特開 2023-158955 対象物投入管理装置、方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023158955

(43)【公開日】2023-10-31

(54)【発明の名称】対象物投入管理装置、方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   E02D 15/10 20060101AFI20231024BHJP

【ＦＩ】

E02D15/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022069040

(22)【出願日】2022-04-19

(71)【出願人】

【識別番号】000166627

【氏名又は名称】五洋建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000752

【氏名又は名称】弁理士法人朝日特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】琴浦 毅

【テーマコード（参考）】

2D045

【Ｆターム（参考）】

2D045CA36

(57)【要約】

【課題】石材等の対象物の投入位置をより精度よく特定する。
【解決手段】搬出量算出部１１１は、バケットで搬出された対象物の量を算出する。バケット位置特定部１１２は、対象物を搬出した状態で移動しているバケットの時系列位置を特定する。投入量特定部１１３は、特定されたバケットの各時系列位置において当該バケットから水中に投入された対象物の投入量を特定する。水底位置算出部１１４は、特定されたバケットの各時系列位置における対象物の投入量に基づいて、水底における対象物の位置である水底位置を算出する。表示部１１５は、算出された対象物の水底位置での分布及び堆積高を表示する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バケットで搬出された対象物の量を算出する搬出量算出部と、
前記対象物を搬出した状態で移動しているバケットの時系列位置を特定するバケット位置特定部と、
特定された前記バケットの各時系列位置において当該バケットから水中に投入された前記対象物の投入量を特定する投入量特定部と、
特定された前記バケットの各時系列位置における前記対象物の投入量に基づいて、水底における前記対象物の位置である水底位置を算出する水底位置算出部と
を備える対象物投入管理装置。

【請求項2】

前記投入量特定部は、
前記バケットで搬出された対象物の量と、当該バケットの各時系列位置における当該バケットの開度とに基づいて、前記各時系列位置における前記対象物の投入量を特定する
請求項１記載の対象物投入管理装置。

【請求項3】

前記水底位置算出部は、
前記バケットの各時系列位置から算出される当該バケットの移動速度と、前記バケット及び水面間の距離と、前記水面における水底までの深度と、水中における水流の速度とを用いて、前記水底位置を算出する
請求項１記載の対象物投入管理装置。

【請求項4】

前記水底位置算出部は、前記バケットからの複数回の対象物の投入のたびに算出した前記対象物の水底位置での分布及び堆積高を算出する
請求項１記載の対象物投入管理装置。

【請求項5】

算出された前記対象物の水底位置での分布及び堆積高を表示する表示部を備える
請求項４に記載の対象物投入管理装置。

【請求項6】

前記表示部は、算出された前記対象物の水底位置での分布及び累積堆積高と、前記バケットの移動軌跡の履歴とを表示する
請求項５記載の対象物投入管理装置。

【請求項7】

前記表示部は、算出された前記対象物の水底位置の分布及び累積堆積高と、設計段階において指定された前記対象物の水底位置の範囲及び投入予定量との差分を表示する
請求項５に記載の対象物投入管理装置。

【請求項8】

前記表示部は、前記対象物の水底位置の分布及び累積堆積高に基づいて、新たに前記対象物を投入するための前記バケットの移動速度、軌跡及び開度を表示する
請求項５に記載の対象物投入管理装置。

【請求項9】

バケットで搬出された対象物の量を算出するステップと、
前記対象物を搬出した状態で移動しているバケットの時系列位置を特定するステップと、
前記バケットの前記時系列位置における前記バケットの開度を特定するステップと、
特定された前記バケットの各時系列位置において当該バケットから水中に投入された前記対象物の投入量を特定するステップと、
特定された前記バケットの各時系列位置における前記対象物の投入量に基づいて、水底における前記対象物の位置である水底分布位置及び累積堆積高を算出するステップと
を備える対象物投入管理方法。

【請求項10】

請求項１～８のいずれか１項に記載の対象物投入管理装置を稼働するためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、石材等の対象物を水中に投入するための技術に関する。

【背景技術】

【0002】

港湾工事においてクレーン船から水中に石材を投入する場合に、クレーンブームの先端に設けられたＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）装置などの測位を利用して、ブームから吊り下げられたバケットから石材が投入された位置を把握する仕組みが知られている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６３８６９８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

クレーンブームが停止した状態で石材を投入するときであれば、ＧＮＳＳ装置を用いて投入した位置における水底での石材の堆積量の推定は可能であるが、ブームが旋回運動しているときに石材投入を行うにあたっては、バケットが常にＧＮＳＳ装置の直下の位置にあるとは限らず、バケットとＧＮＳＳ装置の位置がずれる場合がある。また、バケットが開いた瞬間にそのバケットによって把持されていた石材が全て投入されるわけではなく、バケットが開いてから或る期間にわたって徐々に石材が落下していくため、いつどのくらいの量の石材がどこに投入されたかを正確に特定することは難しい。

【0005】

このような事情から従来の技術では、旋回中のバケットから石材が投入された位置と投入量を精度よく特定することは困難であった。そこで、本発明は、石材等の対象物の投入位置をより精度よく特定すると共に投入された石材等の水底における堆積量を特定することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明に係る対象物投入管理装置は、バケットで搬出された対象物の量を算出する搬出量算出部と、前記対象物を搬出した状態で移動しているバケットの時系列位置を特定するバケット位置特定部と、特定された前記バケットの各時系列位置において当該バケットから水中に投入された前記対象物の投入量を特定する投入量特定部と、特定された前記バケットの各時系列位置における前記対象物の投入量に基づいて、水底における前記対象物の位置である水底位置を算出する水底位置算出部とを備える。

【0007】

前記投入量特定部は、前記バケットで搬出された対象物の量と、当該バケットの各時系列位置における当該バケットの開度とに基づいて、前記各時系列位置における前記対象物の投入量を特定するようにしてもよい。

【0008】

前記水底位置算出部は、前記バケットの各時系列位置から算出される当該バケットの移動速度と、前記バケット及び水面間の距離と、前記水面における水底までの深度と、水中における水流の速度とを用いて、前記水底位置を算出するようにしてもよい。

【0009】

前記水底位置算出部は、前記バケットからの複数回の対象物の投入のたびに算出した前記対象物の水底位置での分布及び堆積高を算出するようにしてもよい。

【0010】

算出された前記対象物の水底位置での分布及び累積堆積高を表示する表示部を備えるようにしてもよい。

【0011】

前記表示部は、算出された前記対象物の水底位置での分布及び累積堆積高と、前記バケットの移動軌跡の履歴とを表示するようにしてもよい。

【0012】

前記表示部は、算出された前記対象物の水底位置の分布及び累積堆積高と、設計段階において指定された前記対象物の水底位置の範囲及び投入予定量との差分を表示するようにしてもよい。

【0013】

前記表示部は、前記対象物の水底位置の分布及び累積堆積高に基づいて、新たに前記対象物を投入するための前記バケットの移動速度、軌跡及び開度を表示するようにしてもよい。

【0014】

本発明に係る対象物投入管理方法は、バケットで搬出された対象物の量を算出するステップと、前記対象物を搬出した状態で移動しているバケットの時系列位置を特定するステップと、前記バケットの前記時系列位置における前記バケットの開度を特定するステップと、特定された前記バケットの各時系列位置において当該バケットから水中に投入された前記対象物の投入量を特定するステップと、特定された前記バケットの各時系列位置における前記対象物の投入量に基づいて、水底における前記対象物の水底分布位置及び累積堆積高を算出するステップとを備える。

【0015】

また、本発明は、上記対象物投入管理装置を稼働するためのプログラムである。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、クレーン台船上からクレーンブームを旋回させながら石材等を水中に投入したときの投入対象範囲の水底における石材等の分布状態と累積堆積量が把握できるので、石材等の投入量が不足している範囲に対して設計数量に見合う石材投入を行うことが可能となり、効率的な石材投入作業及び石材投入量の削減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態に係るクレーン船１の主要部を例示する平面図。

【図2】本発明の一実施形態に係るクレーン船１の主要部を例示する側面図。

【図3】石材投入管理システム１０のハードウェア構成を示すブロック図。

【図4】コンピュータ１１のハードウェア構成の一例を示すブロック図。

【図5】コンピュータ１１の機能構成の一例を示すブロック図。

【図6】ブーム３の旋回時におけるブーム３及びバケット５の位置関係と、カメラ９の撮影画像とを例示する図。

【図7】ブーム３及びバケット５の距離に応じたカメラ９の撮影画像を例示する図。

【図8】バケットを開くときの早さ毎に、バケットの開度とバケットからの石材の投入量との関係を例示したグラフ。

【図9】コンピュータ１１によって表示される画像を例示する図。

【図10】コンピュータ１１によって表示される画像を例示する図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明を実施するための形態の一例について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るクレーン船１の主要部を例示する平面図であり、図２は、クレーン船１の主要部を例示する側面図である。図１，２に示すように、クレーン船１は、甲板の所定の位置において矢印ａ方向に旋回可能に支持された旋回装置２と、旋回装置２において上下に回動可能に支持されたブーム３と、ブーム３の先端より繰り出されるワイヤ４と、ワイヤ４に吊り下げられたバケット５と、水中に投入される対象物（本実施形態では石材とする）が積載される船倉部６とを備えている。

【0019】

クレーン船１において、ブーム３の先端部より繰り出されたワイヤ４に吊り下げられたバケット５で船倉部６内の石材を掴み、そのバケット５をクレーン操作により船縁外側に移動させ、水面上の所望の範囲でバケット５を開放することにより石材を水中に投入する。このような投入作業を複数回にわたって繰り返すことにより、水底に所望の形状のマウンドが造成される。なお、図１，２において、Ｙ軸を、クレーン船１の全長方向に平行な軸としてその正方向を船尾から船首に向かう方向とし、Ｘ軸を、船舶の全幅方向に平行な軸としてその正方向を右舷から左舷に向かう方向とし、Ｚ軸を、Ｘ軸及びＹ軸に直交する軸としてその正方向を下方から上方に向かう方向とする（以下において同じ）。

【0020】

クレーン船１において、例えば操舵室の上部等の、船倉部６の全域を見渡せる位置には、ＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging）装置７が設けられている。ＬｉＤＡＲ装置７は、船倉部６内に対し、矢印ｂで示す範囲のレーザ光を照射してその反射光を測定することで、船倉部６内に堆積している石材全体の形状を測定する。

【0021】

ブーム３の先端の上部には、ＧＮＳＳ装置８が設けられている。ＧＮＳＳ装置８は人工衛星から発せられるＧＮＳＳ信号を用いて測位を行う。

【0022】

ブーム３の先端の下部には、カメラ９が設けられている。カメラ９は、矢印ｃに示す範囲、つまりブーム３の先端から吊り下げられたバケット５を含む空間を撮影する。

【0023】

図３は、クレーン船１に実装された石材投入管理システム１０のハードウェア構成を示す図である。石材投入管理システム１０は、本発明に係る対象物投入管理装置として機能するコンピュータ１１と、ＬｉＤＡＲ装置７と、ＧＮＳＳ装置８と、カメラ９とが、例えばイーサネットや光ファイバ等の通信回線によってネットワーク化されたシステムである。

【0024】

図４は、対象物投入管理装置として機能するコンピュータ１１のハードウェア構成を示す図である。コンピュータ１１は例えば操舵室に設置されている。コンピュータ１１は、物理的には、プロセッサ１１０１、メモリ１１０２、ストレージ１１０３、通信装置１１０４、入力装置１１０５、出力装置１１０６及びこれらを接続するバスなどを含む。これらの各装置は図示せぬ電源から供給される電力によって動作する。コンピュータ１１のハードウェア構成は、図４に示した各装置を１つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。また、コンピュータ１１の外部に外付けするようにしてもよい。

【0025】

コンピュータ１１における各機能は、プロセッサ１１０１、メモリ１１０２などのハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることによって、プロセッサ１１０１が演算を行い、通信装置１１０４による通信を制御したり、他の装置から送信されてきたデータを取得したり、メモリ１１０２及びストレージ１１０３におけるデータの読み出し及び書き込みの少なくとも一方を制御したりすることによって実現される。

【0026】

プロセッサ１１０１は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ１１０１は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）によって構成されてもよい。

【0027】

プロセッサ１１０１は、プログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュール、データなどを、ストレージ１１０３及び通信装置１１０４の少なくとも一方からメモリ１１０２に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。

【0028】

メモリ１１０２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの少なくとも１つによって構成されてもよい。メモリ１１０２は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ（主記憶装置）などと呼ばれてもよい。メモリ１１０２は、本実施形態に係る方法を実施するために実行可能なプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。

【0029】

ストレージ１１０３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc ＲＯＭ）、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスクなどの光ディスク、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ、フレキシブルディスク、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも１つによって構成されてもよい。ストレージ１１０３は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。

【0030】

通信装置１１０４は、有線又は無線の少なくとも一方を介してコンピュータと他の装置間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。

【0031】

入力装置１１０５は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタンなど）である。出力装置１１０６は、外部への出力を実施する出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど）である。

【0032】

図５は、コンピュータ１１の機能構成の一例を示す図である。図５において、搬出量算出部１１１は、１回のバケット５の把持により船倉部６から搬出された石材の量を算出する。具体的には、搬出量算出部１１１は、ＬｉＤＡＲ装置７によって測定した船倉部６内の石材全体の形状を、バケット５によって石材が把持される前と石材が把持された後でそれぞれ計測し、その計測結果の差分を用いて、石材全体の形状が変化した分の体積を算出する。これにより算出された体積は、１回のバケット５の把持により船倉部６から搬出された石材の量に相当する。このように搬出量算出部１１１は、バケット５の把持により船倉部６から石材が搬出されるたびに、搬出された石材の量を都度算出する。

【0033】

バケット位置特定部１１２は、石材を把持した状態で移動しているバケット５の時系列位置を特定する。石材投入時においてブーム３が旋回動作しながらバケット５が開放されることがあるため、バケット５は常にブーム３の先端の直下の位置、つまりＧＮＳＳ装置８の直下の位置にあるとは限らず、バケット５とブーム３の先端の位置がずれている場合がある。そこで、バケット位置特定部１１２は、ＧＮＳＳ装置８によって測位されたブーム３先端の位置に対し、ブーム３の先端から直下に延びる直線からバケット５がずれている量を考慮して、バケット５の位置を特定する。

【0034】

バケット位置特定部１１２は、ブーム３の先端から直下に延びる直線に対するバケット５の位置のずれ量を次のようにして算出する。図６は、ブーム３の旋回時におけるブーム３及びバケット５の位置関係と、カメラ９の撮影画像とを例示する図である。図６（Ａ）の左図において、ブーム３は、破線で示した静止位置から実線で示した位置へと旋回している状態である。この状態では、バケット５は、慣性の法則により、ブーム３の旋回運動に対して少し遅れて動き出すから、ブーム３の先端の直下の位置からずれている。なお、符号ｇは、ブーム３の先端から直下に延びた位置を示す。このとき、図６（Ａ）の右図に示すように、カメラ９の撮影画像において、ブーム３の先端の直下の位置ｇとバケット５の中心位置とが一致していない。バケット位置特定部１１２は、ブーム３の先端の直下の位置ｇとバケット５の中心位置との距離を画像中のピクセル数に基づいてカウントする。

【0035】

さらに、バケット位置特定部１１２は、ワイヤ４の繰り出し量からブーム３の先端とバケット５の距離を算出して、カウントした上記ピクセル数に相当する絶対距離を算出する。ここで図７は、ブーム３とバケット５間の距離に応じたカメラ９の撮影画像を例示する図である。図７（Ａ）及び（Ｂ）を比較すると分かるように、ワイヤ４の繰り出し量が少ない場合には撮影画像中のバケット５が大きく、ワイヤ４の繰り出し量が多い場合には撮影画像中のバケット５が小さい。バケット位置特定部１１２は、ブーム３とバケット５間の距離と、撮影画像中におけるバケット５の表示サイズ（ピクセル数）との関係を予め記憶しておき、ブーム３の先端の直下の位置ｇとバケット５の中心位置との間のピクセル数がどの程度の絶対距離に相当するかを算出する。そして、バケット位置特定部１１２は、ＧＮＳＳ装置８によって測位されたブーム３先端の位置（３次元位置）から、ブーム３の旋回運動の接線方向に対し上記の絶対距離（撮影画像中の上記ピクセル数に応じた距離）だけ離れ、且つ、鉛直下方に対しブーム３の先端及びバケット５の距離（ワイヤ４の繰り出し量に応じた距離）だけ離れた位置（３次元位置）を算出してオフセットすることで、ＧＮＳＳ装置８の絶対座標位置からバケット５の位置（絶対位置）を特定する。なお、ＧＮＳＳ装置８の取り付け位置とブーム３におけるワイヤ繰り出しドラムの位置間の距離もオフセットされている。

【0036】

図６（Ａ）の状態から遷移した図６（Ｂ）では、ブーム３の旋回速度が低下することで、バケット５は慣性の法則によりブームの旋回運動に追いつき、バケット５の位置とブーム３の先端の直下の位置ｇが一致する。このとき、ブーム３の先端の直下の位置ｇとバケット５の中心位置との距離が０であるから、バケット位置特定部１１２は、ＧＮＳＳ装置８によって測位されたブーム３先端の位置から鉛直下方に対しブーム３の先端とバケット５間の距離だけ離れた位置を、バケット５の位置（絶対位置）として特定する。

【0037】

さらに、図６（Ｂ）の状態から遷移した図６（Ｃ）で、ブーム３の旋回運動が停止しても、バケット５はまだ移動し続けているので、ブーム３の先端の直下の位置ｇとバケット５の中心位置とが再びずれることになる。バケット位置特定部１１２は、上記と同様に、ブーム３の先端の直下の位置ｇとバケット５の中心位置との距離を画像中のピクセル数に基づいてカウントし、さらに、カウントしたピクセル数に相当する絶対距離を算出する。そして、バケット位置特定部１１２は、ＧＮＳＳ装置８によって測位されたブーム３先端の位置から、ブーム３の旋回運動の接線方向に対し上記の絶対距離だけ離れ、且つ、鉛直下方に対しブーム３の先端とバケット５間の距離を算出して、オフセット処理することでバケット５の位置（絶対位置）を特定する。

【0038】

バケット位置特定部１１２は、以上のような処理を或る短い時間単位で繰り返すことにより、バケット５の時系列位置を算出する。

【0039】

図５の説明に戻り、投入量特定部１１３は、バケット位置特定部１１２により特定されたバケット５の各時系列位置においてそのバケット５から水中に投入された石材の投入量を特定する。具体的には、投入量特定部１１３は、バケット５で搬出された石材の量と、そのバケット５の各時系列位置におけるそのバケットの開度とに基づいて、各時系列位置における石材の投入量を特定する。このとき、投入量特定部１１３は、カメラ９の撮影画像に対して画像認識を行うことでバケット５の開度を特定する。バケット５が閉じている場合と開いている場合とでは、そのバケット５を上方から見たときのバケットの平面状の大きさ乃至形状が異なる。例えばオレンジバケットの場合、そのオレンジバケットを上方から見たとき、閉じている場合よりも開いている場合のほうが、バケット全体が平面状で大きく見える。また、クラムシェルの場合、そのクラムシェルを上方から見たとき、閉じている場合よりも開いている場合のほうが、バケット全体が平面状で大きく見えるとともに、バケット全体の形状も変化する。投入量特定部１１３は、バケット５の各開度と、バケット５を上方から見たときのバケットの平面状の大きさ乃至形状とを対応付けて記憶しておき、撮影画像中のバケット５の平面状の大きさ乃至形状の時系列変化からバケット５の開度を特定する。

【0040】

さらに、投入量特定部１１３は、バケット５を開くときの早さ毎に、バケット５の開度とバケット５からの石材の投入量との関係を記憶しており、この記憶内容に基づいて、バケット５の各時系列位置においてそのバケット５の開度及び開度速度に応じたバケット５から水中に投入された石材の投入量を特定する。図８は、バケット５を開くときの早さ毎に、バケット５の開度とバケット５からの石材の投入量との関係を例示したグラフである。例えばバケット５を早く開いた場合、グラフｇ１１に示すように、バケット５の開度は短時間で上限に達し、且つ、グラフｇ１２に示すように、石材の投入量はそのピーク値が高く短時間で終了するようなカーブを描くことになる。一方、バケット５を遅く開いた場合、グラフｇ３１に示すように、バケット５の開度は時間をかけて上限に達し、且つ、グラフｇ３２に示すように、石材の投入量はそのピーク値が低く、時間をかけて石材投入を終了するようなカーブを描くことになる。バケット５を中程度の早さで開いた場合には、グラフｇ２１及びグラフｇ２２に示すように、グラフｇ１１及びグラフｇ１２と、グラフｇ３１及びグラフｇ３２との中間的なカーブを描くことになる。投入量特定部１１３は、上記のようなバケット５の開度とバケット５からの石材の投入量との関係に対して、バケット位置特定部１１２により特定されたバケット５の各時系列位置におけるバケット５の開度及び開度速度、並びに、搬出量算出部１１１により特定された石材の搬出量を当て嵌めて、バケット５の各時系列位置における石材の投入量を特定する。

【0041】

水底位置算出部１１４は、投入量特定部１１３により特定されたバケット５の各時系列位置と各時系列位置における石材の投入量に基づいて、水底における投入された石材の位置である水底位置を算出する。前述したように、ブーム３が旋回運動しながらバケット５から石材が投入されるため、そのバケット５から空中に放出された石材は、慣性の法則により、バケット５の移動方向成分を有する方向に自由落下する。このため、水底位置算出部１１４は、バケット５の各時系列位置データから算出されるそのバケット５の移動速度と、バケット５と水面間の距離とに基づいて、バケット５の各時系列位置から上記移動速度で空中に放出された石材の水面上の落下位置を算出する。バケット５の移動速度及びバケット５及び水面間の距離はいずれも、バケット位置特定部１１２によって特定されたバケット５の時系列位置（３次元位置）から特定可能である。そして、石材が着水した後は、水による抵抗により石材の水平方向の移動速度がほぼ０と仮定し、石材の水面上の落下位置の直下に相当する水底上の位置を、その石材の水底位置とする。水底位置算出部１１４は、複数回の石材の投入のたびに以上のような処理を繰り返すことにより、これら石材の水底位置分布及び堆積高を算出する。

【0042】

表示部１１５は、水底位置算出部１１４により算出された石材の水底位置での分布及び堆積高又は累積堆積高を表示する。図９、１０は、表示部１１５によって表示される画像を例示する図である。図９では、上方から見たときのクレーン船１を模した画像Ｃ１とともに、水底における石材の分布及び累積堆積高を等高線Ｍａで表現した例を示している。図１０では、水面Ｓに浮かぶクレーン船１を側方から見たときの様子を模した画像Ｃ２とともに、水底Ｂにおける石材の分布及び累積堆積高に相当する線分Ｍｂで表現した例を示している。図１０では、石材の投入のたびにその石材の分布及び累積堆積高がどのように変化したかが分かるように、線分Ｍｂを石材の投入ごとに表示色や線形等で区分して表示している。作業者はこのような画像を参考にして水底Ｂにおける石材の分布及び累積堆積高を把握しながら、クレーン船１を操作して石材の投入作業を行うことができる。

【0043】

以上説明した実施形態によれば、石材の投入量及び投入位置について精度よく特定することが可能となる。

【0044】

［変形例］
本発明は、上述した実施形態に限定されない。上述した実施形態を以下のように変形してもよい。

【0045】

［変形例１］
水中に投入される対象物は、実施形態で例示した石材に限定されず、どのようなものであってもよい。

【0046】

［変形例２］
上記実施形態において、バケット５から投入された石材が着水した後は、水による抵抗により石材の水平方向の移動速度がほぼ０と仮定していたが、さらに、水中の水流乃至潮流と、水面における水底までの深度とを考慮してもよい。石材の投入対象海域内に潮流計等のセンサを設置しておいて、石材が水面に落下後の水中内での沈下位置の補正を行うようにしてもよい。つまり、水底位置算出部１１４は、バケット５の各時系列位置から算出されるそのバケット５の移動速度と、バケット５及び水面間の距離と、水面における水底までの深度と、水中における潮流（水流）の速度を用いて、投入された石材の水底位置を算出するようにしてもよい。このとき、水底位置算出部１１４は、着水した石材が水底に到達するまでにどの程度水流乃至潮流の影響を受けて移動するかということは所定のシミュレーションを経たアルゴリズムを用いて算出すればよい。

【0047】

［変形例３］
表示部１１５は、水底位置算出部１１４により算出された石材の水底位置での分布及び累積堆積高に加えて、バケット位置特定部１１２により特定されたバケット５の時系列の位置の履歴（つまりバケット５の移動軌跡の履歴）を表示するようにしてもよい。例えば、表示部１１５は、図９，１０に例示した画像において、バケット位置特定部１１２により特定されたバケット５の時系列の位置の履歴に相当する線分画像を重ねて表示するようにしてもよい。

【0048】

［変形例４］
表示部１１５は、水底位置算出部１１４により算出された石材の水底位置の分布及び累積堆積高に加えて、設計段階において指定された石材の水底位置の範囲及び投入予定量との差分を表示するようにしてもよい。この場合、コンピュータ１１には、石材投入によって形成される水底の設計形状データと、その設計形状を実現するための石材の投入予定量データとが予め記憶されている。表示部１１５は、この設計形状データに基づいて、設計段階において指定された石材の水底位置の範囲を表示するとともに、投入予定量データに基づいて、今後必要となる石材の投入予定量を表示する。

【0049】

［変形例５］
表示部１１５は、石材の水底位置の分布及び累積堆積高に基づいて、新たに石材を投入するためのバケット５（つまりブーム３）の移動速度、軌跡及び開度を表示するようにしてもよい。つまり、表示部１１５は、現時点の石材の水底位置の分布及び累積堆積高と、上記設計形状データが示す石材の水底位置と堆積高の差分に基づいて、次の石材投入により実現すべき石材の水底位置の分布及び堆積高を推定し、推定した分布及び堆積高を達成するためのバケット５（つまりブーム３）の移動速度、軌跡及び開度を計算して表示する。推定した石材の分布及び堆積高に基づくバケット５（つまりブーム３）の移動速度、軌跡及び開度の計算は、実施形態で説明した各種算出処理の逆の考え方に従った計算により実現可能である。

【0050】

［変形例６］
ＬｉＤＡＲ装置７の設置位置は操舵室上部に限らず、例えばブーム３の所定位置など、船倉部６の全域を見渡せる位置であればよい。また、船倉部６内の石材全体の形状を測定し得るものであれば、必ずしもＬｉＤＡＲ装置７に限らない。ＧＮＳＳ装置８やカメラ９の設置位置も実施形態の例示に限定されない。

【0051】

本発明を、バケットで搬出された対象物の量を算出するステップと、前記対象物を搬出した状態で移動しているバケットの時系列位置を特定するステップと、前記バケットの前記時系列位置における前記バケットの開度を特定するステップと、特定された前記バケットの各時系列位置において当該バケットから水中に投入された前記対象物の投入量を特定するステップと、特定された前記バケットの各時系列位置における前記対象物の投入量に基づいて、水底における前記対象物の位置である水底位置及び累積堆積高を算出するステップとを備える対象物投入管理方法として実施することも可能である。また、本発明は、実施形態で説明した対象物投入管理装置（コンピュータ１１）を稼働するためのプログラムであってもよい。

【符号の説明】

【0052】

１：クレーン船、２：旋回装置、３：ブーム、４：ワイヤ、５：バケット、６：船倉部、７：ＬｉＤＡＲ装置、８：ＧＮＳＳ装置、９：カメラ、１０：対象物投入管理システム、１１：コンピュータ、１１０１：プロセッサ、１１０２：メモリ、１１０３：ストレージ、１１０４：通信装置、１１０５：入力装置、１１０６：出力装置、１１１：搬出量算出部、１１２：バケット位置特定部、１１３：投入量特定部、１１４：水底位置算出部、１１５：表示部 ｇ：ブームの先端の直下の位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】