JP7036132B2 - 掘削データ処理方法、掘削データ処理装置、溝掘削機 - Google Patents

Description

本発明は、掘削チェーンを有する掘削体縦方向および横方向へ移動させることによって溝が掘削される場合における前記溝の形状に関する値を導出する掘削データ処理方法、掘削データ処理装置および溝掘削機に関する。

ソイルセメント地中連続壁工法の一つとして、ＴＲＤ（Trench cutting Re-mixing Deep wall method）が知られている。前記ＴＲＤで用いられる溝掘削機は、縦長のポスト部および前記ポスト部の外縁に沿って回転する無端の掘削チェーンを有する掘削体を備える。

前記溝掘削機は、前記掘削体をその一部が地中に位置する状態で横方向へ移動させることによって溝を掘削する。さらに、前記溝掘削機は、前記溝内において土と固化液とを撹拌混合することによって前記壁を造成する。このようにして造成される前記壁は、土留め壁のように工事の過程で土砂の崩れを防ぐ仮の壁、または、本壁である。前記本壁は、建造物自体の壁である。前記土留め壁は、山留め壁または山止めと称される場合もある。

また、前記溝掘削機において、演算器が、前記掘削体に埋設された１つ以上の傾斜計の検出結果のデータと、前記掘削体の前記横方向の移動距離のデータとを累積し、累積したデータをモニターに表示させることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１－３４８９０６号広報

ところで、前記溝は、地面から地中における根切底の深さよりも深い位置までに亘って形成される。そして、前記溝を埋める前記壁が造成された後、建物が建設される前に、土地における前記壁の一方の側の部分が前記根切底の深さまで掘削される。

そして、前記建物が建設される際に、前記壁における前記根切底の深さの位置での形状が特に重要である。ここで、前記壁の形状は、実質的に前記溝の形状と同じである。しかしながら、前記溝掘削機において、前記掘削体内の前記傾斜計が、前記根切底の深さの位置に配置されているとは限らない。

一方、従来の掘削データの処理においては、前記溝における前記傾斜計が配置された位置での形状値が算出される。そのため、前記傾斜計が前記根切底の深さの位置に配置されていない場合、従来の掘削データの処理では、前記溝における最も重要な部分の形状値が算出されない。

本発明の目的は、ＴＲＤにより溝が掘削される場合に、掘削体における傾斜角が検出される部位の位置にかかわらず、前記溝における前記根切底の深さの位置での形状値を導出できる掘削データ処理方法、掘削データ処理装置および溝掘削機を提供することにある。

本発明の一の局面に係る掘削データ処理方法は、縦長のポスト部および前記ポスト部の外縁に沿って回転する無端の掘削チェーンを有する掘削体をその一部が地中に位置する状態で予め定められた進行方向へ移動させることによって溝を掘削する溝掘削機から出力されるデータを取得し、前記溝の形状に関する値を導出する掘削データ処理装置により実行される方法である。本方法は、第１取得工程と、第２取得工程と、第２導出工程と、出力工程と、を含む。前記第１取得工程は、地面上の原点に対する前記掘削体の基準部位の位置、前記掘削体における前記基準部位に対する複数の計測部位の位置、および地面から地中の根切底までの深さである根切深さを表すデータを取得する工程である。前記第２取得工程は、前記溝掘削機から出力される前記複数の計測部位の傾斜角検出値のデータを取得する工程である。前記第１導出工程は、前記基準部位の位置および前記複数の計測部位の前記傾斜角検出値から前記原点に対する前記複数の計測部位の位置である複数の計測位置を導出する工程である。前記第２導出工程は、前記複数の計測位置および前記根切深さに基づく補間処理により前記掘削体における前記根切深さの水平面と交差する部分の位置である根切位置を導出する工程である。前記出力工程は、前記根切位置の情報を出力する工程である。

本発明の他の局面に係る掘削データ処理装置は、前記溝掘削機から、前記掘削体における長手方向の複数の計測部位の傾斜角検出値のデータを取得し、溝の形状に関する値を導出する。前記掘削データ処理装置は、第１取得部と、第２取得部と、第１導出部と、第２導出部と、出力部と、を備える。前記第１取得部は、地面上の原点に対する前記掘削体の基準部位の位置、前記掘削体における前記基準部位に対する複数の計測部位の位置、および地面から地中の根切底までの深さである根切深さを表すデータを取得する。前記第２取得部は、前記溝掘削機から出力される前記複数の計測部位の傾斜角検出値のデータを取得する。前記第１導出部は、前記基準部位の位置および前記複数の計測部位の前記傾斜角検出値から前記原点に対する前記複数の計測部位の位置である複数の計測位置を導出する。前記第２導出部は、前記複数の計測位置および前記根切深さに基づく補間処理により前記掘削体における前記根切深さの水平面と交差する部分の位置である根切位置を導出する。前記出力部は、前記根切位置の情報を出力する。

本発明の他の局面に係る溝掘削機は、前記掘削体と、前記掘削体における長手方向の複数の計測部位の傾斜角を検出し、前記複数の計測部位に対応する複数の傾斜角検出値のデータを出力する傾斜角検出装置と、前記掘削データ処理装置は、前記傾斜角検出装置から前記複数の傾斜角検出値のデータを取得し、前記溝の形状に関する値を導出する前記掘削データ処理装置と、を備える。

本発明によれば、ＴＲＤにより溝が掘削される場合に、掘削体における傾斜角が検出される部位の位置にかかわらず、前記溝における前記根切底の深さの位置での形状値を導出できる掘削データ処理方法、掘削データ処理装置および溝掘削機を提供することが可能になる。

図１は、第１実施形態に係る溝掘削機の正面図である。 図２は、第１実施形態に係る溝掘削機の側面図である。 図３は、第１実施形態に係る溝掘削機におけるデータ処理関連機器の構成を示すブロック図である。 図４は、第１実施形態に係る溝掘削機におけるデータ処理装置の構成を示すブロック図である。 図５は、第１実施形態に係る溝掘削機における掘削データ処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図６は、第１実施形態に係る溝掘削機においてデータ処理装置が出力する第１掘削結果出力画像である。 図７は、第１実施形態に係る溝掘削機においてデータ処理装置が出力する第２掘削結果出力画像である。 図８は、第１実施形態に係る溝掘削機においてデータ処理装置が出力する第３掘削結果出力画像である。 図９は、第１実施形態に係る溝掘削機においてデータ処理装置が出力する第４掘削結果出力画像である。 図１０は、第３実施形態に係る溝掘削機においてデータ処理装置が出力する第５掘削結果出力画像である。 図１１は、第３実施形態に係る溝掘削機においてデータ処理装置が出力する第６掘削結果出力画像である。 図１２は、第３実施形態に係る溝掘削機においてデータ処理装置が出力する第７掘削結果出力画像である。 図１３は、第４実施形態に係る溝掘削機におけるデータ処理関連機器の構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

［第１実施形態：溝掘削機１０の機械構成］
まず、図１，２を参照しつつ、第１実施形態に係る溝掘削機１０の機械構成について説明する。溝掘削機１０は、ソイルセメント地中連続壁工法の一つであるＴＲＤで用いられる作業機械である。

即ち、溝掘削機１０は、壁の外形を成す溝を掘削する。前記壁は、例えば土留め壁または本壁などである。さらに、溝掘削機１０は、前記溝内において土と固化液とを撹拌混合することによって前記壁を造成する。

図１に示されるように溝掘削機１０は、本体部１１、門型フレーム１２、リーダー１３、掘削体１４、スライドアクチュエーター１５、昇降アクチュエーター１６およびステイアクチュエーター１７などを備えている。

さらに、溝掘削機１０は、本体部１１に連結された走行装置１１ａおよびキャブ１１ｂも備える。走行装置１１ａは、地面上を走行することにより、本体部１１を地面に沿って移動させる。

門型フレーム１２は、本体部１１によって回動可能に支持されている。ステイアクチュエーター１７は、本体部１１および門型フレーム１２を連結し、鉛直方向に対する門型フレーム１２の角度を調節する。

リーダー１３は、門型フレーム１２によって横方向にスライド可能に支持されている。スライドアクチュエーター１５は、リーダー１３を横方向へ移動させる。

掘削体１４は、掘削基部１４０、カッターポスト１４１、掘削チェーン１４２、原動スプロケット１４３、従動スプロケット１４４およびチェーン駆動モーター１４５などを備える。

掘削基部１４０は、リーダー１３によって上下方向に移動可能に支持されている。昇降アクチュエーター１６は、掘削基部１４０を上下方向に移動させる。掘削基部１４０は、原動スプロケット１４３およびチェーン駆動モーター１４５を内包している。原動スプロケット１４３は、掘削基部１４０によって回転可能に支持されている。

カッターポスト１４１は、掘削基部１４０の下方に連結され、縦長に形成されている。カッターポスト１４１は、縦方向に連結された複数の単位ポスト１４１０により構成されている。従動スプロケット１４４は、カッターポスト１４１の下端部によって回転可能に支持されている。カッターポスト１４１は、無端の掘削チェーン１４２を支持するポスト部の一例である。

無端の掘削チェーン１４２は、原動スプロケット１４３および従動スプロケット１４４に架け渡されている。チェーン駆動モーター１４５が原動スプロケット１４３を回転駆動することにより、掘削チェーン１４２は、カッターポスト１４１の外縁に沿って回転する。

チェーン駆動モーター１４５が掘削チェーン１４２を回転させつつ、昇降アクチュエーター１６が掘削体１４を下方へ向かう第１方向Ｄ１へ移動させることにより、掘削体１４は、地中に前記溝の端部となる縦穴を掘削する。

第１方向Ｄ１は、前記溝の深さ方向、即ち、前記壁の深さ方向である。図１，２に示される例では、第１方向Ｄ１は鉛直下方向である。なお、第１方向Ｄ１が、鉛直方向に対して予め定められた角度を成す斜め下方向であることもある。掘削体１４の長手方向が第１方向Ｄ１に沿うように、ステイアクチュエーター１７が掘削体１４の角度を調節する。

さらに、掘削体１４のカッターポスト１４１が前記縦穴に挿入された状態で、チェーン駆動モーター１４５が掘削チェーン１４２を回転させつつ、スライドアクチュエーター１５が掘削体１４を第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２へ移動させる。第２方向Ｄ２は、予め定められた進行方向である。

第２方向Ｄ２は、前記溝の長さ方向、即ち、前記壁の長さ方向であり、水平方向である。スライドアクチュエーター１５による掘削体１４の横への移動方向は、第２方向Ｄ２および第２方向Ｄ２の反対の方向である。

掘削体１４が横方向の可動範囲の終点に到達すると、スライドアクチュエーター１５は、掘削体１４を横方向の可動範囲の始点に戻るように移動させる。さらに、走行装置１１ａが、掘削体１４を含む溝掘削機１０全体を第２方向Ｄ２へ移動させる。

スライドアクチュエーター１５または走行装置１１ａによる第２方向Ｄ２への掘削体１４の移動は、掘削体１４が第２方向Ｄ２における前記溝の始端位置から終端位置へ移動するまで繰り返される。

即ち、溝掘削機１０は、掘削チェーン１４２を回転させつつ掘削体１４を地面から第１方向Ｄ１（下方向）へ移動させ、さらに掘削体１４を第２方向Ｄ２（横方向）へ移動させることにより、前記壁の外形を成す前記溝を掘削する。

なお、図１，２に示される第３方向Ｄ３は、第２方向Ｄ２に直交する水平な方向である。第３方向Ｄ３は、掘削体１４を基準にして本体部１１側から本体部１１に対し反対側へ向かう方向である。換言すれば、第３方向Ｄ３は、前記進行方向である第２方向Ｄ２に直交する幅方向である。

また、溝掘削機１０は、掘削チェーン１４２を回転させつつカッターポスト１４１から固化液を吐出する。これにより、掘削チェーン１４２が前記溝内で土と前記固化液とを撹拌混合する。その結果、前記溝の形状を外形とする前記壁が形成される。

［溝掘削機１０のデータ処理関連機器の構成］
さらに、図３に示されるように、溝掘削機１０は、状態検出装置４、データ処理装置５およびデータ処理装置５の周辺装置を備える。前記周辺装置は、操作入力装置６１、表示装置６２、ＡＤ変換装置６３、記憶装置６４および無線通信装置６５などを含む。

例えば、データ処理装置５、操作入力装置６１、表示装置６２および記憶装置６４は、キャブ１１ｂ内に配置されている。

状態検出装置４は、溝掘削機１０の各種の状態を検出する。具体的には、状態検出装置４は、走行距離センサー４１、ストロークセンサー４２、カッター負荷センサー４３および複数の傾斜計４４などを含む。状態検出装置４から出力される検出信号は、ＡＤ変換装置６３によってデジタルデータに変換され、変換後のデータがデータ処理装置５へ伝送される。

走行距離センサー４１は、走行装置１１ａの動作により走行する溝掘削機１０の第２方向Ｄ２への走行距離を計測する。ＡＤ変換装置６３は、走行距離センサー４１の検出信号を走行距離検出値のデータへ変換し、前記走行距離検出値のデータをデータ処理装置５へ出力する。

ストロークセンサー４２は、スライドアクチュエーター１５の動作により移動する掘削体１４の第２方向Ｄ２へのスライド移動の距離であるスライド距離を計測する。前記スライド距離は、掘削体１４が予め定められた基点から第２方向Ｄ２へスライド移動した距離である。前記基点は、溝掘削機１０における掘削体１４の初期位置である。ＡＤ変換装置６３は、ストロークセンサー４２の検出信号をスライド距離検出値のデータへ変換し、前記スライド距離検出値のデータをデータ処理装置５へ出力する。

前記走行距離検出値および前記スライド距離検出値の合計が、掘削体１４の第２方向Ｄ２への移動距離である。前記走行距離検出値のデータおよび前記スライド距離検出値のデータは、掘削体１４の第２方向Ｄ２への移動距離を表すデータの一例である。

カッター負荷センサー４３は、チェーン駆動モーター１４５に加わる負荷、即ち、掘削チェーン１４２に加わる負荷を検出する。例えば、カッター負荷センサー４３の検出負荷は、前記固化液を撹拌する掘削チェーン１４２の動作が制御される際に、前記固化液の固化状況の指標として用いられる。

複数の傾斜計４４は、カッターポスト１４１内におけるそれぞれ異なる位置に配置される。複数の傾斜計４４は、掘削体１４における長手方向の複数の計測部位の傾斜角を検出する。

本実施形態において、傾斜計４４各々が検出する傾斜角は、前記計測部位各々を第２方向Ｄ２から見たときに前記計測部位各々が鉛直線に対して傾斜する角度である。換言すれば、傾斜計４４各々が検出する傾斜角は、前記計測部位各々が鉛直線に対して第３方向Ｄ３へ傾斜する角度である。

複数の傾斜計４４は、１つの地上傾斜計４４ａと、複数の地中傾斜計４４ｂとを含む。地上傾斜計４４ａは、前記複数の計測部位のうち地面から上に位置する部位に配置されている。複数の地中傾斜計４４ｂは、前記複数の計測部位のうち地中に位置する複数の部位に配置されている。

以下の説明において、地面から地中傾斜計４４ｂ各々までの深さのことを計測深さと称する。また、地面から地上傾斜計４４ａまでの高さのことを計測高さと称する。

ＡＤ変換装置６３は、複数の傾斜計４４の検出信号を複数の傾斜角検出値のデータへ変換し、前記複数の傾斜角検出値のデータをデータ処理装置５へ出力する。前記複数の傾斜計４４およびＡＤ変換装置６３は、傾斜角検出装置の一例である。

操作入力装置６１は、人の操作に従って情報を入力する装置であり、例えば、キーボードまたはタッチパネルなどを含む。表示装置６２は、情報を表示する装置であり、例えば、液晶表示パネルなどのパネル表示装置である。

記憶装置６４は、データ処理装置５によって参照または記録される各種のデータを記憶する不揮発性の記憶装置である。例えば、ＳＳＤ（Solid State Drive）またはハードディスクドライブなどが、記憶装置６４として採用される。

無線通信装置６５は、無線通信網を通じて不図示の管理装置と通信する通信インターフェイス装置である。データ処理装置５は、無線通信装置６５を通じてインターネットに接続された前記管理装置と通信可能である。

図４に示されるように、データ処理装置５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１、ＲＡＭ（Random Access Memory）５２およびバスインターフェイス５３などを備える。ＣＰＵ５１は、記憶装置６４に記憶されたコンピュータープログラムを実行することにより、各種のデータ処理を実行するプロセッサーである。

ＲＡＭ５２は、ＣＰＵ５１によって実行される前記コンピュータープログラムと、ＣＰＵ５１によって参照または記録されるデータとを一次記憶する揮発性メモリーである。

バスインターフェイス５３は、ＣＰＵ５１と操作入力装置６１、表示装置６２、記憶装置６４および無線通信装置６５との間のバスを通じたデータの受け渡しを中継するインターフェイス装置である。

データ処理装置５は、溝掘削機１０の状態検出装置４から出力される複数の検出値のデータを取得し、各検出値から前記溝の形状に関する値を導出する。データ処理装置５は、掘削データ処理装置の一例である。複数の検出値は、前記走行距離検出値、前記スライド距離検出値、および前記複数の計測部位の前記傾斜角検出値を含む。

ところで、前記溝は、地面から地中における根切底の深さよりも深い位置までに亘って形成される。そして、前記溝を埋める前記壁が造成された後、建物が建設される前に、土地における前記壁の一方の側の部分が前記根切底の深さまで掘削される。

そして、前記建物が建設される際に、前記溝における前記根切底の深さの位置での形状が特に重要である。ここで、前記壁の形状は、実質的に前記溝の形状と同じである。しかしながら、溝掘削機１０において、掘削体１４内の複数の傾斜計４４が、前記根切底の深さの位置に配置されているとは限らない。

一方、従来の掘削データの処理においては、前記溝における複数の傾斜計４４が配置された位置での形状値が算出される。そのため、傾斜計４４が前記根切底の深さの位置に配置されていない場合、従来の掘削データの処理では、前記溝における最も重要な部分の形状値が算出されない。

溝掘削機１０において、データ処理装置５は、後述する掘削データ処理を実行する（図５参照）。これにより、データ処理装置５は、掘削体１４における傾斜角が検出される前記複数の計測部位の位置にかかわらず、前記溝における前記根切底の深さの位置での形状値を導出できる。

［掘削データ処理］
以下、図５に示されるフローチャートを参照しつつ、データ処理装置５により実行される前記掘削データ処理の手順の一例について説明する。前記掘削データ処理が実行されることにより、掘削データ処理方法が実現される。

データ処理装置５は、ＣＰＵ５１が前記コンピュータープログラムを実行することによって実現される複数の処理モジュールを含む。前記複数の処理モジュールが、前記掘削データ処理を実行する。

前記複数の処理モジュールは、主制御部５ａ、データ取得部５ｂ、計測位置導出部５ｃ、補間処理部５ｄ、ズレ導出部５ｅおよび出力部５ｆを含む（図３参照）。

例えば、操作入力装置６１に対して予め定められた開始操作が行われたときに、主制御部５ａが前記掘削データ処理を開始させる。溝掘削機１０が、前記溝の掘削を開始する地点において第１方向Ｄ１への穴の掘削が終了した後、掘削体１４の第２方向Ｄ２への移動を開始するときに、前記開始操作が行われる。

以下の説明において、Ｓ１，Ｓ２，…は、前記掘削データ処理における複数の工程の識別符号を表す。

＜工程Ｓ１＞
まず、工程Ｓ１において、データ取得部５ｂが、操作入力装置６１を通じて、または、記憶装置６４から、基本データＤＴ１を取得する。図３は、基本データＤＴ１が予め記憶装置６４に記憶されている例を示す。

基本データＤＴ１は、地上傾斜計位置のデータ、複数の地中傾斜計位置のデータ、壁厚のデータ、根切深さのデータ、および１つ以上の指定位置のデータを含む。

前記壁厚は、前記壁の厚みであり、前記溝の厚みでもある。前記壁厚は、掘削体１４における地中に進入する部分の厚みに相当する。

前記地上傾斜計位置は、掘削体１４と地面との交点から地上傾斜計４４ａまでの距離である。本実施形態において、前記基点に位置する掘削体１４と地面との交点が、各種の位置の基準となる地面上の原点である。

従って、地上傾斜計４４ａの検出角度がφａ、前記地上傾斜計位置の値がＬａである場合、前記原点を基準とした地上傾斜計４４ａの位置の第３方向Ｄ３の座標Ｙａおよび鉛直方向の座標Ｚａは、それぞれ以下の（１）式で表される。

本実施形態において、掘削体１４における地上傾斜計４４ａが配置された部位が基準部位である。また、前記地上傾斜計位置のデータは、前記原点に対する前記基準部位の位置を表すデータの一例である。なお、掘削体１４における地上傾斜計４４ａが配置された部位は、前記複数の計測部位の１つでもある。

前記複数の地中傾斜計位置は、地上傾斜計４４ａから複数の地中傾斜計４４ｂ各々までの距離である。前記複数の地中傾斜計位置のデータは、前記基準部位に対する前記複数の計測部位の位置を表すデータの一例である。

地中傾斜計４４ｂの検出角度がφｂ、前記地中傾斜計位置の値がＬｂである場合、前記原点を基準とした地中傾斜計４４ｂの位置の第３方向Ｄ３の座標Ｙｂおよび鉛直方向の座標Ｚｂは、それぞれ以下の（２）式で表される。なお、検出角度φｂは、鉛直方向に対して第３方向Ｄ３へ傾斜する角度を表す第１傾斜角検出値である。

前記複数の地中傾斜計位置のデータは、掘削体１４における前記基準部位に対する複数の計測部位の位置を表すデータの一例である。本実施形態において、前記計測部位各々が鉛直方向に対して第２方向Ｄ２へ傾斜していないとみなされる。

前記根切深さは、前記原点を基準とした根切底までの深さである。また、前記指定位置は、人の操作によって指定される第２方向Ｄ２（横方向）の位置である。具体的には、前記指定位置は、第２方向Ｄ２における前記原点からの距離である。

なお、工程Ｓ１において、前記地上傾斜計位置、前記複数の地中傾斜計位置および前記根切深さのデータを取得するデータ取得部５ｂは、第１取得部の一例である。さらに、工程Ｓ１において、１つ以上の前記指定位置のデータを取得するデータ取得部５ｂは、第３取得部の一例である。また、工程Ｓ１は、第１取得工程および第３取得工程の一例である。

＜工程Ｓ２＞
次に、工程Ｓ２において、データ取得部５ｂは、状態検出装置４から検出データを取得する。前記検出データは、前記複数の計測部位の前記傾斜角検出値のデータと、前記走行距離検出値のデータと、前記スライド距離検出値のデータとを含む。

なお、工程Ｓ２は、溝掘削機１０の前記傾斜角検出装置から出力される前記複数の計測部位の前記傾斜角検出値のデータを取得する第２取得工程の一例である。また、工程Ｓ２の処理を実行するデータ取得部５ｂは、第２取得部の一例である。

工程Ｓ２において、データ取得部５ｂは、前記走行距離検出値のデータおよび前記スライド距離検出値のデータを、前記原点から第２方向Ｄ２への掘削体１４の前記移動距離を表すデータとして取得する。

＜工程Ｓ３＞
次に、工程Ｓ３において、計測位置導出部５ｃが、予め定められた出力実行条件が成立するか否かを判定する。計測位置導出部５ｃは、前記出力実行条件が成立すると判定した場合に処理を工程Ｓ４へ移行させ、そうでない場合に処理を工程Ｓ２へ移行させる。

前記出力実行条件は、前記溝の形状に関する値を導出および出力する処理を実行するか否かを判定するための条件である。例えば、前記出力実行条件が、操作入力装置６１に対して予め定められた実行指示操作が行われた、という第１実行条件を含む。

また、前記出力実行条件が、掘削体１４が前記溝を掘削しつつ前記原点から第２方向Ｄ２へ移動した距離である掘削進行距離が予め設定される指定距離の整数倍に達した、という第２実行条件を含むことも考えられる。

計測位置導出部５ｃは、前記スライド距離検出値を積算し、さらに、前記走行距離検出値に前記スライド距離検出値の積算値を加算することにより、前記掘削進行距離を導出する。

＜工程Ｓ４＞
次に、工程Ｓ４において、計測位置導出部５ｃが、前記基準部位の位置および前記複数の計測部位の前記傾斜角検出値から複数の計測位置を導出する。前記複数の計測位置は、前記原点に対する前記複数の計測部位の位置である。

具体的には、計測位置導出部５ｃは、前記掘削進行距離を前記複数の計測位置における第２方向Ｄ２の座標値として導出する。即ち、工程Ｓ４において、計測位置導出部５ｃは、前記掘削進行距離に基づいて第２方向Ｄ２における前記複数の計測部位の位置を導出する。さらに、計測位置導出部５ｃは、前述の（１）式および（２）式に基づいて、前記複数の計測位置における第３方向Ｄ３の座標値および鉛直方向の座標値を導出する。

なお、工程Ｓ４の処理を実行する計測位置導出部５ｃが第１導出部の一例である。また、工程Ｓ４が第１導出工程の一例である。

＜工程Ｓ５＞
次に、工程Ｓ５において、補間処理部５ｄが、工程Ｓ４で導出される前記複数の計測位置および工程Ｓ１で取得される前記根切深さに基づく補間処理により、根切位置を導出する。前記根切位置は、掘削体１４における前記根切深さの水平面と交差する部分の位置である。

例えば、補間処理部５ｄは、工程Ｓ４で導出される前記複数の計測位置のうち、前記根切深さに対して鉛直方向の両隣に位置する２つの隣接計測位置を選択する。さらに、補間処理部５ｄは、２つの前記隣接計測位置と前記根切深さとに基づく線形補間処理により、前記根切位置を導出する。

工程Ｓ５の処理を実行する補間処理部５ｄが、第２導出部の一例である。また、工程Ｓ５が第２導出工程の一例である。

なお、補間処理部５ｄは、工程Ｓ５において、工程Ｓ４で導出される前記複数の計測位置に基づく補間処理により、溝上端位置も導出する。前記溝上端位置は、掘削体１４における地面と交差する部分の位置である。

図６は、第１分布図ｇ１の一例を示す。第１分布図ｇ１は、第２方向Ｄ２に沿って見たときの第２方向Ｄ２のある位置における前記複数の計測位置および前記根切位置の分布図である。換言すれば、第１分布図ｇ１は、第２方向Ｄ２のある位置における前記複数の計測位置および前記根切位置の第３方向Ｄ３の座標の分布図である。

図６において、複数の白い丸マークの位置が前記複数の計測位置の一例を表し、黒い菱形マークの位置が前記根切位置の一例を表す。

また、図７は、第２分布図ｇ４の一例を示す。第２分布図ｇ４は、鉛直方向に沿って見たときの前記計測位置の深さごとの複数の前記計測位置の分布図である。換言すれば、第２分布図ｇ４は、前記計測位置の深さごとの前記計測位置の第３方向Ｄ３の座標の分布図である。

図７において、複数の白い丸マークの位置が前記複数の計測位置の一例を表す。

また、図８は、第３分布図ｇ５および第４分布図ｇ６の一例を示す。第３分布図ｇ５は、鉛直方向に沿って見たときの複数の前記根切位置の分布図である。換言すれば、第３分布図ｇ５は、複数の前記根切位置の第３方向Ｄ３の座標の分布図である。

図８において、複数の黒い菱形マークの位置が第２方向Ｄ２の複数の位置に対応する複数の前記根切位置の一例を表す。

第４分布図ｇ６は、鉛直方向に沿って見たときの複数の前記溝上端位置の分布図である。換言すれば、第４分布図ｇ６は、複数の前記溝上端位置の第３方向Ｄ３の座標の分布図である。

図８において、複数の黒い三角形マークの位置が第２方向Ｄ２の複数の位置に対応する複数の前記溝上端位置の一例を表す。

＜工程Ｓ６＞
次に、工程Ｓ６において、計測位置導出部５ｃが、掘削体１４が前記指定位置を通過したか否かを判定する。具体的には、計測位置導出部５ｃは、前記掘削進行距離が、前記指定位置が表す前記原点からの距離を超えている場合に、掘削体１４が前記指定位置を通過したと判定する。

そして、計測位置導出部５ｃは、掘削体１４が前記指定位置を通過したと判定する場合に処理を工程Ｓ７へ移行させ、そうでない場合に処理を工程Ｓ８へ移行させる。

＜工程Ｓ７＞
次に、工程Ｓ７において、補間処理部５ｄが、複数の前記根切位置および前記指定位置に基づく補間処理により、指定根切位置を導出する。前記指定根切位置は、掘削体１４が前記指定位置を通過するときの掘削体１４における前記根切深さの水平面と交差する部分の位置である。

工程Ｓ７は、前記指定根切位置を導出する第３導出工程の一例である。また、工程Ｓ７の処理を実行する補間処理部５ｄは、第３導出部の一例である。

例えば、補間処理部５ｄは、工程Ｓ５で導出される複数の前記根切位置のうち、前記指定位置に対して第２方向Ｄ２の両隣に位置する２つの隣接根切位置を選択する。さらに、補間処理部５ｄは、２つの前記隣接根切位置と前記指定位置とに基づく線形補間処理により、前記指定根切位置を導出する。

なお、補間処理部５ｄは、工程Ｓ７において、工程Ｓ４で導出される前記溝上端位置に基づく補間処理により、指定溝上端位置も導出する。前記指定溝上端位置は、掘削体１４が前記指定位置を通過するときの掘削体１４における地面と交差する部分の位置である。

図９は、第５分布図ｇ７および第６分布図ｇ８の一例を示す。第５分布図ｇ７は、鉛直方向に沿って見たときの複数の前記指定根切位置の分布図である。換言すれば、第５分布図ｇ７は、複数の前記指定根切位置の第３方向Ｄ３の座標の分布図である。

図９において、複数の黒い菱形マークの位置が第２方向Ｄ２の複数の位置に対応する複数の前記指定根切位置の一例を表す。

第６分布図ｇ８は、鉛直方向に沿って見たときの複数の前記指定溝上端位置の分布図である。換言すれば、第６分布図ｇ８は、複数の前記指定溝上端位置の第３方向Ｄ３の座標の分布図である。

図９において、複数の黒い三角形マークの位置が複数の前記指定位置に対応する複数の前記指定溝上端位置の一例を表す。

なお、工程Ｓ４，Ｓ５，Ｓ７において導出される前記計測位置、前記根切位置、前記溝上端位置、前記指定根切位置および前記指定溝上端位置の座標値は、前記溝の形状に関する値の一例である。

＜工程Ｓ８＞
次に、工程Ｓ８において、ズレ導出部５ｅが、工程Ｓ４で導出される前記複数の計測位置に対する近似直線ｇ３を導出する（図６参照）。例えば、ズレ導出部５ｅは、最小二乗法により近似直線ｇ３を導出する。

＜工程Ｓ９＞
さらに、工程Ｓ９において、ズレ導出部５ｅは、各種のズレ量を導出する。本実施形態において、前記ズレ量は、前記複数の計測位置、前記根切位置および前記溝上端位置に対応する複数の位置ズレ量Δｘと、ズレ角度Δθとを含む（図６参照）。

ズレ角度Δθは、第１方向Ｄ１に対して近似直線ｇ３が成す角度である。本実施形態において、ズレ角度Δθは、第３方向Ｄ３において第１方向Ｄ１に対して近似直線ｇ３が成す角度である。

また、位置ズレ量Δｘは、第３方向Ｄ３における２つの位置の差である。具体的には、位置ズレ量Δｘは、前記計測位置の目標位置Ｐ１に対する前記計測位置の差と、前記根切位置の目標位置Ｐ２に対する前記根切位置の差と、前記溝上端位置の目標位置Ｐ０に対する前記溝上端位置の差とを含む。

換言すれば、位置ズレ量Δｘは、前記計測深さにおける前記計測位置の目標位置Ｐ１に対する前記計測位置の第３方向Ｄ３のズレ量と、前記根切深さにおける前記根切位置の目標位置Ｐ２に対する前記根切位置の第３方向Ｄ３のズレ量と、地面における前記溝上端位置の目標位置Ｐ０に対する前記溝上端位置の第３方向Ｄ３のズレ量とを含む。

前述したように、前記計測位置は工程Ｓ４で導出され、前記根切位置は工程Ｓ５で導出される。前記根切位置に対応する位置ズレ量Δｘは、前記根切位置の情報の一例である。なお、位置ズレ量Δｘは、前記根切深さの水平面内における予め定められた目標位置Ｐ１に対する前記根切位置の第３方向Ｄ３のズレ量である。

前記溝上端位置の目標位置Ｐ０は、前記原点から第２方向Ｄ２へ前記掘削進行距離だけ離れた基準点の位置である。

前記計測位置各々の目標位置Ｐ１は、前記基準点を通り第１方向Ｄ１に沿う直線と、前記計測位置各々の深さにおける水平面との交点の位置である。なお、第１方向Ｄ１が鉛直下方向である場合、前記計測位置各々に対応する位置ズレ量Δｘは、第３方向Ｄ３における前記計測位置各々の座標値と等しい。

前記根切位置の目標位置Ｐ２は、前記基準点を通り第１方向Ｄ１に沿う直線と、前記根切深さにおける水平面との交点の位置である。第１方向Ｄ１が鉛直下方向である場合、前記根切位置に対応する位置ズレ量Δｘは、第３方向Ｄ３における前記根切位置の座標値と等しい。前記根切位置の目標位置Ｐ２は、前記根切深さにおける前記根切位置の目標の位置であり、前記基準部位に対する予め定められた相対位置である。

なお、ズレ導出部５ｅは、工程Ｓ９において、前記指定根切位置および前記指定溝上端位置に対応する位置ズレ量Δｘも同様に導出する。

＜工程Ｓ１０＞
次に、工程Ｓ１０において、出力部５ｆが、少なくとも工程Ｓ４で導出された前記複数の計測位置のデータを含む掘削データＤＴ２を記憶装置６４に記録する。

また、出力部５ｆが、掘削データＤＴ２に工程Ｓ５で導出された前記根切位置のデータを含めた上で、掘削データＤＴ２を記録することも考えられる。この場合、工程Ｓ１０は、前記根切位置の情報を記憶装置６４へ出力する出力工程の一例である。

また、出力部５ｆが、掘削データＤＴ２に工程Ｓ７で導出された前記指定根切位置のデータおよび工程Ｓ９で導出された前記ズレのデータの一方または両方を含めた上で、掘削データＤＴ２を記録することも考えられる。

＜工程Ｓ１１＞
さらに、工程Ｓ１１において、出力部５ｆが、工程Ｓ４，Ｓ５，Ｓ７で導出される位置の情報、工程Ｓ９で導出される近似直線ｇ３の情報または工程Ｓ１０で導出される前記ズレ量のうちの一部または全部の情報を含む掘削監視画面を表示装置６２に出力する。

例えば、出力部５ｆは、図６に示される第１掘削結果出力画像Ｉｍ１、図７に示される第２掘削結果出力画像Ｉｍ２、図８に示される第３掘削結果出力画像Ｉｍ３および図９に示される第４掘削結果出力画像Ｉｍ４のうちの１つまたは複数を含む前記掘削監視画面を表示装置６２に出力する。

図６に示される例において、第１掘削結果出力画像Ｉｍ１は、前述した第１分布図ｇ１と、第１分布図ｇ１に対応する前記複数の計測位置の深さの数値データｇ１１と、前記複数の計測位置および前記根切位置に対応する複数の位置ズレ量Δｘの数値データｇ２と、近似直線ｇ３の画像と、ズレ角度Δθの数値データｇ３１とを含む。

一般に、前記溝の掘削において、前記根切位置に対応する位置ズレ量Δｘおよびズレ角度Δθが小さいことが望ましい。従って、前記根切位置に対応する位置ズレ量Δｘおよびズレ角度Δθが、前記溝が掘削されているときに速やかに溝掘削機１０の操縦者に提示されることにより、前記操縦者は、より適切に溝掘削機１０を操縦することができる。その結果、形状精度の高い前記壁を造成することが可能となる。

図７に示される例において、第２掘削結果出力画像Ｉｍ２は、前記複数の計測位置の深さごとの第２分布図ｇ４と、第２分布図ｇ４に対応する前記複数の計測位置の深さの数値データｇ１１と、前記根切深さの数値データｇ２１とを含む。

図８に示される例において、第３掘削結果出力画像Ｉｍ３は、前述した第３分布図ｇ５および第４分布図ｇ６と、複数の前記溝上端位置および複数の前記根切位置に対応する複数の位置ズレ量Δｘの数値データｇ２と、複数の前記指定溝上端位置に対応する複数の位置ズレ量Δｘの数値データｇ８１とを含む。

さらに、第３掘削結果出力画像Ｉｍ３は、複数の前記溝上端位置および複数の前記根切位置に対応する複数の位置ズレ量Δｘの代表値の数値データｇ２２も含む。例えば、前記代表値は、第３方向Ｄ３における本体部１１側への位置ズレ量Δｘの最大値、第３方向Ｄ３における本体部１１に対し反対側への位置ズレ量Δｘの最大値、または平均値などである。

一般に、前記溝の掘削において、前記根切位置および前記溝上端位置は、重要な管理パラメータである。従って、第３分布図ｇ５および第４分布図ｇ６の一方または両方が、前記溝が掘削されているときに速やかに前記操縦者に提示されることにより、前記操縦者は、より適切に溝掘削機１０を操縦することができる。その結果、形状精度の高い前記壁を造成することが可能となる。

図９に示される例において、第４掘削結果出力画像Ｉｍ４は、前述した第５分布図ｇ７および第６分布図ｇ８と、第５分布図ｇ７および第６分布図ｇ８に対応する前記指定位置の数値データｇ９と、複数の前記指定根切位置に対応する複数の位置ズレ量Δｘの数値データｇ７１と、複数の前記指定溝上端位置に対応する複数の位置ズレ量Δｘの数値データｇ８１とを含む。

さらに、第４掘削結果出力画像Ｉｍ４は、複数の前記指定根切位置に対応する複数の位置ズレ量Δｘの代表値の数値データｇ７２、および、複数の前記指定溝上端位置に対応する複数の位置ズレ量Δｘの代表値の数値データｇ８２も含む。

第５分布図ｇ７および第６分布図ｇ８の一方または両方が、前記溝が掘削されているときに速やかに前記操縦者に提示されることにより、第３分布図ｇ５または第４分布図ｇ６が提示される場合と同様の効果が得られる。

なお、工程Ｓ１１は、前記根切位置の情報を表示装置６２へ出力する出力工程の一例である。

＜工程Ｓ１２＞
次に、工程Ｓ１２において、主制御部８ａが、予め定められた終了条件が成立するか否かを判定する。例えば、前記終了条件が、操作入力装置６１に対して予め定められた終了操作が行われたという条件であることが考えられる。

そして、主制御部８ａは、前記終了条件が成立したと判定する場合に処理を工程Ｓ１３へ移行させ、そうでない場合に処理を工程Ｓ２へ移行させる。これにより、工程Ｓ２～Ｓ１１までの処理が、前記終了条件が成立するまで、掘削体１４の第２方向Ｄ２における複数の位置に対応して複数回実行される。

＜工程Ｓ１３＞
工程Ｓ１３において、出力部５ｆは、記憶装置６４に蓄積された掘削データＤＴ２を、無線通信装置６５を通じて前記管理装置へ送信する。その後、出力部５ｆは、前記掘削データ処理を終了させる。

以上に示されるように、前記ＴＲＤにより前記溝が掘削される場合に、データ処理装置５は、掘削体１４における傾斜角が検出される前記計測部位の位置にかかわらず、前記溝における前記根切底の深さの位置での形状を表す前記根切位置および前記指定根切位置を導出できる。

［第２実施形態]
次に、第２実施形態に係るデータ処理装置について説明する。本実施形態におけるデータ処理装置は、溝掘削機１０に搭載されない計算機などである。以下の説明において、本実施形態に係る前記データ処理装置のことを外部データ処理装置と称する。前記外部データ処理装置は、掘削データ処理装置の一例である。

前記外部データ処理装置は、図５の工程Ｓ２において溝掘削機１０から出力される前記検出データを、不揮発性の記憶媒体または通信ネットワークを介して取得する。

例えば、溝掘削機１０のデータ処理装置５が、第２方向Ｄ２における複数の位置に対応する前記検出データをＵＳＢメモリーなどの可搬記憶装置に記録し、前記外部データ処理装置が、前記可搬記憶装置から前記検出データを取得する。

或いは、溝掘削機１０のデータ処理装置５が、図５の工程Ｓ１３において、第２方向Ｄ２における複数の位置に対応する前記検出データを前記管理装置へ送信し、前記外部データ処理装置が、前記管理装置から通信ネットワークを通じて前記検出データを取得する。

そして、前記外部データ処理装置は、第２方向Ｄ２における複数の位置に対応する前記検出データそれぞれに対応して、図５に示される工程Ｓ１～Ｓ５および工程Ｓ７～Ｓ１１の処理を実行する。

但し、前記外部データ処理装置は、図５の工程Ｓ１０において、掘削データＤＴ２を表す情報を、数値データの表または図６～９に示される図としてプリンターへ出力する。これにより、掘削データＤＴ２を表す情報が、数値データの表または図６～９に示される図の印刷物として出力される。

なお、本実施形態における工程Ｓ１０は、前記根切位置の情報を前記プリンターを通じて紙へ出力する出力工程の一例である。

［第３実施形態]
次に、第３実施形態に係るデータ処理装置について説明する。本実施形態におけるデータ処理装置も、データ処理装置５と同様の構成を備え、さらに、図５に示される前記掘削データ処理を実行する。

＜工程Ｓ２＞
但し、図５の工程Ｓ２において、本実施形態におけるデータ取得部５ｂは、前記複数の計測部位における第１傾斜角検出値および第２傾斜角検出値のデータと、前記走行距離検出値のデータと、前記スライド距離検出値のデータとを含む前記検出データを、状態検出装置４から取得する。

前記第１傾斜角検出値は、前記計測部位各々が鉛直方向に対して第３方向Ｄ３へ傾斜する角度を表す。前記第２傾斜角検出値は、前記計測部位各々が鉛直方向に対して第２方向Ｄ２へ傾斜する角度を表す。

即ち、本実施形態において、溝掘削機１０の傾斜計４４各々は、前記計測部位各々が鉛直方向に対して第３方向Ｄ３および第２方向Ｄ２の各々へ傾斜する角度を検出する。

例えば、傾斜計４４各々が、第３方向Ｄ３および第２方向Ｄ２に対応する２つの傾斜計を含むことが考えられる。また、傾斜計４４各々が、第３方向Ｄ３および第２方向Ｄ２に対応する２方向の傾斜角度を検出する機能を備えいることも考えられる。

＜工程Ｓ４＞
さらに、図５の工程Ｓ４において、本実施形態における計測位置導出部５ｃは、前記基準部位の位置と、前記複数の計測部位の前記第１傾斜角度検出値および前記第２傾斜角度検出値とに基づいて、前記複数の計測位置を導出する。

本実施形態におけるズレ導出部５ｅは、図５の工程Ｓ４において、計測位置導出部５ｃの一部として第２方向Ｄ２の位置ズレ量Δｙを導出する処理を実行する（図１０参照）。

第２方向Ｄ２の位置ズレ量Δｙは、前記計測高さ、前記計測深さおよび前記根切深さの各々における目標位置Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２に対する前記溝上端位置、前記計測位置および前記根切位置の第２方向Ｄ２のズレ量である（図１０参照）。

図５の工程Ｓ４において、ズレ導出部５ｅは、地上傾斜計４４ａおよび地中傾斜計４４ｂにより検出される前記第２傾斜角度検出値を前述の（１）式および（２）式におけるφａおよびφｂに適用することにより、第２方向Ｄ２の位置ズレ量Δｙを導出する。

さらに、図５の工程Ｓ４において、計測位置導出部５ｃは、前記掘削進行距離に第２方向Ｄ２の位置ズレ量Δｙを加算した値を前記複数の計測位置における第２方向Ｄ２の座標値として導出する。これにより、前記複数の計測位置がより高精度で導出される。

さらに、計測位置導出部５ｃは、前述の（１）式および（２）式に基づいて、前記複数の計測位置における第３方向Ｄ３の座標値および鉛直方向の座標値を導出する。この点は、データ処理装置５と同様である。

＜工程Ｓ９＞
また、本実施形態におけるズレ導出部５ｅは、図５の工程Ｓ９において、データ処理装置５と同様に、前記複数の計測位置、前記根切位置および前記溝上端位置に対応する複数の位置ズレ量Δｘと、ズレ角度Δθとを導出する。

前述したように、位置ズレ量Δｘは、第３方向Ｄ３の位置ズレの大きさである。また、ズレ角度Δθは、第３方向Ｄ３において第１方向Ｄ１に対して近似直線ｇ３が成す角度である（図６参照）。

さらに、ズレ導出部５ｅは、図５の工程Ｓ９において、第２方向Ｄ２において第２方向Ｄ１に対して近似直線ｇ３が成す角度であるズレ角度Δθｙも導出する（図１０参照）。

＜工程Ｓ１１＞
また、本実施形態における出力部５ｆは、図５の工程Ｓ１１において、工程Ｓ４，Ｓ５，Ｓ７で導出される位置の情報、工程Ｓ９で導出される近似直線ｇ３の情報または工程Ｓ１０で導出される前記ズレ量のうちの一部または全部の情報を含む掘削監視画面を表示装置６２に出力する。

例えば、出力部５ｆは、図６に示される第１掘削結果出力画像Ｉｍ１、図７に示される第２掘削結果出力画像Ｉｍ２、図１０に示される第５掘削結果出力画像Ｉｍ５、図１１に示される第６掘削結果出力画像Ｉｍ６および図１２に示される第７掘削結果出力画像Ｉｍ７のうちの１つまたは複数を含む前記掘削監視画面を表示装置６２に出力する。

図１０に示される例において、第５掘削結果出力画像Ｉｍ５は、第７分布図ｇ１０と、第７分布図ｇ１０に対応する前記複数の計測位置の深さの数値データｇ１１と、前記複数の計測位置および前記根切位置に対応する第２方向Ｄ２における複数の位置ズレ量Δｙの数値データｇ２０と、近似直線ｇ３の画像と、第２方向Ｄ２のズレ角度Δθｙの数値データｇ３１０とを含む。

図１１に示される例において、第６掘削結果出力画像Ｉｍ６は、図８に示される第３掘削結果出力画像Ｉｍ３に含まれる情報に加え、複数の前記溝上端位置および複数の前記根切位置に対応する第２方向Ｄ２における複数の位置ズレ量Δｙの数値データｇ２０をさらに含む。

また、第６掘削結果出力画像Ｉｍ６は、複数の前記溝上端位置および複数の前記根切位置に対応する第２方向Ｄ２における複数の位置ズレ量Δｙの代表値の数値データｇ２２０をさらに含む。

図１２に示される例において、第７掘削結果出力画像Ｉｍ７は、図９に示される第４掘削結果出力画像Ｉｍ４に含まれる情報に加え、複数の前記指定根切位置に対応する第２方向Ｄ２における複数の位置ズレ量Δｙの数値データｇ７１０と、複数の前記指定溝上端位置に対応する第３方向Ｄ３における複数の位置ズレ量Δｙの数値データｇ８１０とを含む。

さらに、第７掘削結果出力画像Ｉｍ７は、複数の前記指定根切位置に対応する第３方向Ｄ３における複数の位置ズレ量Δｙの代表値の数値データｇ７２０、および、複数の前記指定溝上端位置に対応する第３方向Ｄ３における複数の位置ズレ量Δｙの代表値の数値データｇ８２０も含む。

本実施形態において、前記根切位置に対応する第３方向Ｄ３における位置ズレ量Δｘおよび前記根切位置に対応する第２方向Ｄ２における位置ズレ量Δｘは、前記根切位置の情報の一例である。即ち、図６，図１０～図１２に示される数値データｇ２，ｇ２０，ｇ７１，ｇ７１０は、前記根切位置の情報の一例である。

本実施形態において、工程Ｓ１０および工程Ｓ１１は、前記根切位置の情報を出力する出力工程の一例である。また、本実施形態において、工程Ｓ１０および工程Ｓ１１において出力される前記根切位置の情報は、前記根切深さにおける予め定められた目標位置Ｐ２に対する前記根切位置の第３方向Ｄ３および第２方向Ｄ２各々の位置ズレ量Δｘ，Δｙの情報を含む。

［第４実施形態]
次に、図１３を参照しつつ、第４実施形態に係るデータ処理装置５Ａおよびデータ処理装置５Ａを備える溝掘削機１０Ａについて説明する。データ処理装置５Ａも、データ処理装置５と同様の構成を備える。

また、図１３に示されるように、溝掘削機１０Ａは、溝掘削機１０に位置センサー４５が追加された構成を備える。位置センサー４５は、溝掘削機１０Ａの水平面内における二次元の位置を検出する位置検出装置の一例である。位置センサー４５は、検出値のデータをデータ処理装置５Ａへ出力する。

例えば、位置センサー４５が、ＧＰＳ（Global Positioning System）の受信機であることが考えられる。なお、溝掘削機１０Ａにおいて、走行距離センサー４１が位置センサー４５に置き換えられてもよい。

データ処理装置５Ａも、データ処理装置５と同様に、図５に示される前記掘削データ処理を実行する。

＜工程Ｓ１＞
但し、図５の工程Ｓ１において、データ処理装置５Ａのデータ取得部５ｂは、位置センサー４５の検出値のデータを、前記原点の位置を表すデータとして取得する。前記原点の位置は、溝掘削機１０が前記溝の掘削を開始するときの位置センサー４５の検出値が表す位置に対する予め定められた相対位置である。

＜工程Ｓ２＞
また、図５の工程Ｓ２において、データ処理装置５Ａのデータ取得部５ｂは、位置センサー４５の検出値のデータおよび前記スライド距離検出値のデータを、前記原点から第２方向Ｄ２への掘削体１４の前記移動距離を表すデータとして取得する。位置センサー４５の検出値における第２方向Ｄ２の座標値の変化量が、前記走行距離検出値に相当する。

＜工程Ｓ３＞
また、図５の工程Ｓ３において、データ処理装置５Ａの計測位置導出部５ｃは、前記スライド距離検出値を積算し、さらに、前記走行距離検出値に位置センサー４５の検出値における第２方向Ｄ２の座標値の変化量を加算することにより、前記掘削進行距離を導出する。

さらに、図５の工程Ｓ３において、前記走行距離検出値に位置センサー４５の検出値における第３方向Ｄ３の座標値の変化量を、第３方向ズレ量として導出する。

＜工程Ｓ４＞
さらに、図５の工程Ｓ４において、データ処理装置５Ａの計測位置導出部５ｃは、工程Ｓ３で導出された前記掘削進行距離に基づいて第２方向Ｄ２における前記複数の計測部位の位置を導出する。さらに、計測位置導出部５ｃは、前述の（１）式および（２）式に基づいて、前記複数の計測位置における第３方向Ｄ３の座標値および鉛直方向の座標値を導出する。

さらに、計測位置導出部５ｃは、前記複数の計測位置における第３方向Ｄ３の座標値を、工程Ｓ３で導出された前記第３方向ズレ量により補正する。

即ち、工程Ｓ３，Ｓ４において、データ処理装置５Ａの計測位置導出部５ｃは、位置センサー４５の検出値と、工程Ｓ１で得られる前記基準部位の位置と、工程Ｓ２で得られる前記複数の計測部位の前記傾斜角検出値とに基づいて、前記複数の計測位置を導出する。

溝掘削機１０Ａが採用されることにより、前記原点の位置および前記原点を基準とする前記掘削進行距離が、位置センサー４５によって自動的に計測される。さらに、位置センサー４５が、水平面内における二次元の位置を検出できるため、溝掘削機１０が第２方向Ｄ２へ走行するときの第２方向Ｄ２への位置ズレが、前記複数の計測位置の導出結果に反映される。その結果、前記複数の計測位置がより高精度で導出される。

［応用例］
データ処理装置５，５Ａまたは前記外部データ処理装置において、計測位置導出部５ｃおよび補間処理部５ｄが、前記壁厚に基づいてカッターポスト１４１の厚み方向の一端または両端の位置を、前記計測位置、前記根切位置、前記溝上端位置、前記指定根切位置または前記指定溝上端位置として導出してもよい。

また、第４実施形態におけるデータ処理装置５Ａが、第３実施形態と同様に、前記計測位置および前記根切位置の情報に、前記計測深さおよび前記根切深さにおける目標位置Ｐ１，Ｐ２に対する前記計測位置および前記根切位置の第３方向Ｄ３および第２方向Ｄ２各々のズレ量の情報を含めてもよい。

また、第4実施形態において、位置センサー４５が溝掘削機１０に搭載される代わりに、溝掘削機１０の水平面内における二次元の位置を検出する位置検出装置が、溝掘削機１０の外部に配置されてもよい。この場合、図５の工程Ｓ１および工程Ｓ２において、データ取得部５ｂが、例えば無線通信装置６５を通じて、外部の前記位置検出装置から前記位置検出装置の検出値のデータを取得する。

例えば、外部の前記位置検出装置が、溝掘削機１０を自動追尾するトータルステーションであることが考えられる。

４ ：状態検出装置
５ ：データ処理装置
５ａ ：主制御部
５ｂ ：データ取得部
５ｃ ：計測位置導出部
５ｄ ：補間処理部
５ｅ ：ズレ導出部
５ｆ ：出力部
８ａ ：主制御部
１０，１０Ａ：溝掘削機
１１ ：本体部
１１ａ ：走行装置
１１ｂ ：キャブ
１２ ：門型フレーム
１３ ：リーダー
１４ ：掘削体
１５ ：スライドアクチュエーター
１６ ：昇降アクチュエーター
１７ ：ステイアクチュエーター
４１ ：走行距離センサー
４２ ：ストロークセンサー
４３ ：カッター負荷センサー
４４ ：傾斜計
４４ａ ：地上傾斜計
４４ｂ ：地中傾斜計
５１ ：ＣＰＵ
５２ ：ＲＡＭ
５３ ：バスインターフェイス
６１ ：操作入力装置
６２ ：表示装置
６３ ：ＡＤ変換装置
６４ ：記憶装置
６５ ：無線通信装置
１４０ ：掘削基部
１４１ ：カッターポスト
１４２ ：掘削チェーン
１４３ ：原動スプロケット
１４４ ：従動スプロケット
１４５ ：チェーン駆動モーター
１４１０ ：単位ポスト
Ｄ１ ：第１方向
Ｄ２ ：第２方向
Ｄ３ ：第３方向
ＤＴ１ ：基本データ
ＤＴ２ ：掘削データ
Ｉｍ１ ：第１掘削結果出力画像
Ｉｍ２ ：第２掘削結果出力画像
Ｉｍ３ ：第３掘削結果出力画像
Ｉｍ４ ：第４掘削結果出力画像
Δｘ ：第３方向の位置ズレ量
Δｙ ：第２方向の位置ズレ量
Δθ ：第３方向のズレ角度
Δθｙ ：第２方向のズレ角度

Claims (10)

1. 縦長のポスト部および前記ポスト部の外縁に沿って回転する無端の掘削チェーンを有する掘削体をその一部が地中に位置する状態で予め定められた進行方向へ移動させることによって溝を掘削する溝掘削機から出力されるデータを取得し、前記溝の形状に関する値を導出する掘削データ処理装置により実行される掘削データ処理方法であって、
   地面上の原点に対する前記掘削体の基準部位の位置、前記掘削体における前記基準部位に対する複数の計測部位の位置、および地面から地中の根切底までの深さである根切深さを表すデータを取得する第１取得工程と、
   前記溝掘削機から出力される前記複数の計測部位の傾斜角検出値のデータを取得する第２取得工程と、
   前記基準部位の位置および前記複数の計測部位の前記傾斜角検出値から前記原点に対する前記複数の計測部位の位置である複数の計測位置を導出する第１導出工程と、
   前記複数の計測位置および前記根切深さに基づく補間処理により前記掘削体における前記根切深さの水平面と交差する部分の位置である根切位置を導出する第２導出工程と、
   前記根切位置の情報を出力する出力工程と、を含む掘削データ処理方法。
2. 前記出力工程は、前記進行方向に沿って見たときの前記複数の計測位置の一部または全部および前記根切位置の分布図を出力する工程を含む、請求項１に記載の掘削データ処理方法。
3. 前記傾斜角検出値のデータは、前記計測部位各々が鉛直方向に対して前記進行方向に直交する幅方向へ傾斜する角度を表す第１傾斜角検出値および鉛直方向に対して前記進行方向へ傾斜する角度を表す第２傾斜角検出値のデータを含み、
   前記出力工程において出力される前記根切位置の情報は、前記根切深さにおける予め定められた目標位置に対する前記根切位置の前記幅方向および前記進行方向各々のズレ量の情報を含む、請求項１または請求項２に記載の掘削データ処理方法。
4. 前記第２取得工程は、前記溝掘削機から出力される、前記原点から前記進行方向への前記掘削体の移動距離を表すデータを取得する工程を含み、
   前記第１導出工程は、前記移動距離に基づいて前記進行方向における前記複数の計測部位の位置を導出する工程を含み、
   前記第２取得工程、前記第１導出工程および前記第２導出工程は、前記掘削体の前記進行方向における複数の位置に対応して複数回実行される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の掘削データ処理方法。
5. 前記第２取得工程は、
   前記溝掘削機の前記進行方向への走行距離を検出する走行距離検出装置の検出値のデータと、前記掘削体が前記溝掘削機における予め定められた基点から前記進行方向に沿ってスライド移動する距離を検出するスライド距離検出装置の検出値のデータと、を前記移動距離を表すデータとして取得する工程を含む、請求項４に記載の掘削データ処理方法。
6. 前記第２取得工程は、
   前記溝掘削機の水平面内における二次元の位置を検出する位置検出装置の検出値のデータと、前記掘削体が前記溝掘削機における予め定められた基点から前記進行方向に沿ってスライド移動する距離を検出するスライド距離検出装置の検出値のデータと、を取得する工程を含み、
   前記第１導出工程は、前記位置検出装置の検出値と前記基準部位の位置と前記複数の計測部位の前記傾斜角検出値とに基づいて前記複数の計測位置を導出する工程であり、
   前記第２取得工程、前記第１導出工程および前記第２導出工程は、前記掘削体の前記進
   行方向における複数の位置に対応して複数回実行される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の掘削データ処理方法。
7. 前記出力工程は、鉛直方向に沿って見たときの複数の前記根切位置の分布図を出力する工程を含む、請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の掘削データ処理方法。
8. 前記進行方向の位置である１つ以上の指定位置を表すデータを取得する第３取得工程と、
   複数の前記根切位置および前記指定位置に基づく補間処理により前記掘削体が前記指定位置を通過するときの前記掘削体における前記根切深さの水平面と交差する部分の位置である指定根切位置を導出する第３導出工程と、をさらに含む、請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の掘削データ処理方法。
9. 縦長のポスト部および前記ポスト部の外縁に沿って回転する無端の掘削チェーンを有する掘削体をその一部が地中に位置する状態で予め定められた進行方向へ移動させることによって溝を掘削する溝掘削機から出力されるデータを取得し、前記溝の形状に関する値を導出する掘削データ処理装置であって、
   地面上の原点に対する前記掘削体の基準部位の位置、前記掘削体における前記基準部位に対する複数の計測部位の位置、および地面から地中の根切底までの深さである根切深さを表すデータを取得する第１取得部と、
   前記溝掘削機から出力される前記複数の計測部位の傾斜角検出値のデータを取得する第２取得部と、
   前記基準部位の位置および前記複数の計測部位の前記傾斜角検出値から前記原点に対する前記複数の計測部位の位置である複数の計測位置を導出する第１導出部と、
   前記複数の計測位置および前記根切深さに基づく補間処理により前記掘削体における前記根切深さの水平面と交差する部分の位置である根切位置を導出する第２導出部と、
   前記根切位置の情報を出力する出力部と、を備える掘削データ処理装置。
10. 縦長のポスト部および前記ポスト部の外縁に沿って回転する無端の掘削チェーンを有する掘削体と、
    前記掘削体における長手方向の複数の計測部位の傾斜角を検出し、前記複数の計測部位に対応する複数の傾斜角検出値のデータを出力する傾斜角検出装置と、を備え、前記掘削体をその一部が地中に位置する状態で進行方向へ移動させることによって溝を掘削する溝掘削機であって、
    前記傾斜角検出装置から前記複数の傾斜角検出値のデータを取得し、前記溝の形状に関する値を導出する請求項９に記載の掘削データ処理装置と、を備える溝掘削機。

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