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公開番号2024087478
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-01
出願番号2022202321
出願日2022-12-19
発明の名称重機監視システム
出願人株式会社フジタ
代理人個人
主分類E02F 9/24 20060101AFI20240624BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】重機に操作員が搭乗しない遠隔制御の場合であっても重機および重機周りの異常を容易に検出することができる重機監視システムを提供する。
【解決手段】掘削領域で稼働する重機の監視システム400は、重機が配置された掘削領域内の3次元距離を計測し重機を含む3次元データを出力する3次元スキャナ201と、少なくとも重機を含む掘削領域の温度分布画像を取得するサーモグラフィカメラ202と、3次元データから重機の形状を識別し重機の掘削領域内の位置情報を検出する重機検出部405と、重機の形状および位置情報と温度分布画像とに基づいて重機および重機周辺における異常領域の有無を判定する異常判定部407と、を有する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
掘削領域で稼働する重機の監視システムであって、
前記重機が配置された掘削領域内の３次元距離を計測し、前記重機を含む３次元データを出力する３次元スキャナと、
少なくとも前記重機を含む前記掘削領域の温度分布画像を取得するサーモグラフィカメラと、
前記３次元データから前記重機の形状を識別し、前記重機の前記掘削領域内の位置情報を検出する重機検出部と、
前記重機の形状および位置情報と前記温度分布画像とに基づいて前記重機および前記重機周辺における異常領域の有無を判定する異常判定部と、
を有することを特徴とする監視システム。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記異常判定部は、前記重機の予め定められた複数の領域のうち少なくとも一つの領域で所定の閾値を超えて高温になっていれば、異常領域の発生を判定することを特徴とする請求項１に記載の監視システム。
【請求項３】
前記重機の予め定められた複数の領域は、前記重機の油圧シリンダ、前記油圧シリンダを駆動するための作動油タンク、前記重機の動力源であるエンジンのオイルパン、前記エンジンのラジエータおよび排気管、前記重機を移動させるための駆動系の軸受け部、電動機を含むことを特徴とする請求項２に記載の監視システム。
【請求項４】
前記掘削領域および前記重機の騒音および振動を検出する騒音・振動センサをさらに有し、
前記異常判定部は、前記前記重機および前記重機周辺における異常領域の有無を前記温度分布画像と前記掘削領域および前記重機の騒音および振動とに基づいて判定することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項５】
前記異常判定部は異常領域の発生を判定すると、掘削領域１０の内外に警報を発報することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項６】
前記重機は遠隔制御システムにより遠隔操作されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項７】
前記遠隔制御システムは、前記重機検出部からの前記位置情報に従って前記重機を遠隔操作することを特徴とする請求項６に記載の監視システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、工事現場で使用される重機の監視システムに関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
建設現場やトンネル工事現場で使用されるバックホウ、ブルドーザ、ドリルジャンボなどの重機は他の重機や作業者との接触を回避するように操作されることが必要である。そこで重機の周辺領域を監視する技術が多く提案されている。
【０００３】
たとえば特許文献１に開示されたシステムでは、作業者の通信端末が重機からの磁気を検出して磁気検出信号を送信し、工事領域から離れたところにある制御装置が磁気検出信号を受信することで作業者および重機の状態を監視する。また特許文献２に開示されたシステムでは、重機の外形の変化に応じて監視領域を調整することで警報出力を適切化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－０２７０４９号公報
特開２０２０－１７３５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献に開示されたシステムは、重機の周辺領域を監視し安全を確保しようとする技術であり、重機自体の異常の有無を監視することができない。近年、安全確保や作業環境の向上を図る観点から、トンネルの坑内あるいは工事現場で作業する現場作業員の数をなるべく削減することが要請されており、重機自体および重機周りの監視はますます重要な技術的課題となっている。
【０００６】
一般に、操作員が重機に搭乗してブームおよびアームを操作し掘削等の作業を行うために、重機の異常検出は操作員が経験に基づいて行っている。しかしながら、重機を遠隔操作あるいは自動遠隔制御する場合には操作員は重機に搭乗していないし、重機の周囲に監視する作業員もいない。このような遠隔操作環境では、従来の技術では重機および重機周りの異常を検出することができない。
【０００７】
本発明は前記事情に鑑み案出されたもので、本発明の目的は、重機に操作員が搭乗しない遠隔制御の場合であっても重機および重機周りの異常を容易に検出することができる重機監視システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的を達成するために、本発明の一実施の形態は、掘削領域で稼働する重機の監視システムであって、前記重機が配置された掘削領域内の３次元距離を計測し、前記重機を含む３次元データを出力する３次元スキャナと、少なくとも前記重機を含む前記掘削領域の温度分布画像を取得するサーモグラフィカメラと、前記３次元データから前記重機の形状を識別し、前記重機の前記掘削領域内の位置情報を検出する重機検出部と、前記重機の形状および位置情報と前記温度分布画像とに基づいて前記重機および前記重機周辺における異常領域の有無を判定する異常判定部と、を有することを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態によれば、前記異常判定部は、前記重機の予め定められた複数の領域のうち少なくとも一つの領域で所定の閾値を超えて高温になっていれば、異常領域の発生を判定することができる。
また、本発明の一実施の形態によれば、前記重機の予め定められた複数の領域は、前記重機の油圧シリンダ、前記油圧シリンダを駆動するための作動油タンク、前記重機の動力源であるエンジンのオイルパン、前記エンジンのラジエータおよび排気管、前記重機を移動させるための駆動系の軸受け部、電動機を含むことができる。
また、本発明の一実施の形態によれば、前記掘削領域および前記重機の騒音および振動を検出する騒音・振動センサをさらに有し、前記異常判定部は、前記前記重機および前記重機周辺における異常領域の有無を前記温度分布画像と前記掘削領域および前記重機の騒音および振動とに基づいて判定することができる。
また、本発明の一実施の形態によれば、前記異常判定部は異常領域の発生を判定すると、掘削領域１０の内外に警報を発報することができる。
また、本発明の一実施の形態によれば、前記重機は遠隔制御システムにより遠隔操作されることができる。
また、本発明の一実施の形態によれば、前記遠隔制御システムは、前記重機検出部からの前記位置情報に従って前記重機を遠隔操作することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一実施の形態によれば、重機の形状および位置情報と前記温度分布画像とに基づいて前記重機および前記重機周辺における異常領域の有無を判定するので、重機に操作員が搭乗しない遠隔制御の場合であっても重機および重機周りの異常を容易に検出することができる。
また、本発明の一実施の形態によれば、重機の予め定められた複数の領域のうち少なくとも一つの領域で所定の閾値を超えて高温になっていれば異常領域の発生を判定するので、異常発生を早期に検出することができ、火災等の発生を未然に防ぐことができる。
また、本発明の一実施の形態によれば、重機のなかで特に高温になる領域あるいは高温になると危険が増大する領域を監視対象領域にすることで、異常発生を早期に検出することができ、火災等の発生を未然に防ぐことができる。
また、本発明の一実施の形態によれば、異常領域の発生を判定すると掘削領域１０の内外に警報を発報することで危険を報知することができ、工事の安全性をより高めることができる。
また、本発明の一実施の形態によれば、重機を遠隔制御することで工事の安全性をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の一実施形態による重機監視システムの全体的構成を説明するための模式的配置図である。
本実施形態で使用される重機の機能的構成の一例を示すブロック図である。
本実施形態で使用される重機の油圧系の一例を示すブロック図である。
本実施形態における遠隔制御システムの機能的構成の一例を示すブロック図である。
本実施形態における掘削管理システムの機能的構成の一例を示すブロック図である。
本実施形態における掘削管理システムにおけるサーモグラフィによる温度分布の一例を示す図である。
本実施形態による重機監視システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【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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