WO2005088018A1

WO2005088018A1 - 施工作業領域の設定・管理システム

Info

Publication number: WO2005088018A1
Application number: PCT/JP2005/004284
Authority: WO
Inventors: Keiji Hatori; Kazuhiro Sugawara; Hiroshi Ogura; Hideto Ishibashi; Masaharu Ikuta
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co., Ltd
Priority date: 2004-03-12
Filing date: 2005-03-11
Publication date: 2005-09-22
Also published as: US20070195011A1; JP2005256469A; EP1726722A1

Abstract

　作業現場で移動式作業機械側だけで作業員が作業領域での作業施工の計画と管理を行い、作業領域を設定・記憶できる施工作業領域の設定・管理システムを提供する。施工作業領域の設定・管理システムは、作業領域で地雷処理作業を施工する移動式作業機械１１で、ＧＰＳ３次元位置計測装置と、表示部６３と入力部６４とメモリ６５を有するタブレット・コンピュータ６２等を備える移動式作業機械に適用される。このシステムは、表示部の画面に作業モニタ画面９０を表示する第１手段と、ＧＰＳ３次元位置計測装置で得られた移動式作業機械の作業機の位置座標を基準として作業モニタ画面に移動式作業機械のシンボルを表示する第２手段と、作業モニタ画面で、表示されたシンボルを原点として、作業員の入力操作に基づいて施工作業領域を作成し施工作業領域を表す作業領域ブロックモデルを表示する第３手段とを備える。

Description

明細書

施工作業領域の設定'管理システム

技術分野

[0001] 本発明は施工作業領域の設定'管理システムに関し、特に、作業計画を作成しかつ指示する管理事務所を設置することなく、作業を施工する現場で移動式作業機械の車両側だけで作業員が施工作業領域を設定'管理するのに好適な施工作業領域の設定 ·管理システムに関するものである。

背景技術

[0002] 例えば対人用地雷の処理は、従来、手作業で行われて、た。具体的には、長、棒体に固定した金属探知器に似た地雷探査機を使って 1つずつ探査し、探査ができたら水をまいて土を柔らかくし、地雷状況を確認し、次に刷毛等で土を除いて地雷を見える状態にし、火薬を仕掛けて誘爆させていた。力かる地雷処理は、専門的技術を有する者の経験と勘に頼っており、時間が力かり作業効率の低いものであった。

[0003] そこで、本発明者らは、先に、機械的に地雷処理を行いかつ作業計画に基づき地雷探査データと地雷処理データを管理しながら効率的に地雷処理作業を行うことのできる方法およびシステムを提案した (特願 2003— 31602号、平成 15年 2月 7日出願)。この地雷処理作業の方法では、作業計画者が、例えば現場に設置された管理事務所で、そこに設置されたサーバ PC (Personal Computer)に設けられた作業計画機能を利用して作業計画を作成し、当該作業計画に基づいて地雷処理作業が行われる。作業計画は、例えば 1辺が 1一 2kmの矩形の広域の作業領域 (作業エリア)を設定し、その作業領域に現地の地図や地雷埋設状況および地雷処理状況を重ね合せ、さらに当該作業領域を 1辺が 50mまたは 100m等の正方形ブロックに分割し、各ブロックを各作業日の作業領域部分として決定するように、作成される。作成された作業計画に係る情報は、メモリカード等の記憶媒体に作業領域のブロック情報として格納され、作業計画者カゝらオペレータである作業員に渡される。作業員は、作業機械の車体に搭載された PCに記憶媒体をセットして当該 PCを起動し、その表示部に当日の作業を行う上記ブロック情報を表示させ、表示されたブロック情報に基づいて指定範囲の地雷処理作業を行う。作業の結果はメッシュデータとして管理される。作業が完了すると、作業員は、作業の施工結果を記憶媒体のブロック情報に反映する入力処理を行い、ブロック情報を更新する。作業員は、各日の作業終了後、ブロック情報が更新された記憶媒体を車両搭載 PCから取り出し、作業計画者に渡す。作業計画者は、渡された記憶媒体をサーバ PCにセットし、そこに記憶された作業領域ブロック情報に係るデータを取り込み、当日の作業結果を確認し、施工結果の管理を行う。

[0004] 上記の地雷処理作業を行う方法では、施工管理の上で、管理事務所を設置し、作業計画者および作業計画機能を備えたサーバ PCを用意することが必須の要件である。このような地雷処理作業を行う方法は、長期間の作業施工や広域の作業領域など大規模な施工作業では施工管理データも膨大となるので、有効である。

[0005] 他方、比較的に小規模な施工作業の場合には、管理事務所等を設けることはコストが高くなり、コストの面で検討の余地がある。さらに管理事務所を設けず、作業機械の車両側だけで作業の施工管理を行、た、と、う積極的な要望もある。

[0006] また作業の施工管理を行う従来技術として例えば特許文献 1 (特開 2002— 25655 5号公報）は施工管理装置を提案している。この施工管理装置は地盤改良工法の作業機や埋設杭工法の作業機に設けられるものである。この施工管理装置は、管理事務所で作成した施工目標値と作業機で記憶した施工データを携帯電話でインターネットを介して送受する通信部と、施工中におけるオーガの昇降速度および地盤改良剤の流量を検知する検知装置からの情報を上記施工目標値と比較して修正制御を行う操作表示部と、施工目標値および施工データを記憶する記憶部と、を備えるように構成される。管理事務所で作成される施工目標値は、作業現場の地盤の状態を調査し、設計値と過去の施工データとを基にして設定される。地盤改良工法での施ェ目標値は、掘削深度、深度毎における地盤改良剤の配合割合および供給量、地盤改良剤の時間当たりの供給量、オーガの回転速度、昇降速度などである。埋設杭工法での施工目標値は、埋設深度と埋設する最終トルクに基づき設定される埋設杭の回転速度、押込み速度、トルクなどである。

[0007] 上記の従来の施工管理装置でも、管理事務所が設置され、管理事務所で施工目標値が作成される。当該施工目標値は、管理事務所に設置されたパーソナルコンビユータ (PC)に入力される。管理事務所の PCに入力された施工目標値は、当該 PCと作業機の施工管理装置との間を携帯電話およびインターネットを介して接続することにより、施工管理装置に提供され、記憶される。従って、データの送受の仕方が異なるが、管理事務所等を設ける構成については、前述した地雷処理作業を行う方法およびシステムと類似している。そのため、上記の従来の施工管理装置によっては、管理事務所等を設けるためのコストの問題は解決されず、また管理事務所を設けず作業機械の車両側だけで作業の施工管理を行、た、と、う要望を満たすことはできない。

特許文献 1：特開 2002-256555号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] 本発明の課題は、地雷処理機等の移動式作業機械によって地雷処理作業等の施工作業でありかつ例えば比較的に小規模な施工作業を行う場合に、管理事務所や作業計画機能を有したサーバ PC等を設けることなぐ移動式作業機械の車両側だけで作業領域の施工管理を行えるようにするものである。

[0009] 本発明の目的は、上記の課題に鑑み、現場等に管理事務所や作業計画機能を有したサーバ PC等を設けることなぐ作業現場において移動式作業機械の車両側だけで作業員が作業領域における作業施工の計画と管理を行うことができ、作業現場で作業領域を設定'記憶し、施工管理情報を蓄積することのできる施工作業領域の設定 '管理システムを提供することにある。課題を解決するための手段

[0010] 本発明に係る施工作業領域の設定 ·管理システムは、上記目的を達成するために、次のように構成される。

[0011] 本発明に係る施工作業領域の設定'管理システムは、設定された作業領域で所定作業を施工する移動式作業機械であって、 GPS3次元位置計測装置と、表示部と入力部とメモリを有するコンピュータと、各種の可動部センサと、各種の動作スィッチと、作業開始スィッチと、各種のトリガスィッチとを備える移動式作業機械に適用される施工作業領域の設定 ·管理システムである。この施工作業領域の設定 ·管理システムは

、表示部の画面に作業モニタ画面を表示する第 1手段と、 GPS3次元位置計測装置で得られた移動式作業機械の作業機の位置座標を基準として作業モニタ画面に移動式作業機械のシンボルを表示する第 2手段と、作業モニタ画面で、表示されたシンボルを原点として、作業員の入力操作に基づヽて施工作業領域を作成し施工作業領域を表す作業領域ブロックモデルを表示する第 3手段とを備えており、これらの構成に基づヽて、施工作業領域に係る作業情報を移動式作業機械の車両側だけで設定 ·管理するように構成されてヽる。

[0012] 上記の施工作業領域の設定'管理システムでは、移動式作業機械に搭載されるコンピュータ等を利用して作業員が移動式作業機械の車両側だけで例えば日々実行される所定作業の作業領域の範囲を設定'管理することが可能となる。この構成では、移動式作業機械の車両上でコンピュータの表示部に作業モニタ画面を表示し、さらに当該作業モニタ画面上に作業機の位置を基準にして移動式作業機械の位置を表すシンボルを表示し、当該シンボルを原点位置として所要の施工作業領域を作業モニタ画面に表示する。これにより当日の施工しょうとする作業領域を、作業現場で作業員によって決定しかつ設定することが可能となる。

[0013] 本発明に係る施工作業領域の設定 ·管理システムは、上記の構成において、好ましくは、上記メモリは作業モニタ画面作成プログラムを格納しており、この作業モニタ画面作成プログラムは上記の第 1手段と第 2手段と第 3手段のそれぞれ機能を実現するプログラム実行機能部分を含むことで特徴づけられる。

[0014] 本発明に係る施工作業領域の設定 ·管理システムは、上記の各構成において、好ましくは、上記メモリは作業開始前オブジェクトファイルを格納しており、上記所定作業の開始時に表示部に作業開始前オブジェクトファイルを読み出し、入力部を介して施工しょうとする作業領域の範囲に係る寸法データが任意に入力され、この寸法データに基づいて施工作業領域が決定されることで特徴づけられる。この構成では、施工作業領域の範囲は、作業を開始する前の段階でコンピュータを利用して作業員が任意の範囲で入力し、指定することが可能である。

[0015] 本発明に係る施工作業領域の設定 ·管理システムは、上記の各構成において、好ましくは、上記メモリは作業完了後オブジェクトファイルを格納しており、施工作業領域にっ、ての作業が終了後に作業情報が作業完了後オブジェクトファイルに自動的に記録されることで特徴づけられる。

[0016] 本発明に係る施工作業領域の設定 ·管理システムは、上記の各構成において、好ましくは、上記メモリはメッシュ状態の管理情報を格納しており、作業領域ブロックモデルはメッシュモデルによって記憶されかつ表現されることで特徴づけられる。

[0017] 本発明に係る施工作業領域の設定 ·管理システムは、上記の構成において、好ましくは、作業モニタ画面に表示された作業領域ブロックモデルはメッシュモデルで表現されており、かつメッシュで表示された作業領域ブロックモデルは各メッシュの作業状態に応じて色分け表示されることで特徴づけられる。この構成によって、作業員は作業状態を容易に判断することが可能となる。

[0018] 本発明に係る施工作業領域の設定 ·管理システムは、上記の各構成において、好ましくは、上記作業領域ブロックモデルは、施工作業領域の原点を上記シンボルの位置力 4つの方位で任意の原点として設定することにより、表示されることで特徴づけられる。

[0019] 本発明に係る施工作業領域の設定 ·管理システムは、上記の各構成において、好ましくは、作業モニタ画面に表示された施工作業領域で、所定作業が完了した領域の四隅にポールを設置して明示し、作業完了領域を特定することで特徴づけられる。

[0020] 本発明に係る施工作業領域の設定 ·管理システムは、上記の各構成において、好ましくは、上記移動式作業機械は地雷処理機であり、上記所定作業は地雷処理作業であることを特徴とする。

発明の効果

[0021] 本発明によれば、地雷処理機等の移動式作業機械に配備されるコンピュータに作業モニタ画面を表示し、この作業モニタ画面には、 GPS 3次元位置計測装置に基づいて当該移動式作業機械の位置を計測し当該位置に基づき機械シンボル表示を表示させ、さらにこの機械シンボル表示の位置を原点座標として施工作業領域を表示するようにしたため、作業現場において移動式作業機械の車両側だけで作業員による操作で施工作業領域を設定できかつ管理することができる。従って作業計画を立てる必要もなぐかつ作業計画を立てるための大掛力りなコンピュータシステムや管理室等の設備も不要となるので、設定'管理システムを低コストで構築することができる。また施工作業領域の範囲は、作業開始前の段階で任意範囲でコンピュータに入力して設定することができるので、融通性が高くかつ汎用性が高いものとなる。

発明を実施するための最良の形態

[0022] 以下に、本発明の好適な実施形態 (実施例）を添付図面に基づいて説明する。

[0023] 図 1は、本発明に用いられる移動式作業機械 (地雷処理機)を示す斜視図と、当該移動式作業機械に装備された電子装置の構成を示すブロック図を示している。

[0024] 本実施形態では、移動式作業機械 11は代表的に地雷処理機として形成される作業機械である。以下の説明では、移動式作業機械 11は「地雷処理機 11」として説明する。地雷処理機 11は、油圧建設機械として知られるクローラ式油圧ショベルをべ一スマシンとして構成されている。地雷処理機 11は旋回体 12、運転室 13、走行体 14、フロント作業機 15を備える。旋回体 12は走行体 14上に回転可能に設けられ、旋回体 12の前部左側に運転室 13が設けられている。走行体 14はクローラ式であるが、車輪を有するホイールタイプであってもよい。運転室 13のフロントガラスおよびフロアガラスには特殊防弾ガラス 16が装着されて!、る。また運転室 13の前面には鋼製網体によるガード 17が設けられている。

[0025] フロント作業機 15にはブーム 21とアーム 22を有する。ブーム 21は旋回体 12の前部の中央に上下方向に回転可能に取り付けられ、アーム 22はブーム 21の先端に前後方向に回転可能に取り付けられ、それぞれブームシリンダ 23およびアームシリンダ 24によって回転駆動される。

[0026] アーム 21の先端にはアタッチメント着脱装置 25が設けられ、この着脱装置 25により図 1に示すロータリカッタ装置 26またはスケルトンパケット（図示せず）の!、ずれかかが着脱可能に取り付けられる。ロータリカッタ装置 26等はアーム 22に対して前後方向に回転可能であり、アタッチメントシリンダ 27によって回転駆動される。なおロータリカツタ装置 26はロータリカッタとレーキとフラップ式の飛散防止ブレードとを有している。

[0027] アーム 22の側部には、レーダ式の爆発物探査センサ 28が取り付けられている。このセンサ 28はテレスコ式の伸縮アーム 29によりアーム 22の側部に沿って移動可能であり、また探査センサ用シリンダ 30により伸縮アーム 29に対して回転可能である。

[0028] 地雷処理機 11には、可動部センサとして、旋回体 12とブーム 21の間の回転角度（ブーム角度）を検出する角度センサ、ブーム 21とアーム 22との間の回転角度 (ァーム角度）を検出する角度センサ、アーム 22とロータリカッタとの間の回転角度（ロータリカッタ角度）を検出する角度センサ、伸縮アーム 29のストローク (伸縮アームストローク）を検出するストロークセンサ、伸縮アーム 29と爆発物探査センサ 28との間の回転角度 (爆発物探査センサ角度)を検出する角度センサ、旋回体の前後方向の傾斜角度 (ピッチ角度)を検出する傾斜センサが設けられる。

[0029] また地雷処理機 11には、 GPS衛星 41からの信号を受信する 2個の GPSアンテナ 4 2, 43、 GPS基準局 44からの補正データを受信する無線アンテナ 45、計測データを送信する無線アンテナ 46が設けられている。 2個の GPSアンテナ 42, 43は旋回体 1 2の後部左右に所定間隔で設置されている。

[0030] 地雷処理機 11の車体の運転室 13の近傍には電子装置 50が搭載されている。電子装置 50は、 GPSによって地雷処理機 11の位置 ·姿勢を計測する車載計測装置としての機能と、地雷処理機 11の車両側だけによつてコンピュータと作業員による操作とに基づき地雷処理作業を施工しょうとする作業領域 (施工作業領域)を設定'管理する施工作業領域設定 ·管理システムとしての機能を有して!/、る。

[0031] 電子装置 50は、前述した各種の複数の可動部センサ 51と、 GPS基準局 44からの補正データをアンテナ 45を介して受信する無線機 52と、無線機 52で受信した補正データを分配する分配機 53と、分配機 53で分配された補正データと GPSアンテナ 4 2, 43により受信される GPS衛星 41からの信号とに基づいて GPSアンテナ 42, 43の 3次元位置をリアルタイムに計測する GPS受信機 54, 55と、爆発物探査センサ 28の動作をオン ·オフする動作スィッチ 56と、ロータリカッタの動作をオン ·オフする動作スイッチ 57と、探査の結果、対人地雷が検出されたことを入力するトリガスィッチ、対戦車地雷が検出されたことを入力するトリガスィッチ、不発弾が検出されたことを入力するトリガスィッチ等の各種のトリガスィッチ 58と、作業開始スィッチ 59とを含む。

[0032] さらに電子装置 50は、マイコン等で構成されるコントローラ 61と、車載 PC (パーソナル 'コンピュータ）であるタブレットコンピュータ 62を含む。コントローラ 61は、 GPS受信機 54, 55からの位置データと上記の各種の可動部センサ 51からの検出データ、各動作スィッチ 56, 57、各種トリガスィッチ 58、作業開始スィッチ 59からの指令データを入力し、所要の処理を行う。タブレットコンピュータ 62は、コントローラ 61での処理で得られたデータに基づき、地雷処理機 11の位置および姿勢と、爆発物探査センサ 28の位置と、ロータリカッタの位置を演算し、この結果に基づいて、施工作業領域に関する情報を管理し、作業領域の状態および地雷処理機 11の状態を表示する。タブレットコンピュータ 62はそれ自体にボード状の表示部 63と入力部 64を備え、さらにメモリ 65を内蔵している。なお車載 PCとしては、タブレットコンピュータ 62の代わりに、同様な機能を有する車載用ノート PC等を用いることもできる。

[0033] 上記の電子機器 50の構成において、タブレットコンピュータ 62は、地雷処理機 11 に搭乗して地雷処理機 11を運転して地雷処理作業を施工する作業員 (オペレータ）によって操作される。作業員は、地雷処理作業を施工するときに、併せてタブレツトコンピュータを使用'操作して施工作業領域の設定'管理を行う。これにより、本実施形態に係る施工作業領域の設定'管理システムによれば、作業現場において、移動式の地雷処理機 11の車両側だけで単独で例えば日々における施工しょうとする作業領域の設定 ·管理が行われる。

[0034] 次に地雷処理機 11によって施工される地雷処理作業に関して施工作業領域の設定'管理で使用されるデータ内容を説明する。このデータは、タブレットコンピュータ 6 2において入力部 64を介して入力されまたは表示部 63で表示出力されると共に、そのメモリ 65で記憶され、管理される。図 2—図 4に管理されるデータのデータ項目を示す。

[0035] 図 2は作業開始前オブジェクトファイル 71を示す。作業開始前オブジェクトファイル 71に示された複数のデータ項目のそれぞれは、作業開始の前にタブレットコンビュータ 62に入力することを必要とするものである。作業員は、タブレットコンピュータ 62 の入力部 64を操作することによって、マニュアル (手動)操作により入力を行う。入力された作業開始前オブジェクトファイル 71はメモリ 65に格納される。

[0036] 図 3は作業完了後オブジェクトファイル 72を示す。作業完了後オブジェクトファイル 72のデータ項目の内容は上記作業開始前オブジェクトファイル 71のデータ項目と同じである。作業完了後のデータ状態であるので、各データ項目でデータ内容が変更または追加したものが含まれる。作業完了後オブジェクトファイル 72は、作業中または作業完了の後において、タブレットコンピュータ 62自身が自動的に入力し作成する。作成された作業完了後オブジェクトファイル 72はメモリ 65に格納される。

[0037] 図 4はメッシュ状態 (メッシュ (Mesh)ステータス）の管理情報 73を示す。メッシュ状態の管理情報 73は、設定された成功作業領域に関して作業施工の結果としてのメッシュごとの状態を作業進拔状態に応じて色分け表示するためのデータ形式で表現される。ここで「メッシュ」とは作業領域の最小構成単位を意味し、データ管理上でも最小の単位である。

[0038] 作業領域に関するデータの管理では、上記のメッシュの概念、さらにブロック、エリァ (領域)、グループの概念が使用され、階層的構造を用いて管理が行われる。プロックはメッシュを単位として構成され、エリアはブロックを単位として構成され、グループはエリアを単位として構成されている。メッシュは例えば 1辺が 50cmの正方形平面であり、 1ブロックは例えばメッシュを 100 X 100個集めた 1辺が 50mの正方形平面である。通常、タブレットコンピュータ 62ではこの範囲のデータを管理する。 1エリアは例えばブロックを 10 X 10個集めた 1辺が 500mの正方形平面であり、 1グループは例えばエリアを最大 100個集めた範囲である。グループやエリアの範囲については、通常、 1箇所の基準局でカバーされ管理される。

[0039] 図 4に示されたメッシュ状態の管理情報 73では、「1.安全領域 (作業不要)」、「2. 未作業領域」、「7.事前探査済領域」、「8.粉砕処理済領域」、「9.最終探査済領域」、「10.地下危険物存」がデータ内容として記述形式で管理される。

[0040] 図 5は、タブレットコンピュータ（図 5中では「車載 PC」で表記） 62で管理されるデータのメモリ 65における管理メモリ領域 81の構造を示す。管理メモリ領域 81は、ォブジェクトファイル格納フォルダ 82とメッシュステータスファイル格納フォルダ 83と作業領域ブロックモデル格納フォルダ 84の各メモリ領域を備える。オブジェクトファイル格納フォルダ 82は、前述の作業開始前オブジェクトファイル 71および作業完了後ォブジェクトファイル 72を作業の日付ごとに格納し管理する。メッシュステータスファイル格納フォルダ 83は、前述のメッシュ状態管理情報 (メッシュステータスファイル） 73を作業の日付ごとに格納し管理する。作業領域ブロックモデル格納フォルダ 84は、作業領域を示す作業領域ブロックモデルのデータを作業領域の寸法ごとにファイルで格納している。

[0041] 図 6—図 10にタブレットコンピュータ 62の表示部 63の画面に表示される基本的な画面例を示す。図 6は作業モニタ画面を示し、図 7—図 10は当該作業モニタ画面にお、て作業エリアの設定時に表示される画面例を示して、る。

[0042] 図 6に示すように作業モニタ画面 90は、画面領域 90Aで上記地雷作業機 11の位置をシンボル的なモデル画像で表示する機械シンボル表示 91と、作業日の情報等を出力する作業情報表示 92と、 GPSの状態を表示する車体情報表示 93と、地雷の検出 ·処理状況を表示する地雷検出 ·処理情報表示 94と、作業エリアを設定する作業エリアボタン 95と、作業終了トリガを出力する作業終了ボタン 96と、アプリケーション全体を終了する終了ボタン 97とによって構成されて、る。上記作業モニタ画面 90 は、タブレットコンピュータ 62のメモリ 65に格納された画像表示プログラムに含まれる作業モニタ画面作成プログラムの実行に基づいて作成'表示される。以下に説明される画面内容の表示についても画像表示プログラムに含まれるそれぞれの画像表示機能用プログラムに基づ!/、て実行される。

[0043] 図 7と図 8に示した画面例は、上記の作業モニタ画面 90において画面領域 90Aに作業エリア表示を設定した画面である。図 7では、画面領域 90Aにおいて機械シンボル表示 91に対して北東の位置に作業エリア表示 101を設定した北東位置設定時表示画面が示される。実際の位置関係では、地雷処理機 11に対して北東位置に作業エリアが設定されることになる。画面領域 90Aに表示される作業エリア表示 101で、 20個のブロック 102は作業エリアで設定された作業領域ブロックであり、これは作業領域ブロックモデルに基づく施工作業領域の表示を意味している。図 8は基本的に図 7で示した表示内容と構成は同じであり、相違する点は、画面領域 90Aにおいて機械シンボル表示 91に対して北西の位置に作業エリア表示 101が設定された点である。図 8の画面例は北西位置設定時表示画面である。実際の位置関係では、地雷処理機 11に対して北西位置に作業エリアが設定されることになる。 [0044] また図 9の画面例は、図 7等と同様に、作業エリアを南東の位置に設定したときに、前述した作業モニタ画面 90の画面領域 90Aで作業エリア表示 101が南東の位置に設定される南東位置設定時表示画面である。さらに図 10の画面例は、同じぐ作業エリアを南西の位置に設定したときに、前述した作業モニタ画面 90の画面領域 90A で作業エリア表示 101が南西の位置に設定される南西位置設定時表示画面である。

[0045] 図 11は、作業現場における移動式の地雷処理機 11の車両側だけで、作業員がタブレットコンピュータ 62等を操作して実行される施工作業領域の設定'管理方法および作業施工情報の管理方法を一連の手順の流れで示すフローチャートである。図 1 1のフローチャートおよび前述の図 1一図 10に基づいて地雷処理機 11の車両側だけで実行される施工作業領域の設定'管理方法および作業施工情報の管理方法を説明する。なお、図 11に示したフローチャートによる処理を実行するプログラムは施工作業領域の設定'管理プログラムとして上記メモリ 65に格納されている。

[0046] 地雷処理機 11の運転室 13に搭乗した作業員は、最初、タブレットコンピュータ 62 の入力部 64を操作し、表示部 63に図 2に示した作業開始前オブジェクトファイル 71 に係るデータ項目を表示させ、当該データ項目で、施工しょうとする作業領域 (作業エリア）の範囲寸法およびメッシュの寸法を記述して入力させ、図 5に示す管理メモリ領域 81の該当する作業日の該当メモリ領域にこのファイルを格納する (ステップ S11 )。次に、作業員は、作業領域の設定および管理に係るアプリケーションソフトを起動する（ステップ S 12)。

[0047] ステップ S13では、図 2に示された作業開始前オブジェクトファイル 71が読み込まれる。この結果、作業員が予め上記ステップ S11で設定した作業領域の範囲寸法およびメッシュの情報がパラメータとして起動された上記アプリケーションソフトに対応するメモリ領域に設定される。

[0048] 次のステップ S 14では、 GPSアンテナ 42, 43に基づく 2台の GPS54, 55の位置情報と姿勢センサ等の姿勢情報から地雷処理機 11の位置および姿勢を算出する演算処理が行われる。その後、タブレットコンピュータ 62の表示部 63の表示画面には図 6 に示された作業モニタ画面 90が表示され (ステップ S 15)、次のステップ S 16では図 1 に示した地雷処理機 11の現在位置が、ステップ S14で算出された位置'姿勢情報に基づ、て、作業モニタ画面 90の画面領域 90Aにお!/、てシンボル的なモデル画像として機械シンボル表示 91が表示される。

[0049] 次のステップ S17では、作業員は、作業を開始したい位置に地雷処理機 11を移動させ、ロータリカッタ装置 26のロータリカッタの位置を地表に合せる。

[0050] ステップ S18では、図 6等で示した作業モニタ画面 90の作業エリア設定ボタン 95によって、図 1に示した地雷処理機 11の位置に基づいて作業施工領域の原点位置を決め、開始位置の方位を決める。これにより、地雷処理機 11で作業を開始'施工する作業領域を設定し、地雷処理機 11の位置の関係において作業領域の原点位置を北東位置、北西位置、南東位置、南西位置のいずれに設定するかを決める。

[0051] ステップ S19では、上記ステップ S 18で決定した作業領域の原点位置を基準にして、ステップ S 11において予め設定された施工しょうとする作業領域の範囲の情報から、図 5に示したタブレットコンピュータ 62のメモリ 65における管理メモリ領域 81の作業領域ブロックモデル格納フォルダ 84から該当する作業領域ブロックモデルを読み込み、これに基づく作業モニタ画面が表示される。この作業モニタ画面は、図 7—図 10 の！、ずれかに示された作業モニタ画面である。

[0052] 次の段階で、作業員は、図 1で示した作業開始トリガスィッチ 59を押して作業を開始する。ステップ S20では、作業開始トリガスィッチ 59が押下げ操作されたカゝ否かを判定する。判定ステップ S 20で、 YESの場合には次のステップ S21に移行し、 NOの場合にはステップ S18に戻り、ステップ S18, S19を再び実行する。

[0053] ステップ S21では、ロータリカッタの中心位置の座標から、設定した作業領域ブロックの原点位置座標を求め、さらにこの原点位置座標は図 3で示した作業完了後ォブジェクトファイル 72に記憶され、これにより作業領域に対する作業開始が可能となる。

[0054] 地雷処理の作業が継続される間、地雷の処理および探査状況を示すメッシュ状態を図 4で示したメッシュステータスに記憶 ·更新する (ステップ S 22)。メッシュ状態の判定は、地雷処理機 11の状態、各種スィッチの状態、通過したメッシュの状態を総合して判定しメッシュ状態の記憶'更新を行う。次にステップ S23では、作業モニタ画面 9 0における画面領域 90Aでメッシュの作業状態による色分けが表示される。

[0055] 判定ステップ S24では、作業員が図 7等で示した作業終了ボタン 96を操作することにより生じる作業終了トリガを受信した力否かが判定される。判定ステップ S24で YE Sである場合には次のステップ S25を移行し、 NOである場合には地雷の探査と処理作業が継続して行われているので上記のステップ S2, S23が再度実行される。地雷処理機 11による地雷処理作業が行われている間、ステップ S22とステップ S23は繰り返されること〖こなる。

[0056] 作業員が図 7等で示した作業終了ボタン 96を操作し、その結果判定ステップ S24 で YESとなると、システムが図 3の作業完了後オブジェクトファイル 72に作業結果を自動的に記録し、図 5の管理メモリ領域 81のオブジェクトファイル格納フォルダ 82の該当メモリ領域に記憶される (ステップ S25)。その後、作業員が地雷処理作業を完了した作業領域の四隅にポールを立て、作業完了領域を明示する (ステップ S26)。

[0057] 次に、判定ステップ S27において、新規な作業領域を設定し地雷処理作業 (地雷の探査と処理）を継続する場合にはステップ S18に戻ってステップ S18— S26を繰り返す。また地雷処理作業を終了する場合には、ステップ S28で図 7等で示した終了ボタン 97を押し、アプリケーションソフトの動作を終了する。

[0058] 以上の実施形態の説明で明らかなように、本実施形態に係る地雷処理機 11の地雷処理作業に関する作業管理方法、すなわち、施工しょうとする作業領域 (施工作業領域)の設定'管理方法および作業施工情報の管理方法を行うシステムによれば、地雷処理機 11の側だけで作業領域に関するデータの管理ができ、作業機械内だけで作業領域が設定できるので、システムの構築が容易であってコストが低減できる。また作業完了後に作業完了領域を明示するポールを立てるので、外部から安全領域をどこであるのかが分かり、そのため安全性の向上につながる。

[0059] 上記の実施形態では地雷処理機による地雷処理作業の例を説明したが、本発明に係る作業領域管理システムの適用はこれに限定されず、作業機械として他の建設機械に適用できるのは勿論である。例えばフロント作業機としてショベル系機構部や転圧ローラを備えることもできる。特に振動ローラの転圧管理等にも適用することができる。

[0060] 以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解 ·実施できる程度に概略的に示したものにすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなぐ特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。

産業上の利用可能性

[0061] 本発明は、地雷処理機による地雷探査および地雷除去の処理作業やその他の建設機械による作業について作業現場で車両側だけでの日々施工しょうとする作業領域の設定と管理に利用される。

図面の簡単な説明

[0062] [図 1]地雷処理機とこれに搭載される電子機器と GPSに基によって構成される本発明に係る施工作業領域の設定'管理システムの代表的実施形態の全体構成を示す図である。

[図 2]施工作業領域の設定'管理システムで地雷処理機の車両側で管理する作業開始前オブジェクトファイルのデータ内容を示すテーブル図である。

[図 3]施工作業領域の設定'管理システムで地雷処理機の車両側で管理する作業完了後オブジェクトファイルのデータ内容を示すテーブル図である。

[図 4]施工作業領域の設定'管理システムで地雷処理機の車両側で管理するメッシュ状態の管理情報のデータ内容を示すテーブル図である。

[図 5]施工作業領域の設定'管理システムで地雷処理機の車載コンピュータのメモリで管理されるデータ構造を示す格納系統図である。

[図 6]地雷処理機の車載コンピュータの表示部に表示される作業モニタ画面を示す画面図である。

[図 7]地雷処理機の車載コンピュータの表示部に表示される作業モニタ画面の第 1表示例を示す画面図である。

[図 8]地雷処理機の車載コンピュータの表示部に表示される作業モニタ画面の第 2表示例を示す画面図である。

[図 9]地雷処理機の車載コンピュータの表示部に表示される作業モニタ画面の第 3表示例を示す画面図である。

[図 10]地雷処理機の車載コンピュータの表示部に表示される作業モニタ画面の第 4 表示例を示す画面図である。圆 11]本実施形態に係る施工作業領域の設定 ·管理システムで実行される動作手順を示すフローチャートである。

符号の説明

11 移動式作業機械 (地雷処理機)

12 旋回体

13 運転室

14 走行体

15 フロント作業機

26 ロータリカッタ装置

28 爆発物探査センサ

41 GPS衛星

44 GPS基準局

90 作業モニタ画面

91 機械シンボル表示

101 作業エリア表示

102 作業領域ブロック

Claims

請求の範囲

[1] 設定された作業領域で所定作業を施工する移動式作業機械であって、 GPS3次元位置計測装置と、表示部と入力部とメモリを有するコンピュータとを備える前記移動式作業機械のための施工作業領域の設定'管理システムであり、

前記表示部の画面に作業モニタ画面を表示する第 1手段と、

前記 GPS3次元位置計測装置で得られた前記移動式作業機械の作業機の位置座標を基準として前記作業モニタ画面に前記移動式作業機械のシンボルを表示する第 2手段と、

前記作業モニタ画面で、表示された前記シンボルを原点として、作業員の入力操作に基づいて施工作業領域を作成し前記施工作業領域を表す作業領域ブロックモデルを表示する第 3手段と、を備え、

前記施工作業領域に係る作業情報を前記移動式作業機械の車両側だけで設定，管理することを特徴とする施工作業領域の設定'管理システム。

[2] 前記メモリは作業モニタ画面作成プログラムを格納し、この作業モニタ画面作成プログラムは前記第 1手段と前記第 2手段と前記第 3手段のそれぞれを実現する機能部分を含むことを特徴とする請求項 1記載の施工作業領域の設定'管理システム。

[3] 前記メモリは作業開始前オブジェクトファイルを格納し、前記所定作業の開始時に前記表示部に前記作業開始前オブジェクトファイルを読み出し、前記入力部を介して施工しょうとする作業領域の範囲に係る寸法データが任意に入力され、この寸法データに基づいて前記施工作業領域が決定されることを特徴とする請求項 1または 2 記載の施工作業領域の設定'管理システム。

[4] 前記メモリは作業完了後オブジェクトファイルを格納し、前記施工作業領域についての作業が終了後に作業情報が前記作業完了後オブジェ外ファイルに自動的に記録されることを特徴とする請求項 1一 3のいずれか 1項に記載の施工作業領域の設定 '管理システム。

[5] 前記メモリはメッシュ状態の管理情報を格納し、前記作業領域ブロックモデルはメッシュモデルにより記憶.表現されることを特徴とする請求項 1一 4のいずれか 1項に記載の施工作業領域の設定 ·管理システム。

[6] 前記作業モニタ画面に表示された前記作業領域ブロックモデルはメッシュモデルで表現されており、かつメッシュで表示された前記作業領域ブロックモデルは各メッシュの作業状態に応じて色分け表示されることを特徴とする請求項 5記載の施工作業領域の設定'管理システム。

[7] 前記作業領域ブロックモデルは、前記施工作業領域の原点を前記シンボルの位置力 4つの方位で任意の原点として設定することにより、表示されることを特徴とする請求項 1記載の施工作業領域の設定'管理システム。

[8] 前記作業モニタ画面に表示された前記施工作業領域で、前記所定作業が完了した領域の四隅にポールを設置して明示し、作業完了領域を特定することを特徴とする請求項 1一 8のいずれ力 1項に記載の施工作業領域の設定 ·管理システム。

[9] 前記移動式作業機械は地雷処理機であり、前記所定作業は地雷処理作業であることを特徴とする請求項 1一 8のいずれか 1項に記載の施工作業領域の設定'管理システム。