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2021年6月11日【テクノロジー】

大成建設、国内初となる位置情報なしでの建設機械自動化

NEXT MOBILITY編集部

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写真1 SLAM技術を利用したトンネル坑内での自動運転状況
(国土技術政策総合研究所の実大トンネル実験施設にて実施)

 

 

大成建設は、GPS等の位置情報が届かないトンネル坑内での無人建設機械の自動運転を国内で初めて実現したと、6月11日発表した。

 

建設機械の周辺環境を示す地図作成と自己位置推定を3次元で同時に行うSLAM技術を活用した位置情報取得技術「T-iDraw Map」の開発・導入により、随時位置情報を取得でき、施工現場の周辺環境変化に的確に対応した自動運転が可能となった。また、今回、国土交通省国土技術政策総合研究所に設置された実大トンネル実験施設および国内の道路トンネル建設現場において、この技術を用いて建設機械の自動運転に関する実証を行い、その機能を確認した。

 

生産労働人口の減少や高齢化が社会的問題となる中、労働力不足の解消や生産性向上は建設産業においても喫緊の課題となっている。そのため、国土交通省では『i-Construction』を推進しており、今後予想される人手不足への対応とともに、生産性向上への取り組みを加速させている。また、その中でも建設機械の自動化に関連する技術は、建設現場で早期に確立が望まれる技術の一つとなっている。

 

大成建設は、これまで自律方式や遠隔操作で作業を行う建設機械「T-iROBO®シリーズ」の開発に取り組んできたが、これらの建設機械を用いた施工場所は、主にGPS等のGNSSを利用することができ、位置情報の取得可能な範囲となっていた。また、トンネル坑内など位置情報が取得できない工事では、光波測距儀の自動追尾機能などを採用した対応が必要となるが、この方法では支障物や曲線部などで光波が遮られる場合や長距離での使用が困難になるなどの課題があった。

 

そこで大成建設は、SLAM技術を活用して位置情報を取得できる「T-iDraw Map」を開発し、GNSSを利用できないトンネル坑内において土砂運搬する無人建設機械(クローラダンプ)の自動運転を実現した。なお、SLAM技術を用いた無人建設機械の自動運転は、「T-iROBOシリーズ」の施工現場におけるDX戦略の一翼を担う技術となる。

 

技術の特徴は以下のとおり。(写真1・2、図1参照)

 

1)SLAM技術による位置情報を建設機械の自動運転に活用
この技術は、SLAM技術を活用し、無人建設機械に搭載したセンシング装置による計測情報から、建設機械の周辺環境を把握するための「環境地図作成」と「自己位置推定」を同時に行う。これらのデータを基に建設機械の位置情報などを取得し、あらかじめ設定したルートを自動走行できるため、GNSSを利用できない坑内や地下でも自動運転が可能となる。

 

2)障害物を回避するルートの自動作成による減速走行可能
無人建設機械の自動運転時において、走行ルート上に想定していない障害物が出現した場合でも、センシング装置で障害物を認識し、自動で回避ルートを作成して、減速走行する。時々刻々と環境が変化する施工現場の状況に的確に対応でき、安全性の高い自動運転が可能となる。

 

今後、大成建設では、「T-iDraw Map」を活用した無人建設機械の自動運転を現在施工中のトンネル現場に順次導入するとともに、実用性の高いタイヤ式建設機械への適用を進め、将来的には屋内、地下での自動運転や災害発生時における探査・点検への適用拡大を目指す。また、「T-iROBOシリーズ」にも技術を積極的に展開し、無人・有人の建設機械が協調して動作する「T-iCraft®」との連携を図りながら、更なる生産性・安全性の向上を推進していくとしている。

 

 

図1 センシング装置で取得したデータを基に作成した環境地図と建機自己位置推定状況
(トンネル内地図情報(緑点・青点)、建設機械位置・走行予定ルート(赤点・青線)を表示)

写真2 建設中のトンネル坑内でのSLAM技術を活用した自動運転状況

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坂上 賢治

NEXT MOBILITY&MOTOR CARS編集長。日刊自動車新聞を振り出しに自動車産業全域の取材活動を経て同社出版局へ。コンシューマー向け媒体(発行45万部)を筆頭に環境&リサイクル紙、車両ケア&整備ビジネス専門誌等の創刊誌編集長を歴任。独立後は一般誌、Web媒体上でジャーナリスト活動を重ね30年半ば。2015年より自動車情報媒体のMOTOR CARS編集長、2017年より自動車ビジネス誌×WebメディアのNEXT MOBILITY 編集長。

松下次男

1975年日刊自動車新聞社入社。編集局記者として国会担当を皮切りに自動車販売・部品産業など幅広く取材。その後、長野支局長、編集局総合デスク、自動車ビジネス誌MOBI21編集長、出版局長を経て2010年論説委員。2011年から特別編集委員。自動車産業を取り巻く経済展望、環境政策、自動運転等の次世代自動車技術を取材。2016年独立し自動車産業政策を中心に取材・執筆活動中。

間宮 潔

1975年日刊自動車新聞社入社。部品産業をはじめ、自動車販売など幅広く取材。また自動車リサイクル法成立時の電炉業界から解体現場までをルポ。その後、同社の広告営業、新聞販売、印刷部門を担当、2006年に中部支社長、2009年執行役員編集局長に就き、2013年から特別編集委員として輸送分野を担当。2018年春から独立、NEXT MOBILITY誌の編集顧問。

片山 雅美

日刊自動車新聞社で取材活動のスタートを切る。同紙記者を皮切りに社長室支社統括部長を経て、全石連発行の機関紙ぜんせきの取材記者としても活躍。自動車流通から交通インフラ、エネルギー分野に至る幅広い領域で実績を残す。2017年以降は、佃モビリティ総研を拠点に蓄積した取材人脈を糧に執筆活動を展開中。

中島みなみ

(中島南事務所/東京都文京区)1963年・愛知県生まれ。新聞、週刊誌、総合月刊誌記者(月刊文藝春秋)を経て独立。規制改革や行政システムを視点とした社会問題を取材テーマとするジャーナリスト。

山田清志

経済誌「財界」で自動車、エネルギー、化学、紙パルプ産業の専任記者を皮切りに報道分野に進出。2000年からは産業界・官界・財界での豊富な人脈を基に経済ジャーナリストとして国内外の経済誌で執筆。近年はビジネス誌、オピニオン誌、経済団体誌、Web媒体等、多様な産業を股に掛けて活動中。

佃 義夫

1970年日刊自動車新聞社入社。編集局記者として自動車全分野を網羅して担当。2000年出版局長として「Mobi21」誌を創刊。取締役、常務、専務主筆・編集局長、代表取締役社長を歴任。2014年に独立し、佃モビリティ総研を開設。自動車関連著書に「トヨタの野望、日産の決断」(ダイヤモンド社)など。執筆活動に加え講演活動も。

熊澤啓三

株式会社アーサメジャープロ エグゼクティブコンサルタント。PR/危機管理コミュニケーションコンサルタント、メディアトレーナー。自動車業界他の大手企業をクライアントに持つ。日産自動車、グローバルPR会社のフライシュマン・ヒラード・ジャパン、エデルマン・ジャパンを経て、2010年にアーサメジャープロを創業。東京大学理学部卒。

福田 俊之

1952年東京生まれ。産業専門紙記者、経済誌編集長を経て、99年に独立。自動車業界を中心に取材、執筆活動中。著書に「最強トヨタの自己改革」(角川書店)、共著に「トヨタ式仕事の教科書」(プレジデント社)、「スズキパワー現場のものづくり」(講談社ピーシー)など。