JP7219196B2 - 施工管理システム - Google Patents

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Description

本開示は、施工管理システムに関する。
従来から発信器、携帯端末、受信部、検出部、特定データ取得部、および作業管理部を備える施工管理システムが知られている（下記特許文献１、請求項１等を参照）。前記発信器は、運搬車両に配置され、その運搬車両の特定データを含む電波を発信する。前記携帯端末は、積込機械に配置される。前記受信部は、前記携帯端末に設けられ、前記発信器からの前記電波を受信する。
前記検出部は、前記携帯端末に設けられ、前記受信部で受信した前記電波の強度を検出する。前記特定データ取得部は、前記携帯端末に設けられ、前記受信部で受信した前記電波から前記特定データを取得する。前記作業管理部は、前記検出部で検出された前記強度と前記特定データ取得部で取得された前記特定データとに基づいて、前記積込機械に前記運搬車両が接近したことを示す実績データを生成する。
また、前記作業管理部は、前記受信部で受信した前記電波の前記強度が閾値以上の値のときに、前記積込機械により前記運搬車両に積荷を積み込む積込作業が実施されていると判定する（同文献、請求項３等を参照）。また、前記作業管理部は、前記受信部で受信した前記電波の前記強度が閾値以上の値から前記閾値よりも低い値に変化したとき、前記運搬車両により積荷を運搬する運搬作業が開始されたと判定する（同文献、請求項４等を参照）。
国際公開第２０１５／１５６０１８号
前記従来の施工システムは、前記受信部で受信した電波の強度が前記発信器からの距離に応じて変化することを利用し、その電波の強度の閾値に基づいて、積込作業の実施の判定と、運搬作業の開始の判定を行っている（同文献、請求項３－４、第００２２段落等を参照）。また、運搬車両の最大積載量データと、接近回数データおよび退去回数データの少なくとも一方とに基づいて、施工現場から運搬された積荷の総量が算出される（同文献、第００８４等を参照）。しかし、積込機械と運搬車両とが接近して前記電波の強度が閾値以上になったとしても、実際には積込作業が実施されない場合もある。そのため、施工現場から運搬された積荷の総量を正確に把握できないという課題がある。
本開示は、施工現場の情報を従来よりも正確に把握することが可能な施工管理システムを提供する。
本開示の一態様は、積載物を運搬する運搬車両の位置情報を検出する運搬車両用位置検出装置と、前記積載物を前記運搬車両に積み込む積込機械の位置情報を検出する積込機械用位置検出装置と、前記積込機械が保持する前記積載物の重量情報を検出する重量検出装置と、前記運搬車両の前記位置情報の時系列情報と前記積込機械の前記位置情報の時系列情報と前記重量情報の時系列情報とに基づいて前記運搬車両に積み込まれた前記積載物の積載重量を算出する情報管理コントローラと、を備えることを特徴とする施工管理システムである。
本開示によれば、施工現場の情報を従来よりも正確に把握することが可能な施工管理システムを提供することができる。
本開示の施工管理システムの一実施形態を示す概略的なブロック図。 図１の運搬車両の一例を示す側面図。 図１の積込機械の一例を示す側面図。 図１の位置情報サーバおよび重量情報サーバの動作を示すタイムチャート。 図１の重量情報サーバの処理の流れを示すフローチャート。 図１の位置情報サーバの処理の流れを示すフローチャート。 図６の運搬車両の接近を判定する処理の詳細を示すフローチャート。 図１のユーザサーバによる運転日報の出力例を示す図。
以下、図面を参照して本開示に係る施工管理システムの実施形態を説明する。
図１は、本開示の施工管理システムの一実施形態を示す概略的なブロック図である。本実施形態の施工管理システム１００は、たとえば、スマートフォンなどのモバイル端末を活用した施工現場のＩｏＴ（Internet of Things）施工ソリューションを構成するシステムである。本実施形態の施工管理システム１００は、ＩｏＴ化により機械と人がつながる現場を実現し、生産性や安全性の向上に貢献する。
詳細については後述するが、本実施形態の施工管理システム１００は、次の構成を主な特徴としている。施工管理システム１００は、位置検出モジュール１１０と、重量検出装置１２０と、情報管理コントローラ１３０と、を備える。位置検出モジュール１１０は、積載物を運搬する運搬車両１０の位置情報を検出する運搬車両用位置検出装置としての位置センサ１６ａと、積載物を運搬車両１０に積み込む積込機械２０の位置情報を検出する積込機械用位置検出装置としての位置センサ２６とを含む。重量検出装置１２０は、積込機械２０が保持する積載物の重量情報を検出する。情報管理コントローラ１３０は、運搬車両１０の位置情報の時系列情報と、積込機械２０の位置情報の時系列情報と、重量情報の時系列情報と、に基づいて運搬車両１０に積み込まれた積載物の積載重量を算出する。以下、本実施形態の施工管理システム１００の各部の構成を詳細に説明する。
なお、図１では、一例として、三台の運搬車両１０と、一台の積込機械２０とを示しているが、運搬車両１０の台数および積込機械２０の台数は、特に限定されない。すなわち、施工管理システム１００は、一台または複数台の運搬車両１０および一台または複数台の積込機械２０の施工管理を実施することが可能である。
図２は、図１の運搬車両１０の一例を示す側面図である。運搬車両１０は、たとえばダンプトラックである。運搬車両１０は、たとえば、車体フレーム１１と、左右の前輪１２Ｆと、左右の後輪１２Ｒと、左右の前輪側サスペンション装置１３Ｆと、左右の後輪側サスペンション装置１３Ｒと、荷台１４と、左右のホイストシリンダ１５と、キャブ１６と、走行駆動装置１７と、建屋１８と、を有している。積込機械２０によって運搬車両１０の荷台１４に積み込まれる積載物は、特に限定はされないが、たとえば、土砂、砕石、鉱物資源などである。
図１に示すように、各々の運搬車両１０は、たとえば、全地球航法衛星システム（Global Navigation Satellite System:ＧＮＳＳ）など、各々の運搬車両１０の位置を検出する位置センサ１６ａと、その位置センサ１６ａから出力された位置情報を情報管理コントローラ１３０へ送信する通信装置１６ｂを備えてもよい。なお、位置センサ１６ａおよび通信装置１６ｂは、必ずしも運搬車両１０に設置されている必要はなく、たとえば運搬車両１０のキャブ１６に搭乗する運転手が携帯するスマートフォンなどのモバイル端末に搭載されていてもよい。
図３は、図１の積込機械２０の一例を示す側面図である。積込機械２０は、たとえば、油圧ショベルである。積込機械２０は、たとえば、上部旋回体２１と、下部走行体２２と、作業機２３と、その作業機２３の姿勢を検出する姿勢センサ２３ｓと、旋回機構２４と、油圧シリンダ２５ａ，２５ｂ，２５ｃと、位置センサ２６と、制御部２７と、図示を省略する油圧装置と、を備えている。なお、積込機械２０は、油圧ショベルに限定されず、たとえば、ホイールローダやクレーンなどの作業機械であってもよい
作業機２３は、たとえば、上部旋回体２１の前部に設けられ、油圧シリンダ２５ａ，２５ｂ，２５ｃによって駆動され、掘削作業や積込作業などの作業を行う。作業機２３は、たとえば、ブーム２３ａと、アーム２３ｂと、バケット２３ｃとを有する。ブーム２３ａは、ブームピンを介して上部旋回体２１に回動可能に支持され、アーム２３ｂは、アームピンを介してブーム２３ａに対して可動可能に支持され、バケット２３ｃは、バケットピンを介してアーム２３ｂに対して回動可能に支持されている。
姿勢センサ２３ｓは、たとえば、ブームピン、アームピン、およびバケットピンのそれぞれに設けられた角度センサである。姿勢センサ２３ｓは、たとえば、上部旋回体２１に対するブーム２３ａの回転角度と、ブーム２３ａに対するアーム２３ｂの回転角度と、アーム２３ｂに対するバケット２３ｃに回転角度とを検出する。なお、姿勢センサ２３ｓは、角度センサに限定されない。たとえば、加速度センサやジャイロセンサなど、作業機２３の姿勢を検出ことができる他のセンサを姿勢センサ２３ｓとして使用することもできる。
また、図３では図示を省略するが、油圧シリンダ２５ａ，２５ｂ，２５ｃは、シリンダチューブ内の油圧を測定する油圧センサ２５ｓ（図１を参照）を備えている。なお、油圧センサ２５ｓは、少なくとも、ブーム２３ａを上部旋回体２１に対して駆動する油圧シリンダ２５ａに設けられていればよく、他の油圧シリンダ２５ｂ，２５ｃに設けられていなくてもよい。油圧センサ２５ｓは、たとえば、油圧シリンダ２５ａ，２５ｂ，２５ｃのシリンダチューブ内の油圧を測定し、測定した油圧に応じた油圧情報を制御部２７へ出力する。
位置センサ２６は、たとえば、ＧＮＳＳなどによって構成され、各々の積込機械２０の位置を検出する。制御部２７は、たとえば、積込機械２０に設置されたマイクロコントローラやファームウェアによって構成され、ＣＰＵなどの処理装置２７ａと、ＲＡＭやハードディスクなどの記憶装置２７ｂと、外部へ情報を送信する通信装置２７ｃと、を備えている。なお、位置センサ２６および制御部２７は、必ずしも積込機械２０に設置される必要はなく、たとえば積込機械２０のキャブ２１ａに搭乗する運転手が携帯するスマートフォンなどのモバイル端末に搭載されていてもよい。
処理装置２７ａには、位置センサ２６から出力された積込機械２０の位置情報が、無線通信回線または有線通信回線を介して入力される。また、処理装置２７ａには、姿勢センサ２３ｓから出力された作業機２３の姿勢情報、および油圧センサ２５ｓから出力された油圧情報が、無線通信回線または有線通信回線を介して入力される。処理装置２７ａは、入力された情報を処理し、記憶装置２７ｂへ所定の周期で記憶させる。
記憶装置２７ｂには、たとえば、処理装置２７ａから入力された情報の時系列情報、コンピュータプログラム、データ、その他の情報が記憶されている。通信装置２７ｃは、たとえば、処理装置２７ａから入力された情報を、無線通信回線を介して情報管理コントローラ１３０へ送信する。
また、処理装置２７ａは、たとえば、姿勢センサ２３ｓによって測定された作業機２３の姿勢と、油圧センサ２５ｓによって測定された油圧に基づいて、作業機２３が保持する積載物の重量を算出するように構成されていてもよい。より具体的には、たとえば、積込機械２０によって運搬車両１０の荷台１４に積載物を積み込むには、油圧シリンダ２５ａ，２５ｂ，２５ｃによって作業機２３を駆動させ、作業機２３のバケット２３ｃによって地表の積載物をすくい取る。
このとき、処理装置２７ａは、たとえば、記憶装置２７ｂに記憶されたコンピュータプログラムを実行し、姿勢センサ２３ｓから入力された作業機２３の姿勢情報と、油圧センサ２５ｓから入力された油圧情報とに基づいて、作業機２３のバケット２３ｃに収容された積載物の重量を算出する。なお、積載物の重量の算出は、後述する情報管理コントローラ１３０によって行うことも可能である。
位置検出モジュール１１０は、前述のように、積載物を運搬する運搬車両１０の位置情報と、積載物を運搬車両１０に積み込む積込機械２０の位置情報とを検出する。位置検出モジュール１１０は、たとえば、運搬車両１０に搭載される位置センサ１６ａ（運搬車両用位置検出装置）および通信装置１６ｂと、積込機械２０に搭載される位置センサ２６（積込機械用位置検出装置）および通信装置２７ｃを含む。
運搬車両１０に搭載される位置センサ１６ａは、その運搬車両１０の位置を所定の周期で検出し、その検出された位置とその位置が検出された時刻とを含む運搬車両１０の位置情報を通信装置１６ｂへ出力する。通信装置１６ｂは、位置センサ１６ａから入力された位置情報を、たとえば無線通信回線を介して情報管理コントローラ１３０へ送信する。
同様に、積込機械２０に搭載される位置センサ２６は、その積込機械２０の位置を所定の周期で検出し、その検出された位置とその位置が検出された時刻とを含む積込機械２０の位置情報を制御部２７へ出力する。制御部２７の通信装置２７ｃは、処理装置２７ａを介して位置センサ２６から入力された積込機械２０の位置情報を、たとえば無線通信回線を介して情報管理コントローラ１３０へ送信する。
重量検出装置１２０は、前述のように、積込機械２０が保持する積載物の重量情報を検出する。重量検出装置１２０は、たとえば、積込機械２０の油圧センサ２５ｓおよび姿勢センサ２３ｓならびに処理装置２７ａおよび通信装置２７ｃを含む。
積込機械２０の油圧センサ２５ｓは、たとえば、所定の周期で油圧シリンダ２５ａのシリンダチューブ内の油圧を検出して、その油圧とその油圧が検出された時刻を含む油圧情報を処理装置２７ａへ出力する。積込機械２０の姿勢センサ２３ｓは、たとえば、上部旋回体２１に対するブーム２３ａの角度、ブーム２３ａに対するアーム２３ｂの角度、およびアーム２３ｂに対するバケット２３ｃの角度など、作業機２３の姿勢を所定の周期で検知して、その姿勢とその姿勢が検知された時刻を含む姿勢情報を処理装置２７ａへ出力する。
処理装置２７ａは、油圧センサ２５ｓおよび姿勢センサ２３ｓから入力された油圧情報および姿勢情報に基づいて、作業機２３が保持する積載物の重量を算出する。より具体的には、記憶装置２７ｂには、たとえば、作業機２３の各部の寸法情報と、作業機２３の各部の寸法および姿勢ならびに油圧シリンダ２５ａの油圧に基づいて作業機２３が保持する積載物の重量を演算するためのコンピュータプログラムが記憶されている。
処理装置２７ａは、記憶装置２７ｂに記憶されたプログラムを実行し、上記の寸法情報、姿勢情報、および油圧情報に基づいて、バケット２３ｃに収容されて作業機２３に保持されている積載物の重量を算出する。さらに処理装置２７ａは、算出した重量とその重量が検出された時刻とを含む重量情報を通信装置２７ｃへ出力する。通信装置２７ｃは、処理装置２７ａから入力された重量情報を、たとえば、無線通信回線を介して情報管理コントローラ１３０へ送信する。
情報管理コントローラ１３０は、前述のように、運搬車両１０の位置情報の時系列情報と、積込機械２０の位置情報の時系列情報と、積込機械２０の作業機２３によって保持された積載物の重量情報の時系列情報と、に基づいて、運搬車両１０の積載物の積載重量を算出する。情報管理コントローラ１３０は、たとえば、位置情報サーバ１３１と、重量情報サーバ１３２と、ユーザサーバ１３３とを含む。
重量情報サーバ１３２は、たとえば、各々の積込機械２０の通信装置２７ｃから送信された重量情報を受信する。重量情報サーバ１３２は、たとえば、受信装置１３２ａと、処理装置１３２ｂと、記憶装置１３２ｃと、送信装置１３２ｄと、を備える。
受信装置１３２ａは、たとえば、積込機械２０の通信装置２７ｃから送信された重量情報を受信して、処理装置１３２ｂへ出力する。処理装置１３２ｂは、たとえば、受信装置１３２ａから入力された重量情報を時系列情報として記憶装置１３２ｃに記憶させる。また、処理装置１３２ｂは、たとえば、記憶装置１３２ｃに記憶された重量情報の時系列情報を読み出して、送信装置１３２ｄへ出力する。送信装置１３２ｄは、処理装置１３２ｂから入力された重量データの時系列情報を、たとえば無線通信回線または有線通信回線を介して位置情報サーバ１３１へ送信する。
なお、各々の積込機械２０に搭載される制御部２７は、積込機械２０の作業機２３が保持する積載物の重量を算出しなくてもよい。この場合、各々の積込機械２０に搭載された制御部２７の処理装置２７ａは、姿勢センサ２３ｓおよび油圧センサ２５ｓからの入力である姿勢および油圧に基づく姿勢情報および油圧情報を、通信装置２７ｃへ出力する。通信装置２７ｃは、処理装置２７ａから入力された姿勢情報および油圧情報を、情報管理コントローラ１３０の重量情報サーバ１３２へ出力する。
この場合、重量情報サーバ１３２は、たとえば、各々の積込機械２０の通信装置２７ｃから受信した姿勢情報および油圧情報に基づいて、各々の積込機械２０の作業機２３が保持する積載物の重量情報を検出するように構成することができる。具体的には、重量情報サーバ１３２の受信装置１３２ａは、たとえば、積込機械２０の通信装置２７ｃから送信された姿勢情報および重量情報を受信して、処理装置１３２ｂへ出力する。
処理装置１３２ｂは、受信装置１３２ａから入力された姿勢情報および重量情報に基づいて、各々の積込機械２０の作業機２３が保持する積載物の重量を算出する。さらに、処理装置１３２ｂは、算出した重量とその重量が検出された時刻を含む重量情報を、時系列情報として記憶装置１３２ｃに記憶させる。また、処理装置１３２ｂは、記憶装置１３２ｃに記憶された重量情報の時系列情報を読み出して、送信装置１３２ｄへ出力する。送信装置１３２ｄは、処理装置１３２ｂから入力された重量情報の時系列情報を、位置情報サーバ１３１へ送信する。
位置情報サーバ１３１は、位置検出モジュール１１０から運搬車両１０の位置情報および積込機械２０の位置情報を受信する。より具体的には、位置情報サーバ１３１は、たとえば、受信装置１３１ａと、処理装置１３１ｂと、記憶装置１３１ｃと、送信装置１３１ｄとを含む。
受信装置１３１ａは、各々の運搬車両１０の通信装置１６ｂから送信された各々の運搬車両１０の位置情報を受信するとともに、各々の積込機械２０の通信装置２７ｃから送信された各々の積込機械２０の位置情報を受信する。また、受信装置１３１ａは、たとえば、重量情報サーバ１３２から、各々の積込機械２０の作業機２３に保持された積載物の重量データを受信する。また、受信装置１３１ａは、受信した情報を、処理装置１３１ｂへ出力する。
処理装置１３１ｂは、処理装置１３１ｂから入力された情報を処理し、時系列情報として記憶装置１３１ｃに記憶させる。記憶装置１３１ｃには、たとえば、積込機械２０が作業機２３によって運搬車両１０の荷台１４に積載物を積み込むことが可能な、積込機械２０と運搬車両１０との距離のしきい値が記憶されている。また、処理装置１３１ｂは、たとえば、記憶装置１３１ｃに記憶された各々の運搬車両１０の位置情報の時系列情報と、各々の積込機械２０の位置情報の時系列情報と、各々の積込機械２０が保持した積載物の重量情報の時系列情報とに基づいて、各々の運搬車両１０に積み込まれた積載物の重量、すなわち運搬車両１０の積載重量を算出する。
さらに、処理装置１３１ｂは、算出した各々の運搬車両１０の積載物の重量を、積載重量情報として記憶装置１３２ｃに記憶させる。また、処理装置１３１ｂは、記憶装置１３１ｃに記憶された各々の運搬車両１０の位置情報および積載重量情報を読み出して、送信装置１３１ｄへ出力する。送信装置１３１ｄは、処理装置１３１ｂから入力された情報を、たとえばユーザサーバ１３３へ送信する。
ユーザサーバ１３３は、たとえば、位置情報サーバ１３１から受信した情報に基づいて、運転日報を作成する。ユーザサーバ１３３は、たとえば、受信装置１３３ａと、処理装置１３３ｂと、記憶装置１３３ｃと、出力装置１３３ｄとを備えている。
受信装置１３３ａは、位置情報サーバ１３１の送信装置１３１ｄから送信された情報を受信して、処理装置１３３ｂへ出力する。処理装置１３３ｂは、受信装置１３３ａから入力された情報を、記憶装置１３３ｃに記憶させる。なお、処理装置１３３ｂは、たとえば、記憶装置１３３ｃに記憶された運搬車両１０の位置情報の時系列情報と積込機械２０の位置情報の時系列情報と重量情報の時系列情報とに基づいて、各々の運搬車両１０に積み込まれた積載物の積載重量を算出し、記憶装置１３３ｃへ記憶させてもよい。また、処理装置１３３ｂは、記憶装置１３３ｃに記憶された情報に基づき、運転日報データを算出して出力装置１３３ｄへ出力する。
より具体的には、記憶装置１３３ｃには、たとえば、運搬車両１０が運搬した積載物を降ろすまたは放土する集積場の位置情報が記憶されている。処理装置１３３ｂは、たとえば、集積場の位置情報と、各々の運搬車両１０の位置情報の時系列情報と積載重量情報とに基づいて、各々の運搬車両１０が集積場に降ろした積載物の重量積算値を、運転日報データとして算出する。また、処理装置１３３ｂは、たとえば、集積場の位置情報と、各々の運搬車両１０の位置情報の時系列情報と積載重量情報とに基づいて、各々の運搬車両１０に積載物を積み込んだ積込位置から集積場までの運搬車両１０の移動時間を、運転日報データとして算出する。
また、処理装置１３３ｂは、たとえば、集積場の位置情報と、各々の運搬車両１０の位置情報の時系列情報と積載重量とに基づいて、各々の運搬車両１０に積載物を積み込んだ積込位置から集積場までの運搬車両１０の移動回数を、運転日報データとして算出する。また、処理装置１３３ｂは、たとえば、各々の集積場の位置情報と、各々の運搬車両１０の位置情報の時系列情報と積載重量情報とに基づいて、各々の集積場の稼働時間、各々の運搬車両１０に積載物を積み込んだ積込位置から各々の集積場への運搬車両１０の移動回数、および各々の集積場に降ろされた積載物の総重量を、運転日報データとして算出する。
処理装置１３３ｂは、算出した運転日報データを、記憶装置１３３ｃへ記憶させるとともに、出力装置１３３ｄへ出力する。出力装置１３３ｄは、たとえば、表示装置、ソフトウェアまたはプリンターを含み、処理装置１３３ｂから入力された運転日報データに基づく運転日報を、表示装置により画像として出力し、ソフトウェアにより電子ファイルとして出力し、またはプリンターにより紙に印刷して出力する。
以下、図４から図８を参照して、本実施形態の施工管理システム１００の動作を説明する。図４は、図１の施工管理システム１００の動作の一例を示すタイムチャートである。図５は、図１の施工管理システム１００に含まれる重量検出装置１２０の処理の流れを示すフロー図である。
図４では、一台の積込機械２０および三台の運搬車両１０の間の距離の時間的な推移を直線間の間隔で表している。たとえば、時刻ｔ１において、積込機械２０と、積込機械２０に最も近い運搬車両１０との間の距離はＤ１である。また、時刻ｔ１において、積込機械２０に最も近い運搬車両１０と、二番目に積込機械２０に近い運搬車両１０との間の距離はＤ２である。また、二番目に積込機械２０に近い運搬車両１０と三番目に積込機械２０に近い運搬車両１０との間の距離はＤ３である。
さらに、図４では、積込機械２０が作業機２３によって運搬車両１０の荷台１４に積載物を積み込むことが可能な、積込機械２０と運搬車両１０との間の距離のしきい値ＤＳを示している。また、図４では、情報管理コントローラ１３０の位置情報サーバ１３１と重量情報サーバ１３２とが動作するタイミングを示している。
図４に示す例では、時刻ｔ１において、一台の積込機械２０と三台の運搬車両１０との間の距離（Ｄ１，Ｄ１＋Ｄ２，Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）は、しきい値ＤＳよりも離れている。このような場合、施工管理システム１００は、たとえば、少なくとも一台の積込機械２０と、少なくとも一台の運搬車両１０との間の距離がしきい値ＤＳ以下になるまで、図５に示す処理を開始しない。たとえば、時刻ｔ２において、一台の積込機械２０と一台の運搬車両１０との間の距離がしきい値ＤＳ以下になると、施工管理システム１００は、図５に示す処理を開始する。
図５に示すように、施工管理システム１００は、まず、センサ情報を取得する処理Ｐ１１を実行する。処理Ｐ１１において、施工管理システム１００は、たとえば、前述の位置検出モジュール１１０により、各々の運搬車両１０の位置情報と、各々の積込機械２０の位置情報とを検出して取得する。また、施工管理システム１００は、前述の重量検出装置１２０により、各々の積込機械２０が保持する積載物の重量情報を検出して取得する。
より詳細には、処理Ｐ１１において、位置検出モジュール１１０は、運搬車両用位置検出装置である位置センサ１６ａにより運搬車両１０の位置情報を検出するとともに、積込機械用位置検出装置である位置センサ２６により、積込機械２０の位置情報を検出する。さらに、位置センサ１６ａおよび位置センサ２６により検出された運搬車両１０の位置情報および積込機械２０の位置情報を、通信装置２７ｃによって情報管理コントローラ１３０へ送信する。
また、処理Ｐ１１において、重量検出装置１２０は、積込機械２０の油圧センサ２５ｓにより作業機２３を駆動する油圧シリンダ２５ａの油圧を測定するとともに、積込機械２０の姿勢センサ２３ｓにより作業機２３の姿勢を検出する。なお、作業機２３が保持する積載物の重量を情報管理コントローラ１３０によって算出する場合には、油圧センサ２５ｓおよび姿勢センサ２３ｓにより検出された油圧および姿勢の情報、すなわち油圧情報および姿勢情報を、通信装置２７ｃにより情報管理コントローラ１３０に送信する。処理Ｐ１１の終了後、施工管理システム１００は、積込機械２０の作業機２３が保持する積載物の重量を算出する処理Ｐ１２を実行する。
処理Ｐ１２において、重量検出装置１２０は、たとえば積込機械２０に搭載された制御部２７の処理装置２７ａにより、油圧センサ２５ｓおよび姿勢センサ２３ｓによって検出された油圧および姿勢の情報、すなわち油圧情報および姿勢情報に基づいて、作業機２３が保持する積載物の重量を算出する。処理Ｐ１２の終了後、施工管理システム１００は、算出した重量の情報、すなわち重量情報を送信する処理Ｐ１３を実行する。
処理Ｐ１３において、積込機械２０に搭載された制御部２７の通信装置２７ｃは、たとえば、処理装置２７ａによって算出された重量情報を、情報管理コントローラ１３０へ送信する。次に、情報管理コントローラ１３０の重量情報サーバ１３２は、受信装置１３２ａによって重量情報を受信する処理Ｐ１４を実行する。次に、重量情報サーバ１３２は、処理装置１３２ｂによって重量情報を記憶装置１３２ｃに記録する処理Ｐ１５を実行する。
なお、作業機２３が保持する積載物の重量を算出する処理Ｐ１２は、たとえば、重量情報サーバ１３２の処理装置１３２ｂによって行ってもよい。この場合、重量情報サーバ１３２の処理装置１３２ｂは、積込機械２０の通信装置２７ｃから送信されて受信装置１３２ａによって受信された油圧情報および姿勢情報に基づいて、作業機２３が保持する積載物の重量を算出する。この場合、重量情報を送信する処理Ｐ１３と重量情報を受信する処理Ｐ１４を省略し、処理Ｐ１２で処理装置１３２ｂによって算出された重量情報を記憶装置１３２ｃに記録する処理Ｐ１５を実行する。
次に、重量情報サーバ１３２は、たとえば、積込機械２０と、その積込機械２０に最も近い運搬車両１０との間の距離が、しきい値ＤＳより離れたか否かを判定する処理Ｐ１６を実行する。処理Ｐ１６において、重量情報サーバ１３２は、たとえば受信装置１３２ａを介して受信した運搬車両１０の位置情報と積込機械２０の位置情報とに基づいて、処理装置１３２ｂにより、積込機械２０と、その積込機械２０に最も近い運搬車両１０との間の距離を算出する。
さらに、処理Ｐ１６において、処理装置１３２ｂは、算出した距離としきい値ＤＳとを比較し、算出した距離がしきい値ＤＳよりも離れている場合（ＹＥＳ）、施工管理システム１００は、図５に示す処理を終了する。一方、算出した距離がしきい値ＤＳ以下である場合（ＮＯ）、施工管理システム１００は、処理Ｐ１１から処理Ｐ１６までを所定の周期で繰り返し実行して、積込機械２０によって保持した積載物の重量情報を所定の周期で重量情報サーバ１３２の記憶装置１３２ｃに記録する。
図４に示す例において、積込機械２０は、たとえば、時刻ｔ３までの間に作業機２３のバケット２３ｃによって積載物をすくい取り、作業機２３によって積載物を保持した状態になっている。時刻ｔ３の経過後、積込機械２０は、運搬車両１０へ向けて移動して、積込機械２０の運搬車両１０との間の距離が最接近している。そして、時刻ｔ３と時刻ｔ４との間に、積込機械２０は、たとえば、作業機２３のバケット２３ｃに入った積載物を、最接近した運搬車両１０の荷台１４にダンプして、運搬車両１０に積み込んでいる。
さらに、時刻ｔ４と時刻ｔ５との間に、積込機械２０は、運搬車両１０から少し離れて作業機２３のバケット２３ｃによって積載物をすくい取り、運搬車両１０に再接近して作業機２３に入った積載物を運搬車両１０の荷台１４に積み込む作業を、複数回にわたって繰り返し行っている。このとき、施工管理システム１００は、前述の処理Ｐ１１から処理Ｐ１６までを繰り返し実行し、積込機械２０から重量情報サーバ１３２へ作業機２３によって保持した積載物の重量情報が送信され、記憶装置１３２ｃに重量情報の時系列情報が記憶されている。
その後、時刻ｔ６において、積載物が積み込まれた運搬車両１０が積込機械２０から離れ、積込機械２０と運搬車両１０との距離がしきい値ＤＳよりも離れている。すると、時刻ｔ６後の時刻ｔ７において、施工管理システム１００は、図６に示す処理を実行する。
図６は、図１の施工管理システム１００に含まれる情報管理コントローラ１３０の位置情報サーバ１３１の処理の流れを示すフロー図である。処理Ｐ２１において、位置情報サーバ１３１は、たとえば、重量情報サーバ１３２の送信装置１３２ｄから送信された重量情報を、受信装置１３１ａによって受信する。次に、施工管理システム１００は、たとえば、位置情報サーバ１３１の処理装置１３１ｂにより、積込機械２０ごとに情報を記録する処理Ｐ２２を実行する。
処理Ｐ２２において、位置情報サーバ１３１の処理装置１３１ｂは、たとえば、受信装置１３１ａから入力された重量情報を、積込機械２０のユーザ名などの識別情報（ＩＤ）および重量が計測された時刻とともに、各々の積込機械２０の重量情報の時系列情報として、記憶装置１３１ｃに記憶させる。処理Ｐ２２の終了後、施工管理システム１００は、重量情報のデータ処理ループＰ２３を実行する。
データ処理ループＰ２３において、処理装置１３１ｂは、まず終了条件として、記憶装置１３１ｃに記憶されたすべての積込機械２０の重量情報の処理が完了したか否かを判定する。記憶装置１３１ｃに記憶されたすべての積込機械２０の重量情報の処理が完了していれば、処理装置１３１ｂは、図６に示す処理を終了する。記憶装置１３１ｃに記憶された重量情報に処理が完了していないものがある場合、処理装置１３１ｂは、記憶装置１３１ｃに記憶された積込機械２０の位置情報を検索する処理Ｐ２４を実行する。
処理Ｐ２４において、処理装置１３１ｂは、記憶装置１３１ｃに記憶された積込機械２０の位置情報を検索する。処理Ｐ２４における検索の結果、所定の時間の範囲内に積込機械２０の位置情報がなければ（ＮＯ）、処理装置１３１ｂは、再度、重量情報のデータ処理ループＰ２３を実行する。一方、処理Ｐ２４における検索の結果、所定の時間の間に積込機械２０の位置情報があった場合、積込機械２０による運搬車両１０への積み込みの判定処理Ｐ２５を実行する。
図７は、図６の積込判定処理Ｐ２５の詳細を示すフロー図である。まず、処理Ｐ２５１において、処理装置１３１ｂは、記憶装置１３１ｃから積込機械２０の位置情報の時系列情報と運搬車両１０の位置情報の時系列情報とを読み込む。次に、処理Ｐ２５２において、所定の時間の範囲内の運搬車両１０の位置情報を検索する。処理Ｐ２５２において、運搬車両１０の位置情報がなければ（ＮＯ）、処理装置１３１ｂは、処理Ｐ２５を終了するとともに、図６に示すデータ処理ループＰ２３の終了判定に戻る。一方、処理Ｐ２５２において、運搬車両１０の位置情報があれば（ＹＥＳ）、処理装置１３１ｂは、処理Ｐ２５３を実行する。
処理Ｐ２５３において、処理装置１３１ｂは、積込機械２０の位置情報の時系列情報と、運搬車両１０の位置情報の時系列情報とに基づいて、各時刻における積込機械２０と運搬車両１０との距離を算出する。さらに、処理装置１３１ｂは、算出した距離が、設定距離、たとえば、距離のしきい値ＤＳ以下であるか否かを判定する。この判定の結果、算出した距離が設定距離よりも遠ければ（ＮＯ）、処理装置１３１ｂは、処理Ｐ２５を終了するとともに、図６に示すデータ処理ループＰ２３の終了判定に戻る。一方、上記の判定の結果、算出した距離が設定距離以下であれば（ＹＥＳ）、処理装置１３１ｂは、処理Ｐ２５４を実行する。
処理Ｐ２５４において、処理装置１３１ｂは、積込機械２０との間の距離が設定距離であるしきい値ＤＳ以下の運搬車両１０を、その積込機械２０の位置情報に積込対象の運搬車両１０として関連付け、処理Ｐ２５を終了させ、図６に示す処理Ｐ２６を実行する。
処理Ｐ２６において、処理装置１３１ｂは、処理Ｐ２５の結果、複数の運搬車両１０が積込機械２０の積込対象の運搬車両１０として関連付けられているか否かを判定する。判定の結果、複数の運搬車両１０が一の積込機械２０の積み込み対象として関連付けられている場合（ＹＥＳ）、その積込機械２０に最も近い運搬車両１０を積込対象とし、それ以外の運搬車両１０を積込対象外として、記憶装置１３１ｃに記録する処理Ｐ２７を実行する。処理Ｐ２７の終了後、処理装置１３１ｂは、処理Ｐ２８を実行する。一方、処理Ｐ２６の判定の結果、一の運搬車両１０が一の積込機械２０の積み込み対象として関連付けられている場合（ＮＯ）、処理装置１３１ｂは、処理Ｐ２８を実行する。
ここで、図４を参照すると、時刻ｔ２から時刻ｔ６までは、一の積込機械２０に対して一の運搬車両１０がしきい値ＤＳ以下の距離に接近している。そのため、時刻ｔ７における位置情報サーバ１３１の処理では、処理装置１３１ｂは、処理Ｐ２６での否定的な判定結果（ＮＯ）に基づいて、処理Ｐ２８へ移行する。一方、時刻ｔ８から時刻ｔ１０までの間は、時刻ｔ９以降に２台の運搬車両１０がしきい値ＤＳ以下の距離に接近している。そのため、時刻ｔ１１における位置情報サーバ１３１の処理では、処理装置１３１ｂは、処理Ｐ２６での肯定的な判定結果（ＹＥＳ）に基づいて処理Ｐ２７へ移行し、最も近い一の運搬車両１０を積込機械２０の積込対象として関連付け、処理Ｐ２８へ移行する。
処理Ｐ２８において、処理装置１３１ｂは、積込機械２０の積込対象として関連付けられた運搬車両１０を、積込機械２０の重量情報に関連付けて記憶装置１３１ｃに記録する。その後、処理装置１３１ｂは、記憶装置１３１ｃに記憶されたすべての重量情報のデータ処理が終了するまで、データ処理ループＰ２３を繰り返し実行する。記憶装置１３１ｃに記憶されたすべての重量情報のデータ処理が終了すると、処理装置１３１ｂは、図６に示す処理を終了する。
図８は、図１に示すユーザサーバ１３３によって出力される運転日報の一例である。位置情報サーバ１３１において積込対象の運搬車両１０と関連付けられた積込機械２０の重量情報は、図１に示すように、送信装置１３１ｄを介してユーザサーバ１３３へ送信され、ユーザサーバ１３３の受信装置１３３ａによって受信される。受信装置１３３ａは、受信した情報を処理装置１３１ｂへ出力する。処理装置１３１ｂは、受信装置１３３ａから入力された情報と、記憶装置１３３ｃに記憶された情報に基づいて運転日報データを算出して出力装置１３３ｄへ出力する。出力装置１３３ｄは、処理装置１３３ｂから入力された運転日報データに基づいて、図８に示すような運転日報を出力する。
以上のように、本実施形態の施工管理システム１００は、運搬車両用位置検出装置としての位置センサ１６ａと、積込機械用位置検出装置としての位置センサ２６と、重量検出装置１２０と、情報管理コントローラ１３０と、を備えている。位置センサ１６ａは、積載物を運搬する運搬車両１０の位置情報を検出する。位置センサ２６は、積載物を運搬車両１０に積み込む積込機械２０の位置情報を検出する。重量検出装置１２０は、積込機械２０が保持する積載物の重量情報を検出する。情報管理コントローラ１３０は、運搬車両１０の位置情報の時系列情報と積込機械２０の位置情報の時系列情報と重量情報の時系列情報とに基づいて、運搬車両１０に積み込まれた積載物の積載重量を算出する。
この構成により、施工管理システム１００は、施工現場の情報を従来よりも正確に把握することが可能になる。具体的には、特許文献１に記載された従来の施工システムは、積込機械と運搬車両とが接近しても、実際には積込作業が実施されない場合もあるため、施工現場から運搬された積荷の総量を正確に把握できない。
これに対し、本実施形態の施工管理システム１００は、運搬車両１０に対する積載物の積込時に積込機械２０が保持する積載物の重量情報を検出する。さらに、本実施形態の施工管理システム１００は、運搬車両１０の位置情報の時系列情報と積込機械２０の位置情報の時系列情報と重量情報の時系列情報とに基づいて、運搬車両１０に積み込まれた積載物の積載重量を算出する。したがって、運搬車両１０と積込機械２０とが接近したが、積込作業が実施されなかった場合でも、その事実を正確に把握し、運搬車両１０によって施工現場から運搬された積荷の総量をより正確に把握することができる。
また、本実施形態の施工管理システム１００において、情報管理コントローラ１３０は、運搬車両１０が運搬した積載物を降ろすまたは放土する集積場の位置情報と、運搬車両１０の位置情報の時系列情報と、積載重量とに基づいて、運搬車両１０が集積場に降ろした積載物の重量積算値を算出する。この構成により、運搬車両１０が集積場に降ろした積載物の重量積算値を含む運転日報の作成を容易にすることができ、ユーザの負担を軽減することができる。
また、本実施形態の施工管理システム１００において、情報管理コントローラ１３０は、運搬車両１０が運搬した積載物を降ろすまたは放土する集積場の位置情報と、運搬車両１０の位置情報の時系列情報と、積載重量とに基づいて、運搬車両１０に積載物を積み込んだ積込位置から集積場までの運搬車両１０の移動時間を算出する。この構成により、運搬車両１０に積載物を積み込んだ積込位置から集積場までの運搬車両１０の移動時間を含む運転日報の作成を容易にすることができ、ユーザの負担を軽減することができる。
また、本実施形態の施工管理システム１００において、情報管理コントローラ１３０は、運搬車両１０が運搬した積載物を降ろすまたは放土する集積場の位置情報と、運搬車両１０の位置情報の時系列情報と、積載重量とに基づいて、運搬車両１０に積載物を積み込んだ積込位置から集積場までの運搬車両１０の移動回数を算出する。この構成により、運搬車両１０に積載物を積み込んだ積込位置から集積場までの運搬車両１０の移動回数を含む運転日報の作成を容易にすることができ、ユーザの負担を軽減することができる。
また、本実施形態の施工管理システム１００において、情報管理コントローラ１３０は、運搬車両１０が運搬した積載物を降ろすまたは放土する複数の集積場の位置情報と、運搬車両１０の位置情報の時系列情報と、積載重量とに基づいて、各々の集積場の稼働時間、運搬車両に積載物を積み込んだ積込位置から各々の集積場への運搬車両の移動回数、および各々の集積場に降ろされた積載物の総重量を算出する。この構成により、各々の集積場の稼働時間、運搬車両に積載物を積み込んだ積込位置から各々の集積場への運搬車両の移動回数、および各々の集積場に降ろされた積載物の総重量を含む運転日報の作成を容易にすることができ、ユーザの負担を軽減することができる。
また、本実施形態の施工管理システム１００において、位置検出モジュール１１０は、運搬車両用位置検出装置としての位置センサ１６ａと、積込機械用位置検出装置としての位置センサ２６と、通信装置１６ｂおよび通信装置２７ｃと、を有する。位置センサ１６ａは、運搬車両１０の位置情報を検出し、位置センサ２６は、積込機械２０の位置情報を検出する。通信装置１６ｂは、位置センサ１６ａによって検出された運搬車両１０の位置情報を情報管理コントローラ１３０へ送信する。通信装置２７ｃは、位置センサ２６によって検出された積込機械２０の位置情報を情報管理コントローラ１３０へ送信する。この構成により、情報管理コントローラ１３０は、各々の運搬車両１０の位置情報の時系列情報と各々の積込機械２０の位置情報の時系列情報を取得することができる。
また、本実施形態の施工管理システム１００において、重量検出装置１２０は、油圧センサ２５ｓと、姿勢センサ２３ｓと、処理装置２７ａと、通信装置２７ｃと、を有する。油圧センサ２５ｓは、積込機械２０の作業機２３を駆動する油圧シリンダ２５ａの油圧を測定する。姿勢センサ２３ｓは、作業機２３の姿勢を検出する。処理装置２７ａは、油圧センサ２５ｓおよび姿勢センサ２３ｓによって検出された油圧および姿勢に基づいて作業機２３が保持する積載物の重量を算出する。通信装置２７ｃは、処理装置２７ａによって算出された重量の情報である重量情報を情報管理コントローラ１３０へ送信する。この構成により、情報管理コントローラ１３０は、各々の積込機械２０から重量情報を受信して、各々の積込機械２０の重量情報の時系列情報を取得することができる。
また、本実施形態の施工管理システム１００において、情報管理コントローラ１３０は、位置情報サーバ１３１と、重量情報サーバ１３２と、記憶装置１３１ｃと、処理装置１３３ｂと、を有する。位置情報サーバ１３１は、位置検出モジュール１１０から運搬車両１０の位置情報および運搬車両１０の位置情報を受信する。重量情報サーバ１３２は、重量検出装置１２０から重量情報を受信する。記憶装置１３１ｃは、運搬車両１０の位置情報および積込機械２０の位置情報ならびに重量情報を記憶する。処理装置１３３ｂは、運搬車両１０の積載重量を算出する。この構成により、施工管理システム１００は、施工現場の情報を従来よりも正確に把握することが可能になる。
以上説明したように、本実施形態によれば、施工現場の情報を従来よりも正確に把握することが可能な施工管理システム１００を提供することができる。
以上、図面を用いて本開示に係る施工管理システムの実施形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本開示に含まれるものである。
１０ 運搬車両、１６ａ 位置センサ（運搬車両用位置検出装置）、１６ｂ 通信装置、
２０ 積込機械、２３ 作業機、２３ｓ 姿勢センサ、２５ａ 油圧シリンダ、
２５ｓ 油圧センサ、２６ 位置センサ（積込機械用位置検出装置）、２７ａ 処理装置、
２７ｃ 通信装置、１００ 施工管理システム、１２０ 重量検出装置、
１３０ 情報管理コントローラ、１３１ 位置情報サーバ、１３１ｃ 記憶装置、
１３２ 重量情報サーバ、１３３ｂ 処理装置。

Claims (5)

  1. 積載物を運搬する運搬車両の位置情報を検出する運搬車両用位置検出装置と、
    前記積載物を前記運搬車両に積み込む積込機械の位置情報を検出する積込機械用位置検出装置と、
    前記積込機械が保持する前記積載物の重量情報を検出する重量検出装置と、
    前記運搬車両の前記位置情報の時系列情報と前記積込機械の前記位置情報の時系列情報と前記重量情報の時系列情報とに基づいて前記運搬車両に積み込まれた前記積載物の積載重量を算出する情報管理コントローラと、
    を備えることを特徴とする施工管理システム。
  2. 前記情報管理コントローラは、前記運搬車両が運搬した前記積載物を放土する集積場の位置情報と、前記運搬車両の前記位置情報の前記時系列情報と、前記情報管理コントローラにより算出された前記積載重量とに基づいて、前記運搬車両が前記集積場に放土した前記積載物の重量積算値を算出することを特徴とする請求項１に記載の施工管理システム。
  3. 前記情報管理コントローラは、前記運搬車両が運搬した前記積載物を放土する集積場の位置情報と、前記運搬車両の前記位置情報の前記時系列情報と、前記情報管理コントローラにより算出された前記積載重量とに基づいて、前記運搬車両に前記積載物を積み込んだ積込位置から前記集積場までの前記運搬車両の移動時間を算出することを特徴とする請求項１に記載の施工管理システム。
  4. 前記情報管理コントローラは、前記運搬車両が運搬した前記積載物を放土する集積場の位置情報と、前記運搬車両の前記位置情報の前記時系列情報と、前記情報管理コントローラにより算出された前記積載重量とに基づいて、前記運搬車両に前記積載物を積み込んだ積込位置から前記集積場までの前記運搬車両の移動回数を算出することを特徴とする請求項１に記載の施工管理システム。
  5. 前記情報管理コントローラは、前記運搬車両が運搬した前記積載物を放土する複数の集積場の位置情報と、前記運搬車両の前記位置情報の前記時系列情報と、前記情報管理コントローラにより算出された前記積載重量とに基づいて、各々の前記集積場の稼働時間、前記運搬車両に前記積載物を積み込んだ積込位置から各々の前記集積場への前記運搬車両の移動回数、および各々の前記集積場に放土された前記積載物の総重量を算出することを特徴とする請求項１に記載の施工管理システム。
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