DE112018001463T5

DE112018001463T5 - Baustellenverwaltungsvorrichtung, Ausgabevorrichtung und Baustellenverwaltungsverfahren

Info

Publication number: DE112018001463T5
Application number: DE112018001463.0T
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki Onishi
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2017-07-18
Filing date: 2018-06-27
Publication date: 2019-11-28
Also published as: JP2021182439A; CN110520889A; AU2021203463A1; CN110520889B; AU2023206207A1; US20210110488A1; JP7498686B2; WO2019017172A1; JP2023174885A; JP6931057B2; AU2018305080A1; JPWO2019017172A1

Abstract

Eine Baustellenverwaltungsvorrichtung erzeugt ein dynamisches Zustandsbild, das eine Karte mit einer Baustelle, eine Fahrzeugmarkierung, die einen Abschnitt darstellt, der einem Standort entspricht, an dem sich ein in der Baustelle auf der Karte angeordnetes Fahrzeug befindet, eine Identifikationsinformation des durch die Fahrzeugmarkierung angezeigten Fahrzeugs und eine Stillstandsmarkierung, die einen Abschnitt darstellt, der einem Standort entspricht, an dem sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, umfasst und der einen dynamischen Zustand des Fahrzeugs in einem vorbestimmten Zeitraum darstellt.

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Baustellenverwaltungsvorrichtung, eine Ausgabevorrichtung und ein Baustellenverwaltungsverfahren.
Die Priorität wird auf die am 18. Juli 2017 eingereichte japanische Patentanmeldung Nr. 2017-139409 beansprucht, deren Inhalt hierin durch Verweis aufgenommen wird.
Hintergrund
PTL 1 offenbart eine Technik, bei der eine Karte einer Baustelle und die aktuellen Positionen einer Arbeitsmaschine und eines Transportfahrzeugs angezeigt werden.
Zitierliste
Patentliteratur
[PTL 1] Japanisches Patent Nr. 3687850
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Ein Transportfahrzeug zum Transport von Erde und Sand und eine Arbeitsmaschine für Erdarbeiten und Bankarbeiten („banking work“) werden auf einer Baustelle angeordnet. Es besteht der Wunsch, die Ursachen von Engpässen in Bezug auf die Effizienz von Transportfahrzeugen und Arbeitsmaschinen auf Baustellen zu untersuchen. Das Verhalten der Arbeitsmaschinen und der Transportfahrzeuge wird protokolliert, aber es ist schwierig, Engpässe durch das Lesen der erhaltenen Protokolldaten zu finden. Bei der in PTL 1 offenbarten Technik ist es nicht möglich, auf einen Tag zurückzublicken und zu untersuchen, welche Art von Problem auf einer Baustelle aufgetreten ist.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf die Bereitstellung einer Baustellenverwaltungsvorrichtung, einer Ausgabevorrichtung und eines Baustellenmanagementverfahrens ausgerichtet, die in der Lage sind, einen Engpass in der Arbeit eines Transportfahrzeugs und einer Arbeitsmaschine leicht zu erkennen.
Lösung des Problems
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Baustellenverwaltungsvorrichtung mit einer Kartenerfassungseinheit vorgesehen, die Karteninformationen mit einer Baustelle und einem Fahrweg erfasst; eine Positionsdatenerfassungseinheit, die eine Zeitreihe von Positionsdaten eines Fahrzeugs erfasst; eine Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit, die ein dynamisches Zustandsbild erzeugt, das die Karteninformationen und eine Fahrzeugmarkierung umfasst, die einen Abschnitt darstellt, der einer Position entspricht, an der sich das in der Baustelle auf der Karteninformation angeordnete Fahrzeug befindet, und die einen dynamischen Zustand des Fahrzeugs in einem vorbestimmten Zeitraum auf der Grundlage der Zeitreihe der Positionsdaten darstellt; und
eine Ausgabesteuereinheit, die ein Ausgangssignal, das die Ausgabe des dynamischen Zustandsbildes ermöglicht, an eine Ausgabevorrichtung ausgibt.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Demnach ermöglicht die Baustellenverwaltungsvorrichtung, einen Engpass in der Arbeit eines Transportfahrzeugs und einer Arbeitsmaschine leicht zu erkennen.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Baustelle veranschaulicht, die gemäß einer ersten Ausführungsform ein Verwaltungsziel einer Baustellenverwaltungsvorrichtung ist.
2 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Verladearbeiten an einem Hydraulikbagger veranschaulicht.
3 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Planierarbeiten einer Planierraupe veranschaulicht.
4 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Baustellenverwaltungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
5 ist ein Diagramm, das die in einer Zeitreihenspeichereinheit gespeicherten Daten veranschaulicht.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Dynamikzustandsbildausgabeverfahren gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Identifizieren des Zustands eines Hydraulikbaggers veranschaulicht, der an einem Erdschnittplatz in der ersten Ausführungsform angeordnet ist.
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Zeitreihe von Azimutdaten des Hydraulikbaggers darstellt.
9 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Identifizieren des Zustands eines Hydraulikbaggers veranschaulicht, der an einem Bankplatz in der ersten Ausführungsform angeordnet ist.
10 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Identifizieren eines Zustands eines Hangbaggers in der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
11 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Identifizieren eines Zustands einer Planierraupe in der ersten Ausführungsform darstellt.
12 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Identifizieren eines Zustands eines Muldenkippers in der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
13 veranschaulicht ein Beispiel für ein Zeitdiagramm, das von der Baustellenverwaltungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform erstellt wurde.
14 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren veranschaulicht, bei dem die Baustellenverwaltungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform ein dynamisches Zustandsbild erzeugt.
15 veranschaulicht ein Beispiel für ein dynamisches Zustandsbild gemäß der ersten Ausführungsform.
16 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Identifizieren eines Zustands eines Muldenkippers in einer zweiten Ausführungsform darstellt.

Beschreibung der Ausführungsformen
<Erste Ausführungsform>
«Baustelle»
1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Baustelle veranschaulicht, die gemäß einer ersten Ausführungsform ein Verwaltungsziel einer Baustellenmanagementvorrichtung ist.
Eine Baustelle G gemäß der ersten Ausführungsform hat einen Erdschnittplatz G1 und einen Bankplatz G2. Der Erdschnittplatz G1 und der Bankplatz G2 sind über einen Fahrweg G3 miteinander verbunden. Ein Zeitdiagramm 12 umfasst eine allgemeine Straße, die den Erdschnittplatz G1 mit dem Bankplatz G2 verbindet, und einen Transportweg für den Transport von Erde und Sand, der auf der Baustelle G vorbereitet wurde. Ein Hydraulikbagger M1 und eine Planierraupe M2 sind jeweils in dem Erdschnittplatz G1 und dem Bankplatz G2 angeordnet. Eine Vielzahl von Muldenkippern M3 fahren zwischen dem Erdschnittplatz G1 und dem Bankplatz G2. Der Hydraulikbagger M1, der Bulldozer M2 und der Muldenkipper M3 sind Beispiele für ein Fahrzeug M. In weiteren Ausführungsformen können im Erdschnittplatz G1 und im Bankplatz G2 eine Vielzahl von Hydraulikbagger M1 angeordnet werden, eine Vielzahl von Bulldozern M2 kann angeordnet werden, einer der Hydraulikbagger M1 und der Bulldozer M2 ist nicht unbedingt angeordnet, und andere Fahrzeuge M können angeordnet werden.
«Fahrzeug»
Der Hydraulikbagger M1, der im Erdschnittplatz G1 angeordnet ist, fördert Erde und Sand im Erdschnittplatz G1 und lädt Erde und Sand auf den Muldenkipper M3.
2 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Beladearbeiten am Hydraulikbagger veranschaulicht.
Eine Bedienerin des Hydraulikbaggers M1 sammelt ausgehobene Erde und Sand um eine Stillstandsposition des Muldenkippers M3 herum, bevor der Muldenkipper M3 ankommt (Schritt S01). Die Bedienerin des Hydraulikbaggers M1 hebt mit dem Hydraulikbagger M1 eine Ladung Erde und Sand aus, bevor der Muldenkipper M3 ankommt (Schritt S02). In einem Fall, in dem es keinen Spielraum in der Arbeitszeit gibt, kann die Arbeit in den Schritten S01 und S02 entfallen. In einem Fall, in dem der Muldenkipper M3 einen vorbestimmten Ladebereich des Erdschnittplatzes G1 erreicht, steht der Muldenkipper M3 um den Hydraulikbagger M1 herum still (Schritt S03). Anschließend gibt die Bedienerin des Hydraulikbaggers M1 die aufgenommene Erde und den Sand in die Mulde des Muldenkippers M3 ab (Schritt S04). Die Bedienerin des Hydraulikbaggers M1 schätzt, ob eine auf den Muldenkipper M3 geladene Menge an Erde und Sand geringer ist als eine Tragfähigkeit des Muldenkippers M3 (Schritt S05). In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die auf den Muldenkipper M3 geladene Menge an Erde und Sand geringer ist als die Tragfähigkeit des Muldenkippers M3 (Schritt S05: JA), schwenkt die Bedienerin des Hydraulikbaggers M1 einen oberen Schwenkkörper des Hydraulikbaggers M1 in Richtung aufgehäufter Erde und Sand oder Erde und Sand, der ausgehoben werden soll (Schritt S06). Die Bedienerin des Hydraulikbaggers M1 holt mit dem Hydraulikbagger M1 (Stufe S07) die aufgehäufte Erde und Sand oder die ausgehobenen Erde und Sand ab. Anschließend schwenkt die Bedienerin des Hydraulikbaggers M1 den oberen Schwenkkörper des Hydraulikbaggers M1 in Richtung Muldenkipper M3 (Schritt S08) und gibt Erde und Sand auf die gleiche Weise frei wie im Prozess in Schritt S4. Diese wird wiederholt ausgeführt, so dass die Bedienerin des Hydraulikbaggers M1 Erde und Sand bis zur Tragfähigkeit des Muldenkippers M3 verladen kann. In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass eine auf den Muldenkipper M3 geladene Menge an Erde und Sand die Tragfähigkeit des Muldenkippers M3 erreicht (Schritt S05: Nein), beendet die Bedienerin des Hydraulikbaggers M1 die Ladearbeiten des Hydraulikbaggers M1.
Der Hydraulikbagger M1, der im Erdschnittplatz G1 angeordnet ist, kann einen Hang im Erdschnittplatz G1 bilden. Die Bedienerin des Hydraulikbaggers M1 veranlasst den Hydraulikbagger M1, sich einem als Hang ausgebildeten Hanggebiet zu nähern, und formt Erde und Sand mit einem Eimer auf einer Oberfläche des Hanggebietes, während er sich in Längsrichtung des Hanges bewegt. Im Folgenden wird der Hydraulikbagger M1 für Hangformarbeiten in einigen Fällen als Hangbagger bezeichnet.
Die Planierraupe M2, die im Erdschnittplatz G1 angeordnet ist, fördert und transportiert Erde und Sand im Erdschnittplatz G1. Eine Bedienerin der Planierraupe M2 bewegt die Planierraupe M2 in einem Zustand nach vorne, in dem eine Position einer Schaufel der Planierraupe M2 eingestellt ist, und kann so mit der Planierraupe M2 Erde und Sand ausheben. Die Planierraupe M2, die im Erdschnittplatz G1 angeordnet ist, verdichtet nach dem Aushub einen Boden. Die Bedienerin der Planierraupe M2 bewirkt, dass die Planierraupe M2 in einem Zustand fährt, in dem die Schaufel der Planierraupe M2 angehoben wird, und kann so den Boden mit der Planierraupe M2 verdichten. Eine Fahrgeschwindigkeit der Planierraupe M2 während der Verdichtung ist höher als eine Fahrgeschwindigkeit während des Aushubs.
Der Muldenkipper M3 transportiert die im Erdschnittplatz G1 verladene Erde und den Sand zum Bankplatz G2. In einem Fall, in dem der Muldenkipper M3 die Erde und den Sand in dem Bankplatz G2 abladet, wird der Muldenkipper M3 von dem Bankplatz G2 zum Erdschnittplatz G1 bewegt. Die Fahrgeschwindigkeit des Muldenkippers M3 ist unterschiedlich, wenn der Muldenkipper M3 mit Erde und Sand beladen ist und wenn der Muldenkipper M3 nicht damit beladen ist. Die Fahrgeschwindigkeit des Muldenkippers M3 unterscheidet sich zwischen dem Zeitpunkt, an dem der Muldenkipper M3 innerhalb des Bankplatzes G2 oder des Erdschnittplatzes G1 fährt und dem Zeitpunkt, an dem der Muldenkipper M3 auf dem Fahrweg G3 als Außenseite fährt.
In einem Fall, in dem sich der Muldenkipper M3 an jedem des Erdschnittplatzes G1 und des Bankplatzes G2 in einer Stillstandsposition befindet, dreht eine Bedienerin des Muldenkippers M3 den Muldenkipper M3 um und veranlasst den Muldenkipper M3, rückwärts zu fahren und somit an der Stillstandsposition stillzustehen.
Der Hydraulikbagger M1, der in dem Bankplatz G2 angeordnet ist, hebt den Boden und den Sand auf, der vom Kipper M3 in dem Bankplatz G2 entladen wird. In diesem Fall führt der im Bankplatz G2 angeordnete Hydraulikbagger M1 in gleicher Weise wie der im Erdschnittplatz G1 angeordnete Hydraulikbagger M1 wiederholt Prozesse durch, bei denen er einen oberen Schwenkkörper auf die entladene Erde und den Sand richtet, die Erde und den Sand aufnimmt, den oberen Schwenkkörper an eine Stelle schwenkt, an der die Erde und der Sand verstreut werden sollen, und die Erde und den Sand an die Stelle abgibt, an der die Erde und der Sand verstreut werden sollen.
Der Hydraulikbagger M1, der in dem Bankplatz G2 angeordnet ist, kann einen Hang in dem Bankplatz G2 bilden.
Die Planierraupe M2, die in dem Bankplatz G2 angeordnet ist, legt und nivelliert den Boden und Sand, der vom Muldenkipper M3 in dem Bankplatz G2 transportiert wird. Insbesondere legt und nivelliert die Planierraupe M2 gleichmäßig Erde und Sand, die vom Muldenkipper M3 o.ä. abgeführt werden, in einem Bereich, in dem Erde und Sand verlegt und nivelliert werden sollen. Bei den Planierarbeiten wird die Höhe der einmal zu verlegenden Erde und des Sandes, d.h. die Höhe einer mehr als vor dem Verlegen und Nivellieren zu verarbeitenden Landform, in Abhängigkeit von der aktuellen Situation der Baustelle G oder durch eine Bedienerin festgelegt. Um ausgetragene Erde und Sand auf eine vorgegebene Höhe zu legen und zu nivellieren, stellt die Planierraupe M2 ihre Schaufel auf eine vorgegebene Höhe und führt dann die Planierarbeiten durch. Die Planierarbeiten werden wiederholt mehrmals durchgeführt, bis ein Bereich, in dem Erde und Sand verlegt und geebnet werden sollen, eine Sollhöhe erreicht.
3 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Planierarbeiten der Planierraupe veranschaulicht.
In einem Fall, in dem Erde und Sand vom Muldenkipper M3 in einem Bereich, in dem Erde und Sand verlegt und nivelliert werden sollen, gestreut werden, senkt die Bedienerin der Planierraupe M2 die Schaufel auf jede beliebige Höhe (Stufe S11). Die Höhe der zu verlegenden und zu nivellierenden Erde und des Sandes wird durch die Höhe der Schaufel bestimmt. Anschließend bewegt die Bedienerin der Planierraupe M2 die Planierraupe M2 im Bereich der Verlegung nach vorne, um Erde und Sand zu ebnen (Schritt S12). Die Planierraupe M2 wird einmal vorwärts bewegt, so dass Erde und Sand um einen vorgegebenen Abstand (beispielsweise ca. 10 Meter) nach vorne gelegt und nivelliert werden können. In einem Fall, in dem die Planierraupe M2 um den vorgegebenen Abstand nach vorne bewegt wird, bewegt die Bedienerin der Planierraupe M2 die Planierraupe M2 nach hinten (Schritt S13). Die Bedienerin der Planierraupe M2 bestimmt, ob Erde und Sand im gesamten Planierbereich mit der Planierraupe M2 (Schritt S14) verlegt und nivelliert werden oder nicht. In einem Fall, in dem es einen Bereich gibt, an dem Erde und Sand nicht verlegt und nivelliert werden (Schritt S14: NEIN), bewegt die Bedienerin der Planierraupe M2 die Planierraupe M2 so, dass die Schaufel auf eine Position eingestellt wird, die die Position umfasst, an der Erde und Sand nicht verlegt und nivelliert werden und teilweise eine Position überlappt, an der Erde und Sand bereits verlegt und nivelliert sind (Schritt S15). So bewegt beispielsweise die Bedienerin der Planierraupe M2 die Planierraupe M2 während der Rückwärtsbewegung in Schritt S13 schräg nach hinten. Der Fluss kehrt in Schritt S12 in den Prozess zurück, und die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung wird wiederholt, bis Erde und Sand im gesamten Planierbereich verlegt und nivelliert sind. In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass Erde und Sand im gesamten Planierbereich verlegt und nivelliert werden (Schritt S14: JA), bestimmt die Bedienerin der Planierraupe M2, ob die Höhe des Planierbereichs die Sollhöhe erreicht hat oder nicht (Schritt S16). In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Höhe des Planierbereichs die Sollhöhe nicht erreicht hat (Schritt S16: NO), kehrt der Fluss in Schritt S12 zum Prozess zurück, und die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung wird wiederholt, bis die Höhe des Planierbereichs die Sollhöhe erreicht. Andererseits, in einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Höhe des Planierbereichs die Sollhöhe erreicht (Schritt S16: JA), beendet die Bedienerin der Planierraupe M2 die Planierarbeiten der Planierraupe M2.
De Planierraupe M2, die in dem Bankplatz G2 angeordnet ist, kann den Boden verdichten. Die Bedienerin der Planierraupe M2 hebt die Schaufel der Planierraupe M2 an, lässt die Planierraupe M2 fahren und kann so den Boden mit einer Laufkette des Bulldozers M2 verdichten. Die Fahrgeschwindigkeit der Planierraupe M2 während der Verdichtung ist höher als die Fahrgeschwindigkeit bei Planierarbeiten.
<Konfiguration der Baustellenverwaltungsvorrichtung>
4 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Baustellenverwaltungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht. Eine Baustellenverwaltungsvorrichtung 10 identifiziert einen Zustand jedes Fahrzeugs M zu jedem Zeitpunkt auf der Baustelle G und gibt den Zustand in Form eines Zeitdiagramms aus.
Die Baustellenverwaltungsvorrichtung 10 ist ein Computer mit einem Prozessor 100, einem Hauptspeicher 200, einem Speicher 300 und einer Schnittstelle 400. Der Speicher 300 speichert ein Programm. Der Prozessor 100 liest das Programm aus dem Speicher 300, entwickelt das Programm in den Hauptspeicher 200 und führt die Prozesse programmgemäß aus. Die Baustellenverwaltungsvorrichtung 10 ist über die Schnittstelle 400 mit einem Netzwerk verbunden. Die Baustellenverwaltungsvorrichtung 10 ist über die Schnittstelle 400 mit einer Eingabevorrichtung 500 und einer Ausgabevorrichtung 600 verbunden. Beispiele für die Eingabevorrichtung 500 können eine Tastatur, eine Maus und ein Touchscreen sein. Beispiele für die Ausgabevorrichtung 600 können einen Monitor, einen Lautsprecher und einen Drucker umfassen.
Beispiele für den Speicher 300 können eine Festplatte (HDD), ein Solid State Drive (SSD), eine Magnetplatte, eine magnetooptische Platte, ein Compact Disc Read Only Memory (CD-ROM), ein digitaler, vielseitiger Disc Read Only Memory (DVD-ROM) und ein Halbleiterspeicher sein. Der Speicher 300 kann ein internes Medium sein, das direkt mit einem Bus der Baustellenverwaltungsvorrichtung 10 verbunden ist, und ein externes Medium, das über die Schnittstelle 400 mit der Baustellenverwaltungsvorrichtung 10 verbunden ist. Der Speicher 300 ist ein nichtflüchtiges Speichermedium.
Der Prozessor 100 fungiert als Positionsempfangseinheit 101, Azimut-Empfangseinheit 102, Zeitserien-Erfassungseinheit 103, Zustandsidentifizierungseinheit 104, Entwurfslandform-Erfassungseinheit 105, Zeitdiagramm-Erzeugungseinheit 106, Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit 107, Ausgabesteuereinheit 108 und Kartenerfassungseinheit 109 gemäß der Ausführung des Programms.
Der Prozessor 100 sichert Speicherbereiche einer Zeitserienspeichereinheit 201 im Hauptspeicher 200 entsprechend der Programmausführung.
Die Positionsempfangseinheit 101 empfängt zu jeder vorgegebenen Zeit Positionsdaten jedes auf der Baustelle G angeordneten Fahrzeugs M. Die Positionsdaten des Fahrzeugs M können von einem Computer des Fahrzeugs M empfangen werden und von einem Computer, der von dem Fahrzeug M getragen wird. Ein Beispiel für den vom Fahrzeug M getragenen Computer kann ein Smartphone umfassen. Die Positionsempfangseinheit ist ein Beispiel für eine Positionsdatenerfassungseinheit.
Die Azimut-Empfangseinheit 102 empfängt zu jeder vorbestimmten Zeit Azimutdaten jedes auf der Baustelle G angeordneten Fahrzeugs M. Die Azimutdaten des Fahrzeugs M können von einem Computer des Fahrzeugs M empfangen werden und können von einem Computer empfangen werden, der von dem Fahrzeug M getragen wird. In einem Fall, in dem der vom Fahrzeug M getragene Computer die Azimutdaten sendet, wird der Computer am Fahrzeug M so befestigt, dass der Computer nicht gedreht wird. Die Azimutdaten umfassen nicht nur Ausgabedaten von einem Sensor, wie beispielsweise einem elektronischen Kompass oder einem geomagnetischen Sensor, sondern auch die Erkennung (einschließlich PPC-Druck) einer Schwenkhebelbetätigung oder ein Detektionsergebnis in einem Gyrosensor oder einem Winkelsensor eines oberen Schwenkkörpers. Mit anderen Worten, die Azimut-Empfangseinheit 102 kann den Azimut des Fahrzeugs M identifizieren, indem sie eine momentane Änderungsmenge des Azimuts integriert. Die Azimutdaten können von einem im Fahrzeug M vorgesehenen Sensor oder einem außerhalb des Fahrzeugs M vorgesehenen Sensor erfasst werden. Der Sensor kann beispielsweise Azimutdaten durch Bildanalyse mit einem Bewegungssensor oder einer Kamera erfassen.
Die Zeitserien-Erfassungseinheit 103 speichert die von der Positionsempfangseinheit 101 empfangenen Positionsdaten und die von der Azimut-Empfangseinheit 102 empfangenen Azimutdaten in der Zeitserienspeichereinheit 201 in Verbindung mit einer ID des Fahrzeugs M und deren Empfangszeiten. 5 ist ein Diagramm, das die in der Zeitserienspeichereinheit gespeicherten Daten veranschaulicht. Folglich speichert die Zeitserienspeichereinheit 201 eine Zeitreihe von Positionsdaten jedes Fahrzeugs M und eine Zeitreihe von Azimutdaten jedes Fahrzeugs M. Die Zeitreihe der Positionsdaten und der Azimutdaten kann eine Zusammenfassung von Positions- und Azimutdaten zu jeder vorbestimmten Zeit sein und kann eine Zusammenfassung von Positions- und Positionsdaten zu einer unregelmäßigen Zeit sein.
Die Zustandsidentifizierungseinheit104 identifiziert einen Arbeitszustand jedes Fahrzeugs M auf der Grundlage einer Zeitreihe von Positionsdaten und einer Zeitreihe von Azimutdaten, die in der Zeitreihenspeichereinheit 201 gespeichert sind, und einer Zeitreihe von Fahrgeschwindigkeiten. Beispiele für den Arbeitszustand des Fahrzeugs M können die Art der vom Fahrzeug M ausgeführten Arbeiten, eine Position, an der sich das Fahrzeug M befindet, und eine Fahrtrichtung (Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung) des Fahrzeugs M sein.
Die Art der Arbeiten des Hydraulikbaggers M1 kann Aushubarbeiten, Verladearbeiten, Bankarbeiten, Streuarbeiten und Hangformarbeiten umfassen. Bei den Aushubarbeiten handelt es sich beispielsweise um den Abbau von Erde und Sand auf der Baustelle G. Die Verladearbeiten sind beispielsweise das Verladen von Erdaushub und Sand auf den Muldenkipper M3. Die Bankarbeit besteht beispielsweise darin, Erde und Sand zu stapeln und zu verdichten, die mit dem Muldenkipper M3 auf der Baustelle G entladen werden. Die Streuarbeit ist beispielsweise das Streuen und Verteilen von Erde und Sand, die vom Muldenkipper M3 auf der Baustelle G abgeworfen werden. Die Hangformarbeiten sind beispielsweise das Ausheben und Formen eines Hangbereichs auf der Baustelle G gemäß den Entwurfslandformdaten.
Die Art der Arbeiten der Planierraupe M2 kann Aushub-Transportarbeiten, Planierarbeiten und Verdichtungsarbeiten umfassen. Die Aushub-Transportarbeiten sind beispielsweise der Aushub und Transport von Erde und Sand auf der Baustelle G mit der Schaufel. Die Planierarbeiten sind beispielsweise das Verlegen und Nivellieren von Erde und Sand, die vom Muldenkipper M3 auf eine vorgegebene Höhe abgeworfen werden. Die Verdichtungsarbeiten sind beispielsweise das Verdichten von Erde und Sand auf der Baustelle G mit dem Raupenfahrzeug.
Die Art der Arbeit des Muldenkippers M3 kann das unbeladene Fahren, das beladene Fahren, das Beladen, das Beladen und das Entladen umfassen. Die unbeladene Fahrt ist beispielsweise in einem Zustand, in dem sich keine Erde oder Sand in der Halde befindet. Die beladene Fahrt ist beispielsweise die Fahrt in einem Zustand, in dem sich Erde oder Sand in dem Muldenkörper befindet. Die Verladearbeiten sind Bereitschaftsarbeiten, während Erde und Sand mit dem Hydraulikbagger M1 in die Halde verladen werden. Die Entladearbeiten bestehen aus dem Entladen von Erde und Sand, die in die Halde geladen werden.
Die Zustandsidentifizierungseinheit104 identifiziert, ob der Fahrzustand der Planierraupe M2 eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung ist. Die Zustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert, ob sich der Muldenkipper M3 im Erdschnittplatz G1 oder im Bankplatz G2 befindet und ob der Muldenkipper als Fahrzustand des Muldenkippers gedreht oder rückwärts bewegt wird. Der Fahrzustand ist ein Beispiel für einen Arbeitszustand.
Die Entwurfslandform-Erfassungseinheit 105 erfasst Entwurfslandformdaten, die eine Entwurfslandform der Baustelle G darstellen. Die Entwurfslandformdaten sind dreidimensionale Daten und umfassen Positionsdaten in einem globalen Koordinatensystem. Die Entwurfslandformdaten umfassen Landformtypdaten, die die Art der Landform angeben. Die Entwurfslandformdaten werden beispielsweise durch dreidimensionales CAD erstellt.
Die Zeitdiagramm-Erzeugungseinheit 106 erzeugt ein Zeitdiagramm auf der Grundlage der Art der Arbeit, die durch die Zustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert wird. Das Zeitdiagramm gemäß der ersten Ausführungsform ist ein Diagramm, in dem eine Längsachse die Zeit ausdrückt, und die Fahrzeuge M sind auf einer Querachse angeordnet, und ein Arbeitsinhalt jedes Fahrzeugs wird in jedem Zeitabschnitt angezeigt.
Die Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit 107 erzeugt ein dynamisches Zustandsbild, das einen dynamischen Zustand des Fahrzeugs M in einem vorbestimmten Zeitraum darstellt. Das dynamische Zustandsbild gemäß der ersten Ausführungsform ist ein bewegtes Bild, in dem sich eine Position einer Fahrzeugmarke, die das Fahrzeug M darstellt, gemäß einer Zeitreihe von Positionsdaten auf einer Karte einschließlich der Baustelle vorübergehend ändert.
Die Ausgabesteuereinheit 108 gibt ein Ausgangssignal aus, das bewirkt, dass das von der Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit 107 erzeugte dynamische Zustandsbild an die Ausgabevorrichtung 600 ausgegeben wird.
Die Kartenerfassungseinheit 109 erfasst Karteninformationen vom Speicher 300 oder einem externen Server und speichert die Karteninformationen im Hauptspeicher 200.
<<Dynamikzustandsbildausgabeverfahren>>
Anschließend wird eine Beschreibung des Betriebs der Baustellenverwaltungsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform erstellt. 6 ist ein Flussdiagramm, das ein Dynamikzustandsbildausgabeverfahren gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
Die Baustellenverwaltungsvorrichtung 10 sammelt regelmäßig Positionsdaten und Azimutdaten von jedem Fahrzeug M während eines Zeitraums, der Ziel eines dynamischen Zustandsbildes ist, und erzeugt Zeitreihendaten.
Ein an jedem Fahrzeug M montierter Computer oder ein von jedem Fahrzeug M getragener Computer (im Folgenden als Computer des Fahrzeugs M bezeichnet) misst zu jeder vorbestimmten Zeit eine Position und einen Azimut des Fahrzeugs M. Der Computer des Fahrzeugs M sendet Positionsdaten, die die gemessene Position anzeigen, und Azimutdaten, die den gemessenen Azimut anzeigen, an die Baustellenverwaltungsvorrichtung 10. Die Position des Fahrzeugs M wird durch ein globales Navigationssatellitensystem (GNSS), wie beispielsweise ein globales Positionierungssystem (GPS), bestimmt. Der Azimut des Fahrzeugs M wird beispielsweise durch einen im Fahrzeug M vorgesehenen elektronischen Kompass oder den Computer des Fahrzeugs M identifiziert.
Die Positionsempfangseinheit 101 der Baustellenverwaltungsvorrichtung 10 empfängt die Positionsdaten vom Computer des Fahrzeugs M (Schritt S101). Die Azimut-Empfangseinheit 102 empfängt die Azimutdaten vom Computer des Fahrzeugs M (Schritt S102). Die Zeitserien-Erfassungseinheit 103 speichert die empfangenen Positions- und Azimutdaten in der Zeitserienspeichereinheit 201 in Verbindung mit Empfangszeitpunkten und einer ID des Fahrzeugs M in Verbindung mit dem Computer, der eine Empfangsquelle ist (Schritt S103). Die Baustellenverwaltungsvorrichtung 10 bestimmt, ob aufgrund einer Benutzerführung o.ä. ein Parameteridentifikationsprozess gestartet wird oder nicht (Schritt S104).
In einem Fall, in dem der Parameteridentifikationsprozess des Parameters nicht gestartet wird (Schritt S104: NEIN), führt die Baustellenverwaltungsvorrichtung 10 die Prozesse von Schritt S101 bis Schritt S103 wiederholt aus, bis der Parameteridentifikationsprozess gestartet wird, und so wird in der Zeitserienspeichereinheit 201 eine Zeitreihe von Positionsdaten und Azimutdaten gebildet.
In einem Fall, in dem die Zielperiode für den dynamischen Zustand des Bildes beendet ist (Schritt S104: JA), erfasst die Entwurfslandform-Erfassungseinheit 105 die Entwurfslandformdaten (Schritt S105). Die Zustandsidentifizierungseinheit 104 berechnet zu jedem Zeitpunkt eine Fahrgeschwindigkeit jedes Fahrzeugs M auf der Grundlage der Zeitreihe der Positionsdaten jedes Fahrzeugs M, die in der Zeitserienspeichereinheit 201 (Schritt S106) gespeichert sind. Mit anderen Worten, die Zustandsidentifizierungseinheit104 erzeugt eine Zeitreihe von Fahrgeschwindigkeiten jedes Fahrzeugs M. Die Zeitreihe von Fahrgeschwindigkeiten kann unter Verwendung von Control-Area-Network (CAN) -Daten des Fahrzeugs M erfasst werden. Anschließend identifiziert die Zustandsidentifizierungseinheit104 zu jedem Zeitpunkt auf der Grundlage der Entwurfslandformdaten und der Positionsdaten, der Azimutdaten und der Zeitreihe der Fahrgeschwindigkeiten des Fahrzeugs M (Schritt S107) einen Arbeitszustand jedes Fahrzeugs M. Die Zeitdiagramm-Erzeugungseinheit 106 erzeugt ein Zeitdiagramm auf der Grundlage des durch die Zustandsidentifizierungseinheit 104 (Schritt S108) identifizierten Zustands. Die-Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit 107 erzeugt ein dynamisches Zustandsbild, das einen dynamischen Zustand des Fahrzeugs M darstellt, unter Verwendung der in der Zeitserienspeichereinheit 201 gespeicherten Zeitreihe von Positionsdaten, Azimutdaten und Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs M und des erzeugten Zeitdiagramms (Schritt S109). Die Ausgabesteuereinheit 108 gibt ein Ausgangssignal aus, das bewirkt, dass das von der dynamischen Zustandsbilderzeugungseinheit 107 erzeugte dynamische Zustandsbild an die Ausgabevorrichtung 600 (Schritt S110) ausgegeben wird.
Hier wird ein Verfahren ausführlich beschrieben, bei dem die Zustandsidentifizierungseinheit104 einen Zustand in Schritt S107 identifiziert.
«Verfahren zum Identifizieren des Arbeitszustandes des Hydraulikbaggers M1, der an dem Erdschnittplatz G1 angeordnet ist»
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Identifizieren eines Arbeitszustandes des Hydraulikbaggers veranschaulicht, der an der Stelle des Erdschnittplatz in der ersten Ausführungsform angeordnet ist. 8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Zeitreihe von Azimutdaten des Hydraulikbaggers darstellt.
Die Zustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert Zeiträume, in denen sich der Muldenkipper M3 in einem vorgegebenen Abstand von dem im Erdschnittplatz G1 angeordneten Hydraulikbagger M1 befindet und der Hydraulikbagger M1 und der Muldenkipper M3 auf der Grundlage einer Zeitreihe von Positionsdaten und einer Zeitreihe von Fahrgeschwindigkeiten angehalten werden (Schritt S107A1). Das Fahrzeug M „angehalten“ zeigt einen Arbeitszustand an, in dem das Fahrzeug M nicht fährt. Mit anderen Worten, ein Zustand, in dem das Fahrzeug M nicht fährt und Arbeiten wie das Ausheben, Schwenken, Heben und Senken eines Auslegers ausführt, wird auch als Fahrzeug M „gestoppt“ bezeichnet. Andererseits wird ein Arbeitszustand, in dem das Fahrzeug M nicht fährt und auch keine anderen Arbeiten ausführt, als Fahrzeug M bezeichnet, das sich im Stillstand befindet. Anschließend identifiziert die Zustandsidentifizierungseinheit 104, dass ein Arbeitszustand (die Art der Arbeit) des Hydraulikbaggers M1 eine Verladearbeit in Bezug auf einen Zeitraum ist, in dem der Hydraulikbagger M1 auf der Grundlage einer Zeitreihe von Azimutdaten (Schritt S107A2) wiederholt innerhalb der identifizierten Zeiträume geschwenkt wird. Die Zustandsidentifizierungseinheit 104 kann bestimmen, dass der Hydraulikbagger M1 wiederholt geschwenkt wird, beispielsweise in einem Fall, in dem sich ein Azimut des Hydraulikbaggers nacheinander in die gleiche Richtung in einem Winkel ändert, der gleich oder höher als ein vorgegebener Winkel (z.B. 10 Grad) ist, und zwar wiederholt in Rechts-Links-Richtung, und zwar eine vorbestimmte Anzahl von Malen oder mehr zwischen den identifizierten Zeiträumen. Dies liegt daran, dass der in 2 dargestellte Zyklusbetrieb von Schritt S04 bis Schritt S08 als wiederholte Änderung eines Azimuts des Hydraulikbaggers M1 erscheint, wie in 8 dargestellt. In 8 stellt ein schraffierter Abschnitt eine Zeitspanne dar, in der ein Abstand zwischen dem Hydraulikbagger M1 und dem Muldenkipper M3 innerhalb eines vorbestimmten Abstands liegt. Wie in 8 dargestellt, bestimmt die Zustandsidentifizierungseinheit 104, dass ein Arbeitszustand des Hydraulikbaggers M1 ein Ladezustand in dem Zeitraum ist, in dem ein Abstand zwischen dem Hydraulikbagger M1 und dem Muldenkipper M3 innerhalb des vorgegebenen Abstandes liegt, und wiederholtes Schwenken durchgeführt wird.
Anschließend identifiziert die Zustandsidentifizierungseinheit 104, dass ein Arbeitszustand des Hydraulikbaggers M1 ein anderer Arbeitszustand in Bezug auf einen Zeitraum ist, in dem der Hydraulikbagger M1 fährt, oder ein Azimut des Hydraulikbaggers M1 sich zwischen Zeiträumen ändert, in denen ein Arbeitszustand des Hydraulikbaggers M1 nicht erkannt wird (Schritt S107A3). Zu den weiteren Arbeitszuständen gehören Aushubarbeiten und Arbeiten zur Aggregation von Erde und Sand für die Verladung.
Anschließend identifiziert die Zustandsidentifizierungseinheit 104, dass ein Arbeitszustand des Hydraulikbaggers M1 ein Stillstandszustand in Bezug auf den Zeitraum ist, in dem ein Arbeitszustand des Hydraulikbaggers M1 nicht identifiziert wird (Schritt S107A4).
«Verfahren zum Identifizieren des Arbeitszustandes des Hydraulikbaggers M1, der an dem Bankplatz G1 angeordnet ist»
9 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Identifizieren eines Arbeitszustandes des Hydraulikbaggers veranschaulicht, der in der ersten Ausführungsform an dem Bankplatz G2 angeordnet ist.
Die Zustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert einen Zeitpunkt, an dem sich der Muldenkipper M3 in einem vorbestimmten Abstand von dem im Bankplatz G2 angeordneten Hydraulikbagger M1 befindet und der Hydraulikbagger M1 und der Muldenkipper M3 auf der Grundlage der Zeitreihen der Positionsdaten und der Zeitreihen der Fahrgeschwindigkeiten angehalten werden (Schritt S107B1). Anschließend identifiziert die Zustandsidentifizierungseinheit 104 einen Zeitpunkt, zu dem wenigstens der Hydraulikbagger M1 angehalten wird, wobei der identifizierte Zeitpunkt als Startpunkt dient (Schritt S107B2). Der Grund, warum die Positionsdaten des Muldenkippers M3 nach dem Startpunkt nicht verwendet werden, ist, dass in einem Fall, in dem der Muldenkipper M3 das Entladen von Erde und Sand in seiner Mulde beendet, der Muldenkipper M3 unabhängig von einem Arbeitszustand des Hydraulikbaggers M1 an den Erdschnittplatz G1 bewegt wird. Anschließend identifiziert die Zustandsidentifizierungseinheit 104, dass ein Arbeitszustand (die Art der Arbeit) des Hydraulikbaggers M1 Streuarbeit in Bezug auf einen Zeitraum ist, in dem der Hydraulikbagger M1 aufgrund der Zeitreihe der Azimutdaten wiederholt zwischen den identifizierten Zeiträumen geschwenkt wird(Schritt S107B3).
Danach führt die Zustandsidentifizierungseinheit 104 die Prozesse in den Schritten S107B4 und S107B5 aus und identifiziert einen der Arbeitszustände des Hydraulikbaggers M1 als andere Arbeitszustände und einen Stillstandszustand in Bezug auf einen Zeitraum, in dem ein Arbeitszustand des Hydraulikbaggers M1 nicht erkannt wird. Die Prozesse in den Schritten S107B4 und S107B5 sind identisch mit den Prozessen in den Schritten S107A3 und S107A4.
<Verfahren zum Identifizieren des Arbeitszustandes eines Hangbaggers>
10 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Identifizieren eines Arbeitszustands eines Hangbaggers in der ersten Ausführungsform veranschaulicht. Der Hangbagger zeigt an, dass der Hydraulikbagger M1 Arbeiten zum Formen eines Hangs durchführt.
In Bezug auf einen Hangbagger identifiziert die Zustandsidentifizierungseinheit 104 Zeiträume, in denen sich der Hangbagger in einem vorbestimmten Abstand von einem Hangbereich der Entwurfslandformdaten befindet, auf der Grundlage einer Zeitreihe von Positionsdaten und der von der Entwurfslandform-Erfassungseinheit 105 erfassten Entwurfslandformdaten (Schritt S107C1). Die Zustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert, dass ein Arbeitszustand (die Art der Arbeit) des Hängebaggers eine Hangformarbeit in Bezug auf einen Zeitraum ist, in dem der Hangbagger entlang einer sich erstreckenden Hangseite bewegt wird oder ein Azimut des Hangbaggers zwischen den identifizierten Zeiträumen schwenkt (Schritt S107C2). Die Hangformarbeiten sind Arbeiten, bei denen der Hangbagger den Hangbereich auf der Baustelle gemäß den Entwurfslandformdaten aushebt und gestaltet.
Anschließend identifiziert die Zustandsidentifizierungseinheit 104, dass es sich bei einem Arbeitszustand des Hängebaggers um andere Arbeitszustände in Bezug auf einen Zeitraum handelt, in dem der Hängebagger fährt oder sich ein Azimut des Hängebaggers zwischen Zeiträumen ändert, in denen ein Arbeitszustand des Hängebaggers nicht identifiziert wird, d.h. der Hängebagger nicht in einem vorgegebenen Abstand vom Hangsbereich liegt (Schritt S107C3). Anschließend identifiziert die Zustandsidentifizierungseinheit 104, dass ein Arbeitszustand des Hängebaggers ein Stillstand in Bezug auf die Zeiträume ist, in denen ein Arbeitszustand des Hängebaggers nicht identifiziert wird (Schritt S107C4).
<Verfahren zum Identifizieren des Arbeitszustandes der Planierraupe M2>
11 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Identifizieren eines Arbeitszustandes der Planierraupe in der ersten Ausführungsform darstellt.
In Bezug auf die Planierraupe M2 identifiziert die Zustandsidentifizierungseinheit104 Zeiträume, in denen die Planierraupe M2 wiederholt vorwärts und rückwärts bewegt wird und eine Geschwindigkeit während der Vorwärtsbewegung gleich oder niedriger als eine vorgegebene Geschwindigkeit (z.B. 5 Kilometer pro Stunde) ist, basierend auf einer Zeitreihe von Positionsdaten und einer Zeitreihe von Fahrgeschwindigkeiten (Schritt S107D1). Anschließend bestimmt die Zustandsidentifizierungseinheit104 anhand der Zeitreihe der Positionsdaten (Schritt S107D2), ob der Planierraupe M2 im Erdungsplatz G1 oder im Bankplatz G2 angeordnet ist. In einem Fall, in dem der Bulldozer M2 im Erdschnittplatz Platz G1 angeordnet ist (Schritt S107D2: Erdschnittplatz), identifiziert die Zustandsidentifizierungseinheit104, dass es sich bei einem Arbeitszustand (der Art der Arbeit) der Planierraupe M2 um Aushub-Transportarbeiten in Bezug auf die identifizierten Zeiträume handelt (Schritt S107D3). Andererseits, in einem Fall, in dem die Planierraupe M2 im Bankplatz G2 (Schritt S107D2) angeordnet ist: Bankplatz), identifieziert die Zustandsidentifizierungseinheit 104, dass ein Arbeitszustand (die Art der Arbeit) der Planierraupe M2 in Bezug auf die identifizierten Zeiträume (Schritt S107D4) eine Planierarbeit ist.
Als nächstes identifiziert die Zustandsidentifizierungseinheit104, dass ein Arbeitszustand (die Art der Arbeit) des Bulldozers M2 Verdichtungsarbeit in Bezug auf einen Zeitraum ist, in dem die Planierraupe M2 wiederholt in einem vorbestimmten Abstand (z.B. 8 Meter) oder weniger zwischen Zeiträumen, in denen ein Arbeitszustand der Planierraupe M2 nicht identifiziert wird (Schritt S107D5), vorwärts und rückwärts bewegt wird.
Anschließend identifiziert die Zustandsidentifizierungseinheit104, dass ein Arbeitszustand der Planierraupe M2 ein Fahrzustand in Bezug auf einen Zeitraum ist, in dem eine Fahrgeschwindigkeit der Planierraupe M2 gleich oder mehr als ein vorbestimmter Wert zwischen den Zeiträumen ist, in denen ein Arbeitszustand der Planierraupe M2 nicht identifiziert wird (Schritt S107D6).
Anschließend identifiziert die Zustandsidentifizierungseinheit104, dass ein Arbeitszustand der Planierraupe M2 ein Stillstandszustand in Bezug auf die Zeiträume ist, in denen ein Arbeitszustand der Planierraupe M2 nicht identifiziert wird (Schritt S107D7).
Die Zustandsidentifizierungseinheit104 gemäß der ersten Ausführungsform bestimmt, ob es sich bei der Art der Arbeit um Aushub-Transportarbeiten oder Planierarbeiten auf der Grundlage einer Fahrgeschwindigkeit der Planierraupe M2 handelt, ist aber nicht darauf beschränkt. So kann beispielsweise in anderen Ausführungsformen die Zustandsidentifizierungseinheit104 bestimmen, ob es sich bei der Art der Arbeit um Aushub-Transportarbeiten oder Planierarbeiten auf der Grundlage einer oder beider wiederholter Fahrstrecken und einer Fahrgeschwindigkeit der Planierraupe M2 handelt.
Die Zustandsidentifizierungseinheit 104 gemäß der ersten Ausführungsform bestimmt, ob die Art der Arbeit Verdichtungsarbeit auf der Grundlage wiederholter Fahrstrecken der Planierraupe M2 ist oder nicht, ist aber nicht darauf beschränkt. So kann beispielsweise in anderen Ausführungsformen die Zustandsidentifizierungseinheit104 bestimmen, ob die Art der Arbeit eine Verdichtungsarbeit auf der Grundlage einer oder beider wiederholter Fahrstrecken und einer Fahrgeschwindigkeit der Planierraupe M2 ist oder nicht.
Im Allgemeinen ist eine Fahrgeschwindigkeit bei Aushub-Transportarbeiten und Planierarbeiten niedriger als eine Fahrgeschwindigkeit bei Verdichtungsarbeiten. Im Allgemeinen ist eine Fahrstrecke bei Aushub-Transportarbeiten und Planierarbeiten länger als eine Fahrstrecke bei Verdichtungsarbeiten.
<<Verfahren zum Identifizieren des Arbeitszustandes eines Muldenkippers M3>>
12 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Identifizieren eines Arbeitszustands des Muldenkippers in der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
Die Zustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert Zeiträume, in denen sich der Muldenkipper M3 in einem vorgegebenen Abstand von dem im Erdschnittplatz G1 angeordneten Hydraulikbagger M1 befindet und der Hydraulikbagger M1 und der Muldenkipper M3 auf der Grundlage einer Zeitreihe von Positionsdaten und einer Zeitreihe von Fahrgeschwindigkeiten angehalten werden (Schritt S107E1). Anschließend identifiziert die Zustandsidentifizierungseinheit104, dass ein Arbeitszustand (die Art der Arbeit) des Muldenkippers M3, der sich in einem vorbestimmten Abstand vom Hydraulikbagger M1 befindet, ein Ladearbeitszustand in Bezug auf einen Zeitraum ist, in dem der Hydraulikbagger M1 auf der Grundlage einer Zeitreihe von Azimutdaten wiederholt zwischen den identifizierten Zeiträumen geschwenkt wird (Schritt S107E2).
Die Zustandsidentifizierungseinheit104 identifiziert einen Zeitpunkt, an dem sich der Muldenkipper M3 in einem vorbestimmten Abstand von dem im Bankplatz G2 angeordneten Hydraulikbagger M1 befindet und der Hydraulikbagger M1 und der Kipper M3 auf der Grundlage einer Zeitreihe von Positionsdaten und einer Zeitreihe von Fahrgeschwindigkeiten gestoppt werden (Schritt S107E3). Anschließend identifiziert die Zustandsidentifizierungseinheit104, dass ein Arbeitszustand (die Art der Arbeit) des Muldenkippers M3 ein Entladezustand in Bezug auf einen Zeitraum ist, in dem wenigstens der Muldenkipper M3 mit dem identifizierten Zeitpunkt als Startpunkt angehalten wird (Schritt S107E4).
Die Zustandsidentifizierungseinheit104 identifiziert einen Zeitraum von einem Endzeitpunkt der Beladung bis zu einem Startzeitpunkt der Entladung zwischen Zeiträumen, in denen in Bezug auf den Muldenkipper M3 die Beladung in Schritt S107E2 nicht identifiziert wird und die Entladung in Schritt S107E4 (Schritt S107E5) nicht identifiziert wird.
Die Zustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert, dass ein Arbeitszustand (die Art der Arbeit) des Muldenkippers M3 in Bezug auf einen Zeitraum, in dem der Muldenkipper M3 auf der Grundlage einer Zeitreihe von Fahrgeschwindigkeiten zwischen den identifizierten Zeiträumen fährt, Lastfahren ist (Schritt S107E6). Die Zustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert einen Zeitraum von einem Endzeitpunkt der Entladung bis zu einem Anfangszeitpunkt der Beladung zwischen den Zeiträumen, in denen in Bezug auf den Muldenkipper M3 die Beladung in Schritt S107E2 nicht identifiziert wird und die Entladung in Schritt S107E4 (Schritt S107E7) nicht identifiziert wird.
Die Zustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert, dass ein Arbeitszustand (die Art der Arbeit) des Muldenkippers M3 in Bezug auf einen Zeitraum, in dem der Muldenkipper M3 auf der Grundlage einer Zeitreihe von Fahrgeschwindigkeiten zwischen den identifizierten Zeiträumen fährt, unbeladenes Fahren ist (Schritt S107E6). In weiteren Ausführungsformen kann die Zustandsidentifikationseinheit 104 des Weiteren bestimmen, ob ein Arbeitszustand des Muldenkippers M3 unmittelbar vor einem Ladevorgang oder einem Entladevorgang einer der folgenden ist: Drehen, Rückwärtsfahren und Innenfahren („inside-location traveling“) auf der Grundlage einer Fahrgeschwindigkeit, einer Fahrtrichtung und dergleichen des Muldenkippers M3. In einem Fall, in dem eine Fahrgeschwindigkeit niedrig ist, kann beispielsweise die Zustandsidentifikationseinheit 104 identifizieren, dass ein Arbeitszustand des Muldenkippers M3 eine Innenfahrt ist. In einem Fall, in dem eine Fahrtrichtung eine Rückwärtsrichtung ist, kann beispielsweise die Zustandsidentifikationseinheit 104 identifizieren, dass ein Arbeitszustand des Muldenkippers M3 rückwärts fährt.
Anschließend identifiziert die Zustandsidentifikationseinheit 104, dass der Arbeitszustand des Kippers M3 ein Stillstandszustand in Bezug auf einen Zeitraum ist, in dem ein Arbeitszustand des Kippers M3 nicht identifiziert wird (Schritt S107E9).
13 veranschaulicht ein Beispiel für einen Zeitdiagrammbildschirm, der von der Baustellenverwaltungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform erzeugt wird.
In einem Fall, in dem die Zustandsidentifizierungseinheit 104 den Zustand jedes Fahrzeugs M in jedem Moment durch den Prozess in Schritt S107 identifiziert, erzeugt die Zeitdiagramm-Erzeugungseinheit 106 in Schritt S108 ein Zeitdiagramm, in dem eine Längsachse eine Zeitachse ist, und die Fahrzeuge M in einer Gruppe, d.h. eine so genannte Flotte mit den Muldenkippern M3 und den Hydraulikbaggern M1, sind auf einer Querachse angeordnet, wie in 13 dargestellt. Die in der Längsachse des Zeitdiagramms angeordneten Fahrzeuge M umfassen verschiedene Individuen des gleichen Typs, und die Individuen werden beispielsweise durch die Anzeige von Identifikationsnummern der Fahrzeuge M identifiziert. Das in 13 dargestellte Zeitdiagramm ist beispielsweise ein Bildschirm, in dem Zeitdiagramme, die jeweils Zustände eines einzelnen Hydraulikbaggers M1 darstellen, der im Erdschnittplatz G1 angeordnet ist, und acht Muldenkipper M3, die vom Hydraulikbagger M1 mit Erde und Sand beladen werden und den Boden und Sand zwischen dem Erdschnittplatz G1 und dem Bankplatz G2 auf Zeitbasis transportieren, auf einem identischen Bildschirm mit der Zeitachse als gemeinsame Achse angezeigt werden. Mit anderen Worten, auf der Baustelle G bilden der einzelne Hydraulikbagger M1 und die acht Muldenkipper M3 eine Flotte. Die Zeitdiagramm-Erzeugungseinheit 106 überlagert ein Diagramm, das eine Zeitreihe von Azimutdaten des Hydraulikbaggers M1 darstellt, mit dem Zeitdiagramm, das einen Zustand des Hydraulikbaggers M1 darstellt.
Anschließend wird ein Verfahren ausführlich beschrieben, bei dem die Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit 107 in Schritt S109 ein dynamisches Zustandsbild erzeugt.
Das dynamische Zustandsbild ist ein bewegtes Bild, das aus einer Vielzahl von Einzelbildern gebildet wird. Jedes Einzelbild ist auch ein Beispiel für das dynamische Zustandsbild. Die Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit 107 erzeugt Einzelbilder von einer Startzeit einer Sollperiode bis zu einer Endzeit derselben und erzeugt ein dynamisches Zustandsbild unter Verwendung einer Vielzahl von erzeugten Einzelbildern.
14 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Erzeugen eines Einzelbildes eines dynamischen Zustandsbildes gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht. 15 veranschaulicht ein Beispiel für ein dynamisches Zustandsbild gemäß der ersten Ausführungsform. Im Folgenden wird beschrieben, wie man ein Einzelbild erzeugt, das jedem Zeitpunkt entspricht.
Die Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit 107 liest eine Karte 11, die die Baustelle G umfasst und stellt die Karte in einem Einzelbild dar (Schritt S202). Die Karte 11 wird von der Kartenerfassungseinheit 109 aus dem Speicher 300 oder einem externen Server erfasst und im Hauptspeicher 200 gespeichert. Wie bei den Positionsdaten erfasst die Kartenerfassungseinheit die Karte und speichert die Kartendaten im Hauptspeicher. Danach extrahiert die Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit die Kartendaten und erzeugt ein Einzelbild. Die Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit 107 verfügt über ein in Schritt S108 erzeugtes Zeitdiagramm I2 an einem vorbestimmten Abschnitt eines unteren Teils der Karte im Einzelbild (Schritt S203). Daher ist ein Anzeigeabschnitt des Zeitdiagramms 12 in dynamischen Gesamtbildern fixiert. In Bezug auf jedes Fahrzeug M verfügt die Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit 107 beispielsweise über Identifikationsinformationen 14, eine Fahrgeschwindigkeit, die Anzahl der Stopps und die durchschnittliche Stoppzeit des Fahrzeugs M auf einem oberen Teil des angeordneten Zeitplans I2 (Schritt S204). Die Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit 107 verfügt über eine gerade Linie I3, die das Zeitdiagramm I2 an einer Position kreuzt, die der aktuellen Zeit auf dem Zeitdiagramm I2 entspricht, und über die aktuelle Zeit I11 an einer vorbestimmten Position gelegt wird (Schritt S205).
Die Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit 107 verfügt über eine Fahrzeugmarkierung 15, die in einem Azimut geneigt ist, in dem jedes Fahrzeug M auf einen Abschnitt gerichtet ist, der der Position entspricht, an der sich jedes Fahrzeug M zu einem durch das Einzelbild dargestellten Zeitpunkt befindet, auf der Karte 11 im Einzelbild auf der Grundlage einer Zeitreihe von Positionsdaten und Azimutdaten des Fahrzeugs M (Schritt S206). Mit anderen Worten, ein Anzeigeabschnitt und ein Azimut der Fahrzeugmarke 15 unterscheiden sich zwischen den Einzelbildern. Daher wird ein Anzeigeabschnitt der Fahrzeugmarke 15 in dynamischen Gesamtbildern zeitlich verändert. In Bezug auf jedes Fahrzeug M verfügt die Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit 107 über eine Fahrzeugmarkierung I6 mit der gleichen Neigung wie die auf der Karte angeordnete Fahrzeugmarkierung I5 in einem oberen Teil des Zeitdiagramms I2 bezogen auf das Fahrzeug M (Schritt S207). Die Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit 107 verbindet die im oberen Teil des Zeitdiagramms I2 angeordnete Fahrzeugmarkierung I5 mit der in der Karte I1 angeordneten Fahrzeugmarkierung 16 über eine Linie I7 (Schritt S208).
Die Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit 107 bestimmt, ob es das Fahrzeug M gibt oder nicht, das sich zu dem durch das Einzelbild dargestellten Zeitpunkt in einem Stillstand befindet, basierend auf dem durch die Zustandsidentifizierungseinheit 104 (Schritt S209) identifizierten Zustand. In einem Fall, in dem sich das Fahrzeug M im Stillstand befindet (Schritt S209: JA), ist eine Stillstandsmarke I8 an einer Position angeordnet, die einer Position entspricht, an der sich das Fahrzeug M auf der Karte befindet (Schritt S210). Bezüglich der Farbtiefe der Stillstandsmarkierung 18 wird angenommen, dass die Farbe mit zunehmender Dauer des Stillstands tiefer wird. Die Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit 107 verfügt über eine Stillstandszeit 19 um die Stillstandsmarkierung I8 (Schritt S211).
In einem Fall, in dem die Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit 107 die Stillstandsmarkierung I8 besitzt, oder in dem kein Fahrzeug M vorhanden ist, das sich im Stillstand befindet (Schritt S209: JA), wenn die Stillstandsmarkierung I8 und die Stillstandszeitperiode 19 in einem Einzelbild angeordnet sind, das einen Zeitpunkt vor dem durch das Einzelbild dargestellten Zeitpunkt darstellt, verfügt die Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit 107 auch über die identische Stillstandsmarkierung 18 und die Stillstandszeit 19 im Einzelbild (Schritt S212). Die Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit 107 kann die Transmission der im vergangenen Einzelbild angeordneten Stillstandsmarkierung I8 um einen vorbestimmten Wert erhöhen, der höher ist als der der Stillstandsmarkierung I8 im vorherigen Einzelbild. Daher wird in dynamischen Zustandsbildern die Stillstandsmarkierung 18 nicht allmählich angezeigt. Folglich kann die Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit 107 zu jedem Zeitpunkt ein Einzelbild erzeugen.
Durch die Prozesse kann die Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit 107 dynamische Zustandsbilder erzeugen, wie in 15 dargestellt. Folglich gibt die Ausgabevorrichtung 600 die dynamischen Zustandsbilder aus, wie in 15 dargestellt. Die Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit 107 kann einen Ladezustand auf der Grundlage eines durch die Zustandsidentifizierungseinheit 104 identifizierten Zustands identifizieren und eine Zeitspanne vom Ladebeginn bis zum Ladeende anzeigen, d.h. die Zeitspanne 18, die zum Laden auf ein dynamisches Zustandsbild benötigt wird. Die Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit 107 kann einen Zeitraum I9 vom Ladebeginn bis zum nächsten Ladebeginn (ein Zeitpunkt, an dem das Fahrzeug nach dem Entladen von geladener Erde und Sand in den Bankplatz G2 wieder in einen Ladebereich des Erdschnittplatzes G1 zurückkehrt) auf einem dynamischen Zustandsbild darstellen. Die Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit 107 kann dazwischen einen Unterschied anzeigen, d.h. einen Zeitraum 110, der benötigt wird, damit das Fahrzeug den Erdschnittplatz verlässt und dann über den Bankplatz auf einem dynamischen Zustandsbild wieder an den Erdschnittplatz kommt.
Die Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit 107 kann als weitere Messzeiträume einen Zeitraum anzeigen, für den die Bedienerin des Hydraulikbaggers M1 andere Arbeiten auf der Grundlage einer Zeitspanne durchführen kann, die für die Verladung auf alle Muldenkipper M3 in einer Flotte einschließlich der Muldenkipper M3 und des Hydraulikbaggers M1 erforderlich ist (ein Zeitraum vom Beginn der Verladung auf den führenden Muldenkipper M3 bis zum Ende der Verladung auf den letzten Muldenkipper M3), oder eine Zeitspanne, die ein bestimmter Muldenkipper M3 benötigt, um einen Zyklus zu beenden (z.B. eine Zeitspanne vom Startzeitpunkt der ersten Ladung bis zum Startzeitpunkt der zweiten Ladung), auf einem dynamischen Zustandsbild.
«Vorteilhafte Effekte»
Wie vorstehend erwähnt, gibt die Baustellenverwaltungsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform ein dynamisches Zustandsbild aus, das die Karte 11 umfasst, wobei die Fahrzeugmarkierung 15 einen Abschnitt darstellt, der einem Standort entspricht, an dem sich das Fahrzeug M befindet, die Identifikationsinformationen 14 des Fahrzeugs M und die Stillstandsmarkierung 18 einen Abschnitt darstellt, der einem Stillstandort entspricht. Somit kann eine Leiterin der Baustelle G einen Engpass in der Arbeit des Fahrzeugs M leicht erkennen. Der Leiter der Baustelle G erkennt visuell ausgabedynamische Zustandsbilder und kann so die Fahrbahn des Fahrzeugs M und einen Ort, an dem ein Stillstand auf der Fahrbahn eintritt, erkennen.
Ein dynamisches Zustandsbild gemäß der ersten Ausführungsform umfasst eine Stillstandszeitperiode des Fahrzeugs M an einer durch die Stillstandsmarkierung I8 gekennzeichneten Stelle. Folglich erkennt die Leiterin der Baustelle G visuell die ausgegebenen dynamischen Zustandsbilder und kann so eine Trajektorie der Fahrt des Fahrzeugs M und einen Ort auf der Trajektorie und einen Zeitraum, für den ein Stillstand eintritt, erkennen. Dies kann dadurch erkannt werden, dass die Anzeigeaspekte der Stillstandsmarkierung I8 je nach Länge einer Stillstandszeitperiode voneinander abweichen. Die Stillstandsmarkierung I8 nach der ersten Ausführungsform weist je nach Länge einer Stillstandszeitperiode unterschiedliche Farbtiefen auf, ist aber nicht darauf beschränkt. So können beispielsweise in anderen Ausführungsformen andere Aspekte, die eine Stillstandszeitperiode darstellen, wie beispielsweise ein Farbton, eine Größe oder eine Blinkgeschwindigkeit der Stillstandsmarkierung 18, abhängig von einer Länge einer Stillstandszeitperiode geändert werden. In einem Aspekt, der eine Stillstandszeitperiode gemäß anderen Ausführungsformen darstellt, kann in der Stillstandsmarkierung 18 eine Stillstandszeitperiode angezeigt werden.
Ein dynamisches Zustandsbild gemäß der ersten Ausführungsform umfasst ein Zeitdiagramm, das einen Zustand des Fahrzeugs M zu jedem Zeitpunkt anzeigt. Somit erkennt die Leiterin der Baustelle G visuell die ausgegebenen dynamischen Zustandsbilder und kann so die Effizienz der Arbeit des Fahrzeugs M erkennen.
Ein dynamisches Zustandsbild gemäß der ersten Ausführungsform umfasst die Linie 17, die das an einem vorbestimmten Abschnitt angeordnete Zeitdiagramm 12 mit der Fahrzeugmarkierung 15 verbindet, von der eine Position zeitlich verändert wird. Somit erkennt die Leiterin der Baustelle G visuell die ausgegebenen dynamischen Zustandsbilder und kann so leicht erkennen, welches Zeitdiagramm 12 einen Zustand der auf der Karte bewegten Fahrzeugmarkierung 15 darstellt. Die Baustellenverwaltungsvorrichtung 10 nach anderen Ausführungsformen kann andere Verfahren als die Linie 17 als Information verwenden, die die Fahrzeugmarkierung 15 auf der Karte mit dem Zeitdiagramm 12 auf einem dynamischen Zustandsbild verbindet. So kann beispielsweise die Baustellenverwaltungsvorrichtung 10 nach anderen Ausführungsformen eine Farbe und Form der Fahrzeugmarkierung I5 für jedes Fahrzeug M ändern und Identifikationsinformationen des Fahrzeugs M um die Fahrzeugmarkierung I5 herum anzeigen.
Die Baustellenverwaltungsvorrichtung 10 nach der ersten Ausführungsform identifiziert einen Arbeitszustand des Fahrzeugs M auf der Grundlage einer Positionsbeziehung zwischen dem Fahrzeug M und einem anderen Fahrzeug M unter Verwendung eines GNSS, ist aber nicht darauf beschränkt. So kann beispielsweise die Baustellenverwaltungsvorrichtung 10 nach anderen Ausführungsformen einen Arbeitszustand des Fahrzeugs M durch eine Positionsbeziehung zwischen den Fahrzeugen M durch fahrzeugübergreifende Kommunikation identifizieren.
In der ersten Ausführungsform wird ein Zeitdiagrammbildschirm erzeugt, in dem Zeitdiagramme der jeweiligen Fahrzeuge M mit einer gemeinsamen Zeitachse angeordnet sind, wobei die Zeitdiagramme eine Querachse als Zeitachse und eine Längsachse aufweisen, auf der die Fahrzeuge M, die eine Flotte bilden, angeordnet sind, aber dies ist nur ein Beispiel. So kann beispielsweise in anderen Ausführungsformen, in einer Form, in der für jedes Fahrzeug M eine entsprechende Zeitachse vorgesehen ist, ein Zeitdiagrammbildschirm in anderen Formen erzeugt werden, wie beispielsweise einer Längsachse, die als Zeitachse eingestellt ist.
<Zweite Ausführungsform>
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform beschrieben. Die Baustellenverwaltungsvorrichtung 10 nach der ersten Ausführungsform bestimmt, dass ein Arbeitszustand des Muldenkippers M3 bei Fahrten nach Verladearbeiten und vor Entladearbeiten mitfahrend beladen wird und dass ein Arbeitszustand davon bei Fahrten nach Entladearbeiten und vor Verladearbeiten mitfahrend entladen wird. Im Gegensatz dazu wird in der zweiten Ausführungsform der Zustand des Muldenkippers M3 auf der Grundlage von Positionsinformationen des Muldenkippers M3 identifiziert.
Ein Zustand des Muldenkippers M3, der durch die Baustellenverwaltungsvorrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform identifiziert wird, umfasst das Fahren mit Außenlast, bei dem der Muldenkipper M3 auf einer allgemeinen Straße in einem beladenen Zustand fährt, und das Fahren ohne Last, bei dem der Muldenkipper M3 auf einer allgemeinen Straße in einem unbeladenen Zustand fährt, wendefahrt, bei der der Muldenkipper M3 in einem Wendebereich fährt, der in dem Erdschnittplatz G1 oder dem Bankplatz G2 vorgesehen ist, rückwärtsfahrt, bei der der Muldenkipper M3 in einem Rückbereich fährt, der in dem Erdschnittplatz G1 oder dem Bankplatz G2 vorgesehen ist, und innerortsfahrt, bei der der Muldenkipper M3 normalerweise in dem Erdschnittplatz G1 oder dem Bankplatz G2 fährt. Der Erdschnittplatz G1, der Bankplatz G2, der Wendebereich und der Rückbereich werden im Voraus als z.B. Geozäune bezeichnet. In diesem Fall identifiziert die Zustandsidentifizierungseinheit 104 einen Zustand des Muldenkippers M3, basierend darauf, ob sich eine durch die Positionsdaten des Muldenkippers M3 angezeigte Position innerhalb eines Geozäuns befindet oder nicht.
16 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Identifizieren eines Zustands des Muldenkippers in der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
Die Zustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert Zeiträume, in denen sich der Muldenkipper M3 in einem vorgegebenen Abstand von dem im Erdschnittplatz G1 angeordneten Hydraulikbagger M1 befindet und der Hydraulikbagger M1 und der Muldenkipper M3 auf der Grundlage einer Zeitreihe von Positionsdaten und einer Zeitreihe von Fahrgeschwindigkeiten angehalten werden (Schritt S107F1). Anschließend identifiziert die Zustandsidentifizierungseinheit104, dass ein Arbeitszustand (die Art der Arbeit) des Muldenkippers M3, der sich in einem vorbestimmten Abstand vom Hydraulikbagger M1 befindet, ein Ladearbeitszustand in Bezug auf einen Zeitraum ist, in dem der Hydraulikbagger M1 auf der Grundlage einer Zeitreihe von Azimutdaten wiederholt zwischen den identifizierten Zeiträumen geschwenkt wird (Schritt S107F2).
Die Zustandsidentifizierungseinheit104 identifiziert einen Zeitpunkt, an dem sich der Muldenkipper M3 in einem vorbestimmten Abstand von dem im Bankplatz G2 angeordneten Hydraulikbagger M1 befindet und der Hydraulikbagger M1 und der Kipper M3 auf der Grundlage einer Zeitreihe von Positionsdaten und einer Zeitreihe von Fahrgeschwindigkeiten gestoppt werden (Schritt S107F3). Anschließend identifiziert die Zustandsidentifizierungseinheit104, dass ein Arbeitszustand (die Art der Arbeit) des Muldenkippers M3 ein Entladezustand in Bezug auf einen Zeitraum ist, in dem wenigstens der Muldenkipper M3 mit dem identifizierten Zeitpunkt als Startpunkt angehalten wird (Schritt S107F4).
Die Zustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert, dass ein Arbeitszustand des Muldenkippers M3 ein Stillstandszustand in Bezug auf eine Zeitspanne ist, in der eine Fahrgeschwindigkeit des Muldenkippers M3 kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, unter den Zeiträumen, in denen ein Arbeitszustand des Muldenkippers M3 nicht identifiziert wird (Schritt S107F5).
Die Zustandsidentifikationseinheit 104 identifiziert, dass ein Arbeitszustand des Kippers M3 die Fahrt in Bezug auf einen Zeitraum dreht, in dem sich der Kippwagen M3 im Wendebereich befindet, zwischen den Zeiträumen, in denen ein Arbeitszustand des Kippers M3 nicht identifiziert wird (Schritt S107F6). Die Zustandsidentifikationseinheit 104 identifiziert, dass ein Arbeitszustand des Muldenkippers M3 in Bezug auf einen Zeitraum, in dem sich der Muldenkipper M3 im Rückbereich befindet, rückwärts fährt, zwischen den Zeiträumen, in denen ein Arbeitszustand des Muldenkippers M3 nicht identifiziert wird (Schritt S107F7).
Die Zustandsidentifikationseinheit 104 identifiziert, dass ein Arbeitszustand des Muldenkippers M3 innerhalb der beladenen Fahrt in Bezug auf einen Zeitraum von einem Endzeitpunkt der Beladearbeiten an dem Erdschnittplatz G1 bis zu einem Zeitpunkt, an dem der Muldenkipper M3 den Erdschnittplatz G1 verlässt, oder einen Zeitraum von einem Zeitpunkt, zu dem der Muldenkipper M3 in den Bankplatz G2 einfährt, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem der Muldenkipper M3 in den Wendebereich des Bankplatzes G2 eintritt, unter den Zeiträumen, in denen ein Arbeitszustand des Muldenkippers M3 nicht identifiziert wird (Schritt S107F8). Die Zustandsidentifikationseinheit 104 identifiziert, dass sich ein Arbeitszustand des Muldenkippers M3 innerhalb einer entladenen Position befindet, die sich auf einen Zeitraum bezieht, der von einem Endzeitpunkt der Entladung im Bankplatz G2 bis zu einem Zeitpunkt reicht, an dem der Muldenkipper M3 den Bankplatz G2 verlässt oder einen Zeitraum von einem Zeitpunkt, zu dem der Muldenkipper M3 in den Erdschnittplatz G1 einfährt, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem der Muldenkipper M3 in den Wendebereich des Erdschnittplatzes G1 eintritt, unter den Zeiträumen, in denen ein Arbeitszustand des Muldenkippers M3 nicht erkannt wird (Schritt S107F9). Mit anderen Worten, obwohl sich der Muldenkipper M3 im Erdschnittplatz G1 oder im Bankplatz G2 befindet, in einem Fall, in dem sich der Muldenkipper M3 im Wendebereich oder im Rückwärtsbereich des Erdschnittplatzes G1 oder des Bankplatzes G2 befindet, befindet sich ein Arbeitszustand des Muldenkippers M3 nicht im beladenen Fahren oder im unbeladenen Fahren.
Die Zustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert Zeiträume von einem Zeitpunkt, an dem der Kipper M3 den Erdschnittplatz G1 verlässt, bis zu einem Zeitpunkt, an dem der Kipper M3 in den Bankplatz G2 einfährt (Schritt S107F10). Die Zustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert, dass ein Arbeitszustand des Muldenkippers M3 außerhalb der beladenen Fahrt in Bezug auf einen Zeitraum liegt, in dem ein Arbeitszustand des Muldenkippers M3 nicht unter den in Schritt S107F10 identifizierten Zeiträumen identifiziert wird (Schritt S107F11).
Die Zustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert Zeiträume von einem Zeitpunkt, an dem der Muldenkipper M3 den Bankplatz G2 verlässt, bis zu einem Zeitpunkt, an dem der Muldenkipper M3 in den Erdschnittplatz G1 einfährt (Schritt S107F12). Die Zustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert, dass sich ein Arbeitszustand des Muldenkippers M3 außerhalb der unbeladenen Fahrt befindet, bezogen auf einen Zeitraum, in dem ein Arbeitszustand des Muldenkippers M3 nicht unter den in Schritt S107F12 identifizierten Zeiträumen identifiziert wird (Schritt S107F13).
Mit anderen Worten, das Simulationssystem 10 gemäß der zweiten Ausführungsform identifiziert einen Arbeitszustand des Fahrzeugs M auf der Grundlage einer Position des Fahrzeugs M, d.h. ob das Fahrzeug M in einem vorbestimmten Bereich vorhanden ist oder nicht, ob das Fahrzeug M in einen Bereich eintritt oder nicht, oder ob das Fahrzeug M einen Bereich verlässt oder nicht.
<Andere Ausführungsformen>
Wie bereits erwähnt, wurden Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, aber eine bestimmte Konfiguration ist nicht auf die oben beschriebenen Konfigurationen beschränkt, und es können verschiedene Konstruktionsänderungen auftreten.
So ist beispielsweise ein dynamisches Zustandsbild gemäß den Ausführungsformen ein bewegtes Bild. Andererseits sind andere Ausführungsformen nicht darauf beschränkt. So kann beispielsweise ein dynamisches Zustandsbild gemäß anderen Ausführungsformen ein Bild sein, das einen dynamischen Zustand des Fahrzeugs M in einem vorbestimmten Zeitraum unter Verwendung von Standbildern darstellt, indem eine Kurve eingestellt wird, die eine Trajektorie einer Position des Fahrzeugs M als Fahrzeugmarkierung I5 darstellt.
Die in 15 dargestellten dynamischen Zustandsbilder stellen Zustände des Hydraulikbaggers M1 und des Muldenkippers M3 dar. Andererseits beschränkt sich ein von der Baustellenmanagementvorrichtung 10 gemäß anderen Ausführungsformen erstelltes Zeitdiagramm nicht darauf, eine Beziehung zwischen dem Hydraulikbagger M1 und dem Muldenkipper M3 anzuzeigen, sondern kann auch Zustände anderer Fahrzeuge M (z.B. der Muldenkipper M3) umfassen.
In den oben genannten Ausführungsformen identifiziert die Baustellenverwaltungsvorrichtung 10 eine Position jedes Fahrzeugs M in jeder Zeitspanne oder jedem vorgegebenen Zeitraum als zeitabhängige Position und erzeugt auf deren Grundlage ein dynamisches Zustandsbild, ist aber nicht darauf beschränkt. So kann beispielsweise in anderen Ausführungsformen die Baustellenverwaltungsvorrichtung 10 eine Position jedes Fahrzeugs M in einem unregelmäßigen Zeitraum als zeitabhängige Position identifizieren, um auf dieser Grundlage ein dynamisches Zustandsbild zu erzeugen.
In den oben genannten Ausführungsformen wurden der Hydraulikbagger M1, die Planierraupe M2 und der Muldenkipper M3 als Beispiele für das Fahrzeug M beschrieben, sind aber nicht darauf beschränkt. So kann beispielsweise die Baustellenmanagementvorrichtung 10 einen Zustand eines Radladers oder einer Straßenwalze identifizieren und ein Zeitdiagramm erstellen. Zustände des Radladers und der Straßenwalze können nach dem gleichen Verfahren wie das Verfahren zum Erreichen eines Zustands der Planierraupe M2 erhalten werden.
Der Hydraulikbagger M1 kann nach anderen Ausführungsformen eine Rinne bilden. Ein Arbeitszustand und ein Parameter des Hydraulikbaggers M1, der eine Rinne bildet, können nach dem gleichen Verfahren erhalten werden wie das Verfahren zum Erhalten eines Arbeitszustandes und eines Parameters des Hangbaggers. Beispiele für Parameter, die sich auf einen Arbeitsaufwand beim Rinnenaushub beziehen, können den Abstand einer Rinne, eine Fläche der Rinne oder eine Erdmenge der Rinne, die pro Zeiteinheit ausgehoben und geformt wird, umfassen. Die Rinnenaushubarbeiten sind ein Beispiel für Formgebungsarbeiten.
Der Hydraulikbagger M1 kann nach anderen Ausführungsformen Aushubarbeiten ohne Belastung durchführen. So kann beispielsweise der Hydraulikbagger M1 Aushubzielerde und Sand ausheben und die ausgehobene Erde und den Sand um einen anderen ladenden Hydraulikbagger herum so entladen, dass der ladende Hydraulikbagger die Erde und den Sand leicht aushebt. In diesem Fall werden die Aushubarbeiten durch Identifizieren eines Zeitraums bestimmt, in dem der Hydraulikbagger M1 gestoppt und wiederholt geschwenkt wird. Bei der Bestimmung der Aushubarbeiten muss nicht auf einen Zustand Bezug genommen werden, in dem sich der Hydraulikbagger M1 in der Nähe des Muldenkippers M3 befindet. Ein Parameter für die Aushubarbeiten kann in diesem Fall nach dem gleichen Verfahren erhalten werden wie das Verfahren zum Erhalten eines Parameters für die Beladung des Hydraulikbaggers M1.
In der Baustellenverwaltungsvorrichtung 10 gemäß den oben genannten Ausführungsformen wurde ein Fall beschrieben, in dem das Programm im Speicher 300 gespeichert ist, dies ist jedoch nur ein Beispiel. So kann beispielsweise in anderen Ausführungsformen das Programm über eine Kommunikationsleitung an die Baustellenverwaltungsvorrichtung 10 übergeben werden. In diesem Fall entwickelt die Baustellenverwaltungsvorrichtung 10 das gelieferte Programm in den Hauptspeicher 200 und führt die Prozesse aus.
Das Programm kann einige der oben genannten Funktionen realisieren. So kann das Programm beispielsweise die Funktionen durch eine Kombination mit einem anderen, bereits im Speicher 300 gespeicherten Programm oder durch eine Kombination mit einem anderen, in einem anderen Gerät installierten Programm realisieren.
Die Baustellenverwaltungsvorrichtung 10 kann zusätzlich zur Konfiguration oder anstelle der Konfiguration eine programmierbare Logikvorrichtung (PLD) umfassen. Beispiele für das PLD können eine programmierbare Array-Logik (PAL), eine generische Array-Logik (GAL), eine komplexe programmierbare Logikvorrichtung (CPLD) und eine feldprogrammierbare Gate-Array (FPGA) umfassen. In diesem Fall können einige der vom Prozessor 100 realisierten Funktionen durch die PLD realisiert werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Mit der Baustellenverwaltungsvorrichtung kann ein Engpass in der Arbeit eines Transportfahrzeugs und einer Arbeitsmaschine leicht erkannt werden.
Bezugszeichenliste

10: BAUSTELLENVERWALTUNGSVORRICHTUNG
100: PROZESSOR
200: HAUPTSPEICHER
300: SPEICHER
400: SCHNITTSTELLE
500: EINGABEVORRICHTUNG
600: AUSGABEVORRICHTUNG
101: POSITIONSEMPFANGSEINHEIT
102: AZIMUT-EMPFANGSEINHEIT
103: ZEITSERIEN-ERFASSUNGSEINHEIT
104: ZUSTANDSIDENTIFIZIERUNGSEINHEIT
105: ENTWURFSLANDFORM-ERFASSUNGSEINHEIT
106: ZEITDIAGRAMM-ERZEUGUNGSEINHEIT
107: DYNAMIKZUSTANDS-BILDERZEUGUNGSEINHEIT
108: AUSGABESTEUEREINHEIT
201: ZEITSERIENSPEICHEREINHEIT
G: BAUSTELLE
G1: ERDSCHNITTPLATZ
G2: BANKPLATZ
M: ARBEITSMASCHINE
M1: HYDRAULIKBAGGER
M2: PLANIERRAUPE
M3: MULDENKIPPER

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017139409 [0002]
JP 3687850 [0004]

Claims

Baustellenverwaltungsvorrichtung, umfassend: eine Kartenerfassungseinheit, die Karteninformationen einschließlich einer Baustelle und eines Fahrwegs erfasst; eine Positionsdatenerfassungseinheit, die eine Zeitreihe von Positionsdaten eines Fahrzeugs erfasst; eine Dynamikzustands-Bilderzeugungseinheit, die ein dynamisches Zustandsbild erzeugt, das die Karteninformationen und eine Fahrzeugmarkierung umfasst, die einen Abschnitt darstellt, der einer Position entspricht, an der sich das in der Baustelle auf der Karteninformation angeordnete Fahrzeug befindet, und die einen dynamischen Zustand des Fahrzeugs in einem vorbestimmten Zeitraum auf der Grundlage der Zeitreihe der Positionsdaten darstellt; und eine Ausgabesteuereinheit, die ein Ausgangssignal, das die Ausgabe des dynamischen Zustandsbildes ermöglicht, an eine Ausgabevorrichtung ausgibt.
Baustellenverwaltungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das dynamische Zustandsbild eine Stillstandsmarkierung umfasst, die einen Abschnitt darstellt, der einem Ort entspricht, an dem sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, und in einem Aspekt der Darstellung einer Stillstandszeit des Fahrzeugs an einem durch die Stillstandsmarkierung angegebenen Ort angezeigt wird.
Baustellenverwaltungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das dynamische Zustandsbild ein Zeitdiagramm umfasst, das einen Arbeitszustand des Fahrzeugs zu jedem Zeitpunkt anzeigt.
Baustellenverwaltungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei ein Anzeigeabschnitt des Zeitdiagramms in dem dynamischen Zustandsbild fixiert ist, wobei ein Anzeigeabschnitt der Fahrzeugmarkierung im dynamischen Zustandsbild zeitlich verändert wird, und wobei das dynamische Zustandsbild Informationen zum Zuordnen des Zeitdiagramms zur Fahrzeugmarkierung umfasst.
Baustellenverwaltungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, des Weiteren umfassend: eine Arbeitszustandsidentifizierungseinheit, die einen Arbeitszustand des Fahrzeugs zu jedem Zeitpunkt auf der Grundlage der Zeitreihe der Positionsdaten des Fahrzeugs identifiziert, wobei die dynamische Zustandsbilderzeugungseinheit das dynamische Zustandsbild auf der Grundlage der Zeitreihe der Positionsdaten und des durch die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit identifizierten Arbeitszustands erzeugt.
Baustellenverwaltungsverfahren, umfassend: Erfassen von Karteninformationen, die eine Baustelle und einen Fahrweg umfasst; Erfassen einer Zeitreihe von Positionsdaten eines Fahrzeugs; Erzeugen eines dynamischen Zustandsbildes, das die Karteninformationen und eine Fahrzeugmarkierung umfasst, die einen Abschnitt darstellt, der einem Ort entspricht, an dem sich das auf der Baustelle angeordnete Fahrzeug auf der Karteninformation befindet, und der einen dynamischen Zustand des Fahrzeugs in einem vorbestimmten Zeitraum auf der Grundlage der Zeitreihe der Positionsdaten darstellt; und Ausgeben eines Ausgangssignals, das die Ausgabe des dynamischen Zustandsbildes ermöglicht, an eine Ausgabevorrichtung.