(57)【要約】【課題】構造物の下方に配置される装置の位置を特定することができる位置特定システムを提供すること。また、構造物の下方に配置される装置の位置を特定しながら、構造物の解体を効率良く行う解体方法を提供すること。【解決手段】位置特定システムは、構造物の第１面側に配置される第１装置の第１位置情報を検出する第１位置検出手段と、構造物の第２面側に配置される第２装置の第２位置情報を検出する第２位置検出手段と、第１位置情報に基づき、第１装置を構造物の第２面側に配置したと仮定した場合における第３位置情報を生成する第１処理手段と、第２位置情報及び第３位置情報に基づき、構造物の第２面側に配置されたと仮定した場合における第１装置と第２装置との相対距離を算出する第２処理手段を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の第１面側に配置される第１装置の第１位置情報を検出する第１位置検出手段と、
前記構造物の第２面側に配置される第２装置の第２位置情報を検出する第２位置検出手段と、
前記第１位置情報に基づき、前記第１装置を前記構造物の前記第２面側に配置したと仮定した場合における第３位置情報を生成する第１処理手段と、
前記第２位置情報及び前記第３位置情報に基づき、前記構造物の前記第２面側に配置されたと仮定した場合における前記第１装置と前記第２装置との相対距離を算出する第２処理手段を含む位置特定システム。
【請求項２】
前記第１位置検出手段は、前記第１装置に設けられ、
前記第２位置検出手段は、前記第２装置に設けられる、請求項１に記載の位置特定システム。
【請求項３】
前記第１位置検出手段及び前記第２位置検出手段の各々は、ＧＰＳ信号受信器を含む、請求項１又は請求項２に記載の位置特定システム。
【請求項４】
前記第１位置情報は、前記第１装置の位置及び方向が含まれる、請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の位置特定システム。
【請求項５】
前記第１位置情報は、前記第１装置と前記構造物の前記第１面との距離が含まれる、請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の位置特定システム。
【請求項６】
さらに、前記第２装置に設けられた移動手段を制御する制御手段を含み、
前記制御手段は、前記相対距離が小さくなるように前記移動手段を制御する、請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の位置特定システム。
【請求項７】
さらに、前記第２装置に設けられた光照射手段又は投影手段によって、前記第３位置情報に基づく位置又は領域が視覚化される請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の位置特定システム。
【請求項８】
さらに、前記第２装置に設けられた撮像手段によって撮像された画像又は映像を表示する表示手段を含み、
前記画像又は映像内に前記第３位置情報に対応する位置が含まれる場合に、前記画像又は映像内に前記位置を表示する、請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の位置特定システム。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一に記載の位置特定システムを有し、
前記第１装置は、昇降可能なバケットを含む、構造物の解体システム。
【請求項１０】
前記バケットに少なくとも一つの接触センサーが設けられている、請求項９に記載の構造物の解体システム。
【請求項１１】
前記バケットの開口部に緩衝材が設けられている、請求項９又は請求項１０に記載の構造物の解体システム。
【請求項１２】
前記第1装置は、移動手段を有する、請求項９乃至請求項１１のいずれか一に記載の構造物の解体システム。
【請求項１３】
前記第２装置は、前記構造物を破砕することができる破砕機又は圧砕機を含む請求項９乃至請求項１２のいずれか一に記載の構造物の解体システム。
【請求項１４】
前記第２装置は、アームを有する解体装置である請求項９乃至請求項１２に記載のいずれか一に記載の構造物の解体システム。
【請求項１５】
構造物に含まれる構造物の第１面側に配置された第１装置が有する第１位置検出手段によって第１位置情報を検出し、
前記構造物の第２面側に配置された第２装置が有する第２位置検出手段によって第２位置情報を検出し、
前記第１位置情報に基づき、前記第1装置が前記構造物の前記第２面側に配置されたと仮定した場合における第３位置情報を生成し、
前記第２位置情報及び前記第３位置情報に基づき、前記構造物の前記第２面側に配置されたと仮定した場合における前記第１装置と前記第２装置との相対距離を算出し、
前記相対距離が小さくなるように、前記第１装置及び前記第２装置の少なくとも一つを移動し、
前記第２装置が有する光照射手段又は投影手段によって前記第３位置情報に基づく位置又は領域を視覚化し、
前記第２装置が、前記視覚化された前記位置又は領域の構造物を破砕し、
前記第１装置に設けられたバケットが前記破砕物を収容する構造物の解体方法。
【請求項１６】
本体と、
前記本体に設けられた移動手段と、
前記本体に設けられた昇降手段と、
前記昇降手段に設けられたバケットと、
前記本体又は前記バケットに設けられ、構造物に設置された受信ユニットに信号を送信する送信ユニットを含む第１位置検出手段を含む搬送装置。
【請求項１７】
前記第1位置検出手段は、さらにＧＰＳ信号受信器を含む、請求項１６に記載の搬送装置。
【請求項１８】
前記第１位置検出手段によって取得される第１位置情報は、前記搬送装置の位置及び方向を含む、請求項１６又は請求項１７のいずれか一に記載の搬送装置。
【請求項１９】
前記第１位置情報は、さらに前記搬送装置と前記構造物の前記第１面との距離を含む、請求項１８のいずれか一に記載の搬送装置。
【請求項２０】
前記バケットに少なくとも一つの接触センサーが設けられている、請求項１６乃至請求項１９のいずれか一に記載の搬送装置。
【請求項２１】
前記バケットの開口部に緩衝材が設けられている、請求項１６乃至請求項２０のいずれか一に記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置間の位置を特定する位置特定システム及びそれを用いた構造物の解体方法に関する。また、位置特定システムで用いる搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物の解体においては、圧砕機等の、いわゆる重機による解体が一般的である。すなわち、構造物の天井、床、壁、柱、梁を問わず、重機を用いて一気に破砕する解体方法である。構造物にはコンクリートや鉄筋が含まれるが、重機を用いて一気に破砕することで、これらの材質を区別することなく、構造物を解体することができる。特に、複数の階層を持つ構造物の場合、解体は上層階から行われ、その破砕物は下層階に落下させることが一般的である。しかしながら、破砕に伴って生じる粉塵や破砕物の落下に伴う安全性が問題となっていた。
【０００３】
一方、トンネルや橋梁の解体工事において、破砕物の落下による粉塵の発生の防止及び安全を確保するため、台車の昇降テーブルで解体する構造物を下方から支持しつつ、解体後の破砕物をそのまま台車で搬出する方法が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３０２３４１５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、構造物が高層の場合、下方から解体しようとすると構造物の端部や開口部から行わざるを得ず、構造物の外周に重機が作業する仮設スペースを増設することが困難な場合もある。床面積が大きな中低層構造物の場合も、外周もしくはエレベーター等の床開口からしか解体が出来ないことから作業効率が悪いという課題があった。また、構造物の上方から解体しようとすると、構造物の下方に配置される台車の位置が確認できず、破砕物および粉塵を台車によって回収出来ないという課題があった。
【０００６】
本発明は、構造物の下方に配置される装置の位置を特定することができる位置特定システムを提供することを課題の一つとする。また、構造物の下方に配置される装置の位置を特定しながら、構造物の解体を効率良く行う解体方法を提供することを課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る位置特定システムは、構造物の第１面側に配置される第１装置の第１位置情報を検出する第１位置検出手段と、構造物の第２面側に配置される第２装置の第２位置情報を検出する第２位置検出手段と、第１位置情報に基づき、第１装置を構造物の第２面側に配置したと仮定した場合における第３位置情報を生成する第１処理手段と、第２位置情報及び第３位置情報に基づき、構造物の第２面側に配置されたと仮定した場合における第１装置と第２装置との相対距離を算出する第２処理手段を含む。
【０００８】
第１位置検出手段は、第１装置に設けられ、第２位置検出手段は、第２装置に設けられてもよい。
【０００９】
第１位置検出手段及び第２位置検出手段の各々は、ＧＰＳ信号受信器を含んでいてもよい。
【００１０】
第１位置情報は、第１装置の位置及び方向が含まれていてもよい。
【００１１】
第１位置情報は、第１装置と構造物の第１面との距離が含まれていてもよい。
【００１２】
さらに、第２装置に設けられた移動手段を制御する制御手段を含み、制御手段は、相対距離が小さくなるように前記移動手段を制御してもよい。
【００１３】
さらに、第２装置に設けられた光照射手段又は投影手段によって、第３位置情報に基づく位置又は領域が視覚化されていてもよい。
【００１４】
さらに、第２装置に設けられる撮像手段によって撮像された画像又は映像を表示する表示手段を含み、画像又は映像内に第３位置情報に対応する位置が含まれる場合に、画像又は映像内に位置を表示してもよい。
【００１５】
また、本発明の一実施形態に係る構造物の解体システムは、位置特定システムを有し、第１装置は、昇降可能なバケットを含んでいてもよい。
【００１６】
バケットに少なくとも一つの接触センサーが設けられていてもよい。
【００１７】
バケットの開口部に緩衝材が設けられていてもよい。
【００１８】
第1装置は移動手段を有していてもよい。
【００１９】
第２装置は、構造物を破砕することができる破砕機又は圧砕機を含んでいてもよい。
【００２０】
第２装置は、アームを有する解体装置であってもよい。
【００２１】
本発明の一実施形態に係る構造物の解体方法は、構造物に含まれる構造物の第１面側に配置された第１装置が有する第１位置検出手段によって第１位置情報を検出し、構造物の第２面側に配置された第２装置が有する第２位置検出手段によって第２位置情報を検出し、第１位置情報に基づき、第1装置が構造物の第２面側に配置されたと仮定した場合における第３位置情報を生成し、第２位置情報及び前記第３位置情報に基づき、構造物の第２面側に配置されたと仮定した場合における第１装置と前記第２装置との相対距離を算出し、相対距離が小さくなるように、第１装置及び第２装置の少なくとも一つを移動し、第２装置が有する光照射手段又は投影手段によって第３位置情報に基づく位置又は領域を視覚化し、第２装置が視覚化された位置又は領域の構造物を破砕し、第１装置に設けられたバケットが破砕物を収容する。
【００２２】
本発明の一実施形態に係る移動装置は、昇降手段を有し、構造物の第１面側から構造物を破砕した場合に構造物の第２面側で破砕物を収容するバケットと、第２面側でバケットの位置又は領域を特定するために必要な情報を取得する第１位置検出手段を含む。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、第２装置から第１装置を視覚的に確認できない場合であっても、第１装置の位置を把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る位置特定システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る位置特定システムの概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る位置特定システムの概略図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る位置特定システムの概略図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る位置特定システムの概略図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る位置特定システムの概略図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る位置特定システムの概略図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る位置特定システム用いた構造物の解体方法の概略図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る位置特定システム用いた構造物の解体方法の概略図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る位置特定システム用いた構造物の解体方法の概略図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る位置特定システム用いた構造物の解体方法の概略図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る位置特定システム用いた構造物の解体方法の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書に記載する実施形態はあくまで一例示にすぎず、当業者が、発明の主旨を保ちつつ適宜変更することによって容易に想到し得るものについても、当然に本発明の範囲に含まれる。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合がある。しかし、図示された形状はあくまで一例示であって、本発明の解釈を限定するものではない。
【００２６】
＜第１実施形態＞
本発明の一実施形態は、第１位置検出手段、第２位置検出手段、第１処理手段、及び第２処理手段を含む位置特定システムである。
【００２７】
図１に示すブロック図を用いて、本発明の一実施形態に係る位置特定システムの構成について説明する。
【００２８】
図１に示す位置特定システムは、第１装置１０、第２装置２０、及び演算装置３０を含む。第１装置１０は、破砕した構造物（破砕物）を運搬する搬送装置であり、第１位置検出手段１１Ａ、破砕物収容手段１１Ｂ、及び移動手段１１Ｃを含む。すなわち、第１装置１０は、破砕物を破砕物収容手段１１Ｂに収容し、移動手段１１Ｃを用いて破砕物を外部に運搬する。第２装置２０は、構造物を破砕する装置であり、第２位置検出手段２１Ａ、構造物破砕手段２１Ｂ、及びマーキング手段２１Ｃを含む。すなわち、第２装置２０は、構造物破砕手段２１Ｂを用いて構造物を破砕する。演算装置３０は、情報処理を行う装置であり、第１処理手段３１Ａ及び第２処理手段３１Ｂを含む。
【００２９】
第１位置検出手段１１Ａ及び第２位置検出手段２１Ａの各々は、第１装置１０の位置（第１位置）及び第２装置２０の位置（第２位置）を検出する。また、第１位置に関する情報（第１位置情報）及び第２位置に関する情報（第２位置情報）は、演算装置３０に送信され、第１処理手段３１Ａ及び第２処理手段３１Ｂによって処理される。
【００３０】
第１処理手段３１Ａは、第１位置情報に基づき、第１装置１０を構造物の第１装置１０が配置される側（第１面側）と反対側（第２面側）に配置（第３位置）したと仮定した場合における第３位置情報に変換する処理を行う。また、第２処理手段３１Ｂは、第２位置情報及び第３位置情報に基づき、第２位置と第３位置との相対距離を算出する処理を行う。第３位置情報及び相対距離の情報は第２装置２０に送信され、これらの情報を基に、マーキング手段２１Ｃを用いて、第２装置２０から第３位置を視覚的に確認できるようにする。
【００３１】
したがって、本発明の一実施形態に係る位置特定システムによれば、第１装置１０と第２装置２０とが構造物によって隔離され、第２装置２０から第１装置１０を視覚的に確認できない場合であっても、第２装置２０から第３位置を視覚的に確認できるため、第３位置から第１装置の位置を把握することが可能である。
【００３２】
次に、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）を用いて、本発明の一実施形態に係る位置特定システムを具体的に説明する。
【００３３】
図２（Ａ）に示す位置特定システムは、構造物５００Ａの上に第１装置１０が配置され、構造物５００Ｂの上に第２装置２０が配置されている。言い換えると、構造物５００Ｂの第１面５１０側に第１装置１０が配置され、構造物５００Ｂの第２面５２０側に第２装置が配置されている。構造物５００Ａ及び構造物５００Ｂは構造物の一部であり、構造物５００Ｂは構造物５００Ａの上方に位置する。但し、５００Ａ及び５００Ｂは、必ずしも構造物の位置の上下関係を限定するものではない。また、本明細書において、構造物を特に区別する必要がない場合は構造物５００として記載する。さらに、符号を省略し、単に構造物として記載する場合もある。
【００３４】
構造物５００は、複数の階層を有する家屋、アパート又はビルなど、若しくはそれらの床、天井又は壁であり、構造物５００は、例えば、鉄筋コンクリート（Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｃｏｎｃｒｅｔｅ：ＲＣ）や鉄筋鉄骨コンクリート（Ｓｔｅｅｌ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｃｏｎｃｒｅｔｅ：ＳＲＣ）などで構成されている。
【００３５】
第１装置１０は、構造物５００を破砕した後の破砕物を運び出す搬送装置であり、例えば、台車やトラックなどである。第１装置１０は、第１位置検出手段１００、バケット１１０、昇降手段１２０、及び移動手段１３０を含む。昇降手段１２０及び移動手段１３０は、本体１５に設けられる。また、昇降手段１２０及び移動手段１３０の制御機構が本体１５に設けられていてもよい。バケット１１０は、破砕物を収容するために設けられる。また、バケット１１０は、昇降手段１２０により上下方向に移動することができ、構造物５００Ｂの第１面５１０と接触することができる。図２（Ａ）では、第１装置１０の昇降手段１２０としてパンタグラフ式の昇降機を示したが、これに限られない。昇降手段１２０は、バケット１１０を上下方向に移動することができるものであればよい。移動手段１３０は、破砕物を収容したバケット１１０の重量に耐えつつ、破砕物を構造物５００の外部に運び出すために移動できるものであり、例えば、車輪やキャタピラーなどを含む。
【００３６】
第２装置２０は、構造物５００を破砕する解体装置であり、例えば、破砕機や圧砕機などである。第２装置２０は、第２位置検出手段２００、移動手段２１０、アーム２２０及び光照射手段２３０を含む。移動手段２１０は、移動手段１３０と同様のものを利用することができる。アーム２２０は、その一端に構造物５００を破砕するためのアタッチメントを具備し、第２装置２０は、アーム２２０を操作することで構造物５００を破砕することができる。アーム２２０のアタッチメントとしては、大割圧砕、小割圧砕、ハンマー、ブレーカー、カッター、フォークなど、鉄骨や鉄筋等を切断し、また、コンクリートを破砕できるものである。光照射手段２３０は、構造物５００Ｂの第２面５２０の上にマーカーとなる光を照射することができるものであればよく、例えば、ＬＥＤ光やレーザーなどである。光照射手段２３０としては、指向性があるものが好ましく、特に、レーザーが好ましい。
【００３７】
第１位置検出手段１００及び第２位置検出手段２００の各々は、少なくとも第１装置１０及び第２装置２０の位置を検出することができ、例えば、ＧＰＳ信号受信器を含む。また、第１位置検出手段１００及び第２位置検出手段２００の各々は、第１装置１０及び第２装置２０の方向を検出することができ、例えば、ジャイロセンサーを含む。さらに、第１位置検出手段１００は、構造物５００Ｂまでの高さを測定してもよく、例えば、光電センサー又はレーザーセンサーを含んでいてもよい。なお、構造物５００Ｂまでの高さにおいては、第１装置１０の昇降手段１２０の伸びた長さから換算した数値を高さとして用いることもできる。
【００３８】
第１位置検出手段１００は、第１装置１０の位置、方向、又は構造物５００Ｂまでの高さを含む第１位置情報を取得する。一方、第２位置検出手段２００は、第２装置２０の位置又は方向を含む第２位置情報を取得する。なお、第１位置検出手段１００及び第２位置検出手段２００の各々は、アンテナなどの送信器を含み、後述する演算装置３０に第１位置情報及び第２位置情報を送信できることが好ましい。
【００３９】
第１装置１０及び第２装置２０は構造物５００に覆われていて、第１位置検出手段１００及び第２位置検出手段２００がＧＰＳ信号を受信できない場合もある。その場合、構造物５００に受信ユニットを設置し、第１位置検出手段１００及び第２位置検出手段２００からの信号を受信して位置を検出することもできる。そのため、第１位置検出手段１００及び第２位置検出手段２００は、受信ユニットへ信号を送信するための送信ユニットが含まれていることが好ましい。また、信号は、超音波信号が好ましい。第１位置検出手段１００又は第２位置検出手段２００の送信ユニットによって送信された超音波信号を受信ユニットが受信し、方向及び距離を計算して第１装置１０及び第２装置２０の位置を特定する。さらに、信号は、赤外線信号を含むこともできる。１個の受信ユニットの場合、第１位置検出手段１００又は第２位置検出手段２００のいずれかからの信号であるかを識別するために、赤外線信号を用いることができる。
【００４０】
図２（Ｂ）は、本実施形態に係る位置特定システムの一部である演算装置３０を示す。演算装置３０は、第１位置情報から第３位置情報を生成する第１処理手段３００、並びに第２位置情報及び第３位置情報から相対距離を算出する第２処理手段３１０を含む装置であり、例えば、コンピュータである。演算装置３０は、メモリなどの記憶部、アンテナなどの通信部を含むことができる。例えば、記憶部に、第１位置情報、第２位置情報、及び第３位置情報を保管し、通信部の受信器を介して、第１位置情報及び第２位置情報を受信することができる。
【００４１】
第１処理手段３００では、第１装置１０の第１位置検出手段１００が取得した第１位置情報に基づき、第１装置１０を構造物５００Ｂの第２面５２０に配置したと仮定した場合における第３位置情報を生成する。すなわち、第１処理手段３００は、第１位置情報を第３位置情報に変換する。第３位置情報は、第１装置１０の第１位置を第２面５２０上に反映した第３位置の情報を含む。
【００４２】
第２処理手段３１０では、第２位置情報と第３位置情報とから、第２装置２０の位置と第３位置との相対距離を算出する。相対距離が小さくなるように第２装置２０を移動させれば、第２装置２０を第３位置に近づけることができ、第１装置１０のバケット１１０の上で構造物５００を破砕することができるようになる。なお、第１装置１０を移動させて相対距離を小さくすることもできる。
【００４３】
演算装置３０は、第１装置１０に搭載されてもよく、第２装置２０に搭載されてもよい。また、演算装置３０は、第１装置１０及び第２装置２０以外に設けることもできる。
【００４４】
図２（Ｃ）は、構造物５００Ｂを上面から眺めた図である。図２（Ｃ）には、第２装置２０以外に、第３位置情報に含まれる第３位置６００及びバケット１１０を第２面５２０に投影した投影領域６１０が示されている。図２（Ｃ）では、バケット１１０の開口部の形状は矩形であるから、バケット１１０の投影領域６１０が矩形として示されている。なお、バケット１１０の開口部の形状は矩形に限られず、多角形、円形又は楕円形であってもよい。
【００４５】
第３位置６００は、第２装置２０の光照射手段２３０によって光が照射されており、作業者は、第３位置６００を視認することが可能である。すなわち、光照射手段２３０によって第３位置６００がマーキングされている。一方、バケット１１０の投影領域６１０は、直接的には視認することができないが、予めバケット１１０の大きさを把握しておけば第３位置６００に基づいてバケット１１０の投影領域６１０を特定することは可能である。なお、バケット１１０の投影領域６１０を視認する方法については後述で説明する。
【００４６】
本実施形態によれば、構造物５００に隠れて第１装置１０の位置が直接確認することができない場合であっても、構造物５００の第２面に照射された第３位置６００を目印として第１装置１０の位置を把握することができる。また、第３位置６００から第１装置１０のバケット１１０の位置を特定し、バケット１１０上に位置する構造物５００を狙って破砕することが可能である。
【００４７】
次に、図３を用いて、第１装置の変形例について説明する。
【００４８】
図３（Ａ）に示す第１装置１１は、バケット１１０の開口部に接触センサー１４０が設けられている。接触センサー１４０は、例えば、圧力センサーであり、構造物５００Ｂの第１面５１０と接触した時の圧力の変化を検知する。接触センサー１４０が圧力センサーである場合、バケット１１０を上昇させ、バケット１１０と構造物５００Ｂとが接触すると、圧力センサーに圧力が加わり、圧力センサーが反応する。したがって、圧力センサーが反応したことをもって、バケット１１０の上昇を停止させることができる。圧力センサーを例に説明したが、他の接触センサーでも同様である。さらに、接触センサー１４０によりバケット１１０の上昇を停止することができることで、バケット１１０の過剰な上昇（構造物５００Ｂと接触した後もバケット１１０が構造物５００Ｂを押し続ける状態）も抑制することができる。そのため、バケット１１０、昇降手段１２０、及び移動手段１３０に過剰な負荷がかかることを防止することができる。なお、図３（Ａ）では、接触センサー１４０を２個設けた例を示したが、接触センサー１４０の数は１個でもよく、３個以上であってもよい。複数の接触センサー１４０を設ける場合、各接触センサー１４０の反応の有無によりバケット１１０の傾きを検出することができる。そのため、バケット１１０の傾きを補正する場合には、バケット１１０の開口部に複数の接触センサー１４０を設けることが好ましい。
【００４９】
図３（Ｂ）に示す第１装置１２は、バケット１１０の開口部に緩衝材１５０が設けられている。緩衝材１５０を設けることにより、バケット１１０が構造物５００Ｂに接触することによって発生する損傷を防止することができる。さらに、バケット１１０内の密閉性を高めることができるため、構造物５００Ｂの破砕において、粉塵が飛散することも防止することができる。緩衝材１５０としては、例えば、シリコン、合成樹脂、ウレタン又はゴムを用いることができるが、ある程度の強度及び耐久性を必要とするため、ゴムが好ましい。
【００５０】
本実施形態の変形例によれば、第１装置のバケット１１０が構造物５００Ｂの第１面５１０に接触して密閉されているため、構造物５００の破砕に伴う粉塵の飛散及び破砕物の落下においても飛散する粉塵や瓦礫等の落下を防止することができる。
【００５１】
さらに、図４を用いて、第１装置の別の変形例について説明する。図４（Ａ）は第１装置１３の正面図であり、図４（Ｂ１）及び図４（Ｂ２）は、第１装置１３の上方の構造物５００Ｂを上面から眺めた図である。また、図４（Ｃ）は第１装置１４の正面図であり、図４（Ｄ１）及び図４（Ｄ２）は、第１装置１４の上方の構造物５００Ｂを上面から眺めた図である。ここでは、上述と同様に、バケット１１０の開口部の形状を矩形として説明する。
【００５２】
図４（Ａ）に示す第１装置１３は、複数の第１位置検出手段１００Ａ及び１００Ｂが、バケット１１０を挟んで離間して設けられている。第１位置検出手段１００Ａ及び１００Ｂが、バケット１１０の中心線上に配置される場合、構造物５００Ｂの第２面５２０における第３位置６００Ａ及び６００Ｂとバケット１１０の投影領域６１０との位置関係は図４（Ｂ１）に示される通りとなる。すなわち、第３位置６００Ａ及び６００Ｂを結ぶ直線上にバケット１１０の投影領域６１０が位置する。そのため、バケット１１０の大きさを予め把握しておけば、構造物５００Ｂの第２面５２０側からでも構造物５００Ｂに隠れたバケット１１０の位置をより容易に特定することができる。また、第１位置検出手段１００Ａ及び１００Ｂが、バケット１１０の対角線上に配置された場合、構造物５００Ｂの第２面５２０における第３位置６００Ａ及び６００Ｂとバケット１１０の投影領域６１０との位置関係は図４（Ｂ２）に示される通りとなる。すなわち、第３領域６００Ａ及び６００Ｂを結ぶ直線を対角線とする長方形内に、バケット１１０の投影領域６１０が位置する。そのため、バケット１１０の大きさを予め把握しておけば、構造物５００Ｂの第２面５２０側からでも構造物５００Ｂに隠れたバケット１１０の位置をさらに容易に特定することができる。
【００５３】
図４（Ｃ）に示す第１装置１４は、バケット１１０に第１位置検出手段１００Ｃが設けられている。第１位置検出手段１００Ｃは、バケット１１０の中心に配置された場合である。この場合、構造物５００Ｂの第２面５２０における第３位置６００Ｃとバケット１１０の投影領域６１０との位置関係は図４（Ｄ１）に示される通りとなる。バケット１１０の大きさを予め把握しておけば、構造物５００Ｂの第２面５２０側からでも構造物５００Ｂに隠れたバケット１１０の位置を容易に特定することができる。また、バケット１１０の中心ではなく、バケット１１０の対角に２個の第１位置検出手段を配置することもできる。この場合、図４（Ｄ２）に示すように、構造物５００Ｂの第２面５２０における第３位置６００Ｄ及び６００Ｅとバケット１１０の投影領域６１０との位置関係は図４（Ｄ２）に示される通りとなる。すなわち、第３位置６００Ｄ及び６００Ｅを結ぶ直線を対角線とする長方形は、バケット１１０の投影領域６１０に含まれる。そのため、バケット１１０の大きさを予め把握しておけば、構造物５００Ｂの第２面５２０側からでも構造物５００Ｂに隠れたバケット１１０の位置をより容易に特定することができる。
【００５４】
本実施形態の変形例によれば、第１位置検出手段の位置及び数を調整することで、構造物５００Ｂの第２面５２０側からでも構造物５００Ｂに隠れたバケット１１０の位置を特定することが容易となる。
【００５５】
次に、図５を用いて、第２装置の変形例について説明する。
【００５６】
図５（Ａ）に示す第２装置２１は、第２装置２０の光照射手段２３０の代わりに投影手段２４０が設けられている。投影手段２４０は、構造物５００Ｂの第２面５２０の一定の範囲に対して投影することができるものであればよく、例えば、プロジェクターである。また、一定の範囲をレーザーでスキャンして投影することもできる。また、算出された相対距離を基に、第２装置２１が一定の距離となった場合に、投影手段２４０を稼働して一定の範囲を投影するようにしてもよい。さらに、常に、投影するのではなく、一定時間ごとに投影するようにしてもよい。上述したように、バケット１１０の投影領域６１０は、第１位置検出手段１００の数又は位置を調整することで、バケット１１０の投影領域６１０を概ね特定することができる。したがって、第２装置２１の投影手段２４０を用いることで、バケット１１０の投影領域６１０を視覚化することが可能である。
【００５７】
図５（Ｂ）は構造物５００Ｂの上面（第２面５２０）側から眺めた図である。投影手段２４０からの投影により、バケット１１０の投影領域６１０にマーキング領域６２０が形成され、バケット１１０の投影領域６１０が視覚化されている。マーキング領域６２０は、第１装置１０の第１位置検出手段で検出された第１位置情報を基にして形成されるため、第１位置情報を取得することにより、マーキング領域６２０の下方に第１装置１０のバケット１１０が存在することがわかる。そのため、作業者は、マーキング領域６２０を基にして、構造物５００を破砕することができる。また、マーキング領域６２０により、バケット１１０の範囲を認識することができるため、バケット１１０の大きさに合わせて切り取るように（くり抜くように）構造物５００Ｂを破砕することも可能である。
【００５８】
本実施形態の変形例によれば、マーキング領域６２０を介して、構造物５００Ｂの第２面５２０側からでも構造物５００Ｂに隠れたバケット１１０の位置を認識することができる。また、マーキング領域６２０内、すなわち、バケット１１０上の構造物５００Ｂを破砕することができるため、破砕の際に発生する粉塵の飛散を抑制することができる。
【００５９】
さらに、図６及び図７を用いて、第２装置の別の変形例について説明する。
【００６０】
図６（Ａ）に示す第２装置２２は、第２装置２０の光照射手段２３０の代わりに撮像手段２５０が設けられている。撮像手段２５０は、例えば、カメラ、ビデオカメラ、又はイメージセンサーなどである。図６（Ｂ）は第２装置２０の運転席のフロントガラス２６０を示す。フロントガラス２６０には、フロントガラス２６０を通した風景に重ねて、マーキング領域６３０が表示されている。すなわち、フロントガラス２６０を利用してＡＲ（拡張現実）を実現している。撮像手段２５０は、フロントガラス２６０から見える範囲を撮像できるように設定される。撮像手段２５０が撮像した画像又は映像を解析し、バケット１１０の投影領域６１０が含まれると判定できた場合には、フロントガラス２６０にマーキング領域６３０が表示される。なお、これらの解析処理は、演算装置３０を用いて行うことができる。
【００６１】
図７は、第２装置２２の撮像手段２５０で撮像された画像又は映像が、フロントガラス２６０ではなく、表示装置４０に表示される場合を示す。表示装置４０は、例えば、コンピュータのディスプレイや携帯端末などである。表示装置４０は、第２装置２２の運転席に設けることもでき、第１装置１０及び第２装置２２とは異なる装置に設けることもできる。上述と同様に、撮像手段２５０で撮像された画像又は映像を解析し、バケット１１０の投影領域６１０が含まれると判定できた場合には、画面４００に、撮像手段２５０で撮像された画像又は映像とともにマーキング領域６４０が表示される。
【００６２】
表示装置４０が演算装置３０を搭載した携帯端末である場合、携帯端末だけで第１装置１０及び第２装置２２を操作することも可能である。すなわち、携帯端末から命令を送信し、第１装置１０及び第２装置２２を操作することができる。この場合、第１装置１０及び第２装置２２を無人化することができる。さらに、図示しないが、携帯端末に撮像手段を設け、携帯端末の撮像手段を通してバケット１１０の投影領域６１０を探し出すこともできる。この場合、携帯端末の撮像手段で撮像された画像又は映像を解析し、バケット１１０の投影領域６１０が含まれると判定できた場合には、携帯端末の画面４００に、撮像手段で撮像された画像又は映像とともにマーキング領域６４０が表示される。すなわち、携帯端末をバケット１１０の投影領域６１０を特定し、その情報を基に第２装置を操作することもできる。
【００６３】
本実施形態の変形例によれば、バケット１１０の投影領域６１０を撮像手段２５０により視覚化し、マーキング領域として表示することで、構造物５００Ｂの第２面５２０側からでも構造物５００Ｂに隠れたバケット１１０の位置を具体的に認識することができる。
【００６４】
以上、変形例も含め、本実施形態においては、構造物５００に隠れた第１装置のバケット１１０の位置を認識することができる。そのため、第２装置は、バケット１１０に対応する位置の構造物５００を意図的に破砕することができる。また、破砕物はバケット１１０に収容されるため、破砕物の落下による粉塵の発生や飛散を防止することができる。また、様々な環境下でもバケット１１０の位置を認識することができるため、第１装置及び第２装置を無人化することも可能である。
【００６５】
＜第２実施形態＞
本発明の一実施形態は、第１位置検出手段、第２位置検出手段、第１処理手段、及び第２処理手段を含む位置特定システムを使用した構造物の解体方法である。
【００６６】
図８及び図９を用いて、本発明の一実施形態に係る構造物の解体方法を具体的に説明する。
【００６７】
本実施形態に係る構造物の解体方法は、（１）構造物の破砕に必要な装置又は機器の構造物内への運搬工程、（２）構造物の破砕場所の位置決め工程、（３）構造物の破砕及び破砕物の収容工程、及び（４）破砕物の構造物外への運搬工程、を含む。
【００６８】
図８（Ａ）は、上記（１）構造物の破砕に必要な装置又は機器の構造物内への運搬工程を示した図である。図８（Ａ）では、構造物の解体に必要な装置、例えば、第１装置１０として移動台車、及び第２装置２０として破砕機を、構造物内に運び込む。そのため、構造物の周囲に昇降手段を有するリフト５３０が設けられ、リフト５３０を利用して、構造物の所定の階層に第１装置１０及び第２装置２０を運び込むことができる。図８（Ａ）では、構造物５００Ａを床とする第１階層に第１装置１０が運び込まれ、構造物５００Ｂを床とする第１階層の上方に位置する第２階層に第２装置２０が運び込まれている。
【００６９】
図８（Ｂ）は、上記（２）構造物の破砕場所の位置決め工程を示した図である。第１装置１０の昇降手段１２０を用いて、バケット１１０の開口部が、構造物５００Ｂの第１面５１０に接するようにバケット１１０を上昇させる。第１装置１０は、第１位置検出手段１００を用いて第１装置１０の位置、方向、及び構造物５００Ｂまでの高さの情報（第１位置情報）を取得する。第１位置情報は、第２装置２０に搭載されている演算装置３０（図示しない）に送信される。一方、第２装置２０も、第２位置検出手段を用いて第２装置２０の位置及び方向の情報（第２位置情報）を取得する。第２位置情報も、演算装置３０に送信される。
【００７０】
演算装置３０は、第１位置情報及び第２位置情報を受信する。また、演算装置３０は、第１位置情報から、第１装置１０を構造物５００Ｂの第２面５２０側に配置したと仮定した場合における第３位置情報を生成する。第３位置情報には、第１装置の位置だけでなく、方向の情報も含まれているため、第３位置情報から第１装置の向きを特定することが可能である。
【００７１】
さらに、演算装置３０は、第２位置情報と第３位置情報から、第２装置２０の位置と第３情報に含まれる第３位置との相対距離を算出する。相対距離が小さくなるように第２装置２０を移動させ、第２装置２０のアーム２２０が第３位置と重なる時、又はバケット１１０の投影領域と重なる時に、第２装置を停止させる。第２装置２０の光照射手段２３０から第３位置に光が照射されており、作業者は、照射された光を基に、構造物５００Ｂの第２面５２０側からでも第３位置、及び構造物５００Ｂに隠れたバケット１１０の位置を確認することができる。
【００７２】
図９（Ａ）は、上記（３）構造物の破砕及び破砕物の収容工程を示した図である。第２装置２０のアーム２２０を操作し、バケット１１０の投影領域内にある構造物５００Ｂを破砕する。破砕物は、バケット１１０に収容される。バケット１１０の上の構造物５００Ｂの破砕が完了したら、第１装置１０を移動して、上記（２）の位置決め工程を行い、さらに、第２装置２０を用いて構造物５００Ｂの破砕を行う。これらの工程を繰り返し、ある程度の破砕物を第１装置１０のバケット１１０内に収容した時点で、構造物５００Ｂの破砕作業を一旦停止する。
【００７３】
図９（Ｂ）は、上記（４）破砕物の構造物外への運搬工程を示した図である。第１装置１０は、第１装置１０の昇降手段１２０を用いて、破砕物の入ったバケット１１０を下降させる。バケット１１０が所定の位置まで戻ったら、第１装置１０は、リフト５３０を利用して、構造物外へ破砕物を運び出す。なお、第１装置１０は複数台で解体作業を行うことが好ましい。第１装置１０が複数台であれば、一台の第１装置１０が破砕物を運び出しながら、別の１台の第１装置１０が破砕物を収容することができる。さらに、第１階層に複数台の第１装置１０を待機して解体作業を行うこともできる。いずれも、複数台の第１装置１０を用いて解体作業を行うことで、第２装置２０による構造物５００Ｂの破砕作業を中断することなく解体作業を行うことができる。そのため、解体工程の作業効率が向上する。
【００７４】
構造物５００Ｂの破砕が一度で終わらない場合は、第２装置２０を構造物に運び込む工程を除いて、上記（１）〜（４）の工程を繰り返して構造物を解体する。なお、構造物の解体工程は、第２装置２０がリフト５３０に乗りながら最下階層の床の端部を破砕し、又は第２装置２０が最下階層から残っている上層の床の端部を破砕して終了する。
【００７５】
本実施形態に係る構造物の解体方法によれば、バケット１１０の近くで構造物５００Ｂの破砕を行うため、破砕の際に発生する粉塵の飛散を抑制することができる。また、バケット１１０の開口部に合わせて破砕を行うことができるため、粉塵そのものの発生も抑制することができる。さらに、破砕物はバケット１１０内に直接収容されるため、破砕物を運び出す際の作業時間を短縮することができ、解体工程における作業効率が改善される。
【００７６】
次に、図１０を用いて、構造物の解体方法の変形例について説明する。
【００７７】
図１０（Ａ）は、２台の第２装置が構造物内に運び込まれている。すなわち、第１階層に、第１装置１０及び第２装置２０Ｂが運び込まれ、第２階層に第２装置２０Ａが運び込まれている。また、図１０（Ａ）は、本実施形態に係る構造物の解体方法により、第２装置２０Ａによって構造物５００Ｂの一部が破砕され、構造物５００Ｂの一部が開口された状態を示している。その後、図１０（Ｂ）に示すように、第１階層側から、第２装置２０Ｂを用いて構造物５００Ｂを破砕する。第２装置２０Ａと２０Ｂとは同じ機能を有する装置でもよいが、異なる機能を有する装置を用いることもできる。例えば、第２装置２０Ａのアーム２２０Ａのアタッチメントには大割圧砕を取り付け、第２装置２０Ｂのアーム２２０Ｂのアタッチメントにはカッターを取り付けることができる。この場合、第２装置２０Ａで構造物５００Ｂのコンクリートを粉砕しながら、第２装置２０Ｂで構造物５００Ｂの鉄骨や鉄筋を切断することができる。なお、第２装置２０Ｂが作業を行う場合、バケット１１０を下げてアーム２２０Ｂを操作しやすくすることが好ましい。
【００７８】
本実施形態の変形例においても、バケット１１０の近くで構造物５００Ｂの破砕を行うことができるため、破砕の際に発生する粉塵の飛散を大幅に抑制することができる。また、複数の第２装置２０を用いて構造物５００Ｂの破砕を行うことができるため、構造物５００Ｂの破砕の作業時間を短縮することができる。さらに、破砕物はバケット１１０内に直接収容されるため、破砕物を運び出す際の作業時間を短縮することができる。そのため、解体工程における作業効率が大幅に改善される。
【００７９】
さらに、図１１及び図１２を用いて、構造物の解体方法の別の変形例について説明する。
【００８０】
図１１は、本実施形態に係る構造物の解体方法により、構造物５００Ｂの一部が破砕され、構造物５００Ｂの一部が開口された状態から、さらに構造物５００Ｂを破砕する方法を示している。第２装置２２は、撮像手段２５０がアーム２２０に設けられ、撮像手段２５０で撮像した画像又は映像は演算装置３０を搭載した表示装置（図示しない）を通じて確認することができる。第１装置１０の第１位置検出手段１００から第１位置情報が取得され、第２装置２２の第２位置検出手段２００から第２位置情報が取得される。演算装置３０は、撮像手段２５０で撮像された画像又は映像を解析し、バケット１１０の投影領域が含まれると判定できた場合には、表示装置の画面に、撮像手段２５０で撮像された画像又は映像とともにマーキング領域が表示される。作業者は、アーム２２０の位置を表示装置の画像又は映像で確認するとともに、マーキング領域、すなわち、構造物５００Ｂの破砕場所を確認することができる。
【００８１】
図１１に示す第２装置２２は、第１装置１０と同じ階層に配置されている。しかしながら、構造物５００Ｂの一部が開口されているため、その開口からアーム２２０を通すことで、構造物５００Ｂの第２面５２０を撮像することができる。
【００８２】
図１２は、本実施形態に係る構造物の解体方法により、構造物５００Ｂの上方の階層に位置する構造物５００Ｃの一部が破砕された状態から、構造物５００Ｂを破砕する方法を示す。第２装置２２は、アーム２２０に撮像手段２５０が設けられており、構造物５００Ｃの一部が開口されているので、その開口からアーム２２０を通すことで、構造物５００Ｂの第２面５２０を撮像することができる。
【００８３】
本実施形態の変形例によれば、第２装置２２は、必ずしも破砕すべき構造物５００Ｂを床とする階層に配置されなくてもよい。図１１に示すように、破砕すべき構造物５００Ｂを床とする階層よりも下方の階層からも、図１２に示すように、破砕すべき構造物５００Ｂを床とする階層の上方の階層からも構造物５００Ｂを破砕することができる。
【００８４】
以上、変形例も含め、本実施形態においては、第１装置のバケット１１０の近くで構造物５００の破砕を行うことができるため、破砕の際に発生する粉塵の飛散を大幅に抑制することができる。また、破砕物は第１装置のバケット１１０内に直接収容されるため、破砕物を運び出す際の作業時間を短縮することができる。そのため、解体工程における作業効率が大幅に改善される。さらに、第１装置を直接確認することができなくても、第３位置又はマーキング領域から第１装置の位置を確認することができるため、様々な環境下に第２装置を配置して構造物５００を破砕することができる。そのため、あらゆる構造物の解体に対応することができる。
【００８５】
本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【００８６】
上述した各実施形態によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
【符号の説明】
【００８７】
１０、１１、１２、１３、１４：     第１装置、１１Ａ：第１位置検出手段、  １１Ｂ：破砕物収容手段、  １１Ｃ：移動手段、  １５：本体、  ２０、２０Ａ、２０Ｂ、２１、２２：第２装置、  ２１Ａ：第２位置検出手段、  ２１Ｂ：構造物破砕手段、  ２１Ｃ：マーキング手段、  ３０：演算装置、  ３１Ａ：第１処理手段、  ３１Ｂ：第２処理手段、  ４０：表示装置、  １００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ：第１位置検出手段、  １１０：バケット、  １２０：昇降手段、  １３０：移動手段、  １４０：接触センサー、  １５０：緩衝材、  ２００：第２位置検出手段、  ２１０：移動手段、  ２２０、２２０Ａ、２２０Ｂ：アーム、  ２３０：光照射手段、  ２４０：投影手段、  ２５０：撮像手段、  ２６０：フロントガラス、  ３００：第１処理手段、  ３１０：第２処理手段、  ４００：画面、  ５００、５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ：構造物、  ５１０：第１面、  ５２０：第２面、  ５３０：リフト、  ６００、６００Ａ、６００Ｂ、６００Ｃ、６００Ｄ：第３位置、  ６１０：投影領域、  ６２０、５３０、６４０：マーキング領域
【図１】
2020165208.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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