JP7242918B2 - 撹拌混合推定装置、撹拌混合方法、及び撹拌混合システム - Google Patents

Description

本発明は、撹拌混合推定装置、撹拌混合方法、及び撹拌混合システムに関する。

土木施工の分野では、安全・効率的な作業を可能にするために、ブルドーザ・振動ローラ・モーターグレーダ・バックホウ等を対象とした様々なマシンコントロールシステムが開発されている。

特許文献１には、土運船等の浮揚積載体の高さの変動を超音波等により検出し、その検出結果に基づいて、桟橋、岸壁等の固定構造物上に移動自在に設置された移動支持機上に昇降自在に設置されている攪拌機を昇降して浮揚積載体に積載された土砂を攪拌する水上土砂処理設備が記載されている。

特許文献２には、スキャニングソナーにより水深情報を随時取込んで、バックホウの作動状態を計画海底地形、施工前の海底地形、施工中の出来形と重ねてリアルタイムに画面表示するバックホウ台船の施工管理方法が記載されている。

特許文献３には、海洋構造物の上面にＧＰＳを３台以上設置することにより、その位置及び傾斜状態を正確に把握して、画面に３次元表示するモニター装置が記載されている。

特許文献４には、浚渫船において、ブームの背後に第１のＧＰＳ受信機を設置し、旋回軸の箇所に第２のＧＰＳ受信機を設置し、第１、又は第２のＧＰＳ受信機で検出した位置と、第１、及び第２のＧＰＳ受信機で検出した方位と、掘削機の寸法とからブーム先端部の位置を算定し、これを浚渫開始箇所として設定する方法が記載されている。

特開平１０－１５９１３０号公報 特開２００３－２７８１５８号公報 特開平９－２５７９０４号公報 特開２００４－１６９３９３号公報

例えば、土運船で運搬される軟弱な浚渫土を有効に活用するために、カルシア改質材を混合し、カルシア改質土として利用する技術がある。また、土運船で運搬される材料を有効利用する技術には、カルシア改質材の他にもセメント系、製紙灰系、石灰系等、各種の改質材を混合して、その性質をそれぞれの目的に沿ったものに改良する技術もある。こういった混合を行う際、土運船の槽内を均一に撹拌するためには、バケットの混合位置や混合時間や混合回数を適切に管理する必要がある。そこで、接岸した土運船の槽内の浚渫土を、岸壁に配置したバックホウから解泥、改質するにあたり、陸上工事と同様のマシンコントロールシステムを適用することが考えられる。

しかし、土運船の槽内に対する作業は潮位や流れの影響を受ける。例えば、潮位変動により土運船の高さが変化し、流れや撹拌操作により、土運船の海上の位置も絶えず変化するから、バックホウと攪拌対象浚渫土までの距離は複雑に変化する。また、海上工事における解泥、改質では、撹拌時間や撹拌回数が重要となる。そのため、海上工事における解泥や混合に必要な数十分程度の撹拌であっても、これを攪拌対象土砂の位置が変化しないことを前提とした陸上工事のシステムを用いて攪拌位置、攪拌時間、及び攪拌回数を管理することは難しい。

本願の発明の目的の一つは、水面に浮かぶ土運船に設けられた槽に収納された材料を撹拌する撹拌作業を行うユーザに対し、その撹拌作業の進捗状況を推定して表示することである。

本発明の請求項１に係る撹拌混合推定装置は、プロセッサを有し、前記プロセッサは、水面に浮かぶ土運船の、撹拌機に対する相対的な位置を測定し、前記土運船に設けられた槽に収納された材料を任意の複数の領域に区画し、測定した前記位置と、前記撹拌機から伸びる撹拌部材の軌道と、に基づき該撹拌部材が前記材料を撹拌した時間、距離又は回数を前記複数の領域毎に特定し、特定した前記時間、距離又は回数を示す情報を、前記複数の領域毎に対応付けてユーザに表示する撹拌作業の撹拌混合推定装置である。

本発明の請求項２に係る撹拌混合推定装置は、請求項１に記載の態様において、前記プロセッサは、前記材料に必要な撹拌の時間、距離又は回数を示す目標値に対する、特定した前記時間、距離又は回数の割合を示す情報を表示する撹拌混合推定装置である。

本発明の請求項３に係る撹拌混合推定装置は、請求項２に記載の態様において、前記プロセッサは、前記目標値として、前記槽に収容された全ての前記材料に必要な総撹拌時間に、決められた比率を乗じて得た目標時間を、前記複数の領域毎に設定し、前記位置と、前記軌道と、に基づき前記撹拌部材が前記材料を撹拌した時間を前記複数の領域毎に特定し、設定した前記目標時間に対する、特定した前記時間の割合を示す情報を表示する撹拌混合推定装置である。

本発明の請求項４に係る撹拌混合推定装置は、請求項２に記載の態様において、前記プロセッサは、前記目標値として、前記槽に収容された全ての前記材料に必要な前記撹拌部材の総移動距離に、決められた比率を乗じて得た目標距離を、前記複数の領域毎に設定し、前記位置と、前記軌道と、に基づき前記撹拌部材が前記材料を撹拌した距離を前記複数の領域毎に特定し、設定した前記目標距離に対する、特定した前記距離の割合を示す情報を表示する撹拌混合推定装置である。

本発明の請求項５に係る撹拌混合推定装置は、請求項２に記載の態様において、前記プロセッサは、前記目標値として、前記槽に収容された全ての前記材料に必要な前記撹拌部材による総撹拌回数に、決められた比率を乗じて得た目標回数を、前記複数の領域毎に設定し、前記位置と、前記軌道と、に基づき前記撹拌部材が前記材料を撹拌した回数を前記複数の領域毎に特定し、設定した前記目標回数に対する、特定した前記回数の割合を示す情報を表示する撹拌混合推定装置である。

本発明の請求項６に係る撹拌混合推定装置は、請求項３から５のいずれか１項に記載の態様において、前記比率は、前記複数の領域の、前記槽に対する体積比である撹拌混合推定装置である。

本発明の請求項７に係る撹拌混合推定装置は、請求項３から５のいずれか１項に記載の態様において、前記比率は、前記複数の領域の数の逆数である撹拌混合推定装置である。

本発明の請求項８に係る撹拌混合推定装置は、請求項１から７のいずれか１項に記載の態様において、前記プロセッサは、前記撹拌部材の大きさに応じて、前記複数の領域の大きさが決まるように、前記槽を区画する撹拌混合推定装置である。

本発明の請求項９に係る撹拌混合方法は、材料が槽に収納された水面に浮かぶ土運船の、撹拌機に対する相対的な位置を測定する測定工程と、前記土運船の槽の前記材料を複数の領域に区画する区画工程と、前記撹拌機が有する撹拌部材により前記複数の領域の材料を撹拌する撹拌工程と、前記撹拌部材の撹拌時の軌道を特定する軌道特定工程と、測定した前記位置と、特定した前記軌道と、に基づき前記撹拌部材が前記材料を撹拌した時間、距離又は回数を前記複数の領域毎に特定する特定工程と、特定した前記時間、距離又は回数を示す情報を、前記複数の領域毎に対応付けてユーザに表示する表示工程と、表示された前記情報によって撹拌混合を続けるか終了するかを決める判定工程と、を有する撹拌混合方法である。

本発明の請求項１０に係る撹拌混合システムは、材料が槽に収納された水面に浮かぶ土運船と、前記土運船の槽の前記材料を複数の領域に区画する区画手段と、撹拌部材により前記複数の領域の材料を撹拌する撹拌機と、前記土運船の、前記撹拌機に対する相対的な位置を測定する測定手段と、前記撹拌部材の撹拌時の軌道を特定する軌道特定手段と、測定した前記位置と、特定した前記軌道と、に基づき前記撹拌部材が前記材料を撹拌した時間、距離又は回数を前記複数の領域毎に特定する特定手段と、特定した前記時間、距離又は回数を示す情報を、前記複数の領域毎に対応付けてユーザに表示する表示手段と、表示された前記情報によって撹拌混合を続けるか終了するかを決める判定手段と、を備える撹拌混合システムである。

本発明によれば、水面に浮かぶ土運船に設けられた槽に収納された材料を撹拌する撹拌作業を行うユーザに対し、その撹拌作業の進捗状況を推定して表示することができる。

撹拌混合システム９の全体構成の例を示す概略図。 撹拌混合推定装置１の構成の一例を示す図。 土運船２の構成の例を示す図。 撹拌機３の構成の例を示す図。 撹拌混合推定装置１の機能的構成の一例を示す図。 撹拌混合推定装置１の動作の流れの一例を示すフロー図。 土運船２の条件を設定する撹拌混合推定装置１の操作画面を示す図。 撹拌機３の条件を設定する撹拌混合推定装置１の操作画面を示す図。

＜撹拌混合システムの全体構成＞
図１は、撹拌混合システム９の全体構成の例を示す概略図である。撹拌混合システム９は、撹拌混合推定装置１、土運船２、及び撹拌機３を有する。また、図１に示す撹拌混合システム９は、通信回線４を有する。

水面Ｌｖは、海や湖の水面であり、波の作用により鉛直方向や水平方向に移動する。土運船２は、水面Ｌｖに浮かぶ船であり、浚渫土や粘性土等の流動性のある材料を運搬する。土運船２は、水面Ｌｖの移動に伴って移動する。

撹拌機３は、水面Ｌｖと異なる場所に設置された撹拌のための機械である。撹拌機３は、例えば、図１に示す通り岸壁などの陸地Ｇに設置されたバックホウである。撹拌機３は、土運船２により運搬される材料を撹拌する。土運船２の撹拌機３に対する相対的な位置は、水面Ｌｖの変化に伴って変化する。なお、撹拌機３は、土運船２内の材料を安定して攪拌できる場所に設置されればよく、土運船２に横付けされた台船上に設置されてもよい。

撹拌混合推定装置１は、ユーザが所持する情報処理装置であり、例えば、タブレット型のコンピュータや、スレートＰＣ、ノート型パソコン、スマートフォン等である。撹拌混合推定装置１は、通信回線４を介して、土運船２、及び撹拌機３のそれぞれに設けられたインタフェースと接続し、これらのそれぞれから位置に関する情報を取得する。そして、撹拌混合推定装置１は、土運船２により運搬される材料が、撹拌機３により撹拌された程度を推定し、推定結果をユーザに表示する。

通信回線４は、無線により撹拌混合推定装置１と土運船２と撹拌機３とを通信可能に接続する回線である。通信回線４は、例えば、ＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）を用いた回線であってもよい。

なお、撹拌混合推定装置１は、例えば、ユーザが所持しないサーバ装置であってもよい。この場合、ユーザは、例えば、通信回線４経由で、この撹拌混合推定装置１と通信可能にされているスマートフォン等の端末を所持していればよい。

＜撹拌混合推定装置の構成＞
図２は、撹拌混合推定装置１の構成の一例を示す図である。撹拌混合推定装置１は、プロセッサ１１、メモリ１２、インタフェース１３、操作部１４、及び表示部１５を有する。

プロセッサ１１は、メモリ１２に記憶されているコンピュータプログラム（以下、単にプログラムという）を実行することにより撹拌混合推定装置１を制御する。プロセッサ１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。

インタフェース１３は、プロセッサ１１が通信回線４、及びその他の外部の装置等と情報のやり取りをするためのインタフェースである。

プロセッサ１１は、インタフェース１３を介して通信回線４に接続し、通信回線４から土運船２、及び撹拌機３で生成された各種データを取得する。

メモリ１２は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ソリッドステートドライブ、ハードディスクドライブ等の記憶手段であり、プロセッサ１１に読み込まれるオペレーティングシステム、各種のプログラム、データ等を記憶する。

操作部１４は、各種の指示をするための操作ボタン、キーボード、タッチパネル等の操作子を備えており、ユーザによる操作を受付けてその操作内容に応じた信号をプロセッサ１１に送る。

表示部１５は、液晶ディスプレイ等の表示画面を有しており、プロセッサ１１の制御の下、画像を表示する。表示画面の上には、操作部１４の透明のタッチパネルが重ねて配置されてもよい。

なお、例えば、撹拌混合推定装置１がサーバ装置等のユーザに所持されない情報処理装置である場合、この撹拌混合推定装置１は、操作部１４、及び表示部１５を有しなくてもよい。

撹拌混合推定装置１は、上述した操作部１４を備えていない場合、インタフェース１３を介して通信回線４で、例えばユーザが所持する端末と接続し、この端末を経由して各種の指示をユーザから受付けてもよい。

撹拌混合推定装置１は、上述した表示部１５を備えていない場合、インタフェース１３を介して通信回線４で、例えば外部の表示装置と接続し、各種の情報をユーザに表示させてもよい。

＜土運船の構成＞
図３は、土運船２の構成の例を示す図である。図３（ａ）には土運船２の側面図が、図３（ｂ）には土運船２の平面図が、それぞれ示されている。土運船２は、槽２０、プロセッサ２１、インタフェース２３、及び土運船測位センサ２８を有する。

槽２０は、浚渫土等の材料Ｍを収納する、天板側が開放された直方体状の容器である。すなわち、この槽２０を備える土運船２は、材料が槽に収納された水面に浮かぶ土運船の例である。

プロセッサ２１は、メモリ（図３において図示せず）に記憶されているプログラムを実行することによりインタフェース２３、及び土運船測位センサ２８を制御する。プロセッサ２１は、例えばＣＰＵである。

インタフェース２３は、プロセッサ２１が通信回線４、及びその他の外部の装置等と情報のやり取りをするためのインタフェースである。

土運船測位センサ２８は、全地球航法衛星システム（GNSS：Global Navigation Satellite System）を利用して自身の位置を測定するセンサである。土運船測位センサ２８は、測定した自身の位置を示す信号をプロセッサ２１に伝える。プロセッサ２１は、土運船測位センサ２８から取得した信号を、インタフェース２３により通信回線４経由で撹拌混合推定装置１へ送る。

＜撹拌機の構成＞
図４は、撹拌機３の構成の例を示す図である。撹拌機３は、プロセッサ３１、インタフェース３３、駆動部３６、撹拌部材３７、及び撹拌機測位センサ３８を有する。

プロセッサ３１は、メモリ（図４において図示せず）に記憶されているプログラムを実行することによりインタフェース３３、駆動部３６、撹拌部材３７、及び撹拌機測位センサ３８を制御する。プロセッサ３１は、例えばＣＰＵである。

インタフェース３３は、プロセッサ３１が通信回線４、及びその他の外部の装置等と情報のやり取りをするためのインタフェースである。

撹拌部材３７は、浚渫土等の材料Ｍ（図３参照）を撹拌する部材である。撹拌部材３７は、ブーム３７１、アーム３７２、バケット３７３を有する。

ブーム３７１は、撹拌機３の基礎部分から伸びる棒状の部材である。アーム３７２は、ブーム３７１の先端に、揺動可能に接続された棒状の部材である。バケット３７３は、アーム３７２の選択に、揺動可能に接続され、材料Ｍを収容して運搬、又は材料Ｍを攪拌するパーツ（部分品）である。

駆動部３６は、プロセッサ３１の制御の下、撹拌部材３７を駆動する機構であり、例えば、油圧シリンダである。プロセッサ３１は、図示しない操作部によりユーザ（撹拌機３のオペレータ）からの操作を受付け、受付けた操作の内容に応じて、駆動部３６を駆動させてもよい。駆動部３６により駆動させられる撹拌部材３７は、土運船２の槽２０に収納された材料Ｍを撹拌する。この材料Ｍは、槽２０内でシステム上、複数の領域に区画されている。つまり、この撹拌機３は、撹拌部材により複数の領域の材料を撹拌する撹拌機の例である。そして、撹拌機３によって行われる工程は、撹拌機が有する撹拌部材により複数の領域の材料を撹拌する撹拌工程の例である。

駆動部３６は、ブーム駆動部３６１、アーム駆動部３６２、バケット駆動部３６３を有する。

ブーム駆動部３６１は、撹拌機３の基礎部分に対するブーム３７１の角度を変化させて、ブーム３７１を駆動させる機構である。アーム駆動部３６２は、ブーム３７１に対するアーム３７２の角度を変化させて、アーム３７２を駆動させる機構である。バケット駆動部３６３は、アーム３７２に対するバケット３７３の角度を変化させて、バケット３７３を駆動させる機構である。

駆動部３６は、それぞれ駆動した量を記憶、又は検知しており、その量に応じた信号をプロセッサ３１に通知している。プロセッサ３１は、撹拌時において通知されたこれらの情報により、撹拌機３から伸びる撹拌部材３７の軌道を特定する。つまり、このプロセッサ３１は、撹拌部材の撹拌時の軌道を特定する軌道特定手段の例である。そして、プロセッサ３１が行うこの工程は、撹拌部材の撹拌時の軌道を特定する軌道特定工程の例である。プロセッサ３１は、特定したこの撹拌部材３７の軌道を示す情報を、インタフェース３３により通信回線４経由で撹拌混合推定装置１へ送る。

撹拌機測位センサ３８は、ＧＮＳＳを利用して自身の位置を測定するセンサである。撹拌機測位センサ３８は、測定した自身の位置を示す信号をプロセッサ３１に伝える。プロセッサ３１は、撹拌機測位センサ３８から取得した信号を、インタフェース３３により通信回線４経由で撹拌混合推定装置１へ送る。

＜撹拌混合推定装置の機能的構成＞
図５は、撹拌混合推定装置１の機能的構成の一例を示す図である。撹拌混合推定装置１のプロセッサ１１は、上述したプログラムを実行することにより、測定手段１１１、区画手段１１２、特定手段１１３、表示制御手段１１４、及び判定手段１１５として機能する。

測定手段１１１は、インタフェース１３、及び通信回線４を介して土運船２、及び撹拌機３から、それぞれ上述した位置を示す信号を取得する。そして、測定手段１１１は、取得したこれらの信号に基づいて、土運船２の、撹拌機３に対する相対的な位置を測定する。すなわち、この測定手段１１１は、土運船の、撹拌機に対する相対的な位置を測定する測定手段の例である。

区画手段１１２は、インタフェース１３から土運船２の識別情報を取得し、この識別情報で識別される土運船２に予め設定されている数で、この土運船２に備えられた槽２０を複数の領域に非物理的にシステム上で区画する。区画された複数の領域のそれぞれには材料Ｍが収納されている。つまり、この区画手段１１２は、土運船の槽の材料を複数の領域に区画する区画手段の例である。

特定手段１１３は、土運船２の、撹拌機３に対する相対的な位置の情報を、測定手段１１１から取得する。また、特定手段１１３は、撹拌機３において特定された、撹拌部材３７の軌道を示す情報を、インタフェース１３から取得する。そして、特定手段１１３は、取得した相対的な位置の情報、及び撹拌部材３７の軌道を示す情報、に基づいて、撹拌部材３７が材料Ｍを撹拌した量を、区画された複数の領域毎に特定する。この量は、撹拌した時間、撹拌に際して撹拌部材３７の少なくとも一部（例えば、バケット３７３の先端等）が材料Ｍ内を移動した距離、撹拌に際して撹拌部材３７が槽２０内の材料Ｍにおける決められた経路を反覆して移動した回数、等が挙げられる。

すなわち、この特定手段１１３は、測定した位置と、特定した軌道と、に基づき撹拌部材が材料Ｍを撹拌した時間、距離又は回数を複数の領域毎に特定する特定手段の例である。

表示制御手段１１４は、表示部１５を制御して、特定手段１１３が特定した「撹拌した量」を示す情報を、複数の領域毎に対応付けてユーザに表示させる。すなわち、この表示制御手段１１４により制御される表示部１５は、特定した時間、距離又は回数を示す情報を、複数の領域毎に対応付けてユーザに表示する表示手段の例である。

判定手段１１５は、表示制御手段１１４が表示部１５に表示させた情報を用いて、撹拌混合を続けるか終了するかを決める。

例えば、図２に示すメモリ１２には、予め複数の領域毎に、撹拌した量が十分であるか否かを判定するための目標値が記憶されている。この目標値は、材料Ｍに必要な撹拌の時間、距離、又は回数を示す値である。

判定手段１１５は、上述した量を、記憶された目標値と比較して、この量が目標値を超えている場合に、撹拌混合を終了してもよい、と判定する。つまり、判定手段１１５は、表示部１５により表示された情報によって撹拌混合を続けるか終了するかを決める判定手段の例である。

なお、上述した例において、撹拌部材３７の軌道を示す情報は、撹拌機３において特定されているが、撹拌混合推定装置１において特定されてもよい。この場合、撹拌機３は、駆動部３６の各構成がそれぞれ駆動した量を示すデータを、そのまま撹拌混合推定装置１に送信する。撹拌混合推定装置１のプロセッサ１１は、上述したデータを組合せて、撹拌時における撹拌部材３７の軌道を特定する軌道特定手段１１６として機能してもよい。

＜撹拌混合推定装置の動作＞
図６は、撹拌混合推定装置１の動作の流れの一例を示すフロー図である。撹拌混合推定装置１のプロセッサ１１は、水面に浮かぶ土運船２の、撹拌機３に対する相対的な位置を測定し（ステップＳ１０１）、土運船２に設けられた槽２０に収納された材料Ｍを任意の複数の領域に区画する（ステップＳ１０２）。つまり、このステップＳ１０１は、材料が槽に収納された水面に浮かぶ土運船の、撹拌機に対する相対的な位置を測定する測定工程の例である。また、このステップＳ１０２は、土運船の槽（土運船に設けられた槽）の材料（槽に収納された材料）を複数の領域に区画する区画工程の例である。

プロセッサ１１は、測定した土運船２の撹拌機３に対する相対的な位置と、撹拌機３から伸びる撹拌部材３７の軌道と、に基づき撹拌部材３７が材料Ｍを撹拌した時間、距離又は回数を複数の領域毎に特定する（ステップＳ１０３）。つまり、このステップＳ１０３は、測定した位置と、撹拌機から伸びる撹拌部材の軌道と、に基づきこの撹拌部材が材料を撹拌した時間、距離又は回数を複数の領域毎に特定する特定工程の例である。

プロセッサ１１は、表示部１５を制御して、特定した内容（時間、距離又は回数を示す情報）を、複数の領域毎に対応付けてユーザに表示する（ステップＳ１０４）。つまり、このステップＳ１０４は、特定した時間、距離又は回数を示す情報を、複数の領域毎に対応付けてユーザに表示する表示工程の例である。

そして、プロセッサ１１は、撹拌混合推定装置１が実行する処理の終了条件が満たされたか否かを判定する（ステップＳ１０５）。この終了条件とは、例えば、ユーザから処理を終了する旨の指示を受付けた、といった条件や、ステップＳ１０４において表示部１５に表示させた内容が、決められた目標値を超えている、といった条件等である。終了条件が満たされた、と判定する場合（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）、プロセッサ１１は、処理を終了する。一方、終了条件が満たされていない、と判定する場合（ステップＳ１０５；ＮＯ）、プロセッサ１１は、処理をステップＳ１０１に戻す。

つまり、このステップＳ１０５は、表示された情報によって撹拌混合を続けるか終了するかを決める判定工程の例である。なお、処理をステップＳ１０１に戻すのは、測定した土運船２の撹拌機３に対する相対的な位置と領域は随時変化し、リアルタイムで更新される必要があり、これらを更新せずにステップＳ１０１、ステップＳ１０２を飛ばしてステップＳ１０３に戻ると、相対的な位置と槽２０内の材料Ｍの領域が前回判断時と異なってしまい、適切な判定結果とならないことが予想されるためである。

以上の動作により、撹拌混合推定装置１は、水面に浮かぶ土運船２に設けられた槽２０に収納された材料Ｍを撹拌する撹拌作業を行うユーザに対し、その撹拌作業の進捗状況を推定して表示する。このとき、進捗状況は、区画された複数の領域毎に表示されるため、ユーザは、槽２０に収納された材料Ｍのうち、撹拌が足りていない領域を把握することができ、また、領域毎に、撹拌が目標値に対してどの程度、達成されているかを把握することができる。

＜変形例＞
以上が実施形態の説明であるが、この実施形態の内容は以下のように変形し得る。また、以下の変形例を組合せてもよい。

＜１＞
上述した実施形態において、プロセッサ１１は、撹拌した量が目標値を超えているか否かによって、撹拌混合を続けるか終了するかを決めていたが、その判断をユーザに委ねてもよい。例えば、プロセッサ１１は、撹拌部材３７が撹拌した量を特定し、目標値に対するこの量の割合を算出する。そして、プロセッサ１１は、表示部１５に、算出した割合を領域ごとに示す情報を表示させてもよい。つまり、この場合のプロセッサ１１は、材料に必要な撹拌の時間、距離又は回数を示す目標値に対する、特定した時間、距離又は回数の割合を示す情報を表示するプロセッサの例である。

複数の領域毎に設定する目標値は、槽２０の全体に対して定められた値を、それら領域毎に決められた比率を乗じて、算出されてもよい。

例えば、プロセッサ１１は、目標値として、槽２０に収容された全ての材料Ｍに必要な総撹拌時間に、決められた比率を乗じて得た目標時間を、複数の領域毎に設定する。

また、プロセッサ１１は、土運船２の撹拌機３に対する相対的な位置と、撹拌時における撹拌部材３７の軌道と、に基づき撹拌部材３７が材料Ｍを撹拌した時間を複数の領域毎に特定する。

そして、プロセッサ１１は、設定した目標時間に対する、特定した時間の割合を示す情報を表示するとよい。

また、上述した目標値は、時間以外の要素であってもよい。例えば、距離についての目標値を定める場合、プロセッサ１１は、目標値として、槽２０に収容された全ての材料Ｍに必要な撹拌部材３７の総移動距離に、決められた比率を乗じて得た目標移動距離（目標距離ともいう）を、複数の領域毎に設定し、土運船２の撹拌機３に対する相対的な位置と、撹拌時における撹拌部材３７の軌道と、に基づき撹拌部材３７が材料Ｍを撹拌した距離（移動距離ともいう）を複数の領域毎に特定し、設定した目標移動距離に対する、特定した移動距離の割合を示す情報を表示する。

また、例えば、回数についての目標値を定める場合、プロセッサ１１は、目標値として、槽２０に収容された全ての材料Ｍに必要な撹拌部材３７による総撹拌回数に、決められた比率を乗じて得た目標攪拌回数（目標回数ともいう）を、複数の領域毎に設定し、土運船２の撹拌機３に対する相対的な位置と、撹拌時における撹拌部材３７の軌道と、に基づき撹拌部材３７が材料Ｍを撹拌した回数（撹拌回数ともいう）を複数の領域毎に特定し、設定した目標攪拌回数に対する、特定した攪拌回数の割合を示す情報を表示する。

＜２＞
上述した変形例において、決められた比率は、複数の領域の、槽２０に対する体積比でもよい。また、決められた比率は、複数の領域の数の逆数でもよい。

＜３＞
上述した実施形態において、撹拌混合推定装置１と土運船２、撹拌機３とは、通信回線４を介して互いに接続し、情報のやり取りをしていたが、通信回線４を介さずに、情報のやり取りをしてもよい。例えば、撹拌混合推定装置１のインタフェース１３、土運船２のインタフェース２３、撹拌機３のインタフェース３３は、いずれも近距離無線通信の機能を有しており、この近距離無線通信によって、相互が情報のやり取りをしてもよい。

＜４＞
撹拌混合推定装置１は、土運船２、及び撹拌機３に関する諸条件を予めユーザに設定させる機能を有してもよい。

図７は、土運船２の条件を設定する撹拌混合推定装置１の操作画面を示す図である。図７に示す通り、ユーザは作業開始前に土運船一覧に登録された１つ以上の土運船２の中からいずれか１つの土運船２の名前（船名ともいう）を選択可能になっている。ユーザがいずれかの船名を選択し、ＯＫボタンを押すと、撹拌混合推定装置１は、選択された船名の土運船２について、設定事項を表示する。ユーザは、表示された設定事項を記入して、設定すればよい。撹拌混合推定装置１のプロセッサ１１は、設定された値をそれぞれメモリ１２に記憶する。

例えば、縦区画数は、槽２０を縦方向（槽２０の長手方向）に区画する数であり、横区画数は、槽２０を横方向（槽２０の短手方向）に区画する数である。また、下層厚は深さ方向に複数の区画を設ける際の、槽２０内の底からの１区画ごとの厚みであり、下層厚の厚みに基づき下層から区画割が行われる。例えば、槽２０内の材料Ｍの厚みが１．８ｍの場合、下層１ｍ、上層０．８ｍの厚みの２区画に区分される。これら縦区画数、横区画数及び下層厚により槽２０を複数の領域にシステム上で区画する。なお、カルシア改質土を海域利用する場合、複数の土運船が、浚渫土積込→解泥・カルシア改質材混合→カルシア改質土投入のサイクルで回ることになるが、土運船は１隻毎に寸法が異なることが予想されるため、事前に作業に用いる土運船名を土運船一覧に登録する際に、設定事項も併せて登録しておくことが望ましい。

図８は、撹拌機３の条件を設定する撹拌混合推定装置１の操作画面を示す図である。図８（ａ）に示す通り、ユーザはバックホウ一覧として記述された撹拌機３の名前（バックホウ名ともいう）を選択可能になっている。ユーザがいずれかのバックホウ名を選択し、ＯＫボタンを押すと、図８（ｂ）に示す通り、撹拌混合推定装置１は、選択されたバックホウ名の撹拌機３について、設定事項を表示する。ユーザは、表示された設定事項を記入して、設定すればよい。撹拌混合推定装置１のプロセッサ１１は、設定された値をそれぞれメモリ１２に記憶する。

なお、撹拌機３の設定は、一機ごとに行われるが、実際の攪拌作業は設定された複数の撹拌機３を用いて行うことができる。プロセッサ１１は、インタフェース１３から土運船２又は撹拌機３の識別情報を取得すると、それらの識別情報で識別される土運船２又は撹拌機３について、上述した操作画面によりユーザが設定した諸条件をメモリ１２から読出して利用すればよい。

＜５＞
上述した変形例において、プロセッサ１１は、インタフェース１３から土運船２の識別情報を取得し、この識別情報で識別される土運船２にユーザが設定した数で、この土運船２に備えられた槽２０を複数の領域に区画していたが、他の条件に応じて区画する数を変化させてもよい。

例えば、プロセッサ１１は、撹拌部材３７の大きさに応じて、複数の領域の大きさが決まるように槽２０を区画してもよい。このプロセッサ１１では、撹拌部材の大きさに応じて、複数の領域の大きさが決まるように、槽を区画する。この構成によれば、撹拌部材３７の大きさによって決まるストロークに応じて、区画される領域の大きさが定まるので、撹拌機３の撹拌能力に応じた区画がなされる。

＜６＞
上述した撹拌混合システム９により行われる攪拌混合方法は、材料が槽に収納された水面に浮かぶ土運船の、撹拌機に対する相対的な位置を測定する測定工程と、前記土運船の槽の前記材料を複数の領域に区画する区画工程と、前記撹拌機が有する撹拌部材により前記複数の領域の材料を撹拌する撹拌工程と、前記撹拌部材の撹拌時の軌道を特定する軌道特定工程と、測定した前記位置と、特定した前記軌道と、に基づき前記撹拌部材が前記材料を撹拌した時間、距離又は回数を前記複数の領域毎に特定する特定工程と、特定した前記時間、距離又は回数を示す情報を、前記複数の領域毎に対応付けてユーザに表示する表示工程と、表示された前記情報によって撹拌混合を続けるか終了するかを決める判定工程と、を有する撹拌混合方法、として観念され得る。

＜７＞
上述したプロセッサ１１によって実行されるプログラムは、磁気テープ及び磁気ディスク等の磁気記録媒体、光ディスク等の光記録媒体、光磁気記録媒体、半導体メモリ等の、コンピュータ装置が読取り可能な記録媒体に記憶された状態で提供し得る。また、このプログラムは、インターネット等の通信回線経由でダウンロードされてもよい。すなわち、このプログラムは、プロセッサを有するコンピュータに、水面に浮かぶ土運船の、撹拌機に対する相対的な位置を測定する工程と、前記土運船に設けられた槽に収納された材料を任意の複数の領域に区画する工程と、測定した前記位置と、前記撹拌機から伸びる撹拌部材の軌道と、に基づき該撹拌部材が前記材料を撹拌した時間、距離又は回数を前記複数の領域毎に特定する工程と、特定した前記時間、距離又は回数を示す情報を、前記複数の領域毎に対応付けてユーザに表示する工程と、を実行させるプログラムである。なお、上述した撹拌混合推定装置１によって例示した制御手段としてはＣＰＵ以外にも種々の装置が適用される場合があり、例えば、専用のプロセッサ等が用いられる。

１…撹拌混合推定装置、１１…プロセッサ、１１１…測定手段、１１２…区画手段、１１３…特定手段、１１４…表示制御手段、１１５…判定手段、１１６…軌道特定手段、１２…メモリ、１３…インタフェース、１４…操作部、１５…表示部、２…土運船、２０…槽、２１…プロセッサ、２３…インタフェース、２８…土運船測位センサ、３…撹拌機、３１…プロセッサ、３３…インタフェース、３６…駆動部、３６１…ブーム駆動部、３６２…アーム駆動部、３６３…バケット駆動部、３７…撹拌部材、３７１…ブーム、３７２…アーム、３７３…バケット、３８…撹拌機測位センサ、４…通信回線、９…撹拌混合システム。

Claims (7)

1. プロセッサを有し、前記プロセッサは、
   水面に浮かぶ土運船の、撹拌機に対する相対的な位置を測定し、
   前記土運船に設けられた槽に収納された材料を任意の複数の領域に区画し、
   前記材料に必要な撹拌の回数を示す目標値であって、前記槽に収容された全ての前記材料に必要な前記撹拌機から伸びる撹拌部材による総撹拌回数に、決められた比率を乗じて得た目標回数を、前記複数の領域毎に設定し、
   測定した前記位置と、前記撹拌部材の軌道と、に基づき該撹拌部材が前記材料を撹拌した回数を前記複数の領域毎に特定し、
   設定した前記目標回数に対する、特定した前記回数の割合を示す情報を、前記複数の領域毎に対応付けてユーザに表示する
   撹拌作業の撹拌混合推定装置。
2. 前記比率は、前記複数の領域の、前記槽に対する体積比である
   請求項１に記載の撹拌混合推定装置。
3. 前記比率は、前記複数の領域の数の逆数である
   請求項１に記載の撹拌混合推定装置。
4. 前記プロセッサは、
   前記撹拌部材の大きさに応じて、前記複数の領域の大きさが決まるように、前記槽を区画する
   請求項１から３のいずれか１項に記載の撹拌混合推定装置。
5. 前記プロセッサは、
   ２以上の撹拌機のそれぞれに対する前記土運船の相対的な位置を測定し、
   測定した前記位置と、前記２以上の撹拌機のそれぞれから伸びる撹拌部材の軌道と、に基づき該撹拌部材が前記材料をそれぞれ撹拌した回数の合計である合計回数を前記複数の領域毎に特定し、
   設定した前記目標回数に対する、特定した前記合計回数の割合を示す情報を、前記複数の領域毎に対応付けてユーザに表示する
   請求項１から４のいずれか１項に記載の撹拌混合推定装置。
6. 材料が槽に収納された水面に浮かぶ土運船の、撹拌機に対する相対的な位置を測定する測定工程と、
   前記土運船の槽の前記材料を複数の領域に区画する区画工程と、
   前記材料に必要な撹拌の回数を示す目標値であって、前記槽に収容された全ての前記材料に必要な前記撹拌機から伸びる撹拌部材による総撹拌回数に、決められた比率を乗じて得た目標回数を、前記複数の領域毎に設定する設定工程と、
   前記撹拌部材により前記複数の領域の材料を撹拌する撹拌工程と、
   前記撹拌部材の撹拌時の軌道を特定する軌道特定工程と、
   測定した前記位置と、特定した前記軌道と、に基づき前記撹拌部材が前記材料を撹拌した回数を前記複数の領域毎に特定する特定工程と、
   設定した前記目標回数に対する、特定した前記回数の割合を示す情報を、前記複数の領域毎に対応付けてユーザに表示する表示工程と、
   表示された前記情報によって撹拌混合を続けるか終了するかを決める判定工程と、
   を有する撹拌混合方法。
7. 材料が槽に収納された水面に浮かぶ土運船と、
   前記土運船の槽の前記材料を複数の領域に区画する区画手段と、
   撹拌部材により前記複数の領域の材料を撹拌する撹拌機と、
   前記材料に必要な撹拌の回数を示す目標値であって、前記槽に収容された全ての前記材料に必要な前記撹拌部材による総撹拌回数に、決められた比率を乗じて得た目標回数を、前記複数の領域毎に設定する設定手段と、
   前記土運船の、前記撹拌機に対する相対的な位置を測定する測定手段と、
   前記撹拌部材の撹拌時の軌道を特定する軌道特定手段と、
   測定した前記位置と、特定した前記軌道と、に基づき前記撹拌部材が前記材料を撹拌した回数を前記複数の領域毎に特定する特定手段と、
   設定した前記目標回数に対する、特定した前記回数の割合を示す情報を、前記複数の領域毎に対応付けてユーザに表示する表示手段と、
   表示された前記情報によって撹拌混合を続けるか終了するかを決める判定手段と、
   を備える撹拌混合システム。

Images