(57)【要約】  本発明の実施例に係る作業管理システム（ＳＹＳ）は、ショベル（１００）と、カメラ（２０５）を備えた飛行体（２００）と、管理装置（３００）とで構成され、作業現場内でショベル（１００）による作業が進捗した進捗領域を特定する進捗領域特定部（Ｆ４）と、進捗領域をカメラ（２０５）が撮像できるように飛行体（２００）の飛行経路を設定する飛行経路設定部（Ｆ５）と、を備える。
2017170651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械と、カメラを備えた飛行体と、管理装置とで構成される建設機械用作業管理システムであって、
作業現場内で前記建設機械による作業が進捗した進捗領域を特定する進捗領域特定部と、
前記進捗領域を前記カメラが撮像できるように前記飛行体の飛行経路を設定する飛行経路設定部と、を備える、
建設機械用作業管理システム。
【請求項２】
前記カメラが撮像した前記進捗領域の画像から前記進捗領域に関する地形データを生成する地形データ生成部と、
前記進捗領域に関する地形データに基づいて前記建設機械の作業量を算出する作業量算出部を備える、
請求項１に記載の建設機械用作業管理システム。
【請求項３】
前記地形データ生成部は、前記進捗領域に関する地形データと、前記進捗領域以外の領域に関する地形データとをつなぎ合わせて前記作業現場に関する地形データを生成する、
請求項２に記載の建設機械用作業管理システム。
【請求項４】
前記作業現場に関する地形データに基づいて作業の進捗率を算出する進捗率算出部を備える、
請求項３に記載の建設機械用作業管理システム。
【請求項５】
前記進捗領域特定部は、複数の前記建設機械に関する複数の前記進捗領域を特定し、
前記地形データ生成部は、複数の前記進捗領域に関する地形データを含む前記作業現場に関する地形データを生成し、
前記進捗率算出部は、前記作業現場に関する地形データに基づいて複数の前記建設機械による共同作業の進捗率を算出する、
請求項４に記載の建設機械用作業管理システム。
【請求項６】
前記飛行経路設定部は、前記作業現場内の所定領域に未認証の物体が進入したときに、前記飛行体を前記未認証の物体に向かわせるように前記飛行体の飛行経路を設定する、
請求項１に記載の建設機械用作業管理システム。
【請求項７】
前記飛行体はスピーカ及びマイクを備える、
請求項６に記載の建設機械用作業管理システム。
【請求項８】
応力発光塗料が塗布されたアタッチメントを有する建設機械。
【請求項９】
前記アタッチメントを撮像した画像に基づいて前記アタッチメントに作用する応力の状態を検出する応力状態検出部を有し、
前記画像は、飛行体に取り付けられたカメラで撮像され、
前記応力状態検出部は、前記アタッチメントから少なくとも所定距離だけ離れた位置から前記カメラが前記アタッチメントを撮像できるように前記飛行体に情報を送信する、
請求項８に記載の建設機械。
【請求項１０】
前記応力状態検出部は、前記アタッチメントに負荷が掛かっているときに前記カメラが前記アタッチメントを撮像できるように、前記アタッチメントに負荷が掛かっている状態であることを前記飛行体に通知する、
請求項９に記載の建設機械。
【請求項１１】
前記アタッチメントを撮像した画像に基づいて前記アタッチメントに作用する応力の状態を検出する応力状態検出部を有し、
前記画像は、携帯型カメラで撮像される、
請求項８に記載の建設機械。
【請求項１２】
前記応力発光塗料は、溶接ビード部に塗布されている、
請求項８に記載の建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械用作業管理システム及び建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
ストロークセンサの出力に基づいて導き出されるバケットの刃先の軌跡情報を用いて地形情報を生成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２０１４−１２９６７６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のショベルによって生成される地形情報は、バケットからこぼれ落ちた土砂、自然に崩れ落ちた土砂等、バケットの刃先の軌跡情報からでは把握できない地形の変化が反映されない。【０００５】
上述に鑑み、作業要素の軌跡情報からでは把握できない地形の変化を反映させた地形情報を生成できる建設機械用作業管理システム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建設機械用作業管理システムは、建設機械と、カメラを備えた飛行体と、管理装置とで構成される建設機械用作業管理システムであって、作業現場内で前記建設機械による作業が進捗した進捗領域を特定する進捗領域特定部と、前記進捗領域を前記カメラが撮像できるように前記飛行体の飛行経路を設定する飛行経路設定部と、を備える。【０００７】
本発明の実施例に係る建設機械は、応力発光塗料が塗布されたアタッチメントを有する。
【発明の効果】
【０００８】
上述の手段により、作業要素の軌跡情報からでは把握できない地形の変化を反映させた地形情報を生成できる建設機械用作業管理システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】作業管理システムの構成例を示す概略図である。
【図２】作業管理システムのシステム構成図である。
【図３】作業管理システムの機能ブロック図である。
【図４】作業現場の上面図である。
【図５】作業現場の部分断面図である。
【図６】作業現場で作業中のショベルの上面図である。
【図７】作業管理システムの別の例のシステム構成図である。
【図８】作業管理システムの更に別の例の機能ブロック図である。
【図９】応力発光塗料が塗布されたブームの斜視図である。
【図１０Ａ】ブームに塗布された応力発光塗料の状態を示す図である。
【図１０Ｂ】ブームに塗布された応力発光塗料の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
最初に、図１及び図２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）１００及び飛行体２００を含む作業管理システムＳＹＳについて説明する。図１は、作業管理システムＳＹＳの構成例を示す概略図である。図２は、作業管理システムＳＹＳのシステム構成図である。
【００１１】
作業管理システムＳＹＳは、飛行体を利用することでショベルによる作業を管理するシステムであり、主に、ショベル１００、飛行体２００、及び管理装置３００で構成されている。作業管理システムＳＹＳを構成するショベル１００及び飛行体２００はそれぞれ１台であってもよく、複数台であってもよい。図１及び図２の例は、１台のショベル１００と１機の飛行体２００を含む。
【００１２】
飛行体２００は、遠隔操作又は自動操縦により飛行させることができる自律式飛行体であり、例えば、マルチコプタ（ドローン）、飛行船等を含む。本実施例では、カメラを搭載したクワッドコプタである。
【００１３】
管理装置３００は、ショベルの作業を管理する装置であり、例えば、作業現場外の管理センタ等に設置されるコンピュータである。管理装置３００は、使用者が持ち運び可能な可搬性のコンピュータであってもよい。
【００１４】
ショベル１００の下部走行体１には旋回機構２を介して上部旋回体３が旋回可能に搭載されている。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の先端にはバケット６が取り付けられている。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。ブーム４、アーム５、バケット６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によりそれぞれ油圧駆動される。上部旋回体３にはキャビン１０が設けられ、エンジン１１等の動力源が搭載されている。
【００１５】
ショベル１００は、図２に示すように、エンジン１１、メインポンプ１４、パイロットポンプ１５、コントロールバルブ１７、操作装置２６、コントローラ３０、エンジン制御装置７４等で構成されている。
【００１６】
エンジン１１はショベル１００の駆動源であり、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１４及びパイロットポンプ１５の入力軸に接続されている。
【００１７】
メインポンプ１４は、作動油ライン１６を介して作動油をコントロールバルブ１７に供給する斜板式可変容量型油圧ポンプである。メインポンプ１４は、斜板傾転角の変化に応じて１回転当たりの吐出流量が変化する。斜板傾転角はレギュレータ１４ａにより制御される。レギュレータ１４ａはコントローラ３０からの制御電流の変化に応じて斜板傾転角を変化させる。
【００１８】
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等の各種油圧制御機器に作動油を供給する固定容量型油圧ポンプである。
【００１９】
コントロールバルブ１７は油圧アクチュエータに関する作動油の流れを制御する流量制御弁のセットである。コントロールバルブ１７は、操作装置２６の操作方向及び操作量に対応するパイロット圧の変化に応じ、メインポンプ１４から作動油ライン１６を通じて受け入れた作動油を１又は複数の油圧アクチュエータに選択的に供給できる。油圧アクチュエータは、例えば、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、左走行用油圧モータ１Ａ、右走行用油圧モータ１Ｂ、旋回用油圧モータ２Ａ等を含む。
【００２０】
操作装置２６は、ショベル１００の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。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から作動油の供給を受けてパイロット圧を生成する。そして、パイロットライン２５ａを通じ、対応する流量制御弁のパイロットポートにそのパイロット圧を作用させる。パイロット圧は操作装置２６の操作方向及び操作量に応じて変化する。パイロット圧センサ１５ａはパイロット圧を検出し、その検出値をコントローラ３０に対して出力する。
【００２１】
コントローラ３０は、ショベル１００を制御するための制御装置である。本実施例では、コントローラ３０はＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えたコンピュータで構成されている。コントローラ３０のＣＰＵは、各種機能に対応するプログラムをＲＯＭから読み出してＲＡＭにロードして実行することで、それらプログラムのそれぞれに対応する機能を実現できる。
【００２２】
エンジン制御装置７４はエンジン１１を制御できる。エンジン制御装置７４は、例えば、入力装置を介して設定されたエンジン回転数が実現されるように燃料噴射量等を制御する。
【００２３】
上部旋回体３に取り付けられた送信装置Ｓ１、受信装置Ｓ２、測位装置Ｓ３、姿勢検出装置Ｓ４、向き検出装置Ｓ５、カメラＳ６、表示装置４０のそれぞれはコントローラ３０に接続されている。コントローラ３０は、受信装置Ｓ２、測位装置Ｓ３、姿勢検出装置Ｓ４、向き検出装置Ｓ５、及びカメラＳ６のそれぞれが出力する情報に基づいて各種演算を実行できる。そして、演算結果に基づいて生成した情報を送信装置Ｓ１から外部に発信し、或いは、表示装置４０で表示できる。
【００２４】
送信装置Ｓ１はショベル１００の外部に向けて情報を発信できる。送信装置Ｓ１は、例えば、飛行体２００及び管理装置３００の少なくとも一方が受信可能な情報を発信する。本実施例では、送信装置Ｓ１は、管理装置３００の要求に応じて管理装置３００が受信可能な情報を管理装置３００に向けて発信する。
【００２５】
受信装置Ｓ２はショベル１００の外部からの情報を受信できる。受信装置Ｓ２は、例えば、飛行体２００及び管理装置３００の少なくとも一方が発信する情報を受信する。本実施例では、受信装置Ｓ２は管理装置３００が発信する情報を受信する。
【００２６】
測位装置Ｓ３はショベル１００の位置に関する情報を取得できる。本実施例では、測位装置Ｓ３はＧＮＳＳ（ＧＰＳ）受信機であり、ショベル１００の存在位置の緯度、経度、高度を測定する。
【００２７】
姿勢検出装置Ｓ４はショベル１００の姿勢を検出できる。ショベル１００の姿勢は、例えば、掘削アタッチメントの姿勢である。本実施例では、姿勢検出装置Ｓ４は、ブーム角度センサ、アーム角度センサ、バケット角度センサ、及び機体傾斜センサを含む。ブーム角度センサは、ブーム角度を取得するセンサである。ブーム角度センサは、例えば、ブームフートピンの回転角度を検出する回転角度センサ、ブームシリンダ７のストローク量を検出するストロークセンサ、ブーム４の傾斜角度を検出する傾斜（加速度）センサ等を含む。加速度センサとジャイロセンサの組み合わせであってもよい。アーム角度センサ及びバケット角度センサについても同様である。機体傾斜センサは機体傾斜角度を取得するセンサであり、例えば、水平面に対する上部旋回体３の傾斜角度を検出する。本実施例では、機体傾斜センサは上部旋回体３の前後軸及び左右軸回りの傾斜角を検出する２軸加速度センサである。上部旋回体３の前後軸及び左右軸は、例えば、互いに直交してショベル１００の旋回軸上の一点であるショベル中心点を通る。機体傾斜センサは３軸加速度センサであってもよい。
【００２８】
向き検出装置Ｓ５は、ショベル１００の向きを検出できる。向き検出装置Ｓ５は、地磁気センサ、旋回機構２の旋回軸に関するレゾルバ又はエンコーダ、ジャイロセンサ等で構成される。本実施例では、向き検出装置Ｓ５は、３軸地磁気センサとジャイロセンサの組み合わせで構成されている。
【００２９】
コントローラ３０は、測位装置Ｓ３、姿勢検出装置Ｓ４、及び向き検出装置Ｓ５の出力に基づいてバケット６の爪先の軌跡情報を取得できる。
【００３０】
コントローラ３０、表示装置４０、エンジン制御装置７４等は蓄電池７０から電力の供給を受けて動作する。蓄電池７０はエンジン１１によって駆動される発電機１１ａによって充電される。蓄電池７０の電力はエンジン１１のスタータ１１ｂ等にも供給される。スタータ１１ｂは蓄電池７０からの電力で駆動されてエンジン１１を始動させる。
【００３１】
カメラＳ６は、上部旋回体３に取り付けられてショベル１００の周囲を撮像できる。本実施例では、カメラＳ６は、ショベル１００の後方の空間を撮像する後方カメラ、ショベル１００の右側方の空間を撮像する右側方カメラ、及び、ショベル１００の左側方の空間を撮像する左側方カメラを含む。
【００３２】
表示装置４０は、各種情報を表示する装置であり、キャビン１０内の運転席の近傍に配置されている。本実施例では、表示装置４０は、カメラＳ６が撮像した画像、及び、飛行体２００が撮像した画像を表示可能である。カメラＳ６が撮像した画像は、複数台のカメラの撮像画像を合成して得られる合成画像を含む。合成画像は、視点変換処理等の各種画像処理が施されていてもよい。
【００３３】
飛行体２００は、制御装置２０１、送信装置２０２、受信装置２０３、自律航行装置２０４、カメラ２０５、スピーカ２０６、マイク２０７等で構成されている。
【００３４】
制御装置２０１は、飛行体２００を制御するための装置である。本実施例では、制御装置２０１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えたコンピュータで構成されている。制御装置２０１のＣＰＵは、各種機能に対応するプログラムをＲＯＭから読み出してＲＡＭにロードして実行することで、それらプログラムのそれぞれに対応する機能を実現できる。
【００３５】
送信装置２０２は、飛行体２００の外部に向けて情報を発信できる。送信装置２０２は、例えば、ショベル１００及び管理装置３００の少なくとも一方が受信可能な情報を発信する。本実施例では、送信装置２０２は、ショベル１００及び管理装置３００が受信可能な情報を所定周期で繰り返し発信する。ショベル１００及び管理装置３００が受信可能な情報は、例えば、カメラ２０５が撮像した撮像画像を含む。
【００３６】
受信装置２０３は、飛行体２００の外部からの情報を受信できる。受信装置２０３は、例えば、ショベル１００及び管理装置３００のそれぞれが発信する情報を受信する。
【００３７】
自律航行装置２０４は、飛行体２００の自律航行を実現するための装置である。本実施例では、自律航行装置２０４は、飛行制御装置、電動モータ、及びバッテリを含む。飛行制御装置は、ジャイロセンサ、加速度センサ、地磁気センサ（方位センサ）、気圧センサ、測位センサ、超音波センサ等の各種センサを含み、姿勢維持機能、高度維持機能等を実現できる。電動モータは、バッテリから電力の供給を受けてプロペラを回転させる。自律航行装置２０４は、例えば、制御装置２０１から飛行経路に関する情報を受けると４つのプロペラの回転速度を別々に制御し、飛行体２００の姿勢及び高度を維持しながら飛行体２００をその飛行経路に沿って移動させる。飛行経路に関する情報は、例えば、飛行位置の緯度、経度、及び高度で構成される。制御装置２０１は、例えば、受信装置２０３を通じて飛行経路に関する情報を外部から取得する。自律航行装置２０４は、制御装置２０１から向きに関する情報を受けて飛行体２００の向きを変化させてもよい。
【００３８】
カメラ２０５は画像を取得するための装置である。本実施例では、カメラ２０５は飛行体２００の鉛直下方を撮像できるように飛行体２００に取り付けられている。カメラ２０５が撮像した撮像画像は、例えば、飛行体２００の飛行位置である撮像位置に関する情報を含み、３次元地形データを生成するために利用される。カメラ２０５は、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。
【００３９】
スピーカ２０６は、外部に向けて音声を出力する装置である。本実施例では、スピーカ２０６は、例えば、作業現場内にいる人に向けて音声情報を伝えるために用いられる。
【００４０】
マイク２０７は、外部からの音声を受ける装置である。本実施例では、マイク２０７は、例えば、作業現場内にいる人が発した音声を取得するために用いられる。
【００４１】
管理装置３００は、制御装置３０１、送信装置３０２、受信装置３０３、表示装置３０４、操作入力装置３０５等で構成されている。
【００４２】
制御装置３０１は、管理装置３００を制御するための装置である。本実施例では、制御装置３０１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えたコンピュータで構成されている。制御装置３０１のＣＰＵは、各種機能に対応するプログラムをＲＯＭから読み出してＲＡＭにロードして実行することで、それらプログラムのそれぞれに対応する機能を実現できる。
【００４３】
送信装置３０２は、管理装置３００の外部に向けて情報を発信できる。送信装置３０２は、例えば、飛行体２００が受信可能な情報を所定周期で繰り返し発信する。ショベル１００が受信可能な情報を発信してもよい。本実施例では、送信装置３０２は、飛行体２００が受信可能な情報を所定周期で繰り返し発信する。飛行体２００が受信可能な情報は、例えば、飛行体２００の飛行経路に関する情報を含む。
【００４４】
受信装置３０３は、管理装置３００の外部からの情報を受信できる。受信装置３０３は、例えば、ショベル１００及び飛行体２００の少なくとも一方が発信する情報を受信する。本実施例では、受信装置３０３は飛行体２００が発信した情報を受信する。飛行体２００が発信した情報は、例えば、飛行体２００のカメラ２０５が撮像した撮像画像を含む。
【００４５】
表示装置３０４は、各種情報を表示するための装置である。本実施例では、表示装置３０４は液晶ディスプレイであり、ショベル１００による作業に関する情報、地形データに関する情報、飛行体２００の操縦に関する情報等を表示する。飛行体２００のカメラ２０５が撮像した撮像画像を表示してもよい。
【００４６】
操作入力装置３０５は、操作入力を受けるための装置である。本実施例では、操作入力装置３０５は、液晶ディスプレイの上に配置されるタッチパネルである。
【００４７】
次に図３を参照し、作業管理システムＳＹＳにおける各種機能要素について説明する。図３は、作業管理システムＳＹＳの機能ブロック図である。作業管理システムＳＹＳは、主に、軌跡情報生成部Ｆ１、進入物検知部Ｆ２、認証部Ｆ３、進捗領域特定部Ｆ４、飛行経路設定部Ｆ５、地形データ生成部Ｆ６、作業量算出部Ｆ７、及び進捗率算出部Ｆ８を有する。本実施例では、ショベル１００のコントローラ３０が軌跡情報生成部Ｆ１、進入物検知部Ｆ２、及び認証部Ｆ３を有し、管理装置３００の制御装置３０１が進捗領域特定部Ｆ４、飛行経路設定部Ｆ５、地形データ生成部Ｆ６、作業量算出部Ｆ７、及び進捗率算出部Ｆ８を有する。しかしながら、各機能要素は、コントローラ３０及び制御装置３０１の何れに含まれていてもよい。飛行体２００の制御装置２０１に含まれていてもよい。
【００４８】
軌跡情報生成部Ｆ１は、アタッチメント上の所定部位が辿った軌跡に関する軌跡情報を生成できる。本実施例では、軌跡情報生成部Ｆ１は、バケット６の爪先の位置情報（緯度、経度、及び高度）の時系列データをバケット６の爪先が辿った軌跡に関する軌跡情報として不揮発性記憶媒体等に記憶する。バケット６の爪先の位置情報は、例えば、測位装置Ｓ３、姿勢検出装置Ｓ４、及び向き検出装置Ｓ５の出力に基づいて取得される。
【００４９】
進入物検知部Ｆ２は、作業現場内の所定領域に進入する物体を検知できる。物体は、例えば、人、ダンプ等である。本実施例では、ショベル１００に取り付けられたカメラＳ６の撮像画像に各種画像認識処理を施すことで作業現場内の所定領域に進入する進入者を検知する。進入物検知部Ｆ２は、作業現場の出入口ゲートに設置されたカメラの撮像画像を用いて進入者を検知してもよく、飛行体２００のカメラ２０５の撮像画像を用いて進入者を検知してもよい。作業現場の出入口ゲートに設置されたカメラの撮像画像を用いる場合、そのカメラは、無線通信等を介してショベル１００及び管理装置３００の少なくとも一方に接続される。
【００５０】
認証部Ｆ３は、進入物検知部Ｆ２が検知した進入者を認証できる。本実施例では、ショベル１００に取り付けられたカメラＳ６の撮像画像に含まれる進入者の顔画像に基づいて進入者が登録済みの者であることが確認できた場合にその進入者を認証する。撮像画像は、作業現場の出入口ゲートに設置されたカメラの撮像画像であってもよく、飛行体２００のカメラ２０５の撮像画像であってもよい。進入者が登録済みの者であるか否かの判定は、例えば、社員証等に示されている写真等の予め準備された画像を認証部Ｆ３に与えて機械学習させておくことで実現される。
【００５１】
認証部Ｆ３は、顔画像認証以外の他の認証方式を用いて進入者を認証してもよい。他の認証方式は、例えば、作業現場の出入口ゲートに設置されたカードリーダ、ＩＣタグリーダを用いたカード認証、タグ認証、進入者が所定のポーズをとったことを画像認識できた場合に認証するポーズ認証、進入者が所定の合言葉を発話したことを音声認識できた場合に認証する合言葉認証等を含む。
【００５２】
進捗領域特定部Ｆ４は、所定期間中に作業現場内でショベル１００による作業が進捗した進捗領域を特定できる。本実施例では、前回の特定が行われた後の軌跡情報に基づいて前回の特定後にバケット６の爪先が通った領域を進捗領域として特定する。進捗領域は、例えば、複数の位置情報（緯度、経度、及び高度）を用いてその境界を導き出すことによって特定される。
【００５３】
飛行経路設定部Ｆ５は、飛行体２００の飛行経路を設定できる。本実施例では、飛行経路設定部Ｆ５は、進捗領域特定部Ｆ４が特定した進捗領域を、飛行体２００のカメラ２０５が撮像できるように飛行体２００の飛行経路を設定する。具体的には、カメラ２０５の撮像画像に基づいて地形データ生成部Ｆ６がその進捗領域の３次元地形データを生成できるように飛行体２００の飛行経路を設定する。
【００５４】
飛行経路設定部Ｆ５は、認証部Ｆ３による認証を受けていない者（以下、「未認証者」とする。）が作業現場内の所定領域に進入したときに、飛行体２００をその未承認者に向かわせるように飛行体２００の飛行経路を設定してもよい。
【００５５】
この場合、飛行体２００は、飛行経路設定部Ｆ５が設定した飛行経路に沿って駐機場から未認証者の上空まで移動する。そして、飛行体２００は、スピーカ２０６を用い、所定領域からの退出を促す音声メッセージをその未認証者に向けて出力してもよい。或いは、飛行体２００は、顔画像認証又はポーズ認証のための画像をカメラ２０５で撮像してもよい。或いは、飛行体２００は、スピーカ２０６を用い、合言葉認証のための合言葉の発話を促す音声メッセージをその未認証者に向けて出力してもよい。その場合、飛行体２００は、マイク２０７を作動させて未認証者が発する合言葉を集音してもよい。飛行体２００は、顔画像認証、ポーズ認証、合言葉認証等による認証を受けた者（以下、「被認証者」とする。）に対しては退出を促す音声メッセージを出力することなく、駐機場に帰還してもよい。
【００５６】
地形データ生成部Ｆ６は、作業現場の３次元地形データを生成できる。本実施例では、地形データ生成部Ｆ６は、施工前の作業現場の３次元地形データと進捗領域の３次元地形データとに基づいて現在（施工中）の作業現場の３次元地形データを生成する。
【００５７】
施工前の作業現場の３次元地形データは、例えば、トータルステーション測量、ＧＮＳＳ測量等によって生成される。飛行体２００のカメラ２０５が撮像した作業現場の全域の画像に基づいて生成されてもよい。
【００５８】
具体的には、地形データ生成部Ｆ６は、飛行体２００のカメラ２０５が撮像した進捗領域の画像から進捗領域に関する３次元地形データを生成する。
【００５９】
そして、地形データ生成部Ｆ６は、進捗領域に関する３次元地形データと、進捗領域以外の領域に関する３次元地形データとをつなぎ合わせて作業現場の現在の３次元地形データを生成する。進捗領域以外の領域に関する３次元地形データは、施工前の作業現場の３次元地形データ、又は、地形データ生成部Ｆ６が過去に生成した３次元地形データをそのまま用いればよい。進捗領域以外の領域の地形は変化していないと推定できるためである。
【００６０】
地形データ生成部Ｆ６は、複数台のショベルによる複数の進捗領域に関する３次元地形データを用いて作業現場の現在の３次元地形データを生成してもよい。
【００６１】
地形データ生成部Ｆ６は、各種画像処理により進捗領域の一部にショベル、ダンプ等の既知の物体が存在すると判定した場合、そのタイミングではその進捗領域の一部に関する３次元地形データの作成を行わないようにしてもよい。そして、別のタイミングでその進捗領域の一部の画像を取得し直した上でその進捗領域の一部に関する３次元地形データを作成してもよい。それら既知の物体が地形の一部として扱われ、作業量、進捗率等の算出に悪影響が及ぶのを防止するためである。その進捗領域の一部の画像を取得し直す前にその進捗領域の一部に関する３次元地形データを表示する場合には「作業中」等のメッセージを同時に表示してもよい。その進捗領域の一部の画像を取得し直す前にその進捗領域の一部に関する３次元地形データを記憶する場合には、作業中であることを表すフラグ等の情報を同時に記憶してもよい。
【００６２】
地形データ生成部Ｆ６は、その進捗領域の一部の画像を新たに取得するまでは、作業量、進捗率等の算出が行われないようにしてもよい。この場合、作業量、進捗率等が表示されるべきところには「データ取得待ち」等のメッセージが表示されるようにしてもよい。或いは、その進捗領域の一部の画像を取得し直す前に作業量、進捗率等の算出が行われた場合にはその算出値が暫定的な値であることが表示されるようにしてもよい。
【００６３】
作業量算出部Ｆ７は、作業現場の３次元地形データに基づいてショベル１００の作業量を算出できる。作業量算出部Ｆ７は、例えば、施工前の作業現場の３次元地形データと地形データ生成部Ｆ６が生成した現在の作業現場の３次元地形データとの差から導き出される土砂の体積を、施工開始後のショベル１００の累積作業量として導き出す。或いは、作業量算出部Ｆ７は、地形データ生成部Ｆ６が生成した第１時刻での作業現場の３次元地形データと、地形データ生成部Ｆ６が生成した第２時刻での作業現場の３次元地形データと差から導き出される土砂の体積を、第１時刻から第２時刻までの期間におけるショベル１００の作業量として導き出してもよい。
【００６４】
進捗率算出部Ｆ８は、作業現場の３次元地形データに基づいて作業の進捗率を算出できる。進捗率算出部Ｆ８は、例えば、ショベル１００の累積作業量を、目標作業量で除した値を進捗率として算出する。目標作業量は、例えば、施工前の作業現場の３次元地形データと施工完了時の作業現場の３次元地形データ（目標地形データ）との差から導き出される土砂の体積として導き出される。
【００６５】
進捗率算出部Ｆ８は、作業現場の３次元地形データに基づいて複数台のショベルによる共同作業の進捗率を算出してもよい。進捗率算出部Ｆ８は、例えば、各ショベルの累積作業量の合計を目標作業量で除した値を、複数台のショベルによる共同作業の進捗率として算出する。
【００６６】
次に図４及び図５を参照し、作業管理システムＳＹＳの地形データ生成機能について説明する。図４は、午前中の作業が終わった時点における作業現場Ｒ０の上面図である。図５は、図４の一点鎖線で表された平面を矢印で示す方向から見た作業現場Ｒ０の部分断面図である。領域Ｒ１は、作業が行われた領域のうち既に地形の変化が３次元地形データに反映されている領域（例えば、昨日作業が行われた領域）を示す。領域Ｒ２は、作業が行われた領域のうち地形の変化が未だ３次元地形データに反映されていない領域（例えば、今日の午前中に作業が行われた領域）を示す。領域Ｒ３は、未だ作業が行われていない領域の一部（例えば、今日の午後に作業が行われる予定の領域）を示す。領域Ｒ４は、飛行体２００の駐機場を示す。図５の破線で示す範囲は、飛行体２００のカメラ２０５の撮像範囲を示す。
【００６７】
管理装置３００の制御装置３０１は、受信装置３０３を通じて取得したショベル１００が発信する情報に基づいてショベル１００のエンジン１１が停止されたか否かを判定する。そして、エンジン１１が停止されたと判定した場合、制御装置３０１の進捗領域特定部Ｆ４は、今日の午前中に作業現場Ｒ０内でショベル１００による作業が進捗した進捗領域である領域Ｒ２を特定する。具体的には、ショベル１００の稼働中にショベル１００のコントローラ３０における軌跡情報生成部Ｆ１が記憶した軌跡情報を取得し、その軌跡情報に基づいて領域Ｒ２を特定する。
【００６８】
その後、制御装置３０１の飛行経路設定部Ｆ５は、進捗領域特定部Ｆ４が特定した進捗領域としての領域Ｒ２を飛行体２００のカメラ２０５が撮像できるように飛行体２００の飛行経路を設定する。そして、制御装置３０１は、送信装置３０２を通じてその飛行経路に関する情報を飛行体２００に送信する。
【００６９】
飛行経路に関する情報を受信した飛行体２００は駐機場から領域Ｒ２の上空まで飛行し、領域Ｒ２の上空をその飛行経路に沿って飛行しながら領域Ｒ２をカメラ２０５で撮像する。飛行体２００は、送信装置２０２を通じて撮像画像を管理装置３００に送信する。
【００７０】
その後、制御装置３０１の地形データ生成部Ｆ６は、飛行体２００のカメラ２０５が撮像した領域Ｒ２の画像から領域Ｒ２に関する３次元地形データを生成する。そして、地形データ生成部Ｆ６は、領域Ｒ２に関する３次元地形データと、領域Ｒ２以外の領域に関する３次元地形データとをつなぎ合わせて作業現場Ｒ０の現在の３次元地形データを生成する。
【００７１】
次に図４を参照し、作業管理システムＳＹＳの進入者監視機能について説明する。作業管理システムＳＹＳは、ショベル１００が稼働中である場合には、作業現場Ｒ０へ進入した未認証者を作業現場Ｒ０から退出させるために飛行体２００を利用してもよい。
【００７２】
例えば、ショベル１００のコントローラ３０における進入物検知部Ｆ２は、ショベル１００に取り付けられたカメラＳ６の撮像画像に各種画像認識処理を施すことで作業現場Ｒ０内の所定領域に進入する進入者を検知する。図４の例では、カメラＳ６は、後方カメラＳ６Ｂ、左側方カメラＳ６Ｌ、及び右側方カメラＳ６Ｒを含む。進入物検知部Ｆ２は、作業現場Ｒ０の出入口ゲートに設置されたカメラＳ６Ｅの撮像画像を用いて進入者を検知してもよい。この場合、コントローラ３０は、送信装置Ｓ１を通じてカメラＳ６Ｅの撮像画像を取得する。管理装置３００の制御装置３０１が進入物検知部Ｆ２を有していてもよい。この場合、制御装置３０１は、受信装置３０３を通じてカメラＳ６Ｅの撮像画像及びカメラＳ６の撮像画像を取得する。進入物の検知は、赤外線センサ、超音波センサ等の他のセンサを用いて行われてもよい。
【００７３】
進入者を検知した場合、コントローラ３０の認証部Ｆ３は、進入物検知部Ｆ２が検知した進入者の認証を試みる。進入者を認証できない場合、その旨を管理装置３００に通知する。進入者を認証できた場合、認証部Ｆ３は、管理装置３００への通知を省略してもよい。
【００７４】
進入者を認証できない旨の通知を受けた管理装置３００は、飛行体２００をその進入者のところに向かわせる。具体的には、制御装置３０１の飛行経路設定部Ｆ５は、飛行体２００を未認証の進入者に向かわせるように飛行体２００の飛行経路を設定する。
【００７５】
飛行経路に関する情報を受信した飛行体２００は駐機場から進入者のところまで飛行し、その進入者の認証を試みる。例えば、スピーカ２０６から合言葉の発話を促し、マイク２０７で進入者が発した合言葉を認識できた場合にその進入者を認証する。飛行体２００は、ポーズ認証で進入者を認証してもよい。
【００７６】
進入者を認証できない場合、飛行体２００は、作業現場Ｒ０からの退出を促す音声メッセージをスピーカ２０６からその進入者に向けて出力する。進入者を認証できた場合、飛行体２００は、音声メッセージを出力することなく、駐機場へ帰還してもよい。
【００７７】
以上の構成により、作業管理システムＳＹＳは、飛行体２００を利用して得られた撮像画像に基づいてショベル１００の作業進捗管理を効率的に且つ正確に行うことができる。また、飛行体２００のカメラ２０５を用いて３次元地形データを生成するため、トータルステーション測量、ＧＮＳＳ測量等を省略できる。
【００７８】
また、作業管理システムＳＹＳは、所定期間中に作業現場Ｒ０内でショベル１００による作業が進捗した進捗領域だけを飛行体２００に撮像させて３次元地形データを生成するため、作業進捗管理を効率的に行うことができる。
【００７９】
また、作業現場Ｒ０内の所定領域に人、ダンプ等の物体が進入したことを検知でき、その旨をショベル１００の操作者、管理センタにいる管理者等に伝えることができる。
【００８０】
次に図６を参照し、作業管理システムＳＹＳの作業者監視機能について説明する。図６は、作業現場で作業中のショベル１００の上面図である。外側の破線円と内側の破線円とで囲まれた環状領域は第１作業範囲Ｒ５を示し、内側の破線円で囲まれた円形領域は第２作業範囲Ｒ６を示す。第２作業範囲Ｒ６は、例えば、ショベル１００の旋回範囲（掘削アタッチメントが到達可能な範囲）である。図６の例では、ショベル１００のコントローラ３０における認証部Ｆ３は、被認証者を作業関係者と非関係者に分類する。
【００８１】
被認証者のうち作業関係者として分類された人が第１作業範囲Ｒ５に進入したことを進入物検知部Ｆ２が検知した場合、コントローラ３０は、キャビン１０内に設置された車載スピーカ又は表示装置４０を通じてその旨をショベル１００の操作者に伝える。
【００８２】
被認証者のうち非関係者として分類された人が第１作業範囲Ｒ５に進入したことを進入物検知部Ｆ２が検知した場合、コントローラ３０は、その旨をショベル１００の操作者に伝え、且つ、送信装置Ｓ１を通じてその旨を管理装置３００に伝える。
【００８３】
非関係者が第１作業範囲Ｒ５に進入したとの通知を受けた管理装置３００は、飛行体２００をその非関係者のところに向かわせる。具体的には、制御装置３０１の飛行経路設定部Ｆ５は、飛行体２００を非関係者に向かわせるように飛行体２００の飛行経路を設定する。
【００８４】
飛行経路に関する情報を受信した飛行体２００は駐機場から非関係者のところまで飛行し、第１作業範囲Ｒ５からの退出を促す音声メッセージをスピーカ２０６からその非関係者に向けて出力する。
【００８５】
被認証者のうち作業関係者として分類された人が第２作業範囲Ｒ６に進入したことを進入物検知部Ｆ２が検知した場合、コントローラ３０は、キャビン１０内に設置された車載スピーカ又は表示装置４０を通じてその旨をショベル１００の操作者に伝える。この場合、コントローラ３０は、作業関係者が第１作業範囲Ｒ５に進入したときとは異なる態様（例えば、異なる音声メッセージ、より大きな音量、より大きな表示等）でその旨をショベル１００の操作者に伝えるようにしてもよい。ショベル１００の動きを制限してもよい。
【００８６】
被認証者のうち非関係者として分類された人が第２作業範囲Ｒ６に進入したことを進入物検知部Ｆ２が検知した場合、コントローラ３０は、その旨をショベル１００の操作者に伝え、且つ、送信装置Ｓ１を通じてその旨を管理装置３００に伝える。コントローラ３０は、キャビン１０の外部に設置されたスピーカを通じて第２作業範囲Ｒ６からの退出を促す音声メッセージをその非関係者に向けて出力してもよい。
【００８７】
非関係者が第２作業範囲Ｒ６に進入したとの通知を受けた管理装置３００は、飛行体２００をその非関係者のところに向かわせる。具体的には、制御装置３０１の飛行経路設定部Ｆ５は、飛行体２００を非関係者に向かわせるように飛行体２００の飛行経路を設定する。
【００８８】
飛行経路に関する情報を受信した飛行体２００は駐機場から非関係者のところまで飛行し、第２作業範囲Ｒ６からの退出を促す音声メッセージをスピーカ２０６からその非関係者に向けて出力する。この場合、飛行体２００は、非関係者が第１作業範囲Ｒ５に進入したときとは異なる態様（例えば、異なる音声メッセージ、より大きな音量、より接近した飛行等）で音声メッセージをその非関係者に向けて出力してもよい。
【００８９】
以上の構成により、作業管理システムＳＹＳは、図４及び図５のところで説明した効果に加え、ショベル１００の操作者及び作業関係者に煩わしさを感じさせることなく、作業現場の所定領域から非関係者を確実に退出させることができる。
【００９０】
次に図７を参照し、作業管理システムの別の構成例について説明する。図７は、作業管理システムＳＹＳの別の構成例に関するシステム構成図である。図７の作業管理システムＳＹＳは、ショベル１００が飛行体用充電部７１及び充電回路７２を備える点で図２の作業管理システムＳＹＳと異なる。
【００９１】
飛行体用充電部７１は、飛行体２００を充電可能に受け入れて固定する機構である。図７の例では、飛行体用充電部７１は、飛行体２００が自律的に着陸できるように上部旋回体３の上面に設置されている。飛行体２００は、例えば、カメラ２０５の撮像画像を用いて飛行体用充電部７１の場所を特定して自動的に着陸する。また、飛行体用充電部７１は、ショベル１００の稼働中に飛行体２００が振り落とされないよう、着陸した飛行体２００をロックするように構成される。一方、進入者を検知した場合等、飛行体２００を飛行させる必要が生じた場合には、そのロックを解除できる。
【００９２】
飛行体２００は、飛行体用充電部７１のところに着陸してロックされた場合、カメラ２０５をカメラＳ６として機能させてもよい。
【００９３】
充電回路７２は、飛行体用充電部７１に着陸した飛行体２００のバッテリを充電するための電気回路である。飛行体２００は、飛行体用充電部７１のところに着陸してロックされた状態でショベル１００の蓄電池７０から充電回路７２を通じて電力の供給を受ける。そのため、飛行体２００は、蓄電池７０から電力の供給を受け、ジャイロセンサ、加速度センサ、地磁気センサ（方位センサ）、気圧センサ、測位センサ、超音波センサ等の各種センサを含む飛行制御装置を稼働させてもよい。この場合、ショベル１００は、飛行制御装置における各種センサの出力を利用してもよい。
【００９４】
以上の構成により、作業管理システムＳＹＳは、図４〜図６を参照して説明した効果に加え、ショベル１００の電源を利用して飛行体２００を動作させることができるという追加的な効果を実現できる。
【００９５】
次に図８及び図９を参照し、作業管理システムＳＹＳの別の構成例について説明する。図８は、作業管理システムＳＹＳの別の構成例に関する機能ブロック図である。図９は、作業管理システムＳＹＳを構成するショベル１００のブーム４の斜視図である。図８のコントローラ３０は、応力状態検出部Ｆ９を有する点で図３のコントローラ３０と異なる。図９のブーム４は、応力発光塗料ＬＰが塗布されている点で図１のブーム４と異なる。別の構成例では、制御装置３０１が応力状態検出部Ｆ９を有していてもよく、飛行体２００の制御装置２０１が応力状態検出部Ｆ９を有していてもよい。
【００９６】
応力状態検出部Ｆ９は、建設機械の構成部品に作用する応力の状態を検出できる。本実施例では、応力状態検出部Ｆ９は、応力発光塗料ＬＰが塗布されたブーム４を撮像した画像に基づいてブーム４に作用する応力の状態を検出する。応力状態の検出対象となる建設機械の構成部品は、下部走行体１のフレーム、アーム５等であってもよい。
【００９７】
応力発光塗料ＬＰは、力が加えられたときに発光する応力発光体を含む塗料である。応力発光塗料ＬＰは、好適には、建設機械の出荷前に構成部品に塗布される。但し、出荷後に塗布されてもよい。応力発光塗料ＬＰは、塗布対象の構成部品の伸縮によって力が加えられて発光する。応力発光塗料ＬＰが発光したときの光の強さ（光度）は、典型的には、加えられた力が大きいほど高い。また、加えられた力がその後に小さくなるとその光度は低下し、加えられた力が消失すると発光も消失する。応力発光体は、例えば、ユウロピウム添加アルミン酸ストロンチウム（SrAl2O4:Eu）、ユウロピウム添加アルミノジケイ酸アルミニウムカルシウム（CaAl2SiO8:Eu）、プラセオジム添加チタン酸バリウムカルシウム（(BaCa）TiO3:Pr)である。特に、ユウロピウム添加アルミン酸ストロンチウムは、上記応力発光体の中で最も発光強度が高く、力が加えられたときに緑色に発光する。ユウロピウム添加アルミノジケイ酸アルミニウムカルシウム、プラセオジム添加チタン酸バリウムカルシウムは、力が加えられたときにそれぞれ青色、赤色に発光する。応力発光体は、酸化ジルコニウム（ZrO2）分散液、マンガン添加硫化亜鉛（ZnS:Mn）であってもよい。マンガン添加硫化亜鉛は、力が加えられたときに黄橙色に発光する。
【００９８】
応力発光塗料ＬＰが塗布されたブーム４の表面は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子で構成されるカメラで撮像される。好適には、飛行体２００のカメラ２０５で撮像される。ショベル１００の上部旋回体３に取り付けられたカメラＳ６、ショベル１００の周囲にいる作業関係者が携帯するタブレットＰＣ、スマートフォン等に搭載された携帯型カメラで撮像されてもよい。飛行体２００のカメラ２０５を用いることは、ブーム４の背側（＋Ｚ側）の金属板の表面等、作業関係者が携帯する携帯型カメラでは撮像が困難な部分を撮像できるという利点がある。また、作業関係者等を煩わせることなく自動的に撮像できるという利点がある。
【００９９】
図９に示す例では、応力発光塗料ＬＰはドットハッチングで表されている。具体的には、応力発光塗料ＬＰ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）、左側（−Ｙ側）、右側（＋Ｙ側）、及び腹側（−Ｚ側）の４つの金属板のそれぞれの表面に塗布されている。また、応力発光塗料ＬＰ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）、左側（−Ｙ側）、右側（＋Ｙ側）、及び腹側（−Ｚ側）の４つの金属板のそれぞれの表面に塗布されている。より具体的には、応力発光塗料ＬＰは、隔壁の溶接部に対応した溶接ビード部等、応力が集中し易い場所に塗布されている。但し、応力発光塗料ＬＰは、ブーム４の表面全体に塗布されていてもよい。或いは、応力発光塗料ＬＰがブーム４の表面に直接的に塗布される代わりに、応力発光塗料が塗布されたシートがブーム４の表面に貼り付けられてもよい。アーム５等の他の構成要素に応力発光塗料ＬＰを塗布する場合についても同様である。
【０１００】
応力状態検出部Ｆ９は、所定の時間間隔でカメラが撮像する画像（カメラ画像）に各種画像処理を施して表示用画像を生成できる。表示用画像は、表示装置４０、表示装置３０４等で表示される画像である。カメラ画像をそのまま表示用画像としてもよい。カメラ画像は、例えば、ブーム４の全体の画像を含む。応力発光塗料ＬＰが塗布された部分のブーム全体に占める位置を、表示用画像を見た者が容易に認識できるようにするためである。表示用画像は、１つのカメラ画像から生成されてもよく、複数のカメラ画像から生成されてもよい。
【０１０１】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、応力状態検出部Ｆ９が生成した表示用画像の例を示す。具体的には、図１０Ａは、ブーム４に負荷がほとんど掛かっていないときの状態、すなわち、応力発光塗料ＬＰが発光していない状態を示す。図１０Ｂは、ブーム４に負荷が掛かっているときの状態、すなわち、応力発光塗料ＬＰが発光している状態を示す。本実施例では、応力状態検出部Ｆ９は、画像処理によって、表示用画像における掘削アタッチメントの姿勢が常に同じになるようにしている。閲覧者の見易さのためである。そのため、図１０Ａ及び図１０Ｂのそれぞれの掘削アタッチメントの姿勢は、実際には異なるが、一致するように表示されている。応力状態検出部Ｆ９は、画像処理によって、閲覧者が任意の視点（例えばブーム４の真下の視点）から掘削アタッチメントの画像を視認できるように（三次元ビューが可能なように）表示用画像を生成してもよい。応力状態検出部Ｆ９は、ブーム４に負荷がほとんど掛かっていないときの状態と、ブーム４に負荷が掛かっているときの状態とを表示装置４０、表示装置３０４等に並べて表示させてもよく、重ねて表示させてもよい。
【０１０２】
応力状態検出部Ｆ９は、カメラ画像に対して各種画像認識処理を実行し、建設機械の構成部品に作用する応力の状態を検出できる。例えば、カメラ画像に写るブーム４の表面の応力発光塗料ＬＰの輝度値に基づいてブーム４に作用する応力の状態を検出する。応力発光塗料ＬＰの輝度値は、応力発光塗料ＬＰが発光したときの光度に対応する。
【０１０３】
例えば、応力状態検出部Ｆ９は、応力発光塗料ＬＰの輝度値が所定値以上となった場合に、ブーム４にクラック（亀裂）が発生したと判定してもよい。或いは、応力状態検出部Ｆ９は、その輝度値の分布の時間的推移に基づいて、クラックが発生するまでの時間等を予測してもよい。この場合、応力状態検出部Ｆ９は、複数の表示用画像を時系列で保存している。各表示用画像は、掘削アタッチメントの実際の姿勢、土砂の重量等と関連付けて保存されてもよい。土砂の重量は、例えば、ブームシリンダ圧等から導き出されてもよい。
【０１０４】
応力状態検出部Ｆ９は、クラックが発生したこと、クラックが発生するまでの予測時間等を表す情報を表示用画像に追加してもよい。閲覧者が高応力部分（高輝度部分）を他の部分から区別できるように、表示用画像において高応力部分（高輝度部分）を強調表示させてもよい。強調表示は、輝度増大表示、網掛け表示、ハイライト表示等を含む。
【０１０５】
応力状態検出部Ｆ９は、アタッチメントから少なくとも所定距離だけ離れた位置から飛行体２００のカメラ２０５がアタッチメントを撮像できるよう、送信装置Ｓ１を通じて飛行体２００に情報を送信してもよい。例えば、応力状態検出部Ｆ９は、ブーム４から少なくとも所定距離だけ離れた位置からカメラ２０５がブーム４を撮像できるよう、ショベル１００の位置、姿勢、向き等に関する情報を飛行体２００に対して送信してもよい。それらの情報を受信した飛行体２００は、例えば、カメラ２０５がブーム４の背側（＋Ｚ側）、左側（−Ｙ側）、右側（＋Ｙ側）、及び腹側（−Ｚ側）の４つの金属板のそれぞれの表面を撮像できるように自律的に飛行する。飛行体２００は、画像認識技術等により、アタッチメントを自動的に認識して撮像してもよい。この場合、アタッチメントは撮像対象として予め設定されていてもよい。例えば、アタッチメントの形状が画像認識対象の形状として予め登録されていてもよい。飛行体２００の飛行経路は予め設定されていてもよい。
【０１０６】
応力状態検出部Ｆ９は、カメラ画像が適切なタイミングで撮像されるよう、撮像タイミングに関する情報を送信装置Ｓ１を通じて外部に出力してもよい。例えば、応力状態検出部Ｆ９は、パイロット圧センサ１５ａ、ブームシリンダ圧センサ等の各種センサの出力に基づいて掘削アタッチメントに負荷が掛かっている状態であるか否かを判定する。そして、掘削アタッチメントに負荷が掛かっている状態であると判定した場合に、その旨を飛行体２００に通知する。掘削アタッチメントに負荷が掛かっているときにカメラ２０５が掘削アタッチメントを撮像できるようにするためである。飛行体２００は、この通知を受信しているときにカメラ２０５で掘削アタッチメントを撮像することで、掘削アタッチメントに負荷が掛かっているときに掘削アタッチメントを撮像できる。同じ目的のために、掘削アタッチメントに負荷が掛かっていない旨を飛行体２００に通知してもよい。
【０１０７】
作業管理システムＳＹＳは、環境光の明るさを検出する照度センサを有していてもよい。照度センサは、好適には、ショベル１００に取り付けられる。照度センサは、例えば、応力発光塗料ＬＰが塗布されたブーム４の表面を撮像するタイミングを決めるために使用される。応力発光塗料ＬＰが出す光は、周囲が暗いほど検出され易いためである。この場合、ショベル１００は、照度センサの出力に基づいて環境光の明るさがブーム４の表面の撮像に適していると判定した場合に、その旨を飛行体２００に通知する。同じ目的のために、環境光の明るさがブーム４の表面の撮像に適していない旨を飛行体２００に通知してもよい。照度センサは、カメラ等の画像センサであってもよい。応力状態検出部Ｆ９は、照度センサの出力に基づいてカメラ画像及び表示用画像の輝度を補正してもよい。
【０１０８】
以上の構成により、作業管理システムＳＹＳは、掘削アタッチメントで発生するクラックの早期検出を可能にする。表示用画像を見た閲覧者は、掘削アタッチメントの応力状態の推移を容易に把握でき、掘削アタッチメントのメンテナンス計画を容易に立案できる。また、表示用画像を見た閲覧者は、ショベルの作業中に応力が集中する部分を簡単に確認できる。また、クラックが発生した場合には、その後の掘削アタッチメントの応力状態の推移から、クラックの進展状況を容易に確認できる。
【０１０９】
歪みゲージを用いる構成は、ブーム４の背側（＋Ｚ側）、左側（−Ｙ側）、右側（＋Ｙ側）、及び腹側（−Ｚ側）の４つの金属板のそれぞれの中央部分の応力を算出してブーム４に作用する荷重レベルを算出することでブーム４の余寿命を推定する。これに対し、本実施例は、クラックが発生し易い箇所に応力発光塗料ＬＰを塗布することでクラックの進展を直接的に把握することができる。
【０１１０】
上述の実施例では、ブーム４を構成する金属板の外側表面に応力発光塗料ＬＰが塗布されているが、閲覧者は、金属板の内側でクラックが発生したことを検知し得る。金属板の外側表面の応力状態は、金属板の内側表面の応力状態の影響を受けるためである。
【０１１１】
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い。上述した実施例には、本発明の範囲を逸脱することなしに種々の変形及び置換が適用され得る。
【０１１２】
例えば、上述の実施例では、飛行体２００は、昼休み、或いは、１日の作業が終了したときにショベル１００が停止状態になったことを検知して自動的に離陸し、駐機場から進捗領域の上空まで自動的に飛行する。しかしながら、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、飛行体２００は、予め設定された時刻になると駐機場から進捗領域の上空まで自動的に飛行してもよく、操作者の操作入力に応じて飛行を開始してもよい。
【０１１３】
建設機械は、ブルドーザ、ホイールローダ等であってもよい。
【０１１４】
本願は、２０１６年３月３１日に出願した日本国特許出願２０１６−０７３１１１号、及び、２０１７年１月１８日に出願した日本国特許出願２０１７−００６６１１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】
【０１１５】
１・・・下部走行体  １Ａ・・・左走行用油圧モータ  １Ｂ・・・右走行用油圧モータ  ２・・・旋回機構  ２Ａ・・・旋回用油圧モータ  ３・・・上部旋回体  ４・・・ブーム  ５・・・アーム  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  １１ａ・・・発電機  １１ｂ・・・スタータ  １４・・・メインポンプ  １４ａ・・・レギュレータ  １５・・・パイロットポンプ  １５ａ・・・パイロット圧センサ  １６・・・作動油ライン  １７・・・コントロールバルブ  ２５、２５ａ・・・パイロットライン  ２６・・・操作装置  ３０・・・コントローラ  ４０・・・表示装置  ７０・・・蓄電池  ７１・・・飛行体用充電部  ７２・・・充電回路  ７４・・・エンジン制御装置  １００・・・ショベル  ２００・・・飛行体  ２０１・・・制御装置  ２０２・・・送信装置  ２０３・・・受信装置  ２０４・・・自律航行装置  ２０５・・・カメラ  ２０６・・・スピーカ  ２０７・・・マイク  ３００・・・管理装置  ３０１・・・制御装置  ３０２・・・送信装置  ３０３・・・受信装置  ３０４・・・表示装置  ３０５・・・操作入力装置  Ｆ１・・・軌跡情報生成部  Ｆ２・・・進入物検知部  Ｆ３・・・認証部  Ｆ４・・・進捗領域特定部  Ｆ５・・・飛行経路設定部  Ｆ６・・・地形データ生成部  Ｆ７・・・作業量算出部  Ｆ８・・・進捗率算出部  Ｆ９・・・応力状態検出部  ＬＰ・・・応力発光塗料  Ｓ１・・・送信装置  Ｓ２・・・受信装置  Ｓ３・・・測位装置  Ｓ４・・・姿勢検出装置  Ｓ５・・・向き検出装置  Ｓ６・・・カメラ  Ｓ６Ｂ・・・後方カメラ  Ｓ６Ｌ・・・左側方カメラ  Ｓ６Ｒ・・・右側方カメラ
【図１】
2017170651.tif 000003
【図２】
2017170651.tif 000004
【図３】
2017170651.tif 000005
【図４】
2017170651.tif 000006
【図５】
2017170651.tif 000007
【図６】
2017170651.tif 000008
【図７】
2017170651.tif 000009
【図８】
2017170651.tif 000010
【図９】
2017170651.tif 000011
【図１０Ａ】
2017170651.tif 000012
【図１０Ｂ】
2017170651.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月29日(2018.1.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械と、撮像装置を備えた飛行体と、管理装置とで構成される建設機械用作業管理システムであって、
作業現場内で前記建設機械による作業が進捗した進捗領域を特定する進捗領域特定部と、
前記進捗領域を前記撮像装置が撮像できるように前記飛行体の飛行経路を設定する飛行経路設定部と、を備える、
建設機械用作業管理システム。
【請求項２】
前記撮像装置が撮像した前記進捗領域の画像から前記進捗領域に関する地形データを生成する地形データ生成部と、
前記進捗領域に関する地形データに基づいて前記建設機械の作業量を算出する作業量算出部を備える、
請求項１に記載の建設機械用作業管理システム。
【請求項３】
前記地形データ生成部は、前記進捗領域に関する地形データと、前記進捗領域以外の領域に関する地形データとをつなぎ合わせて前記作業現場に関する地形データを生成する、
請求項２に記載の建設機械用作業管理システム。
【請求項４】
前記作業現場に関する地形データに基づいて作業の進捗率を算出する進捗率算出部を備える、
請求項３に記載の建設機械用作業管理システム。
【請求項５】
前記進捗領域特定部は、複数の前記建設機械に関する複数の前記進捗領域を特定し、
前記地形データ生成部は、複数の前記進捗領域に関する地形データを含む前記作業現場に関する地形データを生成し、
前記進捗率算出部は、前記作業現場に関する地形データに基づいて複数の前記建設機械による共同作業の進捗率を算出する、
請求項４に記載の建設機械用作業管理システム。
【請求項６】
前記飛行経路設定部は、前記作業現場内の所定領域に未認証の物体が進入したときに、前記飛行体を前記未認証の物体に向かわせるように前記飛行体の飛行経路を設定する、
請求項１に記載の建設機械用作業管理システム。
【請求項７】
前記飛行体はスピーカ及びマイクを備える、
請求項６に記載の建設機械用作業管理システム。
【請求項８】
応力発光塗料が塗布されたアタッチメントを有する建設機械であって
前記アタッチメントに負荷が掛かっている状態で前記アタッチメントを撮像した画像に基づいて前記アタッチメントに作用する応力の状態を検出する応力状態検出部を有する、
建設機械。
【請求項９】
前記画像は、飛行体に取り付けられたカメラで撮像され、
前記応力状態検出部は、前記アタッチメントから少なくとも所定距離だけ離れた位置から前記カメラが前記アタッチメントを撮像できるように前記飛行体に情報を送信する、
請求項８に記載の建設機械。
【請求項１０】
前記応力状態検出部は、前記アタッチメントに負荷が掛かっているときに前記カメラが前記アタッチメントを撮像できるように、前記アタッチメントに負荷が掛かっている状態であることを前記飛行体に通知する、
請求項９に記載の建設機械。
【請求項１１】
前記画像は、携帯型カメラで撮像される、
請求項８に記載の建設機械。
【請求項１２】
前記応力発光塗料は、溶接ビード部に塗布されている、
請求項８に記載の建設機械。
【請求項１３】
飛行経路設定部によって設定された飛行経路を飛行する撮像装置を備えた飛行体が、建設機械による作業が進捗した進捗領域を前記撮像装置により撮像できるように、作業現場内で前記進捗領域を特定する進捗領域特定部を備える建設機械。
【請求項１４】
前記撮像装置が撮像した前記進捗領域の画像に基づいて算出された作業量を表示する表示装置を備える、
請求項１３に記載の建設機械。
【請求項１５】
前記撮像装置が撮像した前記進捗領域の画像に基づき、前記進捗領域に関する地形データと、前記進捗領域以外の領域に関する地形データとをつなぎ合わせて生成された前記作業現場に関する地形データを表示する表示装置を備える、
請求項１３に記載の建設機械。
【請求項１６】
建設機械と、撮像装置を備えた飛行体と、管理装置とで構成される建設機械用作業管理方法であって、
作業現場内で前記建設機械による作業が進捗した進捗領域を特定し、
前記進捗領域を前記撮像装置が撮像できるように前記飛行体の飛行経路を設定する、
建設機械用作業管理方法。
【国際調査報告】
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