特開 2023-168066 施工管理システム、施工管理方法、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】P2023168066

(43)【公開日】2023-11-24

(54)【発明の名称】施工管理システム、施工管理方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   E02D 3/02 20060101AFI20231116BHJP

   G01C 15/00 20060101ALN20231116BHJP

【ＦＩ】

E02D3/02

G01C15/00 103E

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022079696

(22)【出願日】2022-05-13

(71)【出願人】

【識別番号】000002299

【氏名又は名称】清水建設株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000003333

【氏名又は名称】ボッシュ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100161506

【弁理士】

【氏名又は名称】川渕 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(72)【発明者】

【氏名】平田 弘達

(72)【発明者】

【氏名】宮下 裕貴

(72)【発明者】

【氏名】山本 真哉

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 正憲

(72)【発明者】

【氏名】中里 研一

【テーマコード（参考）】

2D043

【Ｆターム（参考）】

2D043CA00

2D043CB00

(57)【要約】

【課題】施工現場において敷均しの作業を行う作業対象領域を適切に設定できるようにする。
【解決手段】配置された置き土の敷均しがブルドーザーにより行われる施工対象領域のマップ上にて測定された高さの分布が示される高さマップを生成する高さマップ生成部と、生成された高さマップに基づいて特定した前記施工対象領域における置き土の配置状態と敷均しの進捗状況とに基づいて、前記ブルドーザーが敷均しの作業の対象とする作業対象領域を設定する作業対象領域設定部とを備えて施工管理システムを構成する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

配置された置き土の敷均しがブルドーザーにより行われる施工対象領域のマップ上にて測定された高さの分布が示される高さマップを生成する高さマップ生成部と、
生成された高さマップに基づいて特定した前記施工対象領域における置き土の配置状態と敷均しの進捗状況とに基づいて、前記ブルドーザーが敷均しの作業の対象とする作業対象領域を設定する作業対象領域設定部と
を備える施工管理システム。

【請求項2】

前記作業対象領域設定部は、前記置き土の配置状態として置き土間距離を特定し、特定した置き土間距離に基づいて施工対象領域にて配置された置き土のグループ分けを行い、同じグループに含まれる置き土を包含するように形成した領域のうちから作業対象領域を選択する
請求項１に記載の施工管理システム。

【請求項3】

前記作業対象領域設定部は、１の作業対象領域について、置き土と、置き土と隣接して敷均しが完了している一定範囲の完了領域と、前記１の作業対象領域を対象とする敷均しによって完了領域に変換されると推定した完了予定領域とを含めるようにして形成する
請求項１または２に記載の施工管理システム。

【請求項4】

前記作業対象領域設定部は、前記ブルドーザーに敷均しを行わせた場合に、対象の置き土の敷均しを行った場合に形成されることが推定される第１完了予定領域と、当該対象の置き土と隣り合う位置に配置された置き土の敷均を行った場合に形成されることが推定される第２完了予定領域との間に敷均しが完了しない未完領域が存在せず、かつ、前記第１完了予定領域と前記第２完了予定領域との重複度合いが所定未満となる条件を満たすように、作業対象領域を設定する
請求項１または２に記載の施工管理システム。

【請求項5】

前記作業対象領域設定部は、施工対象領域において敷均し作業中の作業対象領域以外の領域を対象として作業対象領域の更新を行う
請求項１または２に記載の施工管理システム。

【請求項6】

前記作業対象領域設定部により設定された作業対象領域の情報が、前記施工対象領域にて置き土を配置する土砂運搬車両にて取得されるように送信する送信部をさらに備える
請求項１または２に記載の施工管理システム。

【請求項7】

施工管理システムにおける施工管理方法であって、
配置された置き土の敷均しがブルドーザーにより行われる施工対象領域のマップ上にて測定された高さの分布が示される高さマップを生成する高さマップ生成ステップと、
生成された高さマップに基づいて特定した前記施工対象領域における置き土の配置状態と敷均しの進捗状況とに基づいて、前記ブルドーザーが敷均しの作業の対象とする作業対象領域を設定する作業対象領域設定ステップと
を含む施工管理方法。

【請求項8】

施工管理システムにおいて備えられるコンピュータを、
配置された置き土の敷均しがブルドーザーにより行われる施工対象領域のマップ上にて測定された高さの分布が示される高さマップを生成する高さマップ生成部、
生成された高さマップに基づいて特定した前記施工対象領域における置き土の配置状態と敷均しの進捗状況とに基づいて、前記ブルドーザーが敷均しの作業の対象とする作業対象領域を設定する作業対象領域設定部
として機能させ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、施工管理システム、施工管理方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

建設機械に備えられたステレオカメラを用いて施工現場の画像データを取得し、取得された画像データを用いて施工現場の地形の三次元データを生成する技術が知られている（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】特開２０１９－４４４８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

施工現場において、土砂運搬車両が運搬して配置した置き土をブルドーザーにより撒き出し、敷均しを行う盛土工と呼ばれる施工を行うにあたっては、盛土工を効率良く進めていくことができるように、施工現場の環境に応じて敷均しの作業を行う作業対象領域を適切に設定することが求められる。

【0005】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、施工現場において敷均しの作業を行う作業対象領域を適切に設定できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決する本発明の一態様は、配置された置き土の敷均しがブルドーザーにより行われる施工対象領域のマップ上にて測定された高さの分布が示される高さマップを生成する高さマップ生成部と、生成された高さマップに基づいて特定した前記施工対象領域における置き土の配置状態と敷均しの進捗状況とに基づいて、前記ブルドーザーが敷均しの作業の対象とする作業対象領域を設定する作業対象領域設定部とを備える施工管理システムである。

【0007】

本発明の一態様は、施工管理システムにおける施工管理方法であって、配置された置き土の敷均しがブルドーザーにより行われる施工対象領域のマップ上にて測定された高さの分布が示される高さマップを生成する高さマップ生成ステップと、生成された高さマップに基づいて特定した前記施工対象領域における置き土の配置状態と敷均しの進捗状況とに基づいて、前記ブルドーザーが敷均しの作業の対象とする作業対象領域を設定する作業対象領域設定ステップとを含む施工管理方法である。

【0008】

本発明の一態様は、施工管理システムにおいて備えられるコンピュータを、配置された置き土の敷均しがブルドーザーにより行われる施工対象領域のマップ上にて測定された高さの分布が示される高さマップを生成する高さマップ生成部、生成された高さマップに基づいて特定した前記施工対象領域における置き土の配置状態と敷均しの進捗状況とに基づいて、前記ブルドーザーが敷均しの作業の対象とする作業対象領域を設定する作業対象領域設定部として機能させるためのプログラムである。

【発明の効果】

【0009】

以上説明したように、本発明によれば、施工現場において敷均しの作業を行う作業対象領域を適切に設定できるようになるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態における施工管理システムの構成例を示す図である。

【図2】本実施形態における環境マップに基づく作業対象領域の設定手法例を説明する図である。

【図3】本実施形態における環境マップに基づく作業対象領域の設定手法例を説明する図である。

【図4】本実施形態における環境マップに基づく作業対象領域の設定手法例を説明する図である。

【図5】本実施形態における環境マップに基づく作業対象領域の設定手法例を説明する図である。

【図6】本実施形態における環境マップに基づく作業対象領域の設定手法例を説明する図である。

【図7】本実施形態における作業対象領域の設定手法例を説明する図である。

【図8】本実施形態におけるブルドーザーの機能構成例を示す図である。

【図9】本実施形態におけるブルドーザーが作業対象領域の設定に関連して実行する処理手順例を示すフローチャートである。

【図10】本実施形態におけるブルドーザーが自律運転のもとで作業対象領域の敷均しに関連して実行する処理手順例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１は、本実施形態の施工管理システムの構成例を示している。同図に示されるように、本実施形態の施工管理システムは、ブルドーザー１００及び土砂運搬車両２００を備える。

【0012】

ブルドーザー１００は、施工現場ＦＬ（施工対象領域の一例）において、盛土工としての施工における撒き出し・敷均し（以下、「敷均し」を、撒き出しも含む工程として記載する）を行うように稼働する重機である。ブルドーザー１００は、自律運転により施工現場ＦＬにおいて移動し、敷均しを行うことが可能とされる。
盛土工は、施工現場ＦＬを所定の高さにまで嵩上げするように盛り土を行う工程である。盛土工において、土砂運搬車両２００は、施工現場ＦＬにまで土砂を運搬し、施工現場ＦＬにおけるしかるべき位置に、積載していたひとまとまりの土砂を配置する。ブルドーザー１００は、配置されたひとまとまりの土砂を均して拡げていくことで、施工現場ＦＬにおける地面の高さが目標の高さで平坦となるようにする。このようにブルドーザー１００が土砂を均す工程が敷均しと呼ばれる。このような工程を繰り返すことにより、施工現場ＦＬに対応する領域全体を目標高さまで嵩上げしていく。なお、盛土工において、ブルドーザー１００により敷均しが完了した領域を、ローラー（転圧機）により締め固めする工程が含まれてよい。

【0013】

ブルドーザー１００の自律運転を実現する技術については特に限定されないが、例えば自律運転のために周囲形状を把握する技術としてはＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）が採用されてよい。ＬｉＤＡＲは、パルス状のレーザ光を周囲に照射してから反射光が受光されるまでの時間に基づいて距離を計測することにより周囲環境の形状を示す周囲環境データを生成し、自己位置を推定するようにされた技術である。

【0014】

土砂運搬車両２００は、盛土工に用いられる土砂を積載して施工現場ＦＬに入場し、施工現場ＦＬにおいて指定された位置（置き土指定位置）に土砂を荷下ろしし、置き土ＥＢとして配置する。
土砂運搬車両２００は、人が操縦するようにされてもよいし、自律運転により動作するようにされてもよい。以降の説明においては、土砂運搬車両２００が自律運転するようにされている場合を例に説明を行う。

【0015】

ブルドーザー１００と土砂運搬車両２００は、例えばネットワーク経由で通信可能に接続される。この際、また、ブルドーザー１００と土砂運搬車両２００との間での情報の授受を中継する施工管理サーバ等が設けられてもよい。

【0016】

本実施形態のブルドーザー１００は、センサを用いて施工現場ＦＬの環境センシングを行って施工現場ＦＬの環境を示す環境マップ（高さマップの一例）を生成することができる。環境マップにおいては、ブルドーザー１００が環境センシングにより検出した施工現場ＦＬにおける地面の高さの分布が示される。なお、環境マップの生成にあたっては、例えば施工現場ＦＬの設計内容を示した設計図データも利用されてよい。

【0017】

また、ブルドーザー１００は、例えば環境マップにおいて示される高さ分布に基づいて、施工現場ＦＬにおいて盛土工の作業が完了した完了領域と、盛土工の作業が完了していない未完領域と、置き土が配置された置き土領域とを特定することができる。このような完了領域、未完領域、及び置き土領域の分布は、敷均しに関する施工の進捗状況を示すものとなる。
完了領域は、高さが敷均しにより得られるべき目標高さに対応して定められた許容誤差範囲内となっている領域である。未完領域は、高さが許容誤差範囲よりも低くなっている領域である。置き土領域は、高さが許容誤差範囲よりも高くなっている領域である。
また、ブルドーザー１００は、敷均しの作業を行っている際に、作業中の領域の地面の高さを測定し、測定した高さが許容誤差範囲であるか否かを判定することで、作業中の領域について敷均しが完了したか否かを判定することができる。

【0018】

ブルドーザー１００が敷均しとしての作業を効率良く行っていくにあたっては、敷均しの進捗に応じて、未完領域において適切に敷均しの作業対象となる領域（作業対象領域）が順次設定されていくようにすることが求められる。

【0019】

図２～図６を参照して、本実施形態における作業対象領域の設定手法例について説明する。
図２は、環境マップにより示される施工現場ＦＬにおける一部領域の高さ分布を平面方向より示している。同図の環境マップは、或る施工段階にて置き土ＥＢが配置された状態の施工現場ＦＬをもとに生成されたものとなる。
環境マップは、作業対象領域の設定にあたり、所定サイズのグリッドＧＤにより区分される。以降において施工現場ＦＬにて設定される各領域は、連続するグリッドＧＤの集合として形成される。また、同図では、図における上下左右のそれぞれが北、南、西、東に対応する場合を例に挙げている。

【0020】

同図の環境マップにおいては、完了領域ＡＲ１１と、未完領域ＡＲ１２と、置き土領域ＡＲ１３との各領域が分布している。敷均しの作業は、完了領域ＡＲ１１を散在させることなく、完了領域ＡＲ１１としての１まとまった面積が拡大されていくように未完領域ＡＲ１２を嵩上げしていくことから、作業対象となる未完領域ＡＲ１２は、完了領域ＡＲ１１と隣接した部分となる。このため、置き土ＥＢは完了領域ＡＲ１１と未完領域ＡＲ１２との境界近傍に配置される。これに伴い、置き土領域ＡＲ１３は、置き土ＥＢは完了領域ＡＲ１１と未完領域ＡＲ１２との境界近傍に分布している。同図においては、置き土領域ＡＲ１３に関して、２つの置き土領域ＡＲ１３が東西方向において或る距離を隔てて分布した状態の例が示されている。

【0021】

図２に示されるような領域分布のもとでは、２つの置き土領域ＡＲ１３の間に一定以上の広さの未完領域ＡＲ１２が存在している。このような場合、２つの置き土領域ＡＲ１３を敷均した結果として、置き土領域ＡＲ１３の間の未完領域ＡＲ１２が許容誤差範囲内の高さとなって完了領域ＡＲ１１に変換されるようにする必要がある。
例えば、２つの置き土領域ＡＲ１３のそれぞれについて、主に北方向に敷均しを行っていったとする。この場合、例えば図３に示されるように、２つの置き土領域ＡＲ１３（図２）のそれぞれを敷均して新たに得られた完了領域ＡＲ１１が北方向に延伸していくような状態となり、変換された完了領域ＡＲ１１の間には、残存領域ＡＲ１２ａとして示すように、溝状に未完領域ＡＲ１２が残る状態となる。２つの変換された完了領域ＡＲ１１が１つの領域としてまとまらずに分離され、作業として効率的でない。

【0022】

そこで、図３の領域分布の場合、ブルドーザー１００は、例えば図５に示すようにして、２つの置き土領域ＡＲ１３のそれぞれに対応する２つの作業対象領域ＡＲ２０、ＡＲ２０を設定する。
１つの作業対象領域ＡＲ２０は、少なくとも１つの置き土領域ＡＲ１３を含む。また、１つの作業対象領域ＡＲ２０は、対応の置き土領域ＡＲ１３と隣接する完了領域ＡＲ１１を含んでよい。置き土領域ＡＲ１３と隣接する完了領域ＡＲ１１は、敷均しの作業のために当該作業対象領域ＡＲ２０にブルドーザー１００が立ち入る領域となる。また、１つの作業対象領域ＡＲ２０は、対応の置き土領域ＡＲ１３の置き土を敷均ししたことで完了領域に変換されるとブルドーザー１００が推定した未完領域ＡＲ１２を含んでよい。

【0023】

図４において設定された２つの作業対象領域ＡＲ２０、ＡＲ２０は、互いに接しているが、重複しないように設定される。このような作業対象領域ＡＲ２０、ＡＲ２０の位置関係は、互いの作業対象領域ＡＲ２０で敷均す土ができるだけ重複しないようにすることを考慮したものである。つまり、本実施形態においては、互いに隣り合う作業対象領域ＡＲ２０、ＡＲ２０との重複度合いを一定未満とするようにされている。なお、重複度合いが一定未満であるとの条件としては、互いに隣り合う作業対象領域ＡＲ２０、ＡＲ２０の重複を許容したうえで許容される面積が一定以下であることとしてもよいし、互いに隣り合う作業対象領域ＡＲ２０、ＡＲ２０が一定の距離以上に離間していることであってもよい。

【0024】

ブルドーザー１００は、前述のように完了領域ＡＲ１１に変換される未完領域ＡＲ１２を推定するにあたり、環境マップにおける置き土領域ＡＲ１３の面積と高さとにより置き土の量を算出する。さらにブルドーザー１００は、算出した量の置き土の撒き出し、敷均しに際して、隣り合う置き土領域ＡＲ１３との間に未完領域ＡＲ１２が残らないように、かつ、作業対象の置き土領域ＡＲ１３の置き土ＥＢで敷均した領域と、隣り合う置き土領域ＡＲ１３の置き土ＥＢで敷均した領域との重複の度合いが一定未満となる結果が生じるように、敷均しにより嵩上げ対象とする未完領域ＡＲ１２のグリッドＧＤを決定してよい。ブルドーザー１００は、このように決定された未完領域ＡＲ１２のグリッドＧＤの集合を、完了領域ＡＲ１１に変換されると推定される未完領域ＡＲ１２としてよい。このような完了領域ＡＲ１１に変換されると推定される未完領域ＡＲ１２の特定は、例えば置き土の配置された位置、配置された置き土の量等による置き土の配置状態に基づいて行われるものとみることができる。

【0025】

このように２つの作業対象領域ＡＲ２０が設定され、ブルドーザー１００は、自律運転のもとで、それぞれの作業対象領域ＡＲ２０の敷均しの作業を、順次行う。この場合、ブルドーザー１００は、作業対象領域ＡＲ２０のそれぞれにおいて、対応の置き土領域ＡＲ１３に配置された置き土ＥＢを未完領域ＡＲ１２に撒き出させるようにして敷均しを行う。具体的に、ブルドーザー１００は、西側の置き土領域ＡＲ１３の置き土ＥＢについては、主に北東方向を中心に扇状に撒き出し、敷均しを行っていくようにされる。また、ブルドーザー１００は、東側の置き土領域ＡＲ１３の置き土ＥＢについては、主に北西方向を中心に扇状に撒き出し、敷均ししていくようにされる。
このような敷均しは、ブルドーザー１００が強化学習により行ってよい。この場合、ブルドーザー１００は、敷均しの実行回数を重ねていく過程において効率的とされる制御を学習するようにされる。この場合、ブルドーザー１００は、例えば時間や移動距離等を短縮して効率的に敷均しを完了できたときであるとか、設定された作業対象領域ＡＲ２０内で敷均しを実施できたときなどを良い経験（報酬）として学習してよい。
この結果、図示は省略するが、２つの離間した２つの置き土領域ＡＲ１３、ＡＲ１３の敷均しによっては、２つの置き土領域ＡＲ１３、ＡＲ１３の間の未完領域ＡＲ１２が埋められたうえで、２つの作業対象領域ＡＲ２０、ＡＲ２０ごとにおいて形成される完了領域ＡＲ１１（第１完了予定領域と、第２完了予定領域の一例）が連続して１つの完了領域ＡＲ１１として得られる。

【0026】

図５は、環境マップにより示される高さ分布の他の例を示している。同図においては、近接して（同図の例では隣接して）配置された２つの置き土ＥＢのそれぞれに対応する２つの置き土領域ＡＲ１３が存在している例が示されている。
このように２つの置き土領域ＡＲ１３間の距離が一定以内である状態の場合、ブルドーザー１００は、図６に示すように当該２つの置き土領域ＡＲ１３を含む１つの作業対象領域ＡＲ２０を設定する。この場合の作業対象領域ＡＲ２０は、置き土領域ＡＲ１３と、対応の置き土領域ＡＲ１３と隣接する完了領域ＡＲ１１と、敷均しにより完了領域に変換されることが推定される未完領域ＡＲ１２とを含んでよい。

【0027】

この場合、ブルドーザー１００は、自律運転のもとで、２つの置き土領域ＡＲ１３の置き土ＥＢが、互いに他方の置き土領域ＡＲ１３にできるだけ敷かれることがないように、各置き土領域ＡＲ１３の置き土ＥＢを敷均していくようにする。具体的に、ブルドーザー１００は、東側の置き土領域ＡＲ１３においては、北方向から東方向にかけて撒き出し、敷均しを行っていくようにされてよい。また、ブルドーザー１００は、西側の置き土領域ＡＲ１３においては、北方向から西方向にかけて撒き出し、敷均しを行っていくようにされる。
この結果、図示は省略するが、図６の作業対象領域ＡＲ２０において含まれる２つの置き土領域ＡＲ１３と未完領域ＡＲ１２とが１つの完了領域ＡＲ１１に変換される。この場合の完了領域ＡＲ１１は、２つの置き土領域ＡＲ１３のそれぞれについて敷均しが行われた２つの領域（第１完了予定領域と、第２完了予定領域の一例）が１つの完了領域ＡＲ１１となる。

【0028】

ブルドーザー１００は、一例として、施工現場ＦＬにおける置き土の配置状態に基づき、グラフ理論を用いて作業対象領域ＡＲ２０を設定してよい。この点について、図７を参照して説明する。
ブルドーザー１００は、施工現場ＦＬにおいて配置された置き土のそれぞれをノードＮＤとして設定する。ブルドーザー１００は、１つのノードＮＤに対して所定距離の範囲内に位置する他のノードＮＤとの間にエッジＥＤを形成する。この際、１のノードＮＤに対応する所定距離は、例えば対応の置き土の量等に応じて変更されてよい。
ブルドーザー１００は、上記のようにノードＮＤとエッジＥＤの設定を行うと、エッジＥＤで連結されたひとまとまりのノードＮＤを包含する集合のそれぞれをクラスタＣＬとして設定するクラスタリング（ノードＮＤのグループ分け）を行う。なお、他のノードＮＤのいずれとも接続されない１つのノードＮＤについては、当該１つのノードＮＤにより１つのクラスタＣＬを設定してよい。
ブルドーザー１００は、このようなクラスタリングの結果により得られたクラスタＣＬごとに対応して、例えば対応の置き土領域ＡＲ１３、完了領域ＡＲ１１、未完領域ＡＲ１２を含む領域を形成し、形成した領域のうちで、例えば完了領域ＡＲ１１と未完領域ＡＲ１２との境界に対応する位置に存在する領域を作業対象領域ＡＲ２０として設定してよい。

【0029】

本実施形態において、設定された作業対象領域ＡＲ２０のうち、ブルドーザー１００が作業中の作業対象領域ＡＲ２０については、例えば作業が完了するまで変更されることなく固定されてよい。一方、設定された作業対象領域ＡＲ２０のうち、作業中以外の作業対象領域ＡＲ２０については、作業中の作業対象領域ＡＲ２０の作業の進行や、土砂運搬車両２００により新たに置き土ＥＢが配置されるなどの作業対象領域ＡＲ２０の環境変化に応じて、随時、再設定が行われてよい。

【0030】

図８を参照して、ブルドーザー１００の機能構成例について説明する。ブルドーザー１００は、通信部１０１、センサ部１０２、測位部１０３、車両機構部１０４、ブレード機構部１０５、制御部１０６、及び記憶部１０７を備える。

【0031】

通信部１０１は、無線による通信経由で土砂運搬車両２００と通信を行う。
センサ部１０２は、ブルドーザー１００が備える各種のセンサを包括して示す部位である。本実施形態のセンサ部１０２は、例えばＬｉＤＡＲによる自律運転を行う場合には、周囲環境データの生成と自己位置推定を行うためにレーザ光を照射し、反射されたレーザ光を受光するセンサを含む。また、本実施形態のセンサ部１０２は、施工現場ＦＬの高さを測定するセンサも含む。なお、施工現場ＦＬの高さを測定にあたり、ＬｉＤＡＲにより生成される周囲環境データが用いられてもよい。
測位部１０３は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）等に対応するデバイスを備え、自己位置を測定する。測位部１０３による自己位置の測定結果は、例えば自律運転制御部１６１が自律運転の制御に用いる。

【0032】

車両機構部１０４は、ブルドーザー１００における車両に相当する機構部である。車両機構部１０４が自律運転制御部１６１の制御により駆動されることで、ブルドーザー１００は、自律運転のもとで移動することができる。
ブレード機構部１０５は、ブレードを動かすことのできる機構部である。ブレード機構部１０５が自律運転制御部１６１の制御により駆動されることで、ブルドーザー１００は、自律運転のもとでブレードを適切に動かすことができる。

【0033】

制御部１０６は、ブルドーザー１００における制御を行う。制御部１０６としての機能は、ブルドーザー１００において備えられるＣＰＵ（Central Processing Unit）がプログラムを実行することにより実現される。制御部１０６は、自律運転制御部１６１、環境マップ生成部１６２（高さマップ生成部の一例）、作業対象領域設定部１６３、及び送信部１６４を備える。

【0034】

自律運転制御部１６１は、ブルドーザー１００の自律運転に関する制御を実行する。自律運転制御部１６１は、例えばセンサ部１０２におけるカメラ、レーザスキャナ等のセンサの出力、測位部１０３の測位結果等に基づいて施工現場ＦＬにおける自己位置を推定する。また、自律運転制御部１６１は、自己位置の推定結果に基づいてブルドーザー１００が移動するように車両機構部１０４を制御する。また、自律運転制御部１６１は、ブルドーザー１００が対象の領域範囲にて適切に敷均しを行うように車両機構部１０４、ブレード機構部１０５を制御する。

【0035】

環境マップ生成部１６２は、環境マップを生成する。環境マップ生成部１６２は、センサ部１０２を用いた環境センシングにより検出した施工現場ＦＬの地面の高さの情報を用いて、環境マップにおける高さの分布が示されるようにする。また、環境マップ生成部１６２は、設計図データ記憶部１７１が記憶する設計図データも環境マップの生成に利用してよい。

【0036】

作業対象領域設定部１６３は、図２～図７を用いて説明したようにして作業対象領域ＡＲ２０を設定する。

【0037】

送信部１６４は、作業対象領域設定部１６３により設定された作業対象領域ＡＲ２０を示す情報（作業対象領域情報）を土砂運搬車両２００に送信する。

【0038】

記憶部１０７は、ブルドーザー１００に対応する各種の情報を記憶する。記憶部１０７は、設計図データ記憶部１７１、環境マップ記憶部１７２、及び作業対象領域情報記憶部１７３を備える。
設計図データ記憶部１７１は、施工現場ＦＬの設計図データを記憶する。
環境マップ記憶部１７２は、環境マップ生成部１６２が生成した環境マップを記憶する。
作業対象領域情報記憶部１７３は、作業対象領域設定部１６３が設定した作業対象領域を示す情報（作業対象領域情報）を記憶する。なお、作業対象領域設定部１６３が設定した作業対象領域を環境マップに反映させるようにしてもよく、この場合には、作業対象領域設定部１６３は、省略されてよい。

【0039】

図９のフローチャートを参照して、本実施形態のブルドーザー１００が作業対象領域ＡＲ２０の設定に関連して実行する処理手順例について説明する。
ステップＳ１００：ブルドーザー１００の作業対象領域設定部１６３は、作業対象領域ＡＲ２０の設定の指示に相当する設定トリガが発生するのを待機する。設定トリガは、例えば、所定時間ごとに発生されてよい。また、設定トリガは、例えば一定面積の敷均しが完了した等、ブルドーザー１００による敷均しの作業が所定の目標段階に達したことに応じて発生されてよい。また、設定トリガは、新たに置き土ＥＢが配置されたことに応じて発生されてよい。
新たに置き土ＥＢが配置されたか否かについては、例えばブルドーザー１００が定常的に実行する環境センシングのもとで新たな置き土ＥＢの配置に対応する地形（高さ）の変化が生じたか否かにより判定されてよい。あるいは、新たに置き土ＥＢが配置されたか否かについては、土砂運搬車両２００から送信された置き土ＥＢの配置完了の通知が受信されたか否かにより判定されてよい。

【0040】

ステップＳ１０２：ステップＳ１００にて設定トリガが発生したと判定されると、環境マップ生成部１６２は、現在の施工現場ＦＬの環境を反映した環境マップを生成する。この際、環境マップ生成部１６２は、環境センシングにより測定された施工現場ＦＬの地面の高さに基づいて、完了領域ＡＲ１１、未完領域ＡＲ１２、及び置き土領域ＡＲ１３の分布を特定し、環境マップに反映させる。環境マップ生成部１６２は、生成した環境マップにより環境マップ記憶部１７２が記憶する環境マップを更新する。

【0041】

ステップＳ１０４：作業対象領域設定部１６３は、ステップＳ１０２により更新された環境マップに基づいて、図２～図７にて説明したようにして作業対象領域ＡＲ２０を設定する。この際、作業対象領域設定部１６３は、前述のように現在において作業中の作業対象領域ＡＲ２０については変更しないようにしたうえで、施工現場ＦＬにおける他の領域における作業対象領域ＡＲ２０を設定するようにしてよい。
なお、当該ステップＳ１０４の処理は、環境マップが示す完了領域ＡＲ１１と未完領域ＡＲ１２と置き土領域ＡＲ１３の分布状況、置き土領域ＡＲ１３ごとの置き土量等に応じて１以上の作業対象領域を設定するように学習した学習済みモデルを用いて実行されてよい。

【0042】

ステップＳ１０６：作業対象領域設定部１６３は、ステップＳ１０４により設定した作業対象領域が示されるように、作業対象領域情報記憶部１７３が記憶する作業対象領域情報を更新する。

【0043】

ステップＳ１０８：送信部１６４は、ステップＳ１０４により設定された作業対象領域を示す作業対象領域情報（ステップＳ１０６により更新された後の作業対象領域情報）を、土砂運搬車両２００に送信する。

【0044】

土砂運搬車両２００は、受信により取得した作業対象領域情報が示す作業対象領域の位置に基づいて、施工現場ＦＬにおいて次に置き土ＥＢを配置して適切とされる位置を決定し、決定した位置に置き土するように自律運転を行ってよい。

【0045】

なお、送信部１６４が作業対象領域情報を送信するタイミングは、同図のように、作業対象領域を設定したタイミングに限定されない。例えば、送信部１６４は、土砂運搬車両２００からの要求に応答して作業対象領域情報記憶部１７３に記憶されている作業対象領域情報を送信するようにされてよい。

【0046】

図１０のフローチャートを参照して、本実施形態のブルドーザー１００が自律運転のもとで作業対象領域ＡＲ２０の敷均しに関連して実行する処理手順例について説明する。
ステップＳ２００：ブルドーザー１００において自律運転制御部１６１は、１の作業対象領域を対象に作業の実行を開始するにあたり、作業対象領域情報記憶部１７３が記憶する作業対象領域情報を参照する。

【0047】

ステップＳ２０２：自律運転制御部１６１は、ステップＳ２００により参照した作業対象領域情報が示す１以上の作業対象領域（候補作業対象領域）のうちから、敷均しの実行対象とする作業対象領域を選択する。この際、自律運転制御部１６１は、現在のブルドーザー１００の位置と各候補作業対象領域との位置関係、現在のブルドーザー１００の位置と各作業対象領域との間に存在する物体や地形等に基づいて、作業対象領域を選択してよい。また、ステップＳ２０２の処理は、候補作業対象領域の設定状況に応じて敷均しの実行対象として適切とされる１つの作業対象領域の選択結果を出力するよう学習させた学習済みモデルを用いて実行されてよい。

【0048】

ステップＳ２０４：自律運転制御部１６１は、ステップＳ２０２により選択した作業対象領域を対象に敷均しの作業を実行する。

【0049】

ステップＳ２０６：自律運転制御部１６１は、ステップＳ２０４による敷均し作業が完了すると、今回の作業対象領域を対象とする敷均し作業の完了に伴って、予め設定された目標の進捗段階に到達したか否かを判定する。
当該ステップＳ２０６にて目標の進捗段階に到達していないと判定された場合には、ステップＳ２００に処理が戻されることで、次の作業対象領域の選択と敷均し作業が実行される。当該ステップＳ２０６にて目標の進捗段階に到達したことが判定された場合には、同図の処理が終了される。

【0050】

これまでの説明のように、本実施形態のブルドーザー１００は、作業対象領域ＡＲ２０の設定にあたり、互いに隣り合う２つの置き土領域ＡＲ１３を敷均して形成される完了領域ＡＲ１１の間に未完領域ＡＲ１２が存在しないように、互いに隣り合う２つの置き土領域ＡＲ１３で敷均す土ができるだけ重複しないように作業対象領域ＡＲ２０を設定することができる。即ち、本実施形態においては、施工現場ＦＬにおける敷均しの作業の効率が損なわれないように適切に作業対象領域ＡＲ２０を設定することができる。
また、本実施形態の場合、ブルドーザー１００は、施工現場ＦＬにおいて作業対象領域ＡＲ２０として設定された限定的な領域を対象として敷均し作業を実行すればよいことから、ブルドーザー１００が自律運転により敷均し作業を実行するためのアルゴリズムを単純化できる。また、本実施形態における作業対象領域ＡＲ２０の設定は、自律運転によるブルドーザー１００の敷均しのアルゴリズムには依存することなく行われる。このため、例えば、ブルドーザー１００の敷均しのアルゴリズムに変更が生じたとしても、本実施形態の作業対象領域の設定のアルゴリズムを変更する必要がない。また、本実施形態の作業対象領域の設定であれば、同じ施工現場ＦＬにおいて複数の自律運転によるブルドーザー１００を稼働させることも容易となる。

【0051】

本実施形態の施工管理システムにおいて施工管理サーバを備え、施工管理サーバが、例えば図９、図１０に示した処理手順における所定の処理を実行するようにされてよい。
例えば、施工管理サーバが、ブルドーザー１００から送信された環境センシングの検出データを利用して環境マップを生成し、生成した環境マップを記憶してよい。また、施工サーバが、環境マップを用いて作業対象領域を設定し、作業対象領域情報を記憶してよい。さらに、施工管理サーバが、作業対象領域情報を土砂運搬車両２００に送信してよい。
また、施工管理サーバが、ブルドーザー１００が敷均し作業の実行対象とする作業対象領域情報を選択し、選択した作業対象領域を指定してブルドーザー１００に作業の実行を指示するようにされてよい。ブルドーザー１００は、作業対象領域の敷均し作業を完了すると、施工管理サーバに完了通知を送信し、施工管理サーバは、目標の進捗段階に到達するまで、完了通知の受信に応じて、次に敷均し作業の実行対象となる作業対象領域情報を選択してブルドーザー１００に敷均し作業を実行させてよい。

【0052】

上記実施形態では、土砂を敷均していくようにされた施工現場ＦＬを例に挙げた。しかしながら、例えばダムなどのようにコンクリートをブルドーザーにより敷均していくような施工現場にも本実施形態の施工管理システムを適用することができる。

【0053】

上記実施形態において、ブルドーザー１００と土砂運搬車両２００は、それぞれが自律運転をするように構成された例を挙げた。しかしながら、ブルドーザー１００と土砂運搬車両２００の少なくともいずれか一方が人により運転（操縦）されるものであってもよい。

【0054】

なお、上述のブルドーザー１００、土砂運搬車両２００及び施工管理サーバ等としての機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述のブルドーザー１００、土砂運搬車両２００及び施工管理サーバ等としての処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部または外部に設けられた記録媒体も含まれる。

【符号の説明】

【0055】

１００ ブルドーザー、１０１ 通信部、１０２ センサ部、１０３ 測位部、１０４ 車両機構部、１０５ ブレード機構部、１０６ 制御部、１０７ 記憶部、１６１ 自律運転制御部、１６２ 環境マップ生成部、１６３ 作業対象領域設定部、１６４ 送信部、１７１ 設計図データ記憶部、１７２ 環境マップ記憶部、１７３ 作業対象領域情報記憶部、２００ 土砂運搬車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】