated.
請求項7の発明によれば、予め設定されていた所定時刻を過ぎたとしても、可動部の振動を検出するまでは、センサによる姿勢情報の取得を開始しないようにすることができる。 According to the invention of claim 7, even if the preset predetermined time has passed, the acquisition of the posture information by the sensor can be prevented until the vibration of the movable portion is detected.
本発明によれば、マシンガイダンスの機能によりオペレータの作業を支援する構成において、バッテリによりセンサを駆動すると共に、このセンサによる姿勢情報を無線通信により取得するようにして、このバッテリの電力消費を低減することができる。 According to the present invention, in a configuration in which the work of the operator is supported by the function of the machine guidance, the power consumption of the battery is reduced by driving the sensor by the battery and acquiring the attitude information by the sensor by wireless communication. can do.
〔第1実施形態〕
図1は、本発明の第1実施形態に係る作業支援システム1を示す図であり、図2は、ブロック図である。
この作業支援システム1は、建設機械である油圧ショベル2において、マシンガイダンスの機能によりこの油圧ショベル2を操作するオペレータの作業を支援する。
ここで油圧ショベル2は、無限軌道により自走する本体3にブーム4、アーム5、バケット6が順次設けられる。なお作業支援システム1は、油圧ショベルに限らず、例えば地盤改良に使用する建設機械等、土木、建築の作業に使用される各種建設機械を広く適用することができる。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a
The
Here, in the
作業支援システム1は、センサ部11A、11B、11C、コントローラ12、携帯情報端末装置13、通知部14を備える。
ここでセンサ部11A、11B、11Cは、油圧ショベル2の可動部であるブーム4、アーム5、バケット6にそれぞれ設けられ、センサにより姿勢情報を取得してコントローラ12に出力する。ここで姿勢情報は、各可動部の姿勢を検出可能な情報であり、この実施形態では3次元の加速度、角速度情報が適用される。
The
Here, the
これにより図2に示すように、センサ部11A、11B、11Cは、この3次元の加速度、3次元の角速度情報を取得可能なセンサ21がそれぞれ設けられる。またバッテリ22、マイコン23、データ通信部24が設けられ、バッテリ22により動作して、マイコン23の制御によりセンサ21で姿勢情報を取得し、データ通信部24による無線通信でコントローラ12に送出する。このようにバッテリ22の電力により動作して無線通信により姿勢情報を送出することにより、センサ部11A、11B、11Cは、電源供給用、データ通信用のケーブルをわざわざ設けることなく、所望する取り付け箇所に簡易に設置することができ、これにより作業支援システム1は、簡易に既存の建設機械にマシンガイダンスの機能を導入したり、さらにはマシンガイダンスの機能を向上したりすることができる。
As a result, as shown in FIG. 2, the
より具体的に、センサ21には、IMU(INERTIAL MEASUREMENT UNIT)センサが適用され、データ通信部24における無線通信には、BLUETOOTH(登録商標)が適用される。なおセンサ21は、IMUセンサに限らず、姿勢を検出可能な種々の構成を広く適用することができる。またセンサ部11A、11B、11Cは、姿勢を十分に検出可能な種々の部位に取り付けることができ、実用上十分な場合には、バケット6にのみ取り付けるようにしてもよい。また無線通信においても、データ通信可能な種々の構成を広く適用することができる。
More specifically, an IMU (INERTIAL MEASUREMENT UNIT) sensor is applied to the
コントローラ12は、この油圧ショベル2の本体に設けられ、各部の動作を制御する。この制御において、コントローラ12は、センサ部11A、11B、11Cとのデータ通信によりセンサ部11A、11B、11Cで取得した姿勢情報を収集して携帯情報端末装置13に出力する。
具体的にコントローラ12(図2)は、センサ部11A、11B、11Cと同様のセンサ31を備え、さらにマイコン33、データ通信部34を備える。コントローラ12は、携帯情報端末装置13からの指示により動作を立ち上げ、マイコン33の制御によりセンサ部11A、11B、11Cの動作を立ち上げる。またセンサ部11A、11B、11Cで取得した姿勢情報を収集すると共に、マイコン33の制御によりセンサ31で姿勢情報を取得し、データ通信部34を介してこれら姿勢情報を携帯情報端末装置13に出力する。またデータ通信部34を介して携帯情報端末装置13から出力されるオペレータの操作を支援する情報を取得し、この支援する情報を通知部14に出力する。
なお実用上十分な場合には、センサ31を省略してもよい。
The
Specifically, the controller 12 (FIG. 2) includes a
If it is practically sufficient, the
携帯情報端末装置13は、いわゆるスマートフォンやタブレット端末であり、この作業支援システム1に係るアプリケーションソフトウェアの実行により、コントローラ12を介して得られるセンサ部11A、11B、11Cによる姿勢情報、センサ31で取得される姿勢情報によりオペレータの操作を支援する情報を生成する。この実施形態では、このオペレータの操作を支援する情報に、油圧ショベル2における施工目標との差異(施工目標までの可動量)が割り当てられ、これによりこのオペレータの操作を支援する情報により簡易かつ確実に施工できるように構成される。
The mobile
より具体的に、携帯情報端末装置13は、マイコン41、記憶部42、データ通信部43、表示部44を備える。
携帯情報端末装置13は、データ通信部43による無線通信によるデータ通信により、コントローラ12から姿勢情報を取得し、さらにはオペレータの操作を支援する情報をコントローラ12に出力する。またネットワーク上のサーバから作業支援システムに係るアプリケーションソフトウェアを取得する。
More specifically, the portable
The mobile
携帯情報端末装置13は、データ通信部43により取得したアプリケーションソフトウェアを記憶部42に記録して保持する。またオペレータの操作によりこの記憶部42に保持した作業支援システム1のアプリケーションソフトウェアをマイコン41で実行する。
これによりマイコン41は、基準姿勢(例えばバケット6を施工開始時の地表に載置した姿勢)で取得される姿勢情報により本体3の姿勢を検出する。またこの基準姿勢からの各姿勢情報の変化により各可動部の姿勢の変化(可動量)を算出してバケット6の現在位置を算出する。
マイコン41は、このようにして姿勢情報からバケット6の現在位置を算出するようにして、事前に施工目標の設定を受け付ける。ここで施工目標は、バケット6により切削する領域及び切削の深さにより設定され、これにより例えば矩形の領域を一定の深さに切削する場合、この矩形の領域の頂点により切削を開始する切削開始点(X、Y)、切削を終了する切削終了点(x、y)が設定され、さらに切削の深さが設定される。
The mobile
As a result, the
The
マイコン41は、コントローラ12から順次入力される姿勢情報によりバケット6の現在位置を逐次算出し、施工目標からの偏差(差分値)を算出することにより、施工目標までの可動量を算出する。またコントローラ12を介して、通知部14によりこの算出した施工目標までの可動量をオペレータの操作を支援する情報としてデータ通信部43より出力する。
またマイコン41は、液晶表示パネル等による表示部44において、施工目標までの可動量算出結果を逐次表示する。なおこの場合、後述する通知部14と同様に表示するようにしてもよい。
The
Further, the
通知部14は、油圧ショベル2の運転席において、コントローラ12より入力されるオペレータの操作を支援する情報をオペレータに通知する構成であり、この実施形態では、発光ダイオードによる表示部のセグメント表示により、例えば施工目標までの可動量を表示する。なお表示部を画像表示パネルにより形成するようにしても良い。またこの表示による通知にあっては、数値の表示により通知する場合、メータの表示により通知する場合等、種々の手法を適用することができる。また音声、警報音により通知するようにしてもよい。また携帯情報端末装置13により直接、通知部14を駆動するようにしてもよく、携帯情報端末装置13により通知部14を兼用するようにしてもよい。
The
〔電源制御〕
このようにしてオペレータの操作を支援する情報を通知するようにして、作業支援システム1において、センサ部11A、11B、11Cは、バッテリを接続して電源スイッチが操作されると、スリープモードにより動作を立ち上げる。
ここでスリープモードは、センサ21による姿勢情報の取得を停止し、さらに動作停止時間、データ通信部24の動作を停止した後、待機時間、データ通信部24の動作を立ち上げる処理を繰り返す動作モードであり、この実施形態では電源の制御により実行される。
このようにセンサ21による姿勢情報の取得を停止することにより、センサ部11A、11B、11Cは、スリープモードにおいて、消費電力を低減する。また同様に、動作停止時間、データ通信部24の動作を停止した後、待機時間、データ通信部24の動作を立ち上げる処理を繰り返すことにより、コントローラ12からの動作開始の指示により動作を立ち上げ可能として、スリープモードにおいて、消費電力を低減する。
なおスリープモードにおいては、さらにマイコン23において、クロックを低減する等により一段と消費電力を低減するようにしても良い。
[Power control]
In this way, the
Here, the sleep mode is an operation mode in which the acquisition of posture information by the
By stopping the acquisition of the posture information by the
In the sleep mode, the
センサ部11A、11B、11Cは、このようにスリープモードに保持されている状態で、待機時間において、コントローラ12から動作開始の指示を受信すると、センサ21による姿勢情報の取得を開始すると共に、取得した姿勢情報のコントローラ12への無線通信による送出を開始する。
When the
またセンサ部11A、11B、11Cは、このようにして動作を立ち上げた後、コントローラ12よる動作の停止指示により、スリープモードに動作モードを切り替える。
Further, the
図3は、姿勢情報を取得している状態からの、センサ部11A、11B、11Cの動作の切り替えに係るコントローラ12の処理手順を示すフローチャートである。
コントローラ12は、センサ部11A、11B、11Cからの姿勢情報を携帯情報端末装置13に送出すると共に、携帯情報端末装置13からのオペレータの操作を支援する情報を通知部14に出力するようにして(通常動作:SP2)、停止条件が成立すると、センサ部11A、11B、11Cに停止コマンドを送出し(SP3)、センサ部11A、11B、11Cに動作の停止を指示する(SP4)。
ここで停止条件は、通常動作を停止するオペレータによる操作であり、この実施形態では、油圧ショベル2におけるエンジンの停止操作(イグニッションOFF)、アイコンの操作等による携帯情報端末装置13における動作停止操作である。なお必要に応じて充電切れにより携帯情報端末装置13から応答が得られなくなった場合等を停止条件に加えるようにしてもよい。
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of the
The
Here, the stop condition is an operation by an operator to stop the normal operation, and in this embodiment, an operation to stop the engine in the hydraulic excavator 2 (ignition OFF), an operation to stop the operation in the portable
このようにセンサ部11A、11B、11Cに動作の停止を指示して、コントローラ12は、センサ部11A、11B、11Cからの応答により全てのセンサ部11A、11B、11Cがスリープモードに動作を切り替えたか否か判断し、未だスリープモードに動作を切り替えていないセンサ部に対して動作の停止を繰り返し指示する。なおこの繰り返しの周期は例えば1秒周期に設定されるものの、必要に応じて種々に設定することができる。これにより全てのセンサ部11A、11B、11Cをスリープモードに動作を切り替える(SP6)。
In this way, the
また油圧ショベル2におけるエンジンの停止操作により停止条件が成立した場合には、通知部14を低消費電力モードに切り替える。なおこの低消費電力モードへの切り替えは、通知部14における輝度レベルの低減、表示の停止、通知部14への電力の供給停止等、電力消費を低減する種々の構成を広く適用することができる。
これに対して携帯情報端末装置13における動作停止操作により停止条件が成立した場合には、通知部14における表示の輝度を低減する。
Further, when the stop condition is satisfied by the stop operation of the engine in the
On the other hand, when the stop condition is satisfied by the operation stop operation in the mobile
このようにしてセンサ部11A、11B、11Cをスリープモードに設定して、復帰条件が成立すると、コントローラ12は、センサ部11A、11B、11Cに動作の開始を指示する(SP8)。
ここで復帰条件は、エンジンの停止により停止条件が成立している場合は、エンジンの起動である。また携帯情報端末装置13の操作により停止条件が成立している場合には、携帯情報端末装置13における動作開始操作である。
コントローラ12は、センサ部11A、11B、11Cに動作の開始を指示した後、センサ部11A、11B、11Cからの応答により動作の開始を確認し、未だ動作を立ち上げていないセンサ部が存在する場合、一定時間の経過により、スリープモードのセンサ部に対して動作の開始を指示する。なおこの一定時間は、例えば1秒周期に設定されるものの、必要に応じて種々に設定することができる。これによりコントローラ12は、全てセンサ部11A、11B、11Cの動作を立ち上げ、オペレータの操作を支援する情報の提供を開始する(SP2)。またコントローラ12は、通知部14における表示を元に戻す。
When the
Here, the return condition is the start of the engine when the stop condition is satisfied by stopping the engine. Further, when the stop condition is satisfied by the operation of the mobile
After instructing the
図4は、この図3の処理手順との対比によりセンサ部11A、11B、11Cの処理を示すフローチャートである。
センサ部11A、11B、11Cは、姿勢情報を取得して無線通信により送出するようにして(通常動作:SP12)、コントローラ12から動作の停止が指示されると(SP13)、応答のコマンドを返した後(SP14)、スリープモードに動作モードを切り替える(SP15)。
FIG. 4 is a flowchart showing the processing of the
The
センサ部11A、11B、11Cは、スリープモードに動作モードを切り替えると、センサ21による姿勢情報の取得を停止する。またコントローラ12とのデータ通信を停止し、スリープモードに動作モードを切り替えて一定時間(動作停止時間)経過すると、待機時間、データ通信部24の動作を立ち上げてコントローラ12からの動作開始指示を待機する(SP16-SP17-SP18)。待機時間の間、コントローラ12から動作開始の指示が得られない場合、改めてコントローラ12とのデータ通信を停止し、動作停止時間の経過を待機する。
これによりセンサ部11A、11B、11Cは、動作停止時間、コントローラ12との無線通信を停止した後、待機時間、コントローラ12からの動作開始の指示を待機する処理を繰り返す。
ここで動作停止時間は、種々に設定することができるものの、例えば5秒に設定することができる。また油圧ショベル2の運転停止時間の長い夜間と運転停止時間の短い昼間とで可変するようにしてもよく、過去の履歴に基づいて、例えば昼休みの時間帯と小休止の時間帯とで可変するようにしてもよい。
また待機時間は、種々に設定することができるものの、例えば1秒に設定することができる。
When the operation mode is switched to the sleep mode, the
As a result, the
Here, the operation stop time can be set to, for example, 5 seconds, although it can be set in various ways. Further, the
The waiting time can be set in various ways, but can be set to, for example, 1 second.
このようにして運転停止時間と待機時間とで処理を繰り返して、待機時間でコントローラ12から動作の開始が指示されると、センサ部11A、11B、11Cは、コントローラ12に応答を返し(SP18-SP19)、センサ21による姿勢情報の取得を開始すると共に、取得した姿勢情報のコントローラ12への無線通信による送出を開始する(SP12)。
In this way, the process is repeated between the operation stop time and the standby time, and when the
以上の構成によれば、コントローラ12による動作の停止指示により、センサ21による姿勢情報の取得を停止し、動作停止時間、コントローラ12との無線通信を停止した後、待機時間、コントローラ12からの動作開始の指示を待機する処理を繰り返し、待機時間において、コントローラ12からの動作開始の指示を受信すると、センサ21による姿勢情報の取得を開始すると共に、取得した姿勢情報のコントローラ12への無線通信による送出を開始することにより、マシンガイダンスの機能によりオペレータの作業を支援する構成において、バッテリの電力消費を低減することができる。
According to the above configuration, the acquisition of the attitude information by the
またさらにオペレータによる停止操作が、建設機械におけるエンジンの停止操作である場合、表示部を低消費電力モードに切り替えることにより、通知部に関する電力消費を低減することができる。 Further, when the stop operation by the operator is the stop operation of the engine in the construction machine, the power consumption of the notification unit can be reduced by switching the display unit to the low power consumption mode.
またさらに、オペレータによる停止操作が、携帯情報端末装置におけるオペレータによる操作である場合、表示部による表示の輝度を低減することにより、通知部に関する電力消費を低減することができる。 Furthermore, when the stop operation by the operator is an operation by the operator in the mobile information terminal device, the power consumption of the notification unit can be reduced by reducing the brightness of the display by the display unit.
〔第2実施形態〕
図5は、本発明の第2実施形態に係るブロック図である。このブロック図は、第1実施形態に比して、センサ部11A、11B、11Cが振動センサ25を備えることのみが異なり、他は第1実施形態と同様である。即ち、センサ部11A、11B、11Cは、センサ21、バッテリ22、マイコン23、データ通信部24、振動センサ25を備えている。振動センサ25は、センサ部11A、11B、11Cが設けられた油圧ショベル2の可動部であるブーム4、アーム5、バケット6の振動を検出してコントローラ12に出力する。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a block diagram according to a second embodiment of the present invention. This block diagram is the same as the first embodiment except that the
図6乃至図8は、図4の処理手順との対比によりセンサ部11A、11B、11Cの処理を示すフローチャートである。
センサ部11A、11B、11Cは、姿勢情報を取得して無線通信により送出するようにして(通常動作:SP12)、コントローラ12から動作の停止が指示されると(SP13)、応答のコマンドを返した後(SP14)、スリープモードに動作モードを切り替える(SP31)。
6 to 8 are flowcharts showing the processing of the
The
センサ部11A、11B、11Cは、スリープモードに動作モードを切り替えると、センサ21による姿勢情報の取得を停止する。またコントローラ12とのデータ通信を停止し、スリープモードに動作モードを切り替えて一定時間(動作停止時間)経過すると、ウェイクアップ判定処理を行う(SP32-SP33)。ウェイクアップ判定処理の結果、ウェイクアップしている場合、通常動作に切り替える(SP34-SP12)。
When the operation mode is switched to the sleep mode, the
ウェイクアップ判定処理の結果、ウェイクアップしていない場合、作業終了時刻を過ぎているか判定する(SP34-SP36)。作業終了時刻経過判定の結果、作業終了時刻を過ぎていない場合、スリープモードを継続する(SP36-SP31)。作業終了時刻経過判定の結果、作業終了時刻を過ぎている場合、ディープスリープ状態に動作モードを切り替える(SP36-SP41)。なお、ディープスリープ状態とは、基本的に作業終了時刻から作業開始時刻まで停止する状態のことで、スリープ状態のときに定期的なウェイクアップ判定処理を省略することにより、消費電力を削減することができる。また、作業終了時刻は、通常、作業を終える時刻であり、例えば午後6時である。 As a result of the wake-up determination process, if the wake-up is not performed, it is determined whether the work end time has passed (SP34-SP36). As a result of the work end time lapse determination, if the work end time has not passed, the sleep mode is continued (SP36-SP31). As a result of the work end time lapse determination, if the work end time has passed, the operation mode is switched to the deep sleep state (SP36-SP41). The deep sleep state is basically a state in which the work is stopped from the work end time to the work start time, and power consumption can be reduced by omitting the periodic wakeup determination process in the sleep state. Can be done. The work end time is usually the time when the work is finished, for example, 6:00 pm.
ディープスリープモードに動作モードを切り替えた後、作業開始時刻を過ぎているか判定し、作業開始時刻を過ぎている場合、スリープ状態に動作モードを切り替える(SP42-SP31)。作業開始時刻が過ぎていない場合、センサ部11A、11B、11Cの振動センサ25が振動を検出したか判定する(SP42-SP44)。センサ部11A、11B、11Cの振動センサ25が振動を検出しない場合は、ディープスリープモードを継続する(SP44-SP41)。センサ部11A、11B、11Cの振動センサ25が振動を検出した場合は、作業終了時刻を更新する(SP45)。作業終了時刻の更新は、例えば現在時刻+5分である。作業終了時刻を更新した後は、スリープ状態に動作モードを切り替える(SP45-SP31)。なお、作業開始時刻は、通常、作業を始める時刻であり、例えば午前9時である。作業開始時刻及び作業終了時刻は、携帯情報端末装置13を使用し、設定することができる。
After switching the operation mode to the deep sleep mode, it is determined whether the work start time has passed, and if the work start time has passed, the operation mode is switched to the sleep state (SP42-SP31). When the work start time has not passed, it is determined whether the
〔他の実施形態〕
以上、本発明の実施に好適な具体的な構成を詳述したが、本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施形態の構成を種々に変更することができる。例えば、センサ21でブーム4、アーム5、バケット6の振動を検出しても良いが、第2実施形態のように、ブーム4、アーム5、バケット6の振動を振動センサ25で検出することが望ましく、待機時間におけるセンサ21の消費電力を低減することができる。
[Other embodiments]
Although the specific configuration suitable for carrying out the present invention has been described in detail above, the present invention can be variously modified with respect to the configuration of the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention. For example, the
1 作業支援システム
2 油圧ショベル
3 本体
4 ブーム
5 アーム
6 バケット
11A、11B、11C センサ部
12 コントローラ
13 携帯情報端末装置
14 通知部
21、31 センサ
22 バッテリ
23、33、41 マイコン
24、34、43 データ通信部
25 振動センサ
42 記憶部
44 表示部
1
Claims (7)
建設機械の可動部に保持されて、バッテリにより動作してセンサにより姿勢情報を取得するセンサ部と、
前記センサ部との無線通信によるデータ通信により前記センサ部で取得した前記姿勢情報を取得し、オペレータの操作を支援する情報を生成する携帯情報端末装置と、
前記オペレータの操作を支援する情報を前記オペレータに通知する通知部と、
前記センサ部の動作を制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、
前記オペレータによる停止操作により、前記無線通信により前記センサ部に動作の停止を指示し、
前記センサ部は、
前記コントローラによる動作の停止指示により、前記センサによる姿勢情報の取得を停止し、動作停止時間、前記コントローラとの無線通信を停止した後、待機時間、前記コントローラからの動作開始の指示を待機する処理を繰り返し、
前記コントローラは、
前記オペレータによる動作開始の操作により、前記無線通信により前記センサ部に動作開始を指示し、
前記センサ部は、
前記待機時間において、前記コントローラからの動作開始の指示を受信すると、前記センサによる姿勢情報の取得を開始すると共に、取得した前記姿勢情報の前記コントローラへの無線通信による送出を開始する
作業支援システム。 In a work support system that supports the work of operators by using the machine guidance function
A sensor unit that is held by a moving part of a construction machine, operates by a battery, and acquires attitude information by a sensor.
A portable information terminal device that acquires the posture information acquired by the sensor unit by data communication by wireless communication with the sensor unit and generates information that supports the operation of the operator.
A notification unit that notifies the operator of information that supports the operation of the operator, and
It is equipped with a controller that controls the operation of the sensor unit.
The controller
By the stop operation by the operator, the sensor unit is instructed to stop the operation by the wireless communication.
The sensor unit is
A process of stopping the acquisition of posture information by the sensor according to the operation stop instruction by the controller, stopping the operation stop time and wireless communication with the controller, and then waiting for the standby time and the operation start instruction from the controller. Repeat,
The controller
By the operation of starting the operation by the operator, the sensor unit is instructed to start the operation by the wireless communication.
The sensor unit is
A work support system that starts acquiring posture information by the sensor and starts transmitting the acquired posture information to the controller by wireless communication when receiving an operation start instruction from the controller during the standby time.
前記通知部は、
表示部により前記オペレータの操作を支援する情報を前記オペレータに通知し、
前記オペレータによる停止操作により、前記表示部を低消費電力モードに切り替える
請求項1に記載の作業支援システム。 The stop operation by the operator is the stop operation of the engine in the construction machine.
The notification unit
The display unit notifies the operator of information that supports the operation of the operator.
The work support system according to claim 1, wherein the display unit is switched to a low power consumption mode by a stop operation by the operator.
前記通知部は、
表示部による表示により前記オペレータの操作を支援する情報を前記オペレータに通知し、
前記オペレータによる停止操作により、前記表示部による表示の輝度を低減する
請求項1に記載の作業支援システム。 The stop operation by the operator is an operation by the operator in the mobile information terminal device.
The notification unit
Information that supports the operation of the operator is notified to the operator by the display by the display unit.
The work support system according to claim 1, wherein the stop operation by the operator reduces the brightness of the display by the display unit.
前記作業支援システムは、
マシンガイダンスの機能によりオペレータの作業を支援する作業支援システムであって、
建設機械の可動部に保持されて、バッテリにより動作してセンサにより姿勢情報を取得するセンサ部と、
前記センサ部との無線通信によるデータ通信により前記センサ部で取得した前記姿勢情報を取得し、オペレータの操作を支援する情報を生成する携帯情報端末装置と、
前記オペレータの操作を支援する情報を前記オペレータに通知する通知部と、
前記センサ部の動作を制御するコントローラとを備え、
前記制御方法は、
前記コントローラにおいて、
前記オペレータによる停止操作により、前記無線通信により前記センサ部に動作の停止を指示し、
前記センサ部において、
前記コントローラによる動作の停止の指示により、前記センサによる姿勢情報の取得を停止し、動作停止時間、前記コントローラとの無線通信を停止した後、待機時間、前記コントローラからの動作開始の指示を待機する処理を繰り返し、
前記コントローラにおいて、
前記オペレータによる動作開始の操作により、前記無線通信により前記センサ部に動作開始を指示し、
前記センサ部において、
前記待機時間において、前記コントローラからの動作開始の指示を受信すると、前記センサによる姿勢情報の取得を開始すると共に、取得した前記姿勢情報の前記コントローラへの無線通信による送出を開始する
作業支援システムの制御方法。 In the control method of the work support system
The work support system is
It is a work support system that supports the work of operators by the function of machine guidance.
A sensor unit that is held by a moving part of a construction machine, operates by a battery, and acquires attitude information by a sensor.
A portable information terminal device that acquires the posture information acquired by the sensor unit by data communication by wireless communication with the sensor unit and generates information that supports the operation of the operator.
A notification unit that notifies the operator of information that supports the operation of the operator, and
It is equipped with a controller that controls the operation of the sensor unit.
The control method is
In the controller
By the stop operation by the operator, the sensor unit is instructed to stop the operation by the wireless communication.
In the sensor unit
In response to the instruction to stop the operation by the controller, the acquisition of the posture information by the sensor is stopped, the operation stop time, the wireless communication with the controller is stopped, and then the standby time and the instruction to start the operation from the controller are waited for. Repeat the process,
In the controller
By the operation of starting the operation by the operator, the sensor unit is instructed to start the operation by the wireless communication.
In the sensor unit
When the operation start instruction from the controller is received during the standby time, the work support system starts acquiring the posture information by the sensor and starts transmitting the acquired posture information to the controller by wireless communication. Control method.
請求項1に記載の作業支援システム。 The work according to claim 1, wherein the sensor unit does not start acquiring posture information by the sensor until the vibration of the movable portion of the construction machine is detected when the predetermined time has passed in the standby time. Support system.
請求項5に記載の作業支援システム。 The work support system according to claim 5, wherein the sensor unit includes a vibration sensor.
請求項5に記載の作業支援システム。
When the sensor unit detects the vibration of the movable portion of the construction machine, the predetermined time is updated.
The work support system according to claim 5.
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