(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体と、
前記下部走行体に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記アタッチメントを構成する作業要素と、
前記上部旋回体、前記下部走行体及び前記作業要素の少なくとも１つに取り付けられる振動発電機と、を有し、
前記振動発電機は、姿勢センサに電力を供給し、
前記姿勢センサは、前記振動発電機と同じ取り付け対象物に取り付けられる、
ショベル。
【請求項２】
下部走行体と、
前記下部走行体に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記アタッチメントを構成する作業要素と、
前記上部旋回体、前記下部走行体及び前記作業要素の少なくとも１つに取り付けられる振動発電機と、を有し、
前記振動発電機は、姿勢センサに電力を供給し、
前記姿勢センサは、前記振動発電機と同じ取り付け対象物に取り付けられ、
前記姿勢センサの検出値を外部に無線で送信する送信機を更に有し、
前記振動発電機は、前記送信機に電力を供給する、
ショベル。
【請求項３】
下部走行体と、
前記下部走行体に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記アタッチメントを構成する作業要素と、
前記上部旋回体、前記下部走行体及び前記作業要素の少なくとも１つに取り付けられる振動発電機と、を有し、
前記振動発電機は、姿勢センサに電力を供給し、
前記姿勢センサは、前記振動発電機と同じ取り付け対象物に取り付けられ、
前記振動発電機は、前記作業要素のブラケット若しくはシリンダボスの近傍又は前記下部走行体のフレームに取り付けられる、
ショベル。
【請求項４】
下部走行体と、
前記下部走行体に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記アタッチメントを構成する作業要素と、
前記上部旋回体、前記下部走行体及び前記作業要素の少なくとも１つに取り付けられる振動発電機と、を有し、
前記振動発電機は、姿勢センサに電力を供給し、
前記姿勢センサは、前記振動発電機と同じ取り付け対象物に取り付けられ、
前記振動発電機は、歪みセンサに電力を供給し、
前記歪みセンサは、前記振動発電機と同じ取り付け対象物に取り付けられる、
ショベル。
【請求項５】
下部走行体と、
前記下部走行体に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記アタッチメントを構成する作業要素と、
前記上部旋回体、前記下部走行体及び前記作業要素の少なくとも１つに取り付けられる振動発電機と、を有し、
前記振動発電機は、姿勢センサに電力を供給し、
前記姿勢センサは、前記振動発電機と同じ取り付け対象物に取り付けられ、
前記振動発電機は、歪みセンサに電力を供給し、
前記歪みセンサは、前記振動発電機と同じ取り付け対象物に取り付けられ、
前記歪みセンサの検出値を外部に無線で送信する送信機を更に有し、
前記振動発電機は、前記送信機に電力を供給する、
ショベル。
【請求項６】
下部走行体と、
前記下部走行体に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記アタッチメントを構成する作業要素と、
前記上部旋回体、前記下部走行体及び前記作業要素の少なくとも１つに取り付けられる振動発電機と、を有し、
前記振動発電機は、姿勢センサに電力を供給し、
前記姿勢センサは、前記振動発電機と同じ取り付け対象物に取り付けられ、
前記振動発電機は、歪みセンサに電力を供給し、
前記歪みセンサは、前記振動発電機と同じ取り付け対象物に取り付けられ、
前記歪みセンサの検出値を外部に無線で送信する送信機を更に有し、
前記振動発電機は、前記送信機に電力を供給し、
前記送信機は、前記歪みセンサと同じ取り付け対象物に取り付けられる、
ショベル。
【請求項７】
下部走行体と、
前記下部走行体に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記アタッチメントを構成する作業要素と、
前記上部旋回体、前記下部走行体及び前記作業要素の少なくとも１つに取り付けられる振動発電機と、を有し、
前記振動発電機は、姿勢センサに電力を供給し、
前記姿勢センサは、前記振動発電機と同じ取り付け対象物に取り付けられ、
前記作業要素は、ブーム及びアームの少なくとも一方を含む、
ショベル。
【請求項８】
下部走行体と、
前記下部走行体に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記アタッチメントを構成する作業要素と、
前記上部旋回体、前記下部走行体及び前記作業要素の少なくとも１つに取り付けられる振動発電機と、を有し、
前記振動発電機は、姿勢センサに電力を供給し、
前記姿勢センサは、前記振動発電機と同じ取り付け対象物に取り付けられ、
前記振動発電機は、歪みセンサに電力を供給し、
前記歪みセンサは、前記振動発電機と同じ前記取り付け対象物に取り付けられ、
前記振動発電機及び前記歪みセンサは、前記取り付け対象物の表面に取り付けられ、外部環境から隔離されるようにカバーで覆われる、
ショベル。
【請求項９】
下部走行体と、
前記下部走行体に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記アタッチメントを構成する作業要素と、
前記上部旋回体、前記下部走行体及び前記作業要素の少なくとも１つの対象物に取り付けられる振動発電機と、を有し、
前記振動発電機は、姿勢センサに電力を供給し、
前記姿勢センサは、前記振動発電機と同じ取り付け対象物である前記対象物に取り付けられ、
前記姿勢センサの出力を受信する制御部を更に備えている、
ショベル。
【請求項１０】
下部走行体と、
前記下部走行体に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記アタッチメントを構成する作業要素と、
前記上部旋回体、前記下部走行体及び前記作業要素の少なくとも１つの対象物に取り付けられる振動発電機と、を有し、
前記振動発電機は、姿勢センサに電力を供給し、
前記姿勢センサは、前記振動発電機と同じ取り付け対象物である前記対象物に取り付けられ、
前記姿勢センサの出力に基づいて前記アタッチメントの姿勢を検出し、前記検出された姿勢に基づいて前記アタッチメントが持ち上げている物の重量を算出する制御部を更に備えている、
ショベル。
【請求項１１】
下部走行体と、
前記下部走行体に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記アタッチメントを構成する作業要素と、
前記上部旋回体、前記下部走行体及び前記作業要素の少なくとも１つの対象物に取り付けられる振動発電機と、を有し、
前記振動発電機は、姿勢センサに電力を供給し、
前記姿勢センサは、前記振動発電機と同じ取り付け対象物である前記対象物に取り付けられ、
前記姿勢センサの出力に基づいて前記アタッチメントの姿勢を検出し、前記検出された姿勢に基づき前記アタッチメントに含まれるバケットが地面から離れたことを判断する制御部を更に備えている、
ショベル。
【請求項１２】
下部走行体と、
前記下部走行体に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記アタッチメントを構成する作業要素と、
前記上部旋回体、前記下部走行体及び前記作業要素の少なくとも１つの対象物に取り付けられる振動発電機と、を有し、
前記振動発電機は、姿勢センサに電力を供給し、
前記姿勢センサは、前記振動発電機と同じ取り付け対象物である前記対象物に取り付けられ、
前記姿勢センサの出力に基づいて前記アタッチメントの姿勢を検出し、前記検出された姿勢に基づき作業内容を判別する制御部を更に備えている、
ショベル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アタッチメントを備えたショベルに関する。
【背景技術】
【０００２】
上部旋回体に取り付けられるブームに過負荷検出用の歪みゲージを貼り付け、掘削作業の際に歪みゲージにより検出される負荷信号が基準値を超えたときに油圧シリンダへ向かう作動油の流量を抑制するショベルが知られている（特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０７２６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１は歪みゲージの給電については言及していない。通常、バッテリ等の電源は上部旋回体に搭載されている。そのため、上部旋回体の外部にある構成要素であるブームに貼り付けられた歪みゲージをその電源に接続するにはブームから上部旋回体に延びるケーブルが必要となる。この場合、土砂、岩石等が接触可能な態様でケーブルを配線せざるを得ないため、ケーブルの断線が発生し易く、歪みゲージの出力を安定的に取得できないおそれがある。【０００５】
上述に鑑み、接続対象から離れたところにある電気負荷の出力をより安定的に取得できるショベルを提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施例に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、前記アタッチメントを構成する作業要素と、前記上部旋回体、前記下部走行体及び前記作業要素の少なくとも１つに取り付けられる振動発電機と、を有し、前記振動発電機は、姿勢センサに電力を供給し、前記姿勢センサは、前記振動発電機と同じ取り付け対象物に取り付けられる。
【発明の効果】
【０００７】
上述の手段により、接続対象から離れたところにある電気負荷の出力をより安定的に取得できるショベルが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例に係るショベルの側面図である。
【図２】図１のショベルに搭載される駆動系の構成例を示す図である。
【図３】掘削・積み込み動作を説明する図である。
【図４】コントローラの構成例を示す図である。
【図５】重量導出処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】ブームに取り付けられた振動発電機と送信機と歪みセンサの配置を示す図である。
【図７】ブームに取り付けられた振動発電機と送信機と歪みセンサの別の配置を示す図である。
【図８】図１のショベルが接続される通信ネットワークの概略図である。
【図９】アームに取り付けられた振動発電機と送信機と歪みセンサの配置を示す図である。
【図１０】下部走行体に取り付けられた振動発電機と送信機と歪みセンサの配置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
最初に、図１を参照し、本発明の実施例に係る建設機械としてのショベル（掘削機）５０について説明する。図１は、ショベル５０の側面図である。ショベル５０の下部走行体１には、旋回機構２を介して上部旋回体３が搭載されている。上部旋回体３には、ブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端にはアーム５が取り付けられ、アーム５の先端にはエンドアタッチメントとしてのバケット６が取り付けられている。
【００１０】
アタッチメントの一例である掘削アタッチメントを構成する作業要素としてのブーム４、アーム５、及びバケット６は、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。
【００１１】
ブーム４にはブーム角度センサＳ１が取り付けられ、アーム５にはアーム角度センサＳ２が取り付けられ、バケット６にはバケット角度センサＳ３が取り付けられている。ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、及びバケット角度センサＳ３を集合的に「姿勢センサ」と称する。
【００１２】
ブーム角度センサＳ１は、ブーム４の回動角度を検出する。ブーム角度センサＳ１は、例えば、水平面に対するブーム４の傾斜を検出することで上部旋回体３に対するブーム４の回動角度を検出する加速度センサである。
【００１３】
アーム角度センサＳ２は、アーム５の回動角度を検出する。アーム角度センサＳ２は、例えば、水平面に対するアーム５の傾斜を検出することでブーム４に対するアーム５の回動角度を検出する加速度センサである。
【００１４】
バケット角度センサＳ３は、バケット６の回動角度を検出する。バケット角度センサＳ３は、例えば、水平面に対するバケット６の傾斜を検出することでアーム５に対するバケット６の回動角度を検出する加速度センサである。ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、及びバケット角度センサＳ３は、可変抵抗器を利用したポテンショメータ、対応する油圧シリンダのストローク量を検出するストロークセンサ、連結ピン回りの回動角度を検出するロータリエンコーダ等であってもよく、加速度センサとジャイロセンサの組み合わせで構成されていてもよい。
【００１５】
歪みセンサＳ４は、アタッチメントの歪みを検出する。本実施例では、歪みセンサＳ４はブーム４の内部に取り付けられてブーム４の伸張又は圧縮による歪みを検出する１軸歪みゲージである。但し、歪みセンサＳ４は、３軸歪みゲージであってもよく、アタッチメントの内部の複数箇所に取り付けられる複数の１軸歪みゲージであってもよく、複数の３軸歪みゲージであってもよく、１又は複数の１軸歪みゲージと１又は複数の３軸歪みゲージの組み合わせであってもよい。歪みセンサＳ４はブーム４の外面に取り付けられていてもよい。
【００１６】
上部旋回体３には、キャビン１０が設けられ、エンジン１１等の動力源及び車体傾斜センサＳ５が搭載されている。キャビン１０内には、コントローラ３０、入力装置Ｄ１、音声出力装置Ｄ２、表示装置Ｄ３、記憶装置Ｄ４、及びエンジンコントローラＤ６が設けられ、キャビン１０の外には通信装置Ｄ５が設けられている。
【００１７】
車体傾斜センサＳ５は、ショベル５０の車体の傾斜角度を検出する。本実施例では、車体傾斜センサＳ５は、水平面に対する車体の傾斜角度を検出する加速度センサである。車体の傾斜角度は、例えば、ブーム４の上下左右の面のそれぞれの内側に取り付けられた歪みゲージの出力から導き出されてもよい。この場合、車体傾斜センサＳ５は省略されてもよい。
【００１８】
コントローラ３０は、ショベル５０の駆動制御を行う主制御部として機能する制御装置である。コントローラ３０は、ＣＰＵ及び内部メモリを含む演算処理装置で構成されている。コントローラ３０の各種機能は、ＣＰＵが内部メモリに格納されているプログラムを実行することで実現される。
【００１９】
入力装置Ｄ１は、ショベル５０の操作者がコントローラ３０に各種情報を入力するための装置である。入力装置Ｄ１は、例えば、表示装置Ｄ３の表面に設けられるメンブレンスイッチを含む。入力装置Ｄ１は、タッチパネル等であってもよい。
【００２０】
音声出力装置Ｄ２は、コントローラ３０からの指令に応じて各種音声情報を出力する。音声出力装置Ｄ２は、例えば、コントローラ３０に接続される車載スピーカである。音声出力装置Ｄ２は、ブザー等の警報器であってもよい。
【００２１】
表示装置Ｄ３は、コントローラ３０からの指令に応じて各種情報を含む画面を表示する。表示装置Ｄ３は、例えば、コントローラ３０に接続される車載液晶ディスプレイである。
【００２２】
記憶装置Ｄ４は、各種情報を記憶する。記憶装置Ｄ４は、例えば、半導体メモリ等の不揮発性記憶媒体である。本実施例では、記憶装置Ｄ４は、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、歪みセンサＳ４、車体傾斜センサＳ５等の検出値、コントローラ３０の出力値等を記憶する。
【００２３】
通信装置Ｄ５は、コントローラ３０とコントローラ３０の外部にある装置との無線通信を制御する装置である。
【００２４】
エンジンコントローラＤ６はエンジン１１を制御する装置である。本実施例では、エンジンコントローラＤ６は燃料噴射量等を制御してエンジン１１を所定のエンジン回転数で維持するアイソクロナス制御を実行する。
【００２５】
図２は、ショベル５０に搭載される駆動系の構成例を示す図であり、機械駆動伝達ライン、作動油ライン、パイロットライン、及び電気制御ラインをそれぞれ二重線、実線、破線、及び点線で示す。
【００２６】
ショベル５０の駆動系は、主に、エンジン１１、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒ、パイロットポンプ１５、コントロールバルブ１７、操作装置２６、圧力センサ２９、及びコントローラ３０を含む。
【００２７】
エンジン１１は、例えば、所定の回転数を維持するように動作するディーゼルエンジンである。エンジン１１の出力軸は、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒ及びパイロットポンプ１５の入力軸に接続される。
【００２８】
メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒは、作動油ラインを介して作動油をコントロールバルブ１７に供給するための装置であり、例えば、斜板式可変容量型油圧ポンプである。
【００２９】
パイロットポンプ１５は、パイロットライン２５を介して操作装置２６を含む各種油圧制御機器に作動油を供給するための装置であり、例えば、固定容量型油圧ポンプである。
【００３０】
コントロールバルブ１７は、ショベル５０における油圧系を制御する油圧制御装置である。具体的には、コントロールバルブ１７は、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒが吐出する作動油の流れを制御する流量制御弁１７１〜１７６を含む。そして、コントロールバルブ１７は、流量制御弁１７１〜１７６を通じ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、左側走行用油圧モータ１Ａ、右側走行用油圧モータ１Ｂ、及び旋回用油圧モータ２Ａのうちの１又は複数のものに対しメインポンプ１４Ｌ、１４Ｒが吐出する作動油を選択的に供給する。以下では、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、左側走行用油圧モータ１Ａ、右側走行用油圧モータ１Ｂ、及び旋回用油圧モータ２Ａを集合的に「油圧アクチュエータ」と称する。
【００３１】
操作装置２６は、操作者が油圧アクチュエータの操作のために用いる装置である。本実施例では、操作装置２６は、パイロットライン２５を介して、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を油圧アクチュエータのそれぞれに対応する流量制御弁のパイロットポートに供給する。パイロットポートのそれぞれに供給される作動油の圧力（パイロット圧）は、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置２６のレバー又はペダルの操作方向及び操作量に応じた圧力である。
【００３２】
圧力センサ２９は、操作装置２６を用いた操作者の操作内容を検出するための操作内容検出部の一例である。本実施例では、圧力センサ２９は、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置２６のレバー又はペダルの操作方向及び操作量を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作装置２６の操作内容は、ポテンショメータ等、圧力センサ以外の他のセンサの出力を用いて導き出されてもよい。
【００３３】
センターバイパス管路４０Ｌは、コントロールバルブ１７内に配置された流量制御弁１７１、１７３、及び１７５を通る作動油ラインである。センターバイパス管路４０Ｒは、コントロールバルブ１７内に配置された流量制御弁１７２、１７４、及び１７６を通る作動油ラインである。
【００３４】
流量制御弁１７１は、メインポンプ１４Ｌ、左側走行用油圧モータ１Ａ、及び作動油タンクの間の作動油の流量及び流れ方向を制御するスプール弁である。流量制御弁１７２は、メインポンプ１４Ｒ、右側走行用油圧モータ１Ｂ、及び作動油タンクの間の作動油の流量及び流れ方向を制御するスプール弁である。流量制御弁１７３は、メインポンプ１４Ｌ、旋回用油圧モータ２Ａ、及び作動油タンクの間の作動油の流量及び流れ方向を制御するスプール弁である。
【００３５】
流量制御弁１７４は、メインポンプ１４Ｒ、バケットシリンダ９、及び作動油タンクの間の作動油の流量及び流れ方向を制御するスプール弁である。流量制御弁１７５は、メインポンプ１４Ｌ、アームシリンダ８、及び作動油タンクの間の作動油の流量及び流れ方向を制御するスプール弁である。流量制御弁１７６は、メインポンプ１４Ｒ、ブームシリンダ７、及び作動油タンクの間の作動油の流量及び流れ方向を制御するスプール弁である。
【００３６】
次に、図３を参照しながらショベル５０の動作の一例である掘削・積み込み動作について説明する。まず、図３（Ａ）に示すように、操作者は、アーム５及びバケット６が開いた状態でバケット６の先端が掘削対象から所望の高さとなるように上部旋回体３を旋回させ且つバケット６を下降させる。上部旋回体３を旋回させる際、及び、ブーム４を下降させる際、操作者は目視でバケット６の位置を確認する。上部旋回体３の旋回、及び、ブーム４の下降は同時に行われることが一般的である。以上の動作をブーム下げ旋回動作と称し、この動作区間をブーム下げ旋回動作区間と称する。
【００３７】
操作者は、バケット６の先端が所望の高さに到達したと判断した場合、図３（Ｂ）に示すように、アーム５が地面に対して略垂直になるまでアーム５を閉じる。これにより、所望の深さの土が掘削される。すなわち、アーム５が地面に対して略垂直になるまで、バケット６でかき寄せられる。次に、操作者は、図３（Ｃ）に示すように、アーム５及びバケット６を更に閉じ、図３（Ｄ）に示すように、バケット６がアーム５に対して略垂直になるまでバケット６を閉じる。すなわち、バケット６の上縁が略水平となるまでバケット６を閉じ、かき集めた土をバケット６内に収容する。以上の動作を掘削動作と称し、この動作区間を掘削動作区間と称する。
【００３８】
次に、操作者は、バケット６がアーム５に対して略垂直になるまで閉じたと判断した場合、図３（Ｅ）に示すように、バケット６を閉じたままバケット６の底部が地面から所望の高さとなるまでブーム４を上げる。この動作をブーム上げ動作と称し、この動作区間をブーム上げ動作区間と称する。この動作に続いて、或いは同時に、操作者は、上部旋回体３を旋回させ、矢印ＡＲ１で示すようにバケット６を排土位置まで旋回移動する。ブーム上げ動作を含むこの動作をブーム上げ旋回動作と称し、この動作区間をブーム上げ旋回動作区間と称する。
【００３９】
バケット６の底部が所望の高さとなるまでブーム４を上げるのは、例えば、ダンプトラックの荷台に排土する際にはバケット６を荷台の高さより高く持ち上げないとバケット６が荷台にぶつかってしまうためである。
【００４０】
次に、操作者は、ブーム上げ旋回動作が完了したと判断した場合、図３（Ｆ）に示すようにアーム５及びバケット６を開いて、バケット６内の土を排出する。この動作をダンプ動作と称し、この動作区間をダンプ動作区間と称する。ダンプ動作では、バケット６のみを開いて排土してもよい。
【００４１】
次に、操作者は、ダンプ動作が完了したと判断した場合、図３（Ｇ）に示すように、矢印ＡＲ２で示すように上部旋回体３を旋回させ、バケット６を掘削位置の真上に移動させる。このとき、旋回と同時にブーム４を下げてバケット６を掘削対象から所望の高さのところまで下降させる。この動作は図３（Ａ）にて説明したブーム下げ旋回動作の一部である。その後、操作者は、図３（Ａ）に示すようにバケット６を所望の高さまで下降させ、再び掘削動作以降の動作を行う。
【００４２】
操作者は、上述の「ブーム下げ旋回動作」、「掘削動作」、「ブーム上げ旋回動作」、及び「ダンプ動作」で構成されるサイクルを繰り返しながら掘削・積み込みを進めていく。
【００４３】
次に図４を参照し、コントローラ３０が実行する各種機能について説明する。図４は、コントローラ３０の構成例を示す図である。
【００４４】
コントローラ３０は、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、歪みセンサＳ４、車体傾斜センサＳ５、圧力センサ２９、入力装置Ｄ１等から情報を受信する。
【００４５】
本実施例では、コントローラ３０は、ブーム４の内部に取り付けられた歪みセンサＳ４から無線通信を介して情報を受信する。具体的には、歪みセンサＳ４に接続された送信機Ｄ７が無線送信する情報を、上部旋回体３に取り付けられた通信装置Ｄ５を用いて受信する。
【００４６】
送信機Ｄ７は、歪みセンサＳ４の検出値を歪みセンサＳ４の外部にある装置に無線送信する。本実施例では、送信機Ｄ７は歪みセンサＳ４と同じ取り付け対象物であるブーム４の内部に取り付けられている。送信機Ｄ７はブーム４の外面に取り付けられていてもよい。
【００４７】
歪みセンサＳ４及び送信機Ｄ７は振動発電機Ｄ８に接続され、振動発電機Ｄ８から電力の供給を受ける。
【００４８】
振動発電機Ｄ８は振動エネルギを電気エネルギに変換する。本実施例では、振動発電機Ｄ８は電磁誘導式発電機であり、歪みセンサＳ４及び送信機Ｄ７と同じ取り付け対象物であるブーム４の内部に取り付けられている。但し、振動発電機Ｄ８は静電誘導式発電機、圧電式発電機等であってもよい。振動発電機Ｄ８はブーム４の外面に取り付けられていてもよい。
【００４９】
コントローラ３０は、受信した情報と記憶装置Ｄ４に記憶された情報とに基づいて各種演算を実行し、その演算結果に応じて制御信号を音声出力装置Ｄ２、表示装置Ｄ３、エンジンコントローラＤ６等に出力する。コントローラ３０は、通信装置Ｄ５を介して受信した情報、演算結果等を外部に無線送信してもよい。
【００５０】
姿勢導出部３０１は、アタッチメントの姿勢を検出する機能要素である。本実施例では、姿勢導出部３０１は、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、及びバケット角度センサＳ３で構成される姿勢センサの出力に基づいて掘削アタッチメントの姿勢を導き出す。姿勢センサは、車体傾斜センサＳ５を含んでいてもよい。コントローラ３０は、姿勢センサから無線通信を介して情報を受信してもよい。具体的には、歪みセンサＳ４と同様に、姿勢センサに接続された送信機Ｄ７が無線送信する情報を、上部旋回体３に取り付けられた通信装置Ｄ５を用いて受信してもよい。この場合、姿勢センサ及び送信機Ｄ７は振動発電機Ｄ８に接続され、振動発電機Ｄ８から電力の供給を受けてもよい。
【００５１】
重量導出部３０２は、アタッチメントが持ち上げている物の重量（以下、「持ち上げ重量」とする。）を導き出す機能要素である。本実施例では、重量導出部３０２は、所定の導出条件が満たされた場合に、姿勢センサが検出した掘削アタッチメントの姿勢と歪みセンサＳ４が検出した掘削アタッチメントの歪みとに基づいて持ち上げ重量を導き出す。
【００５２】
例えば、重量導出部３０２は、掘削アタッチメントの歪み、掘削アタッチメントの姿勢、掘削アタッチメントの形状、歪みゲージの貼り付け位置等を入力キーとして対応テーブルを参照することで持ち上げ重量を導き出す。対応テーブルは、掘削アタッチメントの姿勢と、掘削アタッチメントの歪みと、持ち上げ重量との対応関係を記憶する参照用テーブルであり、記憶装置Ｄ４に予め記憶されている。対応関係はＦＥＭ解析等に基づいて予め決定されている。例えば、重量導出部３０２は、現在の掘削アタッチメントの姿勢と歪みの組み合わせに最も近い組み合わせを対応テーブルの中から選択し、その選択した組み合わせに関連付けて記憶されている持ち上げ重量の値を現在の持ち上げ重量として導き出す。掘削アタッチメントの歪みは、掘削アタッチメントにおける１又は複数の部位における歪みを意味する。
【００５３】
重量導出部３０２は、掘削アタッチメントの歪みに関する値と掘削アタッチメントの姿勢に関する値とを予め記憶された計算式に代入することで持ち上げ重量を導き出してもよい。計算式は、例えば、記憶装置Ｄ４に予め記憶されている。
【００５４】
「所定の導出条件」は、重量導出部３０２が重量を導き出すタイミングを決めるための条件であり、例えば、「バケット６が浮いたこと」（第１の導出条件）及び「ダンプ動作が完了したこと」（第２の導出条件）を含む。「バケット６が浮いたこと」すなわちバケット６が地面から離れたことを第１の導出条件とするのは、バケット６が浮いたときにはバケット６内に土砂等の物が収まっていると推定できるためである。「ダンプ動作が完了したこと」を第２の導出条件とするのは、ダンプ動作が完了したときにはバケット６内が空になっている、或いは、落とせる土砂を落としきったと推定できるためである。
【００５５】
コントローラ３０は、例えば、掘削動作後に旋回操作が行われたと判定した場合に第１の導出条件が満たされたと判定する。旋回操作が行われるときにはバケット６が空中に浮いていると推定できるためである。「掘削動作後」は図３（Ｄ）の動作後に相当する。コントローラ３０は、掘削アタッチメントの姿勢と、ブーム４の内部に取り付けた歪みゲージが検出した掘削アタッチメントの歪みから、掘削動作後の状態にあるか否かを判定できる。そして、コントローラ３０は、例えば、掘削動作後に圧力センサ２９の出力に基づいて旋回操作レバーが操作されたと判定した場合に第１の導出条件が満たされたと判定する。コントローラ３０は、ブーム４の両側板のそれぞれの内側表面に貼り付けられた２つの歪みゲージの出力に基づいて旋回操作が行われたか否かを判定してもよい。
【００５６】
コントローラ３０は、ブーム４が所定の高さ以上に上昇したと判定した場合に第１の導出条件が満たされたと判定してもよい。ブーム４が所定の高さ以上に上昇したときにはバケット６が空中に浮いていると推定できるためである。具体的には、コントローラ３０は、ブーム角度センサＳ１の出力に基づいてブーム４が所定の高さ以上に上昇したと判定した場合に第１の導出条件が満たされたと判定してもよい。
【００５７】
コントローラ３０は、バケット６が所定角度まで閉じられたと判定した場合に第１の導出条件が満たされたと判定してもよい。バケット６が所定角度まで閉じられたときにはバケット６が空中に浮いていると推定できるためである。具体的には、コントローラ３０は、バケット角度センサＳ３の出力に基づいてバケット６が所定角度まで閉じられたと判定した場合に第１の導出条件が満たされたと判定してもよい。
【００５８】
コントローラ３０は、例えば、ダンプ動作中に旋回操作が行われたと判定した場合に第２の導出条件が満たされたと判定する。旋回操作が行われるときにはダンプ動作が完了したと推定できるためである。具体的には、コントローラ３０は、ダンプ動作中に圧力センサ２９の出力に基づいて旋回操作レバーが操作されたと判定した場合に第２の導出条件が満たされたと判定する。
【００５９】
コントローラ３０は、第１の導出条件が満たされた後に、バケット６が所定角度まで開かれたと判定した場合に第２の導出条件が満たされたと判定してもよい。バケット６が所定角度まで開かれたときにはダンプ動作が完了したと推定できるためである。具体的には、コントローラ３０は、バケット角度センサＳ３の出力に基づいてバケット６が所定角度まで開かれたと判定した場合に第２の導出条件が満たされたと判定してもよい。
【００６０】
重量導出部３０２は、持ち上げ重量を導き出した場合、その導出結果に応じて音声出力装置Ｄ２、表示装置Ｄ３、通信装置Ｄ５、及びエンジンコントローラＤ６の少なくとも１つに制御指令を出力してもよい。例えば、重量導出部３０２は、持ち上げ重量に関する情報を表示装置Ｄ３に表示してもよく、音声出力装置Ｄ２を通じて音声出力してもよい。重量導出部３０２は、通信装置Ｄ５を介して持ち上げ重量に関する情報を外部に無線送信してもよい。持ち上げ重量が所定値以上の場合に、エンジンコントローラＤ６を介してエンジン１１の出力を増大させてもよい。
【００６１】
姿勢導出部３０１及び重量導出部３０２はショベルの外部にある外部制御装置によって実現されてもよい。外部制御装置は、コントローラ３０と同様、ＣＰＵ及び内部メモリを含む演算処理装置である。この場合、コントローラ３０は、通信装置Ｄ５を通じ、受信した情報を外部制御装置に無線送信する。歪みセンサＳ４は、送信機Ｄ７及びコントローラ３０の通信装置Ｄ５を通じて検出値を外部制御装置に無線送信してもよく、送信機Ｄ７を通じて検出値を外部制御装置に無線送信してもよい。
【００６２】
次に図５を参照し、コントローラ３０が持ち上げ重量を導き出す処理（以下、「重量導出処理」とする。）について説明する。図５は重量導出処理のフローチャートである。コントローラ３０は、所定の制御周期で繰り返しこの重量導出処理を実行する。
【００６３】
最初に、コントローラ３０の重量導出部３０２はバケット６が浮いたか否かを判定する（ステップＳＴ１）。本実施例では、重量導出部３０２は、掘削動作後に旋回操作が行われた場合にバケット６が浮いたと判定する。重量導出部３０２は、油圧シリンダにおける作動油の圧力に基づいてバケット６が浮いたか否かを判定してもよい。重量導出部３０２は、ブーム操作レバーが上げ方向に操作されてから所定時間（例えば２秒間）が経過した後で旋回操作レバーが操作される前にバケット６が浮いたか否かを判定してもよい。旋回が始まると旋回慣性力による歪みがノイズとして作用するためである。
【００６４】
バケット６が浮いていないと判定した場合（ステップＳＴ１のＮＯ）、重量導出部３０２は、バケット６が浮いたと判定するまでバケット６が浮いたか否かの判定を繰り返す。
【００６５】
バケット６が浮いたと判定した場合（ステップＳＴ１のＹＥＳ）、重量導出部３０２は、掘削アタッチメントの姿勢及びブーム４の歪みを取得する（ステップＳＴ２）。本実施例では、重量導出部３０２は、姿勢センサの出力に基づいて姿勢導出部３０１が導き出した掘削アタッチメントの姿勢を取得する。また、歪みセンサＳ４の出力に基づいてブーム４の歪みを取得する。
【００６６】
その後、重量導出部３０２は持ち上げ重量を導き出す（ステップＳＴ３）。本実施例では、掘削アタッチメントの姿勢とブーム４の歪みとを入力キーとして記憶装置Ｄ４に記憶されている対応テーブルを参照することでバケット６内に取り込まれた土砂等の重量を持ち上げ重量として導き出す。
【００６７】
この構成により、コントローラ３０は、例えば、ダンプトラックに積み込まれた土砂等の積み込み重量（＝持ち上げ重量）を掘削・積み込みの１サイクル毎に導き出すことができる。また、サイクル毎の積み込み重量をダンプトラック毎に累算することで１台のダンプトラックに積み込まれた土砂の総積載重量を作業量として導き出すことができる。また、コントローラ３０は所定時間に亘ってサイクル毎の持ち上げ重量を累算することで所定時間当たりの掘削重量を作業量として導き出すことができる。そのため、コントローラ３０は掘削アタッチメントによる作業量をより高精度に導き出すことができる。
【００６８】
本実施例では、コントローラ３０は、バケット６が浮いたと判定した時点の掘削アタッチメントの姿勢と歪みセンサＳ４の出力とに基づいて持ち上げ重量を導き出す。しかしながら、コントローラ３０は、１サイクル中においてバケット６が浮いたと判定した後の複数の時点における掘削アタッチメントの姿勢と歪みセンサＳ４の出力とに基づいて持ち上げ重量を導き出してもよい。この場合、コントローラ３０は、バケット６が浮いたと判定した後の複数の時点において導き出された複数の持ち上げ重量の統計値（平均値、最大値、最小値、中間値等）を最終的な持ち上げ重量として出力してもよい。
【００６９】
コントローラ３０は、バケット６が浮いたか否かにかかわらず、掘削アタッチメントの姿勢とブーム４の歪みとを継続的に取得しながら持ち上げ重量を継続的に導き出してもよい。この場合も、コントローラ３０は、バケット６が浮いたと判定した時点の持ち上げ重量、又は、バケット６が浮いたと判定した後の複数の時点における持ち上げ重量の統計値を最終的な持ち上げ重量として出力してもよい。
【００７０】
コントローラ３０は、掘削アタッチメントの姿勢の変化に基づき、掘削作業、法面形成作業、床掘り作業といった作業内容を判別してもよい。この場合、コントローラ３０は、識別した作業内容とその後に導き出した作業量とを関連付け、作業内容毎に作業量を導き出してもよい。
【００７１】
次に図６及び図７を参照し、ブーム４における歪みセンサＳ４、送信機Ｄ７、及び振動発電機Ｄ８の取り付け位置の例について説明する。図６及び図７は何れもブーム４の斜視図である。図中の一点鎖線は電力線を表し、図中の破線は隠れ線を表す。
【００７２】
図６に示す実施例では、歪みセンサＳ４としての歪みゲージＳ４０は、ブームシリンダボス４ａとブームフート４ｂとの間でブーム４の背側（＋Ｚ側）の金属板の内面に取り付けられている。ブーム４の長手方向（掘削アタッチメントの前後方向）におけるブーム４の歪みを検出するためである。具体的には、歪みゲージＳ４０は、ブーム４の背側の金属板の内面の中央部分に取り付けられている。但し、歪みゲージＳ４０は、ブーム４の腹側（−Ｚ側）の金属板の内面に取り付けられていてもよく、ブームシリンダボス４ａとブームトップ４ｃとの間でブーム４の背側又は腹側の金属板の内面に取り付けられていてもよい。中央部分以外の部分に取り付けられてもよい。歪みゲージＳ４０は、ブーム４の背側又は腹側の金属板の内面に取り付けられる場合であっても、ブーム４の長手方向における引張応力及び圧縮応力を算出できるように貼り付けられる。歪みゲージＳ４０は、ブーム４の内部にある隔壁４ｅの表面等に取り付けられてもよい。このようにして、歪みゲージＳ４０は外部環境から隔離される。歪みゲージＳ４０は、３軸歪みゲージであってもよい。この場合、歪みゲージＳ４０は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向の歪みを検出できる。
【００７３】
この配置により、歪みセンサＳ４としての歪みゲージＳ４０は、例えば、掘削アタッチメントで土砂等を持ち上げるときのブーム４の背側及び腹側の金属板の伸縮による歪みを検出できる。また、掘削アタッチメント（ブーム４）に作用する持ち上げ荷重に起因する引張応力及び圧縮応力による歪みを検出できる。そのため、コントローラ３０は、歪みゲージＳ４０がブーム４の背側の金属板の内面に１つだけ貼り付けられている場合であっても、持ち上げ重量を導き出すことができる。
【００７４】
送信機Ｄ７はブームシリンダボス４ａとブームフート４ｂとの間でブーム４の背側（＋Ｚ側）の金属板の内面に取り付けられている。具体的には、送信機Ｄ７は、ブーム４の背側の金属板の内面の左側（−Ｙ側）部分に取り付けられている。但し、送信機Ｄ７はブーム４の腹側（−Ｚ側）の金属板の内面に取り付けられていてもよく、ブームシリンダボス４ａとブームトップ４ｃとの間でブーム４の背側又は腹側の金属板の内面に取り付けられていてもよい。送信機Ｄ７は、左側部分以外の部分に取り付けられてもよい。送信機Ｄ７は、ブーム４の内部にある隔壁４ｅの表面等に取り付けられてもよい。このようにして、送信機Ｄ７は外部環境から隔離される。
【００７５】
振動発電機Ｄ８はブームフート４ｂの近傍に取り付けられている。ブームフート４ｂの近傍はブーム４の他の部位に比べて振動が発生し易いためである。但し、振動発電機Ｄ８は、例えばブームシリンダボス４ａの近傍、ブラケット４ｄの近傍等、振動が発生し易い他の部位に取り付けられてもよい。本実施例では振動発電機Ｄ８はブーム４の背側（＋Ｚ側）の金属板の内面に取り付けられているが、ブーム４の腹側（−Ｚ側）の金属板の内面に取り付けられていてもよい。振動発電機Ｄ８は、ブーム４の内部にある隔壁４ｅの表面等に取り付けられてもよい。このようにして、振動発電機Ｄ８は外部環境から隔離される。
【００７６】
図７に示す実施例では、歪みセンサＳ４は８個の歪みゲージＳ４１〜Ｓ４８で構成されている。歪みゲージＳ４１〜Ｓ４８は、ブーム４の長手方向における引張応力及び圧縮応力を算出できるように貼り付けられている。送信機Ｄ７及び振動発電機Ｄ８の配置は図６に示す実施例と同じである。歪みゲージＳ４１〜Ｓ４４は、ブームシリンダボス４ａとブームフート４ｂとの間でブーム４の背側（＋Ｚ側）、腹側（−Ｚ側）、左側（−Ｙ側）、及び、右側（＋Ｙ側）のそれぞれの金属板の内面に取り付けられている。歪みゲージＳ４５〜Ｓ４８は、ブームシリンダボス４ａとブームトップ４ｃとの間でブーム４の背側（＋Ｚ側）、腹側（−Ｚ側）、左側（−Ｙ側）、及び、右側（＋Ｙ側）のそれぞれの金属板の内面に取り付けられている。歪みゲージＳ４３、Ｓ４４、Ｓ４７、Ｓ４８は、ブーム４の左側又は右側の金属板の内面の中央部分に取り付けられている。
【００７７】
図７の実施例では、８個の歪みゲージの全てがブーム４の内部に取り付けられているが、歪みゲージは８個未満でも９個以上であってもよく、ブーム４の内部以外の位置に取り付けられてもよい。例えば、全ての歪みゲージがアーム５の内部に取り付けられてもよい。複数の歪みゲージがブーム４の内部及びアーム５の内部に分散して取り付けられてもよい。１又は複数の歪みゲージは、ブーム４の内部にある隔壁４ｅの表面、アーム５の内部にある隔壁等に取り付けられてもよい。このようにして、それら１又は複数の歪みゲージは外部環境から隔離される。
【００７８】
図７の実施例は、８個の歪みゲージＳ４１〜Ｓ４８を用いるため、１個の歪みゲージを用いる図６の実施例よりも掘削アタッチメントの歪み状態を高精度に検出できる。そのため、掘削アタッチメントが動作中であっても掘削アタッチメントの歪み状態を高精度に検出できる。
【００７９】
以上の構成により、ショベル５０は、ブーム４に取り付けられた振動発電機Ｄ８からブーム４に取り付けられた歪みセンサＳ４及び送信機Ｄ７への電力供給を可能にし、歪みセンサＳ４とコントローラ３０との間の無線通信を確立できる。また、歪みセンサＳ４と上部旋回体３に搭載された電源との間の電力線、歪みセンサＳ４に電力を供給するためのバッテリ等を不要にできる。その結果、歪みセンサＳ４を用いたブーム４の歪みの計測をリアルタイムに且つ長期間に亘って安定的に実現できる。
【００８０】
ショベル５０は、歪みセンサＳ４、送信機Ｄ７、及び振動発電機Ｄ８をブーム４の内部に配置して外部環境から隔離することで、作業現場での歪みセンサＳ４を用いたブーム４の歪みの計測をより安定的に且つより確実に実現できる。
【００８１】
次に図８を参照し、ショベル５０が接続される通信ネットワーク１００について説明する。図８は、ショベル５０が接続される通信ネットワーク１００を示す概略図である。通信ネットワーク１００は、主に、ショベル５０、基地局２１、サーバ２２、及び通信端末２３で構成される。通信端末２３は、携帯通信端末２３ａ、固定通信端末２３ｂ等を含む。基地局２１、サーバ２２、及び通信端末２３は、それぞれ、インターネットプロトコル等の通信プロトコルを用いて互いに接続され得る。ショベル５０、基地局２１、サーバ２２、及び通信端末２３のそれぞれは１つであってもよく複数であってもよい。携帯通信端末２３ａは、ノートパソコン、携帯電話、スマートフォン等を含む。
【００８２】
基地局２１は、ショベル５０が無線送信する情報を受信する固定施設であり、例えば、衛星通信、携帯電話通信、狭域無線通信等を通じてショベル５０との間で情報を送受信する。
【００８３】
サーバ２２は、ショベル５０が無線送信する情報を保存し且つ管理する装置であり、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース等を備えたコンピュータである。具体的には、サーバ２２は、通信ネットワーク１００を通じて、基地局２１が受信した情報を取得・保存し、操作者（管理者）が必要に応じてその保存した情報を参照できるように管理する。
【００８４】
サーバ２２は、通信ネットワーク１００を通じてショベル５０の各種設定を行うようにしてもよい。具体的には、サーバ２２は、ショベル５０の各種設定に関する値をショベル５０に対して無線送信し、ショベル５０のコントローラ３０に記憶される各種設定に関する値を変更してもよい。
【００８５】
サーバ２２は、通信ネットワーク１００を通じて通信端末２３に各種情報を送信してもよい。具体的には、サーバ２２は、所定の条件が満たされた場合に、或いは、通信端末２３からの要求に応じて、ショベル５０に関する情報を通信端末２３に対して送信し、ショベル５０に関する情報を通信端末２３の操作者に伝えるようにしてもよい。
【００８６】
通信端末２３は、サーバ２２に保存された情報を参照可能な装置であり、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース、入力装置、ディスプレイ、スピーカ等を備えたコンピュータである。例えば、通信端末２３は、通信ネットワーク１００を通じてサーバ２２に接続され、ショベル５０に関する情報を操作者（管理者）が閲覧できるようにしてもよい。通信端末２３は、サーバ２２が送信する、ショベル５０に関する情報を受信し、受信した情報を操作者（管理者）が閲覧できるようにしてもよい。
【００８７】
本実施例では、サーバ２２は、ショベル５０が無線送信したショベル５０の作業量に関する情報を管理する。そのため、操作者（管理者）は、通信端末２３を通じてショベル５０の作業量に関する情報を任意のタイミングで受信して閲覧することができる。
【００８８】
次に図９を参照し、アーム５における歪みセンサＳ４、送信機Ｄ７、及び振動発電機Ｄ８の取り付け位置の例について説明する。図９はアーム５の側面図である。図中の一点鎖線は電力線を表す。
【００８９】
図９に示す実施例では、歪みセンサＳ４はアームシリンダボス５ａとアームフート５ｂとの間でアーム５の背側（＋Ｚ側）の金属板の内面に取り付けられている。但し、歪みセンサＳ４は、アーム５の腹側（−Ｚ側）の金属板の内面に取り付けられていてもよく、アームフート５ｂとアームトップ５ｃとの間でアーム５の背側又は腹側の金属板の内面に取り付けられていてもよい。
【００９０】
この配置により、歪みセンサＳ４は、例えば、掘削アタッチメントで土砂等を持ち上げるときのアーム５の背側の金属板の伸縮による歪みを検出できる。また、掘削アタッチメント（アーム５）に作用する持ち上げ荷重に起因する引張応力及び圧縮応力による歪みを検出できる。
【００９１】
送信機Ｄ７はアームシリンダボス５ａとアームフート５ｂとの間でアーム５の背側（＋Ｚ側）の金属板の内面に取り付けられている。但し、送信機Ｄ７はアーム５の腹側（−Ｚ側）の金属板の内面に取り付けられていてもよく、アームフート５ｂとアームトップ５ｃとの間でアーム５の背側又は腹側の金属板の内面に取り付けられていてもよい。
【００９２】
振動発電機Ｄ８はブラケット５ｄの近傍に取り付けられている。ブラケット５ｄの近傍はアーム５の他の部位に比べて振動が発生し易いためである。但し、振動発電機Ｄ８は、例えばアームシリンダボス５ａの近傍、アームフート５ｂの近傍等、振動が発生し易い他の部位に取り付けられてもよい。本実施例では振動発電機Ｄ８はアーム５の背側（＋Ｚ側）の金属板の内面に取り付けられているが、アーム５の腹側（−Ｚ側）の金属板の内面に取り付けられていてもよい。
【００９３】
歪みセンサＳ４、送信機Ｄ７、及び振動発電機Ｄ８の少なくとも１つは、外部環境からの隔離のため、アーム５の内部にある隔壁５ｅの表面等に取り付けられてもよい。
【００９４】
以上の構成により、ショベル５０は、ブーム４に歪みセンサＳ４、送信機Ｄ７、及び振動発電機Ｄ８を取り付ける場合と同様の効果を実現できる。
【００９５】
次に図１０を参照し、下部走行体１における歪みセンサＳ４、送信機Ｄ７、及び振動発電機Ｄ８の取り付け位置の例について説明する。図１０はショベル５０の背面図である。図中の一点鎖線は電力線を表す。
【００９６】
図１０に示す実施例では、歪みセンサＳ４は下部走行体１の左側クローラ１Ｌと右側クローラ１Ｒとの間にあるフレーム１Ｆの後側の金属板の内面に取り付けられている。但し、歪みセンサＳ４は、フレーム１Ｆの上側、下側、前側、左側、右側の何れの内面に取り付けられていてもよい。
【００９７】
この配置により、歪みセンサＳ４は、例えば、掘削アタッチメントで土砂等を持ち上げるときのフレーム１Ｆの後側の金属板の内面の伸縮による歪みを検出できる。また、下部走行体１に作用する曲げ荷重に起因する応力による歪みを検出できる。
【００９８】
送信機Ｄ７は、歪みセンサＳ４と同様、フレーム１Ｆの後側の金属板の内面に取り付けられている。但し、送信機Ｄ７は、歪みセンサＳ４と同様、フレーム１Ｆの上側、下側、前側、左側、右側の何れの内面に取り付けられていてもよい。歪みセンサＳ４及び送信機Ｄ７のそれぞれはフレーム１Ｆの別々の内面に取り付けられていてもよい。例えば、歪みセンサＳ４がフレーム１Ｆの後側の金属板の内面に取り付けられ、送信機Ｄ７がフレーム１Ｆの左側の金属板の内面に取り付けられていてもよい。
【００９９】
振動発電機Ｄ８は、歪みセンサＳ４及び送信機Ｄ７と同様、フレーム１Ｆの内部に取り付けられる。本実施例ではフレーム１Ｆの内部で旋回機構２に近いフレーム１Ｆの部位に取り付けられている。フレーム１Ｆの他の部位に比べて振動が発生し易いためである。但し、振動発電機Ｄ８は、例えば、フレーム１Ｆの内部で左側クローラ１Ｌに近いフレーム１Ｆの部位、右側クローラ１Ｒに近いフレーム１Ｆの部位等、振動が発生し易い他の部位に取り付けられてもよい。
【０１００】
以上の構成により、ショベル５０は、ブーム４又はアーム５に歪みセンサＳ４、送信機Ｄ７、及び振動発電機Ｄ８を取り付ける場合と同様の効果を実現できる。
【０１０１】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【０１０２】
例えば、上述の実施例では、振動発電機Ｄ８が発電した電力は歪みセンサＳ４及び送信機Ｄ７に供給されるが、同じ取り付け対象物に取り付けられた他のセンサ等の他の電気負荷に供給されてもよい。
【０１０３】
送信機Ｄ７及び振動発電機Ｄ８は、コントローラ３０、電源等から離れたところに配置されている排ガス処理装置、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒ等に取り付けられていてもよい。この場合、コントローラ３０は、例えば、排ガス処理装置に取り付けられている温度センサ、濃度センサ等に接続された送信機Ｄ７が無線送信する情報を、上部旋回体３に取り付けられた通信装置Ｄ５を用いて受信してもよい。温度センサ、濃度センサ等は振動発電機Ｄ８から電力の供給を受けてもよい。
【０１０４】
メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒに取り付けられているセンサ等についても同様である。例えば、コントローラ３０は、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒに取り付けられている吐出圧センサに接続された送信機Ｄ７が無線送信する情報を通信装置Ｄ５経由で受信してもよい。或いは、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒの吐出量を制御するレギュレータに接続された送信機Ｄ７に対して通信装置Ｄ５から制御信号を無線送信してもよい。吐出圧センサ、レギュレータ等は振動発電機Ｄ８から電力の供給を受けてもよい。このように、送信機Ｄ７及び振動発電機Ｄ８は、上部旋回体３に搭載された装置に取り付けられていてもよい。
【０１０５】
歪みセンサＳ４及び送信機Ｄ７は、下部走行体１のフレーム１Ｆを構成する金属板の外側表面、ブーム４を構成する金属板の外側表面、アーム５を構成する金属板の外側表面等に取り付けられていてもよい。この場合、歪みセンサＳ４は、外部環境からの隔離のためにカバー等で覆われる必要があるが、バッテリ及び送信機Ｄ７を備えているため、その検出値をショベルのコントローラ３０に送信できる。
【０１０６】
本願は、２０１６年３月１６日に出願した日本国特許出願２０１６−０５３００６号に基づく優先権を主張するものであり、こ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】
【０１０７】
１・・・下部走行体  １Ａ・・・左側走行用油圧モータ  １Ｂ・・・右側走行用油圧モータ  １Ｌ・・・左側クローラ  １Ｒ・・・右側クローラ  ２・・・旋回機構  ２Ａ・・・旋回用油圧モータ  ３・・・上部旋回体  ４・・・ブーム  ４ａ・・・ブームシリンダボス  ４ｂ・・・ブームフート  ４ｃ・・・ブームトップ  ４ｄ・・・ブラケット  ４ｅ・・・隔壁  ５・・・アーム  ５ａ・・・アームシリンダボス  ５ｂ・・・アームフート  ５ｃ・・・アームトップ  ５ｄ・・・ブラケット  ５ｅ・・・隔壁  ６・・・バケット  ７・・・ブームシリンダ  ８・・・アームシリンダ  ９・・・バケットシリンダ  １０・・・キャビン  １１・・・エンジン  １４Ｌ、１４Ｒ・・・メインポンプ  １５・・・パイロットポンプ  １７・・・コントロールバルブ  ２１・・・基地局  ２２・・・サーバ  ２３・・・通信端末  ２３ａ・・・携帯通信端末  ２３ｂ・・・固定通信端末  ２５・・・パイロットライン  ２６・・・操作装置  ２９・・・圧力センサ  ３０・・・コントローラ  ４０Ｌ、４０Ｒ・・・センターバイパス管路  ５０・・・ショベル  １００・・・通信ネットワーク  １７１〜１７６・・・流量制御弁  ３０１・・・姿勢導出部  ３０２・・・重量導出部  Ｄ１・・・入力装置  Ｄ２・・・音声出力装置  Ｄ３・・・表示装置  Ｄ４・・・記憶装置  Ｄ５・・・通信装置  Ｄ６・・・エンジンコントローラ  Ｄ７・・・送信機  Ｄ８・・・振動発電機  Ｓ１・・・ブーム角度センサ  Ｓ２・・・アーム角度センサ  Ｓ３・・・バケット角度センサ  Ｓ４・・・歪みセンサ  Ｓ５・・・車体傾斜センサ  Ｓ４０〜Ｓ４８・・・歪みゲージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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