JP2021050917A - 制御装置、マーカー、方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施の形態1のシステム5の構成を示す図である。図1に示すように、システム5は、制御装置10と、センシング部11と、サーバ20とを含む。サーバ20は、ネットワーク80を介して制御装置10等と通信接続する。なお、制御装置10とセンシング部11とは、それぞれ別のデバイスとして構成してもよいし、一体として構成してもよい。
作業者31、構造体32、構造体33には、それぞれを特定するためのマーカー41〜43が設けられている。例えば、作業者31の上着の所定位置にマーカー41が配されている。構造体32、構造体33には、予め定められた位置に、マーカー42、マーカー43が配されている。
一般的なマーカーは平面上に張り付けられることが多いが、これに限らず、三次元形状を持つマーカー形式であってもよい。例えば、三次元形状を持つマーカーを張り付けることとしてもよい。また、構造体を削り出すこと等により、マーカーとして特定できる三次元形状を構造体等に形成することとしてもよい。
・センシング部11が照射する所定波長の照射光を吸収する吸光部材(一例として、塗布材料(インク等)、シート部材、又は、メタマテリアル)
・センシング部11が照射する所定波長の照射光を反射させる反射部材(一例として、塗布材料(インク等)、シート部材、又は、メタマテリアル)
制御装置10がマーカーに示される情報に基づいて行う処理としては、例えば、以下の処理を含む。
・マーカーにより特定される構造体が現実空間50のどの位置に位置するかを記録すること
・作業者31が現実空間50においてどのように行動しているかを記録すること
・構造体の位置の記録、及び、作業者の行動内容の記録に基づいて、現実空間50において建物が建設計画に従って建設されているかを判定すること
例えば、制御装置10は、所定のタイミングで、所定の資材が、所定の場所に配されているか等により、計画に沿って建設が進められているかを判別し得る。
サーバ20は、制御装置10が取得する各種情報を制御装置10から受信することにより、センシング部11のセンシング結果等の各種情報を蓄積する。
図2は、制御装置10の構成を示すブロック図である。
図3は、サーバ20の機能的な構成を示す図である。図5に示すように、サーバ20は、通信部201と、記憶部202と、制御部203としての機能を発揮する。
実施の形態1における各種データ構造について説明する。まず、センシング部11のセンシング結果を示すセンシングデータ181について説明する。
項目「建物名称」は、建物の名称を示す。
項目「カテゴリ」は、建物の分類を示す。
項目「構造情報」は、建物の構造を示す。
項目「施工計画情報」は、建物を施工する手順を示す。
・建物を構成する各部材(壁、柱、建具、階段、設備など)の情報(これら部材の型番、寸法の情報を含む)
・各部材により構造設計された3次元モデルの情報
項目「検出対象」は、マーカーが付される対象(センシング部11によるセンシングの対象)を特定するための情報を示す。例えば、マーカーが付される対象として複数の構造体がある場合に、構造体に関する情報を含む。図示するように、項目「検出対象」は、例えば、構造体を識別する情報と、構造体の種類(一例として、作業者が使用する工具の場合には、種類「工具」であることを示す情報)と、どの作業者であるか等を示す情報(後述する「作業者ID」)と、を含む。
項目「属性」は、項目「検出対象」に示される対象の属性を示す。属性は、任意に設定可能な情報である。属性としては、例えば、図示するように、静止物であるか、道具であるか、作業者であるか等がある。また、作業者の属性として、作業者の作業の習熟度合い、経験年数その他のスキルレベル(図示する例では、作業の経験が豊富な「熟練作業者」である例を示す)を設定してもよい。
項目「位置」は、現実空間50においてセンシング部11によって検出された検出対象の位置(ワールド座標系)を示す。
項目「検出対象」は、センシング部11のセンシングの結果、作業者31、構造体32、構造体33等に付される各マーカー(マーカー41〜43)により特定される対象を示す。
項目「作業者名称」は、作業者の名称を示す。
項目「作業者属性」は、作業者の属性を示す。図示するように、作業者の属性としては、作業者の性別を示す項目「性別」、作業者の年齢を示す項目「年齢」、作業者が作業を経験している期間を示す項目「経験年数」等がある。
項目「日時」は、ログとして記録される作業者の作業が行われたタイミングを示す。
項目「作業者センシング情報」は、現実空間50でセンシングされた結果に基づき判別される作業者の作業内容を示す。項目「作業者センシング情報」は、現実空間50における作業者の位置の情報である項目「位置情報」と、センシングデータの出力結果に基づき判別される作業者の行動内容を示す項目「行動内容」とを含む。
項目「行動スコア」は、現実空間50において、作業者が、作業すべき手順に沿って作業を安全に行ったか否かを評価した評価値である。ここで、項目「行動スコア」は、例えば、作業者が行うべき作業内容(作業計画)と、センシングデータの結果に基づき判別される作業者の行動内容の実績とを比較して、施工計画に従って作業者が作業を安全に行ったか否かを評価して計算される。
・作業現場において作業者が所定の位置にいたか否か
・作業者が作業を行う手順が予め定められた手順を遵守しているか
・作業者が働いていた時間
・作業者の成果の出来栄え(一例として、期日内に作業を完了したか、又は、作業の結果が要求仕様を満たしているか)
次に、実施の形態1における制御装置10、サーバ20の動作について説明する。実施の形態1では、制御装置10が、センシング部11のセンシング結果を、現実空間50に存在する検出対象の三次元形状を示す点群データとして保持し、点群データに基づき二次元画像を生成したうえで、二次元画像からマーカーを認識する処理を説明する。
以上の実施形態1の説明では、マーカーは、検出対象となる作業者31、構造体32に付される一方で、センシング部11で検出されないように構成される例を説明した。
実施の形態3について説明する。
実施の形態4について説明する。実施の形態4は複数の点群データを合成する例である。図12は、実施の形態4の概要の説明図である。
以上の実施形態で説明した事項を、以下に付記する。
一実施形態によると、制御装置(10)が提供される。制御装置は、マーカー(41〜43)が配置された検出対象(31、32、33)の三次元形状を検出するセンシング部(11)と接続可能である。制御装置は、センシング部から検出結果を取得する取得部(121〜122、170)と、制御装置の動作を制御する制御部(190)とを含む。制御部は、センシング部により計測された三次元形状からマーカーを認識するステップと(193、S915、S915A)、当該マーカーに示される情報に基づき処理を行うステップと(193、S917、S919)、を行う。
センシング部は、検出対象の位置(U,V,W)までの距離(D)及び方向(X,Y,Z)を特定するように構成されており、制御部は、センシング部により計測された三次元形状を示す点群データを記憶部に記憶させるステップを行い(S911)、点群データの各点が、センシング部から検出対象の位置までの距離及び方向の検出結果を示し(181)、制御部は、認識するステップにおいて、点群データに基づき二次元画像(181D)を生成するステップと(S913)、生成される二次元画像に基づいてマーカーを認識するステップと(S915)、を行う、(付記1)に記載の制御装置。
マーカーは、センシング部で検出されないように構成されており(42)、制御部は、認識するステップにおいて、センシング部の検出結果に基づいて、マーカーを認識する、(付記1)または(付記2)に記載の制御装置。
センシング部は、光を発することにより、センシング部から検出対象までの距離および方向を特定するように構成されており、マーカーは、センシング部が発する波長の光を吸収する吸収部が、読み取り対象の情報に応じて検出対象に付与されることにより構成されており(42)、制御部は、センシング部の検出結果において検出対象が検出されない範囲に応じてマーカーを認識する、(付記3)に記載の制御装置。
センシング部は、光を発することにより、検出対象までの距離および方向を特定するように構成されており、マーカーは、センシング部が発する光をセンシング部の位置とは異なる方向へ反射させる反射部材が、読み取り対象の情報に応じて検出対象に付与されることにより構成されており(42)、制御部は、センシング部の検出結果において検出対象が検出されない範囲に応じてマーカーを認識する、(付記3)に記載の制御装置。
センシング部は、光を発することにより、検出対象までの距離および方向を特定するように構成されており、マーカーは、読み取り対象の情報に応じて特定される三次元形状(43)を有しており、制御部は、センシング部の検出結果において検出対象の三次元形状が、読み取り対象となる特定の三次元形状であるか否かに基づいて、マーカーを認識する(S915A)、(付記1)または(付記2)に記載の制御装置。
センシング部は、少なくとも第1のセンサ(11A)及び第2のセンサ(11B)を含み、第1のセンサは、第1の波長の光を発することにより検出対象までの距離を検出し、第2のセンサは、第2の波長の光を発することにより検出対象までの距離を検出し、マーカーは、第1のセンサで検出されない部材であって第2のセンサで検出されるように構成されており、制御部は、認識するステップにおいて、センシング部の検出結果において第1のセンサで検出されず、且つ、第2のセンサで検出される検出対象を、マーカーとして特定する、(付記1)または(付記2)に記載の制御装置。
センシング部は、第1の周波数特性の光を発することにより第1の距離までの検出対象を検出する第1のセンサと、第2の周波数特性の光を発することにより第2の距離までの検出対象を検出する第2のセンサとを含み、制御部は、第1のセンサにより現実空間の検出対象を検出し、第2のセンサにより検出対象に付与されるマーカーを特定する、(付記1)に記載の制御装置。
センシング部は、第1の設置位置に配置され、且つ、ランドマークを含む検出対象を検出することにより第1の点群データを生成する第1のセンシング部(11a)と、第2の設置位置に配置され、且つ、ランドマークを含む検出対象を検出することにより第2の点群データを生成する第2のセンシング部(11b)と、を含み、制御部は、第1の点群データからランドマークの第1の基準座標を特定し、第2の点群データからランドマークの第2の基準座標を特定し、第1の基準座標及び第2の基準座標を参照して、第1の点群データ及び第2の点群データに対して、合成処理及びアライメント処理の少なくとも1つを適用する、(付記1)から(付記8)の何れかに記載の制御装置。
一実施形態によると、光学式により読み取られるマーカーが提供される。マーカーは、光を発することにより、少なくとも検出対象までの距離を計測するセンシング部により読み取られるものであり、検出対象に付与される一方、センシング部で検出されない部材により構成されている。
Claims (12)
- マーカーが配置された検出対象の三次元形状を検出するセンシング部と接続可能な制御装置であって、
前記センシング部から検出結果を取得する取得部と、
前記制御装置の動作を制御する制御部とを含み、前記制御部は、
前記センシング部により計測された三次元形状から前記マーカーを認識するステップと、
当該マーカーに示される情報に基づき処理を行うステップと、を行う、制御装置。 - 前記センシング部は、前記検出対象の位置までの距離及び方向を特定するように構成されており、
前記制御部は、前記センシング部により計測された三次元形状を示す点群データを前記記憶部に記憶させるステップを行い、
前記点群データの各点が、前記センシング部から前記検出対象の位置までの距離及び方向の検出結果を示し、
前記制御部は、前記認識するステップにおいて、
前記点群データに基づき二次元画像を生成するステップと、
前記生成される前記二次元画像に基づいて前記マーカーを認識するステップと、を行う、請求項1に記載の制御装置。 - 前記マーカーは、前記センシング部で検出されないように構成されており、
前記制御部は、前記認識するステップにおいて、前記センシング部の検出結果に基づいて、前記マーカーを認識する、請求項1または2に記載の制御装置。 - 前記センシング部は、光を発することにより、前記センシング部から検出対象までの距離および方向を特定するように構成されており、
前記マーカーは、前記センシング部が発する波長の光を吸収する吸収部が、読み取り対象の情報に応じて前記検出対象に付与されることにより構成されており、
前記制御部は、前記センシング部の検出結果において前記検出対象が検出されない範囲に応じて前記マーカーを認識する、請求項3に記載の制御装置。 - 前記センシング部は、光を発することにより、検出対象までの距離および方向を特定するように構成されており、
前記マーカーは、前記センシング部が発する光を前記センシング部の位置とは異なる方向へ反射させる反射部材が、読み取り対象の情報に応じて前記検出対象に付与されることにより構成されており、
前記制御部は、前記センシング部の検出結果において前記検出対象が検出されない範囲に応じて前記マーカーを認識する、請求項3に記載の制御装置。 - 前記センシング部は、光を発することにより、検出対象までの距離および方向を特定するように構成されており、
前記マーカーは、読み取り対象の情報に応じて特定される三次元形状を有しており、
前記制御部は、前記センシング部の検出結果において前記検出対象の三次元形状が、前記読み取り対象となる特定の三次元形状であるか否かに基づいて、前記マーカーを認識する、請求項1または2に記載の制御装置。 - 前記センシング部は、少なくとも第1のセンサ及び第2のセンサを含み、
前記第1のセンサは、第1の波長の光を発することにより前記検出対象までの距離を検出し、
前記第2のセンサは、第2の波長の光を発することにより前記検出対象までの距離を検出し、
前記マーカーは、前記第1のセンサで検出されない部材であって第2のセンサで検出されるように構成されており、
前記制御部は、前記認識するステップにおいて、前記センシング部の検出結果において前記第1のセンサで検出されず、且つ、前記第2のセンサで検出される検出対象を、前記マーカーとして特定する、請求項1または2に記載の制御装置。 - 前記センシング部は、
第1の周波数特性の光を発することにより第1の距離までの検出対象を検出する第1のセンサと、
第2の周波数特性の光を発することにより第2の距離までの検出対象を検出する第2のセンサとを含み、
前記制御部は、
前記第1のセンサにより前記現実空間の検出対象を検出し、
前記第2のセンサにより前記検出対象に付与される前記マーカーを特定する、請求項1に記載の制御装置。 - 前記センシング部は、
第1の設置位置に配置され、且つ、ランドマークを含む検出対象を検出することにより第1の点群データを生成する第1のセンシング部と、
第2の設置位置に配置され、且つ、ランドマークを含む検出対象を検出することにより第2の点群データを生成する第2のセンシング部と、を含み、
前記制御部は、
前記第1の点群データから前記ランドマークの第1の基準座標を特定し、
前記第2の点群データから前記ランドマークの第2の基準座標を特定し
前記第1の基準座標及び前記第2の基準座標を参照して、前記第1の点群データ及び前記第2の点群データに対して、合成処理及びアライメント処理の少なくとも1つを適用する、請求項1から8の何れかに記載の制御装置。 - 光学式により読み取られるマーカーであって、
前記マーカーは、光を発することにより、少なくとも検出対象までの距離を計測するセンシング部により読み取られるものであり、
前記検出対象に付与される一方、前記センシング部で検出されないように構成されている、マーカー。 - 方法であって、前記方法は、マーカーが配置された検出対象の三次元形状を検出するセンシング部と接続可能な制御装置が、
前記センシング部から検出結果を取得するステップと、
前記センシング部により計測された三次元形状から前記マーカーを認識するステップと、
当該マーカーに示される情報に基づき処理を行うステップと、を行う、方法。 - 制御装置を動作させるプログラムであって、前記制御装置は、マーカーが配置された検出対象の三次元形状を検出するセンシング部と接続可能であり、制御部と、記憶部とを備え、前記プログラムは、前記制御部に、
前記センシング部から検出結果を取得するステップと、
前記センシング部により計測された三次元形状から前記マーカーを認識するステップと、
当該マーカーに示される情報に基づき処理を行うステップと、を実行させる、プログラム。
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