WO2020189494A1 - 締固め管理システム - Google Patents

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WO2020189494A1
WO2020189494A1 PCT/JP2020/010796 JP2020010796W WO2020189494A1 WO 2020189494 A1 WO2020189494 A1 WO 2020189494A1 JP 2020010796 W JP2020010796 W JP 2020010796W WO 2020189494 A1 WO2020189494 A1 WO 2020189494A1
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WO
WIPO (PCT)
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compaction
rolling
status
pressure
machine body
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/010796
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English (en)
French (fr)
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翔 藤原
佑介 上村
山▲崎▼　洋一郎
耕治 山下
大輔 野田
英喜 吉原
Original Assignee
コベルコ建機株式会社
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Publication date
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Priority to CN202080014201.0A priority patent/CN113396259B/zh
Priority to EP20773053.2A priority patent/EP3913147A4/en
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/96—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements for alternate or simultaneous use of different digging elements
    • E02F3/967—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements for alternate or simultaneous use of different digging elements of compacting-type tools
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/435—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
    • E02F3/437—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like providing automatic sequences of movements, e.g. linear excavation, keeping dipper angle constant
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26—Indicating devices
    • E02F9/264—Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/22—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for consolidating or finishing laid-down unset materials
    • E01C19/23—Rollers therefor; Such rollers usable also for compacting soil
    • E01C19/28—Vibrated rollers or rollers subjected to impacts, e.g. hammering blows
    • E01C19/288—Vibrated rollers or rollers subjected to impacts, e.g. hammering blows adapted for monitoring characteristics of the material being compacted, e.g. indicating resonant frequency, measuring degree of compaction, by measuring values, detectable on the roller; using detected values to control operation of the roller, e.g. automatic adjustment of vibration responsive to such measurements

Definitions

  • the present invention relates to a compaction management system that manages the compaction state of the compaction target ground.
  • Patent Document 1 the compaction state of the embankment shoulder portion is compacted by a work machine equipped with a compaction device, and the compaction time is integrated for each compaction location. Quantitative management is disclosed.
  • An object of the present invention is to provide a compaction management system capable of accurately controlling the compaction state of the ground to be compacted.
  • the compaction management system includes a machine body, a work device rotatably attached to the machine body in the vertical direction, and a rotation capable of hydraulically rotating the work device.
  • the device the machine body side posture detecting device for detecting the posture of the machine body, the working device side posture detecting device for detecting the posture of the working device, the position detecting device for detecting the position of the machine body, and the machine.
  • a work machine having a direction detecting device for detecting the orientation of the main body, a pressure detecting device for detecting the pressure of the rotating device, and a dimension storage device for storing the dimensions of the working device, and the above-mentioned on the ground to be compacted.
  • a position calculation unit that calculates a rolling position, which is a pressing position of the work device against the compaction target ground, based on the position of the machine body and the orientation of the machine body detected by the direction detection device, and the position calculation unit.
  • a rolling pressure calculation unit that calculates the rolling pressure applied to the compaction target ground based on the pressure detected by the pressure detecting device and the dimensions of the working device stored in the dimension storage device, and the position calculating unit.
  • a rolling compaction recording creating unit that creates a rolling compaction record in which the position calculated by the above and the rolling pressure calculated by the rolling pressure calculation unit are associated with each other, a storage device, and the rolling compaction recording creation unit created. It has a storage control unit that stores the rolling compaction record in the storage device.
  • the compaction management system manages the compaction state of the compaction target ground.
  • the compaction management system has a working machine.
  • the work machine 20 is a machine that performs work with the attachment 30, for example, a hydraulic excavator.
  • the work machine 20 has a machine body 24 including a lower traveling body 21 and an upper rotating body 22, an attachment 30, and a cylinder 40.
  • the lower traveling body 21 is a portion on which the work machine 20 travels, and includes, for example, a crawler.
  • the upper swivel body 22 is rotatably attached to the upper part of the lower traveling body 21 via a swivel device.
  • a cab (driver's cab) 23 is provided at the front portion of the upper swing body 22.
  • the attachment (working device) 30 is attached to the upper swing body 22 so as to be rotatable in the vertical direction.
  • the attachment 30 includes a boom 31, an arm 32, and a bucket 33.
  • the boom 31 is rotatably (undulating) attached to the upper swing body 22.
  • the arm 32 is rotatably attached to the boom 31.
  • the bucket 33 is rotatably attached to the arm 32.
  • the bucket 33 performs work such as excavation, leveling, and scooping of a work target (earth and sand, etc.).
  • the cylinder (rotating device) 40 can hydraulically rotate the attachment 30.
  • the cylinder 40 is a hydraulic telescopic cylinder.
  • the cylinder 40 includes a boom cylinder 41, an arm cylinder 42, and a bucket cylinder 43.
  • the boom cylinder 41 rotationally drives the boom 31 with respect to the upper swing body 22.
  • the base end portion of the boom cylinder 41 is rotatably attached to the upper swing body 22.
  • the tip of the boom cylinder 41 is rotatably attached to the boom 31.
  • the arm cylinder 42 rotationally drives the arm 32 with respect to the boom 31.
  • the base end portion of the arm cylinder 42 is rotatably attached to the boom 31.
  • the tip of the arm cylinder 42 is rotatably attached to the arm 32.
  • the bucket cylinder 43 rotates the bucket 33 with respect to the arm 32.
  • the base end portion of the bucket cylinder 43 is rotatably attached to the arm 32.
  • the tip of the bucket cylinder 43 is rotatably attached to a link member 34 rotatably attached to the bucket 33.
  • the work machine 20 has an inclination angle sensor 50, a main body inclination angle sensor 55, a pressure sensor 60, and a GNSS device 70.
  • the tilt angle sensor 50 detects the posture of the attachment 30.
  • the tilt angle sensor 50 includes a boom tilt angle sensor 51, an arm tilt angle sensor 52, and a bucket tilt angle sensor 53.
  • the boom tilt angle sensor 51 is attached to the boom 31 and detects the posture of the boom 31.
  • the boom tilt angle sensor 51 is a sensor that acquires the tilt angle of the boom 31 with respect to the horizon, and is, for example, a tilt (acceleration) sensor or the like.
  • the boom tilt angle sensor 51 may be a rotation angle sensor that detects the rotation angle of the boom foot pin (boom base end) or a stroke sensor that detects the stroke amount of the boom cylinder 41.
  • the horizon is, for example, parallel to the ground.
  • the arm tilt angle sensor 52 is attached to the arm 32 and detects the posture of the arm 32.
  • the arm tilt angle sensor 52 is a sensor that acquires the tilt angle of the arm 32 with respect to the horizon, and is, for example, a tilt (acceleration) sensor or the like.
  • the arm tilt angle sensor 52 may be a rotation angle sensor that detects the rotation angle of the arm connecting pin (arm base end) or a stroke sensor that detects the stroke amount of the arm cylinder 42.
  • the bucket tilt angle sensor 53 is attached to the link member 34 and detects the posture of the bucket 33.
  • the bucket tilt angle sensor 53 is a sensor that acquires the tilt angle of the bucket 33 with respect to the horizon, and is, for example, a tilt (acceleration) sensor or the like.
  • the bucket tilt angle sensor 53 may be a rotation angle sensor that detects the rotation angle of the bucket connecting pin (bucket base end) or a stroke sensor that detects the stroke amount of the bucket cylinder 43.
  • the main body tilt angle sensor (machine main body side posture detection device) 55 is attached to the upper swing body 22 and detects the posture of the machine main body 24.
  • the main body tilt angle sensor 55 is a sensor that acquires the tilt angle of the machine main body 24 with respect to the horizontal plane, and is, for example, a biaxial tilt (acceleration) sensor or the like.
  • the pressure sensor (pressure detection device) 60 detects the pressure of the cylinder 40.
  • the pressure sensor 60 includes a boom cylinder pressure sensor 61, an arm cylinder pressure sensor 62, and a bucket cylinder pressure sensor 63.
  • the boom cylinder pressure sensor 61 is attached to the boom cylinder 41 and detects the pressure on the head side and the pressure on the rod side of the boom cylinder 41.
  • the arm cylinder pressure sensor 62 is attached to the arm cylinder 42 and detects the pressure on the head side and the pressure on the rod side of the arm cylinder 42.
  • the bucket cylinder pressure sensor 63 is attached to the bucket cylinder 43 and detects the pressure on the head side and the pressure on the rod side of the bucket cylinder 43.
  • At least two GNSS devices (position detection device, direction detection device) 70 are provided on the machine body 24.
  • the GNSS device 70 is attached to the upper swing body 22 so as to be separated from each other.
  • Each of the GNSS devices 70 receives a signal transmitted from the Global Positioning Satellite System (GNSS).
  • the GNSS device 70 detects the time when the signal is transmitted from the received signal, and detects the position of the machine main body 24 by using the radio wave speed and the radio wave transmission time (difference between the transmission time and the arrival time). Further, the GNSS device 70 detects the orientation of the upper swing body 22 and the orientation of the attachment 30 from the deviation of the signals received by each of them.
  • FIG. 2 is a side view showing the working machine 20 during work.
  • the work machine 20 performs the work of leveling the compaction target ground 90 with the bucket 33. Further, the work machine 20 performs the work of compacting the ground 90 to be compacted.
  • the bottom surface of the bucket 33 is pressed against the compaction target ground 90. As a result, rolling pressure is applied to the portion of the ground 90 to be compacted where the bucket 33 is pressed.
  • FIG. 3 is a circuit diagram of the compaction management system 1. As shown in FIG. 3, the compaction management system 1 includes a storage device 2, a controller 3, and a transmission / reception device 4. The storage device 2, the controller 3, and the transmission / reception device 4 are provided in the work machine 20.
  • the storage device (dimension storage device) 2 stores the dimensions of the attachment 30.
  • the bucket 33 is pressed against the ground to be compacted by the position calculation unit 301 including the position calculation unit 301, the rolling pressure calculation unit 302, the rolling compaction recording creation unit 303, the storage control unit 304, and the display control unit 305.
  • the position of the bucket 33 is calculated.
  • As the position of the bucket 33 for example, three-dimensional coordinate data indicating the latitude, longitude, and height at the central position of the bottom surface of the bucket 33 can be adopted.
  • the position of the bucket 33 is an example of a compaction position which is a pressing position of the working device with respect to the compaction target position.
  • the rolling pressure calculation unit 302 determines the posture of the machine main body 24 detected by the main body tilt angle sensor 55, the posture of the attachment 30 detected by the tilt angle sensor 50, and the pressure.
  • the rolling pressure applied to the compaction target ground 90 is calculated based on the pressure detected by the sensor 60 and the dimensions of the attachment 30 stored in the storage device 2.
  • the rolling pressure F (kN / m 2 ) is calculated by dividing the calculated pressing force (kN) applied in the normal direction of the bottom surface of the bucket 33 by the area (m 2 ) of the bottom surface of the bucket 33.
  • the pressing force calculation value is calculated as follows.
  • the rolling pressure calculation unit 302 calculates the pressing force calculation value by adding the moment Fct due to the weight of the attachment 30 generated around the boom foot and the moment Mct calculated from the cylinder thrust.
  • the moment Fct is the tilt angle of the boom 31 detected by the boom tilt angle sensor 51, the tilt angle of the arm 32 detected by the arm tilt angle sensor 52, the tilt angle of the bucket 33 detected by the bucket tilt angle sensor 53, and It is calculated based on the tilt angle of the machine main body 24 detected by the main body tilt angle sensor 55.
  • Moment Mct is calculated as follows.
  • the rolling pressure calculation unit 302 sets the boom cylinder 41 and the arm cylinder 42 based on the head side pressure and the rod side pressure detected by the boom cylinder pressure sensor 61, the arm cylinder pressure sensor 62, and the bucket cylinder pressure sensor 63, respectively. , And the respective cylinder thrusts of the bucket cylinder 43 are calculated. Then, the rolling pressure calculation unit 302 calculates the moment Mct based on the calculated cylinder thrust.
  • the rolling pressure calculation unit 302 may sequentially perform the above-mentioned pressing force calculation value during the operation of the work machine 20.
  • the position calculation unit 301 and the rolling pressure calculation unit 302 may determine that the bucket 33 has been pressed against the compaction target ground 90 when the pressing force calculation value exceeds a predetermined threshold value.
  • the GNSS device (time detection device) 70 detects the time when the bucket 33 is pressed against the compaction target ground 90.
  • the rolling compaction record creating unit 303 creates a rolling compaction record in which the position of the bucket 33 calculated by itself, the rolling pressure calculated by itself, and the time detected by the GNSS device 70 are associated with each other.
  • the transmission / reception device 4 is composed of a communication circuit capable of transmitting / receiving information to the outside of the work machine 20.
  • the compaction management system 1 has an external management device 80.
  • the external management device 80 is provided outside the work machine 20.
  • the external management device 80 is a server, a group of servers on the cloud, or the like.
  • the external management device 80 includes a transmission / reception device 5, an external controller 6, and an external storage device 7.
  • the transmission / reception device 5 is composed of a communication circuit capable of transmitting / receiving information to the outside.
  • the storage control unit 304 of the controller 3 stores the rolling compaction record created by itself in the storage device 2.
  • the rolling pressure applied to the compacted portion of the compaction target ground 90 can be quantitatively managed. Therefore, the compaction state of the compaction target ground 90 can be accurately managed.
  • the rolling compaction record stored in the storage device 2 includes the time when the bucket 33 is pressed against the compaction target ground 90. Therefore, it becomes easy to grasp the work efficiency from this time.
  • the compaction management system 1 has a display (display device) 8.
  • the display 8 is provided in the cab 23 of the work machine 20.
  • the display control unit 305 displays the rolling compaction record created by itself on the display 8. As a result, the operator who operates the work machine 20 can grasp the compaction state of the compaction target ground 90.
  • FIG. 4 is a diagram showing a rolling compaction record management screen 100 displayed on the display 8.
  • a ground image 91 imitating the compaction target ground 90 is displayed on the compaction record management screen 100.
  • the surface of the ground image 91 is color-coded according to the magnitude of the applied rolling pressure. As a result, the distribution of rolling pressure can be seen at a glance.
  • an information image 92 including information such as construction date is displayed on the rolling compaction record management screen 100.
  • the compaction record management screen 100 is not limited to the one shown in FIG.
  • the rolling compaction record management screen 100 may display the position data of the bucket 33 and the numerical value of the rolling pressure applied to the position in a text format.
  • the external storage device (target value storage device) 7 of the external management device 80 stores the target value of the rolling pressure at a plurality of locations of the compaction target ground 90.
  • the controller 3 causes the transmission / reception device 4 to transmit the rolling compaction record stored in the storage device 2 to the external management device 80.
  • the external controller 6 includes a rolling compaction status derivation unit 601, a target value setting unit 602, a rolling compaction status storage control unit 603, and a rolling compaction status display control unit 604.
  • the rolling compaction status deriving unit 601 derives the rolling compaction status at a specific position of the compaction target ground 90 based on the target value stored in the external storage device 7 and the rolling compaction record received from the work machine 20.
  • the rolling compaction state is a situation in which whether or not rolling pressure is applied. From this compaction state, it is possible to grasp whether or not the compaction pressure is applied at a specific position of the compaction target ground 90.
  • the rolling compaction status is the status of whether or not the applied rolling pressure has reached the target value. From this rolling compaction state, it is possible to grasp whether or not the applied rolling pressure is sufficient at a specific position of the compaction target ground 90.
  • the target value of the rolling pressure stored in the external storage device 7 differs depending on the position in the compaction target ground 90. For example, even when the target value is different between the peripheral portion and the central portion of the compaction target ground 90, the rolling compaction state at each position in the compaction target ground 90 can be grasped.
  • the target value setting unit 602 sets the target value based on the shape of the compaction target ground 90. For example, when the shape of the compaction target ground 90 is a shape that easily collapses, the target value setting unit 602 sets the target value in consideration of the easiness of collapse. Thereby, the rolling compaction state along the shape of the compaction target ground 90 can be derived.
  • the compaction status storage control unit 603 stores the compaction status derived by itself in the external storage device (compression status storage device) 7. As a result, the rolling compaction status can be managed.
  • the rolling compaction status display control unit 604 displays the rolling compaction status derived by itself on the display (rolling compaction status display device) 8. Specifically, the external controller 6 transmits the rolling compaction status from the transmission / reception device 5 to the work machine 20, and the controller 3 of the work machine 20 displays the compaction status on the display 8. As a result, the worker who operates the work machine 20 can grasp the rolling compaction state.
  • FIG. 5 is a diagram showing a rolling compaction status management screen 200 displayed on the display 8.
  • a ground image 91 imitating the compaction target ground 90 is displayed as in the rolling compaction record management screen 100.
  • the surface of the ground image 91 is color-coded according to whether or not rolling pressure has been applied. Specifically, it is color-coded into an unconstructed region 93 to which rolling pressure is not applied and a constructed region 94 to which rolling pressure is applied. Further, the constructed area 94 is color-coded according to the situation of whether or not the rolling pressure has reached the target value.
  • the configuration is limited to a configuration in which the controller 3 of the work machine 20 calculates the position of the bucket 33 and the rolling pressure applied to the compaction target ground 90 when the bucket 33 is pressed against the compaction target ground 90.
  • the external controller 6 of the external management device 80 may be configured to calculate these.
  • the controller 3 has the posture of the machine body 24 detected by the body tilt angle sensor 55, the posture of the attachment 30 detected by the tilt angle sensor 50, and the position and orientation of the machine body 24 detected by the GNSS device 70. Is transmitted from the transmission / reception device 4 to the external management device 80, and the external controller 6 calculates the position of the bucket 33 based on these.
  • the controller 3 stores the posture of the machine main body 24 detected by the main body tilt angle sensor 55, the posture of the attachment 30 detected by the tilt angle sensor 50, the pressure detected by the pressure sensor 60, and the attachment stored in the storage device 2.
  • the dimensions of 30 are transmitted from the transmission / reception device 4 to the external management device 80, and the external controller 6 calculates the rolling pressure applied to the compaction target ground 90 based on these.
  • the controller 3 of the work machine 20 is not limited to the configuration of creating the rolling compaction record, and the external controller 6 of the external management device 80 may be configured to create the rolling compaction record.
  • the controller 3 transmits the calculated position of the bucket 33, the time when the bucket 33 is pressed against the compaction target ground 90, and the calculated rolling pressure from the transmission / reception device 4 to the external management device 80, and externally.
  • the controller 6 creates a rolling compaction record in which these are associated with each other.
  • the external controller 6 may store the created rolling compaction record in the external storage device 7.
  • the rolling compaction record can be managed separately from the work machine 20. Therefore, the compacted state of the compaction target ground 90 can be centrally managed externally.
  • the display 8 is not limited to the configuration for displaying the rolling compaction record management screen 100 and the rolling compaction status management screen 200, respectively, and the display device for displaying the rolling compaction record management screen 100 and the rolling compaction status management screen 200.
  • the display device (rolling status display device) that displays the above may be separate.
  • the display 8 is not limited to the configuration provided in the work machine 20, and may be provided in the external management device 80.
  • the position of the bucket 33 when the bucket 33 is pressed against the compaction target ground 90 and the position of the bucket 33 are added to the compaction target ground 90.
  • a rolling compaction record associated with the rolling pressure is created.
  • the rolling compaction record is stored in the storage device 2. This enables quantitative control of the rolling pressure applied to the compacted portion of the compaction target ground 90. Therefore, it is possible to accurately manage the compacted state of the ground to be compacted.
  • the rolling compaction record stored in the storage device 2 includes the time when the bucket 33 is pressed against the compaction target ground 90. Therefore, it becomes easy to grasp the work efficiency from this time.
  • the rolling compaction record when stored in the external storage device 7, the rolling compaction record can be managed separately from the work machine 20. Therefore, the compacted state of the compaction target ground 90 can be centrally managed externally.
  • the rolling compaction record is displayed on the display 8. This makes it possible to grasp the compacted state of the compaction target ground 90.
  • the rolling compaction status at a specific position of the compaction target ground 90 is derived. From this rolling state, it is possible to grasp whether or not the rolling pressure is applied and whether or not the rolling pressure is sufficient at a specific position of the compaction target ground 90.
  • the rolling compaction status is the status of whether or not rolling pressure has been applied. From this compaction state, it becomes possible to grasp whether or not the compaction pressure is applied at a specific position of the compaction target ground 90.
  • the rolling compaction status is the status of whether or not the rolling compaction has reached the target value. From this rolling compaction situation, it becomes possible to grasp whether or not the applied rolling pressure is sufficient at a specific position of the compaction target ground 90.
  • the target value of rolling pressure differs depending on the position in the compaction target ground 90. For example, even when the target value is different between the peripheral portion and the central portion of the compaction target ground 90, it is possible to grasp the rolling compaction state at each position in the compaction target ground 90.
  • the target value is set based on the shape of the compaction target ground 90.
  • a target value is set in consideration of the easiness of collapse. This makes it possible to derive the rolling compaction state along the shape of the compaction target ground 90.
  • the derived rolling compaction status is stored in the external storage device 7. This makes it possible to manage the rolling compaction status.
  • the derived rolling compaction status is displayed on the display 8. This makes it possible to grasp the rolling compaction status.
  • the compaction management system includes a machine body, a work device rotatably attached to the machine body in the vertical direction, and a rotation capable of hydraulically rotating the work device.
  • the device the machine body side posture detecting device for detecting the posture of the machine body, the working device side posture detecting device for detecting the posture of the working device, the position detecting device for detecting the position of the machine body, and the machine.
  • a work machine having a direction detecting device for detecting the orientation of the main body, a pressure detecting device for detecting the pressure of the rotating device, and a dimension storage device for storing the dimensions of the working device, and the above-mentioned on the ground to be compacted.
  • a position calculation unit that calculates a rolling position, which is a pressing position of the work device against the compaction target ground, based on the position of the machine body and the orientation of the machine body detected by the direction detection device, and the position calculation unit.
  • a rolling pressure calculation unit that calculates the rolling pressure applied to the compaction target ground based on the pressure detected by the pressure detecting device and the dimensions of the working device stored in the dimension storage device, and the rolling position.
  • a rolling compaction recording creating unit that creates a rolling compaction record associated with the rolling pressure calculated by the rolling pressure calculation unit, a storage device, and the rolling compaction record created by the rolling compaction recording creation unit. It has a storage control unit for storing in a storage device.
  • a rolling compaction record is created in which the rolling compaction position when the work device is pressed against the compaction target ground and the rolling compaction pressure applied to the compaction target ground are associated with each other. Then, the rolling compaction record is stored in the storage device. This makes it possible to quantitatively control the rolling pressure applied to the compacted part of the compaction target ground. Therefore, it is possible to accurately manage the compacted state of the ground to be compacted.
  • the work machine further has a time detection device that detects the time when the work device is pressed against the compaction target ground, and the compaction record creating unit has the compaction position. It is preferable to create the rolling compaction record in which the rolling pressure calculated by the rolling pressure calculation unit is associated with the time detected by the time detection device.
  • the rolling compaction record stored in the storage device includes the time when the work device is pressed against the ground to be compacted. Therefore, it becomes easy to grasp the work efficiency from this time.
  • the storage device is provided outside the work machine.
  • the rolling compaction record since the rolling compaction record is provided outside the work machine, the rolling compaction record can be managed separately from the work machine. Therefore, the compaction state of the compaction target ground can be centrally managed externally.
  • the compaction management system it is preferable to further include a display device and a display control unit for displaying the compaction record created by the compaction record creation unit on the display device.
  • the rolling compaction record is displayed on the display device. This makes it possible to grasp the compacted state of the ground to be compacted.
  • a target value storage device that stores target values of rolling pressure at a plurality of locations on the compaction target ground, the target value stored by the target value storage device, and the storage device that stores the target value. It is preferable to further have a compaction status deriving unit for deriving the compaction status at a specific position on the compaction target ground based on the compaction record.
  • the rolling compaction status at a specific position on the compaction target ground is derived based on the rolling pressure target value and the rolling compaction record. From this rolling state, it is possible to grasp whether or not the rolling pressure is applied and whether or not the rolling pressure is sufficient at a specific position on the compaction target ground.
  • the rolling compaction status is the status of whether or not rolling pressure is applied.
  • the rolling compaction situation is the situation of whether or not the rolling pressure is applied. From this compaction state, it becomes possible to grasp whether or not the compaction pressure is applied at a specific position on the compaction target ground.
  • the rolling compaction status is a status of whether or not the rolling compaction reaches the target value.
  • the rolling compaction status is whether or not the rolling compaction has reached the target value. From this rolling compaction situation, it becomes possible to grasp whether or not the applied rolling pressure is sufficient at a specific position on the compaction target ground.
  • the target value differs depending on the position in the compaction target ground.
  • the target value of rolling pressure differs depending on the position in the ground to be compacted. For example, even when the target value is different between the peripheral portion and the central portion of the compaction target ground, it is possible to grasp the rolling compaction status at each position in the compaction target ground.
  • a target value setting unit for setting the target value based on the shape of the compaction target ground.
  • the target value is set based on the shape of the ground to be compacted.
  • the shape of the ground to be compacted is a shape that easily collapses
  • a target value is set in consideration of the easiness of collapse. This makes it possible to derive the compaction state along the shape of the ground to be compacted.
  • a compaction status storage device capable of storing the compaction status and a compaction status storage control for storing the compaction status derived by the compaction status derivation unit in the compaction status storage device. It is preferable to further have a portion.
  • the derived compaction status is stored in the compaction status storage device. This makes it possible to manage the rolling compaction status.
  • a compaction status display device capable of displaying the compaction status and a compaction status display control for displaying the compaction status derived by the compaction status derivation unit on the compaction status display device. It is preferable to further have a portion.
  • the derived rolling compaction status is displayed on the rolling compaction status display device. This makes it possible to grasp the rolling compaction status.

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Abstract

締固め対象地面にバケットが押し付けられた際に、機械本体の姿勢と、アタッチメントの姿勢と、機械本体の位置と、機械本体の向きとに基づいて、バケットの位置を算出する位置算出部と、締固め対象地面にバケットが押し付けられた際に、機械本体の姿勢と、アタッチメントの姿勢と、シリンダの圧力と、アタッチメントの寸法とに基づいて、締固め対象地面に加えられた転圧力を算出する転圧力算出部と、位置算出部が算出した位置と、転圧力算出部が算出した転圧力とを対応付けた転圧記録を作成する転圧記録作成部と、転圧記録作成部が作成した転圧記録を記憶装置に記憶させる記憶制御部とを有する。

Description

締固め管理システム
　本発明は、締固め対象地面の締固め状態を管理する締固め管理システムに関する。
　特許文献１には、転圧装置を備えた作業機械で盛土の法肩部分を締固め、締め固める場所ごとに締固時間を積算することで、法肩部分の締固状態を締固時間で定量的に管理することが開示されている。
　しかしながら、締固時間からは、その場所の締固め状態を推定することができるものの、その場所に加えられた転圧力を正確に管理することができない。よって、締固め対象地面の締固め状態を正確に管理することができない。
特開２０１２－２６１１３号公報
　本発明の目的は、締固め対象地面の締固め状態を正確に管理することが可能な締固め管理システムを提供することである。
　本発明の一態様に係る締固め管理システムは、機械本体と、上下方向に回動可能に前記機械本体に取り付けられた作業装置と、前記作業装置を油圧で回動させることが可能な回動装置と、前記機械本体の姿勢を検出する機械本体側姿勢検出装置と、前記作業装置の姿勢を検出する作業装置側姿勢検出装置と、前記機械本体の位置を検出する位置検出装置と、前記機械本体の向きを検出する方向検出装置と、前記回動装置の圧力を検出する圧力検出装置と、前記作業装置の寸法を記憶する寸法記憶装置と、を有する作業機械と、締固め対象地面に前記作業装置が押し付けられた際に、前記機械本体側姿勢検出装置が検出した前記機械本体の姿勢と、前記作業装置側姿勢検出装置が検出した前記作業装置の姿勢と、前記位置検出装置が検出した前記機械本体の位置と、前記方向検出装置が検出した前記機械本体の向きとに基づいて、前記締固め対象地面に対する前記作業装置の押し付け位置である転圧位置を算出する位置算出部と、前記締固め対象地面に前記作業装置が押し付けられた際に、前記機械本体側姿勢検出装置が検出した前記機械本体の姿勢と、前記作業装置側姿勢検出装置が検出した前記作業装置の姿勢と、前記圧力検出装置が検出した圧力と、前記寸法記憶装置が記憶する前記作業装置の寸法とに基づいて、前記締固め対象地面に加えられた転圧力を算出する転圧力算出部と、前記位置算出部が算出した前記位置と、前記転圧力算出部が算出した前記転圧力とを対応付けた転圧記録を作成する転圧記録作成部と、記憶装置と、前記転圧記録作成部が作成した前記転圧記録を前記記憶装置に記憶させる記憶制御部と、を有する。
作業機械の側面図である。 作業中の作業機械を示す側面図である。 締固め管理システムの回路図である。 ディスプレイに表示される転圧記録管理画面を示す図である。 ディスプレイに表示される転圧状況管理画面を示す図である。
　以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
　（作業機械の構成）
　本発明の実施形態による締固め管理システムは、締固め対象地面の締固め状態を管理するものである。締固め管理システムは、作業機械を有している。
　作業機械２０の側面図である図１に示すように、作業機械２０は、アタッチメント３０で作業を行う機械であり、例えば油圧ショベルである。作業機械２０は、下部走行体２１と上部旋回体２２とを備えた機械本体２４と、アタッチメント３０と、シリンダ４０と、を有している。
　下部走行体２１は、作業機械２０を走行させる部分であり、例えばクローラを備える。上部旋回体２２は、下部走行体２１の上部に旋回装置を介して旋回可能に取り付けられる。上部旋回体２２の前部には、キャブ（運転室）２３が設けられている。
　アタッチメント（作業装置）３０は、上下方向に回動可能に上部旋回体２２に取り付けられる。アタッチメント３０は、ブーム３１と、アーム３２と、バケット３３と、を備える。ブーム３１は、上部旋回体２２に回動可能（起伏可能）に取り付けられる。アーム３２は、ブーム３１に回動可能に取り付けられる。バケット３３は、アーム３２に回動可能に取り付けられる。バケット３３は、作業対象（土砂など）の、掘削、ならし、すくい、などの作業を行う。
　シリンダ（回動装置）４０は、アタッチメント３０を油圧で回動させることが可能である。シリンダ４０は、油圧式の伸縮シリンダである。シリンダ４０は、ブームシリンダ４１と、アームシリンダ４２と、バケットシリンダ４３と、を備える。
　ブームシリンダ４１は、上部旋回体２２に対してブーム３１を回転駆動させる。ブームシリンダ４１の基端部は、上部旋回体２２に回動可能に取り付けられる。ブームシリンダ４１の先端部は、ブーム３１に回動可能に取り付けられる。
　アームシリンダ４２は、ブーム３１に対してアーム３２を回転駆動させる。アームシリンダ４２の基端部は、ブーム３１に回動可能に取り付けられる。アームシリンダ４２の先端部は、アーム３２に回動可能に取り付けられる。
　バケットシリンダ４３は、アーム３２に対してバケット３３を回転駆動させる。バケットシリンダ４３の基端部は、アーム３２に回動可能に取り付けられる。バケットシリンダ４３の先端部は、バケット３３に回動可能に取り付けられたリンク部材３４に、回動可能に取り付けられる。
　さらに作業機械２０は、傾斜角センサ５０と、本体傾斜角センサ５５と、圧力センサ６０と、ＧＮＳＳ装置７０と、を有している。
　傾斜角センサ（作業装置側姿勢検出装置）５０は、アタッチメント３０の姿勢を検出する。傾斜角センサ５０は、ブーム傾斜角センサ５１と、アーム傾斜角センサ５２と、バケット傾斜角センサ５３と、を備える。
　ブーム傾斜角センサ５１は、ブーム３１に取り付けられ、ブーム３１の姿勢を検出する。ブーム傾斜角センサ５１は、水平線に対するブーム３１の傾斜角度を取得するセンサであり、例えば傾斜（加速度）センサ等である。なお、ブーム傾斜角センサ５１は、ブームフットピン（ブーム基端）の回転角度を検出する回転角度センサ、又はブームシリンダ４１のストローク量を検出するストロークセンサであってもよい。水平線は例えば地面と平行である。
　アーム傾斜角センサ５２は、アーム３２に取り付けられ、アーム３２の姿勢を検出する。アーム傾斜角センサ５２は、水平線に対するアーム３２の傾斜角度を取得するセンサであり、例えば傾斜（加速度）センサ等である。なお、アーム傾斜角センサ５２は、アーム連結ピン（アーム基端）の回転角度を検出する回転角度センサ、又はアームシリンダ４２のストローク量を検出するストロークセンサであってもよい。
　バケット傾斜角センサ５３は、リンク部材３４に取り付けられ、バケット３３の姿勢を検出する。バケット傾斜角センサ５３は、水平線に対するバケット３３の傾斜角度を取得するセンサであり、例えば傾斜（加速度）センサ等である。なお、バケット傾斜角センサ５３は、バケット連結ピン（バケット基端）の回転角度を検出する回転角度センサ、又はバケットシリンダ４３のストローク量を検出するストロークセンサであってもよい。
　本体傾斜角センサ（機械本体側姿勢検出装置）５５は、上部旋回体２２に取り付けられ、機械本体２４の姿勢を検出する。本体傾斜角センサ５５は、水平面に対する機械本体２４の傾斜角度を取得するセンサであり、例えば２軸傾斜（加速度）センサ等である。
　圧力センサ（圧力検出装置）６０は、シリンダ４０の圧力を検出する。圧力センサ６０は、ブームシリンダ圧センサ６１と、アームシリンダ圧センサ６２と、バケットシリンダ圧センサ６３と、を備える。
　ブームシリンダ圧センサ６１は、ブームシリンダ４１に取り付けられ、ブームシリンダ４１のヘッド側の圧力及びロッド側の圧力を検出する。アームシリンダ圧センサ６２は、アームシリンダ４２に取り付けられ、アームシリンダ４２のヘッド側の圧力及びロッド側の圧力を検出する。バケットシリンダ圧センサ６３は、バケットシリンダ４３に取り付けられ、バケットシリンダ４３のヘッド側の圧力及びロッド側の圧力を検出する。
　ＧＮＳＳ装置（位置検出装置、方向検出装置）７０は、機械本体２４に少なくとも２個設けられている。ＧＮＳＳ装置７０は、上部旋回体２２に互いに離隔されて取り付けられている。ＧＮＳＳ装置７０の各々は、全地球測位衛星システム（ＧＮＳＳ）から送信される信号を受信する。ＧＮＳＳ装置７０は、受信した信号から、信号が送信された時刻を検出し、電波速度と電波伝達時間（送信時刻と到達時刻との差）とを用いて、機械本体２４の位置を検出する。また、ＧＮＳＳ装置７０は、それぞれが受信した信号のずれから、上部旋回体２２の向き、ひいては、アタッチメント３０の向きを検出する。
　図２は、作業中の作業機械２０を示す側面図である。図２に示すように、作業機械２０は、バケット３３で締固め対象地面９０をならす作業を行う。また、作業機械２０は、締固め対象地面９０を締固める作業を行う。締固め対象地面９０を締固める作業の際、バケット３３の底面が、締固め対象地面９０に押し付けられる。これにより、締固め対象地面９０のバケット３３が押し付けられた箇所に、転圧力が加えられる。
　（締固め管理システムの構成）
　図３は、締固め管理システム１の回路図である。図３に示すように、締固め管理システム１は、記憶装置２と、コントローラ３と、送受信装置４と、を有している。記憶装置２、コントローラ３、および、送受信装置４は、作業機械２０に設けられている。
　記憶装置（寸法記憶装置）２は、アタッチメント３０の寸法を記憶している。コントローラ３は、位置算出部３０１、転圧力算出部３０２、転圧記録作成部３０３、記憶制御部３０４、及び表示制御部３０５を含む位置算出部３０１は、締固め対象地面にバケット３３が押し付けられた際に、本体傾斜角センサ５５が検出した機械本体２４の姿勢と、傾斜角センサ５０が検出したアタッチメント３０の姿勢と、ＧＮＳＳ装置７０が検出した機械本体２４の位置及び向きとに基づいて、バケット３３の位置を算出する。バケット３３の位置としては、例えばバケット３３の底面の中央の位置における緯度、経度、及び高さを示す３次元座標データが採用できる。バケット３３の位置は、締固め対象位置に対する作業装置の押し付け位置である転圧位置の一例である。
　転圧力算出部３０２は、締固め対象地面にバケット３３が押し付けられた際に、本体傾斜角センサ５５が検出した機械本体２４の姿勢と、傾斜角センサ５０が検出したアタッチメント３０の姿勢と、圧力センサ６０が検出した圧力と、記憶装置２が記憶するアタッチメント３０の寸法とに基づいて、締固め対象地面９０に加えられた転圧力を算出する。
　転圧力Ｆ（ｋＮ／ｍ２）は、バケット３３の底面の法線方向にかかる押し付け力演算値（ｋＮ）を、バケット３３の底面の面積（ｍ２）で割ることにより算出される。
　押し付け力演算値は下記のように算出される。転圧力算出部３０２は、ブームフット回りに発生するアタッチメント３０の自重によるモーメントＦｃｔと、シリンダ推力から演算されるモーメントＭｃｔとを加算することで、押し付け力演算値を算出する。モーメントＦｃｔは、ブーム傾斜角センサ５１により検出されたブーム３１の傾斜角、アーム傾斜角センサ５２により検出されたアーム３２の傾斜角、バケット傾斜角センサ５３により検出されたバケット３３の傾斜角、及び本体傾斜角センサ５５により検出された機械本体２４の傾斜角に基づいて算出される。
　モーメントＭｃｔは下記のように算出される。転圧力算出部３０２は、ブームシリンダ圧センサ６１、アームシリンダ圧センサ６２、及びバケットシリンダ圧センサ６３のそれぞれが検出したヘッド側の圧力及びロッド側の圧力に基づいて、ブームシリンダ４１、アームシリンダ４２、及びバケットシリンダ４３のそれぞれのシリンダ推力を算出する。そして、転圧力算出部３０２は、算出したシリンダ推力に基づいてモーメントＭｃｔを算出する。
　転圧力算出部３０２は、上述した押し付け力演算値を作業機械２０の稼働中に逐次すればよい。この場合、位置算出部３０１及び転圧力算出部３０２は、押し付け力演算値が所定の閾値を超えた場合、締固め対象地面９０にバケット３３が押し付けられたと判定すればよい。
　ＧＮＳＳ装置（時刻検出装置）７０は、締固め対象地面９０にバケット３３が押し付けられた時刻を検出する。転圧記録作成部３０３は、自身が算出したバケット３３の位置と、自身が算出した転圧力と、ＧＮＳＳ装置７０が検出した時刻とを対応付けた転圧記録を作成する。
　送受信装置４は、作業機械２０の外部に対して情報を送受信可能な通信回路で構成されている。
　さらに、締固め管理システム１は、外部管理装置８０を有している。外部管理装置８０は、作業機械２０の外部に設けられている。外部管理装置８０は、サーバ又はクラウド上にあるサーバ群などである。外部管理装置８０は、送受信装置５と、外部コントローラ６と、外部記憶装置７と、を有している。送受信装置５は、外部に対して情報を送受信可能な通信回路で構成されている。
　コントローラ３の記憶制御部３０４は、自身が作成した転圧記録を記憶装置２に記憶させる。転圧記録を記憶装置２に記憶させることで、締固め対象地面９０の締固めされた個所に加えられた転圧力を、定量的に管理することができる。よって、締固め対象地面９０の締固め状態を正確に管理することができる。
　記憶装置２に記憶される転圧記録には、締固め対象地面９０にバケット３３が押し付けられた時刻が含まれている。よって、この時刻から作業効率の把握が容易になる。
　締固め管理システム１は、ディスプレイ（表示装置）８を有している。ディスプレイ８は、作業機械２０のキャブ２３に設けられている。
　表示制御部３０５は、自身が作成した転圧記録をディスプレイ８に表示させる。これにより、作業機械２０を操作する作業者は、締固め対象地面９０の締固め状態を把握することができる。
　図４は、ディスプレイ８に表示される転圧記録管理画面１００を示す図である。転圧記録管理画面１００では、締固め対象地面９０を模した地面画像９１が表示される。地面画像９１の表面は、加えられた転圧力の大きさに応じて色分けされる。これにより、転圧力の分布が一目でわかるようにされている。また、転圧記録管理画面１００には、施工日の情報などを含む情報画像９２が表示される。
　なお、転圧記録管理画面１００は、図４に示すものに限定されない。例えば、転圧記録管理画面１００は、バケット３３の位置データと、その位置に加えられた転圧力の数値とをテキスト形式で表示してもよい。
　図３に戻って、外部管理装置８０の外部記憶装置（目標値記憶装置）７は、締固め対象地面９０の複数箇所における転圧力の目標値を記憶している。コントローラ３は、記憶装置２が記憶する転圧記録を送受信装置４から外部管理装置８０に送信させる。
　外部コントローラ６は、転圧状況導出部６０１、目標値設定部６０２、転圧状況記憶制御部６０３、及び転圧状況表示制御部６０４を含む。
　転圧状況導出部６０１は、外部記憶装置７が記憶する目標値と、作業機械２０から受信した転圧記録とに基づいて、締固め対象地面９０の特定の位置における転圧状況を導出する。ここで、転圧状況とは、転圧力が加えられたか否かの状況である。この転圧状況から、締固め対象地面９０の特定の位置において、転圧力が加えられたか否かを把握することができる。
　或いは、転圧状況とは、加えられた転圧力が目標値に達しているか否かの状況である。この転圧状況から、締固め対象地面９０の特定の位置において、加えられた転圧力が足りているかどうかを把握することができる。
　ここで、外部記憶装置７が記憶する転圧力の目標値は、締固め対象地面９０内の位置に応じて異なっている。例えば、締固め対象地面９０の周辺部と中央部とで目標値が異なる場合であっても、締固め対象地面９０内の各位置における転圧状況を把握することができる。
　目標値設定部６０２は、締固め対象地面９０の形状に基づいて、目標値を設定する。例えば、締固め対象地面９０の形状が、崩れやすい形状である場合には、目標値設定部６０２は、崩れやすさを考慮して、目標値を設定する。これにより、締固め対象地面９０の形状に沿った転圧状況を導出することができる。
　転圧状況記憶制御部６０３は、自身が導出した転圧状況を外部記憶装置（転圧状況記憶装置）７に記憶させる。これにより、転圧状況を管理することができる。
　転圧状況表示制御部６０４は、自身が導出した転圧状況をディスプレイ（転圧状況表示装置）８に表示させる。具体的には、外部コントローラ６は、転圧状況を送受信装置５から作業機械２０に送信させ、作業機械２０のコントローラ３は、転圧状況をディスプレイ８に表示させる。これにより、作業機械２０を操作する作業者は、転圧状況を把握することができる。
　図５は、ディスプレイ８に表示される転圧状況管理画面２００を示す図である。転圧状況管理画面２００では、転圧記録管理画面１００と同様に、締固め対象地面９０を模した地面画像９１が表示される。地面画像９１の表面は、転圧力が加えられたか否かの状況に応じて色分けされる。具体的には、転圧力が加えられていない未施工の領域９３と、転圧力が加えられた施工済の領域９４とに色分けされている。また、施工済の領域９４は、転圧力が目標値に達しているか否かの状況に応じて色分けされる。具体的には、転圧力が目標値に達していない不足領域９５と、転圧力が目標値に達しており、施工が完了している達成領域９６とに色分けされている。これにより、作業機械２０を操作する作業者は、転圧状況を把握することができる。
　（変形例）
　なお、締固め対象地面９０にバケット３３が押し付けられた際に、作業機械２０のコントローラ３が、バケット３３の位置、および、締固め対象地面９０に加えられた転圧力をそれぞれ算出する構成に限定されず、外部管理装置８０の外部コントローラ６が、これらを算出する構成であってもよい。具体的には、コントローラ３は、本体傾斜角センサ５５が検出した機械本体２４の姿勢と、傾斜角センサ５０が検出したアタッチメント３０の姿勢と、ＧＮＳＳ装置７０が検出した機械本体２４の位置及び向きとを送受信装置４から外部管理装置８０に送信させ、外部コントローラ６が、これらに基づいてバケット３３の位置を算出する。また、コントローラ３は、本体傾斜角センサ５５が検出した機械本体２４の姿勢と、傾斜角センサ５０が検出したアタッチメント３０の姿勢と、圧力センサ６０が検出した圧力と、記憶装置２が記憶するアタッチメント３０の寸法とを送受信装置４から外部管理装置８０に送信させ、外部コントローラ６が、これらに基づいて締固め対象地面９０に加えられた転圧力を算出する。
　また、作業機械２０のコントローラ３が、転圧記録を作成する構成に限定されず、外部管理装置８０の外部コントローラ６が、転圧記録を作成する構成であってもよい。具体的には、コントローラ３は、算出したバケット３３の位置、締固め対象地面９０にバケット３３が押し付けられた時刻、および、算出した転圧力を送受信装置４から外部管理装置８０に送信させ、外部コントローラ６が、これらを対応付けた転圧記録を作成する。この場合、外部コントローラ６は、作成した転圧記録を外部記憶装置７に記憶させればよい。これにより、作業機械２０と切り離して転圧記録を管理することができる。よって、締固め対象地面９０の締固め状態を外部で一元管理することができる。
　また、ディスプレイ８が、転圧記録管理画面１００、および、転圧状況管理画面２００をそれぞれ表示する構成に限定されず、転圧記録管理画面１００を表示する表示装置と、転圧状況管理画面２００を表示する表示装置（転圧状況表示装置）とが、別体であってもよい。また、ディスプレイ８が、作業機械２０に設けられている構成に限定されず、外部管理装置８０に設けられていてもよい。
　（効果）
　以上に述べたように、本実施形態に係る締固め管理システム１によれば、締固め対象地面９０にバケット３３が押し付けられた際のバケット３３の位置と、締固め対象地面９０に加えられた転圧力とを対応付けた転圧記録が作成される。そして、転圧記録が記憶装置２に記憶される。これにより、締固め対象地面９０の締固めされた個所に加えられた転圧力の定量的な管理が可能になる。よって、締固め対象地面の締固め状態の正確な管理が可能になる。
　また、記憶装置２に記憶される転圧記録には、締固め対象地面９０にバケット３３が押し付けられた時刻が含まれている。よって、この時刻から作業効率の把握が容易になる。
　また、転圧記録を外部記憶装置７に記憶させる場合には、作業機械２０と切り離して転圧記録を管理することができる。よって、締固め対象地面９０の締固め状態を外部で一元管理することができる。
　また、ディスプレイ８に転圧記録が表示される。これにより、締固め対象地面９０の締固め状態の把握が可能になる。
　また、転圧力の目標値と、転圧記録とに基づいて、締固め対象地面９０の特定の位置における転圧状況が導出される。この転圧状況から、締固め対象地面９０の特定の位置において、転圧力が加えられているか否か、及び転圧力が足りているか否かの把握が可能になる。
　また、転圧状況が、転圧力が加えられたか否かの状況である。この転圧状況から、締固め対象地面９０の特定の位置において、転圧力が加えられたか否かの把握が可能になる。
　また、転圧状況が、転圧力が目標値に達しているか否かの状況である。この転圧状況から、締固め対象地面９０の特定の位置において、加えられた転圧力が足りているか否かの把握が可能になる。
　また、締固め対象地面９０内の位置に応じて、転圧力の目標値が異なる。例えば、締固め対象地面９０の周辺部と中央部とで目標値が異なる場合であっても、締固め対象地面９０内の各位置における転圧状況の把握が可能になる。
　また、締固め対象地面９０の形状に基づいて、目標値が設定される。例えば、締固め対象地面９０の形状が、崩れやすい形状である場合には、崩れやすさを考慮して、目標値が設定される。これにより、締固め対象地面９０の形状に沿った転圧状況の導出が可能になる。
　また、導出された転圧状況が外部記憶装置７に記憶される。これにより、転圧状況の管理が可能になる。
　また、導出された転圧状況がディスプレイ８に表示される。これにより、転圧状況の把握が可能になる。
　以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
　（本実施の形態のまとめ）
　本実施の形態の技術的特徴は下記のようにまとめられる。
　本発明の一態様に係る締固め管理システムは、機械本体と、上下方向に回動可能に前記機械本体に取り付けられた作業装置と、前記作業装置を油圧で回動させることが可能な回動装置と、前記機械本体の姿勢を検出する機械本体側姿勢検出装置と、前記作業装置の姿勢を検出する作業装置側姿勢検出装置と、前記機械本体の位置を検出する位置検出装置と、前記機械本体の向きを検出する方向検出装置と、前記回動装置の圧力を検出する圧力検出装置と、前記作業装置の寸法を記憶する寸法記憶装置と、を有する作業機械と、締固め対象地面に前記作業装置が押し付けられた際に、前記機械本体側姿勢検出装置が検出した前記機械本体の姿勢と、前記作業装置側姿勢検出装置が検出した前記作業装置の姿勢と、前記位置検出装置が検出した前記機械本体の位置と、前記方向検出装置が検出した前記機械本体の向きとに基づいて、前記締固め対象地面に対する前記作業装置の押し付け位置である転圧位置を算出する位置算出部と、前記締固め対象地面に前記作業装置が押し付けられた際に、前記機械本体側姿勢検出装置が検出した前記機械本体の姿勢と、前記作業装置側姿勢検出装置が検出した前記作業装置の姿勢と、前記圧力検出装置が検出した圧力と、前記寸法記憶装置が記憶する前記作業装置の寸法とに基づいて、前記締固め対象地面に加えられた転圧力を算出する転圧力算出部と、前記転圧位置と、前記転圧力算出部が算出した前記転圧力とを対応付けた転圧記録を作成する転圧記録作成部と、記憶装置と、前記転圧記録作成部が作成した前記転圧記録を前記記憶装置に記憶させる記憶制御部と、を有する。
　この構成によれば、締固め対象地面に作業装置が押し付けられた際の転圧位置と、締固め対象地面に加えられた転圧力とを対応付けた転圧記録が作成される。そして、転圧記録が記憶装置に記憶される。これにより、締固め対象地面の締固めされた個所に加えられた転圧力の定量的なに管理が可能になる。よって、締固め対象地面の締固め状態の正確な管理が可能になる。
　上記締固め管理システムにおいて、前記作業機械は、前記締固め対象地面に前記作業装置が押し付けられた時刻を検出する時刻検出装置をさらに有し、前記転圧記録作成部は、前記転圧位置と、前記転圧力算出部が算出した前記転圧力と、前記時刻検出装置が検出した前記時刻とを対応付けた前記転圧記録を作成することが好ましい。
　この構成によれば、記憶装置に記憶される転圧記録には、締固め対象地面に作業装置が押し付けられた時刻が含まれている。よって、この時刻から作業効率の把握が容易になる。
　上記締固め管理システムにおいて、前記記憶装置が、前記作業機械の外部に設けられていることが好ましい。
　この構成によれば、転圧記録が作業機械の外部に設けられているため、作業機械と切り離して転圧記録を管理することができる。よって、締固め対象地面の締固め状態を外部で一元管理することができる。
　上記締固め管理システムにおいて、表示装置と、前記転圧記録作成部が作成した前記転圧記録を前記表示装置に表示させる表示制御部と、をさらに有することが好ましい。
　この構成によれば、表示装置に転圧記録が表示される。これにより、締固め対象地面の締固め状態の把握が可能になる。
　上記締固め管理システムにおいて、前記締固め対象地面の複数箇所における転圧力の目標値を記憶する目標値記憶装置と、前記目標値記憶装置が記憶する前記目標値と、前記記憶装置が記憶する前記転圧記録とに基づいて、前記締固め対象地面の特定の位置における転圧状況を導出する転圧状況導出部と、をさらに有することが好ましい。
　この構成によれば、転圧力の目標値と、転圧記録とに基づいて、締固め対象地面の特定の位置における転圧状況が導出される。この転圧状況から、締固め対象地面の特定の位置において、転圧力が加えられているか否か、及び転圧力が足りているか否かの把握が可能になる。
　上記締固め管理システムにおいて、前記転圧状況が、転圧力が加えられたか否かの状況であることが好ましい。
　この構成によれば、転圧状況が、転圧力が加えられたか否かの状況である。この転圧状況から、締固め対象地面の特定の位置において、転圧力が加えられたか否かの把握が可能になる。
　上記締固め管理システムにおいて、前記転圧状況が、前記転圧力が前記目標値に達しているか否かの状況であることが好ましい。
　この構成によれば、転圧状況が、転圧力が目標値に達しているか否かの状況である。この転圧状況から、締固め対象地面の特定の位置において、加えられた転圧力が足りているか否かの把握が可能になる。
　上記締固め管理システムにおいて、前記締固め対象地面内の位置に応じて、前記目標値が異なることが好ましい。
　この構成によれば、締固め対象地面内の位置に応じて、転圧力の目標値が異なる。例えば、締固め対象地面の周辺部と中央部とで目標値が異なる場合であっても、締固め対象地面内の各位置における転圧状況の把握が可能になる。
　上記締固め管理システムにおいて、前記締固め対象地面の形状に基づいて、前記目標値を設定する目標値設定部をさらに有することが好ましい。
　この構成によれば、締固め対象地面の形状に基づいて、目標値が設定される。例えば、締固め対象地面の形状が、崩れやすい形状である場合には、崩れやすさを考慮して、目標値が設定される。これにより、締固め対象地面の形状に沿った転圧状況の導出が可能になる。
　上記締固め管理システムにおいて、前記転圧状況を記憶可能な転圧状況記憶装置と、前記転圧状況導出部が導出した前記転圧状況を前記転圧状況記憶装置に記憶させる転圧状況記憶制御部と、をさらに有することが好ましい。
　この構成によれば、導出された転圧状況が転圧状況記憶装置に記憶される。これにより、転圧状況の管理が可能になる。
　上記締固め管理システムにおいて、前記転圧状況を表示可能な転圧状況表示装置と、前記転圧状況導出部が導出した前記転圧状況を前記転圧状況表示装置に表示させる転圧状況表示制御部と、をさらに有することが好ましい。
　この構成によれば、導出された転圧状況が転圧状況表示装置に表示される。これにより、転圧状況の把握が可能になる。

Claims (11)

  1. 　機械本体と、
    　上下方向に回動可能に前記機械本体に取り付けられた作業装置と、
    　前記作業装置を油圧で回動させることが可能な回動装置と、
    　前記機械本体の姿勢を検出する機械本体側姿勢検出装置と、
    　前記作業装置の姿勢を検出する作業装置側姿勢検出装置と、
    　前記機械本体の位置を検出する位置検出装置と、
    　前記機械本体の向きを検出する方向検出装置と、
    　前記回動装置の圧力を検出する圧力検出装置と、
    　前記作業装置の寸法を記憶する寸法記憶装置と、
    を有する作業機械と、
    　締固め対象地面に前記作業装置が押し付けられた際に、前記機械本体側姿勢検出装置が検出した前記機械本体の姿勢と、前記作業装置側姿勢検出装置が検出した前記作業装置の姿勢と、前記位置検出装置が検出した前記機械本体の位置と、前記方向検出装置が検出した前記機械本体の向きとに基づいて、前記締固め対象地面に対する前記作業装置の押し付け位置である転圧位置を算出する位置算出部と、
    　前記締固め対象地面に前記作業装置が押し付けられた際に、前記機械本体側姿勢検出装置が検出した前記機械本体の姿勢と、前記作業装置側姿勢検出装置が検出した前記作業装置の姿勢と、前記圧力検出装置が検出した圧力と、前記寸法記憶装置が記憶する前記作業装置の寸法とに基づいて、前記締固め対象地面に加えられた転圧力を算出する転圧力算出部と、
    　前記転圧位置と、前記転圧力算出部が算出した前記転圧力とを対応付けた転圧記録を作成する転圧記録作成部と、
    　記憶装置と、
    　前記転圧記録作成部が作成した前記転圧記録を前記記憶装置に記憶させる記憶制御部と、を有する締固め管理システム。
  2. 　前記作業機械は、前記締固め対象地面に前記作業装置が押し付けられた時刻を検出する時刻検出装置をさらに有し、
    　前記転圧記録作成部は、前記転圧位置と、前記転圧力算出部が算出した前記転圧力と、前記時刻検出装置が検出した前記時刻とを対応付けた前記転圧記録を作成する請求項１に記載の締固め管理システム。
  3. 　前記記憶装置が、前記作業機械の外部に設けられている請求項１又は２に記載の締固め管理システム。
  4. 　表示装置と、
    　前記転圧記録作成部が作成した前記転圧記録を前記表示装置に表示させる表示制御部と、をさらに有する請求項１～３のいずれか１項に記載の締固め管理システム。
  5. 　前記締固め対象地面の複数箇所における転圧力の目標値を記憶する目標値記憶装置と、
    　前記目標値記憶装置が記憶する前記目標値と、前記記憶装置が記憶する前記転圧記録とに基づいて、前記締固め対象地面の特定の位置における転圧状況を導出する転圧状況導出部と、をさらに有する請求項１～４のいずれか１項に記載の締固め管理システム。
  6. 　前記転圧状況が、転圧力が加えられたか否かの状況である請求項５に記載の締固め管理システム。
  7. 　前記転圧状況が、前記転圧力が前記目標値に達しているか否かの状況であることを特徴とする請求項５に記載の締固め管理システム。
  8. 　前記締固め対象地面内の位置に応じて、前記目標値が異なる請求項５～７のいずれか１項に記載の締固め管理システム。
  9. 　前記締固め対象地面の形状に基づいて、前記目標値を設定する目標値設定部をさらに有することを特徴とする請求項５～８のいずれか１項に記載の締固め管理システム。
  10. 　前記転圧状況を記憶可能な転圧状況記憶装置と、
    　前記転圧状況導出部が導出した前記転圧状況を前記転圧状況記憶装置に記憶させる転圧状況記憶制御部と、をさらに有する請求項５～９のいずれか１項に記載の締固め管理システム。
  11. 　前記転圧状況を表示可能な転圧状況表示装置と、
    　前記転圧状況導出部が導出した前記転圧状況を前記転圧状況表示装置に表示させる転圧状況表示制御部と、
    をさらに有する請求項５～１０のいずれか１項に記載の締固め管理システム。
     
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