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公開番号2024072065
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-27
出願番号2022182676
出願日2022-11-15
発明の名称建設機械の施工管理装置
出願人株式会社ワイビーエム
代理人個人,個人
主分類E02D 3/12 20060101AFI20240520BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】建設機械を構成する移動構造体にマイクロ波で電力を供給して、この電力によりセンサー等で発生するデータを無線で送信する。
【解決手段】車体3と一体のリーダ4の下部には、第1マイクロ波送信器36が配置されている。リーダ4の上の第1マイクロ波送信器36、第2マイクロ波送信器37は、リーダ4の前方方向にマイクロ波を発振する。リータ4上を移動するスライド6には、3個のマイクロ波受信器39が間隔を置いて配置固定されている。マイクロ波受信器39で受信した電力は、スライド6に配置された二次電池であるバッテリー42に蓄電される。バッテリー42に蓄電され電力により、スライダ6に搭載された各種センサーは、Wi-Fi等の無線で施工管理装置30に検出したデータを送る。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
機体の一部分が分解・組立可能、又は前記機体の本体に対して可動可能な移動構造体を含む建設機械と、
前記本体、及び／又は前記移動構造体に配置固定され、前記建設機械で検知される各種状態を検知して検知データを発生し無線で送信するセンサーユニットと、
前記本体に搭載された電源手段と、
前記本体に配置され、前記センサーユニットから送られてくる前記検知データを無線で受信する施工管理装置と
からなる建設機械の施工管理装置において、
前記センサーユニットを駆動する電力は、
前記電源手段を備えた前記本体に配置されマイクロ波を発振するマイクロ波送信器と、
前記移動構造体に配置され、前記マイクロ波送信器から発信された前記マイクロ波を受信するマイクロ波送信器と
からなる建設機械の施工管理装置。
続きを表示（約 470 文字）【請求項２】
請求項１に記載の建設機械の施工管理装置において、
前記マイクロ波送信器、及び前記マイクロ波送信器は、夫々前記移動構造体に配置されている
ことを特徴とする建設機械の施工管理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の建設機械の施工管理装置において、
前記マイクロ波送信器、及び前記マイクロ波送信器は、前記移動構造体の移動方向に対向して配置されている
ことを特徴とする建設機械の施工管理装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の建設機械の施工管理装置において、
前記移動構造体には、前記センサーユニットの電源として配置された二次電池を搭載している
ことを特徴とする建設機械の施工管理装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の建設機械の施工管理装置において、
前記建設機械は、前記移動構造体に回転駆動する工具で地盤改良を行うための回転ヘッドを備えた地盤改良機である
ことを特徴とする建設機械の施工管理装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、土木、建設作業に使用される建設機械の施工管理装置に関する。更に詳しくは、建設機械の各箇所に配置されたセンサー等へ電力を供給し、センサー等で検知されたデータを無線で送信できる建設機械の施工管理装置に関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
建設、土木現場における人や物の状態が見える化を促進し、作業の安全、省エネルギー化のために、建設機械のＩＯＴ化が進められている。ＩＯＴ化のために建設機械には、カメラ、ＧＰＳ、トルクセンサー、エンコーダ等の機器、その他の各種センサー等が各機械の各位置に配置されており、これらのセンサー類は常時データの収集を行い、施工管理装置等にそのデータを送信している。一方、例えば、基礎工事用機械のリーダ等は、施工現場に輸送するとき、道路に設置されている信号機、標識等に干渉しないように、複数の構成部材に分解されて輸送されている。しかしながら、この機械を分解するとき、上記センサー類と施工管理装置との間に有線で配線されたセンサー等の通信線、電力線を接続端子の位置で取り外す必要があり、また、再度組み立てるときも作業工数がかかり、かつ誤配線の可能性もあり不便である。
【０００３】
このために分解可能な機材、相対的に移動する機体に配置されたセンサー類及びこれから発生するデータの送信のための信号の中継装置は、データ等の送受信にＩＯリンクで接続し、この中継装置と運転席等の離れた位置にある施工管理装置との間は有線ではなく無線ＬＡＮで接続するものも提案されている（特許文献１）。また、センサー類から発生するデータ等を送信するための無線送信手段に電源ケーブルを接続する必要がないように、この建設機械の近傍の回転部分にダイナモを配置し、これを二次電池に電力を蓄えるものが提案されている（特許文献２）。建設機械ではないが工作機械において、回転する主軸にセンサーと電池を配置し、センサデータを無線通信で機械に搭載した通信基地局に送信するものが提案されている（特許文献３）。この無線通信装置は、電池の消耗を防ぐために測定時間を必要時間のみに限定して非通電モードとして、電池の消耗を防ぐものである。更に、機械等の振動エネルギーを電気に変換する磁歪式振動デバイスも提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－１９９７５７号
特開２０１７－３６５８３号
特開２０２１－１１９０２７号
ＷＯ２０１５／１４１４１４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されたセンサー類、及びこれから発生するデータ送信のためのデータ送信のための中継装置は、それを駆動するための電源についての記載はないが、通常は有線で送電する必要があり、電源は有線で配線することになる。建設機械の本体、又は付属機器の一部を分解、組立するとき、多数の電源線があるため、それらの取り外し、再接続するための作業工数が必要となる。また、特許文献２に記載されたダイナモを配置するためには、回転機構がないところでは発電できず、使えないので使用できる機器が限定される。特許文献３に記載のものは、電池の消耗を防ぐためものであるが、機械の運転中は測定データを遮断できないセンサーの場合は採用できない。特許文献４に記載の発電装置は、振動が発生するところしか使えない。
【０００６】
本発明は、以上のような背景により以下の目的を達成するものである。
本発明の目的は、建設機械の可動部分に安定的に電力を供給できる、建設機械の施工管理装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、センサー等から発生するデータを無線で送受信できる建設機械において、データを無線送信するセンサー等への電力供給が遮断されない、建設機械の施工管理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明１の建設機械の施工管理装置は、
機体の一部分が分解・組立可能、又は前記機体の本体に対して可動可能な移動構造体を含む建設機械と、
前記本体、及び／又は前記移動構造体に配置固定され、前記建設機械で検知される各種状態を検知して検知データを発生し無線で送信するセンサーユニットと、
前記本体に搭載された電源手段と、
前記本体に配置され、前記センサーユニットから送られてくる前記検知データを無線で受信する施工管理装置と
からなる建設機械の施工管理装置において、
前記センサーユニットを駆動する電力は、
前記電源手段を備えた前記本体に配置されマイクロ波を発振するマイクロ波送信器と、
前記移動構造体に配置され、前記マイクロ波送信器から発信された前記マイクロ波を受信するマイクロ波送信器とからなる。
【０００８】
本発明２の建設機械の施工管理装置は、本発明１又は２において、前記マイクロ波送信器、及び前記マイクロ波送信器は、夫々前記移動構造体に配置されていることを特徴とする。
本発明３の建設機械の施工管理装置は、本発明１又は２において、前記マイクロ波送信器、及び前記マイクロ波送信器は、前記移動構造体の移動方向に対向して配置されていることを特徴とする。
本発明４の建設機械の施工管理装置は、本発明１又は２において、前記移動構造体には、前記センサーユニットの電源として配置された二次電池を搭載していることを特徴とする。
本発明５の建設機械の施工管理装置は、本発明１又は２において、前記建設機械は、前記移動構造体に回転駆動する工具で地盤改良を行うための回転ヘッドを備えた地盤改良機であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の建設機械の施工管理装置は、建設機械の可動部分にも安定的に電力を供給できるので、可動部分に搭載した各種センサー等からの大量のデータを無線で送ることが可能になった。各種センサーユニット等を駆動するための電力を供給する電池の交換も必要がないのでメンテナンスも簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本発明の実施の形態１の建設機械を示す全体正面図であり、建設機械各部に配置したセンサーユニットの配置例である。
図２は、図１の建設機械のセンサーユニットへ電力を供給するためのマイクロ波の発信器、受信器の配置例を示す図である。
図３は、本発明の実施の形態の施工管理装置の構成例を示すブロック図である。
図４は、本発明の実施の形態のマイクロ波送信機の構成例を示すブロック図である。
図５は、本発明の実施の形態のマイクロ波受信機の構成例を示すブロック図である。
図６は、本発明の実施の形態１の施工管理装置の動作例を示すフローチャートである。
図７は、発明の実施の形態２の建設機械の各所に電力を供給するためのマイクロ波の発信器、受信器の配置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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