JP2022146622A - 建設機械 - Google Patents
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Abstract
Description
また、本発明は、三次元測量機と、建設機械とを有する掘削システムであって、前記三次元測量機は、自身の三次元絶対位置を測定する手段と、試験掘により露出した埋設物の三次元相対位置を測定する手段と、自身の三次元絶対位置の測定データ及び埋設物の三次元相対位置の測定データに基づいて、埋設物の三次元絶対位置データを算出する手段と、を有し、前記建設機械は、前記埋設物の三次元絶対位置データを受け取る手段と、自身の三次元絶対位置を測定する手段と、自身の作業装置の三次元相対位置を検出する手段と、自身の三次元絶対位置の測定データ及び自身の作業装置の三次元相対位置の検出データに基づいて、自身の作業装置の三次元絶対位置データを算出する手段と、前記作業装置の三次元絶対位置データと前記埋設物の三次元絶対位置データとに基づき、前記作業装置と前記埋設物との間の距離を算出する手段と、を有する掘削システムである。
〈建設機械による掘削作業〉
図1は、本発明の実施形態に係る掘削システムによる掘削作業の概要について説明するための図である。
図2は、本発明の実施形態に係る建設機械の電気的構成を示すブロック図である。
図示のように、建設機械1は、制御部101と、それぞれが制御部101に接続された前述した各種センサとしての前方左側探査用レーザスキャナ装置106、前方右側探査用レーザスキャナ装置107、側方左側探査用レーザスキャナ装置108、側方右側用レーザスキャナ装置109、バケット位置検出用レーザスキャナ装置110、後方探査用レーザスキャナ装置111を備えている。
図3は、本発明の実施形態に係る三次元測量機の電気的構成を示すブロック図である。図示のように、三次元測量機2は、制御部201と、それぞれが制御部201に接続された記憶部202、操作入力部203、表示部204、距離測定部205、GPS受信機206、無線通信機207を備えている。
図4は、埋設物の三次元位置データを取得する方法の概要について説明するための図であり、図5は、三次元測量機が埋設物の三次元位置データを取得する手順を示すフローチャートである。これらの図を参照して、埋設物の三次元絶対位置データを取得する方法について説明する。
図6は、建設機械の掘削作業時の動作を示すフローチャートである。図1、図2及び図6を参照して、建設機械の掘削作業時の動作について説明する。なお、建設機械1がこのフローチャーチに示されている動作を開始する際、建設機械1が掘削作業開始位置に停止しているものとする。
まず、各レーザスキャナ装置はスキャンを開始し、ビーコン受信機114はビーコン信号の受信電波強度に基づく測距を開始する。
(1)建設機械1は、試験掘により正確に測定された埋設物の三次元絶対位置データを参照し、バケット73の三次元絶対位置が埋設物の三次元絶対位置に接近したときに警報を出力するので、バケット73が埋設物に対して接近したことを高精度でオペレータ及び付近の作業者311に報知することができる。このため、建設機械1のオペレータは、作業中にバケット73が埋設物に接近したことを把握することができる。また、作業者311もバケット73が埋設物に接近した危険な状態であることを把握することができる。また、バケット73が埋設物に接触することによる埋設物の損傷を防止することができる。
(2)バケット73の稼働履歴を保存するので、その稼働履歴を埋設物が掘削前に損傷していた場合の証拠として提示することができる。
(3)建設機械1の作業装置7(ブーム71、アーム72、バケット73)が地上の障害物に接近したことを建設機械1のオペレータや付近の作業者311に報知することができる。このため、建設機械1のオペレータは、作業中にバケット73が地上の障害物に接近したことを把握でき、接触による被害を防止することができる。また、作業者311も作業装置7が地上の障害物に接近した危険な状態であることを把握することができる。
(i)GPS受信機、三次元レーザスキャナ装置、及びカメラを搭載したUAV(Unmanned Aerial Vehicle)により地上の障害物及び作業装置7の三次元絶対位置データと画像データを取得し、建設機械1へ送信する。建設機械1はそれらデータを併用して、障害物と作業装置7が接近したことを検出する。これにより、より確実な接近検出が可能となる。
(ii)地下の埋設物や地上の障害物に接近し、警報を出力したこと作業場所から離れた場所にいる作業会社の現場職員312の携帯端末(タブレット端末、スマートフォン等)に通知する。こうすることで、地上、地下を問わず、警報が出力された場合、作業場所での危険状態を現場関係者の共通情報とすることができる。作業場所から遠く離れた図示されていない作業会社のオフィスに通知してもよい。
(iii)三次元測量機2が取得した埋設物の三次元絶対位置データをメモリカード等の携帯可能なメモリに書き込み、そのメモリを介して建設機械1へ入力する。
(iv)バケット73が埋設物304,305に対して安全離隔距離まで接近した時の作業者311に対する警報を打音警報器の装着されたヘルメット、すなわち例えば建設機械1から無線で送信された制御信号の受信手段と、その制御信号により動作し、ヘルメットを叩くことによる打音を発生するハンマーを装着したヘルメットにより行う。作業装置7の旋回範囲内や建設機械1の走行範囲内に作業者311が接近した時にその警報を行ってもよい。
(v)バケット73が埋設物304,305に対して安全離隔距離まで接近した時に警報を出力すると共にバケット73を自動的に停止させる。
Claims (7)
- 試験掘により露出した埋設物の三次元絶対位置データを受け取る手段と、
自身の三次元絶対位置を測定する手段と、
自身の作業装置の三次元相対位置を検出する手段と、
自身の三次元絶対位置の測定データ及び自身の作業装置の三次元相対位置の検出データに基づいて、自身の作業装置の三次元絶対位置データを算出する手段と、
前記作業装置の三次元絶対位置データと前記埋設物の三次元絶対位置データとに基づき、前記作業装置と前記埋設物との間の距離を算出する手段と、
を有する建設機械。 - 請求項1に記載された建設機械において、
前記距離の算出値が減少して必要離隔距離に所定距離を加えた安全離隔距離になったとき、警報を出力する手段を有する建設機械。 - 請求項2に記載された建設機械において、
前記距離の算出値が前記安全離隔距離になったとき、前記作業装置を停止させる手段を有する建設機械。 - 請求項2又は3に記載された建設機械において、
前記作業装置の三次元絶対位置データを含む稼働履歴データを保存する保存手段を有する建設機械。 - 請求項4に記載された建設機械において、
前記稼働履歴データは、前記作業装置が前記埋設物から前記必要離隔距離と前記安全離隔距離の範囲の位置で停止した時の履歴を含む建設機械。 - 請求項4又は5に記載された建設機械において、
前記保存手段は、前記稼働履歴データを前記埋設物の管理データに紐付けて保存する建設機械。 - 三次元測量機と、建設機械とを有する掘削システムであって、
前記三次元測量機は、
自身の三次元絶対位置を測定する手段と、
試験掘により露出した埋設物の三次元相対位置を測定する手段と、
自身の三次元絶対位置の測定データ及び埋設物の三次元相対位置の測定データに基づいて、埋設物の三次元絶対位置データを算出する手段と、を有し、
前記建設機械は、
前記埋設物の三次元絶対位置データを受け取る手段と、
自身の三次元絶対位置を測定する手段と、
自身の作業装置の三次元相対位置を検出する手段と、
自身の三次元絶対位置の測定データ及び自身の作業装置の三次元相対位置の検出データに基づいて、自身の作業装置の三次元絶対位置データを算出する手段と、
前記作業装置の三次元絶対位置データと前記埋設物の三次元絶対位置データとに基づき、前記作業装置と前記埋設物との間の距離を算出する手段と、
を有する掘削システム。
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US9458598B2 (en) * | 2014-04-24 | 2016-10-04 | Komatsu Ltd. | Work vehicle |
JP2020056169A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-09 | 東起業株式会社 | 地上及び地下での接近報知機能を備え、かつ新規埋設物の施工デ−タを取得可能な建設機械 |
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