JP2023176797A - Management system of construction machinery, construction machinery - Google Patents

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圭二 本田
Keiji Honda
裕介 佐野
Yusuke Sano
将 小野寺
Susumu Onodera
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Abstract

To shorten time required for replenishing energy to construction machinery.SOLUTION: The management system of construction machinery is provided, including: construction machinery having an undercarriage, an uppercarriage mounted on the undercarriage and an energy storage unit mounted on the uppercarriage in a removable manner; and a transport mobile object that transports another energy storage unit to the vicinity of the construction machinery and replaces the energy storage unit mounted on the construction machinery with the other energy storage unit.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、建設機械の管理システム、建設機械に関する。 The present invention relates to a construction machine management system and a construction machine.

従来では、車体に着脱可能な燃料タンクと、燃料タンクを昇降して積み降ろし作業を行なうタンク昇降装置とを設け、燃料の補給作業に要する時間を短縮する建設機械が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, construction machines are known that are equipped with a fuel tank that is removable from a vehicle body and a tank lifting device that lifts and lowers the fuel tank to perform loading and unloading operations to shorten the time required for refueling operations.

特開2000-240100号公報Japanese Patent Application Publication No. 2000-240100

しかしながら、上述した従来の技術では、例えば、作業現場で作業する全ての建設機械の燃料の補給作業に要する時間を短縮するためには、全ての建設機械にタンク昇降装置を取り付ける必要があり、容易ではない。 However, with the above-mentioned conventional technology, for example, in order to shorten the time required to refuel all the construction machines working at the work site, it is necessary to install a tank lifting device on all the construction machines, which is easy to do. isn't it.

開示の技術は、建設機械に対するエネルギの補給に要する時間を短縮することを目的としている。 The disclosed technology aims to shorten the time required to supply energy to construction machinery.

本発明の実施例に係る建設機械の管理システムは、下部走行体と、前記下部走行体に、旋回自在に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体に着脱可能な状態で搭載されたエネルギ蓄積部と、を有する建設機械と、他の前記エネルギ蓄積部を前記建設機械の近傍まで搬送し、前記建設機械に搭載された前記エネルギ蓄積部を、他の前記エネルギ蓄積部に交換する搬送移動体と、を有する建設機械の管理システムである。 A management system for construction machinery according to an embodiment of the present invention includes a lower traveling body, an upper rotating body rotatably mounted on the lower traveling body, and an energy storage system removably mounted on the upper rotating body. A construction machine having a storage section, and another energy storage section are transported to the vicinity of the construction machine, and transport movement for exchanging the energy storage section mounted on the construction machine with the other energy storage section. This is a construction machinery management system that has a

本発明の実施例に係る建設機械は、下部走行体と、前記下部走行体に、旋回自在に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体に着脱可能な状態で搭載されたエネルギ蓄積部と、を有する建設機械である。 A construction machine according to an embodiment of the present invention includes a lower traveling body, an upper rotating body rotatably mounted on the lower traveling body, and an energy storage unit detachably mounted on the upper rotating body. This is a construction machine with .

建設機械に対するエネルギの補給に要する時間を短縮できる。 The time required to supply energy to construction machinery can be reduced.

実施形態のショベルの側面図である。It is a side view of the shovel of an embodiment. 実施形態のショベルの上面図である。It is a top view of the shovel of an embodiment. 実施形態の建設機械の管理システムのシステム構成の一例を示す図である。1 is a diagram illustrating an example of a system configuration of a construction machine management system according to an embodiment. 実施形態のショベルのコントローラの機能について説明する図である。It is a figure explaining the function of the controller of the shovel of an embodiment. 実施形態の管理システムの動作を説明するシーケンス図である。FIG. 2 is a sequence diagram illustrating the operation of the management system according to the embodiment. 別の実施形態のショベルの上面図である。FIG. 3 is a top view of another embodiment of an excavator. さらに別の実施形態のショベルの上面図である。It is a top view of the excavator of yet another embodiment. さらに別の実施形態のショベルのコントローラの機能を説明する図である。It is a figure explaining the function of the controller of the excavator of yet another embodiment. さらに別の実施形態の管理システムの動作を説明するシーケンス図である。It is a sequence diagram explaining operation of a management system of yet another embodiment.

(実施形態)
図1、図2を参照して、本実施形態の建設機械について説明する。以下の実施形態の説明では、ショベル100を建設機械の一例として説明する。
(Embodiment)
The construction machine of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In the following description of the embodiment, the shovel 100 will be described as an example of a construction machine.

図1は、ショベルの側面図である。ショベル100は、下部走行体1、旋回機構2、上部旋回体3を有する。ショベル100において、下部走行体1には旋回機構2を介して上部旋回体3が旋回可能に搭載されている。また、下部走行体1は、走行用油圧モータによって回転駆動される無限軌道(履帯)であるクローラベルト1aを有する。クローラベルト1aは、複数のシュープレートを有する。 FIG. 1 is a side view of the shovel. The excavator 100 has a lower traveling body 1, a turning mechanism 2, and an upper rotating body 3. In the excavator 100, an upper rotating body 3 is rotatably mounted on the lower traveling body 1 via a rotating mechanism 2. Further, the lower traveling body 1 has a crawler belt 1a which is an endless track (crawler track) rotationally driven by a hydraulic motor for traveling. The crawler belt 1a has a plurality of shoe plates.

上部旋回体3にはブーム4が取り付けられている。ブーム4の先端にはアーム5が取り付けられ、アーム5の先端にはエンドアタッチメントとしてのバケット6が取り付けられている。 A boom 4 is attached to the upper revolving body 3. An arm 5 is attached to the tip of the boom 4, and a bucket 6 as an end attachment is attached to the tip of the arm 5.

ブーム4、アーム5、バケット6は、アタッチメントの一例としての掘削アタッチメントを構成している。そして、ブーム4は、ブームシリンダ7により駆動され、アーム5は、アームシリンダ8により駆動され、バケット6は、バケットシリンダ9により駆動される。ブーム4にはブーム角度センサS1が取り付けられ、アーム5にはアーム角度センサS2が取り付けられ、バケット6にはバケット角度センサS3が取り付けられている。 The boom 4, arm 5, and bucket 6 constitute a digging attachment as an example of an attachment. The boom 4 is driven by a boom cylinder 7, the arm 5 is driven by an arm cylinder 8, and the bucket 6 is driven by a bucket cylinder 9. A boom angle sensor S1 is attached to the boom 4, an arm angle sensor S2 is attached to the arm 5, and a bucket angle sensor S3 is attached to the bucket 6.

ブーム角度センサS1はブーム4の回動角度を検出するように構成されている。本実施形態では、ブーム角度センサS1は加速度センサであり、上部旋回体3に対するブーム4の回動角度(以下、「ブーム角度」とする。)を検出できる。ブーム角度は、例えば、ブーム4を最も下げたときに最小角度となり、ブーム4を上げるにつれて大きくなる。 The boom angle sensor S1 is configured to detect the rotation angle of the boom 4. In this embodiment, the boom angle sensor S1 is an acceleration sensor, and can detect the rotation angle of the boom 4 with respect to the upper rotating structure 3 (hereinafter referred to as "boom angle"). For example, the boom angle becomes the minimum angle when the boom 4 is lowered the most, and increases as the boom 4 is raised.

アーム角度センサS2はアーム5の回動角度を検出するように構成されている。本実施形態では、アーム角度センサS2は加速度センサであり、ブーム4に対するアーム5の回動角度(以下、「アーム角度」とする。)を検出できる。アーム角度は、例えば、アーム5を最も閉じたときに最小角度となり、アーム5を開くにつれて大きくなる。 The arm angle sensor S2 is configured to detect the rotation angle of the arm 5. In this embodiment, the arm angle sensor S2 is an acceleration sensor, and can detect the rotation angle of the arm 5 with respect to the boom 4 (hereinafter referred to as "arm angle"). For example, the arm angle becomes the minimum angle when the arm 5 is most closed, and increases as the arm 5 is opened.

バケット角度センサS3はバケット6の回動角度を検出するように構成されている。本実施形態では、バケット角度センサS3は加速度センサであり、アーム5に対するバケット6の回動角度(以下、「バケット角度」とする。)を検出できる。バケット角度は、例えば、バケット6を最も閉じたときに最小角度となり、バケット6を開くにつれて大きくなる。 The bucket angle sensor S3 is configured to detect the rotation angle of the bucket 6. In this embodiment, the bucket angle sensor S3 is an acceleration sensor, and can detect the rotation angle of the bucket 6 with respect to the arm 5 (hereinafter referred to as "bucket angle"). For example, the bucket angle becomes the minimum angle when the bucket 6 is most closed, and increases as the bucket 6 is opened.

ブーム角度センサS1、アーム角度センサS2、及び、バケット角度センサS3はそれぞれ、可変抵抗器を利用したポテンショメータ、対応する油圧シリンダのストローク量を検出するストロークセンサ、連結ピン回りの回動角度を検出するロータリエンコーダ、ジャイロセンサ、又は、加速度センサとジャイロセンサの組み合わせ等であってもよい。 The boom angle sensor S1, arm angle sensor S2, and bucket angle sensor S3 are each a potentiometer using a variable resistor, a stroke sensor that detects the stroke amount of the corresponding hydraulic cylinder, and a rotation angle around the connecting pin. It may be a rotary encoder, a gyro sensor, or a combination of an acceleration sensor and a gyro sensor.

ブームシリンダ7にはブームロッド圧センサS7R及びブームボトム圧センサS7Bが取り付けられている。アームシリンダ8にはアームロッド圧センサS8R及びアームボトム圧センサS8Bが取り付けられている。 A boom rod pressure sensor S7R and a boom bottom pressure sensor S7B are attached to the boom cylinder 7. An arm rod pressure sensor S8R and an arm bottom pressure sensor S8B are attached to the arm cylinder 8.

バケットシリンダ9にはバケットロッド圧センサS9R及びバケットボトム圧センサS9Bが取り付けられている。ブームロッド圧センサS7R、ブームボトム圧センサS7B、アームロッド圧センサS8R、アームボトム圧センサS8B、バケットロッド圧センサS9R及びバケットボトム圧センサS9Bは、集合的に「シリンダ圧センサ」とも称される。 A bucket rod pressure sensor S9R and a bucket bottom pressure sensor S9B are attached to the bucket cylinder 9. Boom rod pressure sensor S7R, boom bottom pressure sensor S7B, arm rod pressure sensor S8R, arm bottom pressure sensor S8B, bucket rod pressure sensor S9R, and bucket bottom pressure sensor S9B are also collectively referred to as "cylinder pressure sensors."

ブームロッド圧センサS7Rはブームシリンダ7のロッド側油室の圧力(以下、「ブームロッド圧」とする。)を検出し、ブームボトム圧センサS7Bはブームシリンダ7のボトム側油室の圧力(以下、「ブームボトム圧」とする。)を検出する。アームロッド圧センサS8Rはアームシリンダ8のロッド側油室の圧力(以下、「アームロッド圧」とする。)を検出し、アームボトム圧センサS8Bはアームシリンダ8のボトム側油室の圧力(以下、「アームボトム圧」とする。)を検出する。 The boom rod pressure sensor S7R detects the pressure in the rod side oil chamber of the boom cylinder 7 (hereinafter referred to as "boom rod pressure"), and the boom bottom pressure sensor S7B detects the pressure in the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 (hereinafter referred to as "boom rod pressure"). , "boom bottom pressure"). The arm rod pressure sensor S8R detects the pressure in the rod side oil chamber of the arm cylinder 8 (hereinafter referred to as "arm rod pressure"), and the arm bottom pressure sensor S8B detects the pressure in the bottom side oil chamber of the arm cylinder 8 (hereinafter referred to as "arm rod pressure"). , "arm bottom pressure") is detected.

バケットロッド圧センサS9Rはバケットシリンダ9のロッド側油室の圧力(以下、「バケットロッド圧」とする。)を検出し、バケットボトム圧センサS9Bはバケットシリンダ9のボトム側油室の圧力(以下、「バケットボトム圧」とする。)を検出する。 The bucket rod pressure sensor S9R detects the pressure in the rod side oil chamber of the bucket cylinder 9 (hereinafter referred to as "bucket rod pressure"), and the bucket bottom pressure sensor S9B detects the pressure in the bottom side oil chamber of the bucket cylinder 9 (hereinafter referred to as "bucket rod pressure"). , "bucket bottom pressure").

上部旋回体3には運転室であるキャビン10が設けられている。また、上部旋回体3には、コントローラ30(制御部)、表示装置40、入力装置42、音声出力装置43、記憶装置47、測位装置P1、機体傾斜センサS4、旋回角速度センサS5、撮像装置S6及び通信装置T1が取り付けられている。 The upper revolving body 3 is provided with a cabin 10 which is a driver's cab. The upper revolving body 3 also includes a controller 30 (control unit), a display device 40, an input device 42, an audio output device 43, a storage device 47, a positioning device P1, a body tilt sensor S4, a turning angular velocity sensor S5, and an imaging device S6. and a communication device T1 are attached.

コントローラ30は、ショベル100の駆動制御を行う主制御部として機能する。本実施形態では、コントローラ30は、CPU、RAM及びROM等を含むコンピュータで構成されている。コントローラ30の各種機能は、例えば、ROMに格納されたプログラムをCPUが実行することで実現される。各種機能は、例えば、オペレータ(操作者)によるショベル100の手動操作をガイド(案内)するマシンガイダンス機能、及び、オペレータによるショベル100の手動操作を自動的に支援するマシンコントロール機能の少なくとも1つを含んでいてもよい。 The controller 30 functions as a main control unit that controls the drive of the shovel 100. In this embodiment, the controller 30 is composed of a computer including a CPU, RAM, ROM, and the like. Various functions of the controller 30 are realized, for example, by the CPU executing programs stored in the ROM. The various functions include, for example, at least one of a machine guidance function that guides manual operation of the shovel 100 by an operator, and a machine control function that automatically supports manual operation of the shovel 100 by an operator. May contain.

表示装置40は、各種情報を表示するように構成されている。表示装置40は、CAN等の通信ネットワークを介してコントローラ30に接続されていてもよく、専用線を介してコントローラ30に接続されていてもよい。 The display device 40 is configured to display various information. The display device 40 may be connected to the controller 30 via a communication network such as CAN, or may be connected to the controller 30 via a dedicated line.

入力装置42は、オペレータが各種情報をコントローラ30に入力できるように構成されている。入力装置42は、キャビン10内に設置されたタッチパネル、ノブスイッチ及びメンブレンスイッチ等の少なくとも1つを含む。 The input device 42 is configured to allow an operator to input various information to the controller 30. The input device 42 includes at least one of a touch panel, a knob switch, a membrane switch, etc. installed in the cabin 10.

音声出力装置43は、音声を出力するように構成されている。音声出力装置43は、例えば、コントローラ30に接続される車載スピーカであってもよく、ブザー等の警報器であってもよい。本実施形態では、音声出力装置43は、コントローラ30からの音声出力指令に応じて各種情報を音声出力するように構成されている。 The audio output device 43 is configured to output audio. The audio output device 43 may be, for example, an in-vehicle speaker connected to the controller 30, or may be an alarm device such as a buzzer. In this embodiment, the audio output device 43 is configured to output various information as audio in response to audio output commands from the controller 30.

記憶装置47は、各種情報を記憶するように構成されている。記憶装置47は、例えば、半導体メモリ等の不揮発性記憶媒体である。記憶装置47は、ショベル100の動作中に各種機器が出力する情報を記憶してもよく、ショベル100の動作が開始される前に各種機器を介して取得する情報を記憶してもよい。 The storage device 47 is configured to store various information. The storage device 47 is, for example, a nonvolatile storage medium such as a semiconductor memory. The storage device 47 may store information output by various devices while the shovel 100 is in operation, or may store information acquired via the various devices before the shovel 100 starts operating.

記憶装置47は、例えば、通信装置T1等を介して取得される目標施工面に関するデータを記憶していてもよい。目標施工面は、ショベル100のオペレータが設定したものであってもよく、施工管理者等が設定したものであってもよい。 The storage device 47 may store, for example, data regarding the target construction surface acquired via the communication device T1 or the like. The target construction surface may be set by the operator of the excavator 100, or may be set by a construction manager or the like.

測位装置P1は、上部旋回体3の位置を測定するように構成されている。つまり、測位装置P1は、ショベル100の位置情報を取得する。また、測位装置P1は、上部旋回体3の向きを測定できるように構成されていてもよい。 The positioning device P1 is configured to measure the position of the upper revolving structure 3. That is, the positioning device P1 acquires the position information of the excavator 100. Furthermore, the positioning device P1 may be configured to be able to measure the orientation of the upper rotating body 3.

本実施形態では、測位装置P1は、例えばGNSSコンパスであり、上部旋回体3の位置及び向きを検出し、検出値をコントローラ30に対して出力する。そのため、測位装置P1は、上部旋回体3の向きを検出する向き検出装置としても機能し得る。測位装置P1は、上部旋回体3に取り付けられた方位センサであってもよい。 In this embodiment, the positioning device P1 is, for example, a GNSS compass, detects the position and orientation of the upper rotating body 3, and outputs the detected value to the controller 30. Therefore, the positioning device P1 can also function as a direction detection device that detects the direction of the upper rotating body 3. The positioning device P1 may be a direction sensor attached to the upper revolving body 3.

機体傾斜センサS4は上部旋回体3の傾斜を検出するように構成されている。本実施形態では、機体傾斜センサS4は仮想水平面に対する上部旋回体3の前後軸回りの前後傾斜角及び左右軸回りの左右傾斜角を検出する加速度センサである。上部旋回体3の前後軸及び左右軸は、例えば、ショベル100の旋回軸上の一点であるショベル中心点で互いに直交する。 The body inclination sensor S4 is configured to detect the inclination of the upper revolving body 3. In this embodiment, the body inclination sensor S4 is an acceleration sensor that detects the longitudinal inclination angle around the longitudinal axis and the lateral inclination angle around the left-right axis of the upper revolving superstructure 3 with respect to the virtual horizontal plane. The longitudinal axis and the lateral axis of the upper revolving body 3 are perpendicular to each other at, for example, the center point of the shovel, which is one point on the swing axis of the shovel 100.

旋回角速度センサS5は、上部旋回体3の旋回角速度を検出するように構成されている。旋回角速度センサS5は、上部旋回体3の旋回角度を検出或いは算出するように構成されていてもよい。本実施形態では、旋回角速度センサS5は、ジャイロセンサである。旋回角速度センサS5は、レゾルバ、ロータリエンコーダ等であってもよい。 The turning angular velocity sensor S5 is configured to detect the turning angular velocity of the upper rotating structure 3. The turning angular velocity sensor S5 may be configured to detect or calculate the turning angle of the upper rotating body 3. In this embodiment, the turning angular velocity sensor S5 is a gyro sensor. The turning angular velocity sensor S5 may be a resolver, a rotary encoder, or the like.

撮像装置S6は、空間認識装置の一例であり、ショベル100の周辺の画像を取得するように構成されている。本実施形態では、撮像装置S6は、ショベル100の前方の空間を撮像する前カメラS6F、ショベル100の左方の空間を撮像する左カメラS6L、ショベル100の右方の空間を撮像する右カメラS6R、及び、ショベル100の後方の空間を撮像する後カメラS6Bを含む。 The imaging device S6 is an example of a space recognition device, and is configured to acquire images around the excavator 100. In this embodiment, the imaging device S6 includes a front camera S6F that images the space in front of the shovel 100, a left camera S6L that images the space to the left of the shovel 100, and a right camera S6R that images the space to the right of the shovel 100. , and a rear camera S6B that images the space behind the shovel 100.

撮像装置S6は、例えば、CCD又はCMOS等の撮像素子を有する単眼カメラであり、撮像した画像を表示装置40に出力する。撮像装置S6は、ステレオカメラ、距離画像カメラ等であってもよい。また、撮像装置S6は、3次元距離画像センサ、超音波センサ、ミリ波レーダ、LIDAR又は赤外線センサ等の他の空間認識装置で置き換えられてもよく、他の空間認識装置とカメラとの組み合わせで置き換えられてもよい。 The imaging device S6 is, for example, a monocular camera having an imaging device such as a CCD or CMOS, and outputs a captured image to the display device 40. The imaging device S6 may be a stereo camera, a distance image camera, or the like. Furthermore, the imaging device S6 may be replaced with another spatial recognition device such as a three-dimensional distance image sensor, an ultrasonic sensor, a millimeter wave radar, a LIDAR or an infrared sensor, or a combination of another spatial recognition device and a camera. May be replaced.

前カメラS6Fは、例えば、キャビン10の天井、すなわちキャビン10の内部に取り付けられている。但し、前カメラS6Fは、キャビン10の屋根、ブーム4の側面等、キャビン10の外部に取り付けられていてもよい。左カメラS6Lは、上部旋回体3の上面左端に取り付けられ、右カメラS6Rは、上部旋回体3の上面右端に取り付けられ、後カメラS6Bは、上部旋回体3の上面後端に取り付けられている。 The front camera S6F is attached to the ceiling of the cabin 10, that is, inside the cabin 10, for example. However, the front camera S6F may be attached to the outside of the cabin 10, such as the roof of the cabin 10 or the side surface of the boom 4. The left camera S6L is attached to the left end of the upper surface of the revolving upper structure 3, the right camera S6R is attached to the right end of the upper surface of the upper revolving structure 3, and the rear camera S6B is attached to the rear end of the upper surface of the revolving upper structure 3. .

空間認識装置は、ショベル100の周囲に存在する物体を検知するように構成されていてもよい。物体は、例えば、地形形状(傾斜若しくは穴等)、電線、電柱、人、動物、車両、建設機械、建造物、壁、ヘルメット、安全ベスト、作業服、又は、ヘルメットにおける所定のマーク等である。空間認識装置70は、物体の種類、位置、及び形状等の少なくとも1つを識別できるように構成されていてもよい。空間認識装置は、人と人以外の物体とを区別できるように構成されていてもよい。空間認識装置は、空間認識装置又はショベル100から空間認識装置によって認識された物体までの距離を算出するように構成されていてもよい。 The spatial recognition device may be configured to detect objects existing around the excavator 100. Examples of objects include topographic shapes (slopes, holes, etc.), electric wires, telephone poles, people, animals, vehicles, construction machinery, buildings, walls, helmets, safety vests, work clothes, or predetermined marks on helmets. . The spatial recognition device 70 may be configured to be able to identify at least one of the type, position, shape, etc. of an object. The spatial recognition device may be configured to be able to distinguish between humans and non-human objects. The space recognition device may be configured to calculate a distance from the space recognition device or shovel 100 to an object recognized by the space recognition device.

本実施形態のコントローラ30は、上述した各種のセンサから出力される値、測位装置P1、撮像装置S6を含む空間認識装置から出力される情報を含む走行データを取得し、
記憶装置47に格納する。つまり、本実施形態の走行データには、各種センサの値、ショベル100位置を示す位置情報、撮像装置S6によって撮像された画像データが含まれる。
The controller 30 of this embodiment acquires travel data including values output from the various sensors described above, information output from a spatial recognition device including the positioning device P1 and the imaging device S6,
The data is stored in the storage device 47. That is, the traveling data of this embodiment includes values of various sensors, position information indicating the position of the shovel 100, and image data captured by the imaging device S6.

通信装置T1は、ショベル100の外部にある外部機器との通信を制御するように構成されている。具体的には、通信装置T1は、コントローラ30が取得した走行データを、後述する管理装置300(図3参照)に送信してもよい。本実施形態では、通信装置T1は、衛星通信網、携帯電話通信網又はインターネット網等を介した外部機器との通信を制御する。外部機器は、例えば、外部施設に設置されたサーバ等の管理装置300であってもよく、ショベル100の周囲の作業者が携帯しているスマートフォン等の支援装置であってもよい。 The communication device T1 is configured to control communication with external equipment outside the excavator 100. Specifically, the communication device T1 may transmit travel data acquired by the controller 30 to a management device 300 (see FIG. 3), which will be described later. In this embodiment, the communication device T1 controls communication with an external device via a satellite communication network, a mobile phone communication network, an Internet network, or the like. The external device may be, for example, the management device 300 such as a server installed in an external facility, or may be a support device such as a smartphone carried by a worker around the excavator 100.

外部機器は、例えば、1又は複数のショベル100に関する施工情報を管理できるように構成されている。施工情報は、例えば、ショベル100の稼動時間、燃費及び作業量等の少なくとも1つに関する情報を含む。作業量は、例えば、掘削した土砂の量、及び、ダンプトラックの荷台に積み込んだ土砂の量等である。 The external device is configured to be able to manage construction information regarding one or more shovels 100, for example. The construction information includes, for example, information regarding at least one of the operating time of the excavator 100, fuel consumption, amount of work, and the like. The amount of work is, for example, the amount of excavated earth and sand, the amount of earth and sand loaded onto the bed of a dump truck, and the like.

ショベル100は、通信装置T1を介し、所定の時間間隔でショベル100に関する施工情報を外部機器に送信するように構成されていてもよい。この構成により、ショベル100の外部にいる作業者又は管理者等は、管理装置300又は支援装置に接続されているモニタ等の表示装置を通じて施工情報を含む各種情報を視認できる。 The excavator 100 may be configured to transmit construction information regarding the excavator 100 to an external device at predetermined time intervals via the communication device T1. With this configuration, a worker, a manager, or the like outside the excavator 100 can visually check various information including construction information through a display device such as a monitor connected to the management device 300 or the support device.

外部機器は、積載重量測定装置を備えたダンプトラックに搭載されている通信装置であってもよく、ダンプトラックの重量を測定する台貫に接続された通信装置であってもよい。この場合、ショベル100は、ダンプトラック又は台貫からの情報に基づき、ダンプトラックの荷台に積載された土砂等の重量を取得できる。 The external device may be a communication device mounted on a dump truck equipped with a loaded weight measuring device, or a communication device connected to a stand that measures the weight of the dump truck. In this case, the excavator 100 can obtain the weight of the earth and sand loaded on the bed of the dump truck based on information from the dump truck or the platform.

図2は、ショベルの上面図である。図2に示すように、ショベル100の上部旋回体3には、運転室としてのキャビン10が搭載されている。また、上部旋回体3には、蓄電部51、インバータ52、モータ53を有する。 FIG. 2 is a top view of the shovel. As shown in FIG. 2, a cabin 10 serving as a driver's cab is mounted on the upper revolving body 3 of the excavator 100. Further, the upper revolving body 3 includes a power storage unit 51, an inverter 52, and a motor 53.

蓄電部51は、上部旋回体3に対して着脱が可能であり、インバータ52を介してモータ53に電力を供給する。つまり、蓄電部51は、ショベル100の駆動に必要なエネルギを蓄積するエネルギ蓄積部の一例であり、ショベル100から着脱可能な状態で上部旋回体3に搭載されている。また、蓄電部51は、例えば、充放電が可能なキャパシタ、又は、リチウムイオン電池等である。 The power storage unit 51 is attachable to and detachable from the upper revolving body 3 and supplies electric power to the motor 53 via the inverter 52 . That is, the power storage unit 51 is an example of an energy storage unit that stores energy necessary for driving the shovel 100, and is mounted on the upper revolving structure 3 in a detachable manner from the shovel 100. Further, the power storage unit 51 is, for example, a capacitor that can be charged and discharged, a lithium ion battery, or the like.

また、本実施形態の蓄電部51は、上部旋回体3の後方(-X方向)に配置されており、カウンタウェイトを兼ねていてもよい。なお、蓄電部51の重量が不足する場合には、蓄電部51の近傍に、別途ウェイトを搭載してもよい。 Further, the power storage unit 51 of this embodiment is disposed at the rear (−X direction) of the upper revolving structure 3, and may also serve as a counterweight. Note that if the weight of power storage unit 51 is insufficient, a separate weight may be mounted near power storage unit 51.

本実施形態のインバータ52は、蓄電部51から供給される電圧を、モータ53の回転数に合わせて制御する。モータ53は、インバータ52から供給される電圧によって駆動し、油圧ポンプとしてのメインポンプ14を駆動させる。 Inverter 52 of this embodiment controls the voltage supplied from power storage unit 51 in accordance with the rotation speed of motor 53. The motor 53 is driven by voltage supplied from the inverter 52, and drives the main pump 14 as a hydraulic pump.

コントロールバルブ17は、ショベルの油圧系の制御を行う油圧制御装置である。コントロールバルブ17は、右側走行用油圧モータ、左側走行用油圧モータ、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9、旋回用油圧モータ等の油圧アクチュエータに接続されている。旋回用油圧モータは旋回用電動発電機であってもよい。 The control valve 17 is a hydraulic control device that controls the hydraulic system of the excavator. The control valve 17 is connected to hydraulic actuators such as a right side travel hydraulic motor, a left side travel hydraulic motor, a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, a bucket cylinder 9, and a swing hydraulic motor. The swing hydraulic motor may be a swing motor generator.

メインポンプ14は作動油ライン14aを通じて作動油タンク19から作動油を吸入し、且つ、作動油ライン14bを通じてコントロールバルブ17に作動油を供給する。コントロールバルブ17に供給された作動油は、油圧アクチュエータを経由した後で或いは油圧アクチュエータを経由せずに、作動油ライン14cを通じて作動油タンク19に戻される。 The main pump 14 sucks hydraulic oil from a hydraulic oil tank 19 through a hydraulic oil line 14a, and supplies hydraulic oil to the control valve 17 through a hydraulic oil line 14b. The hydraulic oil supplied to the control valve 17 is returned to the hydraulic oil tank 19 through the hydraulic oil line 14c, either after passing through the hydraulic actuator or without passing through the hydraulic actuator.

パイロットポンプ15はパイロットライン15aを通じて作動油タンク19から作動油を吸入し、且つ、パイロットライン15bを通じてコントロールバルブ17内のスプール弁のパイロットポートに作動油を供給する。パイロットポートに供給された作動油は、必要に応じ、パイロットライン15cを通じて作動油タンク19に戻される。 The pilot pump 15 sucks hydraulic oil from the hydraulic oil tank 19 through a pilot line 15a, and supplies the hydraulic oil to a pilot port of a spool valve in the control valve 17 through a pilot line 15b. The hydraulic oil supplied to the pilot port is returned to the hydraulic oil tank 19 through the pilot line 15c as needed.

作動油タンク19内の作動油は、電動オイルポンプ等により、作動油ライン16aを通じてオイルクーラ(図示せず。)に供給される。オイルクーラで冷却された作動油は、作動油ライン16cを通じて作動油タンク19に戻される。 The hydraulic oil in the hydraulic oil tank 19 is supplied to an oil cooler (not shown) through a hydraulic oil line 16a by an electric oil pump or the like. The hydraulic oil cooled by the oil cooler is returned to the hydraulic oil tank 19 through the hydraulic oil line 16c.

次に、図3を参照して、図1、図2で説明したショベル100を含む、建設機械の管理システムについて説明する。図3は、実施形態の建設機械の管理システムのシステム構成の一例を示す図である。 Next, with reference to FIG. 3, a construction machine management system including the excavator 100 described in FIGS. 1 and 2 will be described. FIG. 3 is a diagram showing an example of the system configuration of the construction machine management system according to the embodiment.

本実施形態の建設機械の管理システムSYSは、ショベル100と、搬送移動体200と、管理装置300とを含む。以下の説明では、建設機械の管理システムSYSを、単に管理システムSYSと表現する場合がある。 The construction machine management system SYS of this embodiment includes an excavator 100, a transport vehicle 200, and a management device 300. In the following description, the construction machine management system SYS may be simply expressed as the management system SYS.

本実施形態の管理システムSYSにおいて、ショベル100と、搬送移動体200とは、例えば、広域通信網を介さずに、互いと無線で通信することができる。また、ショベル100と、搬送移動体200とは、それぞれが、広域通信網を介して管理装置300と通信することができる。 In the management system SYS of this embodiment, the excavator 100 and the transport vehicle 200 can communicate with each other wirelessly, for example, without going through a wide area communication network. Further, the excavator 100 and the transport vehicle 200 can each communicate with the management device 300 via a wide area communication network.

本実施形態の管理システムSYSにおいて、ショベル100は、例えば、コントローラ30により、蓄電部51の残容量が一定の値以下になったことが検知されると、通信装置T1によって、管理装置300に対して蓄電部51の交換要求を送信してもよい。 In the management system SYS of this embodiment, for example, when the controller 30 detects that the remaining capacity of the power storage unit 51 has become below a certain value, the excavator 100 communicates with the management device 300 through the communication device T1. Alternatively, a request for replacing power storage unit 51 may be transmitted.

管理装置300は、交換要求を受け付けると、搬送移動体200に対して、ショベル100の蓄電部51の交換指示を通知し、搬送移動体200により、ショベル100の蓄電部51を交換させる。 Upon receiving the replacement request, the management device 300 notifies the transportation vehicle 200 of an instruction to replace the power storage unit 51 of the shovel 100, and causes the transportation vehicle 200 to replace the power storage unit 51 of the shovel 100.

本実施形態の搬送移動体200は、ショベル100の近傍まで、充電された他の蓄電部51を搬送し、上部旋回体3に装着された蓄電部51と、他の蓄電部51とを交換する。本実施形態の搬送移動体200は、上部旋回体3に装着された蓄電部51を取り外すこと、搬送した他の蓄電部51を上部旋回体3に装着すること、ができるものであれば、どのようなものであってもよい。具体的には、例えば、搬送移動体200は、フォークリフトのようなものであってもよいし、ドローンのような飛行体であってもよい。 The transporting moving body 200 of the present embodiment transports the other charged power storage unit 51 to the vicinity of the excavator 100 and replaces the power storage unit 51 mounted on the upper revolving structure 3 with the other power storage unit 51. . The transport moving body 200 of the present embodiment can be any type of vehicle as long as it is capable of removing the power storage unit 51 mounted on the revolving upper structure 3 and mounting another transported power storage unit 51 on the revolving upper structure 3. It may be something like this. Specifically, for example, the transport vehicle 200 may be a forklift or a flying vehicle such as a drone.

また、図3の例では、管理装置300は1台の情報処理装置により実現されるものとしたが、これに限定されない。管理装置300は、複数の情報処理装置により実現されてもよい。言い換えれば、管理装置300により実現される機能は、複数の情報処理装置により実現されてもよい。 Further, in the example of FIG. 3, the management device 300 is realized by one information processing device, but the present invention is not limited to this. Management device 300 may be realized by a plurality of information processing devices. In other words, the functions realized by the management device 300 may be realized by a plurality of information processing devices.

図4は、実施形態のショベルのコントローラの機能について説明する図である。本実施形態のショベル100のコントローラ30は、残容量監視部31、交換検出部32、通信制御部33、動作状態制御部34、接続状態判定部35を有する。 FIG. 4 is a diagram illustrating the functions of the controller of the excavator according to the embodiment. The controller 30 of the excavator 100 of this embodiment includes a remaining capacity monitoring section 31, a replacement detection section 32, a communication control section 33, an operation state control section 34, and a connection state determination section 35.

残容量監視部31は、蓄電部51の残容量を監視する。交換検出部32は、蓄電部51の残容量に応じて、蓄電部51の交換が必要となったことを検出する。言い換えれば、交換検出部32は、蓄電部51の交換のタイミングを検出する。 Remaining capacity monitoring unit 31 monitors the remaining capacity of power storage unit 51. Replacement detection unit 32 detects that power storage unit 51 needs to be replaced, depending on the remaining capacity of power storage unit 51 . In other words, replacement detection unit 32 detects the timing of replacing power storage unit 51.

通信制御部33は、通信装置T1を用いた外部装置との通信を制御する。具体的には、通信制御部33は、ショベル100と搬送移動体200との通信や、ショベル100と管理装置300との通信を制御する。 The communication control unit 33 controls communication with an external device using the communication device T1. Specifically, the communication control unit 33 controls communication between the shovel 100 and the transport vehicle 200 and communication between the shovel 100 and the management device 300.

動作状態制御部34は、ショベル100の動作の状態を制御する。具体的には、動作状態制御部34は、ショベル100の動作を停止させたり、動作を可能としたりする。接続状態判定部35は、蓄電部51の交換後の接続状態を判定する。 The operating state control unit 34 controls the operating state of the shovel 100. Specifically, the operating state control unit 34 stops or enables the operation of the shovel 100. Connection state determination unit 35 determines the connection state of power storage unit 51 after replacement.

次に、図5を参照して、本実施形態の管理システムSYSの動作を説明する。図5は、実施形態の管理システムの動作を説明するシーケンス図である。 Next, with reference to FIG. 5, the operation of the management system SYS of this embodiment will be explained. FIG. 5 is a sequence diagram illustrating the operation of the management system of the embodiment.

本実施形態の管理システムSYSにおいて、ショベル100は、コントローラ30の交換検出部32により、蓄電部51の交換が必要であることを検出する(ステップS501)。具体的には、交換検出部32は、残容量監視部31が監視している蓄電部51の残容量が所定の閾値以下となったときに、蓄電部51の交換が必要であるものとする。 In the management system SYS of this embodiment, the excavator 100 detects that the power storage unit 51 needs to be replaced by the replacement detection unit 32 of the controller 30 (step S501). Specifically, the replacement detection unit 32 assumes that the power storage unit 51 needs to be replaced when the remaining capacity of the power storage unit 51 monitored by the remaining capacity monitoring unit 31 becomes equal to or less than a predetermined threshold. .

続いて、ショベル100は、通信制御部33により、管理装置300に対して、蓄電部51の交換要求を送信する(ステップS502)。 Subsequently, the excavator 100 transmits a request to replace the power storage unit 51 to the management device 300 using the communication control unit 33 (step S502).

続いて、ショベル100は、動作状態制御部34は、ショベル100を動作不能の状態とする(ステップS503)。 Subsequently, the operating state control unit 34 of the excavator 100 makes the excavator 100 inoperable (step S503).

具体的には、動作状態制御部34は、インバータ52をオフ状態とし、モータ53への電力の供給を遮断して、動作を停止させてもよい。また、動作状態制御部34は、ゲートロック弁を閉状態として、ショベル100の動作を停止させてもよい。 Specifically, the operating state control unit 34 may turn off the inverter 52, cut off the supply of power to the motor 53, and stop the operation. Further, the operating state control unit 34 may close the gate lock valve and stop the operation of the excavator 100.

管理装置300は、ショベル100からの交換要求を受け付けると、搬送移動体200に対して移動指示を通知する(ステップS504)。 When the management device 300 receives the exchange request from the shovel 100, it notifies the transportation vehicle 200 of a movement instruction (step S504).

具体的には、本実施形態では、ショベル100から管理装置300に送信される交換要求に、ショベル100の位置情報が含まれていてもよく、管理装置300は、搬送移動体200に対し、ショベル100の位置情報と共に移動指示を送信してもよい。 Specifically, in the present embodiment, the exchange request sent from the excavator 100 to the management device 300 may include the location information of the excavator 100, and the management device 300 sends the transport movable body 200 A movement instruction may be transmitted together with 100 location information.

搬送移動体200は、移動指示を受けて、他の蓄電部51を搬送しながらショベル100の近傍まで移動する(ステップS505)。続いて、搬送移動体200は、ショベル100に対して、蓄電部51の交換が可能な位置に到着したことを示す通知を送信する(ステップS506)。 In response to the movement instruction, the transporting movable body 200 moves to the vicinity of the shovel 100 while transporting another power storage unit 51 (step S505). Subsequently, transport vehicle 200 transmits a notification to shovel 100 indicating that it has arrived at a position where power storage unit 51 can be replaced (step S506).

ショベル100は、この通知を受信すると、搬送移動体200を認識し、搬送移動体200に対して、蓄電部51の交換が可能であることを示す通知を送信する(ステップS507)。 Upon receiving this notification, excavator 100 recognizes conveying mobile body 200 and transmits a notification to conveying mobile body 200 indicating that power storage unit 51 can be replaced (step S507).

搬送移動体200は、この通知を受けて、ショベル100に装着されている蓄電部51を、搬送してきた他の蓄電部51に交換する(ステップS508)。具体的には、搬送移動体200は、上部旋回体3に装着されている蓄電部51を取り外し、搬送してきた他の蓄電部51を上部旋回体3に装着させる。 In response to this notification, the transport vehicle 200 replaces the power storage unit 51 mounted on the excavator 100 with another power storage unit 51 that has been transported (step S508). Specifically, the conveying moving body 200 removes the power storage unit 51 mounted on the revolving upper structure 3 and attaches the other transported power storage unit 51 to the revolving upper structure 3 .

続いて、搬送移動体200は、交換が完了すると、ショベル100に対し、交換が完了したことを示す通知を送信する(ステップS509)。 Subsequently, when the exchange is completed, the transport vehicle 200 transmits a notification indicating that the exchange has been completed to the shovel 100 (step S509).

ショベル100は、交換が完了したことを示す通知を受信すると、接続状態判定部35により、他の蓄電部51とインバータ52とが接続されているか否かを判定する(ステップS510)。 When excavator 100 receives the notification indicating that the replacement has been completed, connection state determination unit 35 determines whether or not another power storage unit 51 and inverter 52 are connected (step S510).

具体的には、接続状態判定部35は、新たに装着された他の蓄電部51の残容量の検出が可能か否かを判定してもよい。残容量が検出できない場合、他の蓄電部51が正しく装着されていないことがわかる。したがって、この場合は、コントローラ30は、通信制御部33により、搬送移動体200と管理装置300に対して、エラー通知を送信してもよい。また、本実施形態では、蓄電部51の交換作業を複数回繰り返してもエラーとなる場合には、管理装置300に対してサービスマンの派遣を要求するメッセージ等を送信してもよい。 Specifically, connection state determination unit 35 may determine whether the remaining capacity of another newly attached power storage unit 51 can be detected. If the remaining capacity cannot be detected, it can be seen that the other power storage unit 51 is not correctly attached. Therefore, in this case, the controller 30 may transmit an error notification to the transport vehicle 200 and the management device 300 using the communication control unit 33. Further, in the present embodiment, if an error occurs even after repeating the replacement work of the power storage unit 51 multiple times, a message or the like requesting dispatch of a service person may be sent to the management device 300.

また、接続状態判定部35は、残容量が検出された場合に、検出された残容量が、所定の値以上であるか否かを判定してもよい。例えば、ここで検出された残容量が、所定の閾値以下であった場合、蓄電部51は、交換されていないことがわかる。したがって、この場合は、コントローラ30は、通信制御部33により、搬送移動体200と管理装置300に対して、エラー通知を送信してもよい。 Furthermore, when the remaining capacity is detected, the connection state determining unit 35 may determine whether the detected remaining capacity is equal to or greater than a predetermined value. For example, if the remaining capacity detected here is less than or equal to a predetermined threshold value, it can be determined that power storage unit 51 has not been replaced. Therefore, in this case, the controller 30 may transmit an error notification to the transport vehicle 200 and the management device 300 using the communication control unit 33.

さらに、接続状態判定部35は、残容量が、所定の閾値より大きい場合であっても、一定の値以下である場合には、他の蓄電部51が満充電ではないと判定し、通信制御部33により、満充電ではないことを示す通知等を管理装置300に送信してもよい。 Furthermore, even if the remaining capacity is larger than a predetermined threshold value, if the remaining capacity is below a certain value, the connection state determination unit 35 determines that the other power storage unit 51 is not fully charged, and controls communication. The unit 33 may transmit a notification or the like indicating that the battery is not fully charged to the management device 300.

なお、図5では、蓄電部51の交換が正常に行われた場合を示している。 Note that FIG. 5 shows a case where the power storage unit 51 is replaced normally.

コントローラ30は、新たに装着された他の蓄電部51の接続を確認すると、通信制御部33により、搬送移動体200に対して帰還指示を送信する(ステップS511)。言い換えれば、コントローラ30は、搬送移動体200に対し、ショベル100から離れるように退去指示を行う。 When the controller 30 confirms the connection of the other newly attached power storage unit 51, the communication control unit 33 transmits a return instruction to the transport vehicle 200 (step S511). In other words, the controller 30 instructs the transport moving body 200 to move away from the shovel 100.

搬送移動体200は、この帰還指示を受けて、ショベル100から離れるように移動する(ステップS512)。具体的には、搬送移動体200は、例えば、搬送移動体200の待機所等に向かって移動してもよい。 In response to this return instruction, the transport vehicle 200 moves away from the shovel 100 (step S512). Specifically, the conveyance movable body 200 may move toward a waiting area or the like for the conveyance movable body 200, for example.

搬送移動体200は、待機所等への帰還が完了すると、帰還したこと示す通知を管理装置300に送信する(ステップS513)。 When the transportation vehicle 200 completes returning to the waiting area or the like, it transmits a notification indicating that the transportation vehicle 200 has returned to the management device 300 (step S513).

ショベル100は、搬送移動体200が移動した後に、動作状態制御部34により、ショベル100の状態を、動作が可能な状態に切り替える(ステップS514)。具体的には、動作状態制御部34は、インバータ52をオン状態に切り替え、モータ53に対する電力の供給を再開させてもよい。また、動作状態制御部34は、例えば、ゲートロック弁を閉状態から開状態へ切り替えてもよい。 In the shovel 100, after the conveyance movable body 200 moves, the operating state control unit 34 switches the state of the shovel 100 to a state in which it can be operated (step S514). Specifically, the operating state control unit 34 may switch the inverter 52 to the on state and restart the supply of power to the motor 53. Further, the operating state control unit 34 may, for example, switch the gate lock valve from a closed state to an open state.

また、このとき、コントローラ30は、搬送移動体200とショベル100との距離が所定の距離以上となったことが検出されると、動作が可能に状態への切り替えを行ってもよい。 Further, at this time, when it is detected that the distance between the conveyance movable body 200 and the shovel 100 is equal to or greater than a predetermined distance, the controller 30 may switch to a state in which the operation is enabled.

このように、本実施形態では、搬送移動体200がショベル100の近傍まで接近している状態では、ショベル100の動作を停止させる。したがって、本実施形態では、蓄電部51の交換作業における安全性を向上させることができる。 As described above, in the present embodiment, when the conveyance moving body 200 approaches the shovel 100, the operation of the shovel 100 is stopped. Therefore, in this embodiment, safety in replacing the power storage unit 51 can be improved.

また、本実施形態では、蓄電部51を着脱可能にする以外に大きな装置を追加する必要がない。また、本実施形態では、ショベル100が蓄電部51の交換のために移動する必要がないため、作業効率を低下させることがない。さらに、ショベル100に対するエネルギの補給に要する時間を短縮することができる。 Further, in this embodiment, there is no need to add any large device other than making the power storage unit 51 detachable. Furthermore, in the present embodiment, there is no need for shovel 100 to move to replace power storage unit 51, so there is no reduction in work efficiency. Furthermore, the time required to replenish energy to the shovel 100 can be shortened.

なお、本実施形態では、管理システムSYSは、ショベル100と搬送移動体200と管理装置300とを含み、蓄電部51の交換要求は管理装置300に送信されるものとしたが、これに限定されない。 In this embodiment, the management system SYS includes the excavator 100, the transport vehicle 200, and the management device 300, and the request for replacing the power storage unit 51 is sent to the management device 300, but the present invention is not limited to this. .

管理システムSYSは、管理装置300を含まなくてもよい。その場合、図5に示す動作は、ショベル100と搬送移動体200との通信によって実現される。具体的には、例えば、ショベル100から出力される蓄電部51の交換要求は、直接搬送移動体200に送信されてよい。搬送移動体200は、この交換要求を受け付けると、ショベル100に接近するための移動を開始してもよい。このようにすれば、管理装置300が不要となり、通信処理にかかる負荷が軽減できる。 The management system SYS does not need to include the management device 300. In that case, the operation shown in FIG. 5 is realized by communication between the excavator 100 and the transport vehicle 200. Specifically, for example, a request to replace power storage unit 51 output from excavator 100 may be directly transmitted to conveying mobile body 200. When the transport vehicle 200 receives this exchange request, it may start moving to approach the shovel 100. In this way, the management device 300 becomes unnecessary, and the load on communication processing can be reduced.

(別の実施形態)
以下に、図6を参照して、別の実施形態について説明する。別の実施形態では、ショベル100の上部旋回体3に、複数の蓄電部51が装着されている。
(Another embodiment)
Another embodiment will be described below with reference to FIG. In another embodiment, a plurality of power storage units 51 are attached to the revolving upper structure 3 of the excavator 100.

図6は、別の実施形態のショベルの上面図である。図6に示すショベル100では、上部旋回体3に複数の蓄電部51a、蓄電部51bが装着されている。また、図6の例では、蓄電部51a、蓄電部51bは、作動油タンク19の前方(+X方向)に並んで配置されている。言い換えれば、複数の蓄電部51は、上部旋回体3の後方(-X方向)に配置されたカウンタウェイトとは異なる位置に配置されている。 FIG. 6 is a top view of another embodiment of the shovel. In the excavator 100 shown in FIG. 6, the upper rotating structure 3 is equipped with a plurality of power storage units 51a and a power storage unit 51b. Moreover, in the example of FIG. 6, power storage unit 51a and power storage unit 51b are arranged in line in front of hydraulic oil tank 19 (+X direction). In other words, the plurality of power storage units 51 are arranged at different positions from the counterweight arranged at the rear (−X direction) of the revolving upper structure 3.

図6に示すショベル100は、蓄電部51a、蓄電部51bのうち、何れか一方からの電力の供給が遮断された状態であっても、他方の蓄電部51から供給される電力により、作業を継続することができる。 The excavator 100 shown in FIG. 6 can perform work using the power supplied from the other power storage unit 51 even when the supply of power from either power storage unit 51a or power storage unit 51b is cut off. Can be continued.

したがって、本実施形態では、例えば、蓄電部51aと蓄電部51bのうち、何れか一方の残容量が所定の閾値未満となった場合であっても、交換要求を管理装置300に送信せずに、一定の時間作業を継続することができる。このため、本実施形態によれば、作業効率を向上させることができる。 Therefore, in this embodiment, for example, even if the remaining capacity of either power storage unit 51a or power storage unit 51b becomes less than a predetermined threshold, a replacement request is not sent to management device 300. , can continue working for a certain period of time. Therefore, according to this embodiment, work efficiency can be improved.

なお、本実施形態では、例えば、蓄電部51a、蓄電部51bのうち、何れか一方からのみ電力が供給される場合には、コントローラ30は、一定以上の負荷がかかる動作を禁止するように、ショベル100を制御してもよい。 Note that in this embodiment, for example, when power is supplied from only one of the power storage unit 51a and the power storage unit 51b, the controller 30 prohibits operations that are subject to a load exceeding a certain level. The excavator 100 may also be controlled.

なお、図6の例では、蓄電部51は2つとしたが、蓄電部51の数は2つに限定されず、任意の数であってよい。 Note that in the example of FIG. 6, there are two power storage units 51, but the number of power storage units 51 is not limited to two, and may be any number.

(さらに他の実施形態)
以下に、図7乃至図9を参照して、さらに別の実施形態について説明する。図7は、さらに別の実施形態のショベルの上面図である。
(Yet other embodiments)
Another embodiment will be described below with reference to FIGS. 7 to 9. FIG. 7 is a top view of a shovel according to yet another embodiment.

本実施形態のショベル100Aは、エンジン11とエンジンルームERとを有する。エンジンルームER内において、エンジン11の左側(+Y側)には冷却ファン11cが設置されている。そして、冷却ファン11cの左側には熱交換機ユニット11dが設置されている。冷却ファン11cは、エンジン11によって駆動される。熱交換機ユニット11dは、ラジエータ、オイルクーラ、インタークーラ、燃料クーラ等を含む。 The excavator 100A of this embodiment has an engine 11 and an engine room ER. In the engine room ER, a cooling fan 11c is installed on the left side (+Y side) of the engine 11. A heat exchanger unit 11d is installed on the left side of the cooling fan 11c. The cooling fan 11c is driven by the engine 11. The heat exchanger unit 11d includes a radiator, an oil cooler, an intercooler, a fuel cooler, and the like.

エンジンルームER内において、エンジン11は、吸気管11aを通じて外気を取り込む。そして、排気管11bを通じて排気ガスを排気ガス処理装置11eに向けて排出する。 In the engine room ER, the engine 11 takes in outside air through the intake pipe 11a. Then, the exhaust gas is discharged toward the exhaust gas treatment device 11e through the exhaust pipe 11b.

排気ガス処理装置11eは、例えば、排気ガス中のNOxを浄化する選択還元触媒システムである。排気ガス処理装置11eは、例えば、排気管11b内に設置された選択還元触媒の上流側で尿素水を噴射して排気ガス中のNOxを還元し、この還元反応を還元触媒により促進してNOxを無害化する。 The exhaust gas treatment device 11e is, for example, a selective reduction catalyst system that purifies NOx in exhaust gas. The exhaust gas treatment device 11e, for example, injects urea water upstream of a selective reduction catalyst installed in the exhaust pipe 11b to reduce NOx in the exhaust gas, and promotes this reduction reaction with the reduction catalyst to reduce NOx. make it harmless.

作動油タンク19の前側(+X側)に、燃料を貯蔵する燃料タンク20、尿素水を貯蔵する尿素水タンク21が搭載されている。燃料タンク20と尿素水タンク21とは、ブーム4を挟んでキャビン10の反対側(-Y側)に設置されている。尿素水タンク21の前側には、工具箱22が設置されている。 A fuel tank 20 for storing fuel and a urea water tank 21 for storing urea water are mounted on the front side (+X side) of the hydraulic oil tank 19. The fuel tank 20 and the urea water tank 21 are installed on the opposite side (-Y side) of the cabin 10 with the boom 4 in between. A tool box 22 is installed on the front side of the urea water tank 21.

本実施形態の燃料タンク20と尿素水タンク21は、上部旋回体3から着脱可能である。言い換えれば、本実施形態の燃料タンク20と尿素水タンク21とのそれぞれは、搬送移動体200によって取り外しと、取り付けが可能である。また、本実施形態の燃料タンク20は、ショベル100Aの駆動に必要なエネルギを蓄積するエネルギ蓄積部の一例であり、ショベル100Aから着脱可能な状態で上部旋回体3に搭載されている。 The fuel tank 20 and the urea water tank 21 of this embodiment are removable from the upper revolving structure 3. In other words, each of the fuel tank 20 and the urea water tank 21 of this embodiment can be removed and attached by the transport vehicle 200. Further, the fuel tank 20 of this embodiment is an example of an energy storage unit that stores energy necessary for driving the shovel 100A, and is mounted on the upper revolving body 3 in a detachable state from the shovel 100A.

また、本実施形態では、エネルギ蓄積部の一例として、燃料タンク20の代わりに、水素が充填された水素タンクを用いてもよい。燃料に水素を用いる場合には、尿素タンク21を省略することができる。 Further, in this embodiment, a hydrogen tank filled with hydrogen may be used instead of the fuel tank 20 as an example of the energy storage unit. When hydrogen is used as fuel, the urea tank 21 can be omitted.

図8は、さらに別の実施形態のショベルのコントローラの機能を説明する図である。本実施形態のコントローラ30Aは、残量監視部31A、交換検出部32A、通信制御部33、動作状態制御部34、装着状態判定部35Aを有する。 FIG. 8 is a diagram illustrating the functions of a controller of an excavator according to yet another embodiment. The controller 30A of this embodiment includes a remaining amount monitoring section 31A, a replacement detection section 32A, a communication control section 33, an operation state control section 34, and a mounting state determination section 35A.

残量監視部31Aは、燃料タンク20に貯蔵された燃料の残量を監視する。交換検出部32Aは、残量監視部31Aが監視している燃料の残量が所定の閾値以下となったとき、燃料タンク20の交換が必要であると判断する。また、残量監視部31A、交換検出部32Aは尿素水タンク21に貯蔵された尿素水の残量を監視し、交換を判断するようにしてもよい。装着状態判定部35Aは、燃料タンク20と交換される新たな他の燃料タンク20が正しく装着されたか否かを判定する。また装着状態判定部35Aは、尿素水タンク21と交換される新たな他の尿素水タンク21が正しく装着されたか否かを判定する。 The remaining amount monitoring unit 31A monitors the remaining amount of fuel stored in the fuel tank 20. The replacement detection unit 32A determines that the fuel tank 20 needs to be replaced when the remaining amount of fuel monitored by the remaining amount monitoring unit 31A becomes less than or equal to a predetermined threshold. Further, the remaining amount monitoring section 31A and the replacement detecting section 32A may monitor the remaining amount of urea water stored in the urea water tank 21 and determine whether to replace the urea water. The attachment state determination unit 35A determines whether or not a new fuel tank 20 to be replaced with the fuel tank 20 is correctly attached. The attachment state determining unit 35A also determines whether a new urea water tank 21 to be replaced with the urea water tank 21 has been correctly installed.

図9は、さらに別の実施形態の管理システムの動作を説明するシーケンス図である。本実施形態のショベル100Aは、交換検出部32Aにより、残量監視部31Aにより監視されている燃料タンク20内の燃料の残量が、所定の閾値以下となったことを検出する(ステップS901)。 FIG. 9 is a sequence diagram illustrating the operation of a management system according to yet another embodiment. In the excavator 100A of this embodiment, the replacement detection unit 32A detects that the remaining amount of fuel in the fuel tank 20 monitored by the remaining amount monitoring unit 31A has become equal to or less than a predetermined threshold (step S901). .

続いて、ショベル100Aは、管理装置300に対して燃料タンク20の交換要求を送信する(ステップS902)。図9のステップS903からステップS906までの処理は、図5のステップS503からステップS506までの処理と同様であるから、説明を省略する。 Subsequently, the excavator 100A transmits a request to replace the fuel tank 20 to the management device 300 (step S902). The processing from step S903 to step S906 in FIG. 9 is the same as the processing from step S503 to step S506 in FIG. 5, so a description thereof will be omitted.

ショベル100Aは、搬送移動体200が到着したことを示す通知を受信すると、通信制御部33により、燃料タンク20の交換が可能であることを示す通知を搬送移動体200へ送信する(ステップS907)。 When the shovel 100A receives the notification indicating that the transportation vehicle 200 has arrived, the communication control unit 33 transmits to the transportation vehicle 200 a notification indicating that the fuel tank 20 can be replaced (step S907). .

搬送移動体200は、この通知を受けて、燃料タンク20を、搬送してきた他の燃料タンク20に交換する(ステップS908)。続いて、搬送移動体200は、ショベル100Aに対し、燃料タンク20の交換が完了したことを示す通知を送信する。 Upon receiving this notification, the transport vehicle 200 replaces the fuel tank 20 with another fuel tank 20 that has been transported (step S908). Subsequently, the transport vehicle 200 transmits a notification to the excavator 100A indicating that the replacement of the fuel tank 20 has been completed.

ショベル100Aは、この通知を受けて、装着状態判定部35Aにより、新たに装着された他の燃料タンク20に貯蔵された燃料の残量を確認する(ステップS910)。具体的には、装着状態判定部35Aは、残量監視部31Aにより監視されている残量が、所定の閾値より大きいか否かを判定してもよい。このとき、残量が所定の閾値以下である場合とは、燃料タンク20が交換されていないことを示している。したがって、この場合、ショベル100Aは、搬送移動体200と管理装置300に対して、エラーを送信してもよい。 In response to this notification, the excavator 100A uses the attachment state determination unit 35A to check the remaining amount of fuel stored in the other newly attached fuel tank 20 (step S910). Specifically, the wearing state determining section 35A may determine whether the remaining amount monitored by the remaining amount monitoring section 31A is larger than a predetermined threshold value. At this time, the case where the remaining amount is below the predetermined threshold value indicates that the fuel tank 20 has not been replaced. Therefore, in this case, the excavator 100A may transmit an error to the transport vehicle 200 and the management device 300.

また、装着状態判定部35Aは、残量監視部31Aにより監視されている残量が、一定の値以下であるか否かを判定してもよい。残量が一定の値以下である場合、ショベル100Aは、管理装置300に対して、他の燃料タンク20に貯蔵された燃料が満杯ではないことを示す通知を送信してもよい。図9では、正常に燃料タンク20が交換された場合を示している。 Furthermore, the wearing state determining section 35A may determine whether the remaining amount monitored by the remaining amount monitoring section 31A is below a certain value. If the remaining amount is below a certain value, the excavator 100A may transmit a notification to the management device 300 indicating that the fuel stored in the other fuel tanks 20 is not full. FIG. 9 shows a case where the fuel tank 20 has been replaced normally.

図9のステップS911からステップS914までの処理は、図5のステップS511からステップS514までの処理と同様であるから、説明を省略する。 The processing from step S911 to step S914 in FIG. 9 is the same as the processing from step S511 to step S514 in FIG. 5, so a description thereof will be omitted.

なお、図9では、燃料タンク20が交換される場合を説明したが、同様の処理を尿素水タンク21について行ってもよい。 Although FIG. 9 describes the case where the fuel tank 20 is replaced, the same process may be performed on the urea water tank 21.

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素及びその配置、条件、及び形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更され得る。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わされてもよい。 The present embodiment has been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. Design changes made to these specific examples by those skilled in the art as appropriate are also included within the scope of the present invention as long as they have the characteristics of the present invention. The elements included in each of the specific examples described above, their arrangement, conditions, shapes, etc. are not limited to those illustrated and may be changed as appropriate. Each element included in each of the specific examples described above may be combined as appropriate unless technical contradiction occurs.

20 燃料タンク
30 コントローラ
31 残容量監視部
31A 残量監視部
32、32A 交換検出部
33 通信制御部
34 動作状態制御部
35 接続状態判定部
35A 装着状態判定部
51 蓄電部
52 インバータ
53 モータ
100 ショベル
200 搬送移動体
300 管理装置
20 Fuel tank 30 Controller 31 Remaining capacity monitoring unit 31A Remaining capacity monitoring unit 32, 32A Replacement detection unit 33 Communication control unit 34 Operating state control unit 35 Connection state determining unit 35A Mounting state determining unit 51 Power storage unit 52 Inverter 53 Motor 100 Excavator 200 Transport vehicle 300 Management device

Claims (6)

下部走行体と、
前記下部走行体に、旋回自在に搭載された上部旋回体と、
前記上部旋回体に着脱可能な状態で搭載されたエネルギ蓄積部と、を有する建設機械と、
他の前記エネルギ蓄積部を前記建設機械の近傍まで搬送し、前記建設機械に搭載された前記エネルギ蓄積部を、他の前記エネルギ蓄積部に交換する搬送移動体と、を有する建設機械の管理システム。
a lower running body;
an upper rotating body rotatably mounted on the lower traveling body;
a construction machine comprising: an energy storage section removably mounted on the upper revolving structure;
A management system for construction machinery, comprising: a transporting vehicle that transports another energy storage unit to the vicinity of the construction machine and exchanges the energy storage unit mounted on the construction machine with the other energy storage unit. .
前記建設機械は、
前記エネルギ蓄積部の交換のタイミングを検出すると、前記エネルギ蓄積部の交換要求を出力する検出部と、
前記交換要求を出力した後に、前記建設機械の状態を動作不能の状態とする動作状態制御部と、を有する、請求項1記載の建設機械の管理システム。
The construction machine is
a detection unit that outputs a replacement request for the energy storage unit when the timing of replacing the energy storage unit is detected;
2. The construction machine management system according to claim 1, further comprising: an operation state control unit that makes the construction machine inoperable after outputting the replacement request.
前記建設機械は、
前記搬送移動体から前記エネルギ蓄積部の交換の完了を示す通知を受けて、前記搬送移動体に対して退去指示を行う通信制御部を有し、
前記動作状態制御部は、
前記搬送移動体が前記建設機械の近傍から退去した後に、前記建設機械の状態を動作可能な状態に切り替える、請求項2記載の建設機械の管理システム。
The construction machine is
comprising a communication control unit that receives a notification from the conveyance movable body indicating completion of replacement of the energy storage unit and instructs the conveyance movable body to leave;
The operating state control section includes:
3. The construction machine management system according to claim 2, wherein the state of the construction machine is switched to an operable state after the conveyance moving body leaves the vicinity of the construction machine.
前記エネルギ蓄積部は、充放電が可能な蓄電部、又は、燃料を貯蔵する燃料タンク、又は、水素が充填された水素タンクの何れかである、請求項1記載の建設機械の管理システム。 2. The construction machine management system according to claim 1, wherein the energy storage unit is any one of a chargeable and dischargeable power storage unit, a fuel tank that stores fuel, or a hydrogen tank filled with hydrogen. 前記建設機械は、着脱可能な状態で搭載された尿素水を貯蔵する尿素水タンクを有し、
前記搬送移動体は、前記尿素水タンクの交換を行う、請求項1記載の建設機械の管理システム。
The construction machine has a removably mounted urea water tank for storing urea water,
2. The construction machine management system according to claim 1, wherein the transporting vehicle replaces the urea water tank.
下部走行体と、
前記下部走行体に、旋回自在に搭載された上部旋回体と、
前記上部旋回体に、着脱可能な状態で搭載されたエネルギ蓄積部と、を有する建設機械。
a lower running body;
an upper rotating body rotatably mounted on the lower traveling body;
A construction machine comprising: an energy storage section removably mounted on the upper revolving structure.
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