JP3835736B2

JP3835736B2 - 盛土ゾーニングの自動管理方法及びシステム

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Publication number: JP3835736B2
Application number: JP2001109353A
Authority: JP
Inventors: 隆青野; 信行越谷; 輝吉田; 秀男丹; 良和宮内; 祐治早崎
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2001-04-06
Filing date: 2001-04-06
Publication date: 2006-10-18
Anticipated expiration: 2021-04-06
Also published as: JP2002302965A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は盛土ゾーニングの自動管理システムに関し、とくに土質ゾーンがある切土域から土砂を切出して運搬車両に積み込み、盛土域の対応する土質ゾーンへ輸送のうえ荷下ろしする盛土ゾーニングの自動管理システムに関する。ここに「盛土ゾーニング」とは、土質ゾーン区分が既知の切土域から土質ゾーン設定がなされた盛土域の対応する土質ゾーン（指定ゾーン）への盛土材の輸送及び盛土作業をいう。
【０００２】
【従来の技術】
図２及び３を参照するに、空港建設、高速道路建設、ロックフィルダム建設、宅地造成等の大規模な盛土工事においては、土質が異なる土質ゾーン1a、1b、1c、……を有する切土域２から切取った盛土材を、盛土域３の対応する土質ゾーン4a、4b、4c、……へ輸送して盛土することが行われる。図２の矢印A1〜A7は、切土域２の各土質ゾーンから盛土域３の対応する土質ゾーンへの運搬方向を示す。図２において、切土域２の土質ゾーン1aはレキ質土、土質ゾーン1bは軟岩Ｉ、土質ゾーン1cは軟岩II、土質ゾーン1dは土砂・風化土を示す。また盛土域３の土質ゾーン4aはレキゾーン、土質ゾーン4b及び4dは軟岩ゾーン、土質ゾーン4c及び4eはMixゾーンを示す。軟岩Ｉと軟岩IIとの相異は硬さの差にあり、Mixとは風化土、軟岩Ｉ、軟岩II、レキ、砂等の混合土を表す。
【０００３】
盛土材を運ぶダンプトラック等の運転士は、作業開始前にどの切土域２で積込んだ盛土材をどの盛土域３へ運搬すべきかの指示を受け、その指示に従って運搬作業を行う。従来は、非接触型のIDカード、ICカード、IDトランスポンダ等を利用して、ダンプトラックが走行する道路にゲートを設け、「盛土材を積載したダンプトラックがどこのゲートを通過したか」を管理する方式によって、その把握を図ってきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、切土域２で切取られる盛土材が設計時の予想の範囲内にあれば、盛土域３への効率的な対応を図れるが、切土域２で切取り可能な盛土材が予想外のものである場合には、その予想外の盛土材を盛土域３内に設定した土質ゾーンとは異なるゾーンへ運搬する必要がある。このような場合をも含めて、「どの切土域」から「どんな種類」の盛土材を「どこへ盛土」したかを確実に把握すべきであるが、広範囲に亘って変化する環境の下でこれを正確に把握することは必ずしも容易ではない。
【０００５】
また従来のゲートによる盛土管理方式では、「どの切土域」から「どんな種類」の盛土材を「どこへ盛土」したかを確実に把握するために、盛土材運送中のダンプトラックを必ずゲートに通さなければならない。このため、切土域２及び盛土域３の規模や数が増えるとそれに応じた数のゲートを設けなければならない問題点がある。更に、盛土材の運搬記録はゲート側か、又はIDカード・ICカード側に蓄積されるので、盛土材の種類・切取り元・盛土先等の確実な把握には、運送終了後にデータ処理が必要となる問題点もある。運送終了後のデータ処理では、例えば運搬の誤りが検出された場合に、単に事実の確認ができるだけで対応をとることができない問題点もある。
【０００６】
これらの問題点は、次のように要約できる。
（１）切土・盛土の状況が頻繁に換わるので、その変化に対処するためのゲート等の適切な対応に多大の労力を要する。
（２）ゲート等の数や位置の条件を満たすため、盛土ゾーニングの施工に対して大幅な制約が生じる場合がしばしば経験された。
（３）盛土ゾーニングのデータ処理が盛土材輸送後となるので、運送のリアルタイム管理ができない。
【０００７】
そこで本発明の目的は、車両通路にゲートを要しない盛土ゾーニングの自動管理方法及び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】
本発明者は、盛土材を運搬車両に積載する際に土質を判定し且つ積載土量を秤量すると共に判定した土質と秤量した土量とを運搬車両側又は管理場所で管理するならば、その運搬車両の通路にゲートを設けずに、盛土ゾーニングを自動管理できることに注目した。
【０００９】
図１及び２を参照するに、本発明の盛土ゾーニングの自動管理方法は、土質ゾーン1a、1b、1c、1dの区分が既知の切土域２から土質ゾーン4a、4b、4c、4d、4eの設定がなされた盛土域３へ土を運搬する際に、運搬車両６に位置検出装置７と土質スイッチ８と荷重計９と記憶装置５とを搭載し、各運搬車両６に対して切土域２の土質ゾーン（以下、切土域の指定ゾーンということがある。）1a、1b、1c、1dから盛土域３の土質ゾーン（以下、盛土域の指定ゾーンということがある。）4a、4b、4c、4d、4eへの土の運搬を指示し、空荷の運搬車両６を切土域２の指定ゾーン１内に移動した後に土を積載し且つ積載土について土質スイッチ８で選択した土質と荷重計９で秤量した土量と位置検出装置７で検出した積載位置（以下、切土位置ということがある。）とを記憶装置５に記憶し、載荷の運搬車両６を盛土域３の指定ゾーン４内に移動した後に運搬車両６の積載土の荷下ろしにより盛土し且つ位置検出装置７で検出した盛土位置を記憶装置５に記憶し、盛土域３に設定された全土質ゾーン４の盛土が終わるまで前記空荷と載荷の運搬車両６の移動を反復すると共に記憶装置５の内容により盛土を管理してなるものである。
【００１０】
土質スイッチ８に複数の異なる土質に対応する複数の選択端子を設け、複数の選択端子中の何れかを積載する土に基づき選択することにより土質を選択することができる。荷重計９としては、建機メーカ標準のものを用いるか、又はダンプトラックで盛土材が積込まれた時に発生するベッセルの沈み量を油圧シリンダーのシリンダー長さを検出するストロークセンサによる重量検出を用いてもよい。また、荷重計の出力発生のタイミングの監視により、積込みのタイミングを検出して切土域での積載作業の記録に含めることも可能である。更に、荷重計の"０"指示発生のタイミングの監視により、荷下ろしのタイミングを盛土域での盛土材荷下ろし作業の記録に含めることも可能である。
【００１１】
好ましくは、運搬車両６に移動局無線通信装置12を搭載し、基準局無線通信装置11及び管理用コンピュ−タ15を管理場所20に配置し、各運搬車両６に記憶した積載位置と土質と土量と盛土位置とを移動局及び基準局無線通信装置12、11により管理用コンピュータ15へ転送し、管理用コンピュータ15により盛土を管理する。更に好ましくは、位置検出装置７として全地球測位システム（Global Positioning System。以下、GPSという）を用いる。位置検出装置７として、中央管理室20等の管理場所における座標既知位置に設けた基準局GPSアンテナ13と移動局GPSアンテナ（図１の位置検出装置７の一部）とが含まれるディファレンシャルGPS（D-GPS）又はリアルタイムキネマティックGPS（RTK-GPS）を用いることができる。
【００１２】
また図１を参照するに、本発明の盛土ゾーニングの自動管理システムは、土質ゾーン1a、1b、1c、1dの区分が既知の切土域２から土質ゾーン4a、4b、4c、4d、4eの設定がなされた盛土域３への運搬車両６による土の運搬を自動管理する装置において、記憶装置５と位置検出装置７と土質スイッチ８と荷重計９とを搭載した運搬車両６、運搬車両６への土の積載時に土質スイッチ８で選択された土質と荷重計９で秤量した土量と位置検出装置７が検出した積載位置とを記憶装置５に書き込み且つ積載土の荷下ろし時に位置検出装置７が検出した盛土位置を記憶装置５に書き込む書込手段、並びに記憶装置５の内容により土の運搬を管理する管理手段を備えてなるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１から図５の実施例により本発明による盛土ゾーニングの自動管理システムの作用を説明する。埋立て工事の計画段階で、埋立てに必要な盛土材が土質ゾーン1a、1b、1c、1dとして存在する切土域２を選定し、切土域地図18（図４参照）を作成する。更に、盛土域３に埋め込むべき盛土材の種類ごとの土質ゾーン4a、4b、4c、4d、4eを設定し、盛土域地図19（図５参照）を作成する。
【００１４】
盛土の施工に使用するダンプトラック等の運搬車両６に、記憶装置５と、例えばGPS利用方式の位置検出装置７と、土質スイッチ８と、荷重計９とを搭載する。但し、本発明で用いる位置検出装置７はGPS利用のものに限定されず、切土域地図18及び盛土域地図19上における運搬車両６の位置を検出できるものであれば足りる。
【００１５】
図示例では、土質ゾーン付き切土域地図18及び土質ゾーン付き盛土域地図19を施工前に予め記憶装置５に記憶し、位置検出装置７による自車の検出位置が前記地図18、19上に示される表示装置10を運搬車両６に搭載している。表示装置10を搭載することにより、運転士が自車の位置を確認しながら運搬車両６を切土域２及び盛土域３の指定ゾーンへ移動させることができる。但し、運搬車両６への表示装置10の搭載は本発明に必須のものではなく、後述するように、管理場所20の管理用コンピュータ15（例えば図６の運搬車両運行表示コンピュータ34又は施工管理コンピュータ33）に土質ゾーン付き切土域地図18及び土質ゾーン付き盛土域地図19を記憶し、管理用コンピュータ15により車両６の切土位置及び盛土位置を管理してもよい。また記憶装置５も、運搬車両６に搭載のものに限定されず、管理場所20に設置され且つ適当な通信装置12、11により運搬車両６に結合されたものとすることができる。
【００１６】
施工計画として、盛土域３に設定された土質ゾーン4a、4b、4c、4d、4eの全土量を複数の運搬車両６に適宜分配して割当て、それらの運搬車両６による運搬の工程を作成する。本発明は、盛土の運搬を管理するものである。
【００１７】
施工の実施にあたっては、例えば毎朝、各運搬車両６に対して切土域２の指定ゾーン1a、1b、1c、1dから盛土域３の指定ゾーン4a、4b、4c、4d、4eへの指定土質の指定土量の運搬を指示する。例えば、切土域２の土質ゾーン1aの切土場から盛土域３の指定ゾーン4aの盛土場への運搬を指示された運転士は、空荷の運搬車両６を切土域２へ移動し、例えば図４に示すように表示装置10上に切土域地図18を表示させると共に、位置検出装置７によって検出した自車の位置を表示装置10上に表示する。広い地域（範囲）を示す切土域地図18の一部分を拡大表示するため、所望領域の四隅の座標を入力して指定する領域のみを表示するようにしてもよい。運転士は、表示装置10上の切土域地図18上で、この場合の指定土質ゾーン1aの切土場中に自車の検出位置が現れるまで運搬車両６を運転して停止する。
【００１８】
図３を参照するに、切土域２の各土質ゾーンでは、例えばリッパー付きブルドーザ21で地盤から盛土材を切削し、切削された盛土材をバックホー22によって運搬車両６に積込む。この例の場合、土質ゾーン1aの切土場へ到着した空荷の運搬車両６にこの土質ゾーン1aの盛土材が積載される。本発明によれば、積載された盛土材の土質、例えばレキ土質を観察等に基づき土質スイッチ８で選択して記憶装置５に記憶する。土質スイッチ８はレキ土質、軟岩Ｉ、軟岩II、土砂・風化土等の異なる土質を個別に記した複数のボタン（選択端子）を有する押しボタン式のものとし、運転士がそれらのボタンを適宜選択して押す構造のものとすることができるが、画像監視等により土質の選択を自動化することも可能である。記憶装置５には更に、荷重計９で秤量した積載土量と、位置検出装置７が検出した切土位置（切土場）とを書き込む。記憶装置５に書き込む書込手段の一例は、記憶装置５を有し且つ位置検出装置７と土質スイッチ８と荷重計９とに接続されたコンピュータに内蔵のプログラムである。
【００１９】
次いで運転士は、盛土材が積載された運搬車両６を盛土域３へ載荷運転し、図５に示すように、表示装置10上に盛土域地図19を表示させると共に、位置検出装置７によって検出した自車の位置を表示装置10上に表示する。図４の切土域地図18の場合と同様に、盛土域地図19についても、その一部分を選択的に拡大表示させることが可能である。
【００２０】
運転士は、位置検出装置７が検出した自車の検出位置が、この場合土質ゾーン4aである指定ゾーン内に現れるまで運転した時に、運搬車両６の積載土を荷下ろして盛土する。更に、この荷下ろし時に位置検出装置７が検出した位置を、盛土位置（盛土場）として記憶装置５に書き込む。盛土ゾーン4aに荷下ろした盛土材は、図３に示すように、必要に応じてブルドーザ24でならし締固め機25で締固めることができる。
【００２１】
各運搬車両６は、自車に指定された土量の運搬が終わるまで前記空荷運転と載荷運転とを反復する。このとき、記憶装置５は、切土位置（切土場）、切土の土質、切土の土量即ち盛土の土量、及び盛土位置（盛土場）を記憶しているので、その内容により当該運搬車両６による盛土を自動管理することができる。一日の作業終了時に全ての運搬車両６に搭載した記憶装置５の記憶内容を集計すれば、当日の盛土作業全体の日計値を自動管理することができる。作業期間の全ての日計値を集計すれば、盛土作業全体の管理を自動的に行うことができる。記憶装置５の記憶内容に基づき土の運搬を管理する管理手段の一例は、後述する管理場所20の管理用コンピュータ15又は運搬車両６に搭載のコンピュータ（図示せず）に内蔵のプログラムである。
【００２２】
この盛土作業の自動管理において、土質や土量等は切土位置（切土場）において記憶装置５に入力されるので、運搬車両６の往復路にゲ−トを必要としない。
【００２３】
こうして、本発明の目的、即ち「車両通路にゲートを要しない盛土ゾーニングの自動管理システム」の提供を達成することができる。
【００２４】
【実施例】
図１の実施例は、盛土作業中に多数の運搬車両を管理する場所として中央管理室20を有する。この場合は、運搬車両６上に搭載した位置検出装置７を、移動局GPSアンテナ（以下、車載GPSアンテナということがある。）とその車載GPSアンテナの受信GPS信号（以下、移動局GPS信号という。）の転送手段とが備わったGPS移動局とすることができる。転送手段の一例は、車載の無線通信装置（以下、移動局無線通信装置という。）12である。
【００２５】
また、図示例の中央管理室20には、運搬車両６上のGPS移動局から転送された移動局GPS電波を受信する受信手段と、地上座標系の座標既知位置に設置した基準局GPSアンテナ13付きGPS受信機14と、基準局GPSアンテナ13の受信GPS信号（以下、基準局GPS信号という。）及び移動局からの移動局GPS信号により移動局GPSアンテナの位置を正確に測量するディファレンシャルGPS（D-GPS）又はリアルタイムキネマティックGPS（RTK-GPS）用の管理用コンピュータ15とが設置されている。受信手段の一例は、例えば出力２Ｗの送受信アンテナ17付き無線通信装置（以下、基準局無線通信装置という。）11である。送受信アンテナ17は移動局無線通信装置12と基準局無線通信装置11との間の電波送受用のものであり、各運搬車両６は移動局無線通信装置12と基準局無線通信装置11とによって中央管理室20に接続される。基準局無線通信装置11及びGPS受信機14の出力を、管理用コンピュータ15に接続する。
【００２６】
図６に例示する管理用コンピュータ15は、通信・GPS制御コンピュータ30、計測サーバ31、マンマシンインタフェース・コンピュータ32、施工管理コンピュータ33及び運搬車両運行表示コンピュータ34を有する。それらのコンピュータは、HUB35により相互接続されてネットワークを構築する。
【００２７】
図示例の通信・GPS制御コンピュータ30は、基準局無線通信装置11と、D-GPS又はRTK-GPS受信機14とに接続され、次の機能を果たす。
（ａ−１）時分割通信制御方式のポーリングによって、複数の運搬車両６の位置、積載盛土材の種類に応じた番号（土質スイッチの選択端子の番号）等、土量、切土域・盛土域の指定ゾーンを特定する信号、運行実績等の動態データを基準局無線通信装置11経由で収集する。
（ａ−２）D-GPS又はRTK-GPS基準局の補正データをGPS受信機14経由で収集する。
（ａ−３）計測サーバ31からのポーリング指令（順番・周期）により基準局無線通信装置11に対してポーリング制御を行う。
（ａ−４）D-GPS又はRTK-GPSの補正データを計測サーバ31に保存させる命令を出す。
【００２８】
計測サーバ31が果たす機能の一例は次のとおりである。
（ｂ−１）運搬車両６の動態データとD-GPS又はRTK-GPS基準局の補正データとを別々に保存しデータベース化する。
（ｂ−２）上記２つのデータを組合せてディファレンシャル補正し、補正終了後のデータもデータベース化する。
（ｂ−３）ポーリングの開始・終了の時刻管理をする。
（ｂ−４）ポーリングの周期（時間）、待機時間の管理をする。
（ｂ−５）ポーリングの指令を通信・GPS制御コンピュータ30に対して行う。即ち、輸送車両の動態データを受信し、保存した後次の運搬車両へ移る指令を出す。
【００２９】
マンマシンインタフェース・コンピュータ32は例えば次の機能を果たす。
（ｃ−１）通信・GPS制御コンピュータ30及び計測サーバ31に対して各種設定を行うマンマシンインタフェースの役割を果たす。
（ｃ−２）運搬車両の番号（移動局無線通信装置の番号）の割付を行う。
（ｃ−３）ポーリングの開始・終了の時刻の設定を行う。
（ｃ−４）ポーリングの周期（時間）の設定を行う。
（ｃ−５）運搬車両の施工管理システムの立上げ・終了を行う。
（ｃ−６）ポーリングする運搬車両の選択を行う。
【００３０】
施工管理コンピュータ33には次の機能を含めることができる。
（ｄ−１）計測サーバ31に保存されている運搬車両データを基に、車番、切土位置（切土場）、盛土位置（盛土場）、土質、時刻別の運転台数を管理する。
（ｄ−２）土量変換率の入力により施工数量を管理する。
（ｄ−３）ゾーニング別の運転台数、施工数量を管理する。
（ｄ−４）施工数量の予定・実績対比表（運土計画書）を作成する。
（ｄ−５）運搬車両別の日報・月報を作成する。
【００３１】
運搬車両運行表示コンピュータ34の役割の一例は次のとおりである。
（ｅ−１）計測サーバ31に保存されている運搬車両動態データに基づき、複数台の運搬車両の位置と運搬回数とを表示する。
（ｅ−２）CADデータによって、現場の平面図（土質ゾーン付き切土域地図及び盛土域地図）を縮尺、拡大、スクロール自在に表示する。
（ｅ−３）リアルタイムで運搬車両の運行管理を行う。
【００３２】
図６の施工管理コンピュータ33及び運搬車両運行表示コンピュ−タ34を用いて切土作業を管理する場合の一例を図７に示す。運搬車両６の位置をD-GPS測量により把握する場合は、リアルタイムでの位置の把握が可能であるが、±５ｍ以下の精度であるため、コンピュータ33、34による補正が必要となる場合がある。図６のコンピュータ33、34は、土質ゾーン付き切土域地図18及び土質ゾーン付き盛土域地図19と積載盛土材の土質（種類）とに基づいて、例えば以下の手順により運行車両６の正確な切土位置を判断する。判断手段の一例は、コンピュータ33、34に内蔵のプログラムである。
【００３３】
切土ケース１：運搬車両６の検出切土位置が切土域地図18の指定ゾーン（以下、指定切土場ということがある。）B1の内側であるときは、運搬車両６が指定切土場B1から、土質スイッチ８で選択した土質の盛土材を積み込んだと判断する。なお、図７における指定切土場B1は、実際の切土域２の指定ゾーン１ではなく、判断の容易化のため、その指定ゾーン１に外接する多角形エリアを指定したものである（図４参照）。
【００３４】
切土ケース２：運搬車両６の検出切土位置が指定切土場B1の外であるがその近傍であり、近辺に別の切土場がない場合は、運搬車両６が指定切土場B1から盛土材を積み込んだと判断する。
【００３５】
切土ケース３：実際は切土場B1での作業であるかもしれないが、D-GPSの精度が±５ｍのため、運搬車両６の検出切土位置が指定切土場B1に隣接した切土場B2内となる場合である。この場合は、実際の切土場と相違が生じ得るが、誤差範囲内であるとみなし、運搬車両６が切土場B2から土質スイッチ８で選択した土質の盛土材を積み込んだと判断する。
【００３６】
また、施工管理コンピュータ33及び運搬車両運行表示コンピュ−タ34を用いて盛土作業を管理する場合の一例を図８に示す。この場合も、運搬車両６の位置をD-GPS測量により把握する場合は±５ｍ以下の誤差が生じ得るので、例えば以下の手順により運行車両６の正確な盛土位置を判断する。
【００３７】
盛土ケース１：運搬車両６の検出盛土位置が盛土域地図19の指定ゾーン（以下、指定盛土場ということがある。）C1の内側であるときは、運搬車両６が指定盛土場C1に、土質スイッチ８で選択した土質の盛土材を荷下ろしして盛土したと判断する。なお、図８における指定盛土場C1も、実際の盛土域３の指定ゾーン４ではなく、判断の容易化のため、その指定ゾーン４に外接する多角形エリアを指定したものである（図５参照）。
【００３８】
盛土ケース２：運搬車両６の検出盛土位置が指定盛土場C1の外であるがその近傍であり、近辺に別の盛土場がない場合は、運搬車両６が指定盛土場C1に荷下ろししたと判断する。
【００３９】
盛土ケース３：運搬車両６の検出盛土位置が、指定盛土場C1に隣接した盛土場C2内にある場合である。例えば指定盛土場C1の土質が軟岩Ｉ又はレキ質土であるのに対し、隣接盛土場C2の土質は軟岩Ｉ又軟岩IIであるとする。このような場合は、土質スイッチ８で選択した土質に基づき、どちらの盛土場C1、C2に盛土されるべきかを判断する。例えば土質スイッチ８で選択された土質がレキ質土である場合は、レキ質土の盛土場、すなわち指定盛土場C1に運搬車両６が荷下ろししたと判断する。
【００４０】
盛土ケース４：やはり運搬車両６の検出盛土位置が、指定盛土場C1に隣接した盛土場C2内にある場合である。例えば指定盛土場C1の土質が軟岩Ｉ又はレキ質土であるのに対し、隣接盛土場C2の土質は軟岩Ｉ又軟岩IIであり、土質スイッチ８で選択された土質が軟岩Ｉであるとする。この場合は、何れも盛土場C1、C2にも軟岩Ｉの盛土が可能であるから、運搬車両６の積載土の土質によって何れの盛土場C1、C2に盛土するべきかを判断できない。よって、実際の盛土場と相違が生じ得るが、誤差範囲内であるとみなし、運搬車両６が盛土場C2に盛土材を荷下ろししたと判断する。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の盛土ゾーニングの自動管理システムは、土質ゾーン区分が既知の切土域から土質ゾーン設計がされた盛土域へ土を運搬する際に、運搬車両の切土・盛土作業位置と運搬車両に積込んだ盛土材の土質・土量とを記憶装置に記録し、記憶装置の内容により盛土を管理するので、次の顕著な効果を奏する。
【００４２】
（イ）運搬車両の走行路にゲートを設けることなく、盛土工事の出来高及び工程を人手による集計を要さずに自動的に管理することができる。
（ロ）同様に車載記録装置の入・出力の監視のみによって盛土工事の品質を自動的に管理することができる。
（ハ）多数の運搬車両の現在位置、積載盛土材の土質・土量等の動態データを自動的に取得し、容易に表示することができる。
【００４３】
（ニ）計算機の演算のみによって、盛土工事の日報・月報・出来高報告などの報告書を自動的に作成することができる。
（ホ）出来高図、完成図を自動的に作成できる。
（ヘ）盛土工事の開始から竣工までの輸送記録を盛土材の品質別、車両別に容易にしかも自動的に作成できる。
【００４４】
（ト）D-GPS又はRTK-GPS測量により運搬車両の正確な位置を中央管理室で把握し、盛土材の品質別に、切土位置及び盛土位置を遠隔管理し、盛土工事の一層の品質向上に資することができる。
（チ）「どの切土ゾーンで」をD-GPS又はRTK-GPS測量で行い、「どんな種類の盛土材」を土質スイッチの選択又は画像監視で行い、「どの盛土ゾーンへ」をD-GPS又はRTK-GPS測量で行い、盛土材の「積載」の検出と「荷下ろし」の検出とを荷重計の出力監視で行うなどの手段により、盛土工事の無人化に備えることができる。
（リ）安全対策を容易に組込むことができる。
（ヌ）無人化による一作業日の走行時間の延長などの措置により工期の短縮を容易に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明に用いる運搬車両及び中央管理室の図式的説明図である。
【図２】は、切土域及び盛土域の土質ゾーンを示す断面図である。
【図３】は、切土域と盛土域との間の運搬車両の走行を示す説明図である。
【図４】は、表示装置における切土域の指定ゾーンの表示を示す図である。
【図５】は、表示装置における盛土域の指定ゾーンの表示を示す図である。
【図６】は、本発明に用いるデータ処理システムの図式的説明図である。
【図７】は、管理用コンピュ−タによる切土位置の判断方法の説明図である。
【図８】は、管理用コンピュ−タによる盛土位置の判断方法の説明図である。
【符号の説明】
１、1a、1b、1c、1d…（切土域の）土質ゾーン
２…切土域３…盛土域
４、4a、4b、4c、4d、4e…（盛土域の）土質ゾーン
５…記憶装置
６…運搬車両７…位置検出装置
８…土質スイッチ９…荷重計
10…表示装置 11…基準局無線通信装置
12…移動局（車載）無線通信装置
13…基準局GPSアンテナ 14…GPS受信機
15…管理用コンピュータ 17…送受信アンテナ
18…切土域地図 19…盛土域地図
20…中央管理室
21…リッパー付きブルドーザ
22…バックホー 23…ダンプトラック
24…ブルドーザ 25…締固め機
30…通信・GPS制御コンピュ−タ
31…計測サーバ
32…マンマシンインタフェース・コンピュ−タ
33…施工管理コンピュ−タ
34…運搬車両運行表示コンピュータ
35…HUB

Claims

土質ゾーン区分が既知の切土域から土質ゾーン設定がなされた盛土域へ土を運搬する際に、運搬車両に位置検出装置と土質スイッチと荷重計と記憶装置とを搭載し、各運搬車両に対して切土域の指定ゾーンから盛土域の指定ゾーンへの土の運搬を指示し、空荷の運搬車両を切土域の指定ゾーン内に移動した後に土を積載し且つ積載土について土質スイッチで選択した土質と荷重計で秤量した土量と位置検出装置で検出した積載位置とを記憶装置に記憶し、載荷の運搬車両を盛土域の指定ゾーン内に移動した後に運搬車両の積載土の荷下ろしにより盛土し且つ位置検出装置で検出した盛土位置を記憶装置に記憶し、盛土域に設定された全土質ゾーンの盛土が終わるまで前記空荷と載荷の運搬車両移動を反復すると共に前記記憶装置の内容により盛土を管理してなる盛土ゾーニングの自動管理方法。
請求項１の方法において、前記土質スイッチに複数の異なる土質に対応する複数の選択端子を設け、前記複数の選択端子中の何れかを積載する土に基づき選択することにより土質を選択してなる盛土ゾーニングの自動管理方法。
請求項１又は２の方法において、前記記憶装置に土質ゾーン付き切土域地図及び土質ゾーン付き盛土域地図を記憶し、前記位置検出装置による自車の検出位置が前記地図上に示される表示装置を運搬車両に搭載し、空荷の運搬車両を表示装置上の切土域地図の指定ゾーン内に自車の検出位置が現れるまで移動した後に土を積載し、載荷の運搬車両を表示装置上の盛土域地図の指定ゾーン内に自車の検出位置が現れるまで移動した後に積載土を荷下ろししてなる盛土ゾーニングの自動管理方法。
請求項１から３の何れかの方法において、運搬車両に移動局無線通信装置を搭載し、基準局無線通信装置及び管理用コンピュ−タを管理場所に配置し、各運搬車両に記憶した積載位置と土質と土量と盛土位置とを移動局及び基準局無線通信装置により前記管理用コンピュータへ転送し、該管理用コンピュータにより盛土を管理してなる盛土ゾーニングの自動管理方法。
請求項４の方法において、前記管理場所の座標既知位置に基準局GPSアンテナとGPS受信装置とを設け、各車両の位置検出装置を移動局GPSアンテナ及びGPS信号転送手段とし、基準局GPSアンテナが受信した基準局GPS信号と移動局GPSアンテナが受信の後転送した移動局GPS信号とに基づき各車両の積載位置及び盛土位置を管理場所で検知してなる盛土ゾーニングの自動管理方法。
請求項５の方法において、管理用コンピュータに土質ゾーン付き切土域地図及び土質ゾーン付き盛土域地図を記憶し、各車両に対し前記検知した積載位置及び盛土位置がそれぞれ前記切土域及び盛土域の指定ゾーン内にあるか、該指定ゾーン外の許容範囲内にあるか、又は該指定ゾーン外で当該指定ゾーンの土質とは異なる土質のゾーン内にあるかを前記切土域地図及び盛土域地図と前記転送された土質とに基づいて判断し、該判断の結果により盛土を管理してなる盛土ゾーニングの自動管理方法。
土質ゾーン区分が既知の切土域から土質ゾーン設定がなされた盛土域への運搬車両による土の運搬を自動管理する装置において、記憶装置と位置検出装置と土質スイッチと荷重計とを搭載した運搬車両、運搬車両への土の積載時に前記土質スイッチで選択された土質と荷重計で秤量した土量と位置検出装置が検出した積載位置とを前記記憶装置に書き込み且つ積載土の荷下ろし時に前記位置検出装置が検出した盛土位置を前記記憶装置に書き込む書込手段、及び前記記憶装置の内容により土の運搬を管理する管理手段を備えてなる盛土ゾーニングの自動管理システム。
請求項７のシステムにおいて、前記土質スイッチに複数の異なる土質に対応する複数の選択端子を設けてなる盛土ゾーニングの自動管理システム。
請求項７又は８のシステムにおいて、前記記憶装置に土質ゾーン付き切土域地図及び土質ゾーン付き盛土域地図を格納し、前記位置検出装置による自車の検出位置が前記地図上に示される表示装置を運搬車両に搭載してなる盛土ゾーニングの自動管理システム。
請求項７から９の何れかのシステムにおいて、運搬車両に搭載の位置検出装置をGPS位置検出装置としてなる盛土ゾーニングの自動管理システム。
請求項１０のシステムにおいて、運搬車両に搭載した移動局無線通信装置、並びに管理場所に設けた基準局無線通信装置及び管理用コンピュ−タを備え、各運搬車両に記憶した積載位置と土質と土量と盛土位置とを移動局及び基準局無線通信装置により管理場所の管理用コンピュータに転送し、該管理用コンピュータにより盛土を管理してなる盛土ゾーニングの自動管理システム。
請求項１１のシステムにおいて、運搬車両に搭載の位置検出装置をGPS信号転送手段付きGPS移動局とし、前記管理場所の座標既知位置に基準局GPSアンテナと前記GPS移動局に結合されたGPS受信装置とを設け、基準局GPSアンテナが受信した基準局GPS信号とGPS移動局が受信の後転送した移動局GPS信号とに基づき各車両の積載位置及び盛土位置を管理場所で検知してなる盛土ゾーニングの自動管理システム。
請求項１２のシステムにおいて、管理用コンピュータに土質ゾーン付き切土域地図及び土質ゾーン付き盛土域地図を記憶し、各車両に対し前記検知した積載位置及び盛土位置がそれぞれ前記切土域及び盛土域の指定ゾーン内にあるか、該指定ゾーン外の許容範囲内にあるか、又は該指定ゾーン外で当該指定ゾーンの土質とは異なる土質のゾーン内にあるかを前記切土域地図及び盛土域地図と前記転送された土質とに基づいて判断する手段を設けてなる盛土ゾーニングの自動管理システム。