CN113195838A - 建筑机械管理系统、建筑机械管理程序、建筑机械管理方法、建筑机械以及建筑机械的外部管理装置 - Google Patents

建筑机械管理系统、建筑机械管理程序、建筑机械管理方法、建筑机械以及建筑机械的外部管理装置 Download PDF

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Abstract

建筑机械管理系统构成为具备：检测传感器部(11)，其搭载于能够在施工现场区(1)移动的建筑机械(2)；以及位置识别部(13a)，其基于所述检测传感器部(11)针对设置于所述施工现场区(1)的外部标志(1a)的检测结果、以及所述检测传感器部(11)针对附在所述建筑机械(2)具有的可动作业工具(3)上的可动标志(3a)的检测结果，来识别所述可动作业工具(3)的施工部位在所述施工现场区(1)中的位置信息。

Description

建筑机械管理系统、建筑机械管理程序、建筑机械管理方法、 建筑机械以及建筑机械的外部管理装置
技术领域
本发明涉及一种建筑机械管理系统、建筑机械管理程序、建筑机械管理方法、建筑机械以及建筑机械的外部管理装置。
背景技术
近年来，在建筑施工现场，利用电子设备来对在该施工现场区使用的建筑机械的施工部位进行监视。如果能够识别建筑机械的施工部位，则能够通过例如将该识别结果与地形数据进行对照，来进行施工中的作业管理等。
以往，将作为例如全站仪(Total Station、以下也称为“TS”。)而被熟知的激光发光装置设置于施工现场区，利用该激光发光装置射出的激光来监视建筑机械的施工部位(例如，参照专利文献1)。另外，除此以外，还有时利用例如以GPS(Global PositioningSystem：全球定位系统)为代表的全球定位卫星系统(Global Navigation SatelliteSystem，以下也称为“GNSS”。)来进行监视(例如，参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-340556号公报
专利文献2：日本特表平09-500700号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述的现有技术中，对建筑机械的施工部位的监视是利用TS或GNSS进行的。也就是说，如果从建筑机械来看，利用成为外部系统的TS或GNSS，并且受外界支配地对该建筑机械进行监视。
然而，在利用了外部系统的受外界支配的监视中，会产生以下这样的难点。例如，一般TS或GNSS价格高，并且在利用时需要专门的知识，因此不能说必定能够简便地对建筑机械进行监视。另外，由于利用外部系统的施工现场区的环境、条件等，原本应到达建筑机械的激光或卫星电波被遮蔽，这有可能对监视精度带来不良影响。
因此，本发明的目的在于提供一种能够通过从建筑机械来看自主地对该建筑机械的施工部位进行监视来简便且高精度地进行该监视的技术。
用于解决问题的方案
本发明是为了达成上述目的而提出的，本发明的一个方式如下。
根据本发明的一个方式，提供建筑机械管理系统，具备：
检测传感器部，其搭载于能够在施工现场区移动的建筑机械；
位置识别部，其基于所述检测传感器部针对设置于所述施工现场区的外部标志的检测结果、以及所述检测传感器部针对附在所述建筑机械具有的可动作业工具上的可动标志的检测结果，来识别所述可动作业工具的施工部位在所述施工现场区中的位置信息。
发明的效果
根据本发明，能够通过利用搭载于建筑机械的检测传感器部，来自主地监视该建筑机械的施工部位，因此能够简便且高精度地进行该监视。
附图说明
图1是说明本发明的基本技术思想的图，是示出应用该技术思想的建筑机械管理系统的概要结构例的功能块图。
图2是示意性地示出在本发明的第一实施方式中作为在施工现场区使用的建筑机械的一例的反铲挖掘机的概要结构例的说明图。
图3是示出在本发明的第一实施方式所涉及的建筑机械管理系统中使用的标识图形的二维图案的例子的说明图，(a)是示出标识图形的一个具体例的图，(b)是示出标识图形的其它具体例的图。
图4是示出本发明的第一实施方式所涉及的建筑机械管理系统的结构例的框图。
图5是示出本发明的第一实施方式所涉及的建筑机械管理方法的处理过程的流程的一例的流程图。
图6是示出在本发明的第一实施方式中使用的基于两个摄像机图像的测量技术的概要的说明图。
图7是示出在本发明的第一实施方式中使用的铲斗施工部位的位置识别模型的概要的说明图。
图8是示出本发明的第一实施方式所涉及的建筑机械管理系统输出的操作引导信息的例子的说明图，(a)是示出操作引导信息的一个具体例的图，(b)是示出操作引导信息的其它具体例的图。
图9是示意性地示出在本发明的第二实施方式中作为在施工现场区使用的建筑机械的一例的滑模施工机的基本结构例的侧视图。
图10是示出在本发明的第二实施方式中使用滑模施工机进行的滑模施工工艺的施工状况的说明图。
图11是示意性地示出构成本发明的第二实施方式中的滑模施工机的前部切削机的结构例的说明图，(a)是从正面观察时的图，(b)是从侧面观察主要部分时的图。
图12是示意性地示出构成本发明的第二实施方式中的滑模施工机的后部成型机的结构例的说明图，(a)是从正面观察时的图，(b)是从侧面观察主要部分时的图。
图13是示意性地示出在本发明的第二实施方式中作为在施工现场区使用的建筑机械的一例的滑模施工机的概要结构例的立体图。
图14是示出本发明的第二实施方式所涉及的建筑机械管理系统的结构例的框图。
图15是示出本发明的第二实施方式所涉及的建筑机械管理方法的处理过程的流程的一例的流程图。
图16是示出在本发明的第二实施方式中使用的测量技术的概要的说明图，(a)是示出摄像机与标识图形的关系的图，(b)是说明摄像机坐标系的向量的图，(c)是为了求出高度而模型化的图，(d)是以OO′的方向透视(c)的图。
图17是示出本发明的第二实施方式所涉及的建筑机械管理系统输出的操作引导信息的例子的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施方式。
<1.基本技术思想的概要>
首先，说明本发明的基本技术思想的概要。
图1是示出应用本发明的基本技术思想的建筑机械管理系统的概要结构例的功能块图。
(系统的概要)
图例的建筑机械管理系统构成为：针对在建筑施工现场的施工现场区1使用的建筑机械2，监视该建筑机械2具有的可动作业工具3的施工部位，并获取该监视结果(即，针对施工部位的识别结果)。并且，构成为：当获取到针对建筑机械2的施工部位的监视结果时，能够基于该监视结果进行施工中的作业管理等。
这里，施工现场区1是指作为使用建筑机械2进行施工的对象的区域。施工是指使用建筑机械2进行的工程或处理。关于施工的内容(种类)，只要是使用建筑机械2进行的施工，则不作特别限定。
另外，针对施工现场区1，预先准备了相当于针对施工后的状态(例如工程后的地形)的设计数据的施工计划数据。施工计划数据是能够确定施工后状态的数据即可，对数据形式等不作特别限定。
此外，通过利用例如施工现场区1内设定的基准点，来将该施工现场区1中的施工前状态或施工中状态与根据施工计划数据确定的施工后状态相互对应。
进行施工现场区1的施工的建筑机械2构成为能够移动到该施工现场区1内的任意位置。施工现场区1内的移动既可以是通过自主行驶进行的，也可以是利用其它动力源进行的。另外，建筑机械2具有可动作业工具3，该可动作业工具3能够在停止状态下或者移动中进行动作，建筑机械2构成为通过使该可动作业工具3进行动作，来对施工现场区1进行施工。在这样的建筑机械2中，可动作业工具3的施工部位为该可动作业工具3实际与被施工物(例如地面)接触的部位。
关于这样的建筑机械2，作为代表性的例子，能够列举出液压挖掘机、推土机(bulldozer)等之类的土木用途的建筑机械。例如，如果是液压挖掘机，则安装于臂的顶端的铲斗(挖掘机)相当于可动作业工具3。但是，这里所说的建筑机械2不限于土木用途，只要构成为具有可动作业工具3且能够移动，则包括广义的意义上的各种各样的作业机械。例如，这里所说的建筑机械2除了包括液压挖掘机、推土机等土木用途机械以外，还包括载重汽车、装载机等搬运机械、起重机等装卸机械、基础工程用机械、打孔机械、隧道工程用机械、压碎机等混凝土机械、铺装机械、道路维护用机械等，并且能够还包括压雪车、自走式割草机。
(发明人获得的见解)
另外，在对建筑机械2的可动作业工具3的施工部位进行监视时，理想的是，能够简便且高精度地进行该监视。然而，通过上述的现有技术进行的监视是利用外部系统受外界支配地进行的，因此未必能够简便且高精度地进行监视。
对施工部位的监视例如是为了能够基于该监视结果进行施工中的作业管理等而进行的。因此，关于通过监视进行的施工部位的位置识别，数m数量级的精度是不够的，至少需要以数cm数量级的高精度进行施工部位的位置识别。在以这样的高精度进行监视的情况下，如果利用价格非常高的TS或GNSS则能够对应，但是由于价格非常高，因此不一定能够简单地导入。而且，在利用TS或GNSS时需要专门的知识，因此在便利性方面也存在困难。也就是说，在利用TS或GNSS之类的外部系统来以高精度进行监视的情况下，不能说必定能够简便地进行该监视。
另外，假设在各种各样的环境下、条件下等设定施工现场区1。具体而言，例如，有可能在如市区那样应控制激光照射的场所设定施工现场区1，或者在如地下空间那样卫星电波到达不了的场所设定施工现场区1。因此，在利用外部系统进行监视的情况下，有时由于施工现场区1的环境、条件等导致激光或卫星电波被遮蔽，这会给监视精度带来不良影响。
基于以上内容反复专心研究的结果是，本申请的发明人得到了如下构思：是否能够通过利用搭载于建筑机械2的检测传感器部11，来从建筑机械2来看自主地监视该建筑机械2的施工部位，由此简便且高精度地进行该监视。也就是说，这里说明的基本技术思想不是利用了外部系统的受外界支配的监视，而是基于建筑机械2自主地监视该建筑机械2的施工部位这样的以往没有的新的构思提出的。
(系统结构例)
具体而言，如图1所示，建筑机械管理系统具备如下结构。即，建筑机械管理系统至少具备：检测传感器部11，其搭载于建筑机械；信息通信部12，其用于与外部管理装置20之间进行信息收发；以及计算机部13，其与检测传感器部11及信息通信部12连接。
检测传感器部11用于检测建筑机械2或该建筑机械2具有的可动作业工具3的位置、姿势或方位。这里所说的位置是指将施工现场区1考虑为三维坐标空间的情况下的坐标位置。姿势是指相对于水平面倾斜的量。方位是指在移动方向或可动方向上的朝向。
作为这样的检测传感器部11，例如列举出图像传感器(摄像机)、倾斜仪、加速度传感器、陀螺仪传感器(角加速度传感器)中的至少一者，优选的是将它们适当地组合而构成的。另外，作为检测传感器部11，还考虑了使用多个单独测量型的GPS装置。
信息通信部12用于建立与外部管理装置20之间的通信。作为这样的信息通信部12，使用例如利用LTE(Long Term Evolution：长期演进)线路、Wi-Fi(Wireless Fidelity：无线保真)、蓝牙(注册商标)等之类的公知的无线通信技术来建立与外部管理装置20之间的通信的装置即可。
作为成为信息通信部12的通信对象的外部管理装置20，例如列举出远离建筑机械2地(不论施工现场区1内还是施工现场区1外)配置的计算机装置。但是，不限于此，只要具有能够同样视为计算机装置的功能，则例如也可以将具有便携性的平板终端作为外部管理装置20。在外部管理装置20具有便携性的情况下，持有该外部管理装置20的人在搭乘建筑机械2的状态下也能够利用该外部管理装置20。
计算机部13例如是使用所谓的单板机(Single Board Computer，以下也称为“SBC”。)构成的，因此构成为通过执行预先设定的规定程序来实现以下叙述的功能。即，计算机部13具备作为计算机的硬件资源，构成为通过执行规定程序来使该程序(软件)与硬件资源协同工作，从而作为位置识别部13a、数据获取部13b、差信息提取部13c、引导输出部13d、动作计划生成部13e以及动作指示部13f发挥功能。
位置识别部13a是如下功能：基于检测传感器部11针对设置于施工现场区1的外部标志1a的检测结果、以及检测传感器部11针对附在建筑机械2具有的可动作业工具3上的可动标志3a的检测结果，来识别建筑机械2的可动作业工具3的施工部位在施工现场区1中的位置信息。
作为外部标志1a，例如使用设置于施工现场区1内的基准点处的标尺、或者以此为准的标志。外部标志1a在施工现场区1中既可以设置单个，也可以设置多个。
作为检测外部标志1a的检测传感器部11，例如使用拍摄外部标志1a的图像的图像传感器(摄像机)。在该情况下，如果在外部标志1a上附设具有能够通过图像图案识别出的二维的标识图形或者能够通过发光图案识别出的二维的发光面的发光器、或者具有能够通过作为发光图案的一例的闪烁图案识别出的点光源的发光器，则在易于识别该外部标志1a方面是优选的。但是，只要能够检测出外部标志1a，则也可以使用图像传感器以外的检测传感器部11。
另外，可动标志3a被预先附设于建筑机械2的可动作业工具3。
关于针对可动作业工具3的检测，与外部标志1a的情况同样，例如使用拍摄与可动作业工具3有关的图像的图像传感器(摄像机)。在该情况下，如果在可动作业工具3上附设具有与外部标志1a不同的图案的二维的标识图形或者与外部标志1a不同的图案的二维的发光面的发光器、或者具有与外部标志1a不同的闪烁图案的点光源的发光器作为可动标志3a，则在易于进行针对该可动作业工具3的检测以及对该可动标志3a的识别方面是优选的。另外，关于对可动标志3a的检测，与外部标志1a的情况同样，也可以使用图像传感器以外的检测传感器部11来进行。
而且，位置识别部13a基于针对外部标志1a的检测结果以及针对可动标志3a的检测结果，例如利用详情后述的测量技术，至少识别建筑机械2的可动作业工具3的施工部位的位置。由此，能够识别可动作业工具3的施工部位在施工现场区1(三维坐标空间)内的坐标位置。
此外，位置识别部13a除了识别施工部位的位置，还基于倾斜仪、陀螺仪传感器等之类的检测传感器部11得到的检测结果，来识别建筑机械2的姿势或方位。也就是说，在位置识别部13a识别的位置信息中至少包含与建筑机械2的位置有关的信息，更优选的是，除了位置以外还包含姿势、方位等的信息。
数据获取部13b是获取针对施工现场区1的施工计划数据(设计数据)的功能。关于施工计划数据的获取方法不作特别限定，例如，既可以设为能够通过在计算机部13中的存储区域预先保存有施工计划数据来获取，也可以是能够通过信息通信部12从外部获取。
差信息提取部13c是如下功能：获取由位置识别部13a得到的识别结果作为建筑机械2的可动作业工具3的施工部位的监视结果，在此基础上将该监视结果与数据获取部13b获取到的施工计划数据进行对比，将可动作业工具3的施工部位相对于施工计划数据的差作为差信息来进行提取。对于差信息的提取方法，不作特别限定，例如能够利用公知的运算方法进行提取即可。
引导输出部13d是如下功能：基于差信息提取部13c提取出的差信息来生成针对可动作业工具3的操作引导信息，并且输出所生成的操作引导信息。操作引导信息是为了使建筑机械2的可动作业工具3的施工部位与施工计划数据一致而引导该建筑机械2中需要的操作的信息。这样的操作引导信息的生成和输出利用在建筑机械的技术领域中作为所谓的机械引导而被熟知的公知技术来进行即可。此外，作为操作引导信息的输出目的地，例如能够列举建筑机械2的操作员操作的操作面板或者以此为准的装置，但是不限于此，也可以通过信息通信部12来向外部管理装置20输出。
动作计划生成部13e是如下功能：基于差信息提取部13c提取出的差信息，来生成建筑机械2中的针对可动作业工具3的动作计划信息。动作计划信息是用于确定为了使建筑机械2的可动作业工具3的施工部位与施工计划数据一致而使该可动作业工具3如何进行动作才好的信息。也就是说，动作计划信息是为了实现建筑机械2的动作的自动控制(运转的自动化)所需要的信息。此外，这里所说的自动控制利用在建筑机械的技术领域中作为所谓的机械控制而被熟知的公知技术来实现即可。
动作指示部13f是如下功能：基于动作计划生成部13e生成的动作计划信息，来向建筑机械2具有的驱动控制部4给出动作指示。当动作指示部13f给出动作指示时，在建筑机械2中，驱动控制部4按照该动作指示，来使可动作业工具3进行动作。此外，针对建筑机械2的动作指示负责上述的自动控制的一部分，利用作为所谓的机械控制而被熟知的公知技术来实现即可。
作为以上说明的各部13a～13f的功能能够通过由计算机部13执行规定程序来实现。也就是说，实现作为各部(各单元)13a～13f的功能的规定程序相当于本发明所涉及的“建筑机械管理程序”的一个实施方式。在该情况下，实现各功能的规定程序如果是能够安装在计算机部13上的程序，则可以以保存在能够由该计算机部13读取的记录介质(例如，磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等)的方式提供，也可以通过互联网、专用线路等网络从外部提供。
此外，这里例举了计算机部13具备作为各部13a～13f的功能中的全部功能的情况，但是未必限定于此，计算机部13至少具备作为位置识别部13a的功能即可。关于作为除位置识别部13a以外的其它各部13b～13f的功能，可以不是计算机部13具备而是外部管理装置20具备，也可以是计算机部13和外部管理装置20重复地具备，还可以是计算机部13和外部管理装置20都不具备。
(处理动作例)
接下来，说明上述的结构的建筑机械管理系统中的处理动作。这里举例的处理动作相当于建筑机械管理方法的一个具体例。
在施工现场区1中使用建筑机械2来进行施工的情况下，首先，在该建筑机械2移动后的位置，利用搭载于建筑机械2的检测传感器部11检测设置于施工现场区1内的基准点的外部标志1a。例如，如果是将图像传感器用作检测传感器部11的情况，则在能够拍摄到外部标志1a的图像之前持续进行针对该外部标志1a的检测。在设置有多个外部标志1a的情况下，至少检测一个外部标志1a。
另外，在建筑机械2移动后的位置，检测传感器部11除了检测外部标志1a以外，还检测可动标志3a。
而且，当检测传感器部11检测到外部标志1a和可动标志3a时，基于这些检测结果，利用例如详情后述的测量技术来识别建筑机械2的可动作业工具3的施工部位的位置。由此，位置识别部13a识别可动作业工具3的施工部位在施工现场区1内的位置(三维坐标值)。此时，位置识别部13a根据需要还识别可动作业工具3的姿势或方位。
根据像这样得到的识别结果，能够确定建筑机械2具有的可动作业工具3的施工部位的以基准点为基准的情况下的在施工现场区1内的绝对位置(根据需要包括姿势或方位。)。也就是说，利用搭载于建筑机械2的检测传感器部11，经过由位置识别部13a基于外部标志1a和可动标志3a的检测结果进行的识别处理，由此不需要TS或GNSS之类的外部系统而能够从建筑机械2来看自主地监视该建筑机械2的施工部位。
当经过位置识别部13a进行的识别处理获得了针对建筑机械2的可动作业工具3的施工部位的监视结果时，差信息提取部13c将该监视结果与数据获取部13b获取到的施工计划数据进行对比，来提取监视结果与该施工计划数据的差信息。当差信息提取部13c提取出差信息时，能够进行以下这样的机械引导处理动作或机械控制处理动作。
在进行机械引导处理动作的情况下，引导输出部13d基于差信息提取部13c提取到的差信息来生成操作引导信息。然后，将所生成的操作引导信息例如通过建筑机械2的操作面板或者以此为准的装置输出。由此，建筑机械2的操作员能够通过参照操作面板的输出内容，一边掌握基于施工计划数据的施工内容、该建筑机械2的姿势、动作等，一边对该建筑机械2(即本机)进行操作。因而，对于操作员来说，在使建筑机械2的可动作业工具3的施工部位与施工计划数据一致方面，便利性非常优异。此外，操作引导信息的输出目的地也可以是经由信息通信部12连接的外部管理装置20。在该情况下，例如，即使实际操作建筑机械2的操作员是非熟练者，也能够实现使参照了远离建筑机械2地配置的外部管理装置20的输出内容的熟练者一边掌握建筑机械2的施工的状况，一边对非熟练者进行操作上的建议。
在进行机械控制处理动作的情况下，动作计划生成部13e基于差信息提取部13c提取到的差信息，以使基于该差信息的差减少的方式生成动作计划信息。而且，动作指示部13f基于动作计划生成部13e生成的动作计划信息，来对建筑机械2的驱动控制部4给出动作指示。由此，建筑机械2以使可动作业工具3的施工部位与施工计划数据一致的方式使该建筑机械2(即本机)的动作、姿势等自动运转。此外，也可以是，在建筑机械2进行自动运转的情况下，将差信息提取部13c提取到的差信息、动作计划生成部13e生成的动作计划信息等输出到经由信息通信部12连接的外部管理装置20，从而能够从该外部管理装置20辅助性地控制建筑机械2的动作、姿势等。如果这样，例如，操作外部管理装置20的熟练者能够一边掌握建筑机械2的施工的状况，一边适当地修正针对该建筑机械2的控制内容，因此能够实现与该建筑机械2的自动运转有关的精度、可靠性等的提高。
(作用效果)
在以上说明的建筑机械管理系统中，利用搭载于建筑机械2的检测传感器部11，将外部标志1a的检测结果与可动标志3a的检测结果进行组合，经过由位置识别部13a基于这些检测结果进行的识别处理，由此获得建筑机械2的可动作业工具3的施工部位的监视结果。因而，不需要TS或GNSS之类的外部系统而能够自主地监视建筑机械2的可动作业工具3的施工部位。
如果是利用检测传感器部11进行的自主的监视，相比于利用价格非常高的TS或GNSS的情况而言能够更简单地导入。这是因为能够将图像传感器(摄像机)、倾斜仪等之类的普及品用作检测传感器部11。而且，不像TS或GNSS那样需要专门的知识，因此在便利性方面也优异。也就是说，如果是利用检测传感器部11进行的自主的监视，则相比于利用TS或GNSS之类的外部系统的情况而言能够更简便地进行该监视。
另外，如果是利用检测传感器部11进行的自律的监视，则不需要来自外部的激光或卫星电波，因此即使是假设在各种环境下、条件下等设定施工现场区1的情况下，也能够灵活且适当地对此进行应对。例如，即使在像市区那样应控制激光照射的场所设定施工现场区1、或者在像地下空间那样卫星电波到达不了的场所设定施工现场区1，也能够灵活且适当地对建筑机械2的可动作业工具3的施工部位进行监视，而不会对该监视精度带来不良影响。
另外，即使在利用检测传感器部11进行的自主的监视的情况下，也能够通过该检测传感器部11及作为该检测传感器部11的检测对象的外部标志1a等的设定、以及位置识别部13a中的识别处理算法的设定，来以数cm数量级的高精度进行该监视。也就是说，通过利用检测传感器部11进行的自主的监视，也能够高精度地识别建筑机械2的可动作业工具3的施工部位的位置、姿势等。
如上所述，根据本实施方式的技术思想，通过利用搭载于建筑机械2的检测传感器部11，能够自主地监视该建筑机械2的可动作业工具3的施工部位，因此能够简便且高精度地进行该监视。
<2.第一实施方式>
接着，列举具体例来说明将上述的技术思想具现化的实施方式。
首先，将建筑机械2为作为液压挖掘机的一种的反铲挖掘机(backhoe)的情况作为第一实施方式进行说明。
(建筑机械)
图2是示意性地示出在第一实施方式中作为在施工现场区使用的建筑机械的一例的反铲挖掘机的概要结构例的说明图。
作为建筑机械的一例的反铲挖掘机2是被称为液压挖掘机的建筑机械中的、将铲斗(挖掘机)朝向操作员侧安装的机械，主要用于施工现场区1的挖掘用途。更详细地说，反铲挖掘机2构成为具有作为行驶装置的右履带2a和左履带2b，且能够在施工现场区1内移动。另外，反铲挖掘机2构成为具有被支承于行驶装置的能够旋转的底盘2c，操作员搭乘于该底盘2c来进行操作(操纵)。
在反铲挖掘机2的底盘2c安装有作为可动作业工具3的第一臂3b、第二臂3c以及铲斗3d。通过使它们进行动作来对地表面进行挖掘等施工。也就是说，铲斗3d的齿尖位置相当于该铲斗3d的施工部位。
另外，在反铲挖掘机2搭载有拍摄图像的图像传感器(摄像机)11a、11b以及能够检测两个轴方向上的倾斜(具体而言，是左右方向和前后方向上的倾斜)的倾斜传感器11c作为检测传感器部11。图像传感器11a、11b由在挖掘机2的视野优异的部位(例如底盘2c的顶面或前表面等)朝向同一方向地并列设置的多个(例如两个)摄像机11a、11b构成。
并且，在反铲挖掘机2具有的可动作业工具3安装有能够检测铲斗3d的朝向(倾斜)的倾斜传感器11d。
此外，摄像机11a、11b和倾斜传感器11c、11d均使用公知的装置即可。另外，也可以是，除此以外，在反铲挖掘机2还设置有其它检测传感器部11。
在使用这样的反铲挖掘机2的施工现场区1，在作为基准点的位置(预先确定了坐标的位置)立设有作为外部标志1a的标尺或者以此为准的装置。而且，在外部标志1a上附设有能够通过图像图案识别的二维的标识图形1b。此外，也可以是，在外部标志1a附设有具有能够通过发光图案识别的二维的发光面的发光器、或者具有能够通过作为发光图案的一例的闪烁图案识别的点光源的发光器，来代替标识图形1b。外部标志1a上的标识图形1b为摄像机11a、11b的拍摄对象。
在施工现场区1设置有多个基准点的情况下，也可以在各个基准点配置外部标志1a和标识图形1b。也就是说，在施工现场区1内的不同位置分别设置外部标志1a和标识图形1b。
另外，在反铲挖掘机2所具有的可动作业工具3中，例如在第二臂3c上的铲斗3d的附近部位附设有作为可动标志的标识图形3a。此外，也可以是，附设有具有能够通过发光图案识别的二维的发光面的发光器、或者具有能够通过作为发光图案的一例的闪烁图案识别的点光源的发光器，来代替标识图形3a。与外部标志1a上的标识图形1b同样，作为可动标志的标识图形3a为摄像机11a、11b的拍摄对象。
但是，优选的是，作为可动标志的标识图形3a和外部标志1a上的标识图形1b各自由互不相同的二维图案构成。此外，在是发光器的情况下，优选的是，发光图案或闪烁图案互不相同。
图3是示出在本实施方式所涉及的建筑机械管理系统中使用的标识图形的二维图案的例子的说明图。
例如，在将图3的(a)所示的二维图案用作标识图形1b的情况下，考虑将图3的(b)所示的二维图案用作标识图形3a。如果这样，即使在使用相同的图像传感器(摄像机)11a、11b检测各标识图形1b、3a的情况下，也能够容易且准确地识别出各标识图形1b、3a。
(系统结构例)
接着，说明第一实施方式中的建筑机械管理系统的结构例。
图4是示出第一实施方式所涉及的建筑机械管理系统的结构例的框图。
第一实施方式所涉及的建筑机械管理系统具备搭载于反铲挖掘机2的作为检测传感器部11的摄像机11a、11b及倾斜传感器11c、11d、以及与它们连接的SBC 13。SBC 13作为已经叙述的计算机部13发挥功能。
SBC 13经由作为信息通信部12的数据通信终端12连接有外部管理装置20。另外，SBC 13经由Wi-Fi终端31连接有平板终端32。平板终端32是反铲挖掘机2的操作员利用的装置，相当于以该反铲挖掘机2的操作面板为准的装置。此外，如果反铲挖掘机2的操作面板具有显示图像的功能，则也可以省略平板终端32。
并且，SBC 13连接有反铲挖掘机2具有的作为驱动控制部4的机构控制部4a及液压控制部4b。机构控制部4a用于控制右履带2a的前进后退、左履带2b的前进后退、底盘2c的旋转等。液压控制部4b用于控制构成可动作业工具3的第一臂3b、第二臂3c及铲斗3d的动作。
此外，关于SBC 13与外部的连接，例如考虑利用USB(Universal Serial Bus：通用串行总线)或I2C(Inter-Integrated Circuit：集成电路总线)来进行，但是不限定于此，也可以利用其它公知的通信方式来进行。
(处理动作例)
接着，说明上述的结构的建筑机械管理系统中的处理动作例、即第一实施方式中的建筑机械管理方法。
图5是示出第一实施方式所涉及的建筑机械管理方法的处理过程的流程的一例的流程图。
在上述的结构的建筑机械管理系统中，在监视反铲挖掘机2的施工部位时，首先，对设置于施工现场区1的基准点的外部标志1a进行标识识别(步骤101，以下将步骤简写为“S”。)。具体而言，通过摄像机11a、11b对附设于外部标志1a的标识图形1b进行拍摄，来获得该标识图形1b的拍摄图像。此时的拍摄使用多个(例如两个)摄像机11a、11b，因此只要针对配置于施工现场区1的任一个标识图形1b进行标识识别，就能够进行利用了后述的测量技术的位置识别。如果在施工现场区1配置有多个标识图形1b，则即使在某个标识图形1b与反铲挖掘机2之间存在遮蔽物，也能够获得其它标识图形1b的拍摄图像，因此不会给针对外部标志1a的标识识别带来障碍。
另外，不仅针对外部标志1a的标识图形1b进行标识识别，还针对附设在反铲挖掘机2的可动作业工具3上的作为可动标志的标识图形3a进行标识识别(S101)。具体而言，通过摄像机11a、11b拍摄附设于可动作业工具3上的标识图形3a，来获得该标识图形3a的拍摄图像。此时，如果使用相同的摄像机11a、11b对各标识图形1b、3a进行拍摄，则能够抑制检测传感器部11的结构复杂化。
并且，在建筑机械管理系统中，倾斜传感器11c针对反铲挖掘机2本身进行倾斜识别，并且倾斜传感器11d针对可动作业工具3的铲斗3d进行倾斜识别(S102)。
当进行标识识别和倾斜识别时，在建筑机械管理系统中，接下来，通过SBC 13中的作为位置识别部13a的功能来进行针对反铲挖掘机2的铲斗3d的施工部位的位置判定(位置识别)(S103)。
在进行位置判定时，位置识别部13a进行第一识别处理和第二识别处理。首先，作为第一识别处理，基于针对外部标志1a的标识图形1b的拍摄结果，来识别反铲挖掘机2在施工现场区1中的位置信息。具体而言，基于由一方的摄像机11a获得的拍摄结果、由另一方的摄像机11b获得的拍摄结果以及摄像机11a、11b彼此的位置关系，利用以下说明的基于两个摄像机图像的测量技术，来识别标识图形1b与摄像机11a、11b之间的位置关系。
图6是示出第一实施方式中使用的基于两个摄像机图像的测量技术的概要的说明图。
在图中，A、B表示各摄像机11a、11b的位置，另外，T表示测量对象(例如标识图形1b)的位置，AA′、BB′表示各摄像机11a、11b的光轴。另外，Q表示AB的中点，Q′表示A′B′的中点。因而，AQ＝BQ、A′Q′＝B′Q′、AA′∥QQ′∥BB′的关系成立。此外，A′、O、Q′、B′的各点是与QQ′垂直的面上的虚拟点，A′和B′相当于由各摄像机11a、11b获得的拍摄图像的中心点(原点)。
这里例如考虑以下情况：将点I与点J之间的实际距离记为IJ，将点I与点J之间的在图像上的像素距离记为IJp，将用于根据被摄体的大小和被摄体的像素距离求出离被摄体的距离的能够预先测定的摄像机11a、11b的特性值设为k。在该情况下，以下所示的关系式成立。
[数式1]
OTP＝yT
A′OP＝xT A(A坐标系)
OB′P＝xT B(B坐标系)
A′B′P＝xT A-xT B
Figure BDA0003105416470000171
Figure BDA0003105416470000172
Figure BDA0003105416470000173
Figure BDA0003105416470000174
Figure BDA0003105416470000175
Figure BDA0003105416470000176
Figure BDA0003105416470000177
如果基于以上的关系式，则能够根据与摄像机11a、11b有关的A、B的位置关系以及各个摄像机11a、11b拍摄到的拍摄图像中的A′、O、Q′、B′的各点的位置关系，来求出与测量对象之间的距离QT、光轴面上的离测量对象的距离QO、以及从光轴面到测量对象的高度距离OT。另外，能够根据由倾斜传感器11c得到的线段QO相对于水平面的仰角的检测结果来求出从点T到点Q的距离和仰角。另外，还能够通过测定例如离两个标识图形1b的距离和仰角，来求出点Q的绝对坐标。
也就是说，位置识别部13a利用以上说明的基于两个摄像机图像的测量技术，来计算并识别在确定反铲挖掘机2的位置时成为基准的该反铲挖掘机2的规定部分(例如，各摄像机11a、11b的设置点的中点即点Q)点相对于标识图形1b(即，施工现场区1内的基准点)的三维坐标位置。像这样识别出的三维坐标位置相当于反铲挖掘机2的规定部分在施工现场区1中的绝对位置。
此时，位置识别部13a通过基于标识图形1b的拍摄结果确定设置了外部标志1a的基准点的位置，来识别反铲挖掘机2在施工现场区1内的方位(即，底盘2c朝的方向)。并且，位置识别部13a能够基于倾斜传感器11c得到的检测结果，还识别反铲挖掘机2本身的姿势(即，在施工现场区1内的倾斜的状态)。
在进行位置判定时，当完成上述的第一识别处理时，位置识别部13a接下来进行第二识别处理。在第二识别处理中，基于针对作为可动标志的标识图形3a的拍摄结果，来识别铲斗3d的施工部位的位置信息。具体而言，基于由一方的摄像机11a获得的拍摄结果、由另一方的摄像机11b获得的拍摄结果、标识图形3a与铲斗3d之间的位置关系以及倾斜传感器11d针对铲斗3d的检测结果，利用上述的基于两个摄像机图像的测量技术，识别出标识图形3a与摄像机11a、11b之间的位置关系，在此基础上进一步识别标识图形3a与铲斗3d的施工部位之间的位置关系。
图7是示出第一实施方式中使用的铲斗施工部位的位置识别模型的概要的说明图。
在图中，S表示第一臂3b的尺寸，R表示第二臂3c的尺寸，P表示铲斗3d的尺寸，R1、R2表示标识图形3a在第二臂3c上的位置，这些均是在利用反铲挖掘机2的时间点就已经知道的值。因而，一边利用上述的基于两个摄像机图像的测量技术，一边识别出从摄像机11a、11b的AB光轴面上的点Q到标识图形3a的水平距离M和垂直距离H，在此基础上，如果基于倾斜传感器11d得到的检测结果而获知铲斗3d的旋转角(倾斜)，则能够计算并识别出铲斗3d的齿尖位置相对于点Q(即，在确定反铲挖掘机2的位置时成为基准的该反铲挖掘机2的规定部分)的三维坐标位置。铲斗3d的齿尖位置相当于该铲斗3d的施工部位的位置。也就是说，这样识别出的三维坐标位置相当于铲斗3d的施工部位相对于反铲挖掘机2的规定部分的相对位置。
此时，位置识别部13a通过反映第一识别处理中的针对反铲挖掘机2的姿势等的识别结果，还识别可动作业工具3的姿势或方位。由此，位置识别部13a即使在例如反铲挖掘机2发生了倾斜等的状态下，也能够正确地识别出该反铲挖掘机2上的铲斗3d的齿尖位置。
通过将像这样获得的第一识别处理中的绝对位置的识别结果与第二识别处理中的相对位置的识别结果进行组合，位置识别部13a能够获得反铲挖掘机2的铲斗3d的施工部位的以基准点为基准的情况下的在施工现场区1内的绝对位置的监视结果。
此后，如图5所示，在建筑机械管理系统中，通过SBC 13中的作为差信息提取部13c的功能来进行反铲挖掘机2相对于施工现场区1的施工计划数据的姿势识别(S104)。具体而言，将针对反铲挖掘机2的铲斗3d的施工部位的监视结果与施工现场区1的施工计划数据中的该位置的坐标值进行对比，来提取它们之间的差信息。
当提取出差信息时，在建筑机械管理系统中，通过SBC 13中的作为引导输出部13d的功能来进行机械引导处理动作并输出操作引导信息，由此向反铲挖掘机2的操作员显示该反铲挖掘机2的姿势(S105)。此时，关于操作引导信息的输出，也可以通过外部管理装置20进行。也就是说，也可以向对外部管理装置20进行操作的中心熟练者显示反铲挖掘机2的姿势(S106)。
操作引导信息的输出例如以如下方式进行。
图8是示出第一实施方式所涉及的建筑机械管理系统输出的操作引导信息的例子的说明图。
考虑例如通过图8的(a)所示的显示画面41来进行操作引导信息的输出。图例的显示画面41构成为：相对于基于施工计划数据将三维形状以线条框形式描绘出的施工面41a而言，表示反铲挖掘机2的铲斗3d的图像41b被显示在反映出所提取出的差信息的位置。在显示画面41中，也可以显示出用于将铲斗3d的当前位置向施工面41a引导的引导线(诱导曲线)41c。并且，在显示画面41中，也可以显示出相关的数值(例如坐标值)。
另外，关于操作引导信息的输出，未必是利用三维形式的显示画面41进行的，例如，也可以是利用如图8的(b)所示的二维形式的显示画面42进行的，还能够根据需要在三维形式与二维形式之间进行切换。
如果通过这样的显示画面41、42来输出操作引导信息，则对于操作员来说，在使反铲挖掘机2的铲斗3d的施工部位与施工计划数据一致方面，便利性非常优异。另外，如果通过外部管理装置20输出操作引导信息，则即使例如实际操作反铲挖掘机2的操作员为非熟练者，也能够实现使处于远处的中心熟练者一边掌握反铲挖掘机2的施工的状况，一边向非熟练者进行操作上的建议。
另外，在建筑机械管理系统中，也可以是，与上述的机械引导处理动作不同地，或者除了机械引导处理动作以外，通过SBC 13中的作为动作计划生成部13e和动作指示部13f的功能进行机械控制处理动作。具体而言，如图5所示，首先，动作计划生成部13e进行生成用于使铲斗3d沿施工面移动的移动曲线作为动作计划信息的处理(即，图中的姿势控制)(S107)，并且进行通过第一臂3b的液压动作、第二臂3c的液压动作、铲斗3d的液压动作、右履带2a或左履带2b的前进后退动作、底盘2c的旋转动作的各时序来构成用于进行该移动的动作的处理(即，图中的控制生成)(S108)。然后，动作指示部13f进行向机构控制部4a和液压控制部4b给出基于各时序的动作指示的处理(即，图中的控制指示)(S109)。机构控制部4a受理该动作指示来根据需要使右履带2a、左履带2b或底盘2c进行动作(S110)，液压控制部4b受理该动作指示来根据需要使第一臂3b、第二臂3c或铲斗3d进行动作(S111)，由此将反铲挖掘机2的铲斗3d引导至规定位置。
能够通过进行这样的机械控制处理动作来自动地进行反铲挖掘机2的位置调整，使得铲斗3d沿着施工面进行运动。也就是说，以使铲斗3d的施工部位与施工计划数据一致的方式使反铲挖掘机2的动作、姿势等自动运转。
此外，在进行机械控制处理动作的情况下，这里是由SBC 13进行姿势控制(S107)、控制生成(S108)以及控制指示(S109)，但是也可以由相比于SBC 13而言具有更高的处理能力的外部管理装置20进行这些处理。
另外，关于通过姿势控制(S107)生成的动作计划信息(移动曲线等)，也可以通过外部管理装置20来输出，用于由该外部管理装置20进行的控制监视(S112)。如果这样，例如，能够从外部管理装置20辅助性地控制反铲挖掘机2的动作、姿势等。因而，使处于远处的中心熟练者能够一边掌握反铲挖掘机2的施工的状况，一边适当地修正针对该反铲挖掘机2的控制内容，因此能够实现与该反铲挖掘机2的自动运转有关的精度、可靠性等的提高。
(作用效果)
根据以上说明的第一实施方式，通过利用搭载于反铲挖掘机2的检测传感器部11，能够自主地监视该反铲挖掘机2的铲斗3d的施工部位，因此能够简便且高精度地进行该监视。
另外，根据第一实施方式，将针对铲斗3d的施工部位的监视结果与施工现场区1的施工计划数据进行对比，将它们之间的差作为差信息进行提取。因而，能够基于提取出的差信息来进行机械引导处理动作或机械控制处理动作，在有效地灵活运用反铲挖掘机2自主得到的监视结果这方面非常优选。
另外，如在第一实施方式中说明的那样，如果基于自主的监视结果来进行机械引导处理动作或机械控制处理动作，则对于反铲挖掘机2的操作员来说，便利性非常优异。而且，由于这些处理动作是基于自主的监视结果(即，简便且高精度地获得的监视结果)进行的，因此还能够确保针对该处理动作的可靠性等。
另外，如在第一实施方式中说明的那样，如果在与外部管理装置20之间收发差信息或者根据该差信息导出的导出信息即动作计划信息等，则处于远处的中心熟练者能够给出建议、进行辅助控制等。因而，对于操作员、中心熟练者等来说便利性非常优异，而且能够使反铲挖掘机2的施工的精度、效率、可靠性等也非常优异。
另外，在第一实施方式中，在反铲挖掘机2搭载有图像传感器(摄像机)11a、11b作为检测传感器部11，通过对由该图像传感器11a、11b获得的图像进行识别处理，来识别反铲挖掘机2的绝对位置和铲斗3d的相对位置。像这样，如果使用摄像机11a、11b来进行位置识别，则相比于利用价格非常高的TS或GNSS的情况而言能够更简单地导入，并且不是像TS或GNSS那样需要专门的知识，因此在便利性方面也优异，其结果是能够简便地进行系统构建。而且，对由摄像机11a、11b获得的图像进行解析来进行位置识别，因此根据该解析算法的设定，能够以足够的位置精度(例如数cm数量级的高精度)进行位置识别。
另外，在第一实施方式中，关于针对外部标志1a上的标识图形1b的检测以及针对第二臂3c上的作为可动标志的标识图形3a的检测，使用搭载于反铲挖掘机2的相同的图像传感器(摄像机)11a、11b来进行检测。因此，在识别反铲挖掘机2的绝对位置和铲斗3d的相对位置时，即使在需要检测标识图形1b和标识图形3a的情况下，也不需要单独地设置与标识图形1b和标识图形3a分别对应的图像传感器(摄像机)，能够抑制传感器结构复杂化。这还关系到传感器导入成本的抑制、用于图像处理的处理负荷减轻等，因此在能够简便地进行系统构建方面也是优选的。
另外，在第一实施方式中，由朝向相同方向地并列设置的多个(例如两个)摄像机11a、11b构成图像传感器。也就是说，作为针对一个标识图形1b、3a的检测结果，能够获得多个(例如两个)拍摄图像。因而，例如能够利用基于两个摄像机图像的测量技术，即使作为检测对象的标识图形1b、3a为单数的情况下，也能够以高精度进行位置识别。
另外，在第一实施方式中，在外部标志1a附设了二维图案的标识图形1b(或发光器)。因此，在针对外部标志1a的检测时使用图像传感器(摄像机)11a、11b的情况下，能够利用图案识别技术，因此能够容易且准确地对拍摄图像中包含的标识图形1b进行识别和提取。
并且，在第一实施方式中，在反铲挖掘机2的第二臂3c附设了作为可动标志的标识图形3a(或发光器)，因此与外部标志1a上的标识图形1b的情况同样，能够容易且准确地对标识图形3a进行识别和提取。而且，如果设为与标识图形1b不同图案的标识图形3a，则不会将它们混淆。
<3.第二实施方式>
接着，将建筑机械2是在所谓的滑模施工(日文：スリップフォーム)工艺中使用的滑模施工机的情况作为第二实施方式进行说明。此外，这里主要说明与第一实施方式的不同点，对于与第一实施方式的情况同样的内容，省略其说明。
(建筑机械)
图9是示意性地示出在第二实施方式中作为在施工现场区使用的建筑机械的一例的滑模施工机的基本结构例的侧视图。
作为建筑机械的一例的滑模施工机2构成为至少具备配置于行进方向上的前方侧的前部切削机(以下，也简称为“切削机”。)2d以及配置于行进方向上的后方侧的后部成型机(以下，也简称为“成型机”。)2e。切削机2d和成型机2e相互连结而成一体地进行移动，但是也可以构成为分别作为单独的机械进行移动。
这里，简单说明使用滑模施工机2进行的滑模施工工艺。
图10是示出使用滑模施工机进行的滑模施工工艺的施工状况的说明图。
在通过滑模施工工艺进行施工时，首先进行使用切削机2d对沟进行挖掘的挖掘工序。当形成了挖掘沟时，接下来，在该挖掘沟的沟内配置成型机2e具有的钢制成型框(日文：型枠)(模具(mold))。然后，进行成型工序，在成型工序中，向模具内投入新拌混凝土，在模具内部将新拌混凝土压实成规定形状，并进行成型。一边使切削机2d和成型机2e移动一边进行这些工序。
像这样，在滑模施工工艺中，使用具有自走功能的滑模施工机，来连续对相同截面的混凝土构造物(例如U型沟)进行捣振(日文：打設)。
此外，混凝土构造物也可以是其内部铺设有钢筋的构造物。在该情况下，只要将切削机2d与成型机2e分开配置，并在切削机2d与成型机2e之间进行钢筋的铺设即可。
为了以这样的滑模施工工艺进行施工，滑模施工机2中的切削机2d和成型机2e分别如以下叙述的那样构成。
图11是示意性地示出构成第二实施方式中的滑模施工机的前部切削机的结构例的说明图。
如图11的(a)所示，切削机2d构成为具有履带(Crawler)、轮胎等行驶装置2f以及支承于该行驶装置2f的车体部2g，切削机2d能够在施工现场区内移动。在车体部2g经由通过液压进行动作的致动器2h安装有作为可动作业工具3的上部壳体3e和挖掘滚筒3f。挖掘滚筒3f以能够旋转的方式支承于上部壳体3e，并且在其外周面设置有多个切削刀(cutterbit)3g。
在这种结构的切削机2d中，致动器2h使上部壳体3e移动，由此控制挖掘滚筒3f的位置和姿势。另外，如图11的(b)所示，通过使挖掘滚筒3f旋转，来对地表面进行挖掘等施工。此外，利用向前方侧延伸的搬送带2i搬送通过挖掘滚筒3f的旋转而产生的挖掘物(土、砂、石、沥青片等)。
也就是说，在切削机2d中，在行进时可动的上部壳体3e、挖掘滚筒3f以及切削刀3g相当于建筑机械2的可动作业工具3。另外，设置于旋转的挖掘滚筒3f的外周面的切削刀3g的顶端位置相当于可动作业工具3的施工部位。
图12是示意性地示出构成第二实施方式中的滑模施工机的后部成型机的结构例的说明图。
如图12的(a)所示，成型机2e构成为与上述的切削机2d同样具有行驶装置2j以及支承于该行驶装置2j的车体部2k，成型机2e能够在施工现场区内移动。在车体部2k经由通过液压进行动作的致动器2l安装有作为可动作业工具3的上部壳体3h和模具3i。
如图12的(b)所示，模具3i与用于向模具内投入新拌混凝土的混凝土注入器2m连接。并且，在模具3i附设有用于通过振动向模具内填充新拌混凝土的振捣器(vibrator)3j。
在这种结构的成型机2e中，致动器2l使上部壳体3h移动，由此控制模具3i的位置和姿势。另外，通过向位置和姿势被进行控制的模具3i注入混凝土，并且使该模具3i向行进方向移动，来连续地对相同截面的混凝土构造物进行捣振。
也就是说，在成型机2e中，在行进时可动的上部壳体3h和模具3i相当于建筑机械2的可动作业工具3。另外，配置有模具3i的位置相当于可动作业工具3的施工部位。
另外，在这里说明的第二实施方式中，在滑模施工机2搭载有检测传感器部11。
图13是示意性地示出在第二实施方式中作为在施工现场区使用的建筑机械的一例的滑模施工机的概要结构例的立体图。
在滑模施工机2搭载有拍摄图像的图像传感器(摄像机)11e～11h以及能够检测倾斜的倾斜传感器11i、11j作为检测传感器部11。图像传感器11e～11h由在切削机2d的上部壳体3e的侧表面朝向下方地并列设置的多个(例如两个)摄像机11e、11f以及在成型机2e的上部壳体3h的侧表面朝向下方地并列设置的多个(例如两个)摄像机11g、11h构成。此外，在切削机2d与成型机2e连结的情况下，切削机2d的上部壳体3e上的摄像机11f与成型机2e的上部壳体3h上的摄像机11g未必需要单独具备，也可以共用一个摄像机。另外，倾斜传感器11i、11j分别单独地配置于切削机2d的上部壳体3e和成型机2e的上部壳体3h。
此外，摄像机11e～11h和倾斜传感器11i、11j均使用公知的装置即可。另外，也可以是，除此以外，在滑模施工机2还设置有其它检测传感器部11。
在使用这样的滑模施工机2的施工现场区1，在作为基准点的位置(预先确定了坐标的位置)配置有能够通过图像图案识别的二维的标识图形1c作为外部标志1a。标识图形1c为摄像机11e～11h的拍摄对象，设为沿滑模施工机2的行进方向以规定间隔排列有多个。此外，也可以是，配置有具有能够通过发光图案识别的二维的发光面的发光器、或者具有能够通过闪烁图案识别的点光源的发光器，来代替标识图形1c。
另外，在切削机2d的构成可动作业工具3的上部壳体3e和成型机2e的构成可动作业工具3的上部壳体3h，以与各个壳体上的摄像机11e～11h分别对应的方式附设有作为可动标志的标识图形3k。标识图形3k与作为外部标志1a的标识图形1c同样，为摄像机11e～11h的拍摄对象。因此，优选的是，标识图形3k由与标识图形1c不同的二维图案构成。此外，也可以是，附设有具有能够通过发光图案识别的二维的发光面的发光器、或者具有能够通过闪烁图案识别的点光源的发光器，来代替标识图形3k。
(系统结构例)
接着，说明第二实施方式中的建筑机械管理系统的结构例。
图14是示出第二实施方式所涉及的建筑机械管理系统的结构例的框图。
第二实施方式所涉及的建筑机械管理系统具备搭载于切削机2d的上部壳体3e的作为检测传感器部11的摄像机11e、11f及倾斜传感器11i、搭载于成型机2e的上部壳体3h的作为检测传感器部11的摄像机11g、11h及倾斜传感器11j、以及与它们连接的SBC 13。SBC13搭载于切削机2d和成型机2e中的至少一方即可，作为已经叙述的计算机部13发挥功能。
SBC 13经由数据通信终端12连接有外部管理装置20，并且经由Wi-Fi终端31连接有平板终端32，这一点与第一实施方式的情况相同。
并且，SBC 13连接有滑模施工机2具有的作为驱动控制部4的液压控制部4c。液压控制部4c用于控制切削机2d中的致动器2h和成型机2e中的致动器2l的动作。
(处理动作例)
接着，说明上述的结构的建筑机械管理系统中的处理动作例、即第二实施方式中的建筑机械管理方法。
图15是示出第二实施方式所涉及的建筑机械管理方法的处理过程的流程的一例的流程图。
在上述的结构的建筑机械管理系统中，在监视滑模施工机2的施工部位时，首先，对设置于施工现场区1的标识图形1c进行标识识别，并且对附设于上部壳体3e、3h的标识图形3k进行标识识别(S201)。具体而言，通过各摄像机11e～11h拍摄标识图形1c、3k，来获得针对该标识图形1c、3k的拍摄图像。此时的拍摄是在各个摄像机11e～11h中以至少两个标识图形1c和一个标识图形3k收进一个图像内的方式进行的。如果拍摄至少两个标识图形1c和一个标识图形3k，则能够在各摄像机11e～11h的拍摄结果中分别进行利用了后述的测量技术的位置识别。为此，标识图形1c被以考虑各摄像机11e～11h的视角而设定的规定间隔排列。
并且，在建筑机械管理系统中，倾斜传感器11i针对切削机2d的上部壳体3e进行倾斜识别，并且倾斜传感器11j针对成型机2e的上部壳体3h进行倾斜识别(S202)。
当进行了标识识别和倾斜识别时，在建筑机械管理系统中，接下来，通过SBC 13中的作为位置识别部13a的功能来针对滑模施工机2的施工部位进行位置判定(位置识别)(S203)。
在进行位置判定时，位置识别部13a基于针对标识图形1c、3k的拍摄图像，来对切削机2d的施工部位和成型机2e的施工部位分别进行识别。具体而言，基于由各摄像机11e～11h分别得到的拍摄结果，利用以下说明的测量技术，来识别搭载有摄像机11e～11h的上部壳体3e、3h的位置。
图16是示出在第二实施方式中使用的测量技术的概要的说明图。
这里，说明如图16的(a)所示那样基于摄像机11e针对标识图形1c、3k的拍摄图像来测量切削机2d的上部壳体3e的侧方距离和高度的技术。此外，对于其它摄像机11f～11h得到的拍摄图像也能够应用完全相同的测量技术，这是不言而喻的。
在图16的(a)中，P表示摄像机11e的位置，A、B表示两个标识图形1c各自的位置，R表示标识图形3k的位置。各标识图形1c之间的距离AB是在设置各标识图形1c时规定的，从而是已知的。摄像机11e与标识图形3k之间的距离PR是在将摄像机11e和标识图形3k设置于上部壳体3e时进行测定而已知的。另外，摄像机11e以被调整为在上部壳体3e为水平状态的情况下摄像机11e的光轴沿着铅垂方向、且光轴穿过标识图形3k的中心附近的状态设置于上部壳体3e。
另外，在图16的(b)～(d)中，O表示由摄像机11e得到的拍摄图像的中心，d表示上部壳体3e的倾斜角(在水平状态下为0，向标识图形1c侧倾斜的方向时为+)。
这里例如考虑以下情况：将点I与点J之间的实际距离记为IJ，将点I与点J之间的在图像上的像素距离记为IJp，将用于根据被摄体的大小和被摄体的像素距离求出离被摄体的距离的能够预先测定的摄像机11e的特性值设为k。另外，在设置摄像机11e时，事先求出与上部壳体3e的摄像机设置面在水平面上正交且从上部壳体3e朝向标识图形1c的、摄像机坐标系中的任意的向量，并设为向量S。C是在摄像机坐标上从R起的向量S方向上的直线与线段AB的交点。另外，将摄像机坐标上的从O向线段RC的垂线的垂足设为O′。
于是，通过按比例分配ACP和BCP，根据A和B求出实际坐标C。此外，在摄像机坐标上将∠ACO′设为θ。另外，将R在与光轴PO垂直且包含C的面上的投影设为R′。将O′也在同一面上进行处理。
在该情况下，以下所示的关系式成立。
[数式2]
Figure BDA0003105416470000281
Figure BDA0003105416470000282
Figure BDA0003105416470000283
Figure BDA0003105416470000284
CD＝(CO′+QO′)cos(c+d)
Figure BDA0003105416470000285
如果基于以上的关系式，则能够根据某一个摄像机11e的位置、两个标识图形1c各自的位置以及一个标识图形3k的位置之间的关系，来求出设置有摄像机11e的上部壳体3e的位置的侧方距离CD和高度PD。
而且，如果知道距离CD和高度PD，则能够基于距离CD和高度PD来求出作为标识图形3k的位置的点R。作为标识图形3k的位置的点R为在从点C朝向上部壳体3e且与线段AB呈角度θ的直线上位于从点C朝向上部壳体3e的距离为CD-PRsin(d)的位置、并且位于从点C起的高度为PD-PRcos(d)的位置的点。
也就是说，位置识别部13a利用以上说明的测量技术，来将标识图形1c的点A、B捕捉为绝对位置，将与此相对的标识图形3k的点R捕捉为相对位置，基于它们的检测结果，来计算并识别在确定上部壳体3e的位置时成为基准之一的该上部壳体3e的规定部分(具体而言，是附有标识图形3k的点R的位置)的三维坐标位置。
位置识别部13a不仅针对摄像机11e得到的检测结果，而且针对其它摄像机11f～11h得到的检测结果也完全同样地进行以上这样的位置识别处理。由此，位置识别部13a获得与各摄像机11e～11h分别对应的上部壳体3e、3h的规定部分的三维坐标位置的识别结果。
在进行位置判定时，当获得针对各摄像机11e～11h的对应部分的位置识别结果时，接下来，位置识别部13a将这些位置识别结果组合，来识别上部壳体3e、3h的位置信息。
具体而言，例如，如果是上部壳体3e，则根据基于摄像机11e的检测结果的位置识别结果以及基于摄像机11f的检测结果的位置识别结果，来确定该上部壳体3e上的两处标识图形3k(点R)各自的三维坐标位置，因此，位置识别部13a基于这些三维坐标位置，来识别上部壳体3e在施工现场区1内的位置、方位、姿势(倾斜状态)等。此时，位置识别部13a基于倾斜传感器11i得到的检测结果，来识别上部壳体3e的姿势。
像这样，位置识别部13a将基于摄像机11e的检测结果的位置识别结果和基于摄像机11f的检测结果的位置识别结果组合，进一步基于倾斜传感器11i得到的检测结果，来识别上部壳体3e的位置信息。由此，针对切削机2d，能够获得作为可动作业工具3的上部壳体3e、挖掘滚筒3f以及切削刀3g的施工部位的以作为基准点的标识图形1c的位置为基准的情况下的在施工现场区1内的绝对位置的监视结果。
另外，例如，如果是上部壳体3h，则根据基于摄像机11g的检测结果的位置识别结果和基于摄像机11h的检测结果的位置识别结果，来确定该上部壳体3h上的两处三维坐标位置，因此位置识别部13a基于这些三维坐标位置，来识别上部壳体3h在施工现场区1内的位置、方位、姿势(倾斜状态)等。此时，位置识别部13a基于倾斜传感器11j得到的检测结果来识别上部壳体3h的姿势。
像这样，位置识别部13a将基于摄像机11g的检测结果的位置识别结果和基于摄像机11h的检测结果的位置识别结果组合，进一步基于倾斜传感器11j得到的检测结果，来识别上部壳体3h的位置信息。由此，针对成型机2e，能够获得作为可动作业工具3的上部壳体3h和模具3i的施工部位的以作为基准点的标识图形1c的位置为基准的情况下的在施工现场区1内的绝对位置的监视结果。
之后，如图15所示，在建筑机械管理系统中，通过SBC 13中的作为差信息提取部13c的功能进行滑模施工机2相对于施工现场区1的施工计划数据滑的姿势识别(S204)。具体而言，将针对滑模施工机2的切削机2d和成型机2e的施工部位的监视结果与施工现场区1的施工计划数据中的该位置的坐标值进行对比，来提取它们之间的差信息。
当提取出差信息时，在建筑机械管理系统中，通过SBC 13中的作为引导输出部13d的功能来进行机械引导处理动作并输出操作引导信息，由此向对滑模施工机2进行操作的现场作业员显示该滑模施工机2的姿势(S205)。
操作引导信息的输出例如以如下方式进行。
图17是示出第二实施方式所涉及的建筑机械管理系统输出的操作引导信息的例子的说明图。
考虑例如通过图17所示的显示画面43来进行操作引导信息的输出。图例的显示画面43构成为：相对于基于施工计划数据描绘出的施工面43a而言，表示滑模施工机2的图像43b被显示在反映出所提取出的差信息的位置。在显示画面43中，也可以显示出用于将滑模施工机2的切削机2d和成型机2e的当前位置向施工面43a引导的引导线(诱导曲线)43c。并且，在显示画面43中，也可以显示出相关的数值(例如坐标值)。
如果通过这样的显示画面43来进行操作引导信息的输出，则对于现场作业员来说，在使滑模施工机2的切削机2d和成型机2e的施工部位与施工计划数据一致方面，便利性非常优异。
此外，如图15所示，关于滑模施工机2相对于施工计划数据的姿势识别(S206)、以及通过操作引导信息的输出进行的滑模施工机2的姿势显示(S207)，也可以通过外部管理装置20来进行。如果通过外部管理装置20来进行操作引导信息的输出，则例如即使实际操作滑模施工机2的现场作业员为非熟练者，也能够实现处于远处的中心熟练者一边掌握滑模施工机2的施工的状况，一边对非熟练者进行操作上的建议。
另外，也可以是，外部管理装置20进行与机械引导处理动作不同的机械控制处理动作，或者除了机械引导处理动作之外，还进行机械控制处理动作。具体而言，外部管理装置20进行生成用于使滑模施工机2的切削机2d和成型机2e沿施工面移动的移动曲线的处理(即，图中的姿势控制)(S208)，并且进行通过致动器2h、2l的液压动作等的各时序构成用于进行该移动的动作的处理(即，图中的控制生成)(S209)。然后，进行向液压控制部4c给出基于各时序的动作指示的处理(即，图中的控制指示)(S210)。液压控制部4c接受该动作指示而根据需要使致动器2h、2l进行动作(S211)，由此将切削机2d上的上部壳体3e、挖掘滚筒3f及切削刀3g、以及切削机2e上的上部壳体3h及模具3i引导至规定位置。
能够通过进行这样的机械控制处理动作，来自动地进行切削机2d及成型机2e的位置调整，使得切削机2d上的上部壳体3e、挖掘滚筒3f及切削刀3g、以及切削机2e上的上部壳体3h及模具3i沿着施工面移动。也就是说，以使切削机2d及成型机2e的施工部位与施工计划数据一致的方式使滑模施工机2的动作、姿势等自动运转。
此外，在进行机械控制处理动作的情况下，这里例举了由外部管理装置20进行姿势控制(S208)、控制生成(S209)以及控制指示(S210)的情况，但是也可以由滑模施工机2的SBC 13来进行这些处理。
另外，通过姿势控制(S208)生成的动作计划信息(移动曲线等)也可以用于外部管理装置20中的控制监视(S212)。如果这样，例如，能够从外部管理装置20辅助性地控制滑模施工机2的动作、姿势等。因而，能够使处于远处的中心熟练者一边掌握滑模施工机2的施工的状况，一边适当地修正针对该滑模施工机2的控制内容，因此实现与该滑模施工机2的自动运转有关的精度、可靠性等的提高。
(作用效果)
根据以上说明的第二实施方式，能够通过利用搭载于滑模施工机2的检测传感器部11，来自主地监视该滑模施工机2的切削机2d及成型机2e的施工部位，因此能够获得与上述的第一实施方式的情况大致同样的作用效果。
另外，在第二实施方式中，作为检测传感器部11，在切削机2d的上部壳体3e搭载有多个摄像机11e、11f，在成型机2e的上部壳体3h也搭载有多个摄像机11g、11h。各摄像机11e～11h各自至少将两个标识图形1c和一个标识图形3k设为检测对象。也就是说，图像传感器由朝向相同方向地并列设置的多个(例如每个壳体设置两个)摄像机11e～11h构成，各摄像机11e～11h将多个标志(具体而言，是两个标识图形1c和一个标识图形3k)设为检测对象。而且，在进行位置判定时，位置识别部13a针对各摄像机11e～11h的检测结果单独地进行位置识别，并且将这些位置识别结果适当地组合，来识别上部壳体3e、3h的位置信息。因而，在第二实施方式中，根据各摄像机11e～11h中的检测结果，不仅能够识别上部壳体3e、3h各自的三维坐标位置，还能够识别上部壳体3e、3h各自的方位、姿势(倾斜状态)等，而且能够高精度地进行该识别。
另外，在第二实施方式中，作为外部标志1a，使用以规定间隔排列的多个标识图形1c。因而，在使用具有自走功能的滑模施工机2来连续地对长条状的混凝土构造物进行捣振的情况下应用是非常适合的。例如，在滑模施工工艺中，有时沿着滑模施工机2的行进方向铺设由长条状的连续体构成的传感器线，并使滑模施工机2沿着该传感器线移动。与此相对地，如果使用多个标识图形1c作为外部标志1a，则不需要铺设连续体，而能够通过使该标识图形1c分散在各处，来使滑模施工机2高精度地移动。而且，与铺设传感器线的情况不同，能够对姿势(倾斜)也进行识别。因此，如滑模施工工艺那样，在使建筑机械一边沿规定方向移动一边进行施工的情况下应用是非常合适的。
<4.其它实施方式>
以上具体说明了本发明的实施方式，但是本发明的技术范围不限定于上述的实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。
例如，在第一实施方式中，将反铲挖掘机2作为建筑机械进行了例示，另外，在第二实施方式中，将滑模施工机2作为建筑机械进行了例示，但是本发明的技术范围不限定于此。也就是说，本发明能够应用于土木用途机械、搬运机械、装卸机械、基础工程用机械、打孔机械、隧道工程用机械、压碎机等混凝土机械、铺装机械、道路维护用机械、压雪车、自走式割草机等各种各样类型的建筑机械。
在建筑机械为压雪车的情况下，例如，能够通过在滑雪场的滑雪练习场配置外部标志，来使该压雪车自主地监视该压雪车的前铲(blade)的施工部位(压雪部位)。另外，在建筑机械为自走式割草机的情况下，例如，能够通过在高尔夫球场的球路(course)配置外部标志，来使该自走式割草机自主地监视该自走式割草机的刀刃的施工部位(割草部位)。
另外，在第一实施方式中，例举了在外部标志1a附设有标识图形1b的情况，但是本发明的技术范围不限定于此。也就是说，即使不附设标识图形1b，例如如果使用标尺或者以此为准的标志来作为外部标志1a，则也能够通过对该标尺的刻度等的图像进行解析，来确定配置有该外部标志1a的基准点的位置。
另外，在第一实施方式和第二实施方式中，均例举了使用图像传感器(摄像机)11a、11b，11e～11h作为检测传感器部11的情况，但是本发明的技术范围不限定于此。也就是说，检测传感器部11至少能够进行建筑机械的位置识别即可，则也可以替代图像传感器，或者除了图像传感器之外，使用其它传感器。
例如，作为其它传感器，考虑使用红外线摄像机或红外线传感器。如果是利用红外线的传感器，则即使在夜间、隧道工程现场等之类的特殊的环境下，也能够一边抑制照明的影响等一边进行高精度的位置识别。
另外，作为能够进行位置识别的其它传感器，例如考虑使用多个单独测量型的GPS装置。如果是单独测量型的GPS装置，近年来流通着便宜的装置，另外，通过利用只要是GPS装置彼此间的相对位置就能够高精度地识别这样的特性，并且使用多个GPS装置，能够进行至少数cm数量级的高精度的位置识别。
另外，在第一实施方式和第二实施方式中，均例举了将图像传感器(摄像机)11a、11b，11e～11h和倾斜传感器11c、11d，11i、11j组合来用作检测传感器部11的情况，但是本发明的技术范围不限定于此。例如，即使在检测传感器部11仅由图像传感器(摄像机)构成的情况下，也能够基于其检测结果进行位置识别。但是，如在第一实施方式和第二实施方式中说明的那样，如果将图像传感器(摄像机)和倾斜传感器组合使用，则能够实现抑制作为检测传感器部11的结构复杂化的同时，进行高精度的位置识别。
另外，在第一实施方式中，例举了在第二识别处理时基于作为可动标志的标识图形3a的拍摄结果来对铲斗3d的施工部位进行位置识别的情况，但是，例如通过在第一臂3b、第二臂3c以及铲斗3d各自设置有倾斜传感器，则也可以利用各倾斜传感器得到的检测结果来进行位置识别。这是因为如果将第一臂3b、第二臂3c以及铲斗3d各自的旋转角的检测结果组合，则能够确定铲斗3d的齿尖位置。
另外，在第二实施方式中，例举了通过滑模施工工艺来对混凝土构造物(例如U字沟)进行捣振的情况，但是，除U字沟以外，在将路缘石、沟渠、圆形水路、防护栏、路面铺装等设为施工对象物的情况下，也能够完全同样地应用本发明。
另外，在第二实施方式中，主要说明了使切削机2d与成型机2e联动的情况，但是，也可以是，切削机2d和成型机2e作为相独立的建筑机械进行运转。在该情况下，机械引导处理动作和机械控制处理动作相对于彼此而言单独地进行。
另外，在第二实施方式中，例举了在进行机械控制处理动作时对致动器2h、2l的液压动作等进行控制的情况，但是，例如也可以进行针对切削机2d的行驶装置2f、成型机2e的行驶装置2j等的动作控制。
另外，在第二实施方式中，例举了将本发明应用于滑模施工工艺中使用的滑模施工机2的情况，但是只要是一边沿行进方向移动一边进行施工的建筑机械，例如即使是如敞开式盾构机(露天开采(open-pit)机)的前壳体和后壳体等那样在其它工艺中使用的建筑机械，也能够完全同样地应用本发明。
另外，在上述的各实施方式中，例举了将本发明的技术思想具体化为“建筑机械管理系统”的情况，但是未必限定于此。
例如，本发明还能够作为使计算机执行在各实施方式中说明的建筑机械的自主监视处理的“建筑机械管理程序”而成立。也就是说，本发明还能够作为“一种建筑机械管理程序，用于使与搭载于能够在施工现场区移动的建筑机械的检测传感器部连接的计算机作为位置识别单元发挥功能，其中，所述位置识别单元用于基于所述检测传感器部针对设置于所述施工现场区的外部标志的检测结果、以及所述检测传感器部针对附在所述建筑机械具有的可动作业工具上的可动标志的检测结果，来识别所述可动作业工具的施工部位在所述施工现场区中的位置信息。”而成立。
另外，例如，本发明还能够作为进行各实施方式中说明的建筑机械的自主监视处理的“建筑机械管理方法”而成立。也就是说，本发明能够作为“一种建筑机械管理方法，使用搭载于能够在施工现场区移动的建筑机械的检测传感器部，基于所述检测传感器部针对设置于所述施工现场区的外部标志的检测结果、以及所述检测传感器部针对附在所述建筑机械具有的可动作业工具上的可动标志的检测结果，来识别所述可动作业工具的施工部位在所述施工现场区中的位置信息。”而成立。
另外，例如，本发明还能够作为具备进行各实施方式中说明的自主监视处理的功能的“建筑机械”而成立。也就是说，本发明还能够作为“一种建筑机械，能够在施工现场区移动，该建筑机械具备：检测传感器部，其搭载于所述建筑机械；以及计算机部，其与所述检测传感器部连接，其中，所述计算机部具有位置识别部，该位置识别部基于所述检测传感器部针对设置于所述施工现场区的外部标志的检测结果、以及所述检测传感器部针对附在所述建筑机械具有的可动作业工具上的可动标志的检测结果，来识别所述可动作业工具的施工部位在所述施工现场区中的位置信息。”而成立。
另外，例如，本发明还能够作为构成为与建筑机械之间进行信息收发、并且构成为进行各实施方式中说明的建筑机械的自主监视处理的“建筑机械的外部管理装置”而成立。也就是说，本发明能够作为“一种建筑机械的外部管理装置，远离能够在施工现场区移动的建筑机械地配置，构成为与所述建筑机械之间进行信息收发，所述建筑机械的外部管理装置构成为：使用搭载于能够在施工现场区移动的建筑机械的检测传感器部，基于所述检测传感器部针对设置于所述施工现场区的外部标志的检测结果、以及所述检测传感器部针对附在所述建筑机械具有的可动作业工具上的可动标志的检测结果，来识别所述可动作业工具的施工部位在所述施工现场区中的位置信息，从而得到识别结果，针对该识别结果，至少输出所述识别结果或者根据该识别结果导出的导出信息中的任一者。”而成立。
附图标记说明
1：施工现场区；1a：外部标志；1b、1c：标识图形；2：建筑机械(反铲挖掘机、滑模施工机)；2a：右履带；2b：左履带；2c：底盘；2d：前部切削机；2e：后部成型机；2f：行驶装置；2g：车体部；2h：致动器；3：可动作业工具；3a、3k：可动标志(标识图形)；3b：第一臂；3c：第二臂；3d：铲斗；3e：上部壳体；3f：挖掘滚筒；3g：切削刀；3h：上部壳体；3i：模具；3j：振捣器；11：检测传感器部；11a、11b、11e～11h：图像传感器(摄像机)；11c、11d、11i、11j：倾斜传感器；12：信息通信部(数据通信终端)；13：计算机部(SBC)；13a：位置识别部；13b：数据获取部；13c：差信息提取部；13d：引导输出部；13e：动作计划生成部；13f：动作指示部；20：外部管理装置。

Claims (13)

1.一种建筑机械管理系统，具备：
检测传感器部，其搭载于能够在施工现场区移动的建筑机械；以及
位置识别部，其基于所述检测传感器部针对设置于所述施工现场区的作为基准点的位置的外部标志的检测结果、以及所述检测传感器部针对附在所述建筑机械具有的可动作业工具上的可动标志的检测结果，进行利用了所述外部标志及所述可动标志的各位置与所述检测传感器部的位置之间的位置关系的测量运算，来识别所述外部标志与所述检测传感器部之间的位置关系，识别所述可动标志与所述检测传感器部之间的位置关系，并且识别所述可动标志与所述可动作业工具的施工部位之间的位置关系，通过将这些识别结果组合，来识别包含以所述基准点为基准的情况下的所述可动作业工具的施工部位在所述施工现场区中的三维坐标值的位置信息。
2.根据权利要求1所述的建筑机械管理系统，其中，
所述位置识别部按照顺序经第一识别处理和第二识别处理来识别所述可动作业工具的施工部位的包括所述三维坐标值的位置信息，在所述第一识别处理中，基于所述外部标志与所述检测传感器部之间的位置关系来识别所述建筑机械的位置信息，在所述第二识别处理中，基于所述可动标志与所述检测传感器部之间的位置关系来识别该施工部位的位置信息。
3.根据权利要求1所述的建筑机械管理系统，其中，
所述检测传感器部搭载于沿规定方向移动来进行施工的所述建筑机械。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的建筑机械管理系统，其中，
所述位置识别部识别的位置信息包含所述可动作业工具的姿势和方位中的至少一者。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的建筑机械管理系统，
还具备差信息提取部，该差信息提取部将所述位置识别部中的识别结果与针对所述施工现场区的施工计划数据进行对比，将所述施工部位相对于所述施工计划数据的差作为差信息进行提取。
6.根据权利要求5所述的建筑机械管理系统，
还具备引导输出部，该引导输出部输出基于所述差信息提取部提取到的差信息生成的针对所述可动作业工具的操作引导信息。
7.根据权利要求5或6所述的建筑机械管理系统，还具备：
动作计划生成部，其基于所述差信息提取部提取到的差信息，来生成用于使所述施工部位与所述施工计划数据一致的针对所述可动作业工具的动作计划信息；
动作指示部，其基于所述动作计划生成部生成的动作计划信息，来对所述建筑机械具有的驱动控制部给出动作指示。
8.根据权利要求5～7中的任一项所述的建筑机械管理系统，
还具备信息通信部，该信息通信部与远离所述建筑机械地配置的外部管理装置之间进行信息收发，
在所述信息通信部收发的信息中至少包含所述差信息提取部提取到的差信息和根据该差信息导出的导出信息中的任一者。
9.根据权利要求1～8中的任一项所述的建筑机械管理系统，其中，
所述检测传感器部具有拍摄图像的图像传感器，
所述位置识别部构成为通过对由所述图像传感器获得的图像进行识别处理，来进行位置信息识别。
10.一种建筑机械管理程序，用于使与搭载于能够在施工现场区移动的建筑机械的检测传感器部连接的计算机作为位置识别单元发挥功能，
其中，所述位置识别单元基于所述检测传感器部针对设置于所述施工现场区的作为基准点的位置的外部标志的检测结果、以及所述检测传感器部针对附在所述建筑机械具有的可动作业工具上的可动标志的检测结果，进行利用了所述外部标志及所述可动标志的各位置与所述检测传感器部的位置之间的位置关系的测量运算，来识别所述外部标志与所述检测传感器部之间的位置关系，识别所述可动标志与所述检测传感器部之间的位置关系，并且识别所述可动标志与所述可动作业工具的施工部位之间的位置关系，通过将这些识别结果组合，来识别包含以所述基准点为基准的情况下的所述可动作业工具的施工部位在所述施工现场区中的三维坐标值的位置信息。
11.一种建筑机械管理方法，其中，
使用搭载于能够在施工现场区移动的建筑机械的检测传感器部，
基于所述检测传感器部针对设置于所述施工现场区的作为基准点的位置的外部标志的检测结果、以及所述检测传感器部针对附在所述建筑机械具有的可动作业工具上的可动标志的检测结果，进行利用了所述外部标志及所述可动标志的各位置与所述检测传感器部的位置之间的位置关系的测量运算，来识别所述外部标志与所述检测传感器部之间的位置关系，识别所述可动标志与所述检测传感器部之间的位置关系，并且识别所述可动标志与所述可动作业工具的施工部位之间的位置关系，通过将这些识别结果组合，来识别包含以所述基准点为基准的情况下的所述可动作业工具的施工部位在所述施工现场区中的三维坐标值的位置信息。
12.一种建筑机械，能够在施工现场区移动，该建筑机械具备：
检测传感器部，其搭载于所述建筑机械；以及
计算机部，其与所述检测传感器部连接，
其中，所述计算机部具有位置识别部，该位置识别部基于所述检测传感器部针对设置于所述施工现场区的作为基准点的位置的外部标志的检测结果、以及所述检测传感器部针对附在所述建筑机械具有的可动作业工具上的可动标志的检测结果，进行利用了所述外部标志及所述可动标志的各位置与所述检测传感器部的位置之间的位置关系的测量运算，来识别所述外部标志与所述检测传感器部之间的位置关系，识别所述可动标志与所述检测传感器部之间的位置关系，并且识别所述可动标志与所述可动作业工具的施工部位之间的位置关系，通过将这些识别结果组合，来识别包含以所述基准点为基准的情况下的所述可动作业工具的施工部位在所述施工现场区中的三维坐标值的位置信息。
13.一种建筑机械的外部管理装置，远离能够在施工现场区移动的建筑机械地配置，构成为与所述建筑机械之间进行信息收发，所述建筑机械的外部管理装置构成为：
使用搭载于能够在施工现场区移动的建筑机械的检测传感器部，
基于所述检测传感器部针对设置于所述施工现场区的作为基准点的位置的外部标志的检测结果、以及所述检测传感器部针对附在所述建筑机械具有的可动作业工具上的可动标志的检测结果，进行利用了所述外部标志及所述可动标志的各位置与所述检测传感器部的位置之间的位置关系的测量运算，来识别所述外部标志与所述检测传感器部之间的位置关系，识别所述可动标志与所述检测传感器部之间的位置关系，并且识别所述可动标志与所述可动作业工具的施工部位之间的位置关系，通过将这些识别结果组合，来识别包含以所述基准点为基准的情况下的所述可动作业工具的施工部位在所述施工现场区中的三维坐标值的位置信息，从而得到识别结果，
针对该识别结果，至少输出所述识别结果和根据该识别结果导出的导出信息中的任一者。
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