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公開番号2025016267
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-31
出願番号2023119423
出願日2023-07-21
発明の名称大深度掘削機の作業支援システム
出願人株式会社宮本組
代理人個人,個人
主分類E02F 9/26 20060101AFI20250124BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】オペレータが適切に作業状況を把握できしかも利便性の高い大深度掘削機の作業支援システムを提供する。
【解決手段】バケット10を備えた掘削機1により大深度の竪穴内を掘削する作業を支援するシステム20であって、竪穴D内に設置される撮影装置21と、撮影装置21が撮影した画像を表示する画像表示部22と、撮影装置21から撮影した画像の情報が供給され、画像表示部22に対して画像表示部22に表示する画像に関する情報を供給する制御部25と、を備えており、撮影装置21は、竪穴D内においてバケット10によって掘削される位置を撮影するように配置されている。バケット10によって掘削される位置を撮影装置21によって撮影すれば、オペレータが掘削状況を視認できるので、掘削機1による掘削作業を適切に行うためのサポートをすることができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
バケットを備えた掘削機により大深度の竪穴内を掘削する作業を支援するシステムであって、
前記竪穴内に設置される撮影装置と、
該撮影装置が撮影した画像を表示する画像表示部と、
前記撮影装置から撮影した画像の情報が供給され、前記画像表示部に対して該画像表示部に表示する画像に関する情報を供給する制御部と、を備えており、
前記撮影装置は、
前記バケットによって掘削される位置を撮影するように竪穴内に配置されている
ことを特徴とする大深度掘削機の作業支援システム。
続きを表示（約 490 文字）【請求項２】
前記撮影装置は、
前記竪穴内に一つ設けられており、該竪穴内において移動可能に設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の大深度掘削機の作業支援システム。
【請求項３】
前記制御部は、
前記バケットに設けられた、該バケットより下方の距離を測定する距離測定装置を備えており、
該距離測定装置が測定した距離を、前記画像表示部または前記掘削機を操作する際に使用する操作画面に表示する機能を有している
ことを特徴とする請求項１記載の大深度掘削機の作業支援システム。
【請求項４】
前記バケットは、
開閉する一対のシェルと、
該一対のシェルが揺動可能に設けられるフレームと、を備えており、
前記距離測定装置は、
前記フレームにおいて、前記一対のシェルが閉じている状態における該一対のシェルの上方に位置し、該一対のシェルが開くと該距離測定装置の下方から前記一対のシェルが退避する位置に設置されている
ことを特徴とする請求項３記載の大深度掘削機の作業支援システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、大深度掘削機の作業支援システムに関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
各種の土木・建設工事において、竪穴の掘削にはバケットを備えたクローラクレーン等の掘削機が使用される（特許文献１参照）。かかる掘削機による掘削では、竪穴に降下させたバケットにより掘削が行われるが、竪穴が深い場合には、掘削機のオペレータがバケットによる掘削状況を直接視認することができない。このため、オペレータはバケットを吊り下げるワイヤーの弛みやバケットの着地による衝撃等を体感することによりバケットの状況を把握している。つまり、オペレータの勘や経験に頼って掘削状況などを把握しており、掘削機の操作に熟練を要している。また、オペレータが掘削機の操作に熟練したとしても、オペレータは掘削状況を直接視認できないため、掘削を正確に行うことは困難である。
【０００３】
オペレータが掘削状況を直接視認できない状況でも掘削を正確に行うために、特許文献２には、掘削機に取り付けた複数の各種センサからの信号により掘削状況を検出し、検出した掘削状況の情報をオペレータ室のディスプレイに視覚的に表示するようにした技術が開示されている。しかし、特許文献２では、クラブバケットの高さや掘削状態はセンサからの信号に基づいてオペレータが推定しているにすぎず、クラブバケットの高さや掘削状態をオペレータは正確に把握することはできない。
【０００４】
一方、クレーン等のブームやフックにカメラを設けて、カメラで撮影した画像によってクレーン等のフックや吊荷の状態を確認し、作業状況や作業者に危険がないかなどを把握できるようにした技術が開示されている（特許文献３～５参照）。この技術のようにカメラで撮影した画像でクレーン等のフックや吊荷の状態等をオペレータが確認できれば、センサからの信号だけに基づく作業状況などの把握に比べて、オペレータが作業状況などを適切に把握できる。しかし、この技術でも、クレーン等のフックや吊荷を上方から撮影した画像しか得られないので、フックや吊荷等の地面等からの高さや地面等との関係性を適切に把握することは難しい。
【０００５】
特許文献６には、クレーンのブームやフック以外の場所に設けられたカメラによって作業状況を撮影し、オペレータの操作画面にカメラで撮影した画像を提供する技術が開示されている。この技術では、据付カメラや、人が身に着けるウェアラブル端末に搭載されたカメラ、ドローン等に搭載されたカメラ等の複数のカメラによって作業状況を撮影することが開示されている。そして、クレーンの状態に応じて制御装置がオペレータの操作画面に表示する画像を切り換えて表示することや、クレーンの状態に応じて複数の画像を操作画面に表示する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開平７‐１２７３７１号公報
特開２００１‐６４９９３号公報
特開２０２２‐１６４９７号公報
特開２０２２‐８２９７４号公報
特開２０２２‐１４３２２４号公報
実用新案登録第３２２６６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献６のように、クレーンの状態に応じて制御装置が複数の画像を切り換えて表示する場合、必ずしもオペレータが確認したい画像が制御装置によって選択されて操作画面に表示されるとは限られない。
また、操作画面に複数の画像が同時に表示されれば、その中にオペレータが見たい画像が含まれている可能性はあるが、オペレータは画像以外にも様々な計器やインジケータを確認しなければならず、複数の画像が表示されることは必ずしもオペレータの作業状況把握に役立つとは限らず、複数の画像が表示されることによってオペレータが誤った認識をする可能性もある。とくに、画像が多くなればなるほど、オペレータが誤った認識をする可能性は高くなる。
つまり、特許文献６の技術は、オペレータによるクレーンの作業状況把握を必ずしも十分にサポートするものとはいえず、クレーン等の作業において、オペレータが適切に作業状況を把握できしかも利便性の高い作業支援システムが求められている。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑み、オペレータが適切に作業状況を把握できしかも利便性の高い大深度掘削機の作業支援システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１発明の大深度掘削機の作業支援システムは、バケットを備えた掘削機により大深度の竪穴内を掘削する作業を支援するシステムであって、前記竪穴内に設置される撮影装置と、該撮影装置が撮影した画像を表示する画像表示部と、前記撮影装置から撮影した画像の情報が供給され、前記画像表示部に対して該画像表示部に表示する画像に関する情報を供給する制御部と、を備えており、前記撮影装置は、前記バケットによって掘削される位置を撮影するように竪穴内に配置されていることを特徴とする。
第２発明の大深度掘削機の作業支援システムは、第１発明において、前記撮影装置は、前記竪穴内に一つ設けられており、該竪穴内において移動可能に設けられていることを特徴とする。
第３発明の大深度掘削機の作業支援システムは、第１発明において、前記制御部は、前記バケットに設けられた、該バケットより下方の距離を測定する距離測定装置を備えており、該距離測定装置が測定した距離を、前記画像表示部または前記掘削機を操作する際に使用する操作画面に表示する機能を有していることを特徴とする。
第４発明の大深度掘削機の作業支援システムは、第３発明において、前記バケットは、開閉する一対のシェルと、該一対のシェルが揺動可能に設けられるフレームと、を備えており、前記距離測定装置は、前記フレームにおいて、前記一対のシェルが閉じている状態における該一対のシェルの上方に位置し、該一対のシェルが開くと該距離測定装置の下方から前記一対のシェルが退避する位置に設置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
第１発明によれば、バケットによって掘削される位置を撮影装置によって撮影すれば、オペレータが掘削位置の掘削状況を視認できるので、掘削機による掘削作業を適切に行うためのサポートをすることができる。
第２発明によれば、撮影装置によって得られる画像が一つであるので、オペレータが掘削状況の状況を容易に把握できる。
第３、第４発明によれば、距離測定装置が測定した距離によってオペレータがバケットの位置を把握できる。すると、オペレータは必要なときだけ画像を確認すればよいので、オペレータの掘削機の操作や掘削状況確認が容易になる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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