建設現場で使用される機器の管理システム、装置、方法、及びプログラム
【課題】建設現場で使用される機器の稼働状況を確認できるようにする。
【解決手段】建設現場で使用される高所作業者１や移動式クレーン２等の機器を管理するための機器管理システム１０では、機器で発生する加速度を計測して計測情報を出力する加速度センサと、加速度センサから出力された計測情報及び機器の識別情報を送信する無線モジュールとを備える子局装置２０が機器に設置され、無線モジュール２２から送信された計測情報及び識別情報を受信する親局装置４０と、パソコン３０とが事務所等に設置され、該パソコン３０が、親局装置４０が受信した計測情報及び識別情報に基づいて、識別情報によって識別される機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する稼働状況判定部を備える。
【解決手段】建設現場で使用される高所作業者１や移動式クレーン２等の機器を管理するための機器管理システム１０では、機器で発生する加速度を計測して計測情報を出力する加速度センサと、加速度センサから出力された計測情報及び機器の識別情報を送信する無線モジュールとを備える子局装置２０が機器に設置され、無線モジュール２２から送信された計測情報及び識別情報を受信する親局装置４０と、パソコン３０とが事務所等に設置され、該パソコン３０が、親局装置４０が受信した計測情報及び識別情報に基づいて、識別情報によって識別される機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する稼働状況判定部を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設現場で使用される機器の管理システム、装置、方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
大規模な建設現場では、高所作業車やクレーン等の機器が多数使用されるため、これらを人為的に管理することは困難である。そのため、無線ＩＣタグを用いて、建設現場で使用される機器の位置やバッテリ残量を管理するシステムが考案されている（例えば、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２００７―７３０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
建設現場では、高所作業車やクレーン等の機器をリースやレンタルにより調達することが多いことから、これらの使用率が低い場合には、リースやレンタルの費用を浪費することになる。このため、高所作業車やクレーン等の機器の使用率等の稼働状況を確認し、使用率が低ければ返却したり他の建設現場に移したりする必要があるが、特許文献１に記載の管理システムでは、機器の位置やバッテリ残量は確認できるものの、機器の使用率等の稼働状況までは確認できなかった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、建設現場で使用される機器の稼働状況を確認できるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る機器管理システムは、建設現場で使用される機器を管理するための機器管理システムであって、機器に設置され、機器で発生する加速度を計測して計測情報を出力する加速度センサと、機器に設置され、機器の識別情報、及び、前記加速度センサから出力された前記計測情報を送信する子局無線モジュールと、前記子局無線モジュールから送信された前記識別情報及び前記計測情報を受信する親局無線モジュールと、前記親局無線モジュールが受信した前記識別情報及び前記計測情報に基づいて、前記識別情報によって識別される機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する稼働状況判定部と、を備える。
【０００７】
また、本発明に係る機器管理システムは、建設現場で使用される機器を管理するための機器管理システムであって、機器に設置され、機器で発生する加速度を計測して計測情報を出力する加速度センサと、機器に設置され、前記加速度センサから出力された前記計測情報に基づいて機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する可動状況判定部を有し、機器の識別情報及び前記判定情報を送信する子局無線モジュールと、前記子局無線モジュールから送信された前記識別情報及び前記判定情報を受信する親局無線モジュールと、前記親局無線モジュールが受信した前記識別情報と前記判定情報とを対応付けて管理する情報管理部と、を備える。
【０００８】
また、本発明に係る機器管理装置は、建設現場で使用される機器を管理するための機器管理装置であって、機器の識別情報、及び、機器に設置された加速度センサによって計測されて出力された機器で発生する加速度の計測情報を、機器に設置された子局無線モジュール及び該子局無線モジュールと無線通信する親局無線モジュールを介して入力する入力部と、前記入力部が入力した前記識別情報及び前記計測情報に基づいて、前記識別情報によって識別される機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する稼働状況判定部と、を備える。
【０００９】
また、本発明に係る機器管理方法は、建設現場で使用される機器を管理する機器管理方法であって、機器で発生する加速度を計測して計測情報を出力する手順を、機器に設置した加速度センサで実行し、機器の識別情報、及び、前記加速度センサから出力された前記計測情報を送信する手順を、機器に設置した子局無線モジュールで実行し、前記子局無線モジュールから送信された前記識別情報及び前記計測情報を受信する手順を、親局無線モジュールで実行し、前記親局無線モジュールが受信した前記識別情報及び前記計測情報に基づいて、前記識別情報によって識別される機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する手順をコンピュータで実行する。
【００１０】
また、本発明に係る機器管理方法は、建設現場で使用される機器を管理する機器管理方法であって、機器で発生する加速度を計測して計測情報を出力する手順を、機器に設置した加速度センサで実行し、前記加速度センサから出力された前記計測情報に基づいて、機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する手順と、機器の識別情報及び前記判定情報を送信する手順とを、機器に設置した子局無線モジュールで実行し、前記子局無線モジュールから送信された前記識別情報及び前記判定情報を受信する手順を、親局無線モジュールで実行し、前記親局無線モジュールが受信した前記識別情報と前記判定情報とを対応付けて管理する手順をコンピュータで実行する。
【００１１】
また、本発明に係る機器管理用プログラムは、建設現場で使用される機器を管理するための機能をコンピュータに実現させるための機器管理用プログラムであって、機器の識別情報及び機器で発生する加速度の計測情報を入力する機能と、入力された前記識別情報及び前記計測情報に基づいて、前記識別情報によって識別される機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する機能と、をコンピュータに実現させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、建設現場で使用される機器の稼働状況を確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態に係る機器管理システムを示す図である。
【図２】子局装置の構成を示すブロック図である。
【図３】パソコンの構成を示すブロック図である。
【図４】３軸加速度センサの計測情報を示すグラフである。
【図５】機器管理システムによる機器の管理方法を説明するためのフローチャートである。
【図６】モニタの表示画面を示す図である。
【図７】モニタの表示画面を示す図である。
【図８】他の実施形態に係る機器管理システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係る機器管理システム１０を示す図である。この図に示すように、機器管理システム１０は、ビル等の建設現場で使用される高所作業車１や移動式クレーン２等の機器の稼働状況を管理するためのシステムである。この機器管理システム１０は、高所作業車１の昇降台１Ａや、移動式クレーン２のジブ２Ａに設置される子局装置２０と、建設現場の事務所等に置かれる機器管理用のパソコン３０と、該パソコン３０に接続された親局装置４０と、子局装置２０と親局装置４０との中間地点に設置される中継局装置４２とを備えている。
【００１５】
親局装置４０は、無線モジュール及び電源装置（共に不図示）を備えており、子局装置２０又は中継局装置４２から送信されたデータを受信し、シリアル通信によりパソコン３０へデータを転送する。親局装置４０の電源装置にはＡＣ１００Ｖの電源を供給する。
【００１６】
また、中継局装置４２は、無線モジュール及び電池（共に不図示）とを備え、これらが、防水性及び電波透過性を有する素材で形成されたケースに収納されているルータであり、子局装置２０から親局装置４０へのデータの送信を中継する。
【００１７】
図２は、子局装置２０の構成を示すブロック図である。この図に示すように、子局装置２０は、中継局装置４２の無線モジュールと同様の構成の無線モジュール２２と、無線モジュール２２に接続された３軸加速度センサ２４及び電池２６とを備えており、これらが防水性及び電波透過性を有する素材（金属以外）で形成されたケースに収納されている。無線モジュール２２は、無線方式がＺｉｇＢｅｅ、無線規格がＩＥＥＥ８０２．１５．４の無線内蔵型マイコンモジュール（例えば、東京コスモス電機社製のワイヤレスエンジンＴＷＥ−００１）であり、接続コネクタ２２Ａ、周辺回路２２Ｂ、メモリ（ＲＯＭ及びＲＡＭ）２２Ｃ、マイコン２２Ｄ、無線回路２２Ｅ、及びパターンアンテナ２２Ｆ等が設けられている。なお、親局装置４０及び中継局装置４２の無線モジュールも同様の構成である。
【００１８】
接続コネクタ２２Ａには３軸加速度センサ２４及び電池２６が接続されている。また、周辺回路２２Ｂは、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）やＡＤＣ（analog to digital converter）やタイマーやパルスカウンター等を備えている。また、メモリ２２Ｃには、高所作業車１や移動式クレーン２を識別するためのＩＤ情報が記憶されており、また、３軸加速度センサ２４から出力された計測情報が記憶される。また、マイコン２２Ｄは、無線モジュール２２の各部の制御を司る３２ビットＣＰＵであり、メモリ２２ＣからのＩＤ情報や計測情報の読み出しを実行したり、無線回路２２Ｅにパターンアンテナ２２ＦからのＩＤ情報や計測情報の送信を実行させたりする。
【００１９】
ここで、パターンアンテナ２２Ｆの通信距離としては１５００ｍ以上が可能であり、広大な建設現場であっても子局装置２０と親局装置４０との間で通信できる。なお、外部アンテナを無線モジュール２２に接続した場合には、通信距離は３０００ｍ以上が可能であり、複数の建設現場に亘っての通信も可能である。
【００２０】
３軸加速度センサ２４は、静電容量型（半導体式）の加速度センサ（例えば、サンハヤト社製 ３軸加速度センサーモジュールＭＭ−２８６０）であり、水平直交２方向（Ｘ方向及びＹ方向）及び鉛直方向（Ｚ方向）についての加速度の検知信号を出力する。３軸加速度センサ２４がＸ、Ｙ及びＺ方向の何れかの方向に動くと、その方向の検知信号の電圧が増減する。また、電池２６は、乾電池であり、正電源電圧Ｖｃｃを無線モジュール２２や３軸加速度センサ２４に供給する。
【００２１】
図３は、パソコン３０の構成を示すブロック図である。この図に示すように、パソコン３０は、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、外部インターフェース３４、モニタ３５、キーボード３６及びマウス３７を備えている。ＲＯＭ３２には、ＣＰＵ３１に機器の管理情報を出力する処理を実現させるためのプログラムがインストールされている。また、外部インターフェース３４には、親局装置４０がＵＳＢ（Universal Serial Bus）を介して接続されており、ＣＰＵ３１は、親局装置４０が受信して外部インターフェース３４によって入力されたＩＤ情報や計測情報を対応付けてＲＡＭ３３に記憶させる。
【００２２】
ＣＰＵ３１は、稼動状況判定部３１Ａと、情報管理部３１Ｂとを備えている。稼動状況判定部３１Ａは、ＲＡＭ３３に対応付けて記憶されたＩＤ情報及び計測情報に基づいて、ＩＤ情報によって識別される高所作業車１又は移動式クレーン２の稼働状況を判定して判定情報を出力する。また、情報管理部３１Ｂは、稼動状況判定部３１Ａから出力されたＩＤ情報によって識別される高所作業車１又は移動式クレーン２の判定情報を、ＲＡＭ３３に記憶したり、モニタ３５に表示させたりする。ここで、モニタ３５には、判定情報を表示させる機器を選択するための選択画面が表示される。この選択画面上には、例えば、「高所作業車１号機」、「高所作業車２号機」、「移動式クレーン１号機」、「移動式クレーン２号機」等の選択ボタンが表示される。そして、マウス３７の操作により、選択ボタン上にカーソルが移動されてクリックされると、情報管理部３１Ｂは、選択された機器を識別するＩＤ情報に対応する判定情報の画像データを生成し、モニタ３５に表示させる。
【００２３】
図４は、３軸加速度センサ２４の計測情報を示すグラフである。このグラフに示すように、３軸加速度センサ２４は、継続的に、水平直交２方向（Ｘ方向及びＹ方向）と鉛直方向についての加速度の検知信号を出力しており、出力された検知信号（計測情報）は、無線モジュール２２のメモリ２２Ｃに記憶されている。ここで、加速度がゼロの時の検知信号の電圧は所定値（例えば、図示するように１．６５Ｖ）であり、加速度が検知された時の検知信号の電圧は所定値（例えば、図示するように０．８Ｖ）だけ増減する。即ち、正方向の加速度が検知されると、所定の上限値（例えば、図示するように２．４５Ｖ）になり、負方向の加速度が検知されると、所定の下限値（例えば、図示するように０．８５Ｖ）になる。また、正方向の減速加速度が検知されると、上記の所定の下限値になり、負方向の減速加速度が検知されると、所定の上限値（例えば、図示するように０．８５Ｖ）になる。
【００２４】
ここで、高所作業車１の走行や昇降、移動式クレーン２の旋回やジブの起伏が行われた際には、正方向又は負方向の加速度が検知され、その後、動作が止まるに際して減速加速度が検知される。このため、正方向又は負方向の加速度が検知されてから減速加速度が検知されるまでの時間Δｔが、高所作業車１や移動式クレーン２の動作時間となる。
【００２５】
図５は、機器管理システム１０による機器の管理方法を説明するためのフローチャートである。このフローチャートに示すように、所定時刻になると子局装置２０の無線モジュール２２から親局装置４０へ、メモリ２２Ｃに記憶されている計測情報がＩＤ情報と共に送信される（ステップ１）。なお、所定時刻は、データの送信時の消費電力が大きいことに鑑み、データの送信が１日に数回、所定時間おきに行われるように設定する。
【００２６】
親局装置４０は、受信した計測情報とＩＤ情報をパソコン３０へ転送し、外部インターフェース３４は、これらの情報をＣＰＵ３１に出力する。そして、ＣＰＵ３１の情報管理部３１Ｂは、計測情報とＩＤ情報とを対応付けてＲＡＭ３３に記憶させる（ステップ２）。
【００２７】
次に、ＣＰＵ３１の稼働状況判定部３１Ａは、所定時間毎（例えば、１時間毎）のＺ方向についての加速度の検知時間（即ち、動作時間Δｔの合計値）が閾値（例えば、１０分／ｈ）を超えているか否かを判定し、判定情報を出力する（ステップ３）。次に、稼動状況判定部３１Ａは、所定時間毎（例えば、１時間毎）のＸ方向及びＹ方向についての加速度の検知時間（即ち、動作時間Δｔの合計値）が閾値（例えば、１０分／ｈ）を超えているか否かを判定し、判定情報を出力する（ステップ４）。そして、稼働状況判定部３１Ａは、ステップ４とステップ５との少なくとも一方で肯定判定がなされたか否かを判定し、判定情報を出力する（ステップ５）。
【００２８】
そして、ＣＰＵ３１の情報管理部３１Ｂは、ステップ３〜５で出力された判定情報を、ＩＤ情報と対応付けてＲＡＭ３３に記憶させる（ステップ６）。そして、情報管理部３１Ｂは、選択画面上で選択ボタンがクリックされたか否かを判定し（ステップ７）、肯定判定の場合には、選択された機器を識別するＩＤ情報に対応する判定情報をＲＡＭ３３から読み出し、画像データを生成してモニタ３５に表示させる（ステップ８）。
【００２９】
図６及び図７は、モニタ３５の表示画面を示す図である。これらの図に示すように、モニタ３５には、高所作業車１又は移動式クレーン２の稼働状況の判定結果をまとめた表が表示される。この表示画面には、「高所作業車１号機」や「移動式クレーン１号機」等のステップ７で選択された機器の機種及び号数と、所定時間毎の昇降動作又はジブ起伏動作、水平移動、及び総合的な稼動状況の判定結果が表示される。
【００３０】
ここで、高所作業車１の昇降動作は、ステップ３における判定結果に対応するものであり、昇降台１Ａの昇降の有無をＺ方向の加速度に基づいて判定したものである。また、高所作業車１の水平移動は、ステップ４における判定結果に対応するものであり、高所作業車１の走行の有無を、Ｘ方向及びＹ方向の加速度に基づいて判定したものである。また、移動式クレーン２のジブ起伏動作は、ステップ３における判定結果に対応するものであり、Ｚ方向の加速度に基づいて判定したものである。また、移動式クレーン２の水平移動は、ステップ４における判定結果に対応するものであり、移動式クレーン２の旋回及び走行の有無を、Ｘ方向及びＹ方向の加速度に基づいて判定したものである。また、総合的な稼働状況は、ステップ５における判定結果に対応するものであり、昇降動作又はジブ起伏動作と水平移動との少なくとも一方が肯定判定されると、肯定判定されるものである。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態に係る機器管理システム１０では、無線モジュール２２と３軸加速度センサ２４とを備える子局装置２０を、管理対象の高所作業車１や移動式クレーン２等の機器に設置し、高所作業車１の昇降や走行、又は、移動式クレーン２のジブの起伏や走行や旋回等を、３軸加速度センサ２４で検知し、検知信号を、これらの機器を識別するＩＤ情報と共に無線モジュール２２で親局装置４０へ送信する。そして、親局装置４０と接続され、機器管理用プログラムがインストールされたパソコン３０に、３軸加速度センサ２４で検知された機器の動作時間に基づく機器の稼働状況の判定を実行させる。これにより、建設現場で使用される機器の稼働状況を確認でき、使用率が低ければ返却する等して、リースやレンタルの費用を節減することが可能になる。
【００３２】
図８は、他の実施形態に係る機器管理システム１００の構成を示すブロック図である。この図に示すように、機器管理システム１００は、上述の実施形態に係る機器管理システム１０とは、子局装置２０及びパソコン３０の構成が異なり、これらに替えて子局装置１２０及びパソコン１３０を備える。子局装置１２０は、上述の子局装置２０の無線モジュール２２に替えて無線モジュール１２２を備える。また、パソコン１３０は、上述のパソコン３０のＣＰＵ３１に替えてＣＰＵ１３１を備える。
【００３３】
無線モジュール１２２は、上述の無線モジュール２２のマイコン２２Ｄに替えてマイコン１２２Ｄを備えている。このマイコン１２２Ｄには、上述の実施形態ではパソコン３０のＣＰＵ３１に設けられていた稼働状況判定部３１Ａ及び情報管理部３１Ｂが設けられている。また、メモリ２２Ｃには、機器管理用プログラムが記憶されている。これにより、マイコン１２２Ｄにおいて、３軸加速度センサ２４で検知された機器の動作時間に基づく機器の稼働状況の判定が実行される。そして、マイコン１２２Ｄの情報管理部が、当該判定情報をＩＤ情報と共に、メモリ２２Ｃに記憶させたり、パターンアンテナ２２Ｆから親局装置４０へ送信させたりする。そして、パソコン１３０側では、ＣＰＵ１３１が、親局装置４０から転送された判定情報及びＩＤ情報を対応付けてＲＡＭ３３に記憶させたり、機器の稼働状況の判定結果をまとめた表をモニタ３５に表示させたりする。
【００３４】
なお、上述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
【００３５】
例えば、上述の各実施形態では、高所作業車１や移動式クレーン２の稼働状況を管理するシステム、装置及び方法を例に挙げて本発明を説明したが、フォークリフトや油圧ショベル等の建設現場で使用される他の機器の稼働状況を管理するシステム、装置、方法にも本発明を適用できる。
【００３６】
また、上述の各実施形態では、機器の稼働状況の判定を、機器の所定時間毎の稼働時間に基づいて判定したが、機器や機器の可動部の移動距離等の他の条件に基づいて判定してもよい。また、上述の各実施形態では、機器の稼働状況の判定結果をまとめた表を、モニタ３５に表示させるのみであるが、印刷してもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１ 高所作業車、１Ａ 昇降台、２ 移動式クレーン、２Ａ ジブ、１０ 機器管理システム、２０ 子局装置、２２ 無線モジュール（子局無線モジュール）、２２Ａ 接続コネクタ、２２Ｂ 周辺回路、２２Ｃ メモリ、２２Ｄ マイコン、２２Ｅ 無線回路、２２Ｆ パターンアンテナ、２４ ３軸加速度センサ（加速度センサ）、２６ 電池、３０ パソコン（機器管理装置）、３１ ＣＰＵ、３１Ａ 稼働状況判定部、３１Ｂ 情報管理部、３２ ＲＯＭ、３３ ＲＡＭ、３４ 外部インターフェース（入力部）、３５ モニタ、３６ キーボード、３７ マウス、４０ 親局装置（親局無線モジュール）、４２ 中継局装置、１００ 機器管理システム、１２０ 子局装置、１２２ 無線モジュール（子局無線モジュール）、１２２Ｄ マイコン、１３０ パソコン、１３１ ＣＰＵ（情報管理部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設現場で使用される機器の管理システム、装置、方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
大規模な建設現場では、高所作業車やクレーン等の機器が多数使用されるため、これらを人為的に管理することは困難である。そのため、無線ＩＣタグを用いて、建設現場で使用される機器の位置やバッテリ残量を管理するシステムが考案されている（例えば、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２００７―７３０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
建設現場では、高所作業車やクレーン等の機器をリースやレンタルにより調達することが多いことから、これらの使用率が低い場合には、リースやレンタルの費用を浪費することになる。このため、高所作業車やクレーン等の機器の使用率等の稼働状況を確認し、使用率が低ければ返却したり他の建設現場に移したりする必要があるが、特許文献１に記載の管理システムでは、機器の位置やバッテリ残量は確認できるものの、機器の使用率等の稼働状況までは確認できなかった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、建設現場で使用される機器の稼働状況を確認できるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る機器管理システムは、建設現場で使用される機器を管理するための機器管理システムであって、機器に設置され、機器で発生する加速度を計測して計測情報を出力する加速度センサと、機器に設置され、機器の識別情報、及び、前記加速度センサから出力された前記計測情報を送信する子局無線モジュールと、前記子局無線モジュールから送信された前記識別情報及び前記計測情報を受信する親局無線モジュールと、前記親局無線モジュールが受信した前記識別情報及び前記計測情報に基づいて、前記識別情報によって識別される機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する稼働状況判定部と、を備える。
【０００７】
また、本発明に係る機器管理システムは、建設現場で使用される機器を管理するための機器管理システムであって、機器に設置され、機器で発生する加速度を計測して計測情報を出力する加速度センサと、機器に設置され、前記加速度センサから出力された前記計測情報に基づいて機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する可動状況判定部を有し、機器の識別情報及び前記判定情報を送信する子局無線モジュールと、前記子局無線モジュールから送信された前記識別情報及び前記判定情報を受信する親局無線モジュールと、前記親局無線モジュールが受信した前記識別情報と前記判定情報とを対応付けて管理する情報管理部と、を備える。
【０００８】
また、本発明に係る機器管理装置は、建設現場で使用される機器を管理するための機器管理装置であって、機器の識別情報、及び、機器に設置された加速度センサによって計測されて出力された機器で発生する加速度の計測情報を、機器に設置された子局無線モジュール及び該子局無線モジュールと無線通信する親局無線モジュールを介して入力する入力部と、前記入力部が入力した前記識別情報及び前記計測情報に基づいて、前記識別情報によって識別される機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する稼働状況判定部と、を備える。
【０００９】
また、本発明に係る機器管理方法は、建設現場で使用される機器を管理する機器管理方法であって、機器で発生する加速度を計測して計測情報を出力する手順を、機器に設置した加速度センサで実行し、機器の識別情報、及び、前記加速度センサから出力された前記計測情報を送信する手順を、機器に設置した子局無線モジュールで実行し、前記子局無線モジュールから送信された前記識別情報及び前記計測情報を受信する手順を、親局無線モジュールで実行し、前記親局無線モジュールが受信した前記識別情報及び前記計測情報に基づいて、前記識別情報によって識別される機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する手順をコンピュータで実行する。
【００１０】
また、本発明に係る機器管理方法は、建設現場で使用される機器を管理する機器管理方法であって、機器で発生する加速度を計測して計測情報を出力する手順を、機器に設置した加速度センサで実行し、前記加速度センサから出力された前記計測情報に基づいて、機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する手順と、機器の識別情報及び前記判定情報を送信する手順とを、機器に設置した子局無線モジュールで実行し、前記子局無線モジュールから送信された前記識別情報及び前記判定情報を受信する手順を、親局無線モジュールで実行し、前記親局無線モジュールが受信した前記識別情報と前記判定情報とを対応付けて管理する手順をコンピュータで実行する。
【００１１】
また、本発明に係る機器管理用プログラムは、建設現場で使用される機器を管理するための機能をコンピュータに実現させるための機器管理用プログラムであって、機器の識別情報及び機器で発生する加速度の計測情報を入力する機能と、入力された前記識別情報及び前記計測情報に基づいて、前記識別情報によって識別される機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する機能と、をコンピュータに実現させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、建設現場で使用される機器の稼働状況を確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態に係る機器管理システムを示す図である。
【図２】子局装置の構成を示すブロック図である。
【図３】パソコンの構成を示すブロック図である。
【図４】３軸加速度センサの計測情報を示すグラフである。
【図５】機器管理システムによる機器の管理方法を説明するためのフローチャートである。
【図６】モニタの表示画面を示す図である。
【図７】モニタの表示画面を示す図である。
【図８】他の実施形態に係る機器管理システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係る機器管理システム１０を示す図である。この図に示すように、機器管理システム１０は、ビル等の建設現場で使用される高所作業車１や移動式クレーン２等の機器の稼働状況を管理するためのシステムである。この機器管理システム１０は、高所作業車１の昇降台１Ａや、移動式クレーン２のジブ２Ａに設置される子局装置２０と、建設現場の事務所等に置かれる機器管理用のパソコン３０と、該パソコン３０に接続された親局装置４０と、子局装置２０と親局装置４０との中間地点に設置される中継局装置４２とを備えている。
【００１５】
親局装置４０は、無線モジュール及び電源装置（共に不図示）を備えており、子局装置２０又は中継局装置４２から送信されたデータを受信し、シリアル通信によりパソコン３０へデータを転送する。親局装置４０の電源装置にはＡＣ１００Ｖの電源を供給する。
【００１６】
また、中継局装置４２は、無線モジュール及び電池（共に不図示）とを備え、これらが、防水性及び電波透過性を有する素材で形成されたケースに収納されているルータであり、子局装置２０から親局装置４０へのデータの送信を中継する。
【００１７】
図２は、子局装置２０の構成を示すブロック図である。この図に示すように、子局装置２０は、中継局装置４２の無線モジュールと同様の構成の無線モジュール２２と、無線モジュール２２に接続された３軸加速度センサ２４及び電池２６とを備えており、これらが防水性及び電波透過性を有する素材（金属以外）で形成されたケースに収納されている。無線モジュール２２は、無線方式がＺｉｇＢｅｅ、無線規格がＩＥＥＥ８０２．１５．４の無線内蔵型マイコンモジュール（例えば、東京コスモス電機社製のワイヤレスエンジンＴＷＥ−００１）であり、接続コネクタ２２Ａ、周辺回路２２Ｂ、メモリ（ＲＯＭ及びＲＡＭ）２２Ｃ、マイコン２２Ｄ、無線回路２２Ｅ、及びパターンアンテナ２２Ｆ等が設けられている。なお、親局装置４０及び中継局装置４２の無線モジュールも同様の構成である。
【００１８】
接続コネクタ２２Ａには３軸加速度センサ２４及び電池２６が接続されている。また、周辺回路２２Ｂは、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）やＡＤＣ（analog to digital converter）やタイマーやパルスカウンター等を備えている。また、メモリ２２Ｃには、高所作業車１や移動式クレーン２を識別するためのＩＤ情報が記憶されており、また、３軸加速度センサ２４から出力された計測情報が記憶される。また、マイコン２２Ｄは、無線モジュール２２の各部の制御を司る３２ビットＣＰＵであり、メモリ２２ＣからのＩＤ情報や計測情報の読み出しを実行したり、無線回路２２Ｅにパターンアンテナ２２ＦからのＩＤ情報や計測情報の送信を実行させたりする。
【００１９】
ここで、パターンアンテナ２２Ｆの通信距離としては１５００ｍ以上が可能であり、広大な建設現場であっても子局装置２０と親局装置４０との間で通信できる。なお、外部アンテナを無線モジュール２２に接続した場合には、通信距離は３０００ｍ以上が可能であり、複数の建設現場に亘っての通信も可能である。
【００２０】
３軸加速度センサ２４は、静電容量型（半導体式）の加速度センサ（例えば、サンハヤト社製 ３軸加速度センサーモジュールＭＭ−２８６０）であり、水平直交２方向（Ｘ方向及びＹ方向）及び鉛直方向（Ｚ方向）についての加速度の検知信号を出力する。３軸加速度センサ２４がＸ、Ｙ及びＺ方向の何れかの方向に動くと、その方向の検知信号の電圧が増減する。また、電池２６は、乾電池であり、正電源電圧Ｖｃｃを無線モジュール２２や３軸加速度センサ２４に供給する。
【００２１】
図３は、パソコン３０の構成を示すブロック図である。この図に示すように、パソコン３０は、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、外部インターフェース３４、モニタ３５、キーボード３６及びマウス３７を備えている。ＲＯＭ３２には、ＣＰＵ３１に機器の管理情報を出力する処理を実現させるためのプログラムがインストールされている。また、外部インターフェース３４には、親局装置４０がＵＳＢ（Universal Serial Bus）を介して接続されており、ＣＰＵ３１は、親局装置４０が受信して外部インターフェース３４によって入力されたＩＤ情報や計測情報を対応付けてＲＡＭ３３に記憶させる。
【００２２】
ＣＰＵ３１は、稼動状況判定部３１Ａと、情報管理部３１Ｂとを備えている。稼動状況判定部３１Ａは、ＲＡＭ３３に対応付けて記憶されたＩＤ情報及び計測情報に基づいて、ＩＤ情報によって識別される高所作業車１又は移動式クレーン２の稼働状況を判定して判定情報を出力する。また、情報管理部３１Ｂは、稼動状況判定部３１Ａから出力されたＩＤ情報によって識別される高所作業車１又は移動式クレーン２の判定情報を、ＲＡＭ３３に記憶したり、モニタ３５に表示させたりする。ここで、モニタ３５には、判定情報を表示させる機器を選択するための選択画面が表示される。この選択画面上には、例えば、「高所作業車１号機」、「高所作業車２号機」、「移動式クレーン１号機」、「移動式クレーン２号機」等の選択ボタンが表示される。そして、マウス３７の操作により、選択ボタン上にカーソルが移動されてクリックされると、情報管理部３１Ｂは、選択された機器を識別するＩＤ情報に対応する判定情報の画像データを生成し、モニタ３５に表示させる。
【００２３】
図４は、３軸加速度センサ２４の計測情報を示すグラフである。このグラフに示すように、３軸加速度センサ２４は、継続的に、水平直交２方向（Ｘ方向及びＹ方向）と鉛直方向についての加速度の検知信号を出力しており、出力された検知信号（計測情報）は、無線モジュール２２のメモリ２２Ｃに記憶されている。ここで、加速度がゼロの時の検知信号の電圧は所定値（例えば、図示するように１．６５Ｖ）であり、加速度が検知された時の検知信号の電圧は所定値（例えば、図示するように０．８Ｖ）だけ増減する。即ち、正方向の加速度が検知されると、所定の上限値（例えば、図示するように２．４５Ｖ）になり、負方向の加速度が検知されると、所定の下限値（例えば、図示するように０．８５Ｖ）になる。また、正方向の減速加速度が検知されると、上記の所定の下限値になり、負方向の減速加速度が検知されると、所定の上限値（例えば、図示するように０．８５Ｖ）になる。
【００２４】
ここで、高所作業車１の走行や昇降、移動式クレーン２の旋回やジブの起伏が行われた際には、正方向又は負方向の加速度が検知され、その後、動作が止まるに際して減速加速度が検知される。このため、正方向又は負方向の加速度が検知されてから減速加速度が検知されるまでの時間Δｔが、高所作業車１や移動式クレーン２の動作時間となる。
【００２５】
図５は、機器管理システム１０による機器の管理方法を説明するためのフローチャートである。このフローチャートに示すように、所定時刻になると子局装置２０の無線モジュール２２から親局装置４０へ、メモリ２２Ｃに記憶されている計測情報がＩＤ情報と共に送信される（ステップ１）。なお、所定時刻は、データの送信時の消費電力が大きいことに鑑み、データの送信が１日に数回、所定時間おきに行われるように設定する。
【００２６】
親局装置４０は、受信した計測情報とＩＤ情報をパソコン３０へ転送し、外部インターフェース３４は、これらの情報をＣＰＵ３１に出力する。そして、ＣＰＵ３１の情報管理部３１Ｂは、計測情報とＩＤ情報とを対応付けてＲＡＭ３３に記憶させる（ステップ２）。
【００２７】
次に、ＣＰＵ３１の稼働状況判定部３１Ａは、所定時間毎（例えば、１時間毎）のＺ方向についての加速度の検知時間（即ち、動作時間Δｔの合計値）が閾値（例えば、１０分／ｈ）を超えているか否かを判定し、判定情報を出力する（ステップ３）。次に、稼動状況判定部３１Ａは、所定時間毎（例えば、１時間毎）のＸ方向及びＹ方向についての加速度の検知時間（即ち、動作時間Δｔの合計値）が閾値（例えば、１０分／ｈ）を超えているか否かを判定し、判定情報を出力する（ステップ４）。そして、稼働状況判定部３１Ａは、ステップ４とステップ５との少なくとも一方で肯定判定がなされたか否かを判定し、判定情報を出力する（ステップ５）。
【００２８】
そして、ＣＰＵ３１の情報管理部３１Ｂは、ステップ３〜５で出力された判定情報を、ＩＤ情報と対応付けてＲＡＭ３３に記憶させる（ステップ６）。そして、情報管理部３１Ｂは、選択画面上で選択ボタンがクリックされたか否かを判定し（ステップ７）、肯定判定の場合には、選択された機器を識別するＩＤ情報に対応する判定情報をＲＡＭ３３から読み出し、画像データを生成してモニタ３５に表示させる（ステップ８）。
【００２９】
図６及び図７は、モニタ３５の表示画面を示す図である。これらの図に示すように、モニタ３５には、高所作業車１又は移動式クレーン２の稼働状況の判定結果をまとめた表が表示される。この表示画面には、「高所作業車１号機」や「移動式クレーン１号機」等のステップ７で選択された機器の機種及び号数と、所定時間毎の昇降動作又はジブ起伏動作、水平移動、及び総合的な稼動状況の判定結果が表示される。
【００３０】
ここで、高所作業車１の昇降動作は、ステップ３における判定結果に対応するものであり、昇降台１Ａの昇降の有無をＺ方向の加速度に基づいて判定したものである。また、高所作業車１の水平移動は、ステップ４における判定結果に対応するものであり、高所作業車１の走行の有無を、Ｘ方向及びＹ方向の加速度に基づいて判定したものである。また、移動式クレーン２のジブ起伏動作は、ステップ３における判定結果に対応するものであり、Ｚ方向の加速度に基づいて判定したものである。また、移動式クレーン２の水平移動は、ステップ４における判定結果に対応するものであり、移動式クレーン２の旋回及び走行の有無を、Ｘ方向及びＹ方向の加速度に基づいて判定したものである。また、総合的な稼働状況は、ステップ５における判定結果に対応するものであり、昇降動作又はジブ起伏動作と水平移動との少なくとも一方が肯定判定されると、肯定判定されるものである。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態に係る機器管理システム１０では、無線モジュール２２と３軸加速度センサ２４とを備える子局装置２０を、管理対象の高所作業車１や移動式クレーン２等の機器に設置し、高所作業車１の昇降や走行、又は、移動式クレーン２のジブの起伏や走行や旋回等を、３軸加速度センサ２４で検知し、検知信号を、これらの機器を識別するＩＤ情報と共に無線モジュール２２で親局装置４０へ送信する。そして、親局装置４０と接続され、機器管理用プログラムがインストールされたパソコン３０に、３軸加速度センサ２４で検知された機器の動作時間に基づく機器の稼働状況の判定を実行させる。これにより、建設現場で使用される機器の稼働状況を確認でき、使用率が低ければ返却する等して、リースやレンタルの費用を節減することが可能になる。
【００３２】
図８は、他の実施形態に係る機器管理システム１００の構成を示すブロック図である。この図に示すように、機器管理システム１００は、上述の実施形態に係る機器管理システム１０とは、子局装置２０及びパソコン３０の構成が異なり、これらに替えて子局装置１２０及びパソコン１３０を備える。子局装置１２０は、上述の子局装置２０の無線モジュール２２に替えて無線モジュール１２２を備える。また、パソコン１３０は、上述のパソコン３０のＣＰＵ３１に替えてＣＰＵ１３１を備える。
【００３３】
無線モジュール１２２は、上述の無線モジュール２２のマイコン２２Ｄに替えてマイコン１２２Ｄを備えている。このマイコン１２２Ｄには、上述の実施形態ではパソコン３０のＣＰＵ３１に設けられていた稼働状況判定部３１Ａ及び情報管理部３１Ｂが設けられている。また、メモリ２２Ｃには、機器管理用プログラムが記憶されている。これにより、マイコン１２２Ｄにおいて、３軸加速度センサ２４で検知された機器の動作時間に基づく機器の稼働状況の判定が実行される。そして、マイコン１２２Ｄの情報管理部が、当該判定情報をＩＤ情報と共に、メモリ２２Ｃに記憶させたり、パターンアンテナ２２Ｆから親局装置４０へ送信させたりする。そして、パソコン１３０側では、ＣＰＵ１３１が、親局装置４０から転送された判定情報及びＩＤ情報を対応付けてＲＡＭ３３に記憶させたり、機器の稼働状況の判定結果をまとめた表をモニタ３５に表示させたりする。
【００３４】
なお、上述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
【００３５】
例えば、上述の各実施形態では、高所作業車１や移動式クレーン２の稼働状況を管理するシステム、装置及び方法を例に挙げて本発明を説明したが、フォークリフトや油圧ショベル等の建設現場で使用される他の機器の稼働状況を管理するシステム、装置、方法にも本発明を適用できる。
【００３６】
また、上述の各実施形態では、機器の稼働状況の判定を、機器の所定時間毎の稼働時間に基づいて判定したが、機器や機器の可動部の移動距離等の他の条件に基づいて判定してもよい。また、上述の各実施形態では、機器の稼働状況の判定結果をまとめた表を、モニタ３５に表示させるのみであるが、印刷してもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１ 高所作業車、１Ａ 昇降台、２ 移動式クレーン、２Ａ ジブ、１０ 機器管理システム、２０ 子局装置、２２ 無線モジュール（子局無線モジュール）、２２Ａ 接続コネクタ、２２Ｂ 周辺回路、２２Ｃ メモリ、２２Ｄ マイコン、２２Ｅ 無線回路、２２Ｆ パターンアンテナ、２４ ３軸加速度センサ（加速度センサ）、２６ 電池、３０ パソコン（機器管理装置）、３１ ＣＰＵ、３１Ａ 稼働状況判定部、３１Ｂ 情報管理部、３２ ＲＯＭ、３３ ＲＡＭ、３４ 外部インターフェース（入力部）、３５ モニタ、３６ キーボード、３７ マウス、４０ 親局装置（親局無線モジュール）、４２ 中継局装置、１００ 機器管理システム、１２０ 子局装置、１２２ 無線モジュール（子局無線モジュール）、１２２Ｄ マイコン、１３０ パソコン、１３１ ＣＰＵ（情報管理部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設現場で使用される機器を管理するための機器管理システムであって、
機器に設置され、機器で発生する加速度を計測して計測情報を出力する加速度センサと、
機器に設置され、機器の識別情報、及び、前記加速度センサから出力された前記計測情報を送信する子局無線モジュールと、
前記子局無線モジュールから送信された前記識別情報及び前記計測情報を受信する親局無線モジュールと、
前記親局無線モジュールが受信した前記識別情報及び前記計測情報に基づいて、前記識別情報によって識別される機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する稼働状況判定部と、
を備える機器管理システム。
【請求項２】
建設現場で使用される機器を管理するための機器管理システムであって、
機器に設置され、機器で発生する加速度を計測して計測情報を出力する加速度センサと、
機器に設置され、前記加速度センサから出力された前記計測情報に基づいて機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する可動状況判定部を有し、機器の識別情報及び前記判定情報を送信する子局無線モジュールと、
前記子局無線モジュールから送信された前記識別情報及び前記判定情報を受信する親局無線モジュールと、
前記親局無線モジュールが受信した前記識別情報と前記判定情報とを対応付けて管理する情報管理部と、
を備える機器管理システム。
【請求項３】
建設現場で使用される機器を管理するための機器管理装置であって、
機器の識別情報、及び、機器に設置された加速度センサによって計測されて出力された機器で発生する加速度の計測情報を、機器に設置された子局無線モジュール及び該子局無線モジュールと無線通信する親局無線モジュールを介して入力する入力部と、
前記入力部が入力した前記識別情報及び前記計測情報に基づいて、前記識別情報によって識別される機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する稼働状況判定部と、
を備える機器管理装置。
【請求項４】
建設現場で使用される機器を管理する機器管理方法であって、
機器で発生する加速度を計測して計測情報を出力する手順を、機器に設置した加速度センサで実行し、
機器の識別情報、及び、前記加速度センサから出力された前記計測情報を送信する手順を、機器に設置した子局無線モジュールで実行し、
前記子局無線モジュールから送信された前記識別情報及び前記計測情報を受信する手順を、親局無線モジュールで実行し、
前記親局無線モジュールが受信した前記識別情報及び前記計測情報に基づいて、前記識別情報によって識別される機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する手順をコンピュータで実行する機器管理方法。
【請求項５】
建設現場で使用される機器を管理する機器管理方法であって、
機器で発生する加速度を計測して計測情報を出力する手順を、機器に設置した加速度センサで実行し、
前記加速度センサから出力された前記計測情報に基づいて、機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する手順と、機器の識別情報及び前記判定情報を送信する手順とを、機器に設置した子局無線モジュールで実行し、
前記子局無線モジュールから送信された前記識別情報及び前記判定情報を受信する手順を、親局無線モジュールで実行し、
前記親局無線モジュールが受信した前記識別情報と前記判定情報とを対応付けて管理する手順をコンピュータで実行する機器管理方法。
【請求項６】
建設現場で使用される機器を管理するための機能をコンピュータに実現させるための機器管理用プログラムであって、
機器の識別情報及び機器で発生する加速度の計測情報を入力する機能と、
入力された前記識別情報及び前記計測情報に基づいて、前記識別情報によって識別される機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する機能と、
をコンピュータに実現させるための機器管理用プログラム。
【請求項１】
建設現場で使用される機器を管理するための機器管理システムであって、
機器に設置され、機器で発生する加速度を計測して計測情報を出力する加速度センサと、
機器に設置され、機器の識別情報、及び、前記加速度センサから出力された前記計測情報を送信する子局無線モジュールと、
前記子局無線モジュールから送信された前記識別情報及び前記計測情報を受信する親局無線モジュールと、
前記親局無線モジュールが受信した前記識別情報及び前記計測情報に基づいて、前記識別情報によって識別される機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する稼働状況判定部と、
を備える機器管理システム。
【請求項２】
建設現場で使用される機器を管理するための機器管理システムであって、
機器に設置され、機器で発生する加速度を計測して計測情報を出力する加速度センサと、
機器に設置され、前記加速度センサから出力された前記計測情報に基づいて機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する可動状況判定部を有し、機器の識別情報及び前記判定情報を送信する子局無線モジュールと、
前記子局無線モジュールから送信された前記識別情報及び前記判定情報を受信する親局無線モジュールと、
前記親局無線モジュールが受信した前記識別情報と前記判定情報とを対応付けて管理する情報管理部と、
を備える機器管理システム。
【請求項３】
建設現場で使用される機器を管理するための機器管理装置であって、
機器の識別情報、及び、機器に設置された加速度センサによって計測されて出力された機器で発生する加速度の計測情報を、機器に設置された子局無線モジュール及び該子局無線モジュールと無線通信する親局無線モジュールを介して入力する入力部と、
前記入力部が入力した前記識別情報及び前記計測情報に基づいて、前記識別情報によって識別される機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する稼働状況判定部と、
を備える機器管理装置。
【請求項４】
建設現場で使用される機器を管理する機器管理方法であって、
機器で発生する加速度を計測して計測情報を出力する手順を、機器に設置した加速度センサで実行し、
機器の識別情報、及び、前記加速度センサから出力された前記計測情報を送信する手順を、機器に設置した子局無線モジュールで実行し、
前記子局無線モジュールから送信された前記識別情報及び前記計測情報を受信する手順を、親局無線モジュールで実行し、
前記親局無線モジュールが受信した前記識別情報及び前記計測情報に基づいて、前記識別情報によって識別される機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する手順をコンピュータで実行する機器管理方法。
【請求項５】
建設現場で使用される機器を管理する機器管理方法であって、
機器で発生する加速度を計測して計測情報を出力する手順を、機器に設置した加速度センサで実行し、
前記加速度センサから出力された前記計測情報に基づいて、機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する手順と、機器の識別情報及び前記判定情報を送信する手順とを、機器に設置した子局無線モジュールで実行し、
前記子局無線モジュールから送信された前記識別情報及び前記判定情報を受信する手順を、親局無線モジュールで実行し、
前記親局無線モジュールが受信した前記識別情報と前記判定情報とを対応付けて管理する手順をコンピュータで実行する機器管理方法。
【請求項６】
建設現場で使用される機器を管理するための機能をコンピュータに実現させるための機器管理用プログラムであって、
機器の識別情報及び機器で発生する加速度の計測情報を入力する機能と、
入力された前記識別情報及び前記計測情報に基づいて、前記識別情報によって識別される機器の稼働状況を判定して判定情報を出力する機能と、
をコンピュータに実現させるための機器管理用プログラム。
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１】
【公開番号】特開２０１３−５４６８２（Ｐ２０１３−５４６８２Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９４１４８（Ｐ２０１１−１９４１４８）
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
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