JP2022083611A - 建設工事作業計画支援システム - Google Patents
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Abstract
Description
建設現場には、協力会社など多数の業者が出入りするため、安全に作業をするためには、いつどこにどのような建設機械が設置されるかを、業者間で情報共有する必要がある。また、建設機械を設置することにより、他の業者の作業に影響が出る場合などは、作業日程などを業者間で調整する必要がある。
このような情報共有・調整の場として、作業調整会議が行われる。
作業調整会議では、従来、建設現場の平面図が印刷されたホワイトボードやマグネットシートなどを使用して、そこに建設機械の設置場所や作業範囲などを手書きで書き込むことが行われている。
手書きで書き込まれた内容は、縮尺が正確でないため、工事作業の計画に支障が生じる場合がある。例えば、実際には、そこに建設機械を設置できず、あるいは、設置はできても安全に作業できない場合がある。また、作業範囲が不正確であるため、他の業者が安全に作業できる範囲が不明確になり、安全でない作業を予定してしまう場合がある。
特許文献1には、建設工事のスケジュール管理、進捗状況管理または機器搬入、据え付けのシミュレーションを行う際に用いられる建設工事管理方法が記載されている。この建設工事管理方法では、工事現場3次元モデルデータおよび建設機械3次元モデルデータに基づいて建設機械の作業半径を確認し、問題がなくなるまで選定を繰り返した後、建設機械としての利用性に問題ないことを確認するシミュレーションを行う。これにより、建設機械の設置可否、作業の安全性などを事前に確認したうえで、作業計画を立てることができる。また、シミュレーションの結果、問題がなかった場合に、シミュレーションの過程を日付に対応付けてアニメーション録画ファイルに記録する。
また、他の業者の予定を知るには、現場監督などの管理者に情報を伝達してもらったり自ら会議室まで見に行ったりする必要があるので、情報共有に遅れが生じ、作業計画の作成に支障をきたす場合がある。
本発明は、例えばこのような課題を解決することを目的とする。
前記建設物画像表示部が表示する前記建設物画像は、所定の縮尺で作成された前記建設物の平面図であってもよい。前記建設機械画像表示部が表示する前記建設機械画像は、前記建設物画像と同じ縮尺で描かれた前記建設機械の平面視画像であってもよい。
前記建設物画像表示部が表示する前記建設物画像は、前記建設物を所定の地点から見た状態を表す画像であってもよい。前記建設機械画像表示部が表示する前記建設機械画像は、前記設置場所に設置された前記建設機械を前記所定の地点から見た状態を表す三次元画像であってもよい。
前記建設物画像表示部が表示する前記建設物画像は、前記建設物を撮影した写真画像であってもよい。
前記建設物画像表示部が表示する前記建設物画像は、前記建設物の三次元モデルから生成された三次元画像であってもよい。
前記建設機械画像表示部が表示する前記建設機械画像は、前記建設機械の三次元モデルから生成された三次元画像であってもよい。
前記端末装置は、更に、前記建設機械の可動部に対する操作を入力する可動部操作入力部を有してもよい。前記建設機械画像表示部が表示する前記建設機械画像は、前記可動部操作入力部が入力した操作にしたがって前記可動部が動いた状態を表す画像であってもよい。
前記端末装置は、更に、前記可動部を動かせる範囲を表す図形を、前記建設機械画像表示部が表示した前記建設機械画像に重ねて表示する可動範囲表示部を有してもよい。
前記端末装置は、更に、前記可動部操作入力部が入力した操作にしたがって前記可動部を動かしたとき前記建設機械にかけることができる最大荷重を表示する最大荷重表示部を有してもよい。
前記端末装置は、更に、前記建設機械が前記建設物に接触する場合に警告を表示する接触警告表示部を有してもよい。
前記設置場所入力部は、複数の建設機械それぞれについて、前記設置場所を入力してもよい。前記接触警告表示部は、更に、前記建設機械同士が接触する場合にも警告を表示してもよい。
前記端末装置は、更に、前記設置場所入力部が入力した前記設置場所に前記建設機械を設置する設置計画書を作成する計画書作成部を有してもよい。前記サーバ装置は、更に、前記計画書作成部が作成した設置計画書を記憶する計画書記憶部を有してもよい。
前記端末装置は、更に、前記計画書記憶部が記憶した計画書を承認するか否かを入力する計画書承認入力部を有してもよい。
建設物の平面図の上に、同じ縮尺で描かれた建設機械の平面視画像を重ねて表示することにより、そこに建設機械を設置できるかを容易に把握することができる。
建設物の外観画像の上に、その場に設置された建設機械の外観画像を重ねて表示することにより、そこに建設機械が設置された状態を直感的に把握することができる。
建設物の外観画像が、建設物を撮影した写真画像であれば、更に現実感が増す。更に、タブレットなどの端末装置のカメラでリアルタイムに撮影した写真画像を用いて、その端末装置の表示画面に表示すれば、もっと現実感が増すだけでなく、確認が必要な箇所に近づいて設置状況を見るなど、詳細な状況予測が可能となる。
また、建設物の外観画像が、三次元CG(コンピュータ・グラフィックス)画像であれば、実際に行くことができない場所から観察した状態を表示できるので、詳細な状況予測が可能となる。
表示画面のなかで建設機械の可動部を動かすことにより、実際に可動部を動かしたときに問題が発生しないかなどを、事前に確認することができる。それぞれの端末装置の使用者が各自で確認を行うことにより、作業において注意すべき事項を各自が確認できるので、安全意識が向上する。
表示画面のなかに可動部を動かせる可動範囲を表示することにより、安全に作業できる範囲を確実に把握することができる。
可動部の動きに伴って変化する最大荷重を表示することにより、建設機械の定格上は可能であっても実際には安全に作業できない場合に、そのことを事前に把握して、設置計画を変更することができる。
建設機械が建設物に接触することを警告することにより、そこに建設機械を設置できない場合や、設置はできても安全に作業できない場合に、そのことを事前に把握して、設置計画を変更することができる。
建設機械同士が接触することを警告することにより、同時作業を事前に把握して、調整をすることができる。
入力した内容に基づいて設置計画書を作成することにより、設置計画書を作成する手間を削減することができる。建設物と建設機械との接触などを事前に確認することにより、無理のある計画が作成されるのを防ぐことができる。このようにして作成した設置計画書をワークフローに載せるなどして電子的に処理することにより、ペーパーレス化をすることができ、紙書類を管理する手間を削減することができる。
更に、このようにして各使用者が容易に安全確認をすることができることにより、安全作業に対する意識の向上を図ることができる。
サーバ装置11は、例えばコンピュータであり、コンピュータプログラムやデータなどを記憶する記憶装置と、ネットワーク13を介して端末装置12などと通信する通信装置と、コンピュータプログラムを実行することにより様々な機能を実現する処理装置とを有する。
ネットワーク13は、例えばインターネットであり、サーバ装置11と端末装置12との間の通信を中継する。
端末装置12は、例えばタブレット端末であり、コンピュータプログラムやデータなどを記憶する記憶装置と、使用者の操作を入力する入力装置と、画像を表示する表示装置と、ネットワーク13を介してサーバ装置11などと通信する通信装置と、コンピュータプログラムを実行することにより様々な機能を実現する処理装置とを有する。
二次元モード画面には、背景として、建設中の建設物の平面図(建設物画像の一例)が表示される。例えばこの平面図上でピンチ操作などをすることにより、平面図を拡大したり縮小したりすることが可能である。また、例えばこの平面図上でドラッグ操作などをすることにより、平面図を任意の方向へ向けてスクロールすることが可能である。
配置された建設機械は、建設物の平面図上に、建設物と同じ縮尺の平面視画像(建設機械画像の一例)として表示される。建設物や既に配置されている他の建設機械の上など建設機械を配置できない場所に建設機械を配置した場合や、作業半径内に建設物や既に配置されている他の建設機械などの障害物が存在するなど、実際にはその場所に建設機械を配置できない場合には、例えば建設機械画像が赤く点滅し又は建機機械画像を枠で囲むなどして、警告を表示する。警告に加えて、あるいは、警告の代わりに、そのような位置に配置しようとしても配置できないようにしてもよい。
配置された建設機械にアウトリガやブームなどの可動部がある場合は、操作によりその可動部を動かすことができる。可動部を動かす操作は、例えばドラッグ操作であってもよいし、アウトリガの張り出し量・ブーム長さなどを数値で入力し又は表示された数値のなかから選択することにより指定する操作であってもよい。可動部の角度や長さなど、可動部の状態を数値で表示してもよい。可動部を動かしたことにより建設機械が障害物に接触する場合は、警告を表示してもよいし、そのように動かすことができないようにしてもよい。
また、可動部を動かすことができる可動範囲を表示してもよい。可動範囲は、建設機械の仕様に基づいて定まる所定の範囲であってもよいし、他の可動部の状態(例えば、アウトリガの張り出し量によってブームの長さや角度が制限される場合など)や作業条件(例えば、予定している作業における最大荷重など)などによって変化する範囲であってもよい。可動範囲は、円や扇形などの図形を用いて表示されてもよいし、数値で表示されてもよい。
また、クレーンの吊荷荷重など、建設機械にかけることができる最大荷重が決まっている場合には、建設機械画像の近くに、最大荷重を表示してもよい。アウトリガの張り出し量や、ブームの長さや角度など、可動部の状態によって、最大荷重が変化する場合は、表示される最大荷重が、可動部の動きに伴って変化してもよい。
更に、スクリーンショットを撮影して、そのとき表示されている内容を保存することができてもよい。
また、作業予定日を切り替えることができてもよい。そうすれば、例えば数日後の予定をあらかじめ入力しておくことができるので、早めに情報共有や調整を行うことができる。
拡張現実モード画面には、背景として、カメラなどの撮像装置で撮影した建設物の写真画像(建設物画像の一例)が表示される。撮像装置は、端末装置12に設けられていることが好ましく、更に、撮影した写真画像をリアルタイムで表示することが好ましい。
拡張現実モード画面に表示される建設機械の設置場所や向き、可動部の状態などは、二次元モード画面で入力したものと連動していてもよいし、二次元モード画面とは独立して、拡張現実モード画面で入力したり変更したりできるようにしてもよい。逆に、拡張現実モード画面で入力したり変更したりした内容が、二次元モード画面に反映されてもよい。
また、二次元モード画面と同様、接触警告、可動部の状態を表す数値や最大荷重を表示してもよい。
更に、スクリーンショットを撮影して、そのとき表示されている内容を保存することができてもよい。
三次元モード画面には、背景として、建設物の三次元CG画像(建設物画像の一例)が表示され、更に、その建設現場に建設機械が設置された状態を示す三次元CG画像(建設機械画像の一例)が表示される。
三次元モード画面に表示される建設機械の設置場所や向き、可動部の状態などは、二次元モード画面や拡張現実モード画面で入力したものと連動していてもよいし、二次元モード画面や拡張現実モード画面とは独立して、三次元モード画面で入力したり変更したりできるようにしてもよい。逆に、三次元モード画面で入力したり変更したりした内容が、二次元モード画面や拡張現実モード画面に反映されてもよい。
また、二次元モード画面や仮想現実モード画面と同様、接触警告、可動部の状態を表す数値や最大荷重を表示してもよい。
更に、スクリーンショットを撮影して、そのとき表示されている内容を保存することができてもよい。
計画書作成画面には、所定の書式の計画書が表示される。表示される計画書の書式は、二次元モード画面や拡張現実モード画面や三次元モード画面で選択した建設機械の種類によって、自動的に最適のものが選択されてもよい。
計画書作成画面では、必要事項記入欄に必要事項を記入できてもよく、二次元モード画面や拡張現実モード画面や三次元モード画面で入力した内容にしたがって、自動的に記入されるようにしてもよい。また、記入した最大荷重が二次元モード画面や拡張現実モード画面や三次元モード画面で表示した最大荷重を上回っているなど、記入した内容では安全に作業ができない場合は、その旨を警告してもよい。
更に、二次元モード画面や拡張現実モード画面や三次元モード画面で保存したスクリーンショットが自動的に貼り付けられるようにしてもよいし、手動で貼り付けられるようにしてもよい。
計画書作成画面で作成した計画書は、例えばワークフローに載せて、他の使用者が閲覧できるようにしたり、管理者である他の使用者の承認を申請したりできてもよい。このとき、接触警告や最大荷重警告などの警告が出ている状態では、ワークフローに載せることができないようにしてもよい。
建設物画像表示部51は、例えば端末装置12の液晶画面などの表示装置を用いて、建設物画像生成部41が生成した画像や、端末装置12のカメラが撮影した写真画像などを表示する。
設置場所記憶部32は、例えばサーバ装置11のハードディスクなどの記憶装置を用いて、設置場所入力部23が入力した設置場所を記憶する。
可動部操作入力部24は、例えば端末装置12のタッチパネルなどの入力装置などを用いて、建設機械情報記憶部33が記憶した情報などに基づいて、建設機械の可動部の操作を入力する。
建設機械画像表示部53は、例えば端末装置12の処理装置などを用いて、建設機械画像生成部43が生成した三次元画像を表示する。
可動範囲表示部54は、例えば端末装置12の液晶画面などの表示装置などを用いて、可動範囲算出部44が算出した可動範囲を表示する。
最大荷重表示部55は、例えば端末装置12の液晶画面などの表示装置などを用いて、最大荷重算出部45が算出した最大荷重を表示する。
建設機械が建設物に接触すると接触判定部42が判定した場合、接触警告部52は、例えば端末装置12の表示装置などを用いて、その旨を警告する。
記入事項入力部26は、例えば端末装置12のタッチパネルなどの入力装置などを用いて、計画書情報記憶部36が記憶した情報などに基づいて、計画書に記入すべき事項を入力する。
計画書記憶部48は、例えばサーバ装置11のハードディスクなどの記憶装置を用いて、計画書作成部47が作成した計画書を記憶する。
計画書表示部57は、例えば端末装置12の処理装置などを用いて、計画書記憶部48が記憶した計画書を表示する。
安全に作業することができないと安全判定部46が判定した場合、安全警告部56は、例えば端末装置12の液晶画面などの表示装置などを用いて、その旨を警告する。
計画書承認入力部28は、例えば端末装置12の処理装置などを用いて、計画書を承認する権限を有する使用者が、計画書表示部57が表示した計画書を承認するか否かを入力する。計画書の承認又は否認は、例えば、計画書記憶部48に記憶されるとともに、メールなどの通信手段を用いて、計画書を作成した使用者に通知される。
本システムは、建設設置計画における調整・現地確認・安全書類(設置計画書)の提出
及び確認承認という一連のサイクルで利用することができる。
建機モデルの稼働状況に合わせた性能や可能作業半径などを数値で表すことができ、簡単にシミュレーションができるので、安全作業に対する意識を向上させることができる。
Claims (13)
- 建設物の工事における作業の計画を支援するシステムにおいて、
サーバ装置と、複数の端末装置を備え、
前記サーバ装置は、
前記建設物の建設現場のなかで建設機械を設置する設置場所を記憶する設置場所記憶部を有し、
それぞれの前記端末装置は、
建設中の前記建設物を表す建設物画像を表示する建設物画像表示部と、
前記設置場所記憶部が記憶する設置場所を入力する設置場所入力部と、
前記設置場所記憶部が記憶した設置場所に設置された前記建設機械を表す建設機械画像を、前記建設物画像表示部が表示した建設物画像に重ねて表示する建設機械画像表示部と
を有する、システム。 - 請求項1のシステムにおいて、
前記建設物画像表示部が表示する前記建設物画像は、所定の縮尺で作成された前記建設物の平面図であり、
前記建設機械画像表示部が表示する前記建設機械画像は、前記建設物画像と同じ縮尺で描かれた前記建設機械の平面視画像である、システム。 - 請求項1のシステムにおいて、
前記建設物画像表示部が表示する前記建設物画像は、前記建設物を所定の地点から見た状態を表す画像であり、
前記建設機械画像表示部が表示する前記建設機械画像は、前記設置場所に設置された前記建設機械を前記所定の地点から見た状態を表す三次元画像である、システム。 - 請求項3のシステムにおいて、
前記建設物画像表示部が表示する前記建設物画像は、前記建設物を撮影した写真画像である、システム。 - 請求項3のシステムにおいて、
前記建設物画像表示部が表示する前記建設物画像は、前記建設物の三次元モデルから生成された三次元画像である、システム。 - 請求項3乃至5いずれかのシステムにおいて、
前記建設機械画像表示部が表示する前記建設機械画像は、前記建設機械の三次元モデルから生成された三次元画像である、システム。 - 請求項1乃至6いずれかのシステムにおいて、前記端末装置は、更に、
前記建設機械の可動部に対する操作を入力する可動部操作入力部を有し、
前記建設機械画像表示部が表示する前記建設機械画像は、前記可動部操作入力部が入力した操作にしたがって前記可動部が動いた状態を表す画像である、システム。 - 請求項7のシステムにおいて、前記端末装置は、更に、
前記可動部を動かせる範囲を表す図形を、前記建設機械画像表示部が表示した前記建設機械画像に重ねて表示する可動範囲表示部
を有する、システム。 - 請求項7又は8のシステムにおいて、前記端末装置は、更に、
前記可動部操作入力部が入力した操作にしたがって前記可動部を動かしたとき前記建設機械にかけることができる最大荷重を表示する最大荷重表示部
を有する、システム。 - 請求項1乃至9いずれかのシステムにおいて、前記端末装置は、更に、
前記建設機械が前記建設物に接触する場合に警告を表示する接触警告表示部
を有する、システム。 - 請求項10のシステムにおいて、
前記設置場所入力部は、複数の建設機械それぞれについて、前記設置場所を入力し、
前記接触警告表示部は、更に、前記建設機械同士が接触する場合にも警告を表示する、システム。 - 請求項1乃至10いずれかのシステムにおいて、前記端末装置は、更に、
前記設置場所入力部が入力した前記設置場所に前記建設機械を設置する設置計画書を作成する計画書作成部
を有し、
前記サーバ装置は、更に、
前記計画書作成部が作成した設置計画書を記憶する計画書記憶部
を有する、システム。 - 請求項12のシステムにおいて、前記端末装置は、更に、
前記計画書記憶部が記憶した計画書を承認するか否かを入力する計画書承認入力部
を有する、システム。
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