JP2002023846A

JP2002023846A - 建設現場の資材自動搬送システム

Info

Publication number: JP2002023846A
Application number: JP2000204035A
Authority: JP
Inventors: Yuji Hosaka; 勇次保坂; Mikiya Higuchi; 幹也樋口; Masami Ito; 正己伊藤; Keisuke Seto; 啓助瀬戸
Original assignee: Obayashi Corp; Tomoe Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Obayashi Corp; Tomoe Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-07-05
Filing date: 2000-07-05
Publication date: 2002-01-25

Abstract

(57)【要約】【課題】建設現場のような天候に左右される屋外の環
境下においても、あまり影響を受けずに高精度に行える
自動搬送システムの提供。【解決手段】搬送台車２０は、床面１４に誘導テープ
として設置された蛍光テープを検出しつつ自律走行す
る。台車前部および後部にはブラックライト４０ａ，４
０ｂと、外光が差し込まないように覆うフード４４ａ，
４４ｂと、蛍光テープを撮像するカメラ４２ａ，４２ｂ
とを装備する。ブラックライト４０ａ，４０ｂが当てら
れると外光が閉ざされていても蛍光テープがくっきりと
明るく浮かび上がる。これをカメラ４２ａ，４２ｂで撮
像して画像処理部５０を通じて蛍光テープを認知する。
その結果に基づき、走行制御部５２が駆動輪２４を操舵
して搬送台車２０を蛍光テープに沿って走行させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スリップフォーム
工法等が実施される走行経路が頻繁に変わる建設現場に
おいて、生コンクリート等の建設資材を目的位置まで自
動的に搬送するシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】高架水槽、煙突、サイロなどの塔状構造
物の構築に適する工法として、スリップフォーム工法が
知られている。図６は、スリップフォーム工法により塔
状構造物を構築している様子の一例を示したものであ
る。この図６に示すように、スリップフォーム工法は、
相互に間隔をあけて内外二重に配置された環状の型枠２
間にコンクリートを打設しつつこの型枠２を徐々に上方
へずらしながら塔状構造物３の外壁４を下層部から構築
してゆく工法である。型枠２は、地盤５上に立設されか
つ外壁４に埋め込まれる支持ロッド１の上端部に支持さ
れ、その上昇時には支持ロッド１の上端部に支持ロッド
１として鋼棒が継ぎ足されて、これに沿ってジャッキ
（図示外）を使って上昇される。

【０００３】構築中の塔状構造物３の頂部には、構築作
業を進めるための作業架台６が設置される。この作業架
台６には、地上から各種建設資材を運び込むための各種
ジブクレーン７，８やコンクリートタワー９が設置され
る。コンクリートは、コンクリートタワー９より吊下ろ
されたバケット１０を使って地上から運び込まれる。こ
うして運び込まれたコンクリートは、図７に示すよう
に、作業架台６上において、コンクリートタワー９が設
置された中央部から外側の型枠２に向けて移送される。
従来、この移送作業にあっては、コンクリートを載せる
搬送台車を人が直接運転して行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】最近、建設現場におい
ては、施工期間の短縮や建設費の削減から各作業の省力
化が求められている。スリップフォーム工法も例外では
なく、作業架台上における生コンクリート等の搬送作業
について省力化が求められていた。この搬送作業を省力
化する場合に適用し得る方法として、現在、工場やオフ
ィス等で実施されている無人搬送台車による自動搬送シ
ステムを採用する方法がある。このシステムについて、
いくつか紹介する。

【０００５】（ａ）電磁誘導方式床面に溝を掘って１本あるいは複数本のケーブルを埋設
し、これに変調のかけられた電流を流して、無人底面側
に取り付けられたピックアップコイルで検出する。（ｂ）磁石誘導方式コース上に断続的に埋め込まれた磁石による磁気を、無
人車の底に取り付けた磁気センサで感知しながら無人車
を誘導する。（ｃ）レーザー誘導方式コースに沿って発光されたレーザ光束を無人車側が受光
してコース選択のための情報源とする。（ｄ）光学テープ方式走行経路面に光反射テープを貼り付けておき、発光器と
受光器を持つ無人車側でこのテープで反射した光を検出
することにより自動操舵させる。（ｅ）マーク追跡方式無人車にビデオカメラを取り付け、コース上に断続的に
設けてあるガイド用マークを順次認識、判断させること
により自己誘導させる。

【０００６】しかしながら、これらの方式はいずれも建
設現場において相応しいものではなかった。つまり、建
設現場においては、床面に鉄板等を設置することがある
ため、これらから影響を受ける虞のある（ａ）電磁誘導
方式や（ｂ）磁石誘導方式は採用することができない。
また、（ｃ）レーザー誘導方式については、建設現場で
は搬送作業以外にも他に様々な作業を行っており、人の
出入りも多く作業員等がレーザを遮りうまく誘導できな
くなる虞があるとともに、走行経路の変更に多大な手間
がかかるため、採用することができない。また、（ｄ）
光学テープ方式や（ｅ）マーク追跡方式等の光学方式に
ついては、建設工事自体、工場やオフィスなどと違って
一般に屋外で行われ、天候状態や日照具合から少なから
ず影響を受けていつも均一な条件で検出することができ
ないとともに、雨・風に曝され、テープやマークが汚れ
易い状態であるから、採用するのが難しい。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、その目的は、劣悪な環境下に置かれる建設現
場において、あまり影響を受けずに高精度に自動搬送を
実施し得るような建設現場の資材自動搬送システムを提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明にかかる建設現場の資材自動搬送システ
ムにあっては、自走式の搬送台車に建設資材を載せて当
該搬送台車を目的位置まで、床面に設置された誘導テー
プに沿って誘導する自動搬送システムであって、前記誘
導テープとして蛍光テープを使用するとともに、前記搬
送台車には、前記蛍光テープに向けて紫外線を照射する
ブラックライトと、このブラックライトが当てられた前
記蛍光テープを撮像するカメラと、このカメラからの撮
像画像データを画像処理して前記蛍光テープを認知する
画像処理手段と、この画像処理手段の処理結果に基づ
き、前記搬送台車を誘導する制御手段とを備える構成と
する。

【０００９】このシステムでは、誘導テープとして蛍光
テープを使用し、これをフードで覆いつつブラックライ
トを当てることで、蛍光テープの部分を浮かび上がらせ
ることができ、泥やゴム等が蛍光テープに多少付着して
いてもあまり影響を受けずに済む。また、天候状態や日
照具合（昼・夜）から影響を受けることが少なく、建設
現場のような露天作業であっても搬送台車を的確に目的
位置まで誘導することができる。また、あまり高性能な
装置が必要ないので、システム全体の安価に構築するこ
とができる。

【００１０】さらに、前記蛍光テープ上またはその近傍
に、前記搬送台車に対して走行付帯命令を与える走行付
帯制御標識として蛍光標識を設置したことで、走行付帯
命令、すなわち搬送台車を蛍光テープに沿って誘導する
以外の他の命令、例えば減速させたり、加速させたり、
停止させたりするといった命令を搬送台車に与えること
ができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明にかかる建設現場の資材自
動搬送システムの実施の形態について説明する。図１〜
図４は、本発明にかかる建設現場の資材自動搬送システ
ムで使用される搬送台車の一実施形態を示したものであ
る。

【００１２】このシステムは、建設現場において、自走
式の無人搬送台車２０に建設資材を載せて、この搬送台
車２０を目的位置まで人の手を煩わせずに誘導して搬送
するシステムである。このシステムは、例えば、スリッ
プフォーム工法における前述した作業架台上での生コン
クリート等の搬送作業に適用される。床面１４には、予
め搬送台車２０を目的位置まで誘導するための誘導テー
プ１２が設置され、搬送台車２０はこの誘導テープ１２
を検出しながら目的位置まで自律走行する。ただし、こ
のシステムでは、誘導テープ１２として蛍光テープが使
用されているとともに、この蛍光テープ１２を検出して
自律走行するためのシステムが搭載されている。

【００１３】搬送台車２０は、車体２２の中央部左右両
側に２つの駆動輪２４を備えているとともに、車体２２
の前部および後部にそれぞれ補助輪２６を備えている。
駆動輪２４は、当該搬送台車２０に搭載された電動モー
ター等の駆動手段からの出力により正逆回転されて当該
搬送台車２０を前進または後退させる。またこの駆動輪
２４は、ステアリング機構とも連動していて当該搬送台
車２０を左方向および右方向に操舵して旋回させるよう
になっている。駆動輪２４の回転駆動およびステアリン
グ機構は、後述する走行制御部５２により駆動制御され
ている。

【００１４】搬送台車２０の車体２２上部には、搬送対
象となる建設資材の形態に合わせて適宜な積み込み部２
８が搭載されている。ここでは、積み込み部として生コ
ンクリートの積み込みが可能なコンクリート収容箱２８
が装備されている。コンクリート収容箱２８は、上面を
開口して設けられたコンクリート投入口２９を通じて内
部に生コンクリート等を収容するようになっている。こ
の収容箱２８の底部に側面には箱内部と連通した排出パ
イプ３０が突設されている。コンクリート搬送時には、
排出パイプ３０は閉塞弁（図示外）により閉塞されてい
て、搬送台車２０が目的位置に到着すると、前記閉塞弁
が開放されて箱２８内に収容されたコンクリートが排出
パイプ３０を通じて排出されて型枠２間へ打設される。
このとき、この収容箱２８の内壁面には、当該箱２８内
のコンクリートが箱内排出口付近に集められるように傾
斜部３２が形成されているから、箱２８内のコンクリー
トは残留することなくほとんど確実に排出される。

【００１５】搬送台車２０は、蛍光テープ１２を検出す
る手段として、図４に示すように、車体２２の前部およ
び後部にそれぞれブラックライト４０ａ，４０ｂと、カ
メラ４２ａ，４２ｂと、フード４４ａ，４４ｂとを備え
る。ブラックライト４０ａ，４０ｂは、紫外線を照射す
るライトで、車体２２の前部および後部にそれぞれ相互
に間隔をあけて前後に２つずつ設置されている。ブラッ
クライト４０ａ，４０ｂは、搬送台車２０に搭載された
照明用電源４１ａ，４１ｂにより作動し、蛍光テープ１
２が設置される床面１４に紫外線を照射する。

【００１６】カメラ４２ａ，４２ｂは、ブラックライト
４０ａ，４０ｂの高さ位置よりも高いところに設置さ
れ、２つのブラックライト４０ａ，４０ｂの間を通じ
て、ブラックライト４０ａ，４０ｂにより紫外線が照射
される床面１４を撮像する。ここでは、カメラ４２ａ，
４２ｂに例えばＣＣＤカメラ等の撮像した画像をデジタ
ル画像データとして出力可能なカメラが使用されてい
る。カメラ４２ａ，４２ｂにより撮像された画像データ
は画像処理部５０へ出力される。車体２２前部のカメラ
４２ａは、主に搬送台車２０を前進させる際に使用さ
れ、車体２２後部のカメラ４２ｂは主に搬送台車２０を
後退させる際に使用される。

【００１７】フード４４ａ，４４ｂは、底部が開放され
た外形箱体状に成形され、カメラ４２ａ，４２ｂおよび
ブラックライト４０ａ，４０ｂを内部に収容し、ブラッ
クライト４０ａ，４０ｂが紫外線を照射するエリアなら
びにカメラ４２ａ，４２ｂが撮像するエリアを外側から
覆って太陽光等の外光が差し込まないように遮蔽してい
る。フード４４ａ，４４ｂと床面１４との間には、それ
ぞれ搬送台車の走行に支障が生じない程度に適当な隙間
が設けられている。

【００１８】床面１４の蛍光テープ１２は、ブラックラ
イト４０ａ，４０ｂからの紫外線が照射されると、その
蛍光物質から可視光線が発せられ、フード４４ａ，４４
ｂで覆われて暗闇であるにもかかわらず、蛍光テープ１
２の部分だけくっきりと明るく光って見える。これをカ
メラ４２ａ，４２ｂで撮像すると、蛍光テープ１２上に
多少の泥やゴミ等が付着して汚れていたとしても、これ
らは暗い陰の部分となるから、カメラ４２ａ，４２ｂに
は蛍光テープ１２だけがはっきりと映し出されることに
なる。

【００１９】カメラ４２ａ，４２ｂは、搬送台車２０の
走行中、床面１４をリアルタイムに撮像してその画像デ
ータを逐次画像処理部５０に出力する。画像処理処理部
５０は、その画像データに対し適当な画像処理を施して
画像中の蛍光テープ１２を認知する。これにより、画像
処理部５０は、搬送台車２０と蛍光テープ１２との相対
位置関係等に関する情報を取得する。

【００２０】走行制御部５２は、この画像処理部５０か
ら取得したこれらの情報に基づき、ステアリング機構や
駆動輪２４の回転速度を駆動部５４（走行駆動用モータ
やステアリング用アクチュエータ等）を通じて制御し
て、搬送台車２０が蛍光テープ１２に沿って走行するよ
うに制御する。つまり、搬送台車２０が蛍光テープ１２
に対し許容範囲以上に左側にズレていたときには搬送台
車２０を右に旋回させ、また反対に搬送台車２０が蛍光
テープ１２に対し許容範囲以上に右側にズレていたとき
には搬送台車２０を左に旋回させるような制御を行い、
蛍光テープ１２が搬送台車２０のちょうど中央に位置す
るように調節する。これによって、搬送台車２０は蛍光
テープ１２に誘導されながら目的位置まで自律走行す
る。

【００２１】以上、このシステムにあっては、誘導テー
プに蛍光テープ１２を使用し、これにブラックライト４
０ａ，４０ｂを当てることで、フード４４ａ，４４ｂで
覆われ外光が閉ざされた暗闇の中であっても蛍光テープ
１２の部分だけ浮かび上がらせることができ、泥やゴム
等が蛍光テープ１２に多少付着していてもこれらにあま
り影響されずに済む。また、カメラ４２ａ，４２ｂによ
る撮像条件が天候状態や日照状態（昼・夜）に関わりな
く均一にすることができるため、画像処理精度が向上
し、建設現場のような露天作業であっても搬送台車２０
を的確に目的位置まで誘導することができる。また、あ
まり高性能な画像処理装置が必要ないので、システム全
体のコストを安く済ませることができる。

【００２２】また、車体２２の前部および後部にそれぞ
れカメラ４２ａ，４２ｂを個別に設置したことで、同一
経路上を往復移動させることができ、例えばスリップフ
ォーム工法の作業架台ようにきわめて狭い作業エリアで
あっても、他に作業を邪魔することなく資材の搬送を行
うことができる。

【００２３】図５（ａ）〜（ｅ）は、本発明にかかる建
設現場の資材自動搬送システムにおいて搬送台車の走行
経路上に設置される走行付帯制御標識の一実施形態をそ
れぞれ示したものである。これらの走行付帯制御標識
は、いずれも蛍光テープで形成された蛍光標識１１であ
る。図５（ａ）〜（ｃ）の走行付帯制御標識１１は、誘
導テープとして床面に設置された蛍光テープ１２上にこ
れとは別途新たに長さの短い蛍光テープ片１３を１本も
しくは２本、３本と直角に横切らせて設置して形成した
ものである。図５（ｄ）の走行付帯制御標識１１は、誘
導テープとして設置された蛍光テープ１２の一部に切り
欠き１５を設けて形成したものである。図５（ｅ）の走
行付帯制御標識１１は、誘導テープとしての蛍光テープ
１２上に設置された長さの短い蛍光テープ片１３と、蛍
光テープ１２近傍の旋回させる側に設置された蛍光テー
プ片１６との組み合わせで形成されたものである。ここ
では、各走行付帯制御標識１１がそれぞれ「減速」、
「加速」、「停止」、「非常停止」、「進路変更」等の
走行付帯命令を表すようになっている。

【００２４】これらの走行付帯制御標識１１は、搬送台
車２０のカメラ４２ａ，４２ｂで撮像され、搬送台車２
０の画像処理部５０はその撮像画像に対し適宜な画像処
理を施し、蛍光標識を認知する。そして、画像処理部５
０は、その認知した蛍光標識と予め記憶部に記憶してい
るパターンとをマッチングし、最も近似しているパター
ンを選出してこれを撮像された蛍光標識と同定する。走
行制御部５２は、この同定されたパターンに基づき、こ
れに予め対応付けて記憶している走行付帯命令を実行す
る。すなわち、例えば、図５（ａ）であれば「減速」を
実行し、図５（ｂ）であれば「加速」を実行し、図５
（ｃ）であれば「停止」を実行し、図５（ｄ）であれば
「非常停止」を実行し、図５（ｅ）であれば一旦「減
速」してから「右折」または「左折」を実行する。

【００２５】このように走行付帯制御標識が、誘導テー
プとして設置された蛍光テープ上にこれとは別の蛍光テ
ープ片を設置して形成されたり、また前記蛍光テープの
一部を切り欠いて形成されることで、走行付帯制御標識
の形成作業がきわめて簡単に済み、現場の移り変わりの
激しい建設工事であっても、比較的低コストでシステム
を実施することができる。なお、蛍光テープ片１３，１
６については必ずしも走行誘導用の蛍光テープ１２に対
し直角に横切って設置される必要はなく、蛍光テープ１
２に対して斜めに配置されるなどその他の形態で設置さ
れてもよい。

【００２６】＝＝＝他の実施の形態＝＝＝（１）本発明にかかる搬送台車にあっては、生コンクリ
ート以外の建設資材に搬送するためにコンクリート収容
箱以外の他の形態の積み込み部を備えていてもかまわな
い。（２）蛍光テープに付す蛍光色については、ブラックラ
イトとの組合せでカメラで捕らえやすいものを採用する
のが好ましい。（３）蛍光テープには、設置作業やルート変更作業を容
易にするために、粘着テープ等の床面に対して着脱自在
なテープを使用するのが好ましい。

【００２７】

【発明の効果】本発明にかかる建設現場の資材自動搬送
システムによれば、誘導テープとして蛍光テープを使用
し、これにブラックライトを当てることで、蛍光テープ
の部分をくっきりと浮かび上がらせることができ、泥や
ゴム等が蛍光テープに付着していてもこれらにあまり影
響されずに済むとともに、天候状態や日照具合（昼・
夜）から受ける影響が少なくて済むため、画像処理精度
が向上し、建設現場のような露天作業であっても搬送台
車を的確に目的位置まで誘導することができる。また、
あまり高性能な画像処理装置等が必要ないので、システ
ム全体の安価に構築することができる。また、走行経路
等の変更作業が容易に行える。

【００２８】さらに、前記蛍光テープ上またはその近傍
に、前記搬送台車に対して走行付帯命令を与える走行付
帯制御標識が蛍光標識であることで、走行付帯命令、す
なわち搬送台車を蛍光テープに沿って誘導する以外の他
の命令、例えば減速させたり、加速させたり、停止させ
たりするといった命令を搬送台車に与えることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる建設現場の資材自動搬送システ
ムで使用される搬送台車の一実施形態を示した側面図で
ある。

【図２】本発明にかかる建設現場の資材自動搬送システ
ムで使用される搬送台車の一実施形態を示した上面図で
ある。

【図３】本発明にかかる建設現場の資材自動搬送システ
ムで使用される搬送台車の一実施形態を示した正面図で
ある。

【図４】本発明にかかる建設現場の資材自動搬送システ
ムの搬送台車のシステム構成例を示した図である。

【図５】本発明にかかる建設現場の資材自動搬送システ
ムの誘導テープの一実施形態を示した図である。

【図６】スリップフォーム工法により塔状構造物が構築
されるときの一例を示した側面図である。

【図７】スリップフォーム工法において構築中の塔状構
造物の頂部に設置される作業架台を上から見たときの様
子を示した平面図である。

【符号の説明】

１２誘導テープ（蛍光テープ）１４床面２０搬送台車２８コンクリート収容部３０排出パイプ４０ａ，４０ｂブラックライト４２ａ，４２ｂカメラ４４ａ，４４ｂフード５０画像処理部５２走行制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者樋口幹也東京都港区港南２丁目15番２号株式会社大林組東京本社内 (72)発明者伊藤正己東京都港区港南２丁目15番２号株式会社大林組東京本社内 (72)発明者瀬戸啓助東京都品川区南大井６丁目28番６号トモエ電機工業株式会社内Ｆターム(参考） 5H301 AA03 AA09 BB05 CC03 CC06 DD07 EE07 FF16 FF17 FF18 GG09 GG28 HH01 HH04 JJ01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自走式の搬送台車に建設資材を載せて当
該搬送台車を目的位置まで、床面に設置された誘導テー
プに沿って誘導する自動搬送システムであって、前記誘導テープとして蛍光テープを使用するとともに、
前記搬送台車には、前記蛍光テープに向けて紫外線を照
射するブラックライトと、このブラックライトが当てら
れた前記蛍光テープを撮像するカメラと、このカメラか
らの撮像画像データを画像処理して前記蛍光テープを認
知する画像処理手段と、この画像処理手段の処理結果に
基づき、当該搬送台車を前記蛍光テープに沿って走行さ
せる走行制御手段とを備えたことを特徴とする建設現場
の資材自動搬送システム。
【請求項２】前記蛍光テープ上またはその近傍に、前
記搬送台車に対して走行付帯命令を与える走行付帯制御
標識として蛍光標識を設置したことを特徴とする請求項
１に記載の建設現場の資材自動搬送システム。