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公開番号2025033951
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023140024
出願日2023-08-30
発明の名称土質判別システムおよび土質判別方法
出願人株式会社小松製作所
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類E02F 9/26 20060101AFI20250306BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】作業時に取得されるデータを有効に利活用できるシステムを提供する。
【解決手段】土質判別システムは、作業機を有する作業機械と、掘削対象を作業機で掘削する掘削作業時に、作業機の動作に関連する動作データを取得する取得部と、動作データと掘削対象の土質との対応関係に基づき、動作データから土質を判別する、コントローラ50と、を備えている。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
作業機を有する作業機械と、
掘削対象を前記作業機で掘削する掘削作業時に、前記作業機の動作に関連する動作データを取得する取得部と、
前記動作データと前記掘削対象の土質との対応関係に基づき、前記動作データから前記土質を判別する、コントローラと、を備える、土質判別システム。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
前記作業機は、刃先を有するバケットを含み、
前記動作データは、前記刃先の速度を含む、請求項１に記載の土質判別システム。
【請求項３】
前記動作データは、地中に貫入した前記刃先の最大速度を含む、請求項２に記載の土質判別システム。
【請求項４】
前記コントローラは、掘削作業中の一部分の前記動作データから前記土質を判別する、請求項３に記載の土質判別システム。
【請求項５】
前記作業機は、刃先を有するバケットを含み、
前記動作データは、地中に貫入した前記刃先にかかる負荷を含む、請求項１に記載の土質判別システム。
【請求項６】
前記作業機は、バケットを有し、
前記動作データは、前記バケット内に積載された荷の重量を含む、請求項１に記載の土質判別システム。
【請求項７】
前記作業機を動作させる駆動力を発生するエンジンをさらに備え、
前記動作データは、前記荷の単位重量あたりの、前記エンジンへの燃料の供給量を含む、請求項６に記載の土質判別システム。
【請求項８】
前記動作データは、前記バケットによる掘削作業の作業効率を含む、請求項６に記載の土質判別システム。
【請求項９】
前記作業機は、バケットを有し、
前記動作データは、前記バケットの姿勢を含む、請求項１に記載の土質判別システム。
【請求項１０】
前記動作データは、地中に貫入した前記バケットの体積を含む、請求項９に記載の土質判別システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、土質判別システムおよび土質判別方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０２０－１７３１５０号公報（特許文献１）には、建設機械に搭載された土質判定装置が開示されている。土質判定装置は、画像に写された土の土質を判定するための、機械学習によって構築された学習モデルを記憶する記憶部と、建設機械に搭載されたカメラが撮影している土のカメラ画像と、学習モデルとを用いて、カメラ画像に写された土の土質を、カメラの撮影中にリアルタイムで判定する判定部と、を備えている。
【０００３】
特開２０１９－１６３６２１号公報（特許文献２）には、アタッチメントを所定速度及び所定角度で地面に接触させる所定動作を行ったときのセンサの検出値と、所定動作を行ったときのセンサの検出値と地盤の硬さとが対応付けされたデータとに基づいて、地盤の硬さを推定すると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－１７３１５０号公報
特開２０１９－１６３６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＩＣＴ（情報通信技術）機能を有する作業機械の導入が進んでいる。作業機械の作業時に取得可能なデータが増えてきている。そのデータを、作業機械の生産性向上に活用できることが期待されている。
【０００６】
本開示では、作業時に取得されるデータを有効に利活用できるシステムおよび方法が提案される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に従った土質判別システムは、作業機を有する作業機械と、掘削対象を作業機で掘削する掘削作業時に、作業機の動作に関連する動作データを取得する取得部と、動作データと掘削対象の土質との対応関係に基づき、動作データから土質を判別する、コントローラと、を備えている。
【０００８】
本開示に従った土質判別方法は、以下のステップを備えている。第１のステップは、作業機械の作業機で掘削対象を掘削する掘削作業時に、作業機の動作に関連する動作データを取得することである。第２のステップは、動作データと掘削対象の土質との対応関係に基づき、動作データから土質を判別することである。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、掘削作業時に取得されるデータから掘削対象の土質を簡便に推定できるシステムおよび方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
作業機械の構成を概略的に示す側面図である。
作業機械のシステムの概略構成を示すブロック図である。
エンジン回転数とトルクとの関係の例を示す図である。
メインコントローラ内の機能ブロックを示す図である。
簡易Ｎ値計の構成を示す模式図である。
動作データと土質との対応関係の例を示す第１の図である。
動作データと土質との対応関係の例を示す第２の図である。
動作データと土質との対応関係の例を示す第３の図である。
動作データと土質との対応関係の例を示す第４の図である。
土質判別専用操作を開始するときの姿勢を示す作業機械の側面図である。
動作データと土質との対応関係の例を示す第５の図である。
掘削作業中の刃先速度の経緯の一例を示す図である。
動作データと土質との対応関係の例を示す第６の図である。
地中に貫入しているバケットを示す概略図である。
動作データと土質との対応関係の例を示す第７の図である。
動作データと土質との対応関係の例を示す第８の図である。
動作データと土質との対応関係の例を示す第９の図である。
動作データと土質との対応関係の例を示す第１０の図である。
【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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