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公開番号2025082707
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-29
出願番号2023196219
出願日2023-11-17
発明の名称建設機械の安全確認支援システム
出願人岩田地崎建設株式会社,株式会社ネクステラス
代理人個人
主分類E02F 9/24 20060101AFI20250522BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】AR技術を活用して建設機械と埋設物の位置関係を可視表示することにより、建設機械の操縦時における安全確認を支援する。
【解決手段】オペレーターは、情報端末装置12のタッチパネルディスプレイに表示される映像とフロントスクリーン越しに視認できる現実世界の2つの像を同時に確認しながらバックホウの操作を行う。タッチパネルディスプレイにはカメラによって撮影された現実世界の映像にバケットおよび埋設管の3Dモデルが重ね合わされた状態で表示されるため、オペレーターは本来的には視認できない埋設管の位置を3Dモデルによって認識し、同じく3Dモデル化されたバケットとの位置関係をタッチパネルディスプレイを通じて確認することができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
埋設物との接触を未然に防止するための建設機械の安全確認支援システムであって、
施工箇所を撮影するとともに建設機械の作業部の近傍に表示されたＡＲマーカーを同時に撮影する手段と、
前記施工箇所の地下に埋設されている埋設物の形態に関するデータを入力する手段と、
前記作業部の形態に関するデータを入力する手段と、
撮影された前記施工箇所の映像を背景として、前記施工箇所の地下に埋設されている前記埋設物の３ＤモデルをＡＲ表示するとともに前記施工箇所に対して移動する前記作業部の３ＤモデルをＡＲ表示する手段、
を備える、安全確認支援システム。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記埋設物の３Ｄモデルに対して前記作業部の３Ｄモデルが接近したときに警報を発動する手段を備える、
請求項１に記載の安全確認支援システム。
【請求項３】
前記施工箇所において基準点と方向点の２つのポイントを特定することにより前記埋設物の３Ｄモデルの表示位置を設定する手段を備える、
請求項１または２に記載の安全確認支援システム。
【請求項４】
前記施工箇所の近傍に設置されたマーカーを撮影することにより前記埋設物の３Ｄモデルの表示位置のキャリブレーションを実施する、
請求項３に記載の安全確認支援システム。
【請求項５】
前記全ての手段が専用のアプリケーションソフトウェアをインストールされた一台の情報端末装置に集約されている、
請求項４に記載の安全確認支援システム。
【請求項６】
請求項５に記載の安全確認支援システムを用いた建設機械操縦時の安全確認方法であって、
前記情報端末を、前記建設機械の操縦席のフロントスクリーンの近傍であり、内蔵カメラの視野に前記ＡＲマーカーが常時映り込み、かつオペレーターが内蔵タッチパネルディスプレイに表示される映像を視認しやすい位置に設置する工程と、
前記内蔵タッチパネルディスプレイに表示される映像と前記フロントスクリーン越しに視認できる現実世界の２つの像を同時に確認しながら前記建設機械を操縦する工程と、
警報の発動を契機として前記建設機械の操縦を停止または中断する工程、
を含む、安全確認方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本技術は、ＡＲ技術を活用して建設機械と埋設物の位置関係を可視表示することにより、建設機械の操縦時における安全確認を支援する技術に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
既存の構造物の近傍において建設機械を用いた施工を行う場合、建設機械の操作ミスや不注意などによって構造物と接触することがないように十分に配慮しなければならない。特にバックホウを用いた床掘りや掘削工事の場合、地中に敷設されているガス管、水道管などの埋設物にバケットが接触する事故が起こりやすく、その被害も甚大なものになるため、施工に際しては万全の安全確認が必要である。しかし、事前に埋設物の敷設位置を確認し、施工中も看板やマーキングなどによる注意喚起を行っていたとしても、ヒューマンエラーにより接触事故に至ってしまう例は決して少なくはない。
【０００３】
従来、このような接触事故を回避するため、例えばＧＮＳＳを利用した位置確認などが行われている。具体的には、埋設物の敷設位置を示す既知の座標とＧＮＳＳを用いて取得した建設機械の位置座標から両者の位置関係をリアルタイムに把握し、これに基づいて安全確認を行うというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２３－５９７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＧＮＳＳには衛星電波の受信圏外では使用できないという物理的な制約がある。また、座標による位置管理は厳密な精度が求められる場合には適しているが、建設機械の頻繁な移動や俊敏な動作に対する即応性は期待できない。また、ヒューマンエラーをいかにして回避するのかという解決すべき課題に対しては、座標による位置管理というデジタル的な手法では建設機械の操縦者の感性に訴えることは難しい。
【０００６】
このような課題を解決するため、発明者らは、ヒューマンエラーの排除による接触事故の未然防止という開発目標のもと、ＧＮＳＳほどの精度は必要としないが、操縦者が直感的に把握できるようなアナログ的な情報提示が可能であれば、前述した床掘りや掘削工事における安全確認の手段として活用できると考え、ＡＲ技術を活用して建設機械と埋設物の位置関係を可視表示することにより、建設機械の操縦時における安全確認を支援する技術を開発した。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、埋設物との接触を未然に防止するための建設機械の安全確認支援システムであって、施工箇所を撮影するとともに建設機械の作業部の近傍に表示されたＡＲマーカーを同時に撮影する手段と、前記施工箇所の地下に埋設されている埋設物の形態に関するデータを入力する手段と、前記作業部の形態に関するデータを入力する手段と、撮影された前記施工箇所の映像を背景として、前記施工箇所の地下に埋設されている前記埋設物の３ＤモデルをＡＲ表示するとともに前記施工箇所に対して移動する前記作業部の３ＤモデルをＡＲ表示する手段を備える、安全確認支援システムを提供する。
【０００８】
安全確認支援システムは、前記埋設物の３Ｄモデルに対して前記作業部の３Ｄモデルが接近したときに警報を発動する手段を備えてもよい。
【０００９】
安全確認支援システムは、前記施工箇所において基準点と方向点の２つのポイントを特定することにより前記埋設物の３Ｄモデルの表示位置を設定する手段を備えてもよい。
【００１０】
安全確認支援システムは、前記施工箇所の近傍に設置されたマーカーを撮影することにより前記埋設物の３Ｄモデルの表示位置のキャリブレーションを実施してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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