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JP7629520B2 - Construction machinery and excavation adjustment method - Google Patents
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Description

本発明は、建設機械ならびに掘削物調整方法に関する。 The present invention relates to a construction machine and a method for adjusting an excavation.

従来より、ベルトコンベア上に搬送される搬送物に近赤外線吸収式水分計により近赤外線を照射して、搬送物の含水率を算出することが特許文献1に開示されている。Conventionally, a near-infrared absorption moisture meter has been used to irradiate near-infrared rays onto goods being transported on a belt conveyor, and the moisture content of the goods is calculated, as disclosed in Patent Document 1.

特開2017―32358号公報JP 2017-32358 A

しかしながら、特許文献1は、ベルトコンベア上での搬送物の含水率の算出に留まっており、建設重機で掘削した掘削物の含水率や含水比については何ら開示していなかった。また、特許文献1は、建設現場における無人飛行体の利用については何ら開示していなかった。However, Patent Document 1 only calculates the moisture content of materials transported on a belt conveyor, and does not disclose anything about the moisture content or moisture ratio of materials excavated by heavy construction machinery. Furthermore, Patent Document 1 does not disclose anything about the use of unmanned aerial vehicles at construction sites.

そこで、本発明は、使い勝手のよい建設機械もしくは掘削物測定方法もしくは無人飛行体を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to provide an easy-to-use construction machinery, excavation measurement method, or unmanned aerial vehicle.

本第1発明に係る建設機械は、掘削物の掘削前から放出後までに、前記掘削物の性状を検出する検出装置と、前記掘削物の性状を変更する変更装置と、前記掘削物を放出可能に収容する収容部と、前記検出装置の検出結果に基づいて、前記収容部に前記掘削物が収容されている状態で前記変更装置による前記掘削物の性状の変更を行うとともに、前記収容部から前記掘削物が放出された状態で前記変更装置による前記掘削物の性状の変更を行う制御装置と、を備えている。
本第2発明に係る掘削物調整方法は、掘削物の性状を検出するステップと、前記掘削物の性状の検出結果に基づいて、掘削物が収容部に収容されている状態で前記掘削物の性状の変更を行うとともに、前記収容部から前記掘削物が放出された状態で前記掘削物の性状の変更を行うステップと、を含んでいる
The construction machine of the first invention comprises a detection device that detects the properties of the excavated material from before it is excavated to after it is released, a change device that changes the properties of the excavated material, a storage section that stores the excavated material so that it can be released, and a control device that changes the properties of the excavated material using the change device when the excavated material is stored in the storage section based on the detection results of the detection device , and changes the properties of the excavated material using the change device when the excavated material is released from the storage section.
The excavated material adjustment method of the second invention includes a step of detecting the properties of the excavated material, and a step of changing the properties of the excavated material while the excavated material is contained in a storage section based on the detection results of the properties of the excavated material , and a step of changing the properties of the excavated material while the excavated material is released from the storage section .

本第1発明によれば、収容部に掘削物が収容されている状態で変更装置による掘削物の性状の変更を行うとともに、収容部から掘削物が放出された状態で変更装置による掘削物の性状の変更を行うので、使い勝手のよい建設機械を実現することができる。
本第2発明によれば、掘削物が収容部に収容されている状態で掘削物の性状の変更を行うとともに、収容部から掘削物が放出された状態で掘削物の性状の変更を行うので、使い勝手のよい掘削物調整方法を実現することができる
According to the first invention, the properties of the excavated material are changed by the change device while the excavated material is stored in the storage section, and the properties of the excavated material are changed by the change device while the excavated material is released from the storage section, thereby realizing a construction machine that is easy to use.
According to the second invention, the properties of the excavated material are changed while the material is stored in the storage section, and the properties of the excavated material are changed while the material is released from the storage section, thereby realizing a user-friendly method for adjusting the excavated material .

本第1実施形態を表す建設機械の概要図であり、掘削状況を示す図である。1 is a schematic diagram of a construction machine according to a first embodiment of the present invention, showing an excavation state. FIG. 本第1実施形態を表す建設機械の概要図であり、積込状況を示す図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a construction machine according to a first embodiment of the present invention, showing a loading state. 本第1実施形態の主要部のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of the main parts of the first embodiment. 本第1実施形態の重機制御装置により実行されるフローチャートである。4 is a flowchart executed by the heavy equipment control device of the first embodiment. 本第2実施形態を表す建設機械の概要図である。FIG. 11 is a schematic diagram of a construction machine illustrating a second embodiment of the present invention. 第2実施形態の1つ目の変形例を示す図であり、図6(a)は掘削の様子を示す図であり、図6(b)は掘削と積込とを同時に行っている様子を示す図であり、図6(c)は掘削と性状の変更とを同時に行っている様子を示す図である。6A and 6B are diagrams showing a first modified example of the second embodiment, in which FIG. 6A shows an excavation state, FIG. 6B shows an excavation and loading state being performed simultaneously, and FIG. 6C shows an excavation and property change state being performed simultaneously. 第2実施形態の2つ目の変形例を示す図であり、図7(a)は掘削の様子を示す図であり、図7(b)は掘削と積込とを同時に行っている様子を示す図であり、図7(c)は掘削と性状の変更とを同時に行っている様子を示す図である。7A and 7B are diagrams showing a second modified example of the second embodiment, in which FIG. 7A shows an excavation state, FIG. 7B shows an excavation and loading state being performed simultaneously, and FIG. 7C shows an excavation and property change state being performed simultaneously. 本第3実施形態を表す牽引車両とスクレーパ車両とを示す概要図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing a towing vehicle and a scraper vehicle according to the third embodiment. 本第3実施形態の主要部のブロック図である。FIG. 13 is a block diagram of a main part of the third embodiment.

以下に、本発明の第1実施形態の建設機械を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態により、本発明が限定されるものではない。本実施形態では建設機械として油圧ショベル1を例に説明を続ける。A construction machine according to a first embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiment described below. In this embodiment, the description will continue using a hydraulic excavator 1 as an example of a construction machine.

(第1実施形態)
図1および図2は本実施形態を表す油圧ショベル1を示す概要図であり、図1は掘削状況を示しており、図2は積込状況を示している。また、図3は本第1実施形態の主要部のブロック図である。なお、以下の説明では、便宜上、鉛直方向をZ方向、水平面内において直交する二軸方向をX方向及びY方向とする。
First Embodiment
Fig. 1 and Fig. 2 are schematic diagrams showing a hydraulic excavator 1 according to this embodiment, with Fig. 1 showing an excavation state and Fig. 2 showing a loading state. Fig. 3 is a block diagram of the main parts of this first embodiment. In the following description, for convenience, the vertical direction is defined as the Z direction, and two axial directions perpendicular to each other in a horizontal plane are defined as the X direction and the Y direction.

以下、図1~図3を用いて油圧ショベル1の構成を説明していく。また、図1から明らかなように、本実施形態の油圧ショベル1は、運転席が無い自動運転タイプの物であり、無人航空機であるUAV(Unmanned Aerial Vehicle、以下ドローン100という)を有している。なお、油圧ショベル1は、建設現場での走行を自動運転とし、公道ではトレーラに載置して運搬するようにしてもよい。また、油圧ショベル1の操作は、自動操作でもよく、掘削場所から離れた遠隔地での遠隔操作でもよい。なお、油圧ショベル1は、運転席のある有人運転タイプの物であってもよい。 The configuration of the hydraulic excavator 1 will be described below with reference to Figures 1 to 3. As is clear from Figure 1, the hydraulic excavator 1 of this embodiment is an autonomous type that does not have a driver's seat, and has a UAV (Unmanned Aerial Vehicle, hereinafter referred to as drone 100), which is an unmanned aerial vehicle. The hydraulic excavator 1 may be autonomous when traveling at a construction site, and may be transported on a trailer on public roads. The hydraulic excavator 1 may be operated autonomously, or remotely at a remote location away from the excavation site. The hydraulic excavator 1 may also be a manned type with a driver's seat.

本実施形態の油圧ショベル1は、駆動システム10(図3参照)と、走行装置20と、旋回装置30と、本体装置40と、作業装置60と、を有している。また、油圧ショベル1は、本体装置40の上面に設けられた離着陸部に離着可能なドローン100を有している。なお、図1および図2では2機のドローン100を示しているがドローン100は1機でもよく3機以上でもよい。また、ドローン100は電力により飛行するタイプでもよく、水素を用いた燃料電池により飛行するタイプでもよい。The hydraulic excavator 1 of this embodiment has a drive system 10 (see FIG. 3), a traveling device 20, a slewing device 30, a main body device 40, and a working device 60. The hydraulic excavator 1 also has a drone 100 that can take off and land on a takeoff and landing section provided on the upper surface of the main body device 40. Note that although two drones 100 are shown in FIG. 1 and FIG. 2, the number of drones 100 may be one or three or more. The drone 100 may be a type that flies using electricity or a type that flies using a fuel cell that uses hydrogen.

駆動システム10は、エンジン11と、燃料タンク12と、発電機13とを有している。エンジン11は、内燃機関であり、本実施形態ではディーゼルエンジンを採用している。エンジン11は、燃料タンク12から供給される燃料を燃焼して、発電機13を駆動している。The drive system 10 has an engine 11, a fuel tank 12, and a generator 13. The engine 11 is an internal combustion engine, and in this embodiment, a diesel engine is used. The engine 11 burns fuel supplied from the fuel tank 12 to drive the generator 13.

燃料タンク12は、本実施形態では液体状態のアンモニア(NH)を貯蔵するものであり、内部には不図示の残量計が設けられている。液体状態のアンモニアは不図示の気化器により気化され、気化されたアンモニアが空気とともにエンジン11により燃焼される。なお、燃料タンク12を複数設けてアンモニアの貯蔵タンクと、軽油の貯蔵タンクとしてもよい。この場合、エンジン11は、アンモニアと軽油とを混焼する混焼タイプのエンジンとすればよい。 In this embodiment, the fuel tank 12 stores liquid ammonia (NH 3 ), and is provided with a fuel level gauge (not shown) inside. The liquid ammonia is vaporized by a vaporizer (not shown), and the vaporized ammonia is burned by the engine 11 together with air. Note that a plurality of fuel tanks 12 may be provided to serve as ammonia storage tanks and diesel storage tanks. In this case, the engine 11 may be a dual-fuel engine that burns ammonia and diesel.

発電機13は、エンジン11の出力軸に接続されており、エンジン11の出力軸の回転駆動力によって発電を行なうものである。発電機13により発電された電力は、図3のブロック図に示してあるように各種シリンダや各種モータなどに供給されている。The generator 13 is connected to the output shaft of the engine 11 and generates electricity using the rotational driving force of the output shaft of the engine 11. The electricity generated by the generator 13 is supplied to various cylinders and motors, as shown in the block diagram of Figure 3.

走行装置20は、遊動輪21と駆動輪22とを巻装した一対の履帯23と、駆動輪22を駆動する不図示の走行モータとを有し、駆動輪22により一対の履帯23が駆動することにより油圧ショベル1を走行させている。走行モータ24は、発電機13から供給された電力により駆動するものであり、本実施形態では駆動輪22または駆動輪22のハブと同軸に繋がるように設けられたインホイールモータが採用されている。なお、走行モータ24は、油圧モータを用いてもよい。The traveling device 20 has a pair of tracks 23 wound around an idler wheel 21 and a drive wheel 22, and a traveling motor (not shown) that drives the drive wheel 22, and the pair of tracks 23 are driven by the drive wheel 22 to travel the hydraulic excavator 1. The traveling motor 24 is driven by power supplied from the generator 13, and in this embodiment, an in-wheel motor is used that is coaxially connected to the drive wheel 22 or the hub of the drive wheel 22. Note that a hydraulic motor may be used as the traveling motor 24.

旋回装置30は、走行装置20と本体装置40との間に配設されている。旋回装置30は、不図示のベアリングと、発電機13から電力が供給される旋回モータ31とを備え、本体装置40と作業装置60とを旋回するものである。図1では本体装置40と作業装置60とが掘削を行う位置にあるが、旋回装置30による旋回により図2では本体装置40と作業装置60とがダンプトラック70への積込を行う位置にある。なお、旋回装置30による本体装置40と作業装置60との旋回は旋回モータ31に代えて油圧を用いた油圧モータにより行うようにしてもよい。The slewing device 30 is disposed between the traveling device 20 and the main device 40. The slewing device 30 is equipped with a bearing (not shown) and a slewing motor 31 supplied with power from a generator 13, and rotates the main device 40 and the working device 60. In FIG. 1, the main device 40 and the working device 60 are in a position to perform excavation, but in FIG. 2, the main device 40 and the working device 60 are in a position to load the dump truck 70 due to the rotation of the slewing device 30. Note that the rotation of the main device 40 and the working device 60 by the slewing device 30 may be performed by a hydraulic motor using hydraulic pressure instead of the slewing motor 31.

本体装置40は、上面がフラットな円柱形状をしており、この上面にはドローン100に電力を供給する送電装置14を有している。また、本体装置40の上面にある送電装置14がドローン100の離着陸部となっている。なお、本実施形態では本体装置40は円柱形状とするが、これに限定されるものではなく、任意の形状とすることができる。The main unit 40 has a cylindrical shape with a flat upper surface, and has a power transmission device 14 on the upper surface that supplies power to the drone 100. The power transmission device 14 on the upper surface of the main unit 40 serves as the takeoff and landing part of the drone 100. Note that, although the main unit 40 has a cylindrical shape in this embodiment, it is not limited to this and can have any shape.

送電装置14は、ドローン100の後述の受電装置103に電力を供給するものであり、本実施形態においてはワイヤレス給電を採用している。ワイヤレス給電は、非接触で電力を受電装置103に供給するものであり、磁界共鳴方式や電磁誘導方式などが知られている。本実施形態の送電装置14は、電源や、制御回路や、送電コイルを備えている。
また、送電装置14は、上述の近接接合型ではなく、空間伝送型としてもよい。空間伝送型の電力供給は、マイクロ波などの電磁波を用いて数メートルから数十メートル離れた対象物(本実施形態ではドローン100の受電装置103)に電力を供給するものである。
The power transmitting device 14 supplies power to a power receiving device 103 (described later) of the drone 100, and in this embodiment, wireless power feeding is adopted. Wireless power feeding supplies power to the power receiving device 103 in a non-contact manner, and a magnetic resonance method, an electromagnetic induction method, etc. are known. The power transmitting device 14 in this embodiment includes a power source, a control circuit, and a power transmitting coil.
The power transmitting device 14 may be of a spatial transmission type instead of the above-mentioned proximity junction type. Spatial transmission type power supply uses electromagnetic waves such as microwaves to supply power to a target object (the power receiving device 103 of the drone 100 in this embodiment) located several meters to several tens of meters away.

なお、ワイヤレス給電に代えて接触式の給電方式としてもよい。この場合、送電装置14と受電装置103とのそれぞれに金属製の接点を設けて、互いの接点を機械的に接続して給電してもよい。例えば、離着陸部に凹形状の接点を設けて、ドローン100側に凸形状の接点を設けるようにしてもよい。凹形状の接点と、凸形状の接点とはそれぞれ1つでもよく、複数設けるようにしてもよい。 In addition, a contact-type power supply method may be used instead of wireless power supply. In this case, metal contacts may be provided on each of the power transmitting device 14 and the power receiving device 103, and the contacts may be mechanically connected to supply power. For example, a concave-shaped contact may be provided on the takeoff and landing section, and a convex-shaped contact may be provided on the drone 100 side. There may be one each of the concave-shaped contact and the convex-shaped contact, or multiple may be provided.

本体装置40は、側面にスイング部41およびスイングシリンダ42を介して作業装置60が接続されている。本体装置40の内部には、前述したエンジン11と、燃料タンク12と、発電機13とに加えて、例えば作業装置60が掘削した掘削物の性状を検出する第1検出装置15、水などの液体を貯蔵する液体タンク18および不図示のカウンタマスが設けられている。また、本体装置40には、図3のブロック図に示すように、全地球型測位システムである第1GNSS47(Global Navigation Satellite System)と、第1通信装置48と、第1メモリ49と、油圧ショベル1全体を制御する重機制御装置50と、が設けられている。The main unit 40 is connected to the work device 60 via a swing section 41 and a swing cylinder 42 on the side. In addition to the engine 11, fuel tank 12, and generator 13 described above, the main unit 40 is provided with a first detection device 15 for detecting the properties of the excavated material excavated by the work device 60, a liquid tank 18 for storing liquid such as water, and a counter mass (not shown). As shown in the block diagram of FIG. 3, the main unit 40 is provided with a first GNSS 47 (Global Navigation Satellite System), which is a global positioning system, a first communication device 48, a first memory 49, and a heavy equipment control device 50 for controlling the entire hydraulic excavator 1.

本実施形態において、第1検出装置15は、掘削物の性状として掘削物に含まれる水分を検出している。第1検出装置15は、乾燥装置と重量計とを備えている。重量計は、乾燥装置による乾燥前後に掘削物の重量を計測している。これにより、第1検出装置15は掘削物に含まれていた水分を検出している。第1検出装置15に供給する掘削物は数十g程度でよい。第1検出装置15への掘削物の供給は、本体装置40に設けられた不図示の開口部からオペレーターが行ってもよく、この不図示の開口部から第1検出装置15の少なくとも一部が本体装置40の外部に移動し、ドローン100から掘削物を受け取るようにしてもよい。In this embodiment, the first detection device 15 detects moisture contained in the excavated material as a property of the excavated material. The first detection device 15 is equipped with a drying device and a weighing scale. The weighing scale measures the weight of the excavated material before and after drying by the drying device. In this way, the first detection device 15 detects the moisture contained in the excavated material. The excavated material supplied to the first detection device 15 may be approximately several tens of grams. The excavated material may be supplied to the first detection device 15 by an operator through an opening (not shown) provided in the main unit 40, or at least a part of the first detection device 15 may move outside the main unit 40 through this opening (not shown) to receive the excavated material from the drone 100.

第1検出装置15の乾燥装置としては、電磁波を利用して乾燥する電子レンジを用いることができ、例えば出力が500W~600Wの電子レンジであれば7分~20分程度の間で乾燥させればよい。なお、電磁波による乾燥に代えて熱風による乾燥や、赤外線による乾燥を行うようにしてもよい。 As the drying device for the first detection device 15, a microwave oven that dries using electromagnetic waves can be used. For example, if the microwave oven has an output of 500 W to 600 W, drying can be performed for about 7 to 20 minutes. Note that instead of drying using electromagnetic waves, drying using hot air or infrared rays may be performed.

スイング部41は、本体装置40の一端側に接続された部分と、ブーム53に接続された部分とが鉛直方向を示すZ軸回りに回転可能なように軸支されている。スイングシリンダ42は一端が本体装置40に接続され、他端がスイング部41に接続されたシリンダであり、発電機43から供給される電力により伸縮動作がなされるものである。
スイングシリンダ42の伸縮により、作業装置60は、図1のZ軸回りに回動する。なお、不図示のカウンタマスは、本体装置40の他端側内部に設けられた質量体であり、作業装置60の掘削動作により本体装置40に作用する偏荷重を補正するものである。
The swing section 41 is supported such that a portion connected to one end of the main unit 40 and a portion connected to the boom 53 can rotate around the Z-axis indicating the vertical direction. The swing cylinder 42 is a cylinder having one end connected to the main unit 40 and the other end connected to the swing section 41, and is extended and retracted by power supplied from a generator 43.
The extension and contraction of the swing cylinder 42 causes the working device 60 to rotate around the Z-axis in Fig. 1. Note that a counter mass (not shown) is a mass body provided inside the other end side of the main device 40, and serves to correct the unbalanced load acting on the main device 40 due to the excavation operation of the working device 60.

ブームシリンダ54は、発電機43から供給される電力により伸縮動作がなされて、ブーム53を駆動するシリンダである。
また、アームシリンダ56は、発電機43から供給される電力により伸縮動作がなされて、アーム55を駆動するシリンダである。
また、バケットシリンダ58は、発電機43から供給される電力により伸縮動作がなされて、バケット57を駆動するシリンダである。
なお、本実施形態では、発電機43からの電力によりスイングシリンダ42と、ブームシリンダ54と、アームシリンダ56と、バケットシリンダ58とを駆動させたが、油圧を用いてこれらのシリンダを駆動してもよい。
The boom cylinder 54 is a cylinder that extends and retracts using power supplied from the generator 43 to drive the boom 53 .
The arm cylinder 56 is a cylinder that extends and retracts using power supplied from the generator 43 to drive the arm 55 .
The bucket cylinder 58 is a cylinder that extends and retracts using power supplied from the generator 43 to drive the bucket 57 .
In this embodiment, the swing cylinder 42, the boom cylinder 54, the arm cylinder 56, and the bucket cylinder 58 are driven by electric power from the generator 43, but these cylinders may also be driven using hydraulic pressure.

本実施形態において、アーム55には、作業装置60が掘削した掘削物の性状を検出する第2検出装置16と、掘削物の性状を変更する第1変更装置17とが設けられている。第2検出装置16は、掘削物の性状として掘削物に含まれる水分を検出している。第2検出装置16としては、近赤外線を用いた近赤外水分計を採用することができる。近赤外水分計は、測定対象物(本実施形態では掘削物)で反射した近赤外線の強度を受光素子にて測定することにより、掘削物に含まれる水分を検出するものである。In this embodiment, the arm 55 is provided with a second detection device 16 that detects the properties of the excavated material excavated by the working device 60, and a first change device 17 that changes the properties of the excavated material. The second detection device 16 detects the moisture contained in the excavated material as a property of the excavated material. A near-infrared moisture meter using near-infrared rays can be used as the second detection device 16. The near-infrared moisture meter detects the moisture contained in the excavated material by measuring the intensity of near-infrared rays reflected by the measurement object (the excavated material in this embodiment) with a light receiving element.

近赤外水分計により掘削物に含まれる水分を検出する場合には、近赤外水分計を掘削物に対して10cmから50cm程度まで近づける必要があるため、本実施形態では近赤外水分計をアーム55に設けているが、ブーム53に設けるようにしてもよい。また、近赤外水分計を掘削物に近づけるための伸縮機構をブーム53もしくはアーム55に設けるようにしてもよい。When detecting moisture contained in excavated material using a near-infrared moisture meter, the near-infrared moisture meter needs to be brought within about 10 cm to 50 cm of the excavated material, so in this embodiment, the near-infrared moisture meter is provided on the arm 55, but it may also be provided on the boom 53. In addition, an extension mechanism for bringing the near-infrared moisture meter closer to the excavated material may be provided on the boom 53 or the arm 55.

第1変更装置17は、本実施形態では掘削物の含水比(含水率)を変更するものであり、掘削物に水などの液体を供給する液体供給装置を用いている。液体供給装置は、水を貯蔵する液体タンク18や、この液体タンク18に貯蔵された水を掘削物に供給するためのポンプやノズルや配管などを有している。なお、本実施形態では、バケット57と第1変更装置17との間に第2検出装置16が位置するように、第2検出装置16と第1変更装置17とを位置決めしている。この場合、作業装置60が図1のような姿勢の場合に、第1変更装置17が供給する液体が第2検出装置16にかかってしまい、第2検出装置16の検出精度に影響を及ぼす可能性がある。In this embodiment, the first change device 17 changes the water content (moisture content) of the excavated material, and uses a liquid supply device that supplies liquid such as water to the excavated material. The liquid supply device has a liquid tank 18 that stores water, and a pump, nozzle, and piping for supplying the water stored in the liquid tank 18 to the excavated material. In this embodiment, the second detection device 16 and the first change device 17 are positioned so that the second detection device 16 is located between the bucket 57 and the first change device 17. In this case, when the working device 60 is in the position shown in FIG. 1, the liquid supplied by the first change device 17 may splash on the second detection device 16, which may affect the detection accuracy of the second detection device 16.

そこで、本実施形態では、作業装置60の姿勢により、第1変更装置17の位置が第2検出装置16の位置よりも上方(+Z側)にあるときに、重機制御装置50は、第2検出装置16による検出が行われている際に、第1変更装置17による液体の供給を行わないようにしている。これに代え、またはこれと併用して、重機制御装置50は、第1変更装置17による液体の供給が行われている際に、第2検出装置16を不図示の伸縮機構により第1変更装置17からの液体がかからない位置に退避させるようにしている。Therefore, in this embodiment, when the position of the first change device 17 is higher (on the +Z side) than the position of the second detection device 16 due to the attitude of the work device 60, the heavy equipment control device 50 prevents the first change device 17 from supplying liquid while detection is being performed by the second detection device 16. Alternatively, or in combination with this, the heavy equipment control device 50 retracts the second detection device 16 by an extension/contraction mechanism (not shown) to a position where it will not be exposed to liquid from the first change device 17 while liquid is being supplied by the first change device 17.

第2検出装置16は、図1に示してあるように、バケット57に掘削物が保持された状態で掘削物に含まれている水分を検出しているが、バケット57による掘削中に掘削物もしくは掘削対象物の水分の検出を行うようにしてもよい。
第1変更装置17は、第2検出装置16の検出結果に基づいて掘削物が所定の含水比(含水率)になるようにバケット57に保持された掘削物に液体を供給している。なお、掘削物の含水比(含水率)は、例えば、この掘削物を用いた盛土が終了するまでに調整すればよいので、油圧ショベル1による作業中に所定の含水比(含水率)に近づくように調整されればよい。
As shown in FIG. 1, the second detection device 16 detects the moisture contained in the excavated material while the excavated material is held in the bucket 57, but it may also be configured to detect the moisture in the excavated material or the object being excavated while the bucket 57 is excavating.
The first changing device 17 supplies liquid to the excavated material held in the bucket 57 so that the excavated material has a predetermined water content (moisture content) based on the detection result of the second detection device 16. Note that the water content (moisture content) of the excavated material may be adjusted, for example, by the time the embankment using the excavated material is completed, and therefore, may be adjusted so as to approach the predetermined water content (moisture content) during operation by the hydraulic excavator 1.

第2検出装置16は、図2に示してあるように、バケット57から放出された掘削物に含まれている水分を検出している。掘削時における掘削物に含まれている水分の検出では掘削物表面に含まれている水分の検出となってしまう。これに対して、バケット57から放出された掘削物は、四散しているため、様々な深度で掘削された掘削物の水分を検出することができる。このため、第2検出装置16により複数回検出した掘削物の水分の平均値から掘削物の含水比(含水率)を求めるようにしてもよい。As shown in Figure 2, the second detection device 16 detects the moisture contained in the excavated material released from the bucket 57. When detecting the moisture contained in the excavated material during excavation, the moisture contained in the surface of the excavated material is detected. In contrast, since the excavated material released from the bucket 57 is scattered, it is possible to detect the moisture in the excavated material excavated at various depths. For this reason, the moisture content (moisture content) of the excavated material may be calculated from the average value of the moisture in the excavated material detected multiple times by the second detection device 16.

作業装置60の姿勢によっては、図2に示してあるように、第2検出装置16が第1変更装置17の上方(+Z側)に位置する場合がある。このような場合に、重機制御装置50は、第2検出装置16による検出が行われている際に、第1変更装置17による液体の供給を行うようにしてもよい。なお、重機制御装置50は、作業装置60を駆動するコマンドに基づいて第2検出装置16と第1変更装置17との位置関係を認識してもよく、ドローン100に設けられている後述の撮像装置102の撮像結果に基づいて第2検出装置16と第1変更装置17との位置関係を認識してもよい。
また、前述したように、第1変更装置17は、第2検出装置16の検出結果に基づいて掘削物が所定の含水比(含水率)になるように、もしくは所定の含水比(含水率)に近づくように、バケット57に保持された掘削物に液体を供給している。
Depending on the attitude of the working device 60, the second detection device 16 may be located above (on the +Z side of) the first change device 17, as shown in Fig. 2. In such a case, the heavy equipment control device 50 may supply liquid by the first change device 17 while detection is being performed by the second detection device 16. The heavy equipment control device 50 may recognize the positional relationship between the second detection device 16 and the first change device 17 based on a command to drive the working device 60, or may recognize the positional relationship between the second detection device 16 and the first change device 17 based on an imaging result of an imaging device 102 (described later) provided on the drone 100.
As mentioned above, the first change device 17 supplies liquid to the excavated material held in the bucket 57 so that the excavated material has a predetermined water content (moisture content) or approaches a predetermined water content (moisture content) based on the detection results of the second detection device 16.

第2検出装置16による掘削物の性状の検出は、掘削時と放出時との両方で行ってもよく、いずれか一方で行うようにしてもよい。また、第1変更装置17は、第2検出装置16の検出結果に基づき駆動させてもよく、必ずしも駆動させなくてもよい。なお、掘削物の中には水分が多く、所定の含水比(含水率)にするためには掘削物を乾燥させる場合がある。このような場合には、第1変更装置17として乾燥装置を用いればよい。The detection of the properties of the excavated material by the second detection device 16 may be performed both when excavating and when discharging, or may be performed at either one of them. The first change device 17 may be driven based on the detection results of the second detection device 16, but does not necessarily have to be driven. Note that the excavated material may contain a lot of moisture, and may need to be dried to achieve a specified moisture content (moisture content). In such a case, a drying device may be used as the first change device 17.

第1GNSS47(図3参照)は、人工衛星を利用して油圧ショベル1の位置を測位するものである。なお、第1GNSS47は、本体装置40の離着陸部に設けるようにしてもよい。
第1通信装置48は、送信機と、受信機と、各種回路と、不図示のアンテナなどを有し、後述の第2通信装置106やインターネット等の広域ネットワークにアクセスする無線通信ユニットである。本実施形態において、第1通信装置48は、第1GNSS47が検出した油圧ショベル1の位置に基づいて、ドローン100の飛行経路を第2通信装置106へ通信する。
The first GNSS 47 (see FIG. 3 ) uses an artificial satellite to measure the position of the hydraulic excavator 1. The first GNSS 47 may be provided in the takeoff and landing section of the main body device 40.
The first communication device 48 has a transmitter, a receiver, various circuits, an antenna (not shown), and is a wireless communication unit that accesses a second communication device 106 (described later) or a wide area network such as the Internet. In this embodiment, the first communication device 48 communicates the flight path of the drone 100 to the second communication device 106 based on the position of the hydraulic excavator 1 detected by the first GNSS 47.

第1メモリ49は、不揮発性のメモリ(例えばフラッシュメモリ)であり、油圧ショベル1を駆動するための各種データやプログラム、油圧ショベル1を自動運転するための各種データやプログラムが記憶されている。また、第1メモリ49は、ドローン100の飛行経路に関するデータや第1検出装置15および第2検出装置16の検出結果に基づき算出された含水比(含水率)を記憶している。また、第1メモリ49は、第1変更装置17が供給した液体の量を記憶するようにしてもよい。The first memory 49 is a non-volatile memory (e.g., a flash memory) that stores various data and programs for driving the hydraulic excavator 1 and various data and programs for automatically operating the hydraulic excavator 1. The first memory 49 also stores data related to the flight path of the drone 100 and a water content ratio (moisture content) calculated based on the detection results of the first detection device 15 and the second detection device 16. The first memory 49 may also be configured to store the amount of liquid supplied by the first change device 17.

重機制御装置50は、CPUを備えており、油圧ショベル1全体を制御する制御装置であり、一例を挙げると作業装置60の掘削動作や、旋回動作や、第1検出装置15および第2検出装置16の検出動作、含水比(含水率)の演算や、第1変更装置17の駆動や、ドローン100の飛行動作の制御を行っている。The heavy equipment control device 50 is equipped with a CPU and is a control device that controls the entire hydraulic excavator 1. For example, it controls the excavation operation and turning operation of the work device 60, the detection operation of the first detection device 15 and the second detection device 16, calculation of the water content ratio (moisture content rate), operation of the first change device 17, and the flight operation of the drone 100.

本体装置40には、スイング部41とスイングシリンダ42とを介して作業装置60が接続されている。作業装置60は、ブーム53と、ブームシリンダ54と、アーム55と、アームシリンダ56と、バケット57と、バケットシリンダ58と、を有している。The main unit 40 is connected to the work device 60 via a swing section 41 and a swing cylinder 42. The work device 60 has a boom 53, a boom cylinder 54, an arm 55, an arm cylinder 56, a bucket 57, and a bucket cylinder 58.

ブーム53は、スイング部41を介して本体装置40に接続された回転L字状の部品であり、ブームシリンダ54により回動するものである。
アーム55は、ブーム53の先端に接続されており、アームシリンダ56により回動するものである。
バケット57は、アーム55の先端に接続されており、バケットシリンダ58により回動するものである。なお、バケット57に代えて、アーム55の先端にブレーカなどを取り付けることも可能である。
The boom 53 is a rotating L-shaped part that is connected to the main body device 40 via the swing portion 41 and is rotated by a boom cylinder 54 .
The arm 55 is connected to the tip of the boom 53 and is rotated by an arm cylinder 56 .
The bucket 57 is connected to the tip of the arm 55, and is rotated by a bucket cylinder 58. Note that instead of the bucket 57, a breaker or the like can be attached to the tip of the arm 55.

本実施形態のドローン100は、飛行装置101と、撮像装置102と、受電装置103と、センサ群104と、バッテリー105と、第2通信装置106と、第2メモリ107と、UAV制御装置108と、を備えている。これらの構成要素はドローン100の本体部に設けられている。なお、図3に示すように、ドローン100に第2検出装置16と第1変更装置17との少なくとも一方を備えるような構成としてもよい。
飛行装置101は、不図示のモータと、複数のプロペラと、を有しており、ドローン100を空中に浮上させるとともに、空中での移動を行う推力を発生させるものである。なお、前述したように離着陸部に着陸するドローン100の機数は任意に設定することができる。また、それぞれのドローン100の構成も同じでもよく、その一部を変更してもよい。更に、それぞれのドローン100の大きさも同じとしてもよく、異なる大きさとしてもよい。
The drone 100 of this embodiment includes a flying device 101, an imaging device 102, a power receiving device 103, a sensor group 104, a battery 105, a second communication device 106, a second memory 107, and a UAV control device 108. These components are provided in the main body of the drone 100. As shown in FIG. 3, the drone 100 may be configured to include at least one of a second detection device 16 and a first change device 17.
The flight device 101 has a motor (not shown) and multiple propellers, and generates thrust for lifting the drone 100 in the air and moving it in the air. As described above, the number of drones 100 that land on the takeoff and landing section can be set arbitrarily. The configuration of each drone 100 may be the same or may be partially changed. Furthermore, the size of each drone 100 may be the same or may be different.

撮像装置102は、レンズや撮像素子や画像処理エンジンなどを有し、動画や静止画を撮像するデジタルカメラである。本実施形態において、撮像装置102は、測量を行ったり、掘削箇所の撮像を行なったりするものである。The imaging device 102 is a digital camera that has a lens, an imaging element, an image processing engine, etc., and captures moving images and still images. In this embodiment, the imaging device 102 is used for surveying and capturing images of excavation sites.

図1の一点鎖線で囲む拡大図において、撮像装置102のレンズはドローン100の側面(正面)に取り付けられているが、撮像装置102のレンズをドローン100の下面に取り付けてもよく、複数のレンズをドローン100に設けてもよい。また、側面に取り付けたれたレンズを下面に向けて移動させる移動機構を設けるようにしてもよい。また、撮像装置102をZ軸回りに回転する機構を設けて撮像装置102のレンズをZ軸回りの任意の位置に位置決めするようにしてもよい。なお、撮像装置102として全方位型カメラ(360度カメラ)を用いてもよく、撮像装置102の代わりに3次元スキャナを用いてもよい。In the enlarged view surrounded by the dashed line in FIG. 1, the lens of the imaging device 102 is attached to the side (front) of the drone 100, but the lens of the imaging device 102 may be attached to the underside of the drone 100, or multiple lenses may be provided on the drone 100. A moving mechanism may be provided to move the lens attached to the side toward the underside. A mechanism may be provided to rotate the imaging device 102 around the Z axis to position the lens of the imaging device 102 at any position around the Z axis. An omnidirectional camera (360-degree camera) may be used as the imaging device 102, and a three-dimensional scanner may be used instead of the imaging device 102.

受電装置103は、ドローン100の脚部109に設けられた受電コイルや充電回路などを有しており、バッテリー105に送電装置14からの電力を充電させるものである。
バッテリー105は、受電装置103に接続された二次電池であり、リチウムイオン二次電池やリチウムポリマー二次電池などを用いることができるがこれに限定されるものではない。バッテリー105は、飛行装置101と、撮像装置102と、第2通信装置106と、第2メモリ107と、UAV制御装置108とに電力を供給することが可能である。
The power receiving device 103 has a power receiving coil and a charging circuit provided on the leg 109 of the drone 100, and charges the battery 105 with power from the power transmitting device 14.
The battery 105 is a secondary battery connected to the power receiving device 103, and may be, but is not limited to, a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery, etc. The battery 105 is capable of supplying power to the flight device 101, the imaging device 102, the second communication device 106, the second memory 107, and the UAV control device 108.

センサ群104は、GNSSや、ドローン100と他の装置(例えば作業装置60)との衝突回避するための赤外線センサや、高度を測定する気圧センサや、方位を検出する磁気センサや、ドローン100の姿勢を検出するジャイロセンサや、ドローン100に作用する加速度を検出する加速度センサなどである。The sensor group 104 includes a GNSS, an infrared sensor for avoiding collisions between the drone 100 and other devices (e.g., the work device 60), a barometric pressure sensor for measuring altitude, a magnetic sensor for detecting direction, a gyro sensor for detecting the attitude of the drone 100, and an acceleration sensor for detecting the acceleration acting on the drone 100.

第2通信装置106は、無線通信ユニットを有しており、インターネット等の広域ネットワークにアクセスしたり、第1通信装置48と通信したりするものである。本実施形態において、第2通信装置106は、撮像装置102が撮像した画像データやセンサ群104が検出した検出結果を第1通信装置48に送信したり、第1通信装置48からの飛行指令をUAV制御装置108に送信したりするものである。The second communication device 106 has a wireless communication unit and accesses a wide area network such as the Internet and communicates with the first communication device 48. In this embodiment, the second communication device 106 transmits image data captured by the imaging device 102 and detection results detected by the sensor group 104 to the first communication device 48, and transmits flight commands from the first communication device 48 to the UAV control device 108.

第2メモリ107は、不揮発性のメモリ(例えばフラッシュメモリ)であり、ドローン100を飛行させるための各種データやプログラムを記憶したり、撮像装置102が撮像した画像データやセンサ群104が検出した検出結果などを記憶したりするものである。The second memory 107 is a non-volatile memory (e.g., a flash memory) that stores various data and programs for flying the drone 100, as well as image data captured by the imaging device 102 and detection results detected by the sensor group 104.

UAV制御装置108は、CPUや、姿勢制御回路や、飛行制御回路などを備えており、ドローン100全体を制御するものである。また、UAV制御装置108は、バッテリー105の残量から離着陸部における充電のタイミングを判断したり、撮像装置102の撮像位置や画角やフレームレートなどを制御したりするものである。The UAV control device 108 includes a CPU, an attitude control circuit, a flight control circuit, and the like, and controls the entire drone 100. The UAV control device 108 also determines the timing of charging the takeoff and landing section based on the remaining charge of the battery 105, and controls the imaging position, angle of view, frame rate, and the like of the imaging device 102.

以上のように構成された本実施形態の油圧ショベル1は、ドローン100が作業装置60の掘削に先立って掘削領域を測量し、また、作業装置60の掘削中には上空からの撮像や、バケット57付近でのバケットの撮像ができるのでオペレーターが掘削領域にいなくとも掘削を行うことができる。また、ドローン100が離着陸部にて撮像を行えば、従前の油圧ショベルの運転席からとほぼ同じ位置からの撮像を行うことができる。離着陸部は例えば図1から明らかなように本体装置40の頂部に設けられているので、ドローン100は本体装置40に遮られることなく、離着陸部において撮像装置102による撮像を行うことができる。In the hydraulic excavator 1 of this embodiment configured as described above, the drone 100 surveys the excavation area prior to excavation by the working device 60, and during excavation by the working device 60, images can be taken from the sky and images of the bucket near the bucket 57, so excavation can be performed even if the operator is not in the excavation area. Furthermore, if the drone 100 takes images at the takeoff and landing section, images can be taken from approximately the same position as from the driver's seat of a conventional hydraulic excavator. Since the takeoff and landing section is provided on the top of the main unit 40 as is clear from FIG. 1, for example, the drone 100 can take images with the imaging device 102 at the takeoff and landing section without being blocked by the main unit 40.

図1に示すように、ドローン100が掘削物を搬送する場合には、ドローン100に袋やバケツのような容器を取り付ければよい。UAV制御装置108は、赤外線センサを用いて作業装置60との衝突を避けながらバケット57に近づくように飛行装置101を制御する。As shown in FIG. 1, when the drone 100 is to transport an excavation object, a container such as a bag or bucket can be attached to the drone 100. The UAV control device 108 controls the flight device 101 to approach the bucket 57 while avoiding collision with the work device 60 using an infrared sensor.

重機制御装置50は、バケット57の近傍に位置するドローン100の撮像装置102が撮像した画像を認識して、作業装置60を制御することによりバケット57に収容された掘削物の一部をドローン100の容器に受け渡すことができる。なお、掘削物を受け渡す3次元座標を予め決めておき、重機制御装置50がこの3次元座標に基づきバケット57の位置決めを行い、UAV制御装置108がこの3次元座標に基づきドローン100の飛行制御を行うようにしてもよい。この場合、1軸の座標を異ならせることにより、バケット57とドローン100とが衝突することを避けることができる。例えば、Z軸の座標を異ならせて、ドローン100がバケット57の下方または上方に位置するようにして掘削物を受け渡すようにしてもよく、X軸の座標を異ならせてバケット57からドローン100に掘削物を受け渡すようにしてもよい。なお、掘削物の受け渡しをオペレーターが行うようにしてもよく、補助的なアームをドローン100に設けるようにしてもよい。また、掘削物を保持したドローン100は、その掘削物を仮設事務所などに搬送するようにしてもよい。The heavy equipment control device 50 recognizes the image captured by the imaging device 102 of the drone 100 located near the bucket 57, and controls the work device 60 to transfer a part of the excavated material stored in the bucket 57 to the container of the drone 100. The three-dimensional coordinates for transferring the excavated material may be determined in advance, the heavy equipment control device 50 may position the bucket 57 based on the three-dimensional coordinates, and the UAV control device 108 may control the flight of the drone 100 based on the three-dimensional coordinates. In this case, by changing the coordinate of one axis, it is possible to avoid a collision between the bucket 57 and the drone 100. For example, the Z-axis coordinate may be changed so that the drone 100 is positioned below or above the bucket 57 to transfer the excavated material, or the X-axis coordinate may be changed so that the excavated material is transferred from the bucket 57 to the drone 100. The excavated material may be transferred by an operator, or an auxiliary arm may be provided on the drone 100. In addition, the drone 100 holding the excavated material may be configured to transport the excavated material to a temporary office or the like.

なお、複数のドローン100を用いることにより、1機目のドローン100が飛行している際には2機目のドローン100を離着陸部にて充電させることができるので、1機目のドローン100と2機目のドローン100とを交互に飛行させることができる、なお、ドローン100の機数は3機以上でも構わない。
以上のように構成された本実施形態の重機制御装置50による掘削動作の制御につき、以下説明を続ける。図4は、本実施形態の重機制御装置50により実行されるフローチャートである。
Furthermore, by using multiple drones 100, while the first drone 100 is flying, the second drone 100 can be charged at the takeoff and landing area, so that the first drone 100 and the second drone 100 can be flown alternately. Furthermore, the number of drones 100 may be three or more.
The control of the excavation operation by the heavy equipment control device 50 of this embodiment configured as described above will be described below. Fig. 4 is a flow chart showing the process executed by the heavy equipment control device 50 of this embodiment.

(フローチャート)
重機制御装置50は、油圧ショベル1が掘削を行う場所に到着し、掘削の準備が整うと作業装置60による掘削を実施する(ステップS1)。
(flowchart)
When the hydraulic excavator 1 arrives at the location where excavation is to be performed and preparations for excavation are complete, the heavy equipment control device 50 performs excavation using the work implement 60 (step S1).

重機制御装置50は、掘削を行っている際に第1検出装置15による掘削物の性状の検出が必要かどうかを判断する(ステップS2)。ここでは、第1検出装置15による掘削物の性状の検出が必要としてステップS3に進むものとする。なお、重機制御装置50は、第1検出装置15による掘削物の性状の検出が必要でない場合にはステップS4に進む。The heavy equipment control device 50 determines whether or not it is necessary to detect the properties of the excavated material using the first detection device 15 while excavating (step S2). Here, it is assumed that it is necessary to detect the properties of the excavated material using the first detection device 15, and the process proceeds to step S3. If it is not necessary to detect the properties of the excavated material using the first detection device 15, the heavy equipment control device 50 proceeds to step S4.

重機制御装置50は、図1に示してあるようにドローン100に掘削物の一部を保持させて、本体装置40に設けられた不図示の開口部からこの掘削物を受け取り、第1検出装置15による掘削物の性状の検出を行う(ステップS3)。前述のように、第1検出装置15は、電磁波を用いており、第2検出装置16による検出よりも時間をかけて検出を行うので、掘削物に含まれる水分をより精度よく検出することができる。このため、掘削物の含水比(含水率)を施工主などに報告する場合には、第1検出装置15による検出結果を用いることが好ましい。なお、建設現場に設けられた仮設事務所にて掘削物の性状の検出を行う場合には、第1検出装置15を省略してもよい。 As shown in FIG. 1, the heavy equipment control device 50 has the drone 100 hold a part of the excavated material, receives the excavated material from an opening (not shown) provided in the main unit 40, and detects the properties of the excavated material using the first detection device 15 (step S3). As described above, the first detection device 15 uses electromagnetic waves and takes longer to detect than the second detection device 16, so it can detect the moisture contained in the excavated material more accurately. For this reason, when reporting the moisture content (moisture content) of the excavated material to the construction owner, it is preferable to use the detection results by the first detection device 15. Note that when detecting the properties of the excavated material in a temporary office set up at the construction site, the first detection device 15 may be omitted.

重機制御装置50は、掘削時における第2検出装置16による掘削物の性状の検出が必要かどうかを判断する(ステップS4)。ここでは、第2検出装置16による掘削物の性状の検出が必要としてステップS5に進むものとする。なお、重機制御装置50は、第2検出装置16による掘削物の性状の検出が必要でない場合にはステップS8に進む。The heavy equipment control device 50 determines whether or not it is necessary to detect the properties of the excavated material by the second detection device 16 during excavation (step S4). Here, it is assumed that it is necessary to detect the properties of the excavated material by the second detection device 16, and the process proceeds to step S5. If it is not necessary to detect the properties of the excavated material by the second detection device 16, the heavy equipment control device 50 proceeds to step S8.

重機制御装置50は、掘削物がバケット57により保持されている際に、第2検出装置16を不図示の伸縮機構により掘削物に近づけて、第2検出装置16による掘削物に含まれる水分の検出を行う(ステップS5)。重機制御装置50は、第2検出装置16が検出した掘削物に含まれる水分に基づき、掘削物の含水比(含水率)を演算し、この演算結果を第1メモリ49に記憶させる。When the excavated material is held by the bucket 57, the heavy equipment control device 50 moves the second detection device 16 closer to the excavated material by using an extension mechanism (not shown) and detects the moisture contained in the excavated material by the second detection device 16 (step S5). The heavy equipment control device 50 calculates the moisture content (moisture content) of the excavated material based on the moisture contained in the excavated material detected by the second detection device 16, and stores the calculation result in the first memory 49.

重機制御装置50は、掘削時の掘削物の性状を変更が必要かどうかを判断する(ステップS6)。ここでは、第1変更装置17による掘削物の性状の変更が必要としてステップS7に進むものとする。なお、重機制御装置50は、第1変更装置17による掘削物の性状の変更が必要でない場合にはステップS8に進む。The heavy equipment control device 50 determines whether the properties of the excavated material need to be changed during excavation (step S6). In this case, it is assumed that the properties of the excavated material need to be changed by the first change device 17, and the process proceeds to step S7. If the properties of the excavated material need not be changed by the first change device 17, the heavy equipment control device 50 proceeds to step S8.

重機制御装置50は、不図示の伸縮機構により第2検出装置16を退避させた後に、第1変更装置17によりバケット57に保持されている掘削物に液体を供給する(ステップS7)。重機制御装置50は、演算した含水比(含水率)に基づき、第1変更装置17が掘削物に供給する液体の流量を調節するのが好ましい。第1変更装置17に流量計を設けて、重機制御装置50は、第1変更装置17が掘削物に供給した液体の量を第1メモリ49に記憶させるようにしてもよい。After retracting the second detection device 16 by a telescopic mechanism (not shown), the heavy equipment control device 50 supplies liquid to the excavated material held in the bucket 57 by the first change device 17 (step S7). The heavy equipment control device 50 preferably adjusts the flow rate of the liquid supplied to the excavated material by the first change device 17 based on the calculated water content (moisture content). A flow meter may be provided in the first change device 17, and the heavy equipment control device 50 may store the amount of liquid supplied to the excavated material by the first change device 17 in the first memory 49.

重機制御装置50は、作業装置60を用いた掘削が終了したかどうかを判断する(ステップS8)。掘削が終了していなければステップS1に戻り、掘削が終了していればステップS9に進む。本実施形態では、重機制御装置50は、バケット57に所定以上の掘削物が保持されていれば掘削終了として、旋回装置30により本体装置40と作業装置60とを180度旋回してステップS9に進むものとする。なお、重機制御装置50は、旋回装置30による旋回時に第1変更装置17による掘削物への液体の供給を継続してもよく、停止させてもよい。The heavy equipment control device 50 determines whether excavation using the working device 60 has ended (step S8). If excavation has not ended, the process returns to step S1, and if excavation has ended, the process proceeds to step S9. In this embodiment, the heavy equipment control device 50 determines that excavation has ended if a predetermined amount of excavated material is held in the bucket 57, rotates the main unit 40 and the working device 60 180 degrees using the slewing device 30, and proceeds to step S9. The heavy equipment control device 50 may continue or stop the supply of liquid to the excavated material using the first change device 17 while the slewing device 30 is rotating.

重機制御装置50は、掘削した掘削物のダンプトラック70への積込を実施する(ステップS9)。本実施形態において、重機制御装置50は、ドローン100の撮像装置102の撮像に基づき、バケット57とダンプトラック70との位置関係を認識する。
また、重機制御装置50は、積込のための準備作業(例えば、バケット57とダンプトラック70との位置調節)をしている間に、積込時における第2検出装置16による掘削物の性状の検出が必要かどうかを判断する(ステップS10)。これは、バケット57からの掘削物の放出と同時に第2検出装置16による掘削物の性状の検出を行うためである。
The heavy equipment control device 50 loads the excavated material onto the dump truck 70 (step S9). In this embodiment, the heavy equipment control device 50 recognizes the positional relationship between the bucket 57 and the dump truck 70 based on the image captured by the imaging device 102 of the drone 100.
In addition, while performing preparatory work for loading (e.g., adjusting the positions of the bucket 57 and the dump truck 70), the heavy equipment control device 50 determines whether or not it is necessary to detect the properties of the excavated material by the second detection device 16 during loading (step S10). This is because the second detection device 16 detects the properties of the excavated material at the same time as the excavated material is released from the bucket 57.

ここでは、第2検出装置16による掘削物の性状の検出が必要としてステップS11に進むものとする。また、重機制御装置50は、第2検出装置16による掘削物の性状の検出が必要でない場合にはステップS12に進む。なお、重機制御装置50は、第2検出装置16による掘削物の性状の検出が必要でない場合でもステップS12の判断を行うのは、掘削時に検出した含水比(含水率)に基づいて、第1変更装置17による掘削物への液体の供給を行う場合があるからである。Here, it is assumed that the second detection device 16 needs to detect the properties of the excavated material, and the process proceeds to step S11. If the second detection device 16 does not need to detect the properties of the excavated material, the heavy equipment control device 50 proceeds to step S12. Note that the heavy equipment control device 50 makes the judgment of step S12 even when the second detection device 16 does not need to detect the properties of the excavated material, because there are cases in which the first change device 17 supplies liquid to the excavated material based on the water content (moisture content) detected during excavation.

重機制御装置50は、掘削物がバケット57から放出されている際に、第2検出装置16を不図示の伸縮機構により掘削物に近づけて、第2検出装置16による掘削物に含まれる水分の検出を行う(ステップS11)。ステップS5では掘削表面の掘削物に含まれる水分を検出していたのに対して、ステップS11では掘削物が四散しているため、様々な深度で掘削された掘削物の水分を検出することができる。重機制御装置50は、第2検出装置16が検出した掘削物に含まれる水分に基づき、掘削物の含水比(含水率)を演算し、この演算結果を第1メモリ49に記憶させる。When the excavated material is being released from the bucket 57, the heavy equipment control device 50 moves the second detection device 16 closer to the excavated material by means of a telescopic mechanism (not shown) and detects the moisture contained in the excavated material with the second detection device 16 (step S11). In step S5, the moisture contained in the excavated material on the excavation surface was detected, whereas in step S11, the excavated material is scattered, so that the moisture in the excavated material excavated at various depths can be detected. The heavy equipment control device 50 calculates the moisture content (moisture content) of the excavated material based on the moisture contained in the excavated material detected by the second detection device 16, and stores the calculation result in the first memory 49.

重機制御装置50は、積込時の掘削物の性状の変更が必要かどうかを判断する(ステップS12)。ここでは、第1変更装置17による掘削物の性状の変更が必要としてステップS13に進むものとする。なお、重機制御装置50は、第1変更装置17による掘削物の性状の変更が必要でない場合にはステップS14に進む。The heavy equipment control device 50 determines whether or not it is necessary to change the properties of the excavated material during loading (step S12). In this case, it is assumed that it is necessary to change the properties of the excavated material by the first change device 17, and the process proceeds to step S13. If it is not necessary to change the properties of the excavated material by the first change device 17, the heavy equipment control device 50 proceeds to step S14.

重機制御装置50は、第1変更装置17によりバケット57から放出されている掘削物に液体を供給する(ステップS13)。重機制御装置50は、演算した含水比(含水率)に基づき、第1変更装置17が掘削物に供給する液体の流量を調節するのが好ましい。なお、重機制御装置50は、ステップS11を実施した場合はステップS11で演算した含水比(含水率)に基づき第1変更装置17の供給量を決定する。また、重機制御装置50は、ステップS11をスキップした場合はステップS5で演算した含水比(含水率)に対して、第1変更装置17が供給した液体の供給量を考慮して、第1変更装置17の供給量を決定する。The heavy equipment control device 50 supplies liquid to the excavated material being discharged from the bucket 57 by the first change device 17 (step S13). The heavy equipment control device 50 preferably adjusts the flow rate of the liquid supplied to the excavated material by the first change device 17 based on the calculated water content (moisture content). If step S11 is performed, the heavy equipment control device 50 determines the supply amount of the first change device 17 based on the water content (moisture content) calculated in step S11. If step S11 is skipped, the heavy equipment control device 50 determines the supply amount of the first change device 17 taking into account the amount of liquid supplied by the first change device 17 for the water content (moisture content) calculated in step S5.

なお、重機制御装置50は、バケット57から放出されている掘削物に液体を供給するのに代えて、もしくは併用して、ダンプトラック70に積込まれた掘削物に液体を供給するようにしてもよい。いずれの場合にも、重機制御装置50は、第1変更装置17がステップS13で供給した液体の供給量を第1メモリ49に記憶させる。The heavy equipment control device 50 may supply liquid to the excavated material loaded onto the dump truck 70 instead of, or in addition to, supplying liquid to the excavated material being discharged from the bucket 57. In either case, the heavy equipment control device 50 stores in the first memory 49 the amount of liquid supplied by the first change device 17 in step S13.

また、第1変更装置17がステップS13で供給した液体の供給量が足りない場合には、移動体であるダンプトラック70により搬送される掘削物を用いて盛土や敷き均しを行う際に、不足分の液体を供給するようにすればよい。 In addition, if the amount of liquid supplied by the first change device 17 in step S13 is insufficient, the shortage of liquid can be supplied when filling or leveling the soil using excavated material transported by the mobile dump truck 70.

重機制御装置50は、ダンプトラック70への掘削物の積込が終了したかどうかを判断する(ステップS14)。重機制御装置50は、ダンプトラック70への積込が終了していればステップS15に進み、ダンプトラック70への積込が終了していなければステップS9以降の処理を再度行う。ここでは、重機制御装置50は、ダンプトラック70への積込が終了しているものとしてステップS15に進む。The heavy equipment control device 50 determines whether loading of the excavated material onto the dump truck 70 has been completed (step S14). If loading onto the dump truck 70 has been completed, the heavy equipment control device 50 proceeds to step S15, and if loading onto the dump truck 70 has not been completed, the heavy equipment control device 50 repeats the processing from step S9 onwards. Here, the heavy equipment control device 50 proceeds to step S15 assuming that loading onto the dump truck 70 has been completed.

重機制御装置50は、更なる掘削が必要かどうかを判断する(ステップS15)。重機制御装置50は、更なる掘削が必要であればステップS1以降の処理を再度行い、更なる掘削が必要なければステップS16に進む。ここでは、説明の重複を避けるため、ステップS16に進むものとする。なお、バケット57がダンプトラック70に回掘削物を例えば10回積込む場合に、ステップS4とステップS10をYesとするのは、数回に1回(例えば、3回に1回)程度にしてもよく、撮像装置102の掘削物の撮像結果に応じて行うようにすればよい。この場合、撮像装置102が撮像した掘削物の性状の変化を色や形状のパターンマッチングなどから行ってもよく、仮設事務所にいるオペレーターが行ってもよい。なお、撮像装置102による撮像は、掘削場所にて行ってもよく、積込場所で行ってもよい。The heavy equipment control device 50 judges whether further excavation is required (step S15). If further excavation is required, the heavy equipment control device 50 performs the process from step S1 onwards again, and if further excavation is not required, proceeds to step S16. Here, to avoid duplication of explanation, it is assumed that the process proceeds to step S16. In addition, when the bucket 57 loads the excavated material into the dump truck 70, for example, 10 times, the step S4 and step S10 may be set to Yes once every several times (for example, once every three times), and may be performed according to the imaging result of the excavated material by the imaging device 102. In this case, the change in the properties of the excavated material imaged by the imaging device 102 may be performed by pattern matching of color or shape, or may be performed by an operator in a temporary office. In addition, the imaging by the imaging device 102 may be performed at the excavation site or at the loading site.

重機制御装置50は、第1検出装置15と第2検出装置16とが検出した掘削物に含まれる水分から演算した含水比(含水率)のデータおよび第1変更装置17が供給した液体の供給量のデータを第1通信装置48により、例えば、ドローン100や、仮設事務所のホストコンピュータや、ダンプトラック70により搬送される掘削物を用いて盛土や敷き均しを行う建設重機(ブルドーザやモーターグレーダーなど)などに送信して図4のフローチャートを終了する。なお、図4のフローチャートの一部をオペレーターにより実行させるようにしても構わない。The heavy equipment control device 50 transmits the moisture content (moisture content) data calculated from the moisture contained in the excavated material detected by the first detection device 15 and the second detection device 16, and the data on the amount of liquid supplied by the first change device 17, via the first communication device 48 to, for example, the drone 100, a host computer in the temporary office, or a construction machine (such as a bulldozer or motor grader) that uses the excavated material transported by the dump truck 70 to fill or level the soil, and then ends the flowchart of FIG. 4. Note that a part of the flowchart of FIG. 4 may be executed by an operator.

上述の実施形態では、油圧ショベル1に第2検出装置16と第1変更装置17とを設けたが、これに代えて、ドローン100に第2検出装置16と第1変更装置17とを設けるようにしてもよい。また、油圧ショベル1とドローン100との一方に第2検出装置16と第1変更装置17の一方を設けて、油圧ショベル1とドローン100との他方に第2検出装置16と第1変更装置17の他方を設けるようにしてもよい。ドローン100に第1変更装置17を設ける場合には、第2メモリ107に第1変更装置17が掘削物に供給した液体の量を記憶させるようにしてもよい。In the above embodiment, the second detection device 16 and the first change device 17 are provided in the hydraulic excavator 1, but instead, the second detection device 16 and the first change device 17 may be provided in the drone 100. In addition, one of the second detection device 16 and the first change device 17 may be provided in one of the hydraulic excavator 1 and the drone 100, and the other of the second detection device 16 and the first change device 17 may be provided in the other of the hydraulic excavator 1 and the drone 100. When the first change device 17 is provided in the drone 100, the amount of liquid supplied to the excavated material by the first change device 17 may be stored in the second memory 107.

ドローン100に第1変更装置17を設ける場合には、本体装置40内の液体タンク18をドローン100内の不図示のタンクに液体を補給するタンクとして用いてもよい。この場合、液体タンク18を本体装置40の上面に設けてもよく、ドローン100と液体タンク18との一方にオスジョイントを設け、ドローン100と液体タンク18との他方にメスジョイントを設ければよい。ドローン100が離着陸部に着陸した際にオスジョイントとメスジョイントとを接続して、液体タンク18の水をドローン100内の不図示のタンクに供給することが好ましい。When the first change device 17 is provided on the drone 100, the liquid tank 18 in the main unit 40 may be used as a tank that supplies liquid to a tank (not shown) in the drone 100. In this case, the liquid tank 18 may be provided on the top surface of the main unit 40, and a male joint may be provided on one side of the drone 100 and the liquid tank 18, and a female joint may be provided on the other side of the drone 100 and the liquid tank 18. When the drone 100 lands on the takeoff and landing section, it is preferable to connect the male joint and the female joint to supply water from the liquid tank 18 to a tank (not shown) in the drone 100.

上述の実施形態では、第2検出装置16として近赤外水分計を用いたが、これに代えて、撮像装置102による撮像結果を用いるとともに、第1メモリ49に様々な含水比(含水率)の掘削物の教師データを記憶させてもよい。重機制御装置50は、撮像装置102が撮像した画像と、教師データとに基づいて掘削物に含まれている水分や含水比(含水率)を類推するようにしてもよい。また、この水分や含水比(含水率)の類推は、重機制御装置50ではなく、人工知能が設けられたコンピュータを用いてもよい。なお、撮像装置102を油圧ショベル1に設けるようにしてもよい。また、掘削物の性状として、撮像装置102により掘削物の粒径を検出するようにしてもよい。また、第2検出装置16は、掘削物の油分を検出する油分検出装置や、掘削物のにおいを検出する臭気検出計でもよい。更に、第2検出装置16は、油圧ショベル1がトンネルで用いられる場合には、トンネルの酸素濃度や有害ガスの濃度を検出する検出装置であってもよい。In the above embodiment, a near-infrared moisture meter is used as the second detection device 16. Alternatively, the imaging results obtained by the imaging device 102 may be used, and teacher data for excavated materials with various moisture contents (moisture content rates) may be stored in the first memory 49. The heavy equipment control device 50 may infer the moisture and moisture content (moisture content rate) contained in the excavated material based on the image captured by the imaging device 102 and the teacher data. In addition, the moisture and moisture content (moisture content rate) may be inferred by a computer equipped with artificial intelligence, instead of the heavy equipment control device 50. The imaging device 102 may be provided in the hydraulic excavator 1. The imaging device 102 may detect the grain size of the excavated material as the property of the excavated material. The second detection device 16 may be an oil detection device that detects the oil content of the excavated material, or an odor detection device that detects the odor of the excavated material. Furthermore, when the hydraulic excavator 1 is used in a tunnel, the second detection device 16 may be a detection device that detects the oxygen concentration or the concentration of harmful gases in the tunnel.

なお、本体装置40の上面や側面などに太陽光発電装置を設けて、この太陽光発電装置により発電した電力を油圧ショベル1の駆動に利用してもよい。太陽光発電装置は、例えば、ペロブスカイト太陽電池を用いてもよい。ペロブスカイト太陽電池は、ペロブスカイト結晶を用いた太陽電池であり、フレキシブルであるため曲面を有した構造物にも取り付けることができる。また、ペロブスカイト太陽電池は、軽量のため、油圧ショベル1の重量の増加を抑えることができる。 A solar power generation device may be provided on the top or side of the main unit 40, and the electricity generated by this solar power generation device may be used to drive the hydraulic excavator 1. The solar power generation device may be, for example, a perovskite solar cell. Perovskite solar cells are solar cells that use perovskite crystals, and because they are flexible, they can be attached to structures with curved surfaces. In addition, because perovskite solar cells are lightweight, they can prevent an increase in the weight of the hydraulic excavator 1.

(第2実施形態)
以下、図5を用いて第2実施形態につき説明するが、第1実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、その説明を割愛もしくは簡略化する。図5は本第2実施形態を表す建設機械の一例を表す油圧ショベル1の概要図である。
Second Embodiment
The second embodiment will be described below with reference to Fig. 5. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified. Fig. 5 is a schematic diagram of a hydraulic excavator 1 which is an example of a construction machine according to the second embodiment.

図5に示すように、本第2実施形態の油圧ショベル1では、作業装置60を2つとしている。なお、作業装置60は3つ以上でもよい。
ここで、2つの作業装置60の構成は第1実施形態と同じであるので一方は作業装置60aとし、他方は作業装置60bとし、作業装置60a、60bを構成する各要素についても符号の後にaもしくはbを付している。
As shown in Fig. 5, the hydraulic excavator 1 of the second embodiment has two working devices 60. However, the number of working devices 60 may be three or more.
Here, since the configuration of the two operating devices 60 is the same as in the first embodiment, one is referred to as operating device 60a and the other is referred to as operating device 60b, and each element constituting operating devices 60a, 60b has an a or b added after its reference number.

本第2実施形態の油圧ショベル1は、作業装置60aが掘削している際に、作業装置60bが掘削物をダンプトラック70に積込するので、掘削・積込の一連の作業時間を短縮することができる。また、掘削と積込との際に掘削物の性状を検出可能であり、また、掘削物の性状を変更することが可能であるので、使い勝手のよい油圧ショベル1を実現することができる。In the hydraulic excavator 1 of the second embodiment, while the working device 60a is excavating, the working device 60b loads the excavated material onto the dump truck 70, thereby shortening the time required for the series of excavation and loading operations. In addition, since the properties of the excavated material can be detected during excavation and loading, and the properties of the excavated material can be changed, a user-friendly hydraulic excavator 1 can be realized.

また、ドローン100を2機設けた場合には、一方のドローン100が掘削状況を撮像することができ、他方のドローンが積込状況を撮像することができる。2機のドローン100により撮像された画像は、第2通信装置106により仮設事務所のホストコンピュータに送信される。これにより、仮設事務所などにいるオペレーターは、油圧ショベル1の稼働状況を視認することができる。Furthermore, when two drones 100 are provided, one drone 100 can capture images of the excavation status, and the other drone can capture images of the loading status. The images captured by the two drones 100 are transmitted to a host computer in a temporary office by the second communication device 106. This allows an operator in the temporary office or the like to visually confirm the operating status of the hydraulic excavator 1.

本第2実施形態の油圧ショベル1は、2つの作業装置60a、60bを有しているので、例えば、作業装置60aの駆動により油圧ショベル1に作用する偏荷重を作業装置60bの荷重により補正することができる。特に、作業装置60bを+X方向に移動させれば作業装置60aの駆動により油圧ショベル1に作用する偏荷重をより補正することができる。このため、第1実施形態にて説明した不図示のカウンタマスを軽量化したり、省略したりすることができる。The hydraulic excavator 1 of the second embodiment has two working devices 60a, 60b, so that, for example, the unbalanced load acting on the hydraulic excavator 1 due to the driving of the working device 60a can be corrected by the load of the working device 60b. In particular, if the working device 60b is moved in the +X direction, the unbalanced load acting on the hydraulic excavator 1 due to the driving of the working device 60a can be further corrected. For this reason, the counter mass (not shown) described in the first embodiment can be made lighter or omitted.

本第2実施形態においては、図5に示すように、作業装置60aに第2検出装置16aと第1変更装置17aとを設けるとともに、作業装置60bに第2検出装置16bと第1変更装置17bとを設けている。しかしながら、作業装置60aの第2検出装置16aと第1変更装置17aとを省略してもよく、作業装置60aの第1変更装置17aを省略するとともに、作業装置60bの第2検出装置16bを省略するようにしてもよい。また、2つの作業装置60のいずれか一方に第2検出装置16bを設けて、2つの作業装置60への第1変更装置17の設置を省略するようにしてもよい。この場合は、ドローン100に第1変更装置17を設ければよい。In the second embodiment, as shown in FIG. 5, the second detection device 16a and the first change device 17a are provided on the working device 60a, and the second detection device 16b and the first change device 17b are provided on the working device 60b. However, the second detection device 16a and the first change device 17a of the working device 60a may be omitted, or the first change device 17a of the working device 60a may be omitted, and the second detection device 16b of the working device 60b may be omitted. In addition, the second detection device 16b may be provided on one of the two working devices 60, and the installation of the first change device 17 on the two working devices 60 may be omitted. In this case, the first change device 17 may be provided on the drone 100.

なお、作業装置60aに第2検出装置16を設け、ドローン100に第1変更装置17を設ける構成とその動作については、図6を用いて後述する。また、ドローン100に第2検出装置16および第1変更装置17を設ける構成とその動作については、図7を用いて後述する。なお、本第2実施形態においても、第1実施形態で説明した図4のフローチャートを適用することができる。The configuration and operation of providing the second detection device 16 on the working device 60a and the first change device 17 on the drone 100 will be described later with reference to Figure 6. The configuration and operation of providing the second detection device 16 and the first change device 17 on the drone 100 will be described later with reference to Figure 7. The flowchart of Figure 4 described in the first embodiment can also be applied to this second embodiment.

(第2実施形態の変形例1)
図6は第2実施形態の1つ目の変形例を示す図であり、図6(a)は掘削の様子を示す図であり、図6(b)は掘削と積込とを同時に行っている様子を示す図であり、図6(c)は掘削と性状の変更とを同時に行っている様子を示す図である。なお、図面を見やすくするために、図6の構成要件の一部には、符号の図示を省略している。
(Modification 1 of the second embodiment)
Fig. 6 shows a first modified example of the second embodiment, in which Fig. 6(a) shows the state of excavation, Fig. 6(b) shows the state of excavation and loading at the same time, and Fig. 6(c) shows the state of excavation and property change at the same time. Note that, in order to make the drawings easier to see, the reference numerals are omitted for some of the components in Fig. 6.

図6に示してあるように、1つ目の変形例では、作業装置60aは第2検出装置16を設ける一方で、第1変更装置17を設けていない。また、作業装置60bは、第2検出装置16と第1変更装置17とのいずれも設けていない。第1変更装置17はドローン100の下部に設けられている。なお、複数のドローン100の全てに第1変更装置17を設ける必要はなく、少なくとも1機のドローン100に第1変更装置17を設ければよい。6, in the first modified example, the working device 60a is provided with the second detection device 16, but is not provided with the first change device 17. Moreover, the working device 60b is provided with neither the second detection device 16 nor the first change device 17. The first change device 17 is provided on the lower part of the drone 100. Note that it is not necessary to provide the first change device 17 on all of the multiple drones 100, and it is sufficient to provide the first change device 17 on at least one drone 100.

重機制御装置50は、図6(a)に示してあるように、作業装置60aによる最初の掘削を行う。また、重機制御装置50は、作業装置60aによる掘削時に第2検出装置16を用いて掘削物の性状を検出してもよい。なお、作業装置60bは、掘削を行っていないため、積込は行っていない。このため、UAV制御装置108は、第1変更装置17を駆動していない。As shown in FIG. 6(a), the heavy equipment control device 50 performs the first excavation using the work device 60a. The heavy equipment control device 50 may also use the second detection device 16 to detect the properties of the excavated material when the work device 60a is excavating. Note that the work device 60b is not excavating, and therefore is not loading. Therefore, the UAV control device 108 is not driving the first change device 17.

重機制御装置50は、作業装置60aによる最初の掘削が終了すると、作業装置60aを旋回可能な位置(例えば地面よりも上方)に移動させる。そして、重機制御装置50は、図6(b)に示してあるように、本体装置40を180度旋回させて、作業装置60aによるダンプトラック70への掘削物の積込と、作業装置60bによる掘削を行う。When the first excavation by the working device 60a is completed, the heavy equipment control device 50 moves the working device 60a to a position where it can be rotated (e.g., above the ground). Then, as shown in FIG. 6(b), the heavy equipment control device 50 rotates the main unit 40 180 degrees to load the excavated material onto the dump truck 70 by the working device 60a and to excavate using the working device 60b.

重機制御装置50は、作業装置60aが掘削物を放出する際に、第2検出装置16による掘削物の性状の検出を実施する。なお、重機制御装置50は、作業装置60aの近傍にいるドローン100のUAV制御装置108に対して、作業装置60aと干渉しないように、例えば作業装置60aの外側(+X側)に移動するように指示する。When the work device 60a releases the excavated material, the heavy equipment control device 50 detects the properties of the excavated material using the second detection device 16. The heavy equipment control device 50 instructs the UAV control device 108 of the drone 100 in the vicinity of the work device 60a to move, for example, to the outside (+X side) of the work device 60a so as not to interfere with the work device 60a.

重機制御装置50は、作業装置60aによる掘削物の放出が終了すると、図6(c)に示してあるように、作業装置60aを本体装置40に近づく位置(-X側)に移動させる。また、重機制御装置50は、作業装置60aの近傍にいるドローン100のUAV制御装置108に対して、ダンプトラック70の上方に移動するように指示するとともに、第1変更装置17に対してダンプトラック70の荷台に保持された掘削物への液体の供給を指示する。なお、作業装置60aによる偏荷重補正を行う場合には、重機制御装置50は、作業装置60aを本体装置40に近づく位置(-X側)に移動させるのではなく、スイング部41により作業装置60aをZ軸回りに回動して、ドローン100との接触をさければよい。When the discharge of the excavated material by the work device 60a is completed, the heavy equipment control device 50 moves the work device 60a to a position (-X side) approaching the main unit 40 as shown in FIG. 6(c). The heavy equipment control device 50 also instructs the UAV control device 108 of the drone 100 in the vicinity of the work device 60a to move above the dump truck 70, and instructs the first change device 17 to supply liquid to the excavated material held in the bed of the dump truck 70. When performing unbalanced load correction by the work device 60a, the heavy equipment control device 50 does not move the work device 60a to a position (-X side) approaching the main unit 40, but rotates the work device 60a around the Z axis by the swing unit 41 to avoid contact with the drone 100.

重機制御装置50は、作業装置60bによる掘削が終了するまで、第1変更装置17に掘削物への液体の供給を行わせる。掘削を行う時間に比べて、積込を行う時間は短いので、この時間差を利用して第1変更装置17による掘削物の性状の変更を行うことにより、使い勝手のよい油圧ショベル1を実現することができる。The heavy equipment control device 50 causes the first change device 17 to supply liquid to the excavated material until excavation by the work device 60b is completed. Since the time required for loading is shorter than the time required for excavation, this time difference can be utilized to change the properties of the excavated material using the first change device 17, thereby realizing a user-friendly hydraulic excavator 1.

なお、重機制御装置50は、第2検出装置16による掘削物の性状の検出の際に、第1変更装置17による掘削物の性状の変更を行うようにしてもよい。In addition, the heavy equipment control device 50 may be configured to change the properties of the excavated material using the first change device 17 when the properties of the excavated material are detected by the second detection device 16.

(第2実施形態の変形例2)
図7は第2実施形態の2つ目の変形例を示す図であり、図7(a)は掘削の様子を示す図であり、図7(b)は掘削と積込とを同時に行っている様子を示す図であり、図7(c)は掘削と性状の変更とを同時に行っている様子を示す図である。なお、図面を見やすくするために、図7の構成要件の一部には、符号の図示を省略している。
(Modification 2 of the second embodiment)
Fig. 7 shows a second modified example of the second embodiment, in which Fig. 7(a) shows the state of excavation, Fig. 7(b) shows the state of excavation and loading simultaneously, and Fig. 7(c) shows the state of excavation and property change simultaneously. Note that, in order to make the drawings easier to see, reference numerals are omitted for some of the components in Fig. 7.

図7に示してあるように、2つ目の変形例では、作業装置60aおよび作業装置60bのいずれにも第2検出装置16と第1変更装置17とを設けていない。一方、第2検出装置16と第1変更装置17とをドローン100に設けている。
図7(a)の拡大図に示すように、第2検出装置16は、第1変更装置17の上方であってドローン100の本体から傾斜して設けられている。
なお、複数のドローン100の全てに第2検出装置16と第1変更装置17とを設ける必要はなく、少なくとも1機のドローン100に第2検出装置16と第1変更装置17とを設ければよい。なお、一方のドローン100に第2検出装置16と第1変更装置17との一方を設け、他方のドローン100に第2検出装置16と第1変更装置17との他方を設けるようにしてもよい。
7, in the second modified example, neither the working device 60a nor the working device 60b is provided with the second detection device 16 and the first change device 17. On the other hand, the second detection device 16 and the first change device 17 are provided on the drone 100.
As shown in the enlarged view of Figure 7 (a), the second detection device 16 is arranged above the first change device 17 and inclined from the main body of the drone 100.
It is not necessary to provide the second detection device 16 and the first change device 17 to all of the multiple drones 100, and it is sufficient to provide the second detection device 16 and the first change device 17 to at least one drone 100. It is also possible to provide one of the second detection device 16 and the first change device 17 to one drone 100, and provide the other of the second detection device 16 and the first change device 17 to the other drone 100.

重機制御装置50は、図7(a)に示してあるように、作業装置60aによる最初の掘削を行う。また、重機制御装置50は、作業装置60aによる掘削時にドローン100の第2検出装置16を用いて掘削物の性状を検出してもよい。なお、作業装置60bは、掘削を行っていないため、積込は行っていない。このため、UAV制御装置108は、第1変更装置17を駆動していない。As shown in FIG. 7(a), the heavy equipment control device 50 performs the first excavation using the work device 60a. The heavy equipment control device 50 may also use the second detection device 16 of the drone 100 to detect the properties of the excavated material when the work device 60a is excavating. Note that the work device 60b is not excavating, and therefore is not loading. For this reason, the UAV control device 108 does not drive the first change device 17.

重機制御装置50は、作業装置60aによる最初の掘削が終了すると、作業装置60aを旋回可能な位置(例えば地面よりも上方)に移動させる。そして、重機制御装置50は、図7(b)に示してあるように、本体装置40を180度旋回させて、作業装置60aによるダンプトラック70への掘削物の積込と、作業装置60bによる掘削を行う。When the first excavation by the working device 60a is completed, the heavy equipment control device 50 moves the working device 60a to a position where it can be rotated (e.g., above the ground). Then, as shown in FIG. 7(b), the heavy equipment control device 50 rotates the main unit 40 180 degrees to load the excavated material onto the dump truck 70 by the working device 60a and to excavate using the working device 60b.

重機制御装置50は、作業装置60aが掘削物を放出する際に、第2検出装置16による掘削物の性状の検出を実施する。なお、重機制御装置50は、作業装置60aと干渉しないように、第2検出装置16による検出を作業装置60aの外側(+X側)から行うように、UAV制御装置108に対して指示を行っている。When the work device 60a releases the excavated material, the heavy equipment control device 50 detects the properties of the excavated material using the second detection device 16. The heavy equipment control device 50 instructs the UAV control device 108 to perform detection using the second detection device 16 from the outside (+X side) of the work device 60a so as not to interfere with the work device 60a.

重機制御装置50は、作業装置60aによる掘削物の放出が終了すると、図7(c)に示してあるように、作業装置60aを本体装置40に近づく位置(-X側)に移動させる。また、重機制御装置50は、作業装置60aの近傍にいるドローン100のUAV制御装置108に対して、ダンプトラック70の上方に移動するように指示するとともに、第1変更装置17に対してダンプトラック70の荷台に保持された掘削物への液体の供給を指示する。When the discharge of the excavated material by the work device 60a is completed, the heavy equipment control device 50 moves the work device 60a to a position (-X side) closer to the main unit 40, as shown in Figure 7 (c). The heavy equipment control device 50 also instructs the UAV control device 108 of the drone 100 in the vicinity of the work device 60a to move above the dump truck 70, and instructs the first change device 17 to supply liquid to the excavated material held in the bed of the dump truck 70.

重機制御装置50は、作業装置60bによる掘削が終了するまで、第1変更装置17に掘削物への液体の供給を行わせる。掘削を行う時間に比べて、積込を行う時間は短いので、この時間差を利用して第1変更装置17による掘削物の性状の変更を行うことにより、使い勝手のよい油圧ショベル1を実現することができる。なお、重機制御装置50は、第2検出装置16による掘削物の性状の検出の際に、第1変更装置17による掘削物の性状の変更を行うようにしてもよい。The heavy equipment control device 50 causes the first change device 17 to supply liquid to the excavated material until excavation by the working device 60b is completed. Since the time required for loading is shorter than the time required for excavation, this time difference can be utilized to change the properties of the excavated material using the first change device 17, thereby realizing a user-friendly hydraulic excavator 1. The heavy equipment control device 50 may also be configured to change the properties of the excavated material using the first change device 17 when the properties of the excavated material are detected by the second detection device 16.

以上のように、本第2実施形態によれば、作業装置60aによる掘削と、作業装置60bによる掘削とを交互に繰り返すので、掘削工事の工期短縮が可能となる。なお、ドローン100の撮像装置102による撮像は、飛行中の撮影のみならず、本体装置40の離着陸部に着陸している際に行ってもよい。本体装置40の離着陸部から撮像装置102が撮像した画像は、従来の運転席から作業者が視認する画像として利用することができる。As described above, according to the second embodiment, excavation by the working device 60a and excavation by the working device 60b are alternately repeated, so that the construction period of the excavation work can be shortened. Note that the imaging device 102 of the drone 100 may capture images not only during flight, but also when the drone 100 lands on the takeoff and landing section of the main body device 40. Images captured by the imaging device 102 from the takeoff and landing section of the main body device 40 can be used as images that the worker can view from the conventional driver's seat.

なお、ドローン100をバケット57の近傍に飛行させる場合に、UAV制御装置108は、センサ群104の赤外線センサによりバケット57を認識することにより、バケット57とドローン100との衝突を回避することができる。
また、重機制御装置50は、油圧ショベル1に故障が生じた際や、メンテナンスが必要かどうかを判断するために、ドローン100の撮像装置102による撮像を行うようにしてもよい。
In addition, when flying the drone 100 near the bucket 57, the UAV control device 108 can avoid a collision between the bucket 57 and the drone 100 by recognizing the bucket 57 using the infrared sensor of the sensor group 104.
In addition, the heavy equipment control device 50 may be configured to capture images using the imaging device 102 of the drone 100 when a malfunction occurs in the hydraulic excavator 1 or to determine whether maintenance is required.

上述の第1実施形態および第2実施形態の駆動システム10として、内燃機関に代えて、水素と燃料電池とを用いて油圧ショベル1を駆動してもよい。この場合、燃料タンク12に高圧の水素ガスを貯蔵して、燃料電池に水素ガスを供給するようにすればよい。駆動システム10として、温室効果ガスの排出の少ないものを用いれば環境に考慮した油圧ショベル1を実現することができる。なお、第2実施形態のドローン100に容器を設けて掘削物を搬送するようにしてもよい。As the drive system 10 of the first and second embodiments described above, hydrogen and a fuel cell may be used instead of an internal combustion engine to drive the hydraulic excavator 1. In this case, high-pressure hydrogen gas may be stored in the fuel tank 12 and supplied to the fuel cell. If a drive system that emits low amounts of greenhouse gases is used as the drive system 10, an environmentally friendly hydraulic excavator 1 can be realized. Note that a container may be provided in the drone 100 of the second embodiment to transport excavated materials.

(第3実施形態)
以下、図8および図9を用いて第3実施形態につき説明するが、第1実施形態および第2実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、その説明を割愛もしくは簡略化する。
図8は、本第3実施形態の駆動車両である牽引車両201とスクレーパ車両220とを示す概要図である。また、図9は本第1実施形態の牽引車両201とスクレーパ車両220の主要部のブロック図である。
図8に示すように、牽引車両201は、スクレーパ車両220を牽引するものであり、連結装置であるヒッチ221によりスクレーパ車両220に接続(連結)されている。ヒッチ221は、牽引車両201から着脱可能であり、牽引車両201側の一端に設けられたフレキシブルなボールジョイント222を有している。
Third Embodiment
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to FIG. 8 and FIG. 9. The same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified.
Fig. 8 is a schematic diagram showing a towing vehicle 201, which is a driving vehicle, and a scraper vehicle 220 according to the third embodiment. Fig. 9 is a block diagram of the main parts of the towing vehicle 201 and the scraper vehicle 220 according to the first embodiment.
As shown in Fig. 8, the towing vehicle 201 tows the scraper vehicle 220, and is connected (coupled) to the scraper vehicle 220 by a hitch 221, which is a coupling device. The hitch 221 is detachable from the towing vehicle 201, and has a flexible ball joint 222 provided at one end on the towing vehicle 201 side.

(牽引車両)
本実施形態の牽引車両201は、図8から明らかなように、運転席が無い自動運転タイプの物である。また、本実施形態では、内燃機関に代えて燃料電池202と、2つの前輪と4つの後輪とのそれぞれに設けられたインホイール式のモータ203(図9参照)とを用いて牽引車両201を走行(駆動)している。なお、インホイール式のモータ203は前輪および後輪のハブと同軸に繋がるように設けてもよい。
なお、牽引車両201は、遠隔操作式でもよく、運転席が設けられたタイプでもよく、内燃機関を用いたエンジンを用いてもよい。
(Towing vehicle)
As is clear from Fig. 8, the towing vehicle 201 of this embodiment is an automatic driving type vehicle without a driver's seat. Also, in this embodiment, the towing vehicle 201 is driven (propelled) by a fuel cell 202 instead of an internal combustion engine, and in-wheel motors 203 (see Fig. 9) provided on each of the two front wheels and four rear wheels. Note that the in-wheel motors 203 may be provided so as to be coaxially connected to the hubs of the front and rear wheels.
The towing vehicle 201 may be of a remote-controlled type, may be of a type having a driver's seat, and may use an engine using an internal combustion engine.

また、本実施形態の牽引車両201は、燃料電池202に水素を供給する水素タンク204と、蓄電池205と、GNSS206(Global Navigation Satellite System)と、通信装置208と、メモリ209と、制御装置210と、を有している。 In addition, the towing vehicle 201 of this embodiment has a hydrogen tank 204 that supplies hydrogen to the fuel cell 202, a storage battery 205, a GNSS 206 (Global Navigation Satellite System), a communication device 208, a memory 209, and a control device 210.

燃料電池202は水素と酸素を電気化学反応させて電気を作る発電装置である。
水素タンク204は、数十MPaに圧縮された水素を蓄えるものであり、不図示の水素供給流路を介して燃料電池202に水素を供給するものである。
蓄電池205は、2次電池であり、燃料電池202が発電した電力を蓄電するものである。蓄電池205は、蓄えた電力をモータ203や、スクレーパ車両220に設けられた蓄電池233などに供給可能である。蓄電池205の電力をスクレーパ車両220に供給するために、牽引車両201には蓄電池205に接続された第1コネクタ211(例えばメスコネクタ)が設けられ、スクレーパ車両220には、第1コネクタ211と係合する第2コネクタ235(例えばオスコネクタ)が設けられている。
The fuel cell 202 is a power generating device that generates electricity by electrochemically reacting hydrogen and oxygen.
The hydrogen tank 204 stores hydrogen compressed to several tens of MPa, and supplies hydrogen to the fuel cell 202 via a hydrogen supply passage (not shown).
The storage battery 205 is a secondary battery that stores the power generated by the fuel cell 202. The storage battery 205 can supply the stored power to the motor 203, a storage battery 233 provided in the scraper vehicle 220, and the like. In order to supply the power of the storage battery 205 to the scraper vehicle 220, the towing vehicle 201 is provided with a first connector 211 (e.g., a female connector) connected to the storage battery 205, and the scraper vehicle 220 is provided with a second connector 235 (e.g., a male connector) that engages with the first connector 211.

図8に示すように、燃料電池202や水素タンク204は、牽引車両201の前方側に配置されている。牽引車両201の前方は、従来は内燃機関が配置されたり、運転席が設けられたりしていた。本実施形態では、内燃機関や運転席を省略しているので、牽引車両201の前方に大きなスペースを設けることができ、多くの水素タンク204を配置したり、燃料電池202などの配置の自由度を確保したりすることができる。なお、蓄電池205は図8では牽引車両201の中央付近に図示されているが、牽引車両201の前方側に配置することも可能である。 As shown in FIG. 8, the fuel cell 202 and hydrogen tank 204 are disposed at the front of the towing vehicle 201. Conventionally, an internal combustion engine and a driver's seat have been disposed at the front of the towing vehicle 201. In this embodiment, the internal combustion engine and driver's seat are omitted, so a large space can be provided at the front of the towing vehicle 201, allowing many hydrogen tanks 204 to be disposed and ensuring freedom of arrangement of the fuel cell 202, etc. Note that although the storage battery 205 is illustrated near the center of the towing vehicle 201 in FIG. 8, it is also possible to dispose it at the front of the towing vehicle 201.

GNSS206は、人工衛星を利用して牽引車両201の位置を測位するものである。
通信装置208は、後述の通信装置240やインターネット等の広域ネットワークにアクセスする無線通信ユニットであり、本実施形態では、制御装置210による各種の駆動および制御の情報を通信装置240に送信している。
The GNSS 206 measures the position of the towing vehicle 201 by using artificial satellites.
The communication device 208 is a wireless communication unit that accesses a communication device 240 (described later) or a wide area network such as the Internet, and in this embodiment, transmits various drive and control information from the control device 210 to the communication device 240.

メモリ209は、不揮発性のメモリ(例えばフラッシュメモリ)であり、建設現場の地図情報や、牽引車両201を自動運転するためのプログラムや、後述のスクレーパ225や、後述の不図示の油圧シリンダを制御するプログラムなどが記憶されている。 The memory 209 is a non-volatile memory (e.g., a flash memory) and stores map information of the construction site, a program for automatically driving the towing vehicle 201, a program for controlling the scraper 225 described below, and a hydraulic cylinder (not shown) described below.

制御装置210は、CPUを備えており、牽引車両201およびスクレーパ車両220を制御する制御装置である。本実施形態において、制御装置210は、建設現場における牽引車両201の自動運転や、後述のスクレーパ225や、スクレーパ車両220に設けられた不図示の油圧シリンダの駆動制御を行っている。The control device 210 is equipped with a CPU and controls the towing vehicle 201 and the scraper vehicle 220. In this embodiment, the control device 210 controls the automatic operation of the towing vehicle 201 at the construction site, and the drive of the scraper 225 described below and a hydraulic cylinder (not shown) provided on the scraper vehicle 220.

(スクレーパ車両)
スクレーパ車両220は、前述のヒッチ221およびボールジョイント222に加えて、フレーム223と、ボウル224と、スクレーパ(scraper)225と、車輪226とを有している。
また、スクレーパ車両220は、発電装置である太陽光パネル232と、2次電池である蓄電池233と、モータ234(図2参照)と、第2コネクタ235と、排土板236と、を有している。また、スクレーパ車両220は、スクレーパ225の近傍に設けられた第2検出装置16と、フレーム223に設けられた第1変更装置17と、を有している。
(Scraper vehicle)
The scraper vehicle 220 has a frame 223, a bowl 224, a scraper 225, and wheels 226, in addition to the hitch 221 and ball joint 222 described above.
The scraper vehicle 220 also has a solar panel 232 which is a power generation device, a storage battery 233 which is a secondary battery, a motor 234 (see FIG. 2 ), a second connector 235, and a blade 236. The scraper vehicle 220 also has a second detection device 16 provided in the vicinity of the scraper 225, and a first change device 17 provided on the frame 223.

図9に示すように、スクレーパ車両220は、各種データや第1変更装置17が供給した液体の量を記憶しているメモリ239と、通信装置240と、スクレーパ車両220全体を制御する制御装置241と、を有している。As shown in FIG. 9, the scraper vehicle 220 has a memory 239 that stores various data and the amount of liquid supplied by the first change device 17, a communication device 240, and a control device 241 that controls the entire scraper vehicle 220.

フレーム223は、テーパ形状の金属部品であり、ボウル224と対向する内面に液体タンク18および第1変更装置17が設けられ、外面に複数の太陽光パネル232が設けられている。
ボウル224は上面が開放されており、スクレーパ225が掘削した土砂などの掘削物を収容するものである。
The frame 223 is a tapered metal part, and the liquid tank 18 and the first change device 17 are provided on the inner surface facing the bowl 224, and a plurality of solar panels 232 are provided on the outer surface.
The bowl 224 has an open top and receives excavated material such as soil and sand excavated by the scraper 225 .

第1変更装置17は、本第3実施形態では2つ設けられているが、1つでもよく3つ以上でもよい。スクレーパ車両220は、掘削工程と、運搬工程と、排出工程と、回送工程と、を1サイクルとしている。制御装置241は、掘削工程にてボウル224に掘削物が収容され始めてから第1変更装置17による掘削物への液体の供給を開始し、運搬工程においても第1変更装置17による掘削物への液体を供給できるので、より多くの液体を掘削物に供給できる。このため、制御装置241は、掘削物の性状を排出工程までに所望の含水比(含水率)に近づけることができる。In the third embodiment, two first change devices 17 are provided, but one or three or more may be provided. The scraper vehicle 220 has one cycle consisting of an excavation process, a transport process, a discharge process, and a return process. The control device 241 starts supplying liquid to the excavated material by the first change device 17 after the excavated material begins to be stored in the bowl 224 during the excavation process, and can also supply liquid to the excavated material by the first change device 17 during the transport process, so that more liquid can be supplied to the excavated material. Therefore, the control device 241 can bring the properties of the excavated material closer to the desired water content (moisture content) by the time of the discharge process.

スクレーパ225は、地表等の走行面の土砂を削り取るための刃状或いはへら状の部材であり、本第3実施形態では、ボウル224の底部にボウル224と一体的に設けられている。
ボウル224とスクレーパ225とは一体的に設けられているので、不図示の油圧シリンダによりボウル224を地面に向けて傾斜させることにより、スクレーパ225が地面に食い込んで土砂を掘削することができる。また、ボウル224には不図示の開口部が設けられており、ボウル224が地面に向けて傾斜した状態の際に、スクレーパ225が掘削した掘削物が不図示の開口部からボウル224に収容される。
The scraper 225 is a blade-like or spatula-like member for scraping off soil and sand from a travel surface such as the ground surface, and in the third embodiment, is provided integrally with the bowl 224 at the bottom of the bowl 224 .
Since the bowl 224 and the scraper 225 are provided integrally, the scraper 225 can dig into the ground and excavate earth and sand by tilting the bowl 224 toward the ground with a hydraulic cylinder (not shown). Also, the bowl 224 is provided with an opening (not shown), and when the bowl 224 is inclined toward the ground, the material excavated by the scraper 225 is received in the bowl 224 through the opening (not shown).

第2検出装置16は、スクレーパ225の近傍に設けられている。本第3実施形態では、第2検出装置16がスクレーパ225よりも進行方向側(-X側)に設けられているので、第2検出装置16は、スクレーパ225が掘削する前の土砂に含まれている水分を検出している。なお、第2検出装置16をスクレーパ225に近づけたり、遠ざけたりする伸縮機構を設けるようにしてもよい。
スクレーパ225による掘削が終了すると、不図示の油圧シリンダによりボウル224を地上に向けて傾斜させることにより、スクレーパ225が地面から離れた状態となる。
The second detection device 16 is provided in the vicinity of the scraper 225. In the third embodiment, since the second detection device 16 is provided on the traveling direction side (-X side) of the scraper 225, the second detection device 16 detects moisture contained in the soil before it is excavated by the scraper 225. Note that an extension mechanism for moving the second detection device 16 closer to or farther away from the scraper 225 may be provided.
When excavation by the scraper 225 is completed, the bowl 224 is tilted toward the ground by a hydraulic cylinder (not shown), so that the scraper 225 is lifted off the ground.

第2検出装置16および第1変更装置17は、蓄電池233からの電力または太陽光パネルからの電力により駆動するので、温室効果ガスを排出することなく駆動することができる。 The second detection device 16 and the first change device 17 are powered by electricity from the storage battery 233 or electricity from a solar panel, and can therefore be operated without emitting greenhouse gases.

なお、フレーム223のボウル224と対向する内面に撮像装置を設け、制御装置241はこの撮像装置の撮像結果によりボウル224に掘削物が満載されたかどうかを判断するようにしてもよい。制御装置241は、ボウル224に掘削物が満載されると掘削工程を終了し、運搬工程へと移行する。An imaging device may be provided on the inner surface of the frame 223 facing the bowl 224, and the control device 241 may determine whether the bowl 224 is fully loaded with excavated material based on the image captured by the imaging device. When the bowl 224 is fully loaded with excavated material, the control device 241 ends the excavation process and transitions to the transportation process.

本第3実施形態においては、掘削工程と、運搬工程とを利用して掘削物の性状を変更しているので、使い勝手の良いスクレーパ車両220を実現することができる。なお、スクレーパ車両220の内部に第1検出装置15を設けるようにしても構わない。また、フレーム223の上面にドローン100が離着陸する離着陸部を設けるようにしてもよい。In the third embodiment, the properties of the excavated material are changed by utilizing the excavation process and the transportation process, so that a user-friendly scraper vehicle 220 can be realized. The first detection device 15 may be provided inside the scraper vehicle 220. Also, a takeoff and landing section for the drone 100 to take off and land may be provided on the upper surface of the frame 223.

以上で説明した実施形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは可能である。例えば、ドローン100に第2検出装置16を設ける場合には、UAV制御装置108は、ドローン100が作業装置60やダンプトラック70と接触しないように、掘削物とドローン100とが所定の距離になるように飛行装置101を制御すればよい。The above-described embodiment is merely an example for explaining the present invention, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, when the drone 100 is provided with the second detection device 16, the UAV control device 108 controls the flight device 101 so that the excavation material and the drone 100 are at a predetermined distance from each other, so that the drone 100 does not come into contact with the work device 60 or the dump truck 70.

例えば、ドローン100に第1変更装置17を設ける場合には、UAV制御装置108は、ドローン100が作業装置60やダンプトラック70と接触しないように、掘削物とドローン100とが所定の距離になるように飛行装置101を制御すればよい。
また、第1変更装置17は、掘削物の性状を変更するために掘削物に石灰を供給するものでもよい。なお、第1実施形態から第3実施形態は、適宜組み合わせてもよい。
For example, when the first change device 17 is provided on the drone 100, the UAV control device 108 simply controls the flight device 101 so that the excavated material and the drone 100 are at a predetermined distance from each other and so that the drone 100 does not come into contact with the work device 60 or the dump truck 70.
The first changing device 17 may supply lime to the excavated material in order to change the properties of the excavated material. The first to third embodiments may be combined as appropriate.

1 油圧ショベル 15 第1検出装置 16 第2検出装置
17 第1変更装置 18 液体タンク 30 旋回装置
40 本体装置 50 重機制御装置 60 作業装置
100 ドローン 108 UAV制御装置 220 スクレーパ車両
241 制御装置
REFERENCE SIGNS LIST 1 Hydraulic excavator 15 First detection device 16 Second detection device 17 First change device 18 Liquid tank 30 Swing device 40 Main body device 50 Heavy equipment control device 60 Work device 100 Drone 108 UAV control device 220 Scraper vehicle 241 Control device

Claims (13)

掘削物の掘削前から放出後までに、前記掘削物の性状を検出する検出装置と、
前記掘削物の性状を変更する変更装置と、
前記掘削物を放出可能に収容する収容部と、
前記検出装置の検出結果に基づいて、前記収容部に前記掘削物が収容されている状態で前記変更装置による前記掘削物の性状の変更を行うとともに、前記収容部から前記掘削物が放出された状態で前記変更装置による前記掘削物の性状の変更を行う制御装置と、を備えた建設機械。
A detection device for detecting the properties of the excavated material from before excavation to after release;
A change device for changing the properties of the excavated material;
A storage section that releasably stores the excavated object;
a control device that changes the properties of the excavated material using the change device when the excavated material is stored in the storage section based on the detection results of the detection device, and that changes the properties of the excavated material using the change device when the excavated material is released from the storage section .
前記収容部はバケットであり、
前記検出装置は、前記バケットに収容された前記掘削物の水分を検出する請求項1記載の建設機械。
the container is a bucket;
The construction machine according to claim 1 , wherein the detection device detects moisture in the excavated material contained in the bucket.
前記バケットに接続されたアームに前記検出装置を設けた請求項2記載の建設機械。 The construction machine according to claim 2, in which the detection device is provided on an arm connected to the bucket. 前記検出装置は、近赤外線により前記掘削物に含まれる水分を検出する近赤外水分計を備えている請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の建設機械。 The construction machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the detection device is equipped with a near-infrared moisture meter that detects moisture contained in the excavated material using near-infrared rays. 前記検出装置は、前記収容部から前記掘削物が放出された状態で前記変更装置による前記掘削物の性状の変更を行うのに際して、前記掘削物の性状を検出する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の建設機械。 A construction machine according to any one of claims 1 to 4 , wherein the detection device detects the properties of the excavated material when the change device changes the properties of the excavated material while the excavated material is released from the storage section . 前記検出装置は、前記掘削物に近づくための伸縮機構を備えている請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の建設機械。 The construction machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the detection device is provided with an extension mechanism for approaching the excavated object. 前記検出装置は前記掘削物の水分を検出し、
前記変更装置は、前記掘削物に液体を供給する液体供給装置を備え、
前記制御装置は、前記検出した前記掘削物の水分から求められた前記掘削物に供給すべき液体量と、前記収容部に前記掘削物が収容されている状態で前記液体供給装置が1回目に供給した液体の量に基づいて、前記収容部から前記掘削物が放出された状態で前記液体供給装置による2回目の液体の供給量を決定する請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の建設機械。
the detection device detects moisture in the excavation;
The modification device includes a liquid supply device for supplying liquid to the excavated material,
A construction machine as described in any one of claims 1 to 6, wherein the control device determines the amount of liquid to be supplied a second time by the liquid supply device when the excavated material is released from the storage section, based on the amount of liquid to be supplied to the excavated material determined from the detected moisture content of the excavated material and the amount of liquid supplied a first time by the liquid supply device when the excavated material is stored in the storage section.
飛行可能な無人飛行体に前記検出装置を設けた請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の建設機械。 The construction machine according to any one of claims 1 to 7, in which the detection device is provided on an unmanned aerial vehicle capable of flight. 飛行可能な無人飛行体に前記変更装置を設けた請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の建設機械。 The construction machine according to any one of claims 1 to 8, in which the change device is provided on an unmanned aerial vehicle capable of flight. バケットが複数設けられており、
一つのバケットが掘削している際に、他のバケットが掘削物を放出し、前記検出装置は、前記他のバケットが掘削物を放出している際に前記掘削物の性状を検出する請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の建設機械。
There are multiple buckets,
10. The construction machine according to claim 1, wherein while one bucket is digging, another bucket discharges the excavated material, and the detection device detects the properties of the excavated material while the other bucket is discharging the excavated material.
掘削物の性状を検出するステップと、
前記掘削物の性状の検出結果に基づいて、掘削物が収容部に収容されている状態で前記掘削物の性状の変更を行うとともに、前記収容部から前記掘削物が放出された状態で前記掘削物の性状の変更を行うステップと、を含む掘削物調整方法。
detecting a property of the excavated material;
A method for adjusting excavated material, comprising the steps of: changing the properties of the excavated material while the excavated material is contained in a storage section based on the detection results of the properties of the excavated material ; and changing the properties of the excavated material while the excavated material is released from the storage section .
前記性状の検出は、前記掘削物の水分であり、
前記掘削物の性状の変更は液体の供給により行われ、
検出した前記掘削物の水分から求められた前記掘削物に供給すべき液体量と、前記収容部に前記掘削物が収容されている状態で1回目に供給した液体の量に基づいて、前記収容部から前記掘削物が放出された状態による2回目の液体の供給量を決定する請求項11記載の掘削物調整方法。
The detection of the property is moisture of the excavated material,
The change in the properties of the excavated material is performed by supplying a liquid;
The excavated material adjustment method according to claim 11, further comprising determining the amount of liquid to be supplied a second time when the excavated material is released from the storage section based on the amount of liquid to be supplied to the excavated material determined from the detected moisture content of the excavated material and the amount of liquid supplied the first time when the excavated material is contained in the storage section .
前記掘削物を用いた盛土もしくは敷き均しの際に、前記掘削物の性状の変更を行う請求項11または請求項12記載の掘削物調整方法。13. The method for adjusting excavated material according to claim 11 or 12, further comprising changing the properties of the excavated material when the excavated material is used for banking or leveling.
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