WO2021131222A1 - ガイダンスシステム - Google Patents

Abstract

メモリ（５２）は、運搬物（２０）の設置目標を示すとともに、曲線および折れ線の少なくともいずれかで示される目標線に関する目標線情報を予め記憶し、コントローラ（５０）は、目標線情報に基づいて、運搬物（２０）の目標座標に関する情報および運搬物（２０）の目標方向に関する情報の少なくともいずれかである目標情報を算出し、検出部（４３）によって検出された運搬物（２０）の座標および運搬物（２０）の方向の少なくともいずれかに基づいて、目標情報と対比可能な情報である検出情報を算出し、目標情報に対する検出情報の偏差を算出し、偏差が小さくなるような運搬物（２０）の移動方向を表示部４５に表示させる。

Description

ガイダンスシステム

　本発明は、運搬物の移動方向をガイダンスする技術に関する。

　従来、Ｕ字溝または側溝などの道路付帯連続構造物が設置される際には、まず、設置場所の目安となる丁張りが設置され、丁張りを目標にして道路付帯連続構造物が設置される。しかしながら、構造物の設置においては、高精度化および省人化が進められており、丁張りを用いることなく高精度に構造物を設置することが求められている。

　例えば、特許文献１には、丁張りを用いることなく、道路付帯連続構造物を据え付ける技術が開示されている。特許文献１に示す構造物誤差算出工程は、移動局をＵ字溝に載せてトータルステーションでＵ字溝の表面位置データを実測するとともに、処理装置で構造物表面位置データと設計データとを比較して構造物施工誤差を算出する。構造物施工誤差は、正規位置からのズレ方向およびズレ距離である。表示装置には、修正すべき移動方向と移動距離とが表示される。

　上記の従来技術では、トータルステーションからの位置データ（Ｕ字溝の施工位置）と設計図の三次元座標データ（設計データ）とが比較されて、Ｕ字溝施工誤差（水平位置および高さ位置の誤差）が算出され、この誤差から修正すべき移動方向および移動距離が導き出されて、表示装置に表示される。一方、構造物が曲線または直線のような目標線に沿って設置される場合がある。上記の従来技術では、目標線に近づけるように構造物の移動方向をガイダンスすることについては開示されていない。そのため、目標線に沿って高い精度で運搬物の移動方向をガイダンスすることが望まれている。

特開２０１７－２５６３３号公報

　本発明の目的は、目標線に沿って高い精度で運搬物の移動方向をガイダンスすることができる技術を提供することにある。

　本発明の一局面に係るガイダンスシステムは、運搬物の座標および前記運搬物の方向の少なくともいずれかを検出する検出部と、前記検出部によって検出された前記運搬物の座標および前記運搬物の方向の少なくともいずれかを取得するコントローラと、表示部と、メモリと、を備え、前記メモリは、前記運搬物の設置目標を示すとともに、曲線および折れ線の少なくともいずれかで示される目標線に関する目標線情報を予め記憶し、前記コントローラは、前記目標線情報に基づいて、前記運搬物の目標座標に関する情報および前記運搬物の目標方向に関する情報の少なくともいずれかである目標情報を算出し、前記検出部によって検出された前記運搬物の座標および前記運搬物の方向の少なくともいずれかに基づいて、前記目標情報と対比可能な情報である検出情報を算出し、前記目標情報に対する前記検出情報の偏差を算出し、前記偏差が小さくなるような前記運搬物の移動方向を前記表示部に表示させる。

　本発明によれば、目標線に沿って高い精度で運搬物の移動方向をガイダンスすることができる。

本実施の形態における作業機械、運搬物、およびガイダンスシステムを上から見た図である。 本実施の形態における運搬物およびフレーム部の外観を示す斜視図である。 本実施の形態におけるガイダンスシステムの構成を示すブロック図である。 本実施の形態の実施例１において、運搬物が目標線の外側に設置される前の作業現場を上から見た図である。 図４に示す運搬物の基準構造物に近い側の端であり且つ目標線に近い側の点が、基準構造物の運搬物が設置されている側の端であり且つ目標線に近い側の点に合わされた状態の作業現場を上から見た図である。 図５に示す運搬物が、目標線に沿って設置された状態の作業現場を上から見た図である。 本実施の形態の実施例２において、運搬物が目標線の内側に設置される前の作業現場を上から見た図である。 図７に示す運搬物の基準構造物に近い側の端であり且つ目標線から遠い側の点が、基準構造物の運搬物が設置されている側の端であり且つ目標線から遠い側の点に合わされた状態の作業現場を上から見た図である。 図８に示す運搬物が、目標線に沿って設置された状態の作業現場を上から見た図である。 本実施の形態の実施例３において、折れ線状の目標線の内側に運搬物が設置される前の作業現場を上から見た図である。 センサ座標系と現場座標系とを関連付けるキャリブレーション処理について説明するための図である。

　図１～図１１を参照して、図１に示す作業機械１が運搬物２０を運搬させる際に用いられるガイダンスシステム３０について説明する。なお、以下の実施の形態は、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。

　図１は、本実施の形態における作業機械１、運搬物２０、およびガイダンスシステム３０を上から見た図である。

　作業機械１は、運搬物２０を移動させる作業を行う機械である。作業機械１は、例えば建設作業を行う建設機械であり、例えばショベルでもよく、クレーンでもよい。以下では、作業機械１がショベルである場合について説明する。作業機械１は、下部走行体１１と、上部旋回体１３と、アタッチメント１５と、を備える。

　下部走行体１１は、作業機械１を走行させる。下部走行体１１は、例えばクローラを備える。上部旋回体１３は、下部走行体１１に旋回可能に搭載される。上部旋回体１３は、運転室１３ａを備える。運転室１３ａにおいて、作業機械１の操作者（機械オペレータ）が作業機械１を操作する。

　アタッチメント１５は、上下方向に回動可能に上部旋回体１３に取り付けられ、運搬物２０を移動させる作業を行う。アタッチメント１５は、例えば、ブーム１５ａと、アーム１５ｂと、把持装置１５ｃと、を備える。ブーム１５ａは、上部旋回体１３に起伏可能に取り付けられる。アーム１５ｂは、ブーム１５ａに回転可能に取り付けられる。把持装置１５ｃは、運搬物２０を把持する（言い換えると、挟むように掴む）装置である。把持装置１５ｃは、アーム１５ｂに、任意の方向に（言い換えると、互いに直交する３軸回りに）回転可能に取り付けられる。なお、作業機械１は、運搬物２０を把持装置１５ｃで把持しなくてもよく、例えばロープなどを介して運搬物２０を吊り下げてもよい。作業機械１が運搬物２０を吊り下げる場合は、例えばアーム１５ｂの先端部に設けられたフックにより、運搬物２０が吊り下げられる。

　図２は、本実施の形態における運搬物２０およびフレーム部４１の外観を示す斜視図である。

　運搬物２０は、作業機械１により運搬される構造物であり、ガイダンスシステム３０によるガイダンスの対象物である。運搬物２０は、例えばプレキャスト材であり、例えばプレキャストコンクリートなどである。図２に示すように、運搬物２０は、例えば道路付帯構造物であり、例えばＵ字溝などである。複数の運搬物２０が、連続して（言い換えると、並ぶように、列をなすように、または連結されるように）設置（言い換えると、配置または据付）される。以下では、主に、運搬物２０がＵ字溝である場合について説明する。運搬物２０は、溝部２１と、底部２３と、側部２５と、を備える。

　運搬物２０に関する方向には、前後方向Ｘと、横方向Ｙと、上下方向Ｚと、がある。なお、運搬物２０に取り付けられたガイダンスシステム３０に関する方向も同様である。運搬物２０が水平面に置かれたと仮定した場合に、鉛直方向と一致する方向を上下方向Ｚとし、鉛直上側を上側Ｚ１とし、鉛直下側を下側Ｚ２とする。なお、運搬物２０は、水平面に置かれる必要はない。上下方向Ｚに直交する方向であって、運搬物２０のある一方向を、前後方向Ｘとする。前後方向Ｘは、例えば運搬物２０の長手方向でもよく、溝部２１が延びる方向でもよい。前後方向Ｘにおける一方側を前側Ｘｆとする。前後方向Ｘおよび上下方向Ｚのそれぞれに直交する方向を、横方向Ｙとする。横方向Ｙにおいて、運搬物２０の横方向Ｙの中央部から遠ざかる側を、横方向外側Ｙｏとする。

　運搬物２０に関する回転角には、ロール角と、ピッチ角と、ヨー角と、がある。なお、運搬物２０に取り付けられたガイダンスシステム３０も同様である。前後方向Ｘに延びる回転軸をロール軸とし、横方向Ｙに延びる回転軸をピッチ軸とし、上下方向Ｚに延びる回転軸をヨー軸とする。ロール角は、ロール軸回りの運搬物２０の回転角である。ピッチ角は、ピッチ軸回りの運搬物２０の回転角である。ヨー角は、ヨー軸回りの運搬物２０の回転角である。ヨー角は、平面視における運搬物２０の回転角であり、言い換えると、上下方向Ｚから見た運搬物２０の回転角である。

　溝部２１は、前後方向Ｘから見てＵ字状の内面を有する溝である。溝部２１は、前後方向Ｘに延びる。底部２３は、運搬物２０の下側Ｚ２部分であり、溝部２１の底面を構成する。側部２５は、運搬物２０の横方向外側Ｙｏの両側部分であり、溝部２１の側面を構成する。

　図３は、本実施の形態におけるガイダンスシステム３０の構成を示すブロック図である。

　ガイダンスシステム３０は、曲線および折れ線の少なくともいずれかで示される目標線に基づく目標位置に運搬物２０を移動させるようにガイダンス（誘導）するシステムである。図３に示すように、ガイダンスシステム３０は、ガイダンス装置４０と、コントローラ５０と、メモリ５２と、入力部６１と、操作部６３と、通知部６５と、を備える。

　ガイダンス装置４０は、図２に示すように、運搬物２０に取り付けられる。ガイダンス装置４０は、運搬物２０に着脱自在に取り付けられ、例えば運搬物２０の上側Ｚ１部分に載せられる。例えば、ガイダンス装置４０は、図１に示すアタッチメント１５とは別体である。なお、ガイダンス装置４０は、アタッチメント１５と一体でもよく、例えば把持装置１５ｃと一体でもよい。ガイダンス装置４０は、フレーム部４１と、検出部４３と、表示部４５と、を備える。

　フレーム部４１は、運搬物２０に取り付けられる構造物である。図２に示すように、フレーム部４１は、例えば略板状などである。フレーム部４１は、略板状のフレーム部本体４１ａと、位置決め部４１ｂと、を備える。

　位置決め部４１ｂは、運搬物２０に対するガイダンス装置４０の位置決めを行うための部材である。位置決め部４１ｂは、運搬物２０にガイダンス装置４０が取り付けられたときに、検出部４３と運搬物２０との相対位置が一定範囲内に収まるように、言い換えると、相対位置が常に略一定となるように構成される。位置決め部４１ｂは、フレーム部本体４１ａに対して固定される。位置決め部４１ｂは、フレーム部本体４１ａの端部から下側Ｚ２に延びる。位置決め部４１ｂは、例えば、前面位置決め部４１ｂ１と、側面位置決め部４１ｂ２と、を備える。

　前面位置決め部４１ｂ１は、フレーム部４１が運搬物２０に取り付けられたときに、運搬物２０の前側Ｘｆ部分（例えば前面）と平行に配置され、運搬物２０の前側Ｘｆ部分に接触可能である。前面位置決め部４１ｂ１は、フレーム部本体４１ａの前側Ｘｆの端部から下側Ｚ２に延びる。側面位置決め部４１ｂ２は、フレーム部４１が運搬物２０に取り付けられたときに、運搬物２０の横方向外側Ｙｏ部分、言い換えれば、運搬物２０の側面と平行に配置され、運搬物２０の横方向外側Ｙｏ部分、言い換えれば、運搬物２０の側面に接触可能である。側面位置決め部４１ｂ２は、フレーム部本体４１ａの横方向外側Ｙｏの端部から下側Ｚ２に延びる。側面位置決め部４１ｂ２は、フレーム部本体４１ａの横方向外側Ｙｏの両側（左右）に設けられてもよく、一方側のみに設けられてもよい。

　検出部４３は、運搬物２０の座標および運搬物２０の方向の少なくともいずれかを検出する。本実施の形態における検出部４３は、運搬物２０の座標および運搬物２０の方向を検出する。検出部４３が検出する運搬物２０の座標は、運搬物２０の三次元の位置を示す座標（位置座標）である。検出部４３が検出する運搬物２０の方向は、運搬物２０の姿勢または傾斜角であり、例えば、運搬物２０のロール角、ピッチ角、およびヨー角である。検出部４３は、フレーム部４１に取り付けられる。検出部４３は、フレーム部４１を介して、運搬物２０に取り付けられる。検出部４３は、例えば、プリズム４３ａと、角度センサ４３ｂと、を備える。

　プリズム４３ａは、運搬物２０の座標を検出するための部材である。さらに詳しくは、図３に示す測量器６０が、プリズム４３ａの座標を検出し、プリズム４３ａの座標情報をコントローラ５０に出力する。測量器６０は、例えばトータルステーションである。測量器６０は、無線または有線によりコントローラ５０と互いに通信可能に接続されている。そして、コントローラ５０は、プリズム４３ａの座標情報に基づいて、運搬物２０の座標を算出する。

　角度センサ４３ｂは、運搬物２０の方向を検出し、例えば運搬物２０のロール角、ピッチ角、およびヨー角の少なくともいずれかを検出する。角度センサ４３ｂが運搬物２０のヨー角を検出する場合、角度センサ４３ｂは、地磁気を利用することでヨー角を検出してもよく、水平面における回転加速度などに基づいてヨー角を算出してもよい。角度センサ４３ｂは、検出した角度情報を、コントローラ５０に出力する。角度センサ４３ｂは、無線または有線によりコントローラ５０と互いに通信可能に接続されている。

　なお、検出部４３は、運搬物２０の座標および運搬物２０の方向を検出できれば、どのように構成されてもよい。例えば、プリズム４３ａの数、および角度センサ４３ｂが検出可能な回転角の軸の数は、様々に設定可能である。プリズム４３ａの数、および運搬物２０に対するプリズム４３ａの位置などによっては、角度センサ４３ｂは設けられなくてもよい。また、検出部４３は、衛星測位システムを用いて運搬物２０の座標および運搬物２０の方向の少なくともいずれかを検出してもよい。

　また、検出部４３は、カメラ又はライダ（ＬＩＤＡＲ：Ｌｉｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　Ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ）を含んでもよい。コントローラ５０は、カメラ又はライダによって取得された画像を解析することにより、運搬物２０の座標および運搬物２０の方向の少なくともいずれかを検出してもよい。

　表示部４５は、運搬物２０を移動させるべき方向を表示する。言い換えると、表示部４５は、運搬物２０を移動させるべき方向への移動指示を行う。言い換えると、表示部４５は、運搬物２０を移動させるべき方向にガイダンス表示を行う。運搬物２０を移動させるべき方向については後述する。表示部４５は、コントローラ５０の出力に基づいて表示を行う。表示部４５は、無線または有線によりコントローラ５０と互いに通信可能に接続されている。表示部４５は、所定の図形を表した発光部でもよく、所定の図形を表示する画面でもよい。所定の図形は、例えば、運搬物２０を移動させるべき向きを表す図形であり、例えば矢印を含んでもよく、三角形などを含んでもよい。

　表示部４５は、例えばフレーム部４１に設けられる。この場合、作業者に、運搬物２０を視認させながら、表示部４５の表示を視認させることが可能である。作業者は、作業機械１の操作者でもよく、運搬物２０の近傍で運搬物２０に関する作業を行う作業者（手元作業者）でもよい。なお、表示部４５は、フレーム部４１とは別に設けられてもよい。表示部４５は、コントローラ５０と一体でもよく、コントローラ５０と別体でもよい。表示部４５は、コントローラ５０を含む携帯機器の表示画面でもよい。表示部４５は、運転室１３ａの内部に配置されてもよく、運転室１３ａの外部に配置されてもよい。

　メモリ５２は、例えば、フラッシュメモリまたは磁気ディスク装置であり、各種のプログラムおよび情報を記憶すると共に、コントローラ５０のワークメモリとしても機能する。

　メモリ５２は、運搬物２０の設置目標を示すとともに、曲線および折れ線の少なくともいずれかで示される目標線に関する目標線情報Ｄ１を予め記憶する。

　コントローラ５０は、信号の入出力、情報処理および演算などを行う。例えば、コントローラ５０には、検出部４３の検出結果などが入力される。例えば、コントローラ５０には、目標線の情報（目標線情報Ｄ１）などが入力される。すなわち、コントローラ５０は、検出部４３によって検出された運搬物２０の座標および運搬物２０の方向の少なくともいずれかを取得する。また、コントローラ５０は、メモリ５２から目標線情報Ｄ１を取得する。

　コントローラ５０は、作業機械１の内部に設けられてもよく、作業機械１の外部に設けられてもよい。コントローラ５０は、作業者が携帯する携帯機器に含まれてもよい。携帯機器は、例えばタブレット型コンピュータまたはスマートフォンなどである。携帯機器を携帯する作業者は、作業機械１の操作者でもよく、手元作業者でもよい。

　入力部６１は、運搬物情報Ｄ７をコントローラ５０に入力する。運搬物情報Ｄ７は、運搬物２０の寸法を含む、運搬物２０に関する情報である。運搬物情報Ｄ７の詳細は後述する。入力部６１は、運搬物情報Ｄ７を自動的に取得または算出してもよい。例えば、入力部６１は、運搬物２０に設けられた電子タグから、運搬物情報Ｄ７を読み取る読取装置でもよい。例えば、電子タグは、運搬物２０に埋め込まれてもよく、運搬物２０に貼り付けられてもよい。入力部６１は、運搬物２０の画像を解析することで運搬物情報Ｄ７を算出する画像解析装置でもよい。入力部６１は、例えば、作業者による運搬物情報Ｄ７の入力を受け付けるための入力装置でもよい。入力装置は、例えばキーボードまたはタッチパネルなどである。

　操作部６３は、作業者に操作され、コントローラ５０を操作する。操作部６３は、後述するガイダンス開始の指示、ガイダンスモードの選択、および、運搬物２０のガイダンスの対象となる点の選択などを受け付ける。操作部６３は、コントローラ５０と一体でもよく、コントローラ５０と別体でもよい。操作部６３は、コントローラ５０を含む携帯機器のタッチパネルなどでもよい。操作部６３は、運転室１３ａの内部に配置されてもよく、運転室１３ａの外部に配置されてもよい。操作部６３は、例えば作業機械１を操作するための操作レバーに設けられたスイッチでもよい。

　通知部６５は、コントローラ５０による通知または警告などを出力する。通知部６５は、表示による通知を行ってもよく、音声による通知を行ってもよい。通知部６５は、フレーム部４１に設けられてもよく、フレーム部４１とは別に設けられてもよい。通知部６５は、通知または警告の内容ごとに設けられてもよく、複数種類の通知または警告に兼用されてもよい。通知部６５は、コントローラ５０と一体でもよく、コントローラ５０と別体でもよい。通知部６５は、運転室１３ａの内部に配置されてもよく、運転室１３ａの外部に配置されてもよい

　図３に示すガイダンスシステム３０は、以下のように動作するように構成される。ガイダンスシステム３０の（主にコントローラ５０の）動作の概要は、次の通りである。コントローラ５０は、目標線情報Ｄ１に基づいて、運搬物２０の目標座標に関する情報および運搬物２０の目標方向に関する情報の少なくともいずれかである目標情報Ｄ３を算出する。

　コントローラ５０は、検出部４３によって検出された運搬物２０の座標および運搬物２０の方向の少なくともいずれかに基づいて、目標情報Ｄ３と対比可能な情報である運搬物２０の検出情報Ｄ５を算出する。なお、コントローラ５０は、検出部４３によって検出された運搬物２０の座標および運搬物２０の方向の少なくともいずれかに基づいて、必要である場合はさらに運搬物情報Ｄ７に基づいて、運搬物２０の検出情報Ｄ５を算出する。すなわち、コントローラ５０は、検出部４３によって検出された運搬物２０の座標および運搬物２０の方向の少なくともいずれかと、入力部６１によって入力された運搬物情報Ｄ７とに基づいて、検出情報Ｄ５を算出してもよい。

　例えば、コントローラ５０は、フレーム部４１に取り付けられたプリズム４３ａの３次元空間内における座標情報（検出情報Ｄ５）を測量器６０から取得する。また、コントローラ５０は、運搬物２０のロール角、ピッチ角およびヨー角の角度情報（検出情報Ｄ５）を、フレーム部４１に取り付けられた角度センサ４３ｂから取得する。フレーム部４１が運搬物２０に対して取り付けられる位置は、予め決められている。そのため、コントローラ５０は、座標情報および角度情報を含む検出情報Ｄ５と、運搬物２０の寸法を示す運搬物情報Ｄ７とに基づいて、３次元空間内における運搬物２０の位置座標を算出することができる。

　コントローラ５０は、目標情報Ｄ３に対する検出情報Ｄ５の偏差Ｄ９を算出する。コントローラ５０は、偏差Ｄ９が小さくなるような運搬物２０の移動方向を表示部４５に表示させる。ガイダンスシステム３０は、運搬物２０の座標に基づいて運搬物２０の移動方向をガイダンスする場合と、運搬物２０の方向（ヨー角）に基づいて運搬物２０の移動方向をガイダンスする場合と、を含む。ガイダンスシステム３０の動作の詳細は、以下の通りである。

　コントローラ５０は、目標線情報Ｄ１を取得する。メモリ５２には、ガイダンスシステム３０によるガイダンスが行われる前から、目標線情報Ｄ１が予め記憶されている。目標線情報Ｄ１は、運搬物２０の設置目標を示す目標線Ｌの情報である。さらに詳しくは、目標線情報Ｄ１は、作業現場における位置を示す座標系（現場座標系）における、目標線Ｌの三次元位置を示す情報である。目標線Ｌは、曲線および折れ線の少なくともいずれかを含む。なお、目標線Ｌは、直線のみでもよい。

　コントローラ５０は、目標線情報Ｄ１に基づいて、目標情報Ｄ３を算出する。目標情報Ｄ３は、運搬物２０の目標に関する情報である。例えば、目標情報Ｄ３は、運搬物２０の目標座標に関する情報（目標座標情報）でもよい（例Ａ１）。この場合、目標情報Ｄ３は、具体的には例えば、目標線Ｌに含まれる任意の点の座標（目標線Ｌ上の各点の座標）の情報などである。また、例えば、目標情報Ｄ３は、運搬物２０の目標方向に関する情報（目標方向情報）でもよく、運搬物２０の目標ヨー角に関する情報（目標ヨー角情報）でもよい（例Ａ２）。この場合、目標情報Ｄ３は、曲線である目標線Ｌの接線方向の情報でもよく、折れ線である目標線が延びる方向の情報でもよい。目標情報Ｄ３の詳細は後述する。

　コントローラ５０は、検出部４３の検出値に基づいて、検出情報Ｄ５を算出する。コントローラ５０は、検出部４３の検出値、および運搬物情報Ｄ７に基づいて、検出情報Ｄ５を算出してもよい。検出情報Ｄ５は、目標情報Ｄ３と対比可能な情報である。例えば、目標情報Ｄ３が、運搬物２０の目標座標に関する情報（目標座標情報）である場合、検出情報Ｄ５は、検出部４３に検出された運搬物２０の座標に関する情報（検出座標情報）である（例Ｂ１）。この場合、検出情報Ｄ５は、運搬物２０に含まれる特定の点（特定点）であってガイダンスを行うのに必要な点（例えば図６に示す中点２０ｅなど）の座標に関する情報である。なお、運搬物２０に含まれる点であってガイダンスを行うのに必要でない点の座標は、算出されなくてもよく、検出情報Ｄ５に含まれなくてもよい。また、例えば、目標情報Ｄ３が、運搬物２０の目標ヨー角に関する情報（目標ヨー角情報）である場合、検出情報Ｄ５は、検出部４３に検出された運搬物２０のヨー角に関する情報（検出ヨー角情報）である（例Ｂ２）。

　コントローラ５０が検出情報Ｄ５を算出する際、検出部４３の検出値だけでなく、運搬物情報Ｄ７が必要となる場合がある。運搬物情報Ｄ７は、運搬物２０の寸法を含む。さらに詳しくは、運搬物情報Ｄ７は、運搬物２０の外形の寸法を含み、具体的には、図２に示す前後方向Ｘ、横方向Ｙ、および上下方向Ｚのそれぞれの運搬物２０の寸法を含む。運搬物情報Ｄ７は、運搬物２０の三次元の形状の情報を含む。運搬物情報Ｄ７は、検出部４３と運搬物２０との相対位置の情報を含んでもよい。運搬物情報Ｄ７は、入力部６１からコントローラ５０に入力される。なお、運搬物情報Ｄ７の一部が、予めメモリ５２に記憶されていてもよい。例えば、運搬物２０がＵ字溝である場合、図２に示す前後方向Ｘから見たＵ字溝の形状が、メモリ５２に予め記憶され、前後方向Ｘの長さが、入力部６１からコントローラ５０に入力されてもよい。

　コントローラ５０は、目標情報Ｄ３に対する検出情報Ｄ５の偏差Ｄ９を算出する。例えば、目標情報Ｄ３および検出情報Ｄ５のそれぞれが座標の情報である場合、コントローラ５０は、目標座標情報（上記の例Ａ１参照）に対する検出座標情報（上記の例Ｂ１参照）の偏差Ｄ９（２点間の距離）を算出する（例Ｃ１）。また、例えば、目標情報Ｄ３および検出情報Ｄ５のそれぞれがヨー角の情報である場合、コントローラ５０は、目標ヨー角情報（上記の例Ａ２参照）に対する検出ヨー角情報（上記の例Ｂ２参照）の偏差Ｄ９（ヨー角の差）を算出する（例Ｃ２）。

　コントローラ５０は、運搬物２０を移動させるべき方向、具体的には偏差Ｄ９が小さくなるような運搬物２０の移動方向（平行移動または回転移動の向き）を、表示部４５に表示させる。移動方向は、運搬物２０を平行移動させる方向または運搬物２０を回転移動させる方向を含む。作業機械１の操作者は、表示部４５の表示に従って運搬物２０を移動させる。すると、運搬物２０が目標位置に近づき、目標情報Ｄ３と検出情報Ｄ５とが近づき、偏差Ｄ９が所定値未満になる。言い換えると、偏差Ｄ９が許容値未満または略ゼロになる。すなわち、目標情報Ｄ３と検出情報Ｄ５とが一致状態になる。コントローラ５０は、目標情報Ｄ３と検出情報Ｄ５とが一致状態になったときに、その旨を示す通知を通知部６５に出力させてもよい。通知部６５は、運搬物２０の検出位置が設置目標位置に一致したことを通知してもよい。例えば、通知部６５は、運搬物２０の検出位置が設置目標位置に一致したことを表示してもよい。

　コントローラ５０は、運搬物２０の任意の点の座標が、平面視において目標線Ｌに対して一方側から他方側（一方側とは反対側）に越えたとき（はみ出た場合）に、警告を通知部６５に出力させる。この警告は、例えば通知部６５によって出力され、例えば表示として出力されてもよく、音声として出力されてもよい。運搬物２０が道路付帯構造物の場合、この警告により、次の効果が得られる。通常、道路の道幅は所定の幅に定められている。このとき、道路とすべき位置に運搬物２０が設置されると、道路の道幅が所定の幅にならない。そこで、例えば道路と運搬物２０との境界などに目標線Ｌが設定される。そして、運搬物２０が目標線Ｌから道路側に越えると、通知部６５が警告を出力する。よって、目標線Ｌから道路側に越えて作業者が運搬物２０を移動させたときに、作業者に対して警告することができる。

　コントローラ５０は、目標情報Ｄ３と検出情報Ｄ５とが一致状態となったときの、運搬物２０に関する情報である設置情報Ｄ１１をメモリ５２に記憶する。設置情報Ｄ１１は、例えば、検出部４３によって検出された運搬物２０の座標、検出部４３によって検出された運搬物２０の方向、および運搬物２０の寸法を含む情報である運搬物情報Ｄ７を含む。設置情報Ｄ１１は、運搬物２０が設置された日付および時刻などの情報を含んでもよい。設置情報Ｄ１１は、後述する基準ヨー角の情報を含んでもよい。

　以下、本実施の形態の具体的な実施例について説明する。

　（実施例１）
　本実施の形態の実施例１では、複数の運搬物２０が曲線状の目標線の外側に沿うように設置されるとともに、運搬物２０の座標に基づいて検出情報が算出される。

　図４は、本実施の形態の実施例１において、運搬物２０が目標線Ｌｉの外側に設置される前の作業現場を上から見た図である。図５は、図４に示す運搬物２０の基準構造物Ｓ２０に近い側の端であり且つ目標線Ｌｉに近い側の点２０ｂが、基準構造物Ｓ２０の運搬物２０が設置されている側の端であり且つ目標線Ｌｉに近い側の点Ｓ２０ｂに合わされた状態の作業現場を上から見た図である。図６は、図５に示す運搬物２０が、目標線Ｌｉに沿って設置された状態の作業現場を上から見た図である。

　図６に示す実施例１では、複数の運搬物２０および基準構造物Ｓ２０が、曲線（または略曲線）を形成するように連続して設置される。そして、複数の運搬物２０の曲線における内側部分、すなわち、曲線の一部を円弧とみなしたときの円弧の中心に近い側の部分が、目標線Ｌｉに沿うように、運搬物２０が設置される。なお、本実施例１において、この設置は目標線内側設置と呼ばれる。すなわち、複数の運搬物２０が、曲線状の目標線Ｌｉの外側に沿うように設置される。以下、実施例１における目標線内側設置を行うための手順について説明する。

　図４に示すように、作業現場には、運搬物２０を設置する際に基準となる基準構造物Ｓ２０が予め設置されている。検出部４３によって運搬物２０の座標および運搬物２０の方向の少なくともいずれかが検出されたときに、目標情報Ｄ３と検出情報Ｄ５とが一致状態になるように設置されている運搬物２０が基準構造物Ｓ２０とされる。基準構造物Ｓ２０は、検出部４３を取り付け可能な構造物であり、さらに詳しくは、フレーム部４１を介して検出部４３を取り付け可能な構造物である。基準構造物Ｓ２０は、検出部４３が取り付けられ、検出部４３によって基準構造物Ｓ２０の座標および基準構造物Ｓ２０の方向の少なくともいずれかが検出されたときに、基準構造物Ｓ２０の目標座標に関する情報および基準構造物Ｓ２０の目標方向に関する情報の少なくともいずれかである目標情報Ｄ３と、目標情報Ｄ３と対比可能な情報である検出情報Ｄ５とが一致状態になるように設置されている。

　なお、基準構造物Ｓ２０は、ガイダンスシステム３０によってガイダンスされて目標位置に運搬されて設置されてもよい。基準構造物Ｓ２０は、運搬物２０でもよい。また、基準構造物Ｓ２０は、ガイダンスシステム３０が用いられることなく目標位置に設置されてもよい。例えば、基準構造物Ｓ２０は、作業現場に予め定められた基準位置に設置されてもよい。

　ガイダンス装置４０が、運搬物２０に取り付けられる。例えば、ガイダンス装置４０がアタッチメント１５と別体である場合は、ガイダンス装置４０が、作業者の手作業により運搬物２０に取り付けられる。ガイダンス装置４０がアタッチメント１５と一体である場合は、作業機械１の操作者がアタッチメント１５を操作することにより、ガイダンスシステム３０が、運搬物２０に取り付けられる。ガイダンス装置４０が運搬物２０に取り付けられた後、必要に応じて、検出部４３のキャリブレーションが行われる。なお、検出部４３のキャリブレーションについては後述する。作業者（作業機械１の操作者または手元作業者）が、操作部６３を操作することで、ガイダンスモードを選択する。具体的には、作業者は、目標線内側設置モードを選択する。

　図６に示す状態は、基準構造物Ｓ２０と運搬物２０とが隣り合うように設置された状態、すなわち、運搬物２０が目標位置に設置された目標状態である。この目標状態において、平面視における運搬物２０の４つの角のうち、基準構造物Ｓ２０から遠い側の端であり、且つ、目標線Ｌｉに近い側の角が、点２０ｄとされる。また、この目標状態において、平面視における運搬物２０の４つの角のうち、基準構造物Ｓ２０に近い側の端であり、且つ、目標線Ｌｉに近い側の角が、点２０ｂとされる。また、この目標状態において、平面視における基準構造物Ｓ２０の４つの角のうち、運搬物２０が設置される側の端であり、且つ、目標線Ｌｉに近い側の角が、点Ｓ２０ｂとされる。

　コントローラ５０は、検出情報Ｄ５および運搬物情報Ｄ７に基づいて、図４に示す運搬物２０の点２０ｂおよび点２０ｄの座標を算出する。また、コントローラ５０は、点２０ｂおよび点２０ｄを通る直線Ｌｂｄの式を算出する。なお、図４などでは、直線Ｌｂｄは、運搬物２０の側面（図２の横方向外側Ｙｏの面）に対してわずかにずらして記載されているが、実際には、直線Ｌｂｄは、運搬物２０の側面と一致する。

　まず、運搬物２０の点２０ｂの位置合わせについて説明する。

　図４および図５において、作業機械１の操作者は、運搬物２０の点２０ｂが目標位置に近づくように、運搬物２０を移動させる。具体的には、目標位置は、基準構造物Ｓ２０の点Ｓ２０ｂである。このとき、操作者は、目視により、運搬物２０の点２０ｂが基準構造物Ｓ２０の点Ｓ２０ｂに近づくように運搬物２０を移動させてもよい。また、このとき、操作者は、ガイダンスシステム３０によりガイダンスされながら、運搬物２０の点２０ｂが基準構造物Ｓ２０の点Ｓ２０ｂに近づくように運搬物２０を移動させてもよい。ガイダンスを受ける場合は、作業者が、操作部６３を操作することで、ガイダンスの対象となる点として、運搬物２０の点２０ｂを選択する。そして、ガイダンスシステム３０は、運搬物２０の点２０ｂが基準構造物Ｓ２０の点Ｓ２０ｂに近づくように、ガイダンスする。

　基準構造物Ｓ２０の点Ｓ２０ｂの位置（座標）は、予めメモリ５２に記憶されていてもよい。コントローラ５０は、基準構造物Ｓ２０の検出情報Ｄ５と、基準構造物Ｓ２０の運搬物情報Ｄ７とに基づいて、基準構造物Ｓ２０の点Ｓ２０ｂの位置を算出してもよい。コントローラ５０は、算出した基準構造物Ｓ２０の点Ｓ２０ｂの位置をメモリ５２に記憶してもよい。この場合は、基準構造物Ｓ２０の点Ｓ２０ｂの位置を算出するために、ガイダンス装置４０が、基準構造物Ｓ２０に取り付けられる。

　なお、基準構造物Ｓ２０と運搬物２０との上下方向Ｚの位置合わせについても、操作者の目視により行われてもよく、ガイダンスシステム３０によるガイダンスを操作者が受けながら行われてもよい。

　続いて、運搬物２０の目標線Ｌｉへの位置合わせについて説明する。

　操作者が、操作部６３を操作することで、ガイダンス機能の開始がコントローラ５０に指示される。例えば、操作者は、操作部６３のガイダンス開始ボタンを押下する。これにより、コントローラ５０は、各種演算を行う。

　コントローラ５０は、運搬物２０の目標座標に関する情報を、目標情報Ｄ３として算出する。具体的には、コントローラ５０は、目標線Ｌｉ上の複数の点の座標を、目標情報Ｄ３（目標座標情報）として算出する。

　また、コントローラ５０は、コントローラ５０は、検出部４３によって検出された運搬物２０の座標、検出部４３によって検出された運搬物２０の方向、および入力部６１によって入力された運搬物情報Ｄ７に基づいて、運搬物２０に含まれる特定の点の座標に関する情報を、検出情報Ｄ５として算出する。コントローラ５０は、図５に示す直線Ｌｂｄ上の点の座標を、検出情報Ｄ５（検出座標情報）として算出する。この検出情報Ｄ５は、例えば、直線Ｌｂｄ上の等間隔の複数の点の座標でもよい。また、この検出情報Ｄ５は、目標線Ｌｉが円弧状である場合などには、直線Ｌｂｄ上の点であって点２０ｂと点２０ｄとの中点２０ｅの座標でもよい。コントローラ５０は、目標線Ｌｉと、直線Ｌｂｄと、の最短距離を、偏差Ｄ９として算出する。そして、コントローラ５０は、偏差Ｄ９が小さくなるような運搬物２０の移動方向を表示部４５に表示させる。

　作業機械１の操作者は、ガイダンス（表示部４５の表示）に従って、運搬物２０を移動させる。このとき、目標線Ｌｉよりも内側、すなわち、目標線Ｌｉの一部を円弧とみなしたときの円弧の中心に近い側に、運搬物２０の少なくとも一部が移動した場合、コントローラ５０は、通知部６５に警告を出力させる。なお、操作者は、運搬物２０の点２０ｂと基準構造物Ｓ２０の点Ｓ２０ｂとを接触させた状態で、運搬物２０を目標線Ｌｉに近づけるように運搬物２０を移動させることが好ましい。

　操作者が、ガイダンスに従って運搬物２０を移動させると、偏差Ｄ９が所定値未満になる。言い換えると、目標情報Ｄ３と検出情報Ｄ５とが一致状態になる。図６に示す例では、平面視において、運搬物２０の直線Ｌｂｄと、目標線Ｌｉと、が接している（または略接している）。なお、図６では、点２０ｂと点２０ｄとの中点２０ｅが、直線Ｌｂｄと目標線Ｌｉとの接点になっているが、必ずしも、中点２０ｅが、直線Ｌｂｄと目標線Ｌｉとの接点になるとは限らない。目標情報Ｄ３と検出情報Ｄ５とが一致状態になると、コントローラ５０は、一致状態であることを示す通知を、表示部４５と通知部６５との少なくともいずれかに出力させる。

　そして、操作者は、運搬物２０を解放する。具体的には、把持装置１５ｃによる運搬物２０の把持が解除される、または、アタッチメント１５による運搬物２０の吊り下げが解除される。作業者は、操作部６３を操作することで、ガイダンス機能の終了がコントローラ５０に指示される。例えば、作業者は、操作部６３のガイダンス開始ボタンを再び押下する。目標情報Ｄ３と検出情報Ｄ５とが一致状態になると、コントローラ５０は、設置情報Ｄ１１をメモリ５２に記憶する。

　図６に示すように運搬物２０が目標位置に設置された後、手元作業者は、例えば次の作業を行う。手元作業者は、運搬物２０のロール角およびピッチ角（勾配）を調整する。手元作業者は、例えば、溝部２１を水が流れることが可能なように、運搬物２０のピッチ角を調整する。手元作業者は、目標通りに運搬物２０を設置できたことを確認した後、運搬物２０からガイダンス装置４０を取り外し、次に設置しようとしている運搬物２０に、ガイダンス装置４０を取り付ける。また、手元作業者は、複数の運搬物２０どうしの間の隙間（目地）を埋める作業を行う。

　（実施例２）
　本実施の形態の実施例２では、複数の運搬物２０が曲線状の目標線の内側に沿うように設置されるとともに、運搬物２０の座標に基づいて検出情報が算出される。

　図７は、本実施の形態の実施例２において、運搬物２０が目標線Ｌｉの内側に設置される前の作業現場を上から見た図である。図８は、図７に示す運搬物２０の基準構造物Ｓ２０に近い側の端であり且つ目標線Ｌｏから遠い側の点２０ｂが、基準構造物Ｓ２０の運搬物２０が設置されている側の端であり且つ目標線Ｌｏから遠い側の点Ｓ２０ｂに合わされた状態の作業現場を上から見た図である。図９は、図８に示す運搬物２０が、目標線Ｌｏに沿って設置された状態の作業現場を上から見た図である。

　図９に示す実施例２では、複数の運搬物２０および基準構造物Ｓ２０が、曲線（または略曲線）を形成するように連続して設置される。そして、複数の運搬物２０の曲線における外側部分、すなわち、曲線の一部を円弧とみなしたときの円弧の中心から遠い側の部分が、目標線Ｌｏに沿うように、運搬物２０が設置される。なお、本実施例２において、この設置は目標線外側設置と呼ばれる。すなわち、複数の運搬物２０が、曲線状の目標線Ｌｏの内側に沿うように設置される。以下、実施例２における目標線外側設置を行うための手順について説明する。なお、実施例２では、主に実施例１との相違点を説明する。

　図７に示すように、ガイダンス装置４０が、実施例１と同様に、運搬物２０に取り付けられる。そして、作業者が、操作部６３を操作することで、ガイダンスモードを選択する。具体的には、作業者は、目標線外側設置モードを選択する。

　図９に示す状態は、基準構造物Ｓ２０と運搬物２０とが隣り合うように設置された状態、すなわち、運搬物２０が目標位置に設置された目標状態である。この目標状態において、平面視における運搬物２０の４つの角のうち、基準構造物Ｓ２０から遠い側の端であり、且つ、目標線Ｌｏに近い側の角が、点２０ｃとされる。また、この目標状態において、平面視における運搬物２０の４つの角のうち、基準構造物Ｓ２０に近い側の端であり、且つ、目標線Ｌｏに近い側の角が、点２０ａとされる。また、この目標状態において、平面視における運搬物２０の４つの角のうち、基準構造物Ｓ２０に近い側の端であり、且つ、目標線Ｌｏから遠い側の角が、点２０ｂとされる。また、この目標状態において、平面視における基準構造物Ｓ２０の４つの角のうち、運搬物２０が設置される側の端であり、且つ、目標線Ｌｏから遠い側の角が、点Ｓ２０ｂとされる。

　コントローラ５０は、検出情報Ｄ５および運搬物情報Ｄ７に基づいて、図７に示す点２０ａ、点２０ｂ、および点２０ｃの座標を算出する。なお、実施例１では、コントローラ５０は、図４に示す直線Ｌｂｄの式を算出した。一方、実施例２では、図９に示す目標状態のときに点２０ａおよび点２０ｃが目標線Ｌｏに接する（または略接する）ので、コントローラ５０は、点２０ａと点２０ｃとを結ぶ直線Ｌａｃの式を算出する必要はないなお、コントローラ５０は、点２０ａと点２０ｃとを結ぶ直線Ｌａｃの式を算出してもよい。

　まず、運搬物２０の点２０ｂの位置合わせについて説明する。

　実施例１と同様に、図７および図８において、作業機械１の操作者は、運搬物２０の点２０ｂが目標位置に近づくように、運搬物２０を移動させる。具体的には、目標位置は、基準構造物Ｓ２０の点Ｓ２０ｂである。

　続いて、運搬物２０の目標線Ｌｏへの位置合わせについて説明する。

　操作者が、操作部６３を操作することで、ガイダンス機能の開始がコントローラ５０に指示される。例えば、操作者は、操作部６３のガイダンス開始ボタンを押下する。これにより、コントローラ５０は、各種演算を行う。具体的には、コントローラ５０は、目標線Ｌｏ上の複数の点の座標を、目標情報Ｄ３（目標座標情報）として算出する。また、コントローラ５０は、点２０ｃの座標を、検出情報Ｄ５（検出座標情報）として算出する。コントローラ５０は、目標線Ｌｏと、点２０ｃの座標と、の最短距離を、偏差Ｄ９として算出する。そして、実施例１と同様に、コントローラ５０は、偏差Ｄ９が小さくなるような運搬物２０の移動方向を表示部４５に表示させる。

　操作者は、ガイダンスに従って運搬物２０を移動させる。なお、操作者は、運搬物２０の点２０ｂと基準構造物Ｓ２０の点Ｓ２０ｂとを接触させた状態で、運搬物２０の点２０ｃを目標線Ｌｏに近づけるように運搬物２０を移動させることが好ましい。

　（実施例３）
　本実施の形態の実施例３では、運搬物２０の方向に基づいて検出情報が算出される。

　ガイダンスシステム３０は、運搬物２０のヨー角に基づいて運搬物２０の移動方向をガイダンスしてもよい。なお、実施例３では、主に実施例１との相違点を説明する。

　まず、運搬物２０の点２０ｂの位置合わせについて説明する。

　実施例１と同様に、作業機械１の操作者は、図４に示す運搬物２０の点２０ｂが目標位置に近づくように、運搬物２０を移動させる。具体的には、目標位置は、基準構造物Ｓ２０の点Ｓ２０ｂである。

　続いて、運搬物２０の目標線Ｌへの位置合わせについて説明する。

　コントローラ５０は、目標線Ｌに基づいて、目標情報Ｄ３（目標ヨー角情報）を算出する。コントローラ５０は、平面視における運搬物２０の目標方向に関する情報を、目標情報Ｄ３として算出する。

　例えば、図６に示すように、目標線内側設置モードである場合、コントローラ５０は、平面視において、直線Ｌｂｄと目標線Ｌｉとが接触するときの直線Ｌｂｄの方向を、目標情報Ｄ３（目標ヨー角情報）とする（例Ｄ１）。

　また、例えば、図９に示すように、目標線外側設置モードである場合、目標状態では、平面視において、運搬物２０の点２０ａおよび点２０ｃが、目標線Ｌｏに接触している。そこで、コントローラ５０は、目標状態のときの、点２０ａおよび点２０ｃを通る直線Ｌａｃの方向を、目標情報Ｄ３（目標ヨー角情報）とする（例Ｄ２）。

　図１０は、本実施の形態の実施例３において、折れ線状の目標線Ｌの内側に運搬物が設置される前の作業現場を上から見た図である。

　例えば、図１０に示すように、目標線Ｌが折れ線状または直線状である場合は、コントローラ５０は、目標線Ｌが延びる方向を、目標情報Ｄ３（目標ヨー角情報）とする（例Ｄ３）。なお、上記の目標線Ｌが延びる方向は、目標線Ｌのうち運搬物２０の設置の基準となる部分であり、図１０に示す例では点２０ａおよび点２０ｃが接触する部分である。

　また、コントローラ５０は、平面視における運搬物２０の方向に関する情報を、検出情報Ｄ５として算出する。コントローラ５０は、検出部４３によって検出された運搬物２０のヨー角（検出ヨー角）に基づいて、検出情報Ｄ５（検出ヨー角情報）を算出する。そして、コントローラ５０は、目標ヨー角情報に対する検出ヨー角情報の偏差Ｄ９を算出する。そして、コントローラ５０は、偏差Ｄ９が小さくなるような運搬物２０の移動方向を表示部４５に表示させる。操作者は、ガイダンスに従って運搬物２０を移動させる。このとき、操作者は、ガイダンスに従って運搬物２０を回転移動させる。

　この実施例３では、図１０に示す運搬物２０の点２０ｂと基準構造物Ｓ２０の点Ｓ２０ｂとの位置合わせには、座標によるガイダンスが行われる。また、運搬物２０の検出情報Ｄ５のヨー角を目標情報Ｄ３のヨー角に合わせる際には、ヨー角によるガイダンスが行われる。このように、ガイダンスシステム３０は、座標によるガイダンスと、ヨー角によるガイダンスとを行ってもよい。また、ガイダンスシステム３０は、座標によるガイダンスを行うのと同時に、ヨー角によるガイダンスを行ってもよい。この場合、座標によるガイダンスを行うために、運搬物２０の平行移動の方向を表示させる表示部４５と、ヨー角によるガイダンスを行うために、運搬物２０のヨー方向への回転移動の方向を表示させる表示部４５と、が別々に設けられてもよい。

　続いて、ヨー角の関連付け（キャリブレーション）について説明する。

　検出部４３の検出値の座標系（センサ座標系）と、メモリ５２に記憶されている目標線Ｌの座標系（現場座標系）と、が一致しない場合がある。さらに詳しくは、運搬物２０の平面視における方向であって検出部４３が検出した方向（検出ヨー角）の基準となる方向と、平面視における目標線Ｌの方向の基準となる方向と、が一致しない場合がある。具体的には、例えば、センサ座標系が、検出部４３の電源がオンとなったときの向きを基準とする座標系であり、現場座標系が、北向きを基準とする座標系である場合などには、センサ座標系と現場座標系とが一致しない。そこで、コントローラ５０は、センサ座標系と現場座標系とを関連付けるキャリブレーション処理を行う。

　図１１は、センサ座標系と現場座標系とを関連付けるキャリブレーション処理について説明するための図である。

　図１１に示す基準構造物Ｓ２０の基準ヨー角θ１が検出される。基準ヨー角θ１は、基準構造物Ｓ２０の平面視における方向（ヨー角）であって、検出部４３によって検出された方向である。さらに詳しくは、ガイダンス装置４０が、基準構造物Ｓ２０に取り付けられる。そして、検出部４３が、基準構造物Ｓ２０のヨー角を検出する。このとき検出部４３によって検出されたヨー角が、基準ヨー角θ１である。

　コントローラ５０は、基準構造物Ｓ２０の平面視における方向であって検出部４３によって検出された方向である基準ヨー角θ１をメモリ５２に記憶（保存）する。コントローラ５０は、メモリ５２に記憶された基準ヨー角θ１に基づいて、運搬物２０の目標情報Ｄ３および検出情報Ｄ５の少なくともいずれかを算出する。さらに詳しくは、コントローラ５０は、基準ヨー角θ１に基づいて、センサ座標系と現場座標系とを関連付ける。具体的には、コントローラ５０は、センサ座標系における基準ヨー角θ１と、現場座標系における基準構造物Ｓ２０のヨー角φ１と、を関連付ける（対応付ける、紐付ける）。現場座標系における基準構造物Ｓ２０のヨー角φ１は、予めメモリ５２に記憶されている値である。例えば、コントローラ５０は、座標情報に基づいて算出された基準構造物Ｓ２０の点２０ｂおよび点２０ｄを通る直線Ｌｂｄの現場座標系におけるヨー角φ１を算出してもよい。コントローラ５０は、現場座標系における基準構造物Ｓ２０のヨー角φ１をメモリ５２に記憶してもよい。

　以下の実施例４～６は、センサ座標系と現場座標系とを関連付けるキャリブレーション処理を利用したガイダンス方法を示す。

　（実施例４）
　本実施の形態の実施例４では、基準構造物Ｓ２０のセンサ座標系のヨー角と現場座標系のヨー角との関連付けを利用した第１のガイダンス方法が示される。

　実施例４において、基準ヨー角θ１と、運搬物２０の検出ヨー角とに基づく目標情報の算出は、次のように行われる。ここで、基準構造物Ｓ２０が１個目の運搬物２０として設置され、基準構造物Ｓ２０から順に２個目の運搬物２０および３個目の運搬物２０などが連続して設置される。

　まず、コントローラ５０は、基準ヨー角θ１（センサ座標系）と、基準構造物Ｓ２０のヨー角φ１（現場座標系）との差分である差分値（θ１－φ１）を算出する。次に、コントローラ５０は、目標線Ｌに基づいて、２個目の運搬物２０の目標ヨー角φ２（現場座標系）を算出する。次に、コントローラ５０は、算出した目標ヨー角φ２（現場座標系）と、差分値（θ１－φ１）との和である目標ヨー角θ２（センサ座標系）を算出する。そして、コントローラ５０は、目標情報Ｄ３である目標ヨー角θ２（センサ座標系）に対する、２個目の運搬物２０の検出情報Ｄ５である検出ヨー角（センサ座標系）の偏差Ｄ９を算出する。コントローラ５０は、算出した偏差Ｄ９が小さくなるような２個目の運搬物２０の移動方向を表示部４５に表示させる。なお、上記では、目標ヨー角φ２（現場座標系）に対して差分値が加算されるが、本開示は特にこれに限定されない。座標系における回転方向（右回りまたは左回り）の正負の決め方などによっては、目標ヨー角φ２（現場座標系）に対して差分値が減算される場合もある。

　３個目の運搬物２０についても、２個目の運搬物２０と同様に目標情報Ｄ３が算出される。具体的には、コントローラ５０は、目標線Ｌに基づいて、３個目の運搬物２０の目標ヨー角φ３（現場座標系）を算出する。次に、コントローラ５０は、算出した目標ヨー角φ３（現場座標系）と、差分値（θ１－φ１）との和である目標ヨー角θ３（センサ座標系）を算出する。そして、コントローラ５０は、目標情報Ｄ３である目標ヨー角θ３（センサ座標系）に対する、３個目の運搬物２０の検出情報Ｄ５である検出ヨー角（センサ座標系）の偏差Ｄ９を算出する。コントローラ５０は、算出した偏差Ｄ９が小さくなるような３個目の運搬物２０の移動方向を表示部４５に表示させる。４個目以降の運搬物２０についても、同様に目標情報Ｄ３が算出される。

　（実施例５）
　本実施の形態の実施例５では、基準構造物Ｓ２０のセンサ座標系のヨー角と現場座標系のヨー角との関連付けを利用した第２のガイダンス方法が示される。

　実施例５において、基準ヨー角θ１と、運搬物２０の検出ヨー角とに基づく目標情報の算出は、次のように行われてもよい。

　まず、コントローラ５０は、目標線Ｌに基づいて、２個目の運搬物２０の目標ヨー角φ２（現場座標系）を算出する。次に、コントローラ５０は、算出した目標ヨー角φ２（現場座標系）と、基準構造物Ｓ２０のヨー角φ１（現場座標系）との差Δφ１（＝φ２－φ１）を算出する。次に、コントローラ５０は、この差Δφ１と、基準ヨー角θ１との和である目標ヨー角θ２（センサ座標系）を算出する。そして、コントローラ５０は、目標情報Ｄ３である目標ヨー角θ２（センサ座標系）に対する、２個目の運搬物２０の検出情報Ｄ５である検出ヨー角（センサ座標系）の偏差Ｄ９を算出する。コントローラ５０は、算出した偏差Ｄ９が小さくなるような２個目の運搬物２０の移動方向を表示部４５に表示させる。３個目以降の運搬物２０についても同様に目標情報Ｄ３が算出される。

　複数の運搬物２０が連続して設置される場合、Ｎ（Ｎは２以上の整数）個目の運搬物２０の目標ヨー角φＮと、Ｎ－１個目の運搬物２０の目標ヨー角との差ΔφＮが、一定値であることが想定される。具体的には、例えば、目標線Ｌが円弧状である場合、目標線Ｌの曲率が一定である場合、または折れ線である目標線Ｌの各折れ曲がり部分の角度が一定である場合、差Δφ１、Δφ２、Δφ３、・・・は一定値ずつ増加する。具体的には、例えば、差Δφ１、Δφ２、Δφ３、・・・は、５°、１０°、１５°・・・などのように５°ずつ増加する。この場合は、コントローラ５０は、Ｎ個目の運搬物２０の目標ヨー角φＮを、一定値×（Ｎ－１）と算出すればよい。

　（実施例６）
　本実施の形態の実施例６では、基準構造物Ｓ２０のセンサ座標系のヨー角と現場座標系のヨー角との関連付けを座標の算出に利用した第３のガイダンス方法が示される。

　コントローラ５０は、運搬物２０の特定の点の座標を、運搬物２０と関連付けられたある位置の座標（例えばプリズム４３ａの座標）と、運搬物２０の方向と、運搬物情報Ｄ７とに基づいて算出してもよい。運搬物２０の方向は、運搬物２０のヨー角を含む。このヨー角を算出する際に、コントローラ５０は、図１１に示す基準ヨー角θ１（センサ座標系）と、基準構造物Ｓ２０のヨー角φ１（現場座標系）との関係を用いてもよい。

　具体的には、例えば、検出部４３は、運搬物２０の検出ヨー角（例えばθ２）（センサ座標系）を検出する。また、コントローラ５０は、メモリ５２に記憶されている基準ヨー角θ１（センサ座標系）および基準構造物Ｓ２０のヨー角φ１（現場座標系）から、差分値（θ１－φ１）を算出する。そして、コントローラ５０は、運搬物２０の検出ヨー角（例えばθ２）（センサ座標系）から差分値（θ１－φ１）を減算することで、運搬物２０の現場座標系における検出ヨー角（例えばφ２）を算出する。コントローラ５０は、現場座標系における検出ヨー角（例えばφ２）に基づいて、運搬物２０の特定の点の座標を算出する。

　なお、上記の実施例４～６の具体的な算出手順は様々に変形可能である。図１１に示す例では、左回りを正とし、右回りを負としているが、左回りを負とし、右回りを正としてもよい。また、図３に示すロール角およびピッチ角については、センサ座標系および現場座標系のいずれも、水平が基準であることを前提としているため、座標の変換は不要である。ただし、ロール角およびピッチ角について、センサ座標系と現場座標系とが相違する場合は、ヨー角と同様に、センサ座標系と現場座標系とが関連付けられてもよい。

　ガイダンスシステム３０を用いた運搬物２０の設置と、ガイダンスシステム３０を用いない運搬物２０の設置との比較について説明する。

　ガイダンスシステム３０が用いられることなく運搬物２０が設置される場合は、運搬物２０の設置位置の目安として丁張りが設置される。そして、丁張りを目標として運搬物２０が設置される。しかし、構造物の施工においては、高精度化および省人化が進められており、丁張りを用いることなく高精度に運搬物２０を設置することが求められている。また、目標線Ｌに基づくことなく、運搬物２０の特定の点を、目標とする点に移動させるようにガイダンスが行われる場合は、目標線Ｌに基づいて（例えば目標線Ｌに沿って）運搬物２０を設置することは困難である。

　一方、本実施の形態のガイダンスシステム３０では、コントローラ５０は、予め記憶されている目標線Ｌの情報（目標線情報Ｄ１）に基づいて、目標情報Ｄ３を自動的に算出し、目標情報Ｄ３と検出情報Ｄ５との差分が小さくなるようにガイダンスする。これにより、目標線Ｌに基づいた運搬物２０の設置を容易に行うことができる。

　（実施の形態の纏め）
　本実施の形態の技術的特徴は下記のように纏められる。

　本発明の一局面に係るガイダンスシステムは、運搬物の座標および前記運搬物の方向の少なくともいずれかを検出する検出部と、前記検出部によって検出された前記運搬物の座標および前記運搬物の方向の少なくともいずれかを取得するコントローラと、表示部と、メモリと、を備え、前記メモリは、前記運搬物の設置目標を示すとともに、曲線および折れ線の少なくともいずれかで示される目標線に関する目標線情報を予め記憶し、前記コントローラは、前記目標線情報に基づいて、前記運搬物の目標座標に関する情報および前記運搬物の目標方向に関する情報の少なくともいずれかである目標情報を算出し、前記検出部によって検出された前記運搬物の座標および前記運搬物の方向の少なくともいずれかに基づいて、前記目標情報と対比可能な情報である検出情報を算出し、前記目標情報に対する前記検出情報の偏差を算出し、前記偏差が小さくなるような前記運搬物の移動方向を前記表示部に表示させる。

　この構成によれば、運搬物の目標情報が、目標線に関する目標線情報に基づいて、コントローラにより自動的に算出される。そして、目標情報に対する検出情報の偏差が算出され、算出された偏差が小さくなるような運搬物の移動方向が表示部に表示される。したがって、目標線に沿って高い精度で運搬物の移動方向をガイダンスすることができる。また、表示部に表示される移動方向に従って作業者が運搬物を移動させることで、目標線に沿って運搬物を高い精度で設置することができる。

　また、上記のガイダンスシステムにおいて、前記運搬物に取り付けられるフレーム部をさらに備え、前記検出部は、前記フレーム部に取り付けられてもよい。

　この構成によれば、検出部は、運搬物に取り付けられるフレーム部に取り付けられるので、運搬物の座標および運搬物の方向の少なくともいずれかを、より高い精度で検出することができる。また、フレーム部を運搬物に取り付けるだけで、運搬物の座標および運搬物の方向の少なくともいずれかを容易に検出することができる。

　また、上記のガイダンスシステムにおいて、前記運搬物の寸法を含む情報である運搬物情報を前記コントローラに入力する入力部をさらに備え、前記コントローラは、前記運搬物の前記目標座標に関する情報を、前記目標情報として算出し、前記検出部によって検出された前記運搬物の座標、前記検出部によって検出された前記運搬物の方向、および前記入力部によって入力された前記運搬物情報に基づいて、前記運搬物に含まれる特定の点の座標に関する情報を、前記検出情報として算出してもよい。

　この構成によれば、運搬物の寸法から運搬物の形状を特定することができ、運搬物の特定の点の座標を、目標線に近づけるように、運搬物の移動方向をガイダンスすることができる。

　また、上記のガイダンスシステムにおいて、前記コントローラは、平面視における前記運搬物の前記目標方向に関する情報を、前記目標情報として算出し、平面視における前記運搬物の方向に関する情報を、前記検出情報として算出してもよい。

　この構成によれば、平面視における運搬物の検出方向を、平面視における運搬物の目標方向に近づけるように、運搬物の移動方向をガイダンスすることができる。この場合、コントローラは、運搬物の座標を算出する必要はない。したがって、座標に基づくガイダンスに比べ、コントローラの計算量を削減することができる。

　また、上記のガイダンスシステムにおいて、前記検出部によって前記運搬物の座標および前記運搬物の方向の少なくともいずれかが検出されたときに、前記目標情報と前記検出情報とが一致状態になるように設置されている前記運搬物を基準構造物とし、前記コントローラは、前記基準構造物の平面視における方向であって前記検出部によって検出された方向である基準ヨー角を前記メモリに記憶し、前記メモリに記憶された前記基準ヨー角に基づいて、前記運搬物の前記目標情報および前記検出情報の少なくともいずれかを算出してもよい。

　この構成によれば、運搬物ごとに基準ヨー角を検出する手間を削減することができる。さらに詳しくは、運搬物の検出ヨー角の座標系と、目標線の座標系とが異なる場合は、座標系をいずれかに一致させる必要がある。複数の運搬物が運搬および設置される場合に、座標系を一致させるための基準値（基準ヨー角）を運搬物ごとに検出することは、非常に手間がかかる。そこで、基準構造物の基準ヨー角がメモリに記憶され、メモリに記憶された基準ヨー角に基づいて、運搬物の目標情報および検出情報の少なくともいずれかが算出される。したがって、運搬物ごとに基準ヨー角を検出する手間を削減することができる。

　また、上記のガイダンスシステムにおいて、前記コントローラは、前記目標情報と前記検出情報とが一致状態となったときの前記運搬物に関する情報である設置情報を前記メモリに記憶してもよい。

　運搬物が目標位置に設置された後、例えばエビデンス管理などのために、運搬物に関する情報が測量により取得されることがある。そこで、目標情報と検出情報とが一致状態になったときの運搬物に関する設置情報がメモリに記憶される。したがって、設置された運搬物を作業者が実際に測量する必要がなく、運搬物に関する情報を容易に取得することができる。

　また、上記のガイダンスシステムにおいて、前記設置情報は、前記検出部によって検出された前記運搬物の座標、前記検出部によって検出された前記運搬物の方向、および前記運搬物の寸法を含む情報である運搬物情報を含んでもよい。

　この構成によれば、設置情報を様々に利用することができる。例えば、設置情報から、運搬物の任意の点の座標を算出することが可能である。算出された運搬物の任意の点の座標がメモリに記憶されるので、エビデンス管理のために作業者が別途測量する必要がなく、工数を削減することができる。

　また、上記のガイダンスシステムにおいて、通知部をさらに備え、前記コントローラは、前記運搬物の任意の点の座標が、平面視において前記目標線に対して一方側から他方側に越えたときに警告を前記通知部に出力させてもよい。

　この構成によれば、目標線からはみ出た位置に運搬物が設置されることを抑制することができる。

　上記実施の形態は様々に変形されてもよい。上記実施の形態の各構成要素の配置または形状が変更されてもよい。例えば、図３などに示す各構成要素の接続は変更されてもよい。例えば、コントローラ５０による各処理（算出など）の順は、上記の説明の順でもよく、上記の説明の順でなくてもよい。例えば、構成要素の数が変更されてもよく、構成要素の一部が設けられなくてもよい。例えば、互いに異なる複数の部材または部分として説明したものが、一つの部材または部分とされてもよい。例えば、一つの部材または部分として説明したものが、互いに異なる複数の部材または部分に分けて設けられてもよい。

Claims (8)

1. 　運搬物の座標および前記運搬物の方向の少なくともいずれかを検出する検出部と、
   　前記検出部によって検出された前記運搬物の座標および前記運搬物の方向の少なくともいずれかを取得するコントローラと、
   　表示部と、
   　メモリと、
   　を備え、
   　前記メモリは、前記運搬物の設置目標を示すとともに、曲線および折れ線の少なくともいずれかで示される目標線に関する目標線情報を予め記憶し、
   　前記コントローラは、
   　前記目標線情報に基づいて、前記運搬物の目標座標に関する情報および前記運搬物の目標方向に関する情報の少なくともいずれかである目標情報を算出し、
   　前記検出部によって検出された前記運搬物の座標および前記運搬物の方向の少なくともいずれかに基づいて、前記目標情報と対比可能な情報である検出情報を算出し、
   　前記目標情報に対する前記検出情報の偏差を算出し、
   　前記偏差が小さくなるような前記運搬物の移動方向を前記表示部に表示させる、
   　ガイダンスシステム。
2. 　前記運搬物に取り付けられるフレーム部をさらに備え、
   　前記検出部は、前記フレーム部に取り付けられる、
   　請求項１に記載のガイダンスシステム。
3. 　前記運搬物の寸法を含む情報である運搬物情報を前記コントローラに入力する入力部をさらに備え、
   　前記コントローラは、
   　前記運搬物の前記目標座標に関する情報を、前記目標情報として算出し、
   　前記検出部によって検出された前記運搬物の座標、前記検出部によって検出された前記運搬物の方向、および前記入力部によって入力された前記運搬物情報に基づいて、前記運搬物に含まれる特定の点の座標に関する情報を、前記検出情報として算出する、
   　請求項１又は２に記載のガイダンスシステム。
4. 　前記コントローラは、
   　平面視における前記運搬物の前記目標方向に関する情報を、前記目標情報として算出し、
   　平面視における前記運搬物の方向に関する情報を、前記検出情報として算出する、
   　請求項１～３のいずれか１項に記載のガイダンスシステム。
5. 　前記検出部によって前記運搬物の座標および前記運搬物の方向の少なくともいずれかが検出されたときに、前記目標情報と前記検出情報とが一致状態になるように設置されている前記運搬物を基準構造物とし、
   　前記コントローラは、
   　前記基準構造物の平面視における方向であって前記検出部によって検出された方向である基準ヨー角を前記メモリに記憶し、
   　前記メモリに記憶された前記基準ヨー角に基づいて、前記運搬物の前記目標情報および前記検出情報の少なくともいずれかを算出する、
   　請求項４に記載のガイダンスシステム。
6. 　前記コントローラは、前記目標情報と前記検出情報とが一致状態となったときの前記運搬物に関する情報である設置情報を前記メモリに記憶する、
   　請求項１～５のいずれか１項に記載のガイダンスシステム。
7. 　前記設置情報は、前記検出部によって検出された前記運搬物の座標、前記検出部によって検出された前記運搬物の方向、および前記運搬物の寸法を含む情報である運搬物情報を含む、
   　請求項６に記載のガイダンスシステム。
8. 　通知部をさらに備え、
   　前記コントローラは、前記運搬物の任意の点の座標が、平面視において前記目標線に対して一方側から他方側に越えたときに警告を前記通知部に出力させる、
   　請求項１～７のいずれか１項に記載のガイダンスシステム。

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