JP2023149853A - Information processing device, information processing system and information processing program - Google Patents

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JP2023149853A JP2022058634A JP2022058634A JP2023149853A JP 2023149853 A JP2023149853 A JP 2023149853A JP 2022058634 A JP2022058634 A JP 2022058634A JP 2022058634 A JP2022058634 A JP 2022058634A JP 2023149853 A JP2023149853 A JP 2023149853A
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Danting Li
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Abstract

To allow a work machine to travel more safely.SOLUTION: A management device 200 acquires positional information of a shovel 100 from the shovel 100, and based on the positional information of the shovel 100, generates a safety map M in which a travel region TA where the shovel 100 has traveled is displayed on a map. That is, a region which has a traveling record of the shovel 100 can be displayed on a map as a traveling possible region. Therefore, different from the conventional way of showing a region which does not include a prohibition region as a traveling possible region, the region which can be traveled can be presented more surely.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、情報処理装置、情報処理システム及び情報処理プログラムに関する。 The present invention relates to an information processing device, an information processing system, and an information processing program.

ショベルやクレーン等の作業機械が作業を行う現場では、路面に凹凸や亀裂が存在するなど、路面状態の悪い場合が珍しくない。路面状態が悪いと車体の転倒等の事故が生じ得るため、このような事故を未然に防ぐ点において、安全に走行できる領域を把握することはきわめて重要である。 At sites where work machines such as excavators and cranes perform work, it is not uncommon for the road surface to be in poor condition, such as unevenness and cracks. Poor road surface conditions can cause accidents such as vehicle overturning, so it is extremely important to understand the areas in which vehicles can drive safely in order to prevent such accidents.

そこで、例えば特許文献1に記載の技術では、走行が禁止される禁止領域を設定し、禁止領域を含まない領域を走行可能な領域としている。
しかしながら、禁止領域以外の領域が必ずしも走行可能な領域であるとは限らない。
Therefore, in the technique described in Patent Document 1, for example, a prohibited area in which running is prohibited is set, and an area that does not include the prohibited area is set as a driveable area.
However, areas other than the prohibited areas are not necessarily driveable areas.

特許第6694328号公報Patent No. 6694328

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、作業機械をより安全に走行させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to make a working machine run more safely.

本発明に係る情報処理装置は、
作業機械の位置情報を取得する情報取得手段と、
前記作業機械の位置情報に基づいて、前記作業機械が走行した第1領域を地図表示した安全地図情報を生成する地図生成手段と、
を備える。
The information processing device according to the present invention includes:
an information acquisition means for acquiring position information of the work machine;
map generating means for generating safety map information that displays a first area in which the working machine has traveled, based on the position information of the working machine;
Equipped with

本発明に係る情報処理システムは、
上記の情報処理装置と、
前記情報処理装置と情報を送受信可能な少なくとも1つの前記作業機械と、
を含む。
The information processing system according to the present invention includes:
The above information processing device,
at least one of the work machines capable of transmitting and receiving information to and from the information processing device;
including.

本発明に係る情報処理プログラムは、
コンピュータを、
作業機械の位置情報を取得する情報取得手段、
前記作業機械の位置情報に基づいて、前記作業機械が走行した第1領域を地図表示した安全地図情報を生成する地図生成手段、
として機能させる。
The information processing program according to the present invention includes:
computer,
information acquisition means for acquiring position information of the working machine;
map generating means for generating safety map information that displays a first area in which the working machine has traveled, based on the position information of the working machine;
function as

本発明によれば、作業機械をより安全に走行させることができる。 According to the present invention, a working machine can be run more safely.

本実施形態に係るショベルの側面図である。It is a side view of the excavator concerning this embodiment. 本実施形態に係る情報管理システムの概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of an information management system according to the present embodiment. 本実施形態に係る安全マップ表示処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of safety map display processing concerning this embodiment. 本実施形態に係る安全マップ表示処理を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining safety map display processing according to the present embodiment. 本実施形態に係る安全マップ表示処理を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining safety map display processing according to the present embodiment. 本実施形態に係る安全マップ表示処理を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining safety map display processing according to the present embodiment.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

[ショベルの構成]
図1は、本実施形態に係るショベル100の側面図である。
この図に示すように、ショベル100は、本発明に係る作業機械の一例であり、下部走行体1と、旋回機構2を介して旋回可能に下部走行体1に搭載される上部旋回体3と、アタッチメント11としてのブーム4、アーム5及びバケット6と、オペレータが搭乗するキャビン10とを備える。アタッチメント11は、作業要素(例えば、バケット、クラッシャー、クレーン装置等)が設けられていれば、これに限られない。
[Shovel configuration]
FIG. 1 is a side view of a shovel 100 according to this embodiment.
As shown in this figure, an excavator 100 is an example of a working machine according to the present invention, and includes a lower traveling body 1 and an upper rotating body 3 that is rotatably mounted on the lower traveling body 1 via a turning mechanism 2. , a boom 4, an arm 5, and a bucket 6 as attachments 11, and a cabin 10 in which an operator rides. The attachment 11 is not limited to this, as long as it is provided with a working element (for example, a bucket, a crusher, a crane device, etc.).

下部走行体1は、例えば、左右一対のクローラを含み、それぞれのクローラが走行油圧モータ(不図示)で油圧駆動されることにより、ショベル100を走行させる。
上部旋回体3は、旋回油圧モータ或いは電動機(共に不図示)等で駆動されることにより、下部走行体1に対して旋回する。
The lower traveling body 1 includes, for example, a pair of left and right crawlers, and each crawler is hydraulically driven by a traveling hydraulic motor (not shown), thereby causing the excavator 100 to travel.
The upper rotating body 3 rotates relative to the lower traveling body 1 by being driven by a swing hydraulic motor or an electric motor (both not shown).

ブーム4は、上部旋回体3の前部中央に俯仰可能に枢着され、ブーム4の先端には、アーム5が上下回動可能に枢着され、アーム5の先端には、バケット6が上下回動可能に枢着される。ブーム4、アーム5及びバケット6は、それぞれ、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により油圧駆動される。
キャビン10は、オペレータが搭乗する操縦室であり、例えば上部旋回体3の前部左側に搭載される。ショベル100は、キャビン10に搭乗するオペレータの操作に応じて、アクチュエータを動作させ、下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5及びバケット6等の被駆動要素を駆動する。
The boom 4 is pivotally attached to the center of the front part of the upper revolving body 3 so that it can be lifted up and down, an arm 5 is pivoted to the tip of the boom 4 so that it can be moved up and down, and a bucket 6 is attached to the tip of the arm 5 so that it can be moved up and down. Rotatably pivoted. The boom 4, arm 5, and bucket 6 are hydraulically driven by a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, and a bucket cylinder 9, respectively.
The cabin 10 is a cockpit in which an operator rides, and is mounted, for example, on the front left side of the upper revolving structure 3. The excavator 100 operates an actuator in response to an operation by an operator riding in the cabin 10, and drives driven elements such as the lower traveling body 1, the upper revolving body 3, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6.

図2は、ショベル100を含む情報管理システム400の概略構成を示すブロック図である。
この図に示すように、情報管理システム400は、少なくとも1台のショベル100と、当該ショベル100と通信可能な管理装置200及び端末装置300を含んで構成される。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of an information management system 400 including the shovel 100.
As shown in this figure, the information management system 400 includes at least one shovel 100, and a management device 200 and a terminal device 300 that can communicate with the shovel 100.

ショベル100は、上記構成のほか、撮像装置40と、距離センサ41と、動作・姿勢状態センサ42と、位置センサ43と、方位センサ44、操作装置45と、表示装置50と、音声出力装置60と、通信機器80と、コントローラ30とを備える。 In addition to the above configuration, the excavator 100 includes an imaging device 40, a distance sensor 41, a movement/posture state sensor 42, a position sensor 43, a direction sensor 44, an operating device 45, a display device 50, and an audio output device 60. , a communication device 80 , and a controller 30 .

撮像装置40は、ショベル100の周辺を撮影してその画像をコントローラ30に出力する。撮像装置40は、例えば、ショベル100の後方を撮影する後方カメラ、左方を撮影する左方カメラ、右方を撮影する右方カメラを含む。各撮像装置40は、光軸が斜め下方に向くように設置され、ショベル100近傍の地面からショベル100の遠方までを含む上下方向の撮像範囲(画角)を有する。 The imaging device 40 photographs the surroundings of the excavator 100 and outputs the image to the controller 30. The imaging device 40 includes, for example, a rear camera that photographs the rear of the shovel 100, a left camera that photographs the left side, and a right camera that photographs the right side. Each imaging device 40 is installed so that its optical axis faces diagonally downward, and has an imaging range (angle of view) in the vertical direction including from the ground near the shovel 100 to far from the shovel 100.

距離センサ41は、ショベル100の周辺の物体までの距離を測定してその情報(二次元又は三次元の距離情報)を取得する測距手段であり、取得した情報をコントローラ30に出力する。距離センサ41は、例えば、撮像装置40に対応してショベル100の後方、左方、右方の3方の計測が可能なように設けられている。 The distance sensor 41 is a distance measuring device that measures the distance to objects around the shovel 100 and obtains the information (two-dimensional or three-dimensional distance information), and outputs the obtained information to the controller 30. The distance sensor 41 is provided, for example, in correspondence with the imaging device 40 so as to be able to measure three directions: rearward, leftward, and rightward of the shovel 100.

動作・姿勢状態センサ42は、ショベル100の動作状態や姿勢状態を検出するセンサであり、検出結果をコントローラ30に出力する。動作・姿勢状態センサ42は、ブーム角度センサと、アーム角度センサと、バケット角度センサと、三軸慣性センサ(IMU:Inertial Measurement Unit)と、旋回角度センサと、加速度センサとを含む。
これらのセンサは、ブーム等のシリンダのストロークセンサ、ロータリーエンコーダ等の回転情報を取得するセンサで構成されてもよく、IMUで取得される加速度(速度、位置も含んでもよい)により代替されてもよい。
アーム角度センサは、ブーム4を基準とするアーム5の回動角度(以下、「アーム角度」と称する)を検出する。
バケット角度センサは、アーム5を基準とするバケット6の回動角度(以下、「バケット角度」と称する)を検出する。
IMUは、ブーム4及びアーム5の各々に取り付けられ、所定の三軸に沿ったブーム4及びアーム5の加速度、及び、所定の三軸廻りのブーム4及びアーム5の角加速度を検出する。
旋回角度センサは、上部旋回体3の所定の角度方向を基準とする旋回角度を検出する。ただし、これに限られず、上部旋回体3に設けられたGPSやIMUセンサに基づいて旋回角度が検出されてもよい。
加速度センサは、上部旋回体3の旋回軸から離れた位置に取り付けられ、上部旋回体3の当該位置における加速度を検出する。これにより、加速度センサの検出結果に基づき、上部旋回体3が旋回しているのか、或いは、下部走行体1が走行しているのか等が判別されうる。
The motion/posture state sensor 42 is a sensor that detects the motion state and posture state of the excavator 100 and outputs the detection results to the controller 30. The motion/posture state sensor 42 includes a boom angle sensor, an arm angle sensor, a bucket angle sensor, a three-axis inertial sensor (IMU: Inertial Measurement Unit), a turning angle sensor, and an acceleration sensor.
These sensors may be configured with a sensor that obtains rotation information such as a stroke sensor of a cylinder such as a boom or a rotary encoder, or may be replaced by acceleration (which may also include speed and position) obtained by an IMU. good.
The arm angle sensor detects the rotation angle of the arm 5 with respect to the boom 4 (hereinafter referred to as "arm angle").
The bucket angle sensor detects the rotation angle of the bucket 6 with respect to the arm 5 (hereinafter referred to as "bucket angle").
The IMU is attached to each of the boom 4 and arm 5, and detects the acceleration of the boom 4 and arm 5 along three predetermined axes, and the angular acceleration of the boom 4 and arm 5 around the three predetermined axes.
The turning angle sensor detects the turning angle of the upper rotating body 3 with respect to a predetermined angular direction. However, the present invention is not limited to this, and the turning angle may be detected based on a GPS or an IMU sensor provided in the upper rotating body 3.
The acceleration sensor is attached to a position away from the rotation axis of the upper revolving body 3 and detects the acceleration at the relevant position of the upper revolving body 3. Thereby, based on the detection result of the acceleration sensor, it can be determined whether the upper rotating body 3 is turning or whether the lower traveling body 1 is traveling.

位置センサ43は、ショベル100の位置(現在位置)の情報を取得するセンサであり、本実施形態ではGPS(Global Positioning System)受信機である。位置センサ43は、ショベル100の位置の情報を含むGPS信号をGPS衛星から受信し、取得したショベル100の位置情報をコントローラ30に出力する。なお、位置センサ43は、ショベル100の位置の情報を取得できるものであればGPS受信機でなくともよく、例えばGPS以外の衛星測位システムを利用するものであってもよい。また、位置センサ43は、下部走行体1と上部旋回体3のいずれに設けられていてもよい。 The position sensor 43 is a sensor that acquires information on the position (current position) of the excavator 100, and in this embodiment is a GPS (Global Positioning System) receiver. The position sensor 43 receives a GPS signal containing information on the position of the shovel 100 from a GPS satellite, and outputs the acquired position information on the shovel 100 to the controller 30. Note that the position sensor 43 does not need to be a GPS receiver as long as it can acquire information on the position of the excavator 100, and may use a satellite positioning system other than GPS, for example. Further, the position sensor 43 may be provided on either the lower traveling body 1 or the upper rotating body 3.

方位センサ44は、ショベル100が向いている方位(方向)の情報を取得するセンサであり、例えば地磁気センサである。方位センサ44は、ショベル100の方位の情報を取得して、コントローラ30に出力する。なお、方位センサ44は、ショベル100の方位の情報を取得できればよく、そのセンサ種別等は特に限定されない。例えばGPS受信機を2つ設け、その位置情報の差異から方位情報を取得してもよい。 The orientation sensor 44 is a sensor that acquires information about the orientation (direction) in which the excavator 100 is facing, and is, for example, a geomagnetic sensor. The orientation sensor 44 acquires information on the orientation of the excavator 100 and outputs it to the controller 30. Note that the orientation sensor 44 only needs to be able to acquire information on the orientation of the excavator 100, and its sensor type is not particularly limited. For example, two GPS receivers may be provided and azimuth information may be obtained from the difference in position information.

操作装置45は、キャビン10の操縦席付近に設けられ、オペレータが各動作要素(下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5及びバケット6等)の操作を行う操作手段である。換言すれば、操作装置45は、各動作要素を駆動するそれぞれの油圧アクチュエータの操作を行う操作手段である。操作装置45は、例えばレバーやペダル、各種ボタン等を含み、これらの操作内容に応じた操作信号をコントローラ30に出力する。
また、操作装置45は、撮像装置40、距離センサ41、動作・姿勢状態センサ42、位置センサ43、表示装置50、音声出力装置60、通信機器80等の操作を行う操作手段でもあり、これら各部に対する操作指令をコントローラ30に出力する。
The operating device 45 is provided near the cockpit of the cabin 10, and is an operating means by which an operator operates each operating element (the lower traveling body 1, the upper revolving body 3, the boom 4, the arm 5, the bucket 6, etc.). In other words, the operating device 45 is an operating means that operates each hydraulic actuator that drives each operating element. The operation device 45 includes, for example, levers, pedals, various buttons, etc., and outputs operation signals to the controller 30 according to the contents of these operations.
The operating device 45 is also an operating means for operating the imaging device 40, the distance sensor 41, the motion/posture state sensor 42, the position sensor 43, the display device 50, the audio output device 60, the communication device 80, etc. An operation command for the controller 30 is output to the controller 30.

表示装置50は、キャビン10内の操縦席の周辺に設けられ、コントローラ30による制御の下、オペレータに通知する各種画像情報を表示する。表示装置50は、例えば液晶ディスプレイや有機EL(Electroluminescence)ディスプレイであり、操作装置45の少なくとも一部を兼ねるタッチパネル式であってもよい。 The display device 50 is provided around the cockpit in the cabin 10 and displays various image information to notify the operator under the control of the controller 30. The display device 50 is, for example, a liquid crystal display or an organic EL (Electroluminescence) display, and may be a touch panel type that also serves as at least a part of the operating device 45.

音声出力装置60は、キャビン10内の操縦席の周辺に設けられ、コントローラ30による制御の下、オペレータに通知する各種音声情報を出力する。音声出力装置60は、例えば、スピーカやブザー等である。 The audio output device 60 is provided around the cockpit in the cabin 10, and outputs various audio information to notify the operator under the control of the controller 30. The audio output device 60 is, for example, a speaker, a buzzer, or the like.

通信機器80は、所定の無線通信規格に基づき、所定の通信ネットワークNWを通じて遠隔の外部機器や他のショベル100等と各種情報を送受信する通信デバイスである。通信ネットワークNWには、例えば、基地局を末端とする移動体通信網、上空の通信衛星を利用する衛星通信網、WiFiやブルートゥース(登録商標)等のプロトコルに準拠する近距離通信網、インターネット通信網等を含んでもよい。 The communication device 80 is a communication device that transmits and receives various information to and from remote external devices, other excavators 100, etc. via a predetermined communication network NW based on a predetermined wireless communication standard. The communication network NW includes, for example, a mobile communication network whose terminal is a base station, a satellite communication network that uses communication satellites in the sky, a short-range communication network that conforms to protocols such as WiFi and Bluetooth (registered trademark), and Internet communication. It may also include a net etc.

コントローラ30は、ショベル100各部の動作を制御してショベル100の駆動制御を行う制御装置である。コントローラ30は、キャビン10内に搭載される。コントローラ30は、その機能が任意のハードウェア、ソフトウェア、或いはその組み合わせにより実現されてよく、例えば、CPU,RAM,ROM,I/O等を含むマイクロコンピュータを中心に構成される。コントローラ30は、これらの他にも、例えばFPGAやASICなどを含んで構成されてもよい。 The controller 30 is a control device that controls the operation of each part of the shovel 100 to control the drive of the shovel 100. The controller 30 is mounted inside the cabin 10. The functions of the controller 30 may be realized by arbitrary hardware, software, or a combination thereof, and are mainly configured with a microcomputer including a CPU, RAM, ROM, I/O, etc., for example. In addition to these, the controller 30 may also include, for example, an FPGA or an ASIC.

また、コントローラ30は、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)等の内部メモリに規定される記憶領域としての記憶部35を含む。
記憶部35は、ショベル100の各部を動作させるための各種プログラムや各種データ等を格納するほか、コントローラ30の作業領域としても機能する。本実施形態の記憶部35は、後述の安全マップMを記憶する安全マップ記憶領域350を有する。
Further, the controller 30 includes a storage section 35 as a storage area defined in an internal memory such as an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory).
The storage unit 35 stores various programs and data for operating each part of the excavator 100, and also functions as a work area for the controller 30. The storage unit 35 of this embodiment has a safety map storage area 350 that stores a safety map M, which will be described later.

また、情報管理システム400では、所定の通信ネットワークNWを通じて、各ショベル100が管理装置200や端末装置300と相互に通信を行うことができる。 Furthermore, in the information management system 400, each excavator 100 can communicate with the management device 200 and the terminal device 300 through a predetermined communication network NW.

管理装置200(情報処理装置の一例)は、ショベル100及び端末装置300を所持するユーザ等と地理的に離れた位置に配置される。管理装置200は、例えば、ショベル100が作業する作業現場外に設けられる管理センタ等に設置され、一又は複数のサーバコンピュータ等を中心に構成されるサーバ装置である。この場合、サーバ装置は、システムを運用する事業者或いは当該事業者に関連する関連事業者が運営する自社サーバであってもよいし、レンタルサーバであってもよい。また、このサーバ装置は、いわゆるクラウドサーバであってもよい。また、管理装置200は、ショベル100の作業現場内の管理事務所等に配置されるサーバ装置(いわゆるエッジサーバ)であってもよいし、定置型或いは携帯型の汎用のコンピュータ端末であってもよい。
管理装置200は、上述の如く、通信ネットワークNWを通じて、ショベル100及び端末装置300のそれぞれと相互に通信を行うことができる。これにより、管理装置200は、ショベル100からアップロードされる各種情報を受信し、記憶(蓄積)しておくことができる。また、管理装置200は、端末装置300からの要求に応じて、端末装置300に各種情報を送信することができる。また、管理装置200は、複数のショベル100に関する情報をショベル100ごとに識別可能なように、各ショベル100のID情報に対応付けるなどして管理(記憶)している。
具体的に、管理装置200は、制御部210と記憶部220を備える。制御部210は、ユーザの操作内容等に基づいて管理装置200の各部を動作させたり、記憶部220に予め記憶されているプログラムを展開し、展開されたプログラムと協働して各種処理を実行したりする。記憶部220は、各種のプログラム及びデータを記憶するとともに、制御部210の作業領域としても機能する。
The management device 200 (an example of an information processing device) is located at a location geographically distant from a user who owns the shovel 100 and the terminal device 300. The management device 200 is, for example, a server device that is installed in a management center or the like provided outside the work site where the excavator 100 works, and is configured mainly of one or more server computers. In this case, the server device may be an in-house server operated by a company operating the system or a related company related to the company, or may be a rental server. Further, this server device may be a so-called cloud server. Furthermore, the management device 200 may be a server device (so-called edge server) placed in a management office or the like within the work site of the excavator 100, or may be a stationary or portable general-purpose computer terminal. good.
As described above, the management device 200 can communicate with each of the excavator 100 and the terminal device 300 via the communication network NW. Thereby, the management device 200 can receive and store (accumulate) various information uploaded from the excavator 100. Furthermore, the management device 200 can transmit various information to the terminal device 300 in response to a request from the terminal device 300. Furthermore, the management device 200 manages (memorizes) information regarding a plurality of shovels 100 by associating it with ID information of each shovel 100 so that each shovel 100 can be identified.
Specifically, the management device 200 includes a control section 210 and a storage section 220. The control unit 210 operates each part of the management device 200 based on the user's operation details, develops a program stored in advance in the storage unit 220, and executes various processes in cooperation with the developed program. I do things. The storage unit 220 stores various programs and data, and also functions as a work area for the control unit 210.

端末装置300は、ユーザが利用するユーザ端末である。ユーザには、例えば、作業現場の監督者、管理者、ショベル100のオペレータ、ショベル100の管理者、ショベル100のサービスマン、ショベル100の開発者等が含まれてよい。端末装置300は、例えば、ユーザが所持するラップトップ型のコンピュータ端末、タブレット端末、スマートフォン等の汎用の携帯端末である。また、端末装置300は、デスクトップ型のコンピュータ等の定置型の汎用端末であってもよい。また、端末装置300は、情報の提供を受けるための専用の端末(携帯端末或いは定置端末)であってもよい。
端末装置300は、通信ネットワークNWを通じて、管理装置200と相互に通信を行うことができる。これにより、端末装置300は、管理装置200から送信される情報を受信し、自身に搭載される表示装置を通じて、ユーザに情報を提供することができる。また、端末装置300は、通信ネットワークNWを通じて、ショベル100と相互に通信可能に構成されてもよい。
Terminal device 300 is a user terminal used by a user. The users may include, for example, a supervisor of the work site, a manager, an operator of the shovel 100, a manager of the shovel 100, a service person of the shovel 100, a developer of the shovel 100, and the like. The terminal device 300 is, for example, a general-purpose mobile terminal such as a laptop-type computer terminal, a tablet terminal, or a smartphone owned by a user. Further, the terminal device 300 may be a stationary general-purpose terminal such as a desktop computer. Furthermore, the terminal device 300 may be a dedicated terminal (a mobile terminal or a fixed terminal) for receiving information.
The terminal device 300 can communicate with the management device 200 through the communication network NW. Thereby, the terminal device 300 can receive information transmitted from the management device 200 and provide the information to the user through the display device installed therein. Further, the terminal device 300 may be configured to be able to communicate with the excavator 100 through the communication network NW.

[安全マップ表示処理]
続いて、安全な走行領域を示す安全マップMを生成して表示する安全マップ表示処理について説明する。
図3は、安全マップ表示処理の流れを示すフローチャートである。図4~図6は、安全マップ表示処理を説明するための図であって、これら各図の(a)が作業現場の平面図であり、(b)が(a)に対応する安全マップMである。
[Safety map display processing]
Next, a safety map display process for generating and displaying a safety map M indicating a safe driving area will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of safety map display processing. 4 to 6 are diagrams for explaining the safety map display process, in which (a) is a plan view of the work site, and (b) is a safety map M corresponding to (a). It is.

安全マップ表示処理は、ショベル100のコントローラ30(又は管理装置200の制御部210)が記憶部に格納された所定のプログラムを実行することにより、ショベル100と管理装置200との間で協働して実行される。この処理は、オペレータの操作に基づいて実行・終了されてもよいし、ショベル100の運転中に継続的に実行されてもよい。
ここでは、或る作業現場で作業する複数台のショベル100からの情報に基づいて、管理装置200がこの作業現場の安全マップMを生成するものとする。安全マップMは、ショベル100が安全に走行できる(であると推定される)走行領域TA又は安全領域SAを地図表示したものである。
The safety map display process is performed in cooperation between the excavator 100 and the management device 200 by the controller 30 of the excavator 100 (or the control unit 210 of the management device 200) executing a predetermined program stored in the storage unit. is executed. This process may be executed and terminated based on the operator's operation, or may be executed continuously while the excavator 100 is in operation.
Here, it is assumed that the management device 200 generates a safety map M for a certain work site based on information from a plurality of excavators 100 working at the work site. The safety map M is a map displaying the travel area TA or safety area SA in which the excavator 100 can (estimated to) travel safely.

図3に示すように、安全マップ表示処理が実行されると、まず各ショベル100のコントローラ30は、位置センサ43により自車の位置情報を取得し、管理装置200に送信する(ステップS1)。
このとき、各ショベル100のコントローラ30は、送信する位置情報を、自車のID情報と対応付けておいてもよい。
As shown in FIG. 3, when the safety map display process is executed, the controller 30 of each excavator 100 first acquires the position information of its own vehicle using the position sensor 43, and transmits it to the management device 200 (step S1).
At this time, the controller 30 of each excavator 100 may associate the position information to be transmitted with the ID information of the own vehicle.

次に、管理装置200の制御部210は、各ショベル100から取得した位置情報に基づいて、各ショベル100が実際に走行した走行領域TAを求める(ステップS2)。
具体的には、図4(a)に示すように、制御部210は、ショベル100の車幅Wの両側に追加幅αを加えたものを、ショベル100の走行幅として走行領域TAを求める。車幅Wの値は、各ショベル100の車両情報として記憶されている場合にはそれを用いてもよいし、簡易的に一般的なショベル車等の車幅の値を用いてもよい。追加幅αの値は特に限定されず、ゼロであってもよいし、マイナス値であってもよい。
Next, the control unit 210 of the management device 200 determines the travel area TA in which each shovel 100 actually traveled based on the position information acquired from each shovel 100 (step S2).
Specifically, as shown in FIG. 4A, the control unit 210 determines the travel area TA by adding an additional width α to both sides of the vehicle width W of the shovel 100 as the travel width of the shovel 100. The value of the vehicle width W may be used if it is stored as vehicle information of each excavator 100, or a value of the vehicle width of a general excavator vehicle or the like may be used simply. The value of the additional width α is not particularly limited, and may be zero or a negative value.

次に、管理装置200の制御部210は、走行領域TAからバケット6の稼働範囲Rを除外した安全領域SAを求める(ステップS3)。
ここで、バケット6(アタッチメント11)の「稼働」とは、バケット6(アタッチメント11)が掘削等の作業(作業中の姿勢変更等も含む)を現に行っていることを意味し、単に掘削物を保持しているだけの状態等は含まない。つまり、バケット6の稼働範囲Rとは、バケット6が掘削等の作業を行っているときのその動作範囲をいう。
具体的に、バケット6の稼働範囲Rは、バケット6(アタッチメント11)の稼働状況と、バケット6の位置情報とに基づいて求められる。アタッチメント11の稼働状況(稼働しているか否か)は、アタッチメント11を駆動する各種アクチュエータや動作・姿勢状態センサ42からバケット6の動作や負荷を検出することにより求められる。また、バケット6の位置情報は、動作・姿勢状態センサ42から取得したアタッチメント11の姿勢情報から求められる。
例えば、図5(a)に示すように、ショベル100が穴91を掘削していたり、掘削した土を盛って土山92にしていたりする場合、その周辺がバケット6の稼働範囲Rとされる。そして、この稼働範囲Rを走行領域TAから除外することで安全領域SAが求められる。
なお、バケット6の稼働範囲Rを求める手法は上記のものに限定されない。例えば、撮像装置40を車体前方向きに取り付け、この撮像装置40により取得された画像データに基づいて、アタッチメント11の稼働範囲R又は稼働状況を取得してもよい。また、バケット6による作業は、例えば、単純掘削作業、法面仕上げ作業、溝掘削作業、水平掘削作業、旋回地ならし作業、土羽打ち作業、ばらまき作業、押し付け作業、クレーン作業、積み込み作業等を含む。
Next, the control unit 210 of the management device 200 obtains a safety area SA excluding the operating range R of the bucket 6 from the driving area TA (step S3).
Here, "operating" of the bucket 6 (attachment 11) means that the bucket 6 (attachment 11) is currently performing work such as digging (including changing posture during work), and simply It does not include the state where only the . In other words, the operating range R of the bucket 6 refers to the operating range when the bucket 6 is performing work such as digging.
Specifically, the operating range R of the bucket 6 is determined based on the operating status of the bucket 6 (attachment 11) and the position information of the bucket 6. The operating status (whether or not it is operating) of the attachment 11 is determined by detecting the operation and load of the bucket 6 from various actuators that drive the attachment 11 and the operation/posture state sensor 42 . Further, the position information of the bucket 6 is obtained from the posture information of the attachment 11 acquired from the motion/posture state sensor 42.
For example, as shown in FIG. 5A, when the excavator 100 is excavating a hole 91 or mounding excavated soil to form a mound 92, the operating range R of the bucket 6 is the vicinity thereof. Then, by excluding this operating range R from the travel area TA, a safety area SA is determined.
Note that the method for determining the operating range R of the bucket 6 is not limited to the above method. For example, the imaging device 40 may be attached toward the front of the vehicle body, and the operating range R or operating status of the attachment 11 may be acquired based on image data acquired by the imaging device 40. Further, the work using the bucket 6 includes, for example, simple excavation work, slope finishing work, trench excavation work, horizontal excavation work, turning ground leveling work, earth pounding work, scattering work, pressing work, crane work, loading work, etc. .

次に、管理装置200の制御部210は、安全領域SAを地図表示した安全マップMを生成し、記憶部220に記憶させる(ステップS4)。
ここでは、例えば、図5(b)に示すように、予め取得した作業現場の地図データ上に安全領域SAをマッピングすることにより、安全マップMが生成される。安全マップMに含まれる情報は特に限定されず、例えば建物や道路等を含んでもよい。ただし、各ショベル100の位置やその向きは含まれるのが好ましい。また、作業現場の地図データは予め取得したものでなくともよく、インターネット上などから取得してきてもよいし、新たに作成してもよい。
Next, the control unit 210 of the management device 200 generates a safety map M that displays the safety area SA as a map, and stores it in the storage unit 220 (step S4).
Here, for example, as shown in FIG. 5(b), a safety map M is generated by mapping the safety area SA on map data of the work site acquired in advance. The information included in the safety map M is not particularly limited, and may include, for example, buildings, roads, and the like. However, it is preferable that the position and orientation of each shovel 100 be included. Furthermore, the map data of the work site does not have to be obtained in advance; it may be obtained from the Internet, or it may be newly created.

なお、安全マップMは、図4(b)に示すように、少なくとも走行領域TAを地図表示したものであればよい。
また、図6(a),(b)に示すように、例えば穴91が埋められたり土山92が削られたりした後に、ショベル100が新たに走行した領域は、走行領域TA(安全領域SA)と見なしてよい。
Note that the safety map M may be a map displaying at least the driving area TA, as shown in FIG. 4(b).
Further, as shown in FIGS. 6(a) and 6(b), for example, after the hole 91 is filled or the earth pile 92 is scraped, the area where the excavator 100 newly travels is the travel area TA (safety area SA). It can be considered as

次に、管理装置200の制御部210が安全マップMを各ショベル100に送信し、各ショベル100のコントローラ30が、当該安全マップMを安全マップ記憶領域350に記憶させるとともに表示装置50に表示させる(ステップS5)。
これにより、各ショベル100のオペレータは、表示された安全マップMを見ることで、走行実績のある領域であってバケット6が作業していない領域を認識することができ、より安全にショベル100を走行させることができる。
なお、表示装置50に表示させる際には、自車を判別しやすいように安全マップM上で識別表示(強調表示)させるのが好ましい。
Next, the control unit 210 of the management device 200 transmits the safety map M to each shovel 100, and the controller 30 of each shovel 100 stores the safety map M in the safety map storage area 350 and displays it on the display device 50. (Step S5).
As a result, by looking at the displayed safety map M, the operator of each excavator 100 can recognize the area where the bucket 6 is not working, which has a track record, and operate the excavator 100 more safely. It can be run.
Note that when displaying on the display device 50, it is preferable to display identification (highlighted display) on the safety map M so that the vehicle can be easily identified.

次に、制御部210は、安全マップ表示処理を終了させるか否かを判定し(ステップS6)、終了させないと判定した場合には(ステップS6;No)、上述のステップS1へ処理を移行する。これにより、安全マップ表示処理の実行中は、ステップS1~S5の処理が例えば一定の時間間隔で繰り返され、安全マップMが随時更新される。
そして、例えば作業完了等により、安全マップ表示処理を終了させると判定した場合には(ステップS6;Yes)、管理装置200の制御部210及びショベル100のコントローラ30は、安全マップ表示処理を終了させる。
Next, the control unit 210 determines whether or not to end the safety map display process (step S6), and if it is determined not to end (step S6; No), the process moves to step S1 described above. . As a result, while the safety map display process is being executed, the processes of steps S1 to S5 are repeated, for example, at regular time intervals, and the safety map M is updated as needed.
If it is determined that the safety map display process is to be terminated, for example due to completion of the work (step S6; Yes), the control unit 210 of the management device 200 and the controller 30 of the excavator 100 terminate the safety map display process. .

[本実施形態の技術的効果]
以上のように、本実施形態によれば、ショベル100の位置情報に基づいて、ショベル100が走行した走行領域TAを地図表示した安全マップMが生成される。
すなわち、ショベル100の走行実績がある領域を走行可能領域として地図表示することができる。したがって、禁止領域を含まない領域を走行可能領域としていた従来と異なり、より確実に走行できる領域を提示することができる。ひいては、ショベル100をより安全に走行させることができる。
[Technical effects of this embodiment]
As described above, according to the present embodiment, the safety map M that displays the travel area TA in which the shovel 100 has traveled is generated based on the position information of the shovel 100.
That is, an area where the excavator 100 has a track record can be displayed on a map as a traversable area. Therefore, unlike in the past, where an area that does not include a prohibited area is defined as a drivable area, it is possible to present an area in which the vehicle can more reliably drive. As a result, the excavator 100 can be driven more safely.

また、本実施形態によれば、安全マップMでは、走行領域TAからバケット6の稼働範囲Rを除外した安全領域SAが地図表示される。
これにより、作業中のバケット6が動いている範囲を、安全に走行できない(可能性がある)領域として、これを走行領域TAから除いた安全マップMを提示することができる。したがって、ショベル100をより一層安全に走行させることができる。
Further, according to the present embodiment, in the safety map M, a safety area SA that excludes the operating range R of the bucket 6 from the driving area TA is displayed on the map.
As a result, it is possible to present a safety map M in which the range in which the bucket 6 is moving during work is excluded from the travel area TA, as an area in which it is (possibly) not possible to travel safely. Therefore, the excavator 100 can be run even more safely.

[その他]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態やその変形例に限られない。
例えば、上記実施形態では、生成した安全マップMを表示装置50に表示させてオペレータに提示することとした。しかし、例えば自律走行する作業機械の走行制御など、作業の動作制御に利用してもよい。また、安全マップMは、作業現場の作業管理情報として、当該作業現場の情報に紐付けられて管理装置200に管理(記憶)されるのが好ましい。
[others]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments or modifications thereof.
For example, in the embodiment described above, the generated safety map M is displayed on the display device 50 and presented to the operator. However, it may also be used for operation control of work, such as travel control of autonomously running work machines. Further, it is preferable that the safety map M is managed (stored) in the management device 200 as work management information for the work site in association with information on the work site.

また、上記実施形態では、本発明に係る情報処理装置として、専ら管理装置200が主たる制御を行うこととした。しかし、本発明に係る情報処理装置はこれに限定されず、例えば作業機械に搭載されてもよい。この場合、各作業機械が個別に安全マップを生成・表示してもよいし、特定の作業機械が他の作業機械に安全マップに係る情報を送信してもよい。
また、本発明に係る情報処理システムは、情報処理装置と、少なくとも1つの作業機械とを含むものであればよい。
Furthermore, in the embodiment described above, as the information processing apparatus according to the present invention, the management apparatus 200 exclusively performs the main control. However, the information processing device according to the present invention is not limited to this, and may be installed in a working machine, for example. In this case, each work machine may individually generate and display a safety map, or a specific work machine may transmit information related to the safety map to other work machines.
Further, the information processing system according to the present invention may include an information processing device and at least one working machine.

また、本発明に係る作業機械は、ショベルに限定されず、建設機械全般に適用可能であるのは勿論のこと、建設機械を含む作業機械にも好適に適用可能である。
その他、実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
Further, the working machine according to the present invention is not limited to excavators, but can of course be applied to construction machines in general, and can also be suitably applied to working machines including construction machines.
Other details shown in the embodiments can be changed as appropriate without departing from the spirit of the invention.

6 バケット(作業要素)
11 アタッチメント
30 コントローラ
35 記憶部
42 動作・姿勢状態センサ
43 位置センサ(情報取得手段)
50 表示装置(表示手段)
91 穴
92 土山
100 ショベル(作業機械)
200 管理装置(情報処理装置)
210 制御部
220 記憶部
400 情報管理システム(情報処理システム)
M 安全マップ(安全地図情報)
R 稼働範囲
SA 安全領域
TA 走行領域
W 車幅
α 追加幅
6 Bucket (work element)
11 Attachment 30 Controller 35 Storage unit 42 Movement/posture state sensor 43 Position sensor (information acquisition means)
50 Display device (display means)
91 Hole 92 Earth pile 100 Excavator (work machine)
200 Management device (information processing device)
210 Control unit 220 Storage unit 400 Information management system (information processing system)
M Safety map (safety map information)
R Operating range SA Safety area TA Driving area W Vehicle width α Additional width

Claims (6)

作業機械の位置情報を取得する情報取得手段と、
前記作業機械の位置情報に基づいて、前記作業機械が走行した第1領域を地図表示した安全地図情報を生成する地図生成手段と、
を備える情報処理装置。
an information acquisition means for acquiring position information of the work machine;
map generating means for generating safety map information that displays a first area in which the working machine has traveled, based on the position information of the working machine;
An information processing device comprising:
前記作業機械の作業要素の稼働範囲を検出する検出手段を備え、
前記地図生成手段は、前記第1領域から前記作業要素の稼働範囲を除外した第2領域を地図表示したものを、前記安全地図情報として生成する、
請求項1に記載の情報処理装置。
comprising a detection means for detecting a working range of a working element of the working machine,
The map generation means generates, as the safety map information, a map display of a second area excluding the operating range of the work element from the first area.
The information processing device according to claim 1.
前記検出手段は、前記作業要素の稼働状況と、前記作業要素の位置情報とに基づいて、前記作業要素の稼働範囲を検出する、
請求項2に記載の情報処理装置。
The detection means detects the working range of the working element based on the working status of the working element and the position information of the working element.
The information processing device according to claim 2.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の情報処理装置と、
前記情報処理装置と情報を送受信可能な少なくとも1つの前記作業機械と、
を含む情報処理システム。
The information processing device according to any one of claims 1 to 3,
at least one of the work machines capable of transmitting and receiving information to and from the information processing device;
information processing systems including;
前記少なくとも1つの作業機械の各々は、前記安全地図情報を表示する表示手段を備える、
請求項4に記載の情報処理システム。
Each of the at least one work machine includes display means for displaying the safety map information.
The information processing system according to claim 4.
コンピュータを、
作業機械の位置情報を取得する情報取得手段、
前記作業機械の位置情報に基づいて、前記作業機械が走行した第1領域を地図表示した安全地図情報を生成する地図生成手段、
として機能させる情報処理プログラム。
computer,
information acquisition means for acquiring position information of the working machine;
map generating means for generating safety map information that displays a first area in which the working machine has traveled, based on the position information of the working machine;
An information processing program that functions as
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