JP7310408B2 - 建設機械の作業情報生成システム - Google Patents
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Description
第1の組み合わせでは、前記作業内容は、前記積み込み作業に設定され、前記付帯状況データは、前記建設機械100とその周囲に存在するダンプカー92との距離に設定されている。
第2の組み合わせでは、前記作業内容は、前記持ち上げ作業に設定され、前記付帯状況データは、前記建設機械100とその周囲に存在するパイプなどの建設資材94及び作業者93との距離に設定されている。
第3の組み合わせでは、前記作業内容は、前記掘削作業に設定され、前記付帯状況データは、前記建設機械100とその周囲に存在する作業者93との距離に設定されている。
第4の組み合わせでは、前記作業内容は、前記掘削作業に設定され、前記付帯状況データは、前記走行操作装置55が前記走行操作を受けたことを示す圧力データに設定されている。
第5の組み合わせでは、前記作業内容は、前記積み込み作業に設定され、前記付帯状況データは、複数の積み込み作業のそれぞれに要した時間と、積み込み作業と次の積み込み作業との間の待機時間と、を比較したデータである。
第6の組み合わせでは、前記作業内容は、前記掘削作業及び前記整地作業に設定され、前記付帯状況データは、前記アタッチメント103にかかる負荷を示す圧力データに設定されている。前記掘削作業と前記整地作業は、何れも、前記バケット106が地面付近で類似した動作を行うため、前記作業内容判定部73は、前記建設機械100の作業内容が前記掘削作業及び前記整地作業の何れか一方であるという不確定な判定を行う場合がある。
第7の組み合わせでは、前記作業内容は、前記積み込み作業に設定され、前記付帯状況データは、前記バケット106に積載された積載物の積載量を示す圧力データに設定されている。前記積み込み作業では、前記バケット106に土砂などの積載物が積載された状態で前記上部旋回体102が旋回する動作(積み込み旋回動作)と、当該積載物が前記バケット106から前記ダンプカー92の荷台に移された後、掘削位置まで復帰する動作(復帰旋回動作)と、が行われる。前記積み込み旋回動作と前記復帰旋回動作とは、何れも前記バケット106が前記旋回中心軸Cを中心とする円弧軌道を描く動作であるため、前記作業内容判定部73は、何れの動作の場合であっても、前記建設機械100の作業内容が前記積み込み作業であると判定する。
第8の組み合わせでは、前記作業内容は、前記掘削作業に設定され、前記付帯状況データは、前記目標動作と前記建設機械が実際に前記作業を行うときの当該建設機械の動作である実動作との差に関するデータに設定されている。
第9の組み合わせでは、前記作業内容は、前記掘削作業に設定され、前記付帯状況データは、前記バケット106に積載された積載物の積載量を示す圧力データに設定されている。
本発明は、以上説明した実施の形態に限定されない。本発明は、例えば次のような態様を含むことが可能である。
前記データ取得部は、前記作業内容を判定するための前記時系列の作業データを取得する手段として前記撮像装置41を含むものであったが、これに限られない。前記データ取得部は、前記時系列の作業データを取得する手段として、例えば、前記アタッチメントを構成するブーム、アーム及びバケットのそれぞれの角度を検出する角度センサを含むものであってもよい。また、前記データ取得部は、前記時系列の作業データを取得する手段として、例えば、前記アタッチメントを構成するブーム、アーム及びバケットのそれぞれの位置を検出するGPSセンサ、GNSSセンサなどの測位センサを含むものであってもよい。
前記実施の形態における前記複数のセンサ42,43,44の少なくとも一つは省略可能である。
前記実施の形態では、前記撮像装置41が1台のカメラにより構成されているが、前記撮像装置は、例えば、第1のカメラと第2のカメラとを含むステレオカメラにより構成されていてもよい。かかる場合、前記距離演算部74は、前記ステレオカメラにより取得されるステレオ画像に基づいて、より正確な距離を演算することができ、また、前記座標演算部75は、前記ステレオ画像に基づいて、より正確な座標を演算することができる。また、前記データ取得部は、前記撮像装置と、距離カメラとの組み合わせにより構成されていてもよい。また、前記撮像装置41は、3台以上の複数のカメラで構成されていてもよい。
前記サーバ70の機能は、前記カメラコントローラ60に設けられていてもよい。この場合、前記サーバ70を省略することができる。
前記先端アタッチメントは、バケットに限られず、例えばグラップル、圧砕機、ブレーカ、フォークなどの他の先端アタッチメントであってもよい。また、前記建設機械は、前記油圧ショベルに限られず、他の建設機械であってもよい。また、前記実施の形態では、前記建設機械は、走行可能な下部走行体101を備えるが、本発明はこれに限られない。本発明では、前記建設機械は、特定の場所に設置された基台に上部旋回体102が支持される構造を有するものであってもよい。
前記距離演算部74は、必須のものではなく省略可能である。前記距離演算部74が省略される場合、前記反映情報生成部76が前記ダンプカー92への積載物の積み込み作業であるという反映情報を生成するために、前記撮像装置41は、前記作業現場において、前記建設機械100と前記ダンプカー92とが含まれる比較的狭い範囲の視野で前記現場画像を取得する。これにより、前記反映情報生成部76は、前記作業内容判定部73から入力される前記建設機械100の前記作業内容と、前記物体抽出部72から入力される前記物体に関する情報とに基づいて、前記反映情報を生成することができる。
前記座標演算部75は、必須のものではなく省略可能である。
前記実施の形態では、前記機械姿勢推定部71による前記現場画像に基づく前記建設機械100の姿勢の推定が、予め機械学習したニューラルネットワーク(姿勢推定アルゴリズム)を用いて行われるが、本発明はこれに限られない。本発明では、前記建設機械の姿勢の推定は、前記ニューラルネットワークを用いた手法以外の他の手法により行われるものであってもよい。前記他の手法としては、例えば、前記ニューラルネットワークを用いた手法以外の機械学習を用いた手法、時系列アルゴリズムなどを例示できる。
40 データ取得部
41 撮像装置
42,43,44 圧力センサ
50 機械コントローラ
55 走行操作装置(操作装置)
60 カメラコントローラ
70 サーバ
71 機械姿勢推定部
72 物体抽出部
73 作業内容判定部
74 距離演算部
75 座標演算部
76 反映情報生成部
77 反映情報記憶部
78 禁止作業記憶部
79 目標動作記憶部
90 端末
91 管理者(作業関係者)
92 ダンプカー
93 作業者(作業関係者)
94 建設資材
100(100A,100B) 建設機械
101 下部走行体
102 上部旋回体
103 アタッチメント
106 バケット
Claims (9)
- 作業現場における建設機械の作業情報を生成する作業情報生成システムであって、
前記建設機械が行う作業の作業内容を判定するための時系列の作業データと当該作業が行われるときの前記建設機械の状況及び前記建設機械の周囲の状況の少なくとも一方を含む付帯状況を表す付帯状況データとを取得するデータ取得部と、
前記時系列の作業データに基づいて前記作業内容を判定する作業内容判定部と、
当該作業内容に対して前記付帯状況が反映された情報である反映情報を前記作業内容と前記付帯状況データとに基づいて生成する反映情報生成部と、を備え、
前記データ取得部は、前記作業現場における前記建設機械の画像を含む現場画像を取得する撮像装置を含み、
前記時系列の作業データは、前記撮像装置が時系列で取得する前記現場画像により構成され、
前記作業情報生成システムは、前記現場画像に基づいて前記建設機械の姿勢を推定する機械姿勢推定部をさらに備え、
前記作業内容判定部は、前記機械姿勢推定部により推定される前記姿勢の時系列の変化に基づいて前記作業内容を判定する、作業情報生成システム。 - 作業現場における建設機械の作業情報を生成する作業情報生成システムであって、
前記建設機械が行う作業の作業内容を判定するための時系列の作業データと当該作業が行われるときの前記建設機械の状況及び前記建設機械の周囲の状況の少なくとも一方を含む付帯状況を表す付帯状況データとを取得するデータ取得部と、
前記時系列の作業データに基づいて前記作業内容を判定する作業内容判定部と、
当該作業内容に対して前記付帯状況が反映された情報である反映情報を前記作業内容と前記付帯状況データとに基づいて生成する反映情報生成部と、
前記建設機械の前記作業と当該建設機械によって当該作業と同時に行われることが予め禁止されている別の作業である付帯作業との組み合わせを記憶する禁止作業記憶部と、を備え、
前記データ取得部は、前記付帯状況データの少なくとも一部を構成する前記付帯作業に関するデータを取得することができるように構成され、
前記反映情報生成部は、前記作業内容と前記付帯作業に関するデータとに基づいて、前記作業と前記付帯作業とが同時に行われているか否かについての情報を含む前記反映情報を生成する、作業情報生成システム。 - 請求項1に記載の作業情報生成システムであって、
前記現場画像は、前記作業現場に存在する物体のうち前記建設機械とは異なる物体の画像をさらに含み、
前記付帯状況データの少なくとも一部は、前記物体の画像を含む前記現場画像により構成され、
前記作業情報生成システムは、前記物体の画像を含む前記現場画像に基づいて前記物体を抽出する物体抽出部をさらに備え、
前記反映情報生成部は、前記現場画像に基づいて判定された前記作業内容と、前記物体抽出部により抽出された前記物体に関する情報に基づいて、前記反映情報を生成する、作業情報生成システム。 - 請求項3に記載の作業情報生成システムであって、
前記現場画像に基づいて前記建設機械と前記物体との相対距離を演算する距離演算部をさらに備え、
前記物体に関する情報は、前記建設機械と前記物体との相対距離を含む、作業情報生成システム。 - 請求項1、3及び4の何れか1項に記載の作業情報生成システムであって、
前記建設機械は、第1の建設機械であり、
前記現場画像は、前記第1の建設機械の画像と、当該第1の建設機械とは異なる第2の建設機械の画像と、を含み、
前記作業内容判定部は、前記撮像装置が時系列で取得する前記現場画像に基づいて、前記第1の建設機械及び前記第2の建設機械のそれぞれの作業内容を判定する、作業情報生成システム。 - 請求項2に記載の作業情報生成システムであって、
前記建設機械は、前記付帯作業を行うための操作を受ける操作装置を備え、
前記データ取得部は、前記操作装置が前記操作を受けたことを示す圧力データを前記付帯作業に関するデータとして取得する圧力センサを含む、作業情報生成システム。 - 請求項1~6の何れか1項に記載の作業情報生成システムであって、
前記建設機械が前記作業を行うときの当該建設機械の動作の目標として予め設定された目標動作を記憶する目標動作記憶部をさらに備え、
前記データ取得部は、前記付帯状況データの少なくとも一部を構成するデータであって前記目標動作と前記建設機械が実際に前記作業を行うときの当該建設機械の動作である実動作との差に関するデータを取得することができるように構成され、
前記反映情報生成部は、前記作業内容と前記差に関するデータとに基づいて、前記建設機械の前記作業のレベルについての情報を含む前記反映情報を生成する、作業情報生成システム。 - 請求項1~7の何れか1項に記載の作業情報生成システムであって、
前記反映情報を履歴として記憶する反映情報記憶部をさらに備える、作業情報生成システム。 - 請求項8に記載の作業情報生成システムであって、
前記反映情報記憶部は、サーバに設けられ、
前記サーバは、ネットワークを介して端末と通信可能に接続され、当該端末からの前記反映情報を問い合わせる問い合わせ要求に対して前記反映情報を前記端末に送信するように構成される、作業情報生成システム。
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