(57)【要約】  マルチコプタ（２０）は、動作指令を受けて飛行する。操作装置（３０）にマルチコプタ（２０）への動作指令が入力されると、操作装置（３０）は、入力された動作指令に対応する無線信号を送信する。また、操作装置（３０）は、マルチコプタ（２０）から情報を受信すると、受信された情報を出力する。ショベル（１０）には、操作装置（３０）とマルチコプタ（２０）との間で送受される無線信号を中継する中継器（１７）が搭載されている。
2017099070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作指令を受けて飛行するマルチコプタと、
前記マルチコプタへの動作指令が入力されると、入力された動作指令に対応する無線信号を送信し、前記マルチコプタから情報を受信すると、受信された情報を出力する操作装置と、
前記操作装置と前記マルチコプタとの間で送受される無線信号を中継する中継器が搭載されたショベルと、
を有するショベルの通信システム。
【請求項２】
前記操作装置は、前記ショベルの外に配置されている請求項１に記載のショベルの通信システム。
【請求項３】
さらに、前記操作装置と前記マルチコプタとの間で送受される無線信号を中継する中継器が搭載された少なくとも１つの他のショベルを含み、
複数の前記ショベルの各々に搭載された中継器が、前記操作装置と前記マルチコプタとの間で送受される無線信号を多段中継する請求項１に記載のショベルの通信システム。
【請求項４】
前記マルチコプタは、複数の前記ショベルからの電波強度に基づいて、１つのショベルを選択し、選択されたショベルを介して前記操作装置と通信を行う請求項３に記載のショベルの通信システム。
【請求項５】
少なくとも２つの前記ショベルは、ショベル間で無線通信する通信端末機能を有し、
前記マルチコプタは、複数の前記ショベル間で送受される無線信号を中継する中継器を含む請求項３に記載のショベルの通信システム。
【請求項６】
さらに、動作指令を受けて飛行する他のマルチコプタを含み、
前記ショベルに搭載された中継器は、複数の前記マルチコプタの間で送受される無線信号を中継する請求項１に記載のショベルの通信システム。
【請求項７】
前記操作装置は、音声入力機能を有し、入力された音声に基づく音声データを前記マルチコプタに送信し、
前記マルチコプタは、音声出力機能を有し、受信した音声データに基づいて音声を出力する請求項１に記載のショベルの通信システム。
【請求項８】
前記マルチコプタは、音声入力機能を有し、入力された音声に基づく音声データを前記操作装置に送信し、
前記操作装置は、音声出力機能を有し、受信した音声データに基づいて音声を出力する請求項１に記載のショベルの通信システム。
【請求項９】
前記マルチコプタは撮像装置を搭載しており、前記撮像装置で撮影されて得られた画像データを前記操作装置に送信し、
前記操作装置は表示画面を有し、前記マルチコプタから受信した前記画像データに基づいて、前記表示画面に画像を表示する請求項１に記載のショベルの通信システム。
【請求項１０】
動作指令を受けて飛行するマルチコプタと、
前記マルチコプタと無線信号の送受を行う操作装置と、
前記操作装置と前記マルチコプタとの間で送受される無線信号を中継する中継器が搭載されたショベルと、を有し、
前記ショベルは、
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に支持された上部旋回体と、
前記上部旋回体に設けられ、前記マルチコプタが離着陸するマルチコプタ用ポートと、
前記マルチコプタ用ポートに着陸した前記マルチコプタに充電用電力を供給する充電回路と、
を有するショベルの通信システム。
【請求項１１】
マルチコプタへの動作指令が入力される操作装置と前記マルチコプタとの間で送受される無線信号を中継する中継器を搭載したショベル。
【請求項１２】
前記操作装置は、前記ショベルに搭載されている請求項１１に記載のショベル。
【請求項１３】
前記ショベルに搭載された中継器は、他のショベルに搭載された中継器とともに、前記操作装置と前記マルチコプタとの間で送受される無線信号を多段中継する請求項１１に記載のショベル。
【請求項１４】
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、
前記上部旋回体に設けられ、マルチコプタが離着陸するマルチコプタ用ポートと、
前記マルチコプタ用ポートに着陸した前記マルチコプタに充電用電力を供給する充電回路と、
を有するショベル。
【請求項１５】
さらに、前記上部旋回体に、上下方向に揺動可能に取り付けられ、前方に伸びるブームを有し、
前記上部旋回体は、
前記ブームの取り付け箇所よりも後方に配置されたエンジンと、
前記エンジンよりもさらに後方に配置されたカウンターウェイトと、を含み、
前記マルチコプタ用ポートは、平面視において、前記カウンターウェイトと重なる位置に配置されている請求項１４に記載のショベル。
【請求項１６】
さらに、前記上部旋回体に搭載されたキャビンを有し、
前記マルチコプタ用ポートは、平面視において、前記キャビンと重なる位置に配置されている請求項１４に記載のショベル。
【請求項１７】
さらに、
前記上部旋回体に、上下方向に揺動可能に取り付けられ、前方に伸びるブームと、
前記ブームの取り付け箇所の側方に搭載されたキャビンと、を有し、
前記上部旋回体は、
前記ブームの取り付け箇所よりも後方に配置されたエンジンと、
前記エンジンが配置された位置よりも前で、かつ左右方向に関して前記ブームの取り付け箇所の側方に配置された燃料タンク、作動油タンク、及び工具箱と、を含み、
前記工具箱に、メンテナンス用の工具が準備されており、
前記マルチコプタ用ポートは、
前記上部旋回体の前方から見て前記キャビンと重なり、前後方向に関して前記キャビンと前記エンジンとの間、
前記エンジンと前記ブームの取り付け箇所との間、
平面視において前記燃料タンクと重なる位置、
平面視において前記作動油タンクと重なる位置、
平面視において前記工具箱と重なる位置、及び
平面視において、前記エンジンの側方、の少なくとも１つに配置されている請求項１４に記載のショベル。
【請求項１８】
さらに、
前記マルチコプタと通信する通信装置と、
前記充電回路を制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、
前記マルチコプタから、前記マルチコプタ用ポートからの充電が可能か不可能かの問い合わせを受信すると、充電が可能か不可能かを判定し、問い合わせを送信した前記マルチコプタに判定結果を返信する請求項１４に記載のショベル。
【請求項１９】
さらに、
前記マルチコプタ用ポートに着陸している前記マルチコプタの充電状態に依存する物理量を検出する充電状態検出回路と、
表示装置と、を有し、
前記制御装置は、前記充電状態検出回路の検出結果に基づいて、前記マルチコプタ用ポートに着陸している前記マルチコプタの充電状態を算出し、算出結果を前記表示装置に表示する請求項１８に記載のショベル。
【請求項２０】
前記制御装置は、前記マルチコプタの充電状態の算出結果に基づいて、前記マルチコプタの飛行可能な時間を算出し、算出された飛行可能な時間を前記表示装置に表示する請求項１９に記載のショベル。
【請求項２１】
前記マルチコプタ用ポートは、着陸する前記マルチコプタの一部を収容する凹部を含み、前記凹部は、上方に向かって広がる円錐の側面に整合する側面を有する請求項１４に記載のショベル。
【請求項２２】
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、
マルチコプタに搭載された電力取り出し用コイルと共鳴する電力送信用コイルと、
前記電力送信用コイルに電力を供給する充電回路と、
を有するショベル。
【請求項２３】
操作装置から無線信号を受信し且つ前記操作装置に無線信号を送信するマルチコプタであって、
前記無線信号は、ショベルに搭載された中継器で中継される、
マルチコプタ。
【請求項２４】
ショベルの上部旋回体に設けられたマルチコプタ用ポートに離着陸するマルチコプタであって、
前記マルチコプタ用ポートに配置されている充電用端子に接続される充電用端子を備える、
マルチコプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ショベルの通信システム、マルチコプタ、及びショベルに関する。
【背景技術】
【０００２】
ショベル等の建設機械の周囲の視界を広げて安全を確保するために、カメラを用いる技術が公知である。例えば、ショベルに、後方及び側方を撮影するカメラが設置され、これらのカメラで撮影された画像が表示画面に表示される。ショベルからの距離の目安となるガイドラインが、周囲の画像に重ねて表示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１２４４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カメラが搭載された従来のショベルにおいては、ショベルの旋回体の側方及び後方の画像しか撮影できない。ところが、ショベルの作業においては、ショベルからの視線では直接視認し難い箇所が作業対象となる場合がある。作業対象となる箇所の画像を確認しながらショベルの操縦ができれば、作業性が向上する。【０００５】
さらに、作業対象領域の広い作業現場において、複数台のショベルで作業する場合もある。この場合、作業現場の管理者が、広い作業現場内において複数台のショベルで行われている作業の各々の進み具合を画像で確認できれば便利である。さらに、画像情報に限らず、広い作業現場で、種々の情報を取得または発信できれば便利である。【０００６】
本発明の目的は、ショベルの作業現場において、情報の取得または発信が可能なショベルの通信システムを提供することである。本発明の他の目的は、このショベルの通信システムに適用可能なショベルを提供することである。本発明の他の目的は、このショベルの通信システムに適用可能なマルチコプタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一観点によると、動作指令を受けて飛行するマルチコプタと、前記マルチコプタへの動作指令が入力されると、入力された動作指令に対応する無線信号を送信し、前記マルチコプタから情報を受信すると、受信された情報を出力する操作装置と、前記操作装置と前記マルチコプタとの間で送受される無線信号を中継する中継器が搭載されたショベルとを有するショベルの通信システムが提供される。【０００８】
本発明の他の観点によると、マルチコプタへの動作指令が入力される操作装置と前記マルチコプタとの間で送受される無線信号を中継する中継器を搭載したショベルが提供される。【０００９】
本発明の他の観点によると、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体に設けられ、マルチコプタが離着陸するマルチコプタ用ポートと、前記マルチコプタ用ポートに着陸した前記マルチコプタに充電用電力を供給する充電回路とを有するショベルが提供される。【００１０】
本発明の他の観点によると、動作指令を受けて飛行するマルチコプタと、前記マルチコプタと無線信号の送受を行う操作装置と、前記操作装置と前記マルチコプタとの間で送受される無線信号を中継する中継器が搭載されたショベルとを有し、前記ショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に支持された上部旋回体と、前記上部旋回体に設けられ、前記マルチコプタが離着陸するマルチコプタ用ポートと、前記マルチコプタ用ポートに着陸した前記マルチコプタに充電用電力を供給する充電回路とを有するショベルの通信システムが提供される。
【発明の効果】
【００１１】
操作装置とマルチコプタとの間で送受される無線信号をショベルの中継器が中継するため、操作装置とマルチコプタとの通信可能距離を伸ばすことができる。その結果、操作装置からマルチコプタまでの距離が長くなっても、作業現場を飛行するマルチコプタを利用して、種々の情報の取得及び発信が可能になる。【００１２】
また、作業現場を飛行するマルチコプタと操作装置とが通信することにより、マルチコプタを介して作業現場内で情報の取得及び発信を行うことができる。広い作業現場を飛行するマルチコプタが、近くで作業しているショベルのマルチコプタ用ポートから充電電力の供給を受けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例によるショベルの通信システムの概略図である。
【図２Ａ】ショベルの作業現場の概略図である。
【図２Ｂ】マルチコプタの概略図である。
【図２Ｃ】操作装置の表示画面に表示された画像の一例を示す図である。
【図２Ｄ】実施例によるショベルのブロック図である。
【図３】ショベルの他の作業現場の概略側面図である。
【図４】ショベルの通信システムに含まれるショベル、マルチコプタ、及び操作装置の垂直面内における配置の一例を示す図である。
【図５】ショベルの通信システムに含まれるショベル、マルチコプタ、及び操作装置の水平面内における配置の一例を示す図である。
【図６】他の実施例によるショベルの通信システムに含まれるショベル及びマルチコプタの水平面内における配置の一例を示す図である。
【図７】他の実施例によるショベルの通信システムに含まれるショベル及びマルチコプタの水平面内における配置の他の一例を示す図である。
【図８】さらに他の実施例によるショベルの通信システムに含まれるショベル及びマルチコプタの水平面内における配置の一例を示す図である。
【図９】さらに他の実施例によるショベルの通信システムに含まれるショベル及びマルチコプタの水平面内における配置の一例を示す図である。
【図１０Ａ】さらに他の実施例によるショベルの通信システムに含まれるショベル及びマルチコプタの水平面内における配置の一例を示す図である。
【図１０Ｂ】マルチコプタの概略図である。
【図１０Ｃ】操作装置の斜視図である。
【図１１】実施例によるショベルの通信システムの概略図である。
【図１２】実施例によるショベルの通信システムに含まれるショベルの側面図である。
【図１３】ショベルの上部旋回体とキャビンの側面図である。
【図１４】ショベルの上部旋回体とキャビンの平面図である。
【図１５】マルチコプタ用ポート、及びマルチコプタ用ポートに着陸するマルチコプタの斜視図である。
【図１６】マルチコプタ用ポートの凹部の平面図である。
【図１７】実施例によるショベルのブロック図である。
【図１８Ａ】ショベルの表示装置に表示される画像の一例を示す図である。
【図１８Ｂ】ショベルの表示装置に表示される画像の別の一例を示す図である。
【図１９】ショベルとマルチコプタとの間で送受される信号シーケンス、及び動作フローを示す図である。
【図２０】他の実施例によるショベルの通信システムに含まれるショベル及びマルチコプタの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１に、実施例によるショベルの通信システムの概略図を示す。実施例によるショベルの通信システムは、ショベル１０、マルチコプタ２０、及び操作装置３０を含む。
【００１５】
ショベル１０は、下部走行体１１、上部旋回体１２、及び作業要素ＷＥを含む。上部旋回体１２は、下部走行体１１に対して旋回可能である。作業要素ＷＥは、ブーム１４、アーム１５、及びバケット１６を含む。バケット１６に替えて、ブレーカ、クラッシャ、カッター、リフティングマグネット等を取り付けることも可能である。
【００１６】
上部旋回体１２に中継器１７が搭載されている。中継器１７は、操作装置３０とマルチコプタ２０との間で送受される無線信号を中継する。すなわち、ショベル１０が、無線通信ネットワークの中継ノードとなる。
【００１７】
操作装置３０は、入力装置及び表示画面を含む。例えば、タッチパネル３１が、入力装置と表示画面とを兼ねる。タッチパネル３１に対する操作によりマルチコプタ２０への動作指令が入力される。操作装置３０は、入力された動作指令に対応する無線信号を送信する。動作指令には、例えば、飛行経路及び飛行高さの指示、画像取得の指示、音声出力の指示等が含まれる。さらに、操作装置３０は、マルチコプタ２０から情報を受信すると、受信された情報をタッチパネル３１に出力する。
【００１８】
マルチコプタ２０は、操作装置３０からの動作指令を受けて、動作指令の内容に応じた所定の動作を行う飛行体の一例である。飛行体は飛行船等であってもよい。マルチコプタ２０はドローンとも称される。動作指令が飛行経路及び飛行高さを指示する場合には、マルチコプタ２０は、動作指令の内容に応じて飛行する。動作指令が画像データの取得である場合には、マルチコプタ２０は、画像データを取得し、取得された画像データを操作装置３０に送信する。例えば、マルチコプタ２０は、施工用データとしての地形データを生成するために画像データを取得する。
【００１９】
操作装置３０は、例えばタブレット端末（タブレットＰＣ）、スマートフォン、ノートＰＣ等の携帯型情報通信端末で実現することが可能である。操作装置３０は、例えば、作業現場の管理者、ショベル１０の運転者等によって操作される。作業現場の管理者が操作装置３０を所持する場合には、操作装置３０はショベル１０の外に配置される。ショベル１０の運転者が操作装置３０を操作する場合には、操作装置３０はショベル１０に搭載される。
【００２０】
ショベル１０が中継ノードとしての役割を持つことにより、操作装置３０からマルチコプタ２０までの無線通信可能距離を長くできる。これにより、操作装置３０の操作者は、ショベル１０から放射される電波を受信可能な範囲に位置するマルチコプタ２０を介して、種々の情報を収集できる。
【００２１】
図２Ａ〜図２Ｄを参照して、マルチコプタ２０を介して収集される情報の一例について説明する。
【００２２】
図２Ａに、深掘り掘削作業を行っているショベル１０の作業現場の概略図を示す。図２Ａは、深さＤまでバケット１６が下げられた状態を示している。操作装置３０の操作者は、操作装置３０を操作することにより、マルチコプタ２０を、バケット１６の作業箇所の近傍に移動させた後、空中に静止させる。このとき、操作装置３０とマルチコプタ２０との間で送受される無線信号が、ショベル１０で中継される。図２Ａにおいて、無線信号の伝達経路が両矢印で示されている。
【００２３】
図２Ｂに、マルチコプタ２０の概略図を示す。マルチコプタ２０は、複数の回転翼２０−１、通信装置２０−２、及び制御装置２０−３を含む。マルチコプタ２０には撮像装置２０−４が搭載されている。通信装置２０−２は、操作装置３０またはショベル１０と無線通信を行う。制御装置２０−３は、操作装置３０から受信した動作指令に応じて、マルチコプタ２０の移動及び姿勢の制御を行うとともに、撮像装置２０−４を制御する。
【００２４】
制御装置２０−３は、操作装置３０からの指令により、マルチコプタ２０を静止させ、撮像装置２０−４の光軸の向きを変化させることができる。撮像装置２０−４が、画角可変のレンズを有する場合には、操作装置３０からの指令により、画角を変化させることができる。
【００２５】
操作装置３０からマルチコプタ２０に、画像データを取得する動作指令が送信されると、マルチコプタ２０は、撮像装置２０−４で撮影された画像データを送信する。送信された画像データは、ショベル１０によって中継された後、操作装置３０で受信される。
【００２６】
操作装置３０は、マルチコプタ２０から受信した画像データに基づいて、表示画面に画像を表示する。
【００２７】
図２Ｃに、操作装置３０のタッチパネル３１に表示された画像の一例を示す。バケット１６（図２Ａ）、及びその近傍の画像が表示されている。操作装置３０を現場の管理者が所持している場合には、管理者は、取得された画像から作業の進捗状況を把握できる。操作装置３０を、ショベル１０の運転者から目視できる位置に配置した場合には、運転者は、直接視認することが困難な作業箇所を画像で確認しながら、作業を行うことができる。図２Ｃの例では、操作装置３０は、マルチコプタ２０を操縦するための操縦桿３０Ａを備えている。但し、操縦桿３０Ａは、十字ボタン、操作レバー、ジョイスティック等の他のハードウェア構成であってもよく、タッチパネル上のソフトウェアボタンであってもよい。
【００２８】
図２Ｄに、実施例によるショベル１０のブロック図を示す。図２Ｄにおいて、機械的動力系が二重線で示され、高圧油圧ラインが太い実線で示され、パイロットラインが破線で示され、電気制御系及び電力系が細い実線で示されている。
【００２９】
制御装置８０からの指令に基づき、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）８１がエンジン２３を制御する。エンジン２３で発生した動力が、メインポンプ８３、パイロットポンプ８５、及びオルタネータ１００に伝達される。メインポンプ８３は、作動油を、高圧油圧ラインを介してコントロールバルブ８６に供給する。
【００３０】
パイロットポンプ８５は、パイロットラインを介して操作装置８４に１次パイロット圧を供給する。操作装置８４は、操作者の操作に応じて、１次パイロット圧を２次パイロット圧に変換して、２次パイロット圧をコントロールバルブ８６の対応するパイロットポートに供給する。
【００３１】
コントロールバルブ８６は、パイロットポートに供給される２次パイロット圧に応じて、複数の油圧アクチュエータに選択的に作動油を供給する。油圧アクチュエータには、ブーム１４（図１）を駆動するブームシリンダ８７、アーム１５（図１）を駆動するアームシリンダ８８、バケット１６（図１）を駆動するバケットシリンダ８９、走行用油圧モータ９０、９１、及び旋回用油圧モータ９２が含まれる。
【００３２】
オルタネータ１００は、エンジン２３によって駆動されることにより発電する。オルタネータ１００で発生した交流電力が整流回路１０１で整流されて、蓄電器１０２に供給される。オルタネータ１００の出力電力によって蓄電器１０２が充電される。
【００３３】
表示装置１０６はキャビン１３（図１）内に配置されている。制御装置８０からの制御により、表示装置１０６に、ショベル１０の動作に関する種々の情報が表示される。
【００３４】
中継器１７は、操作装置３０とマルチコプタ２０との間で送受される無線信号を中継する装置であり、蓄電器１０２から電力の供給を受ける。中継器１７は、例えば、操作装置３０から無線で受信した信号を増幅し、増幅した信号を再び外部に無線で送信する。本実施例では、中継器１７は、通信装置としても機能し、制御装置８０による制御の下で外部と通信を行う。例えば、マルチコプタ２０、操作装置３０等と通信を行う。具体的には、中継器１７は、ＧＰＳ端末１０５で検知されたショベル１０の現在位置情報を、マルチコプタ５０、操作装置３０等に送信する。
【００３５】
次に、図３を参照して、マルチコプタ２０を介して収集される情報の他の例について説明する。
【００３６】
図３に、ショベル１０の作業現場の概略側面図を示す。ショベル１０が、ビル４０の解体工事を行っている。図３において、無線信号の伝達経路が両矢印で示されている。ショベル１０の運転者は、ビル４０の屋上の様子を直接視認できない。作業管理者または運転者は、操作装置３０を操作して、マルチコプタ２０をビル４０の屋上の上方に静止させ、屋上の画像データを取得できる。解体前のビル４０の屋上の様子を画像で確認することにより、より安全に解体作業を行うことができる。
【００３７】
操作装置３０からマルチコプタ２０までの距離が、無線通信可能な上限距離を超えている場合でも、ショベル１０を中継ノードとして利用することにより、操作装置３０とマルチコプタ２０との間の通信を確保できる。
【００３８】
次に、図４及び図５を参照して、他の実施例によるショベルの通信システムについて説明する。以下、図１〜図３に示した実施例との相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。本実施例においては、作業対象領域の広い作業現場において、複数台のショベルが作業を行っている。
【００３９】
図４に、ショベルの通信システムに含まれるショベル、マルチコプタ、及び操作装置の垂直面内における配置の一例を示し、図５に、ショベルの通信システムを構成するショベル、操作装置、及びマルチコプタの水平面内における配置の一例を示す。本実施例によるショベルの通信システムは、複数のショベル１０（例えば第１のショベル１０Ａ及び第２のショベル１０Ｂ）、マルチコプタ２０、及び操作装置３０を含む。複数のショベル１０の各々に、中継器１７（図１）が搭載されている。複数のショベル１０が、操作装置３０とマルチコプタ２０との間で送受される無線信号を多段中継できる。図４及び図５において、無線信号の伝達経路が両矢印で示されている。無線信号が多段中継されることにより、操作装置３０を中心として、マルチコプタ２０との通信可能範囲が拡大される。
【００４０】
操作装置３０は、例えば第１のショベル１０Ａと直接通信できる範囲Ｒ１Ａ内に配置される。以下、ある中継ノードと直接通信できる範囲を、当該ノードの通信可能範囲という。マルチコプタ２０は、中継ノードとして機能する複数のショベル１０から、無線信号の送受信が可能なショベル１０を選択し、選択したショベル１０を介して、操作装置３０と通信を行う。選択されたショベル１０と操作装置３０との間の無線信号は、直接送受される場合もあるし、他のショベル１０を介して送受される場合もある。
【００４１】
マルチコプタ２０が、図４及び図５において破線で示されているように、第１のショベル１０Ａの通信可能範囲Ｒ１Ａ内に位置する場合、マルチコプタ２０は、第１のショベル１０Ａを介して、或いは直接的に、操作装置３０と通信できる。
【００４２】
マルチコプタ２０が、図４及び図５において実線で示されているように、第１のショベル１０Ａの通信可能範囲Ｒ１Ａの外まで移動した場合、マルチコプタ２０は、無線信号の送受信が可能なショベル１０として、第２のショベル１０Ｂを選択する。この場合、マルチコプタ２０と操作装置３０とは、第１のショベル１０Ａ及び第２のショベル１０Ｂを介して通信を行う。第２のショベル１０Ｂが、第１のショベル１０Ａの通信可能範囲Ｒ１Ａの外に位置する場合には、第１のショベル１０Ａと第２のショベル１０Ｂとの間に、さらに他のショベル１０が介在する場合もある。
【００４３】
上述の説明では、マルチコプタ２０が、第１のショベル１０Ａの通信可能範囲Ｒ１Ａから外れた時点で、マルチコプタ２０が無線信号の送受を行うショベル１０を切り替えた。その他の方法として、マルチコプタ２０の位置における電波強度に基づいて、無線信号の送受を行うショベル１０を選択してもよい。例えば、マルチコプタ２０の位置において強度が最も大きな電波を送信しているショベル１０が選択される。この場合、第１のショベル１０Ａからの距離と、第２のショベル１０Ｂからの距離とが等しい点の集合である等距離面Ｓ１を、マルチコプタ２０が、第１のショベル１０Ａ側から第２のショベル１０Ｂ側に横切ったときに、マルチコプタ２０は、無線信号を送受するショベル１０を第１のショベル１０Ａから第２のショベル１０Ｂに切り替える。マルチコプタ２０とショベル１０、操作装置３０は、所定の制御周期で接続されていることを確認している。また、設定されたタイミングで、マルチコプタ２０はショベル１０へ地形データや画像データ等のデータを送信する。また、ショベル１０からマルチコプタ２０へ送信指令を発信することで、マルチコプタ２０からショベル１０へ地形データや画像データ等のデータを送信するようにしてもよい。
【００４４】
次に、図６〜図７を参照して、他の実施例によるショベルの通信システムについて説明する。以下、図１〜図３に示した実施例との相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。図１〜図３に示した実施例では、操作装置３０とマルチコプタ２０との間で通信が行われるが、本実施例では、複数のショベル１０に配置された通信端末間で通信が行われる。
【００４５】
図６に、本実施例によるショベルの通信システムに含まれるショベル及びマルチコプタの水平面内における配置の一例を示す。作業現場内に、複数のショベル１０、例えば第１のショベル１０Ａ及び第２のショベル１０Ｂが配置されている。第１のショベル１０Ａ及び第２のショベル１０Ｂに、それぞれ通信端末３２が搭載されている。ショベル１０に搭載された中継器１７（図１）が、通信端末３２を兼ねてもよい。このように、複数のショベル１０は、ショベル間で無線通信を行う通信端末機能を有する。
【００４６】
作業現場またはその近傍の上空を、少なくとも１台のマルチコプタ２０が飛行している。マルチコプタ２０は、操作装置３０（図１）によって制御される。マルチコプタ２０に搭載された通信装置２０−２（図２Ｂ）は、ショベル１０に搭載された中継器１７と同等の信号中継機能を有する。図６及び図７において、無線信号の伝達経路が両矢印で示されている。
【００４７】
図６に示した例では、第１のマルチコプタ２０Ａの通信可能範囲Ｒ２Ａ内に、第１のショベル１０Ａ及び第２のショベル１０Ｂが位置する。この場合、第１のマルチコプタ２０Ａが、第１のショベル１０Ａと第２のショベル１０Ｂとの間の無線通信を中継する。
【００４８】
図７に示した例では、第１のマルチコプタ２０Ａの通信可能範囲Ｒ２Ａ内に第１のショベル１０Ａが位置するが、第２のショベル１０Ｂは、第１のマルチコプタ２０Ａの通信可能範囲Ｒ２Ａの外側に位置する。第２のマルチコプタ２０Ｂの通信可能範囲Ｒ２Ｂ内に第２のショベル１０Ｂが位置するが、第１のショベル１０Ａは、第２のマルチコプタ２０Ｂの通信可能範囲Ｒ２Ｂの外側に位置する。また、第１のマルチコプタ２０Ａと第２のマルチコプタ２０Ｂとは、それぞれ相手の通信可能範囲Ｒ２Ｂ、Ｒ２Ａ内に位置する。
【００４９】
この場合、第１のマルチコプタ２０Ａ及び第２のマルチコプタ２０Ｂが、第１のショベル１０Ａと第２のショベル１０Ｂの間の無線通信を多段中継する。
【００５０】
図６〜図７に示した実施例では、マルチコプタ２０に、中継機能を有する通信装置２０−２を搭載することにより、作業現場内での通信可能範囲を拡大できる。図５に示した実施例において、第１のショベル１０Ａと第２のショベル１０Ｂとが相互に離れており、直接電波を送受できない場合、第１のショベル１０Ａと第２のショベル１０Ｂとの間に、中継機能を有する通信装置２０−２を搭載したマルチコプタ２０を移動させて静止させることにより、両者の間の通信を確保できる。
【００５１】
次に、図８を参照して、さらに他の実施例によるショベルの通信システムについて説明する。以下、図１〜図３に示した実施例との相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。本実施例では、複数のマルチコプタ２０の間で通信が行われる。
【００５２】
図８に、本実施例によるショベルの通信システムに含まれるショベル及びマルチコプタの水平面内における配置の一例を示す。第１のマルチコプタ２０Ａ及び第２のマルチコプタ２０Ｂが、第１のショベル１０Ａの通信可能範囲Ｒ１Ａ内に位置する場合、第１のマルチコプタ２０Ａと第２のマルチコプタ２０Ｂとは、第１のショベル１０Ａを介して無線通信を行う。図８において、無線信号の伝達経路が両矢印で示されている。
【００５３】
第２のマルチコプタ２０Ｂが、第１のショベル１０Ａの通信可能範囲Ｒ１Ａの外側まで移動すると、第２のマルチコプタ２０Ｂと第１のショベル１０Ａとの間で、電波の送受信ができなくなる。第２のマルチコプタ２０Ｂが、第２のショベル１０Ｂの通信可能範囲Ｒ１Ｂ内に位置する場合には、第２のマルチコプタ２０Ｂは、第２のショベル１０Ｂと電波の送受信を行う。この場合、第１のマルチコプタ２０Ａと第２のマルチコプタ２０Ｂとは、第１のショベル１０Ａ及び第２のショベル１０Ｂを介して、無線通信を行う。
【００５４】
一例として、複数のショベル１０が作業を行う範囲内の地面の画像データを、複数のマルチコプタ２０を用いて取得する場合に、複数のマルチコプタ２０の間で相互に通信を行うことが可能である。マルチコプタ２０に、現在位置検出装置、例えばＧＰＳ端末を搭載することにより、複数のマルチコプタ２０の間でお互いの位置データを交換し、マルチコプタ２０同士の衝突を回避することが可能になる。
【００５５】
複数のショベル１０で複数のマルチコプタ２０の間の通信を多段中継することにより、複数のマルチコプタ２０の間の通信可能範囲を拡大できる。
【００５６】
次に、図９を参照して、さらに他の実施例によるショベルの通信システムについて説明する。以下、図４〜図５に示した実施例との相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。図４〜図５に示した実施例では、操作装置３０とマルチコプタ２０との間の無線通信を、複数のショベル１０が多段中継する。本実施例では、操作装置３０とマルチコプタ２０との間の無線通信を、他のマルチコプタ２０が中継する。
【００５７】
図９に、本実施例によるショベルの通信システムに含まれるショベル及びマルチコプタの水平面内における配置の一例を示す。第１のマルチコプタ２０Ａが、第１のショベル１０Ａの通信可能範囲Ｒ１Ａ内に位置する場合、第１のマルチコプタ２０Ａは、第１のショベル１０Ａと電波の送受信を行う。第１のショベル１０Ａが、操作装置３０と第１のマルチコプタ２０Ａとの間の無線通信を中継する。但し、第１のマルチコプタ２０Ａは、操作装置３０と直接的に電波を送受信してもよい。図９において、無線信号の伝達経路が両矢印で示されている。
【００５８】
第１のマルチコプタ２０Ａが、第１のショベル１０Ａの通信可能範囲Ｒ１Ａの外側に移動すると、第１のマルチコプタ２０Ａは、第２のマルチコプタ２０Ｂと電波の送受信を行う。第２のマルチコプタ２０Ｂは、第１のショベル１０Ａの通信可能範囲Ｒ１Ａ内に位置する。操作装置３０と第１のマルチコプタ２０Ａとの間の無線通信が、第１のショベル１０Ａ及び第２のマルチコプタ２０Ｂによって多段中継される。
【００５９】
複数のマルチコプタ２０に中継機能を持たせることにより、第１のマルチコプタ２０Ａの通信可能範囲にショベル１０が存在しない場合でも、他のマルチコプタ２０を中継ノードとして、第１のマルチコプタ２０Ａと操作装置３０との間の通信を確立できる。
【００６０】
次に、図１０Ａ〜図１０Ｃを参照して、さらに他の実施例によるショベルの通信システムについて説明する。以下、図１〜図３に示した実施例との相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。図１〜図３に示した実施例では、マルチコプタ２０に撮像装置２０−４（図２Ｂ）が搭載されていた。本実施例では、マルチコプタ２０が、音声出力機能、及び音声入力機能を有する。さらに、操作装置３０も、音声出力機能、及び音声入力機能を有する。例えば、図１０Ｂに示すように、マルチコプタ２０にはスピーカ２０−５及びマイク２０−６が搭載されている。図１０Ｃに示すように、操作装置３０にはスピーカ３３及びマイク３４が搭載されている。
【００６１】
図１０Ａに、本実施例によるショベルの通信システムに含まれるショベル及びマルチコプタの垂直面内における配置の一例を示す。第１のショベル１０Ａ及び第２のショベル１０Ｂが、操作装置３０とマルチコプタ２０との間の通信を中継する。図１０Ａにおいて、無線信号の伝達経路が両矢印で示されている。操作装置３０に音声入力があると、操作装置３０は、入力された音声に基づく音声データをマルチコプタ２０に送信する。
【００６２】
マルチコプタ２０は、受信した音声データに基づいて、スピーカ２０−５から音声を出力する。さらに、マルチコプタ２０は、マイク２０−６で収集された音声に基づく音声データを操作装置３０に送信する。操作装置３０は、マルチコプタ２０から受信した音声データに基づいて音声を出力する。
【００６３】
本実施例によると、操作装置３０を用いて、作業現場内で作業している作業員に、音声で情報を伝達できる。さらに、作業現場で発生している音声を、操作装置３０を通して聴取できる。通常、ショベル１０のキャビンは、操作者の快適性を維持するために閉め切られている。このため、キャビンの外で発生した音が、キャビン内の操作者まで届きにくい。キャビン内に操作装置３０を配置することにより、操作者は、操作装置３０を通してキャビンの外部の音、例えばショベルの作業に伴って発生する音、作業現場内で作業している作業員からの音声等を容易に聴取できる。
【００６４】
上記実施例では、操作装置３０、マルチコプタ２０、ショベル１０をノードとする近距離無線通信ネットワークが構築される。この近距離無線通信ネットワークには、種々の近距離無線通信規格を適用することが可能である。例えば、操作装置３０、マルチコプタ２０、ショベル１０をノードとするＺｉｇＢｅｅ規格等の無線センサネットワークにより、上記実施例によるショベルの通信システムを実現できる。
【００６５】
その他に、種々の無線ＬＡＮ規格のネットワークにより、上記実施例によるショベルの通信システムを実現することも可能である。無線通信ネットワークに無線ＬＡＮ規格を採用する場合、複数のショベル１０のうちの１台のショベル１０に搭載される中継器１７に、無線ＬＡＮ親機（アクセスポイント）の機能を持たせ、他のショベル１０に搭載される中継器１７に、無線ＬＡＮ中継器の機能を持たせることにより、無線信号の中継機能を実現できる。この場合、操作装置３０及びマルチコプタ２０は、無線ＬＡＮの子機として動作する。
【００６６】
図１１に、実施例によるショベルの通信システムの概略図を示す。実施例によるショベルの通信システムは、複数台のショベル１０、マルチコプタ５０、及び操作装置３０を含む。操作装置３０とマルチコプタ５０とが無線信号の送受を行う。ショベル１０に搭載された中継器が、操作装置３０とマルチコプタ５０との間で送受される無線信号を中継する。１台のショベル１０が操作装置３０とマルチコプタ５０との通信を中継する場合もあるし、複数台のショベル１０が操作装置３０とマルチコプタ５０との通信を多段中継する場合もある。
【００６７】
マルチコプタ５０は、直接通信可能なショベル１０を選択し、選択されたショベル１０を中継ノードとして、操作装置３０と通信を行う。直接通信を行うショベル１０は、各ショベル１０からの電波の強度に基づいて選択される。例えば、最も電波強度の強いショベル１０を、中継ノードとして選択する。または、現在、直接通信を行っているショベル１０からの電波の強度が閾値よりも低くなった場合に、その時点で最も電波強度の強いショベル１０が中継ノードとして選択される。
【００６８】
マルチコプタ５０には、撮像装置、マイク、スピーカ等が搭載されている。操作装置３０からマルチコプタ５０に動作指令を送信すると、マルチコプタ５０は、受信した動作指令に応じた動作を行う。動作指令には、例えば、画像の取得、音声の取得、音声の発出等が含まれる。
【００６９】
操作装置３０からマルチコプタ５０に画像の取得の指令が送信されると、マルチコプタ５０は、周囲の画像を取得し、画像データを操作装置３０に送信する。操作装置３０からマルチコプタ５０に音声の取得の指令が送信されると、マルチコプタ５０は、周囲の音声を取得し、音声データを操作装置３０に送信する。操作装置３０からマルチコプタ５０に音声の発出の指令が送信されると、マルチコプタ５０は、指令に基づいて音声を発出する。
【００７０】
複数台のショベル１０を中継ノードとして利用することにより、広い作業現場内での画像情報や音声情報の取得、及び広い作業現場内の作業者への情報の伝達を容易に行うことが可能になる。
【００７１】
マルチコプタ５０は、蓄電器に蓄えられている電力によって動作する。蓄電器の容量によって、マルチコプタ５０の飛行可能時間が制限される。蓄電器の蓄電残量が減少すると、蓄電器の充電を行わなければならない。マルチコプタ５０が飛行すべき作業現場が広い場合、充電施設（設備）からマルチコプタ５０の実働位置までの移動時間、及び実働位置から充電施設（設備）までの帰還時間を考慮すると、飛行可能時間に占めるマルチコプタ５０の実働時間が短くなってしまう。
【００７２】
実施例によるショベルの通信システムにおいては、ショベル１０に、マルチコプタ５０が離着陸可能なマルチコプタ用のポートが備えられている。マルチコプタ用ポートは、充電機能を有している。マルチコプタ用ポートは、マルチコプタ５０がマルチコプタ用ポートに着陸した状態で、マルチコプタ５０の充電を行うことができる。
【００７３】
マルチコプタ５０は、蓄電残量が少なくなると、充電のために近くのショベル１０のマルチコプタ用ポートに着陸する。充電のために、遠い充電設備まで帰還する場合に比べて、長い実働時間を確保できる。
【００７４】
図１２に、実施例によるショベルの通信システムに含まれるショベル１０の側面図を示す。ショベル１０は、下部走行体１１、上部旋回体１２、キャビン１３、ブーム１４、アーム１５、及びバケット１６を有する。上部旋回体１２は、旋回機構を介して下部走行体１１に旋回可能に搭載される。上部旋回体１２に、ブーム１４の基部が上下方向に揺動可能に取り付けられている。アーム１５は、ブーム１４の先端に揺動可能に取り付けられている。エンドアタッチメントであるバケット１６は、アーム１５の先端に揺動可能に取り付けられている。エンドアタッチメントとして、バケット１６の替わりにブレーカやクラッシャ（粉砕機）等を取り付けることも可能である。
【００７５】
平面視においてブーム１４が伸びる方向（図１２において右方向）を、上部旋回体１２の前方と定義する。キャビン１３は、上部旋回体１２の左側前部に配置される。キャビン１３の内部に運転席が設けられている。
【００７６】
図１３に、上部旋回体１２の右側面図を示す。上部旋回体１２の左側前部にキャビン１３が配置されている。上部旋回体１２の右側で、キャビン１３よりも後方で、左右方向に関して中央よりも右側に、燃料タンク２１及び作動油タンク２２が配置されている。燃料タンク２１及び作動油タンク２２の前方に工具箱ＢＸが収容されている。工具箱ＢＸの上面は、作業者が上部旋回体１２に登るときの階段の一部として利用される。
【００７７】
上部旋回体１２の左右方向に関して中央で、かつ前後方向に関して作動油タンク２２よりも後方にエンジン２３が配置されている。エンジン２３の上方にエンジンフード２７が配置されている。上部旋回体１２の最後部にカウンターウェイト２４が配置されている。
【００７８】
図１４に、上部旋回体１２の平面図を示す。旋回軸２５の前方に、ブーム支持ブラケット２６が固定されている。ブーム１４（図１２）は、ブーム支持ブラケット２６に支持されて、平面視において前方（図１４において上方）に伸びる。ブーム支持ブラケット２６が配置された箇所を、ブーム１４の取り付け箇所という。
【００７９】
ブーム１４の取り付け箇所よりも後方にエンジン２３が配置されている。エンジン２３よりも後方にカウンターウェイト２４が配置されている。
【００８０】
ブーム１４の取り付け箇所の側方（左側）にキャビン１３が配置されている。キャビン１３の天井に、ヒンジ１８Ａを介してサンルーフ１８が取り付けられている。サンルーフ１８は開閉可能である。
【００８１】
エンジン２３の鉛直上方にエンジンフード２７が配置されている。エンジンフード２７は、ヒンジ２８により上部旋回体１２の構造物に支持されている。作業者は、ヒンジ２８の反対側に取り付けられているハンドル２９を持ち上げることにより、エンジンフード２７を開くことができる。エンジンフード２７を開くことにより、エンジン２３のメンテナンスを行うことができる。
【００８２】
前後方向に関してエンジン２３よりも前で、かつ左右方向に関してブーム１４の取り付け位置よりも右側に、燃料タンク２１及び作動油タンク２２が配置されている。燃料タンク２１及び作動油タンク２２の前方には工具箱ＢＸが配置されている。工具箱ＢＸ内には、メンテナンス用の工具が準備されている。
【００８３】
次に、マルチコプタ用ポートを配置する場所の候補について説明する。マルチコプタ用ポートには、充電を行うための端子や配線を配置する必要があるため、開閉機構等の可動機構によって姿勢を変化させる場所に配置することは好ましくない。
【００８４】
マルチコプタ用ポートの配置場所の候補として、平面視において、カウンターウェイト２４と重なる位置Ｐ１を挙げることができる。そのほかの候補として、平面視においてキャビン１３と重なる位置Ｐ２、具体的にはキャビン１３の天井の上を挙げることができる。ただし、開閉可能なサンルーフ１８と重ならない位置にマルチコプタ用ポートを配置することが好ましい。
【００８５】
さらに、上部旋回体１２の前方から見てキャビン１３と重なり、前後方向に関してキャビン１３とエンジン２３との間の位置Ｐ３が、マルチコプタ用ポートの配置場所の候補として挙げられる。
【００８６】
その他に、平面視において、工具箱ＢＸと重なる位置Ｐ４、燃料タンク２１及び作動油タンク２２の少なくとも一方と重なる位置Ｐ５も、マルチコプタ用ポートの配置場所の候補として挙げられる。さらに、ブーム１４の取り付け箇所とエンジン２３との間の位置Ｐ６、平面視において、エンジン２３の側方の位置Ｐ７も、マルチコプタ用ポートの配置場所の候補として挙げられる。
【００８７】
マルチコプタ用ポートは、上述の複数の候補となる位置Ｐ１〜Ｐ７のいずれかに配置される。
【００８８】
図１５に、マルチコプタ用ポート、及びマルチコプタ用ポートに着陸するマルチコプタ５０の斜視図を示す。
【００８９】
マルチコプタ用ポート７０は、凹部７１及び固定機構７２を含む。凹部７１は、マルチコプタ５０の一部を収容する。凹部７１の側面７１Ａは、上方に向かって広がる倒立円錐台の側面に整合する。ここで、「側面７１Ａが倒立円錐台の側面に整合する」構成には、側面７１Ａが倒立円錐台の側面に密着する構成のみならず、側面７１Ａに複数の凸部が設けられており、倒立円錐台の側面が複数の凸部の先端に接触することによって倒立円錐台が側面７１Ａに支持される構成も含まれる。
【００９０】
固定機構７２は、凹部７１に収容されたマルチコプタ５０を固定する。例えば、固定機構７２は、固定部材７２Ａ及び駆動装置７２Ｂを含む。駆動装置７２Ｂが固定部材７２Ａを移動させてマルチコプタ５０の本体を両側から挟むことにより、マルチコプタ５０が固定される。
【００９１】
マルチコプタ５０は、本体５１と、複数の回転翼５２とを有する。本体５１は、凹部７１の側面７１Ａに整合する側面５３を有する。マルチコプタ５０が凹部７１に収容されると、マルチコプタ５０の側面５３が、凹部７１の側面７１Ａに接触する。凹部７１の側面７１Ａが上方に向かって広がっているため、マルチコプタ５０の着陸時の位置ずれが、自動的に解消される。さらに、円錐台の側面は、その中心軸に関して無限回回転対称であるため、マルチコプタ５０は、任意の方位角でマルチコプタ用ポート７０に進入できる。
【００９２】
マルチコプタ５０の本体５１は、凹部７１の側面７１Ａに整合する側面５３よりも上側に、側面５３とは反対側に傾斜する側面（以下、上部側面という。）５４を有する。上部側面５４は、上方に向かって細くなる円錐台の側面に整合する。
【００９３】
固定部材７２Ａは、上部側面５４に接触する接触面を有する。この接触面は斜め下方を向く。固定部材７２Ａが凹部７１を挟んで向かい合うように配置されている。凹部７１にマルチコプタ５０の本体５１が収容された状態で、固定部材７２Ａが相互に近づく向きに移動する。これにより、マルチコプタ５０の本体５１が下方に押し付けられて、マルチコプタ用ポート７０に固定される。
【００９４】
図１６に、マルチコプタ用ポート７０の凹部７１の平面図を示す。凹部７１の側面７１Ａ及び底面７１Ｂが現れている。凹部７１の底面７１Ｂには、一対の充電用端子７３、７４が配置されている。充電用端子７３及び７４の各々は、側面７１Ａの中心軸に関して回転対称な平面形状を有する。一例として、充電用端子７３、７４の平面形状は、円形または円環状である。
【００９５】
マルチコプタ５０の本体５１が凹部７１に収容されると、マルチコプタ５０の一対の充電用端子が、それぞれマルチコプタ用ポート７０の充電用端子７３、７４に接触する。充電用端子７３及び７４の各々の平面形状が回転対称であるため、マルチコプタ５０がどのような方位角で着陸しても、マルチコプタ５０の充電用端子と、マルチコプタ用ポート７０の充電用端子７３、７４とを正しく接続できる。
【００９６】
図１７に、実施例によるショベル１０のブロック図を示す。図１７のブロック図は、ショベル１０が、通信装置８２、充電回路１０３、充電状態検出回路１０４、及び、充電用端子７３、７４を備え、マルチコプタ５０が充電用端子５６、５７を備える点で、図２Ｄのブロック図と異なる。しかしながら、その他の点で図２Ｄのブロック図と共通する。そのため、共通部分の説明を省略し、相違部分を詳細に説明する。
充電回路１０３は、蓄電器１０２から出力された電力を、マルチコプタ用ポート７０の充電用端子７３、７４に充電用電力として供給する。充電回路１０３は制御装置８０によって制御される。
【００９７】
通信装置８２は、制御装置８０から制御されて、マルチコプタ５０と通信を行う。通信装置８２は、中継器としても機能し得る。制御装置８０は、マルチコプタ５０からの要求に応じて、マルチコプタ用ポート７０（図１５）からマルチコプタ５０への充電が可能か不可能かを表す情報をマルチコプタ５０に送信する。さらに、ＧＰＳ端末１０５で検知されたショベル１０の現在位置情報を、マルチコプタ５０に送信する。
【００９８】
充電が必要になったマルチコプタ５０が、ショベル１０の許可を得て、マルチコプタ用ポート７０（図１５）に着陸する。これにより、マルチコプタ５０の充電用端子５６、５７が、それぞれマルチコプタ用ポート７０の充電用端子７３、７４に接続される。
【００９９】
充電状態検出回路１０４が、マルチコプタ用ポート７０に着陸しているマルチコプタ５０の充電状態に依存する物理量を検出する。例えば、マルチコプタ５０に搭載されている蓄電器の開路電圧を検出する。制御装置８０が、充電状態検出回路１０４の検出結果に基づいて、マルチコプタ５０の充電状態を算出し、算出結果を表示装置１０６に表示する。
【０１００】
図１８Ａに、マルチコプタ５０がマルチコプタ用ポート７０に着陸しているときに表示装置１０６に表示される画像の一例を示す。表示装置１０６の画面内の日時表示領域１１０には、現在の日時が表示される。走行モード表示領域１１１には、現在の走行モードが図形で表示される。例えば、走行モードには、低速モードと高速モードとが含まれる。低速モードのときには、亀を象った図形が表示され、高速モードのときには、兎を象った図形が表示される。
【０１０１】
エンドアタッチメント表示領域１１２には、現在装着されているエンドアタッチメントを表す画像、及びエンドアタッチメントに対応する番号が表示される。ショベル１０に装着可能なエンドアタッチメントには、バケット、削岩機、グラップル、リフティングマグネット等が含まれる。図１８Ａに示した例では、削岩機を象った図形、及び削岩機に対応する番号「１」が表示されている。
【０１０２】
平均燃費表示領域１１３には、現在の平均燃費が画像で表示される。図１８Ａに示した例では、平均燃費は、数値とバーグラフで表示されている。
【０１０３】
エンジン制御モード表示領域１１４には、エンジン２３（図１７）の制御モードが画像で表示される。図１８Ａに示した例では、エンジン２３の制御モードが「自動減速自動停止モード」である例が示されている。エンジン２３の制御モードには、その他に「自動減速モード」、「自動停止モード」、「手動減速モード」等が含まれる。
【０１０４】
エンジン作動時間表示領域１１５には、エンジン２３の累積作動時間が数値で表示される。
【０１０５】
冷却水温表示領域１１６には、現在のエンジン冷却水の水温が画像で表示される。図１８Ａに示した例では、エンジン冷却水の水温が円弧状のバーグラフで表示されている。
【０１０６】
燃料残量表示領域１１７には、燃料タンク２１（図１２）に貯蔵されている燃料の残量が画像で表示される。図１８Ａに示した例では、燃料の残量が円弧状のバーグラフで表示されている。
【０１０７】
作動油温表示領域１１８には、作動油タンク２２（図１２）内の作動油の油温が画像で表示される。図１８Ａに示した例では、作動油の油温が円弧状のバーグラフで表示されている。
【０１０８】
回転数モード表示領域１１９には、現在の回転数モードが画像で表示される。回転数モードには、例えばＳＰモード、Ｈモード、Ａモード、及びアイドリングモードが含まれる。
【０１０９】
尿素水残量表示領域１２０には、尿素水タンク内の尿素の残量が画像で表示される。図１８Ａに示した例では、現在の尿素水の残量が直線状のバーグラフで表示されている。
【０１１０】
カメラ画像表示領域１２１には、ショベル１０に搭載されたカメラの画像が表示される。カメラは、例えば上部旋回体１２の側方及び後方を撮影する。
【０１１１】
マルチコプタ充電状態表示領域１２２には、マルチコプタ用ポート７０（図１５）に着陸しているマルチコプタ５０の充電状態が画像で表示される。図１８Ａでは、マルチコプタ５０の充電状態が、数値とバーグラフで表示されている。さらに、現時点の充電状態で飛行可能な時間が数値で表示される。充電状態と飛行可能な時間との関係が、例えば、予め制御装置８０（図１７）に記憶されている。飛行可能な時間は、この関係と、現時点のマルチコプタ５０の充電状態とに基づいて算出される。
【０１１２】
また、マルチコプタ充電状態表示領域１２２には、マルチコプタ用ポート７０の使用状態が表示される。使用状態には、例えば「空き」、「充電開始準備中」、「飛行体充電中」、「充電完了」等が含まれる。ショベル１０の操作者は、表示装置１０６に表示された画像情報によって、マルチコプタ用ポート７０の使用状態、マルチコプタ５０の充電状態を認識できる。
【０１１３】
図１８Ｂに、マルチコプタ５０がマルチコプタ用ポート７０に着陸していないときに表示装置１０６に表示される画像の一例を示す。図１８Ｂの画像は、マルチコプタ充電状態表示領域１２２の代わりに表示領域１２３〜１３１を有する点で、図１８Ａの画像と相違するが、その他の点で共通する。そのため、共通部分の説明を省略し、相違部分を詳細に説明する。
【０１１４】
表示領域１２３〜１３１には、ショベル１０の周囲を飛行するマルチコプタ５０の状態を示す情報が表示される。ショベル１０の周囲を複数のマルチコプタ５０が飛行している場合には、そのうちの１つが選択され、且つ、その選択された１つに関する情報が表示される。
【０１１５】
具体的には、表示領域１２３には、マルチコプタ５０の識別情報が表示される。図１８Ｂの例は、ショベル１０の最も近くを飛行しているマルチコプタ５０の識別情報として「ドローン１」という識別名を表示している。表示領域１２４にはマルチコプタ５０の飛行可能時間が表示される。図１８Ｂの例は、飛行可能時間が「５分」であることを表示している。
【０１１６】
表示領域１２５には、マルチコプタ５０の現在の動作モードが表示される。動作モードは、例えば、測量モード、撮影モード（カメラモード）等を含む。測量モードは、マルチコプタ５０が施工用データとしての地形データを収集している状態を表す。撮影モードは、マルチコプタ５０が撮像した画像をリアルタイムで送信している状態を表す。図１８Ｂの例は、現在の動作モードが測量モードであることを表示している。
【０１１７】
表示領域１２６には、マルチコプタ５０の現在の飛行モードが表示される。飛行モードは、例えば、自動飛行モード、追尾飛行モード、手動飛行モード等を含む。自動飛行モードは、予め設定された飛行経路に沿ってマルチコプタ５０が飛行している状態を表す。追尾飛行モードは、特定の追尾対象（例えばショベル１０）を追尾しながらマルチコプタ５０が飛行している状態を表す。手動飛行モードは、マルチコプタ５０が操作装置３０等を介して操作者に操縦されている状態を表す。図１８Ｂの例は、現在の飛行モードが自動飛行モードであることを表示している。
【０１１８】
表示領域１２７には、マルチコプタ５０に搭載されているバッテリの残量が表示される。図１８Ｂの例は、バッテリの残量が４レベルのうちの最も低いレベルであることを表している。
【０１１９】
表示領域１２８には、ショベル１０とマルチコプタ５０との間の通信状態が表示される。図１８Ｂの例は、通信状態が５レベルのうちの最も高い（安定した）レベルであることを表している。
【０１２０】
表示領域１２９には、エラーが発生したときにエラーコードが表示される。エラーは、例えば、マルチコプタ５０に関するエラー、通信に関するエラー、ショベル１０に関するエラー等を含む。図１８Ｂの例は、エラーコードが表示されていない状態、すなわち、エラーが発生していない状態を表している。
【０１２１】
表示領域１３０には、ＧＰＳ信号の受信状態が表示される。図１８Ｂの例は、ＧＰＳ信号の受信状態が４レベルのうちの最も高い（安定した）レベルであることを表している。
【０１２２】
表示領域１３１には、ショベル１０とマルチコプタ５０の位置関係が表示される。具体的には、表示領域１３１には、その中央にショベル１０のアイコン１３１ａが表示され、且つ、ショベル１０の周囲を飛行するマルチコプタ５０の位置を表すポイント１３１ｂ、１３１ｃが表示される。黒丸で示された点滅状態のポイント１３１ｂは、「ドローン１」（ショベル１０の最も近くを飛行している選択されたマルチコプタ５０）に対応する。白丸で示された点灯状態のポイント１３１ｃは、「ドローン２」（非選択のマルチコプタ５０）に対応する。操作者は、例えば、ポイント１３１ｃをタッチ操作することで「ドローン２」を選択して「ドローン２」に関する情報を表示領域１２３〜１３０に表示させてもよい。
【０１２３】
図１９に、ショベル１０とマルチコプタ５０との間で送受される信号シーケンス、及び動作フローを示す。ショベル１０の制御装置８０は、充電可不可状態を記憶している。例えば、マルチコプタ用ポート７０が既に使用中である場合、マルチコプタ５０が着陸予定である場合には、充電可不可状態が「不可」に設定される。マルチコプタ用ポート７０が空いており、着陸予定もない場合には、充電可不可状態が「可」に設定される。
【０１２４】
マルチコプタ５０が、充電状態の低下を検出すると（ステップＳＡ１）、現時点で電波が受信可能なショベル１０に対して充電可不可を問い合わせる。問い合わせを受けたショベル１０は、マルチコプタ用ポート７０からの充電が可能か不可能かを判定し、判定結果をマルチコプタ５０に返信する。具体的には、充電可不可状態が「不可」である場合には、ショベル１０は、マルチコプタ５０に対して充電不可を返信する。問い合わせを受けたショベル１０の充電可不可状態が「可」である場合には、ショベル１０は、マルチコプタ５０に対して充電可を返信する。
【０１２５】
マルチコプタ５０は、充電可の返信があったショベル１０のうち１つのショベルを選択する。ショベル１０の選択は、例えば、電波強度に基づいて行ってもよいし、マルチコプタ５０からの距離に基づいて行ってもよい。例えば、電波強度の最も強いショベル１０、マルチコプタ５０から最も近いショベル１０を選択できる。
【０１２６】
マルチコプタ５０は、選択したショベル１０に対して使用予約を要求する。使用予約の要求を受けたショベル１０は、充電可不可状態を「不可」に設定した後、マルチコプタ５０に対して予約完了を返信する。
【０１２７】
マルチコプタ５０は、予約完了を返信したショベル１０のマルチコプタ用ポート７０に向けて移動する（ステップＳＡ２）。マルチコプタ５０は、マルチコプタ用ポート７０の上空に到達すると、下降を開始しマルチコプタ用ポート７０に着陸する（ステップＳＡ３）。このとき、例えば、マルチコプタ用ポート７０の画像を取得し、画像解析を行いながら、マルチコプタ用ポート７０に対する自機の相対位置を微調整できる。
【０１２８】
ショベル１０の制御装置８０（図１７）がマルチコプタ５０の着陸を検出すると（ステップＳＢ１）、固定機構７２（図１５）を動作させてマルチコプタ５０をマルチコプタ用ポート７０に固定する（ステップＳＢ２）。その後、制御装置８０が充電回路１０３を制御することにより、マルチコプタ５０の充電を行う（ステップＳＢ３）。充電が完了すると、制御装置８０が充電完了を検出する（ステップＳＢ４）とともに、マルチコプタ５０が充電状態回復を検出する（ステップＳＡ４）。その後、制御装置８０が固定機構７２を動作させて、マルチコプタ５０の固定を解除する（ステップＳＢ５）。
【０１２９】
マルチコプタ５０は、固定が解除された後、マルチコプタ用ポート７０から離陸する（ステップＳＡ５）。制御装置８０は、マルチコプタ５０の離陸を検出すると（ステップＳＢ６）、充電可不可状態を「可」に設定する。
【０１３０】
上記実施例では、マルチコプタ５０の充電用端子５６、５７と、マルチコプタ用ポート７０の充電用端子７３、７４（図１７）とをそれぞれ接触させて充電を行ったが、電磁誘導方式を用いた非接触給電により、マルチコプタ５０の充電を行うことも可能である。この場合には、マルチコプタ用ポート７０に送信側コイルを配置し、マルチコプタ５０に受信側コイルを配置すればよい。
【０１３１】
図２０を参照して、他の実施例によるショベルの通信システムについて説明する。以下、上述の実施例との相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。上記実施例では、ショベル１０のマルチコプタ用ポート７０にマルチコプタ５０を着陸させた状態で充電を行った。本実施例では、マルチコプタ５０をショベル１０の近傍の空中に静止させた状態で充電を行う。
【０１３２】
図２０に、本実施例によるショベル１０及びマルチコプタ５０の概略図を示す。マルチコプタ５０に、電力取り出し用コイル１４０が搭載されている。ショベル１０に、電力取り出し用コイル１４０と共鳴する電力送信用コイル１４１が搭載されている。電力送信用コイル１４１に、充電回路１０３（図１７）から充電用の電力が供給される。
【０１３３】
電力取り出し用コイル１４０と電力送信用コイル１４１とが磁気共鳴することにより、電力送信用コイル１４１から電力取り出し用コイル１４０に送電される。電力取り出し用コイル１４０で受電された電力によって、マルチコプタ５０が充電される。
【０１３４】
本実施例においては、マルチコプタ５０をショベル１０のマルチコプタ用ポート７０に着陸させることなく、ショベル１０の近傍の空中に静止させた状態で、マルチコプタ５０の充電を行うことができる。
【０１３５】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【０１３６】
また、本願は、２０１５年１２月８日に出願した日本国特許出願２０１５−２３９０１２号、及び、２０１５年１２月１４日に出願した日本国特許出願２０１５−２４２８０２号に基づく優先権を主張するものであり、これらの日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。
【符号の説明】
【０１３７】
１０  ショベル
１０Ａ  第１のショベル
１０Ｂ  第２のショベル
１１  下部走行体
１２  上部旋回体
１３  キャビン
１４  ブーム
１５  アーム
１６  バケット
１７  中継器
１８Ａ  ヒンジ
１８  サンルーフ
２０  マルチコプタ
２０Ａ  第１のマルチコプタ
２０Ｂ  第２のマルチコプタ
２０−１  回転翼
２０−２  通信装置
２０−３  制御装置
２０−４  撮像装置
２０−５  スピーカ
２０−６  マイク
２１  燃料タンク
２２  作動油タンク
２３  エンジン
２４  カウンターウェイト
２５  旋回軸
２６  ブーム支持ブラケット
２７  エンジンフード
２８  ヒンジ
２９  ハンドル
３０  操作装置
３１  タッチパネル
３２  通信端末
３３  スピーカ
３４  マイク
４０  ビル
５０  マルチコプタ
５１  本体
５２  回転翼
５３  マルチコプタの本体の側面
５４  マルチコプタの本体の上部側面
５６、５７  充電用端子
７０  マルチコプタ用ポート
７１  凹部
７１Ａ  凹部の側面
７１Ｂ  凹部の底面
７２  固定機構
７２Ａ  固定部材
７２Ｂ  駆動装置
７３、７４  充電用端子
８０  制御装置
８１  エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
８２  通信装置
８３  メインポンプ
８４  操作装置
８５  パイロットポンプ
８６  コントロールバルブ
８７  ブームシリンダ
８８  アームシリンダ
８９  バケットシリンダ
９０、９１  走行用油圧モータ
９２  旋回用油圧モータ
１００  オルタネータ
１０１  整流回路
１０２  蓄電器
１０３  充電回路
１０４  充電状態検出回路
１０５  ＧＰＳ端末
１０６  表示装置
１１０  日時表示領域
１１１  走行モード表示領域
１１２  エンドアタッチメント表示領域
１１３  平均燃費表示領域
１１４  エンジン制御モード表示領域
１１５  エンジン作動時間表示領域
１１６  冷却水温表示領域
１１７  燃料残量表示領域
１１８  作動油温表示領域
１１９  回転数モード表示領域
１２０  尿素水残量表示領域
１２１  カメラ画像表示領域
１２２  マルチコプタ充電状態表示領域
１４０  電力取り出し用コイル
１４１  電力送信用コイル
ＢＸ  工具箱
Ｐ１〜Ｐ７  マルチコプタ用ポートの配置場所の候補となる位置
Ｒ１Ａ、Ｒ１Ｂ  通信可能範囲
Ｒ２Ａ、Ｒ２Ｂ  通信可能範囲
Ｓ１  等距離面
ＷＥ  作業要素
【図１】
2017099070.tif 000003
【図２Ａ】
2017099070.tif 000004
【図２Ｂ】
2017099070.tif 000005
【図２Ｃ】
2017099070.tif 000006
【図２Ｄ】
2017099070.tif 000007
【図３】
2017099070.tif 000008
【図４】
2017099070.tif 000009
【図５】
2017099070.tif 000010
【図６】
2017099070.tif 000011
【図７】
2017099070.tif 000012
【図８】
2017099070.tif 000013
【図９】
2017099070.tif 000014
【図１０Ａ】
2017099070.tif 000015
【図１０Ｂ】
2017099070.tif 000016
【図１０Ｃ】
2017099070.tif 000017
【図１１】
2017099070.tif 000018
【図１２】
2017099070.tif 000019
【図１３】
2017099070.tif 000020
【図１４】
2017099070.tif 000021
【図１５】
2017099070.tif 000022
【図１６】
2017099070.tif 000023
【図１７】
2017099070.tif 000024
【図１８Ａ】
2017099070.tif 000025
【図１８Ｂ】
2017099070.tif 000026
【図１９】
2017099070.tif 000027
【図２０】
2017099070.tif 000028
【国際調査報告】
2017099070.tif 000029
2017099070.tif 000030
2017099070.tif 000031
2017099070.tif 000032