特開 2023-61093 施工管理システム

(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】P2023061093

(43)【公開日】2023-05-01

(54)【発明の名称】施工管理システム

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/02 20200101AFI20230424BHJP

【ＦＩ】

G05D1/02 P

G05D1/02 H

G05D1/02 S

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021170875

(22)【出願日】2021-10-19

(71)【出願人】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】羽立 征治

(72)【発明者】

【氏名】岡本 邦宏

【テーマコード（参考）】

5H301

【Ｆターム（参考）】

5H301AA03

5H301AA10

5H301BB03

5H301CC03

5H301CC06

5H301CC10

5H301DD07

5H301DD15

5H301KK03

5H301KK08

5H301KK09

5H301KK10

5H301KK19

5H301KK20

5H301LL03

5H301LL08

5H301LL12

5H301LL14

(57)【要約】

【課題】自律運転による建機の作業を安全に、かつ、効率よく行うことのできる施工管理システムを提供する。
【解決手段】施工管理システム１０は、施工現場において自律運転により作業を行う複数の建機１１と、オペレータが操作可能な管理装置１２と、複数の建機１１と管理装置１２とが通信可能に接続されたプラットフォーム１３と、を備える。各建機１１は、自己位置を取得し、取得した自己位置をプラットフォーム１３に送信可能に構成される。管理装置１２は、複数の建機１１についての安全優先順位をプラットフォーム１３に送信可能に構成される。プラットフォーム１３は、各建機１１の作業中、各建機１１の自己位置と安全優先順位とに基づいて各建機１１について緊急停止の要否を判断し、緊急停止が必要な建機１１を緊急停止させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

施工現場において自律運転により作業を行う複数の建機と、
オペレータが操作可能な管理装置と、
前記複数の建機と前記管理装置とが通信可能に接続されたプラットフォームと、を備えた施工管理システムであって、
各建機は、自己位置を取得し、前記取得した自己位置を前記プラットフォームに送信可能に構成され、
前記管理装置は、前記複数の建機についての安全優先順位を前記プラットフォームに送信可能に構成され、
前記プラットフォームは、前記各建機の作業中、前記各建機の自己位置と前記安全優先順位とに基づいて前記各建機について緊急停止の要否を判断し、緊急停止が必要な建機を緊急停止させる
施工管理システム。

【請求項2】

前記複数の建機の各々は、前記緊急停止として自機を一時停止可能に構成されており、
前記プラットフォームは、前記安全優先順位の高い建機の作業範囲内に前記安全優先順位の低い建機が進入した場合に、前記安全優先順位の低い建機を一時停止させる
請求項１に記載の施工管理システム。

【請求項3】

前記複数の建機の各々は、前記緊急停止として自機を非常停止可能に構成されているとともに自機の非常停止を前記プラットフォームに送信可能に構成され、
前記プラットフォームは、前記複数の建機のいずれかが非常停止した場合に、前記各建機の自己位置と前記安全優先順位とに基づいて他の建機について緊急停止の要否を判断し、緊急停止が必要な建機を緊急停止させる
請求項１または２に記載の施工管理システム。

【請求項4】

前記複数の建機の各々は、前記緊急停止として自機を動作停止可能に構成されており、
前記プラットフォームは、前記複数の建機のいずれかが非常停止した場合に、前記緊急停止が必要な建機を動作停止させる
請求項３に記載の施工管理システム。

【請求項5】

前記複数の建機の各々は、前記緊急停止として自機を非常停止可能に構成され、
前記管理装置は、前記施工現場において前記各建機が移動可能な移動可能エリアを前記プラットフォームに送信可能に構成され、
前記プラットフォームは、前記移動可能エリア外に進入した建機を非常停止させる
請求項１～４のいずれか一項に記載の施工管理システム。

【請求項6】

前記管理装置は、前記移動可能エリアにおける進入禁止エリアを前記プラットフォームに送信可能に構成され、
前記プラットフォームは、前記進入禁止エリアに進入した建機を非常停止させる
請求項５に記載の施工管理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の建機の自律運転によって施工を行う施工管理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１のように、自動車においては、車載カメラやレーダなどを用いて自車両周辺の物体などを認識し、その認識に基づいて自車両を走行させる自律運転が実用化されつつある。こうした自律運転は、施工現場において作業を行う建機にも適用されつつある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－２４２８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、自律運転する建機が作業を行う施工現場においては、施工効率を考慮すると、複数の建機の作業を同時期に行う必要がある。そのため、作業中の建機同士の接触防止など、安全面についての対策が必要であった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決する施工管理システムは、施工現場において自律運転により作業を行う複数の建機と、オペレータが操作可能な管理装置と、前記複数の建機と前記管理装置とが通信可能に接続されたプラットフォームと、を備えた施工管理システムであって、各建機は、自己位置を取得し、前記取得した自己位置を前記プラットフォームに送信可能に構成され、前記管理装置は、前記複数の建機についての安全優先順位を前記プラットフォームに送信可能に構成され、前記プラットフォームは、前記各建機の作業中、前記各建機の自己位置と前記安全優先順位とに基づいて前記各建機について緊急停止の要否を判断し、緊急停止が必要な建機を緊急停止させる。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、自律運転による建機の作業を安全に、かつ、効率よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】施工管理システムの一実施形態の概略構成を示すブロック図。

【図2】施工現場の空撮画像の一例を模式的に示す図。

【図3】キャリアダンプに対するセンサの搭載例を模式的に示す図。

【図4】建機および管理装置の一例を示す機能ブロック図。

【図5】施工方法の一例を示すフローチャート。

【図6】システム操作画面の一例を模式的に示す図。

【図7】積込作業設定時におけるシステム操作画面の一例を模式的に示す図。

【図8】運搬作業設定時におけるシステム操作画面の一例を模式的に示す図。

【図9】運搬作業設定時におけるシステム操作画面の一例を模式的に示す図。

【図10】敷均し作業設定時におけるシステム操作画面の一例を模式的に示す図。

【図11】敷均し作業設定時におけるシステム操作画面の一例を模式的に示す図。

【図12】締固め作業設定時におけるシステム操作画面の一例を模式的に示す図。

【図13】締固め作業設定時におけるシステム操作画面の一例を模式的に示す図。

【図14】バックホウの非常停止時における処理の一例を模式的に示す図。

【図15】ブルドーザーの非常停止時における処理の一例を模式的に示す図。

【図16】キャリアダンプの非常停止時における処理の一例を模式的に示す図。

【図17】バックホウの作業中に他の建機を緊急停止させる処理の一例を模式的に示す図。

【図18】ブルドーザーの作業中に他の建機を緊急停止させる処理の一例を模式的に示す図。

【図19】作業中のキャリアダンプを緊急停止させる処理の一例を模式的に示す図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

図１～図１９を参照して、施工管理システムの一実施形態について説明する。施工管理システムは、複数の建機の作業などを管理するシステムである。
図１に示すように、施工管理システム１０は、複数の建機１１、管理装置１２、および、プラットフォーム１３を含んで構成されている。

【0009】

建機１１は、自機を走行させる走行装置や特定の作業を行う作業装置などを有している。建機１１は、搭乗オペレータによって操作可能に構成されている。また、建機１１は、自律運転装置１４を有している。プラットフォーム１３と自律運転装置１４は、無線接続により、ネットワークを介した相互通信が可能に構成されている。自律運転装置１４は、プラットフォーム１３が送信した作業情報や施工現場における外界情報などに基づいて、自機の走行装置や作業装置を駆動制御することにより、自機を自動自律運転する。

【0010】

管理装置１２は、有線接続あるいは無線接続により、プラットフォーム１３との間でネットワークを介した相互通信が可能に構成されている。管理装置１２は、各建機１１の作業情報などの各種情報をプラットフォーム１３に入力するための入力部やプラットフォーム１３から提供されるシステム操作画面などが表示される表示部などを有している。

【0011】

プラットフォーム１３は、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）に必要な機能や情報を、他の装置などからネットワーク経由で取得したり、他の装置などにネットワーク経由で提供したりする標準基盤である。

【0012】

建機１１の自律運転装置１４、管理装置１２、および、プラットフォーム１３の各々は、情報処理装置を中心に構成されている。情報処理装置は、例えばｃｉｒｃｕｉｔｒｙ、すなわち、ＡＳＩＣのような１つ以上の専用のハードウェア回路、コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上の処理回路、或いは両者の組み合わせによって実現することができる。処理回路は、ＣＰＵと、ＣＰＵによって実行されるプログラムを記憶したメモリ（ＲＯＭ及びＲＡＭ等）と、を有する。メモリ、すなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。

【0013】

また、施工管理システム１０は、出来形計測器１５、監視カメラ１６、および、遠隔操作装置１７などを含んで構成されてもよい。出来形計測器１５、監視カメラ１６、および、遠隔操作装置１７は、有線接続あるいは無線接続によりプラットフォーム１３に接続される。

【0014】

出来形計測器１５は、施工現場２０の所定位置に設置されている。出来形計測器１５は、施工管理システム１０を用いた施工の出来形（出来高であってもよい）を把握するための機器である。例えば、施工管理システム１０を用いて所定の場所に盛り土を形成する施工を行う場合、出来形計測器１５は、その盛り土を撮像する３Ｄスキャナなどの撮像装置である。出来形計測器１５は、無人航空機に搭載されてもよい。出来形計測器１５は、計測結果を示す出来形情報をプラットフォーム１３に送信する。

【0015】

監視カメラ１６は、施工現場２０の各所に設置されている。各監視カメラ１６は、建機１１の動作を監視するためのカメラである。監視カメラ１６は、撮像した監視画像を示す監視画像情報をプラットフォーム１３に送信する。

【0016】

遠隔操作装置１７は、遠隔オペレータが建機１１を遠隔操作運転するための装置である。遠隔操作装置１７は、建機１１ごとに設けられてもよいし、操作対象となる建機１１を切替可能であってもよい。遠隔操作装置１７は、例えば、何らかのトラブルによって緊急停止した建機１１を遠隔操作運転する際に用いられる。また、遠隔操作装置１７は、操作対象の建機１１を手動で緊急停止可能に構成されている。遠隔操作装置１７は、遠隔オペレータの操作に基づく遠隔操作情報をプラットフォーム１３に送信する。

【0017】

また、施工管理システム１０は、インターネットを介して、気象情報１８がプラットフォーム１３に入力される構成であってもよい。気象情報１８は、例えば、施工日の時刻毎の天気予報である。また、気象情報１８は、降雨や降雪、霧、靄、霜などによって空気中や路面の現況や予測状況を示すように構成されてもよい。施工管理システム１０は、各建機１１の動作状況やその動作状況における各種計測値の計測情報などの各種情報がプラットフォーム１３からロギングモニタリング装置１９に送信される構成であってもよい。ロギングモニタリング装置１９は、送信された各種情報を保存したり、関係者が閲覧可能となるようには配信したりする装置である。ロギングモニタリング装置１９に保存された各種情報は、将来的なシステムの修正や開発などに利用される。

【0018】

図２に示すように、本実施形態の施工管理システム１０は、施工現場２０において、建機１１としてバックホウＢＨ、ブルドーザーＢＤ、および、キャリアダンプＣＤの作業などを管理する。バックホウＢＨは、運搬車によってエリア２１に運び込まれた土砂をキャリアダンプＣＤに積み込む積込作業を行う。キャリアダンプＣＤは、エリア２１とエリア２２との間を往復して、エリア２１からエリア２２へと土砂を運搬する運搬作業を行う。ブルドーザーＢＤは、エリア２２において、キャリアダンプＣＤが運搬してきた土砂の均し作業や締固め作業を行って盛土を形成する。なお、図２は、バックホウＢＨ、ブルドーザーＢＤ、および、キャリアダンプＣＤをアイコンで表示しているとともに各々が駐機場に配置された状態を模式的に示している。また、施工現場２０には、管理装置１２や遠隔操作装置１７などが設置される監視室２３が設けられているとともに、後述する空撮画像における各位置を特定するためのランドマークが各所に設けられている。

【0019】

（建機に搭載されるセンサについて）
各建機１１には、自機の周辺環境を検出する周辺環境センサや自機の駆動状況（走行装置の駆動状況や作業装置の駆動状況）を検出する駆動状況センサなど、自機の運転状況に関する情報を検出・取得するための各種センサが搭載されている。各種センサの検出結果は、自律運転装置１４を介してプラットフォーム１３に送信される。

【0020】

各種センサの搭載例についてキャリアダンプＣＤを用いて説明する。
図３に示すように、各建機１１は、走行装置２５と走行装置２５に支持された作業装置２６とを備える。キャリアダンプＣＤの場合、走行装置２５はクローラ式であり、作業装置２６は走行装置２５に対して旋回可能な本体部２７と本体部２７に対して傾斜可能な荷台２８とを備えている。

【0021】

キャリアダンプＣＤには、周辺環境センサとして、３Ｄ－ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）３０、２Ｄ－ＬｉＤＡＲ３１、カメラ３２などが搭載されている。

【0022】

３Ｄ－ＬｉＤＡＲ３０は、自機の周辺を計測範囲として、照射位置から計測範囲に存在する物体表面までの距離を計測する。３Ｄ－ＬｉＤＡＲ３０の計測結果に基づいて、自律運転装置１４は、自機を中心とした自機周辺の点群情報を取得する。

【0023】

２Ｄ－ＬｉＤＡＲ３１は、自機の前方及び側方などの自機の周辺を計測範囲として、その計測範囲に存在する物体表面までの距離を計測する。２Ｄ－ＬｉＤＡＲ２６の計測結果に基づいて、自律運転装置１４は、自機の前方、すなわち進行方向における点群情報を取得する。

【0024】

カメラ３２は、自機の前方を撮像する。カメラ３２は、例えば自機に搭乗した作業員の視点から自機の前方を撮像する。
キャリアダンプＣＤには、駆動状況センサとして、ロータリエンコーダ３３、リニアエンコーダ３４、傾斜センサ３５などが搭載されている。ロータリエンコーダ３３は、走行装置２５を構成する左右両側の履帯の回転数を各別に検出する。リニアエンコーダ３４は、走行装置２５に対する本体部２７の旋回角度を検出する。傾斜センサ３５は、本体部２７の傾斜角を検出するセンサや荷台２８の傾斜角を検出するセンサなどを含んでいる。そのほか、キャリアダンプＣＤには、加速度（角速度）を計測するジャイロセンサ３６なども搭載されている。自律運転装置１４は、これらの各種センサの計測結果に基づく自機の運転状況をステータス情報としてプラットフォーム１３に送信する。

【0025】

また、各建機１１には、非常停止ボタン３７が設けられている。この非常停止ボタン３７は、始業前点検や日常点検における非常停止時の動作確認や搭乗オペレータによる自機の非常停止などに利用される。

【0026】

（自律運転装置）
図４に示すように、本実施形態の自律運転装置１４は、作業情報記憶部４２、自己位置推定部４３、障害物検知部４４、および、車両制御部４５を備えている。自律運転装置１４には、各種の周辺環境センサ４６の検出結果と各種の駆動状況センサ４７の検出結果とが入力される。

【0027】

作業情報記憶部４２は、プラットフォーム１３から送信された作業情報を記憶する。作業情報は、走行ルートや作業地点における作業内容などを含む情報である。
自己位置推定部４３は、全地球測位システム（ＧＰＳ）などの衛星測位システム（ＧＮＳＳ）を用いて推定した自己位置を位置情報としてプラットフォーム１３に送信する。

【0028】

障害物検知部４４は、周辺環境センサ４６に基づいて取得した点群情報に基づいて障害物を検知する。
車両制御部４５は、自機の走行装置２５を駆動制御する。自律運転において、車両制御部４５は、作業情報と自己位置とに基づいて、障害物検知部４４が検知した障害物を迂回しながら、作業情報に応じて走行するように走行装置２５を駆動制御する。また、遠隔操作運転において、車両制御部４５は、遠隔操作装置１７からの遠隔操作情報にしたがって走行するように走行装置２５を制御する。

【0029】

車両制御部４５は、自機の作業装置２６を制御する。自律運転において、車両制御部４５は、作業情報に応じた作業が行われるように作業装置２６を駆動制御する。また、遠隔操作運転において、車両制御部４５は、遠隔操作装置１７からの遠隔操作情報に基づく作業が行われるように作業装置２６を駆動制御する。

【0030】

車両制御部４５は、非常停止ボタン３７が操作されたときに走行装置２５および作業装置２６を非常停止させる。走行装置２５および作業装置２６が非常停止すると、自律運転装置１４は、自機が非常停止の状態にあることをプラットフォーム１３に送信する。

【0031】

また、自律運転装置１４は、ステータス情報やプラットフォーム１３からの指示などに基づいて自機を緊急停止させる。本実施形態における緊急停止は、非常停止、動作停止、一時停止の３種である。自律運転装置１４は、ステータス情報に基づいて自機を緊急停止させた場合には、その緊急停止の種別を示す緊急停止情報をプラットフォーム１３に送信する。

【0032】

非常停止は、自機や他の建機、システムに重い障害が発生した場合や自機が想定外の動作を検知した場合の緊急停止である。非常停止時、自律運転装置１４は、自機の走行装置２５および作業装置２６を停止する。自律運転を非常停止した建機については、搭乗オペレータの操作による運転が必要とされる。

【0033】

動作停止は、自機や他の建機、システムに軽い障害が発生した場合や他の建機の緊急停止により建機同士による接触事故の可能性がある場合の緊急停止である。動作停止時、自律運転装置１４は、自機の走行装置２５および作業装置２６を駆動状態に維持したまま、自律運転を停止・中断する。自律運転を中断した建機については、搭乗オペレータの操作による運転が必要とされる。

【0034】

一時停止は、自機を中心とした所定範囲内に作業員や他の建機などの障害物を検出した場合や建機同士の接触事故の可能性がある場合の緊急停止である。この場合、自律運転装置１４は、一時停止の原因が除去されると自律運転を再開する。

【0035】

（管理装置）
図４に示すように、管理装置１２は、入力部５１、表示部５２、情報処理部５３、および、非常停止ボタン５４を有する。

【0036】

入力部５１は、各種デバイスが接続可能なインターフェースを有している。入力部５１は、そのインターフェースに接続された各種デバイスから入力される情報を情報処理部５３へ入力する。入力部５１は、システムを操作する操作オペレータが操作可能なキーボードやマウスなどを接続可能なインターフェースを備えている。入力部５１は、操作オペレータによるキーボードやマウスなどの操作情報を情報処理部５３に入力する。また、入力部５１は、外部記憶媒体などを接続可能なインターフェースを備えている。入力部５１は、外部記憶媒体などに記憶されている情報を情報処理部５３に入力する。

【0037】

表示部５２は、各種情報を表示可能なディスプレイである。表示部５２は、プラットフォーム１３から提供されるシステム操作画面が表示されるディスプレイを含んでいる。また、表示部５２は、建機１１の動作状況を監視オペレータが監視するためのディスプレイ、すなわちプラットフォーム１３から提供される監視カメラ１６の監視画像を表示するディスプレイを含んでいる。

【0038】

情報処理部５３は、各種処理を実行する。情報処理部５３は、例えば、システム操作画面を表示部５２に表示する処理や入力部５１を通じて入力された情報をプラットフォーム１３に送信する処理などを実行する。

【0039】

例えば、情報処理部５３は、施工現場２０の全体マップを示す全体マップ情報が入力部５１から入力されると、その全体マップ情報をプラットフォーム１３に送信する。
また例えば、情報処理部５３は、施工現場２０を空撮した空撮画像情報が入力部５１から入力されると、その空撮画像情報をプラットフォーム１３に送信する。施工現場２０の空撮は、例えば毎朝など、定期的に行われる。

【0040】

非常停止ボタン５４は、建機やシステムに重い障害が発生した場合など、操作オペレータや監視オペレータが安全確保のために必要と判断した場合に操作される。非常停止ボタン５４は、操作オペレータ用に設けられているとともに監視オペレータ用に建機１１ごとに設けられている。非常停止ボタン５４が操作されると、情報処理部５３は、非常停止情報をプラットフォーム１３に送信する。

【0041】

（プラットフォーム）
プラットフォーム１３は、接続された装置との間で各種情報を送受信する処理を実行する。例えば、プラットフォーム１３は、各建機１１の自律運転装置１４からのステータス情報や位置情報、緊急停止情報などを管理装置１２や遠隔操作装置１７に送信する。プラットフォーム１３は、出来形計測器１５からの出来形情報や監視カメラ１６からの監視画像情報、気象情報などを管理装置１２に送信する。プラットフォーム１３は、遠隔操作装置１７からの遠隔操作情報を、操作対象となる建機１１の自律運転装置１４に送信する。

【0042】

プラットフォーム１３は、管理装置１２において入力された情報を各建機１１の自律運転装置１４に送信する。管理装置１２での情報入力に関連して、プラットフォーム１３は、管理装置１２にシステム操作画面を提供する。プラットフォーム１３は、システム操作画面を通じて入力された情報を、その情報に対応する建機１１の自律運転装置１４に送信する。

【0043】

（施工方法の一例）
本実施形態における施工管理システム１０について、システム操作画面を用いた具体的な施工方法の一例について説明する。

【0044】

図５に示すように、施工方法の一例は、事前準備工程（ステップＳ１０１）、積込工程（ステップＳ１０２）、運搬工程（ステップＳ１０３）、敷均し工程（ステップＳ１０４）、敷均し計測工程（ステップＳ１０５）、締固め工程（ステップＳ１０７）、締固め計測工程（ステップＳ１０８）などを備えている。

【0045】

事前準備工程（ステップＳ１０１）においては、各建機１１に対する事前準備とシステムに対する事前準備とを行う。
建機１１に対する事前準備は、駐機場に駐機している各建機１１に対して作業員が行う。作業員は、各建機１１の自律運転装置１４を起動するとともに非常停止ボタン３７の操作による非常停止時の動作確認を行う。

【0046】

システムに対する事前準備は、システム操作画面を操作する操作オペレータによって行われる。
図６は、システム操作画面の表示例を示している。図６に示すように、システム操作画面６０には、施工現場２０の空撮画像を背景として、現在日時表示部６１、気象情報表示部６２、現況表示部６３が表示される。プラットフォーム１３は、管理装置１２から最新の空撮画像情報が送信されると、その空撮画像情報に基づく空撮画像にシステム操作画面６０の背景を更新する。気象情報表示部６２は、インターネットを介して、プラットフォーム１３に入力された気象情報を表示する部分である。気象情報表示部６２に気象情報が表示されることにより、その気象情報に基づいて施工日の施工計画を操作オペレータが検討することができる。現況表示部６３は、施工管理システム１０における現在の状況を示す部分である。

【0047】

システム操作画面６０には、建機ボタン６６、ホームボタン６７、施工管理ボタン６８など、操作オペレータによって選択可能な選択ボタンが表示される。操作オペレータは、管理装置１２の入力部５１を操作して各種の選択ボタンを選択することにより、その選択ボタンに応じた作業情報を入力する。システム操作画面６０の背景には、自律運転装置１４からプラットフォーム１３に入力された位置情報に基づく各建機１１の位置がアイコン表示される。なお、図６～図１３においては、各種別の建機を図２に示したアイコンと同じアイコンで表示している。

【0048】

システムに対する事前準備として、操作オペレータは、最新の空撮画像を管理装置１２からプラットフォーム１３に送信することにより、システム操作画面６０の背景を更新する。背景が更新されると、操作オペレータは、施工計画に基づいてシステム操作画面６０の背景においてエリア選択を行うことにより、移動可能エリア７１、進入禁止エリア７２、積込エリア７３、施工エリア７４などを設定する。

【0049】

移動可能エリア７１は、各建機１１が移動可能なエリアである。進入禁止エリア７２は、移動可能エリア７１において建機１１の進入が禁止されたエリアである。進入禁止エリア７２は、例えば、監視室２３に設置された管理装置１２において設定されてもよいし、管理装置１２として機能可能な携帯端末を用い、施工現場２０における既設物や地形の状況を操作オペレータが実際に確認しながら設定されてもよい。なお、プラットフォーム１３は、移動可能エリア７１外へ進入した建機１１や進入禁止エリア７２へ進入した建機１１を非常停止させる。

【0050】

積込エリア７３は、運搬車によって土砂が運び込まれるエリア２１を示すエリアである。施工エリア７４は、盛土が形成されるエリア２２を示すエリアである。また、操作オペレータは、現場にいる作業員との協働により、非常停止ボタン５４の動作確認を行う。

【0051】

これらの事前準備が完了すると、各建機１１が作業開始地点へと配置される。各建機１１は、作業員による運転によって作業開始地点に配置されてもよいし、システム操作画面６０における操作オペレータの指示に基づく自律運転によって作業開始地点に配置されてもよい。バックホウＢＨおよびキャリアダンプＣＤの作業開始地点は積込エリア７３であり、ブルドーザーＢＤの作業開始位置は施工エリア７４の近辺である。

【0052】

積込工程（ステップＳ１０２）において、操作オペレータは積込作業の設定を行う。
具体的には、図７に示すように、操作オペレータは、建機ボタン６６を操作したのち、バックホウボタン８１、運転ボタン８２、積込ボタン８３を順に操作する。積込ボタン８３を操作すると、積込量確認ボックス８４が表示される。積込量確認ボックス８４には、事前に設定された積込量が表示される。積込量確認ボックス８４の決定ボタンが選択すると、プラットフォーム１３は、積込量などに関する情報を積込作業情報としてバックホウＢＨの自律運転装置１４に送信する。

【0053】

バックホウＢＨの自律運転装置１４は、積込作業情報に基づいて、自律運転による積込作業を行う。積込作業が完了すると、自律運転装置１４は、積込作業が完了したことをプラットフォーム１３に送信する。プラットフォーム１３は、システム操作画面６０に積込作業が完了したことを表示する。なお、プラットフォーム１３は、積込作業中、キャリアダンプＣＤの自律運転および遠隔操作運転を禁止する。

【0054】

運搬工程（ステップＳ１０３）において、操作オペレータは運搬作業の設定を行う。
具体的には、図８に示すように、操作オペレータは、建機ボタン６６を操作したのち、キャリアダンプボタン８６、運転ボタン８７、自律ボタン８８を順に操作する。そして、図９に示すように、操作オペレータは、システム操作画面６０において経由地点８９と荷下ろし地点９０を選択することによりキャリアダンプＣＤのルート設定を行う。ルート設定を行った操作オペレータは、ルート設定確認ボックス９１の決定ボタンを操作する。決定ボタンが操作されると、プラットフォーム１３は、操作オペレータが設定したルートに関する情報を運搬作業情報としてキャリアダンプＣＤの自律運転装置１４に送信する。

【0055】

キャリアダンプＣＤの自律運転装置１４は、運搬作業情報に基づいて、自律運転による運搬作業を行う。具体的には、自律運転装置１４は、荷下ろし地点９０を目標位置として自機を自律運転する。荷下ろし地点９０に到達すると、自律運転装置１４は、荷下ろし作業を行ったのち、同じルートを用いてキャリアダンプＣＤを作業開始地点まで自律運転する。そして、自律運転装置１４は、プラットフォーム１３に対して運搬作業が完了したことを送信する。プラットフォーム１３は、システム操作画面６０に運搬作業が完了したことを表示する。

【0056】

敷均し工程（ステップＳ１０４）においては、まず、操作オペレータは、システム操作画面６０を操作することにより、ブルドーザーＢＤによる敷均し作業の設定を行う。
具体的には、図１０に示すように、操作オペレータは、建機ボタン６６を操作したのち、ブルドーザーボタン９３、運転ボタン９４、敷均しボタン９５を順に操作する。このとき、プラットフォーム１３は、システム操作画面６０に荷下ろし地点９０を表示する。

【0057】

図１１に示すように、敷均しボタン９５を操作すると、システム操作画面６０には、敷均し確認ボックス９６が表示される。この状態において、操作オペレータは、荷下ろし地点９０を目印として、システム操作画面６０においてブルドーザーＢＤによる施工開始地点および施工方向を帯状マーク９７を用いて指定する。施工開始地点および施工方向を指定した操作オペレータは、敷均し確認ボックス９６の決定ボタンを操作する。決定ボタンが操作されると、プラットフォーム１３は、操作オペレータが設定した帯状マーク９７に関する情報を敷均し作業情報としてブルドーザーＢＤの自律運転装置１４に送信する。

【0058】

ブルドーザーＢＤの自律運転装置１４は、敷均し作業情報に基づいて、自律運転による敷均し作業を行う。具体的には、自律運転装置１４は、施工開始地点を目標位置として自機を自律運転する。施工開始地点に到着すると、自律運転装置１４は、施工エリア７４の地面を施工方向側へ敷均しを行う。

【0059】

敷均し作業が完了すると、自律運転装置１４は、ブルドーザーＢＤを作業開始地点まで自律運転したのち、プラットフォーム１３に対して敷均し作業の完了を示す情報を送信する。プラットフォーム１３は、システム操作画面６０に敷均し作業が完了したことを表示する。

【0060】

図１２に示すように、操作オペレータは、施工エリア７４が帯状マーク９７で埋め尽くされるように、上述した積込工程（ステップＳ１０１）、運搬工程（ステップＳ１０２）、および、敷均し工程（ステップＳ１０３）の設定を行う。これにより、バックホウＢＨ、ブルドーザーＢＤ、および、キャリアダンプＣＤによる並行作業が行われる。

【0061】

敷均し計測工程（ステップＳ１０５）において、操作オペレータは、例えば、施工管理ボタン６８を操作したのちに敷均し出来形ボタンを選択する。敷均し出来形ボタンが選択されると、プラットフォーム１３は、出来形計測器１５を用いて敷均し作業の出来形を取得し、その取得した出来形をシステム操作画面６０に表示する。

【0062】

システム操作画面６０に表示された出来形が不十分である場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、操作オペレータは、不足部分を対象として、積込工程（ステップＳ１０２）、運搬工程（ステップＳ１０３）、および、敷均し工程（ステップＳ１０４）を再び行う。システム操作画面６０に表示された出来形が十分である場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、操作オペレータは、締固め工程（ステップＳ１０７）を行う。

【0063】

締固め工程（ステップＳ１０７）において、操作オペレータは、システム操作画面６０を操作することにより、ブルドーザーＢＤによる締固め作業の設定を行う。
具体的には、図１２に示すように、操作オペレータは、建機ボタン６６を操作したのち、ブルドーザーボタン９３、運転ボタン９４、締固めボタン９８を順に操作する。

【0064】

図１３に示すように、締固めボタン９８を操作すると、システム操作画面６０には、締固め確認ボックス９９が表示される。この状態において、操作オペレータは、帯状マーク９７を締固めエリアに設定したのち、締固め確認ボックス９９の決定ボタンを操作する。決定ボタンが操作されると、プラットフォーム１３は、操作オペレータが設定した締固めエリアに関する情報を締固め作業情報としてブルドーザーＢＤの自律運転装置１４に送信する。

【0065】

ブルドーザーＢＤの自律運転装置１４は、締固め作業情報に基づいて、自律運転による締固め作業を行う。具体的には、自律運転装置１４は、締固めエリアまで自機を自律運転する。締固めエリアに到着すると、自律運転装置１４は、地面を締固めする。

【0066】

締固め作業が完了すると、自律運転装置１４は、ブルドーザーＢＤを作業開始地点まで自律運転したのち、プラットフォーム１３に対して締固め作業の完了を示す情報を送信する。プラットフォーム１３は、システム操作画面６０に締固め作業が完了したことを表示する。

【0067】

締固め計測工程（ステップＳ１０８）において、操作オペレータは、例えば施工管理ボタン６８を操作したのちに締固め出来形ボタンを選択する。締固め出来形ボタンが選択されると、プラットフォーム１３は、出来形計測器１５を用いて締固め作業の出来形を取得し、その取得した出来形をシステム操作画面６０に表示する。

【0068】

システム操作画面６０に表示された出来形が不十分である場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、操作オペレータは、不足部分を締固めエリアとして、締固め工程（ステップＳ１０７）を再び行う。システム操作画面６０に表示された出来形が十分である場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、操作オペレータは、一連の作業を終了する。

【0069】

（安全管理方法）
プラットフォーム１３による施工管理システム１０の安全管理方法について説明する。
プラットフォーム１３は、予め設定された安全優先順位に基づいて建機１１を緊急停止させることにより安全管理を行う。安全優先順位は、管理装置１２を通じて操作オペレータによって設定される。プラットフォーム１３は、安全優先順位として、オペレータや自律運転装置１４についての第１安全優先順位と建機１１の種別に基づく第２安全優先順位とが設定される。

【0070】

第１安全優先順位は、高い方から順に、操作オペレータ、監視オペレータ、搭乗オペレータ、遠隔オペレータ、自律運転装置１４に設定されている。第１安全優先順位は、例えば、自律運転装置１４や監視オペレータによって緊急停止がなされていなくとも操作オペレータによって緊急停止がなされた場合には、安全優先順位の高い操作オペレータの操作を優先させて緊急停止させるものである。

【0071】

第２案件優先度は、施工効率を考慮して、各建機１１の作業内容などに基づいて設定される。第２安全優先順位は、いずれかの建機１１が緊急停止した場合に他の建機１１についての緊急停止の要否判断に用いられる。また、第２安全優先順位は、作業中に建機１１同士が近づいた場合における緊急停止の要否判断に用いられる。本実施形態の第２安全優先順位は、高い方から順に、バックホウＢＨ、ブルドーザーＢＤ、キャリアダンプＣＤに設定されている。

【0072】

本実施形態における第２安全優先順位を用いた安全管理の一例について説明する。
まず、いずれかの建機１１が非常停止した場合における安全管理について説明する。
図１４に示すように、バックホウＢＨが非常停止すると、プラットフォーム１３は、バックホウＢＨについての非常停止発報を管理装置１２に行わせる。

【0073】

プラットフォーム１３は、ブルドーザーＢＤおよびキャリアダンプＣＤの各々について、自己位置がバックホウＢＨの動作範囲内に含まれているか否かを判断する。動作範囲は、作業を行っている建機１１について、その移動範囲を考慮した作業装置２６の可動範囲に基づいて設定される範囲である。プラットフォーム１３は、自己位置がバックホウＢＨの動作範囲内であるブルドーザーＢＤおよびキャリアダンプＣＤについては動作停止により緊急停止する。プラットフォーム１３は、それらのブルドーザーＢＤおよびキャリアダンプＣＤについての運転停止発報を管理装置１２に行わせる。また、プラットフォーム１３は、運転停止させたブルドーザーＢＤおよびキャリアダンプＣＤについてはプラットフォーム１３を介した操作を禁止する。

【0074】

図１５に示すように、ブルドーザーＢＤが非常停止すると、プラットフォーム１３は、ブルドーザーＢＤについての非常停止発報を管理装置１２に行わせる。
プラットフォーム１３は、バックホウＢＨについて、非常停止したブルドーザーＢＤがバックホウＢＨの動作範囲内にいるか否かを判断する。プラットフォーム１３は、動作範囲内にブルドーザーＢＤがいるバックホウＢＨについては運転停止により緊急停止する。

【0075】

プラットフォーム１３は、キャリアダンプＣＤの各々について、非常停止したブルドーザーＢＤの動作範囲内に自己位置が含まれているか否かを判断する。プラットフォーム１３は、自己位置がブルドーザーＢＤの動作範囲内であるキャリアダンプＣＤについては運転停止により緊急停止する。

【0076】

プラットフォーム１３は、それらのバックホウＢＨおよびキャリアダンプＣＤについての運転停止発報を管理装置１２に行わせる。また、プラットフォーム１３は、運転停止させたバックホウＢＨおよびキャリアダンプＣＤについてはプラットフォーム１３を介した操作を禁止する。

【0077】

図１６に示すように、キャリアダンプＣＤが非常停止すると、プラットフォーム１３は、キャリアダンプＣＤについての非常停止発報を管理装置１２に行わせる。
プラットフォーム１３は、バックホウＢＨについて、緊急停止したキャリアダンプＣＤがバックホウＢＨの動作範囲内にいるか否かを判断する。プラットフォーム１３は、動作範囲内にキャリアダンプＣＤがいるバックホウＢＨについては運転停止により緊急停止する。

【0078】

プラットフォーム１３は、ブルドーザーＢＤについて、緊急停止したキャリアダンプＣＤがブルドーザーＢＤの動作範囲内にいるか否かを判断する。プラットフォーム１３は、動作範囲内にキャリアダンプＣＤがいるブルドーザーＢＤについては運転停止により緊急停止する。

【0079】

プラットフォーム１３は、それらのバックホウＢＨおよびブルドーザーＢＤについての運転停止発報を管理装置１２に行わせる。また、プラットフォーム１３は、運転停止させたバックホウＢＨおよびブルドーザーＢＤについてはプラットフォーム１３を介した操作を禁止する。

【0080】

次に、各建機１１の作業中における安全管理（インターロック）について説明する。
図１７に示すように、バックホウＢＨの積込作業中、プラットフォーム１３は、ブルドーザーＢＤおよびキャリアダンプＣＤの各々について、バックホウＢＨの作業範囲内に進入したか否かを判断する。作業範囲は、現在位置におけるバックホウＢＨの作業装置２６の可動範囲に基づいて設定される範囲である。プラットフォーム１３は、バックホウＢＨの作業範囲に進入したブルドーザーＢＤやキャリアダンプＣＤについては一時停止により緊急停止する。プラットフォーム１３は、それらのブルドーザーＢＤやキャリアダンプＣＤについての一時停止発報を管理装置１２に行わせる。

【0081】

図１８に示すように、ブルドーザーＢＤの作業中、プラットフォーム１３は、バックホウＢＨおよびキャリアダンプＣＤの各々について、ブルドーザーＢＤの作業範囲に進入したか否かを判断する。プラットフォーム１３は、ブルドーザーＢＤの作業範囲内にバックホウＢＨが進入した場合、ブルドーザーＢＤを一時停止により緊急停止する。また、プラットフォーム１３は、ブルドーザーＢＤの作業範囲内にキャリアダンプＣＤが進入した場合、そのキャリアダンプＣＤを一時停止により緊急停止する。プラットフォーム１３は、それらのブルドーザーＢＤやキャリアダンプＣＤについての一時停止発報を管理装置１２に行わせる。

【0082】

図１９に示すように、キャリアダンプＣＤの運搬作業中、プラットフォーム１３は、キャリアダンプＣＤの各々について、バックホウＢＨの作業範囲、あるいは、ブルドーザーＢＤの作業範囲内に進入したか否かを判断する。プラットフォーム１３は、それらの作業範囲内に進入したキャリアダンプＣＤについては一時停止により緊急停止する。プラットフォーム１３は、そのキャリアダンプＣＤについての一時停止発報を管理装置１２に行わせる。

【0083】

本実施形態の作用および効果について説明する。
（１）施工管理システム１０は、施工現場２０において自律運転により作業を行う複数の建機１１と、オペレータが操作可能な管理装置１２と、複数の建機１１と管理装置１２とが通信可能に接続されたプラットフォーム１３と、を備える。各建機１１は、自己位置を取得し、取得した自己位置をプラットフォーム１３に送信可能に構成される。管理装置１２は、複数の建機１１についての安全優先順位をプラットフォーム１３に送信可能に構成される。プラットフォーム１３は、各建機１１の作業中、各建機１１の自己位置と安全優先順位とに基づいて各建機１１について緊急停止の要否を判断し、緊急停止が必要な建機１１を緊急停止させる。

【0084】

これにより、例えば、各建機１１の作業中に建機１１同士の接触の可能性がある場合などに、安全優先順位に応じて、緊急停止が不要な建機１１については作業を継続させつつ、緊急停止が必要な建機１１については緊急停止させることができる。その結果、自律運転による建機１１の作業を安全に、かつ、効率よく行うことができる。

【0085】

（２）複数の建機１１の各々は、緊急停止として自機を一時停止可能に構成されている。プラットフォーム１３は、安全優先順位の高い建機１１の作業範囲内に安全優先順位の低い建機１１が進入した場合に、安全優先順位の低い建機１１を一時停止させる。

【0086】

これにより、安全優先順位の高い建機１１の作業を継続させた状態で安全優先順位の低い建機１１を緊急停止させることができる。また、緊急停止が一時停止であることにより、安全優先順位の低い建機１１の運転再開を自動で行うことができる。

【0087】

（３）複数の建機１１の各々は、緊急停止として自機を非常停止可能に構成されているとともに自機の非常停止をプラットフォーム１３に送信可能に構成される。プラットフォーム１３は、複数の建機１１のいずれかが非常停止した場合に、各建機１１の自己位置と安全優先順位とに基づいて他の建機１１について緊急停止の要否を判断し、緊急停止が必要な建機１１を緊急停止させる。

【0088】

これにより、緊急停止が不要な建機１１の作業を継続させつつ、非常停止した建機１１のメンテナンスなどを行うことができる。また、自律運転を非常停止した建機１１については、搭乗オペレータの操作による運転が必要とされる。そのため、非常停止した建機１１の運転を、周辺の安全性を確保したうえで行うことができる。

【0089】

（４）複数の建機１１の各々は、緊急停止として自機を動作停止可能に構成されている。プラットフォーム１３は、複数の建機１１のいずれかが非常停止した場合に、緊急停止が必要な建機１１を動作停止させる。

【0090】

このように、緊急停止が必要な建機１１を動作停止とすることにより、該建機１１の運転再開に搭乗オペレータによる直接的な操作が必要となる。その結果、非常停止した建機１１周辺の安全性を確実に確保したうえで、動作停止した建機１１の運転を行うことができる。

【0091】

（５）複数の建機１１の各々は、緊急停止として自機を非常停止可能に構成されている。管理装置１２は、施工現場２０において各建機１１が移動可能な移動可能エリア７１をプラットフォーム１３に送信可能に構成されている。プラットフォーム１３は、移動可能エリア７１外に進入した建機１１を非常停止させる。

【0092】

これにより、何らかのトラブルによって移動可能エリア７１外へと向かってしまう建機１１を、監視オペレータの監視なしに非常停止させることができる。その結果、施工現場２０付近における安全性を高めることができる。

【0093】

（６）管理装置１２は、移動可能エリア７１における進入禁止エリア７２をプラットフォーム１３に送信可能に構成されている。プラットフォーム１３は、進入禁止エリア７２に進入した建機１１を非常停止させる。

【0094】

これにより、例えば、移動可能エリア７１において、建機１１の走行が困難なエリアなどを予め設定することができる。その結果、進入禁止エリア７２内の走行にともなう事故やトラブルなどを防止することができる。

【0095】

（７）また、進入禁止エリア７２の設定を施工日ごとに行うことで、日々変化する施工現場２０の状況に応じて進入禁止エリア７２を設定することができる。

【0096】

以上、施工管理システムの一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0097】

・建機１１は、緊急停止として非常停止可能に構成されていればよい。これにより、緊急停止後に自律運転が再開されなくなることから、より安全性を高めることができる。
・進入禁止エリア７２は、必要に応じて設定されればよい。そのため、進入禁止エリア７２は、例えば、既設物や地形の状況に基づき、移動可能エリア７１の全域において建機１１の安全な走行が確保される場合には設定されなくともよい。

【0098】

・例えば、各建機１１の動作状況を監視オペレータが常に監視している場合などには、移動可能エリア７１が設定されなくともよい。このとき、移動可能エリア７１外へと向かってしまう建機１１については、監視オペレータによって非常停止される。

【0099】

・建機１１の非常停止にともなう他の建機１１の緊急停止は、非常停止であってもよいし、一時停止であってもよい。
・安全優先順位の高い建機１１の作業範囲内に安全優先順位の低い建機１１が進入した場合に、安全優先順位の低い建機１１の緊急停止は、非常停止であってもよいし、動作停止であってもよい。

【0100】

・上記実施形態においては、建機１１の種別ごとに安全優先順位を設定した。これに限らず、安全優先順位は、種別にかかわらず、施工効率を考慮して、建機１１ごとに設定されてもよい。

【0101】

・また、非常停止時などを含め、施工が好適に行われない不測の事態が発生した際には、適宜タイミングで建機１１を自動・自律的に駐機場に戻す制御を行うように構成してもよい。

【符号の説明】

【0102】

ＢＤ…ブルドーザー、ＢＨ…バックホウ、ＣＤ…キャリアダンプ、１０…施工管理システム、１１…建機、１２…管理装置、１３…プラットフォーム、１４…自律運転装置、１５…出来形計測器、１６…監視カメラ、１７…遠隔操作装置、１８…気象情報、１９…ロギングモニタリング装置、２０…施工現場、４２…作業情報記憶部、４３…自己位置推定部、４４…障害物検知部、４５…車両制御部、４６…周辺環境センサ、４７…駆動状況センサ、５１…入力部、５２…表示部、５３…情報処理部、５４…非常停止ボタン、６０…システム操作画面、６１…現在日時表示部、６２…気象情報表示部、６３…現況表示部、６６…建機ボタン、６７…ホームボタン、６８…施工管理ボタン、７１…移動可能エリア、７２…進入禁止エリア、７３…積込エリア、７４…施工エリア、８１…バックホウボタン、８２…運転ボタン、８３…積込ボタン、８４…積込量確認ボックス、８６…キャリアダンプボタン、８７…運転ボタン、８８…自律ボタン、８９…経由地点、９０…荷下ろし地点、９１…ルート設定確認ボックス、９３…ブルドーザーボタン、９４…運転ボタン、９５…敷均しボタン、９６…確認ボックス、９７…帯状マーク、９８…締固めボタン、９９…確認ボックス。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】