KDDIと大林組、NECは2月14日、同3日～14日の間、建設中の川上ダム(三重県伊賀市)の一部施工フィールドの提供を受けて第5世代移動通信システム「5G」を活用し、3台の建設機械の遠隔操作と自動運転システムを搭載した振動ローラの同時連携に加え、工事に必要な施工管理データのリアルタイム伝送・解析による一般的な道路造成工事の施工を実施し、成功したと発表した。なお、実証試験は総務省の5G総合実証試験の一環として実施した。

  • 実証実験のイメージ

    実証実験のイメージ

各社は、これまで複数回にわたり5Gを活用した遠隔施工の実証試験を重ね実用化に向けた取り組みを実施している。

今回、(1)5Gを活用した3台の建機の遠隔操作による掘削、運搬、敷き均しの実施、(2)5Gを通じた、自動運転システム搭載の振動ローラによる転圧作業の施工指示、および施工結果の取得、(3)5Gを活用したGNSS(Global Navigation Satellite System)データ伝送による施工管理、(4)をリアルタイム3Dレーザースキャナによる土砂量や造成結果データの5G伝送実施し、道路造成工事にかかる一連の作業を遠隔操作、自動化で実現できることを確認した。

  • 左から遠隔操作で掘削した土を積み込む油圧ショベルとクローラキャリア、遠隔操作で敷き均しをするブルドーザと自動運転で転圧をする振動ローラ、5Gを活用してリアルタイムに建機を遠隔操作する様子

    左から遠隔操作で掘削した土を積み込む油圧ショベルとクローラキャリア、遠隔操作で敷き均しをするブルドーザと自動運転で転圧をする振動ローラ、5Gを活用してリアルタイムに建機を遠隔操作する様子

(1)では3台の建機油圧ショベル、クローラキャリア、ブルドーザ)に、前方映像用の2Kカメラを各3台、全方位カメラ各1台設け、計12台のカメラ映像と遠隔操作の信号データを5Gでリアルタイムに伝送したほか、各建機の工事エリアを俯瞰する計8台の2Kカメラと、工事エリア全体を俯瞰する4K3Dカメラも活用し、土砂の掘削、運搬、敷き均しを実施し、各建機には5G端末と基地局を向き合わせるための仕組みとして正対装置を搭載。

(2)は振動ローラにて敷き均しされた土砂の転圧を実施し、転圧作業にあたり5Gを活用して自動運転システムを搭載した振動ローラと遠隔施工管理室間で施工指示データと、振動ローラの位置情報、転圧結果、品質をリアルタイムに伝送した。

(3)については(1)、(2)の各建機からの映像やデータ伝送と合わせて、4台の建機(油圧ショベル、クローラキャリア、ブルドーザ、振動ローラ)に設置したGNSSから取得するデータ(建機の位置情報、現場状況(施工状況)と設計値(三次元設計データ)との差異)を5Gで遠隔施工管理室に伝送し、マシンガイダンス(建設機械の操作席のモニター画面に施工する部分の完成形などを表示し、オペレーターの操作をサポートする機能)により、各建機の遠隔操作をサポートすると共に施工結果をリアルタイムに取得。

(4)に関しては建機の工事エリアに3Dレーザースキャナを2台設置し、マシンガイダンスにデータを利用するとともに5Gを用いて施工現場の土砂量や造成結果のデータを伝送し、遠隔地からリアルタイムに出来形を確認した。

実証試験で用いた技術は、将来的には統合施工管理システムとしてオフィスなどの遠隔施工管理室から複数の工事現場に連続してアクセスが可能となることや、1人の熟練工が複数建機・現場で同時に対応できることを目指し、現場に行く時間の削減や工数の削減につながることが期待されているという。

各社の役割として、KDDIが5G総合実証試験の推進、5Gインフラの構築を、大林組が建機の遠隔操作システムの開発、試験、振動ローラの自動運転システムによる施工、リアルタイム3Dレーザースキャナの開発、試験を、NECが無線エントランス(80GHz帯高速無線伝送システムiPASOLINK EX Advanced)の提供をそれぞれ担った。なお、実証試験はサムスン電子が提供する端末を含めたアクセスソリューションを用いている。