JP4014373B2

JP4014373B2 - Construction support system and construction support method

Info

Publication number: JP4014373B2
Application number: JP2001223481A
Authority: JP
Inventors: 武夫浅野; 祐一郎赤塚; 隆男柴▲崎▼; 典久湯澤
Original assignee: Shinryo Corp; Olympus Corp
Current assignee: Shinryo Corp; Olympus Corp
Priority date: 2001-07-24
Filing date: 2001-07-24
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2021-07-24
Also published as: JP2003035037A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設支援システムおよび建設支援方法ならびに建設支援プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
建設物の施工にあたっては、一般に、施工業者が多数の下請け業者を使って基礎工事、建設工事、設備工事などの各種個別工事を行っているが、近年、建設物完成までの一連の個別工事をスムーズに行えるようにするために、種々の支援システムが提案されている。
【０００３】
例えば、特開２０００−１９８８号公報には、建設工程の管理を支援する工程管理支援装置において、希望設定工期と遅延要素を無視した理論上の最短工期との差である余裕日数の各種工事に対する配分を、具体的に建設物施工における個別、具体的な遅延要素を加味してフレキシブル且つ最適化して工程管理を行うことを開示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、建設物を建設する際には複数の設計業者及び施工業者が工事を行うため、建設物の全体の設計情報が一元的に管理されておらず、建設現場での設計変更が容易ではなかった。
【０００５】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、工程・工期を正確に把握し管理するのみならず、現在の施工状態に応じて容易に設計情報を変更することができ、更には当該設計変更に伴う工事の金額或いは日程を算出して手戻り工事率が最少となる設計工程を抽出可能な建設支援システム及び建設支援方法ならびに設計支援プログラムを提供することにある。
【０００６】
更には、時間的要因による設計情報とのずれもしくは歪み、地震等災害に起因するずれもしくは歪みの検出を容易に行える建設支援システム及び建設支援方法ならびに設計支援プログラムを提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、現在の施工状況に応じて容易に設計変更することができるとともに、再設計により修正された設計情報に危険な部分が生じないようにすることができる建設支援システム及び建設支援方法ならびに設計支援プログラムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る建設支援システムは、建設物を実際に撮像した撮像画像を入力する画像入力手段と、予め上記建設物の設計データが格納された設計情報格納手段と、上記実際の撮像画像に上記設計データを重畳して表示する重畳表示手段と、上記画像入力手段からの画像を用いて検出した建設物の実際の形状と、上記設計情報格納手段に格納された設計情報とを比較し、建設物の実際の形状と設計情報との乖離状態を検出する乖離検出手段と、上記乖離検出手段によって検出された乖離状態を表示する乖離情報表示手段と、上記乖離検出手段によって検出された乖離状態を用いて、上記設計情報格納手段に格納された建設物の設計情報に変更を指示する候補を算出する設計変更候補算出手段と、上記設計変更候補算出手段によって算出された候補を、操作者に選択可能に表示する選択肢表示手段と、を設ける。
【０００９】
また、本発明の第２の態様に係る建設支援システムは、第１の態様において、上記操作者によって選択された設計変更候補を用いて、上記設計情報格納手段に格納された設計情報を変更する設計情報変更手段と、上記設計情報格納手段に格納された設計情報を表示する設計情報表示手段と、をさらに設ける。
【００１０】
また、本発明の第３の態様に係る建設支援システムは、第２の態様において、上記設計情報変更手段によって選択された設計情報の変更により発生する工事の工程を算出し、この工程の工事に必要な情報を出力する変更工事情報出力手段とをさらに設ける。
【００１１】
また、本発明の第４の態様に係る建設支援システムは、第３の態様において、建設物の建設工程情報が格納された建設工程情報格納手段と、上記変更工事情報出力手段から出力された設計情報の変更により発生する工事の工程の指示情報を用いて、上記建設工程情報格納手段に格納された建設工程情報を変更する工程情報変更手段とをさらに設ける。
【００１２】
また、本発明の第５の態様に係る建設支援システムは、第３の態様において、建設物の日程計画情報が格納された日程計画情報格納手段と、上記変更工事情報出力手段から出力された設計情報の変更により発生する工事の工程の指示情報を用いて、上記日程計画情報格納手段に格納された日程情報を変更する日程情報変更手段と、をさらに設ける。
【００１３】
また、本発明の第６の態様に係る建設支援方法は、予め建設物の設計データを格納し、上記建設物を実際に撮像した撮像画像を入力し、上記実際の撮像画像に上記設計データを重畳して表示し、上記実際の撮像画像を用いて検出した建設物の実際の形状と、上記格納された設計情報とを比較し、上記建設物の実際の形状と設計情報との乖離状態を検出し、上記検出された乖離情報を表示し、上記検出された乖離状態を用いて、上記格納された建設物の設計情報に変更を指示する候補を算出し、上記算出された候補を、操作者に選択可能に表示する。
【００１４】
また、本発明の第７の態様に係る建設支援方法は、第６の態様において、さらに、上記操作者によって選択された結果を用いて、上記格納された設計情報を変更し、上記変更された設計情報を表示する。
【００１５】
また、本発明の第８の態様に係る建設支援方法は、第７の態様において、さらに、上記操作者によって選択された設計情報の変更により発生する工事の工程を算出し、この工程の工事に必要な情報を出力する。
【００１６】
また、本発明の第９の態様に係る建設支援方法、第８の態様において、さらに、上記算出した工事の工程の指示情報を用いて、予め格納された上記建設物の建設工程情報を変更する。
【００１７】
また、本発明の第１０の態様に係る建設支援方法は、第８の態様において、さらに、上記算出した工事の工程の指示情報を用いて、予め格納された上記建設物の日程計画情報を変更する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２７】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る建設支援システムの機能フロー説明図である。１ａは画像入力手段、１ｂは相対的３次元位置姿勢関係検出手段（３次元位置姿勢検出手段）、１ｃは配置調整手段（位置姿勢調整手段）、１ｄは偏差算出手段（差分検出手段）、１ｅは乖離算出手段（乖離検出手段）、１ｆは設計情報格納手段、１ｇは乖離項目表示手段（乖離情報表示手段）、１ｈは対応選択肢算出手段（設計変更候補算出手段）、１ｉは選択肢表示手段（設計変更候補表示選択手段）、１ｊは設計情報反映手段（設計情報変更手段）、１ｋは修正設計情報表示手段（設計情報表示手段）、１ｌは工程管理手段（変更工事情報出力手段）、１ｍは修正工程反映手段（工程情報変更手段）、１ｎは工程情報格納手段（建設工程情報格納手段）を示す。
【００２８】
上記した各手段の機能ならびに処理の流れは以下のようなものである。まず、一般的なビデオカメラなどの画像入力手段１ａによって建設物の画像を撮影し、この画像を用いて相対的３次元位置姿勢関係検出手段１ｂを用いて建設物と画像入力手段１ａの相対的な３次元位置ならびに姿勢関係を検出する。つまり、撮影時の画像入力手段１ａの撮影位置ならびに姿勢を検出する。そして、そのデータを利用して配置調整手段１ｃを用いて画像入力手段１ａの位置ならびに姿勢を定位置になるように配置調整する。
【００２９】
ここでは、現在取得されているデータを、過去に撮影した際に取得した位置ならびに姿勢のデータと同じにすることで、撮影時間が異なっても、全く同じ状態で撮影対象を撮影することができるようにしている。
【００３０】
さらに、偏差算出手段１ｄを用いて、このように配置調整された画像入力手段１ａを用いて撮影された画像を比較して、画像同士の偏差を算出する。つまり、過去に撮影したものと今回撮影したものとどこが異なるのかという点を画像の比較によって算出する。ここでいう偏差とは、時間経過による建設度合いの偏差および、部品の組み付け位置の違いなどを言う。
【００３１】
さらに、その偏差量と、設計情報格納手段１ｆに格納された設計情報を比較し、設計情報との乖離を乖離算出手段１ｅを用いて算出すると同時に、乖離項目表示手段１ｇを用いて、乖離項目および乖離の度合いを表示する。これにより利用者は、現在の撮影対象が、設計情報に対してどのように異なるのかを視覚的に判断することが可能になる。ここでいう乖離項目とは、設計情報との位置的・空間的乖離、設計値との乖離をいう。
【００３２】
そして、対応選択肢算出手段１ｈは、取得した乖離情報を用いて、設計情報格納手段１ｆに格納された設計情報を参照し、各乖離項目に関する対応選択肢を算出する。例えば、「設計値とのずれがあり、このままでは部品間の結合位置に変更が生じるが、自動算出によって出された変更値を反映させるか」というような選択肢を算出する。
【００３３】
そして、選択肢表示手段１ｉを用いて、取得した対応選択肢を表示、かつ選択可能にし、選択肢の選択によって発生した設計変更項目を、設計情報格納手段１ｆに格納された設計情報に設計情報反映手段１ｊを用いて反映させる。これによって、現場での即時的な設計変更を実現する。
【００３４】
そして、その設計変更項目が反映された最終的な設計情報を確認のために、修正設計情報表示手段１ｋを用いて表示する。
【００３５】
設計に変更が生じると、建設工程に変更が生じるというのが一般的であるが、本システムはこの工程の変更に関しても自動的に処理を行う。
【００３６】
上記設計変更が生じた場合、次に、工程管理手段１ｌを用いて、設計情報の変更による工事の工程を抽出して、その工程に必要な金額および日程を出力する。次に、修正工程反映手段１ｍを用いて、その設計変更項目が反映された最終的な工程変更項目を工程情報格納手段１ｎに反映させ、建設に関わる統合的な管理を自動的に実現する。
【００３７】
（第２実施形態）
図２は本発明の第２実施形態に係る建設支援システムの機能フロー説明図である。
【００３８】
２ａは画像入力手段、２ｂは相対的３次元位置姿勢関係検出手段（３次元位置姿勢検出手段）、２ｃは配置調整手段（位置姿勢調整手段）、２ｄは偏差算出手段（差分検出手段）、２ｅは乖離算出手段（乖離検出手段）、２ｆは設計情報格納手段、２ｇは乖離項目表示手段（乖離情報表示手段）、２ｈは対応選択肢算出手段（設計変更候補算出手段）、２ｉは選択肢表示手段（設計変更候補表示選択手段）、２ｊは設計情報反映手段（設計情報変更手段）、２ｋは修正設計情報表示手段（設計情報表示手段）、２ｌは工程管理手段（変更工事情報出力手段）、２ｍは修正日程反映手段（日程情報変更手段）、２ｎは計画情報格納手段（日程計画情報格納手段）を示す。
【００３９】
上記した各手段の機能ならびに処理の流れは以下のようなものである。
【００４０】
まず、一般的なビデオカメラなどの画像入力手段２ａによって、建設物の画像を撮影し、この画像を用いて相対的３次元位置姿勢検出手段２ｂを用いて建設物と画像入力手段２ａの相対的な３次元位置ならびに姿勢関係を検出する。つまり、撮影時の画像入力手段２ａの撮影位置ならびに姿勢を検出する。そして、そのデータを利用して配置調整手段２ｃを用いて画像入力手段２ａの位置ならびに姿勢を定位置になるように配置調整する。
【００４１】
ここでは、現在取得されているデータを、過去に撮影した際に取得した位置ならびに姿勢のデータと同じにすることで、定点ならびに定姿勢という撮影時間が異なっても、全く同じ状態で撮影対象を撮影することができるようにしている。
【００４２】
さらに、偏差算出手段２ｄを用いて、このように配置調整された画像入力手段２ａを用いて撮影された画像を比較して、画像同士の偏差を算出する。つまり、過去に撮影したものと今回撮影したものと、どこが異なるのかという点を画像の比較によって算出する。ここでいう偏差とは、時間経過による建設度合いの偏差および、部品の組み付け位置の違いなどを言う。
【００４３】
さらに、その偏差量と、設計情報格納手段２ｆに格納された設計情報を比較し、設計情報との乖離を乖離算出手段２ｅを用いて算出すると同時に、乖離項目表示手段２ｇを用いて、乖離項目および乖離の度合いを表示する。これにより利用者は、現在の撮影対象が、設計情報に対してどのように異なるのかを視覚的に判断することが可能になる。ここでいう乖離項目とは、設計情報との位置的・空間的乖離、設計値との乖離をいう。
【００４４】
そして、対応選択肢算出手段２ｈは、取得した乖離情報を用いて、設計情報格納手段２ｆに格納された設計情報を参照し、各乖離項目に関する対応選択肢を算出する。例えば、「設計値とのずれがあり、このままでは部品間の結合位置に変更が生じるが、自動算出によって出された変更値を反映させるか」というような選択肢を算出する。
【００４５】
そして、選択肢表示手段２ｉを用いて、取得した対応選択肢を表示、かつ選択可能にし、選択肢の選択によって発生した設計変更項目を、設計情報格納手段２ｆに格納された設計情報に設計情報反映手段２ｊを用いて反映させる。これによって、現場での即時的な設計変更を実現する。
【００４６】
そして、その設計変更項目が反映された最終的な設計情報を確認のために、修正設計情報表示手段２ｋを用いて表示する。
【００４７】
設計に変更が生じると、建設工程に変更が生じるというのが一般的であるが、本システムはこの工程の変更に関しても自動的に処理を行う。
【００４８】
上記設計変更が生じた場合、次に、工程管理手段２ｌを用いて、設計情報の変更による工事の工程を抽出して、その工程に必要な金額および日程を出力する。次に、修正日程反映手段２ｍを用いて、その設計変更項目が反映された最終的な建設日程変更項目を計画情報格納手段２ｍに反映させ、建設に関わる統合的な管理を自動的に実現する。
【００４９】
（第３実施形態）
図３は、本実施形態の建設支援システムで実行されるプログラム処理の流れを示すフローチャートである。
【００５０】
まず、システムの画像入力手段により、建設物の画像を入手する（ステップＳ１）。これは所謂画像データである。次にこの画像データを利用して相対的３次元位置姿勢検出処理を用いて建設物と画像入力手段の相対的な３次元位置ならびに姿勢関係を検出する（ステップＳ２）。次に配置調整処理を用いて、画像入力手段の位置姿勢を以前の画像を撮影したときの位置・姿勢に調整する（ステップＳ３）。すなわち、撮影手段の位置姿勢を調整して、以前撮影した画像の視点と、新たに撮影している撮像手段の視点とを一致させる。これは後述するように、画像データから経時的な変化を求めるためである。
【００５１】
次に偏差算出処理を用いて、上記の方法で配置調整された画像入力手段を用いて撮影された画像と、以前に撮影された画像とを比較して画像同士の偏差（違い）の存在、及びその偏差量を算出する（ステップＳ４）。
【００５２】
次に算出した偏差量と、設計情報格納処理で格納された設計情報（ステップＳ７）を比較し、設計情報との乖離を乖離算出処理を用いて算出する（ステップＳ６）と同時に、乖離項目表示処理を用いて、乖離項目および乖離の度合いをシステムの表示画面に表示する（ステップＳ５）。
【００５３】
次に算出した乖離情報を用いて、元々設計情報格納処理で格納された設計情報を参照し、各乖離項目に関する対応選択肢を対応選択肢算出処理を用いて算出する（ステップＳ９）。次に選択肢表示処理を用いて、その対応選択肢を表示（ステップＳ８）して操作者に選択させる。そして、操作者の選択肢の選択によって発生した設計変更項目を、設計情報格納処理で格納された設計情報（ステップＳ１３）に、設計情報反映処理を用いて反映させる（ステップＳ１０）。そして、その設計変更項目が反映された、最終的な設計情報を修正設計情報表示処理を用いて表示する。
【００５４】
次に工程管理処理を用いて、設計情報の変更による工事の工程を算出して（ステップＳ１１）、その工程に必要な金額および日程を出力する。次に、修正工程反映処理を用いてその設計変更項目が反映された最終的な日程計画変更項目を計画情報格納処理に反映する（ステップＳ１２、Ｓ１４）。このようにして、一連の作業の結果発生した変更項目や、施工時のエラーにともなう、設計値からのずれを最終的に補正した、あるいはずれに伴って修正したデータを一元的に管理することが可能になる。
【００５５】
（第４実施形態）
図４は、本システムの動作状況を示す図である。本実施形態では、実際の撮影画像に設計データを重畳して表示し、実際の建築物と設計値との間に違いがあるかどうかを判断できるようにしている。図４において、ワイヤーフレーム状態で表現されている部分１０が設計データであり、本表示は表面を生成して表現することも可能である。
【００５６】
また、中心の建造物の基準点の位置偏差を子画面１１で表示させている。この値も本システムで算出した結果である。そして、この数値的な乖離を修正する方法を別の子画面１２で表示し、操作者はこの子画面１２上の選択項目をそのときの状況に応じて選択し、その選択に応じた工程管理の処理項目に進む。
【００５７】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものでは無く、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更・改良が可能である。また、本発明の応用範囲は建設のみならず、製造・造船・プラント、さらにこれらを管理する業種の業務支援への応用も可能である。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、工程・工期を正確に把握し管理するのみならず、現在の施工状態に応じて容易に設計情報を変更することができ、更には当該設計変更に伴う工事の金額或いは日程を算出して手戻り工事率が最少となる設計工程を抽出することが可能となる。
【００５９】
更には、時間的要因による設計情報とのずれもしくは歪み、地震等災害に起因するずれもしくは歪みの検出を容易に行えるようになる。
【００６０】
また、現在の施工状況に応じて容易に設計変更することができるとともに、再設計により修正された設計情報に危険な部分が生じないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る建設支援システムの機能フロー説明図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る建設支援システムの機能フロー説明図である。
【図３】本実施形態の建設支援システムで実行されるプログラム処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】本システムの動作状況を示す図である。
【符号の説明】
１ａ画像入力手段
１ｂ相対的３次元位置姿勢関係検出手段
１ｃ配置調整手段
１ｄ偏差算出手段
１ｅ乖離算出手段
１ｆ設計情報格納手段
１ｇ乖離項目表示手段
１ｈ対応選択肢算出手段
１ｉ選択肢表示手段
１ｊ設計情報反映手段
１ｋ修正設計情報表示手段
１ｌ工程管理手段
１ｍ修正工程反映手段
１ｎ工程情報格納手段
２ａ画像入力手段
２ｂ相対的３次元位置姿勢関係検出手段
２ｃ配置調整手段
２ｄ偏差算出手段
２ｅ乖離算出手段
２ｆ設計情報格納手段
２ｇ乖離項目表示手段
２ｈ対応選択肢算出手段
２ｉ選択肢表示手段
２ｊ設計情報反映手段
２ｋ修正設計情報表示手段
２ｌ工程管理手段
２ｍ修正日程反映手段
２ｎ計画情報格納手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a construction support system, a construction support method, and a construction support program.
[0002]
[Prior art]
When constructing a building, in general, a contractor uses a number of subcontractors to perform various individual works such as foundation work, construction work, and equipment work. In order to perform smoothly, various support systems have been proposed.
[0003]
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-1988, in a process management support apparatus that supports management of a construction process, various work with a marginal number of days, which is a difference between a desired setting work period and a theoretical shortest work period ignoring delay elements, is disclosed. It is disclosed that process management is performed by flexible and optimizing the allocation in consideration of individual and specific delay elements in concrete construction.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since multiple designers and contractors carry out construction work when building a construction, the overall design information of the construction is not centrally managed, and it is not easy to change the design at the construction site. It was.
[0005]
The present invention has been made paying attention to such problems, and its purpose is not only to accurately grasp and manage the process and construction period, but also to easily design information according to the current construction state. Provide a construction support system, construction support method, and design support program that can extract the design process that minimizes the rework rate by calculating the amount or schedule of the work associated with the design change. There is to do.
[0006]
It is another object of the present invention to provide a construction support system, a construction support method, and a design support program that can easily detect a deviation or distortion from design information due to a time factor and a deviation or distortion caused by a disaster such as an earthquake.
[0007]
Another object of the present invention is to provide a construction support capable of easily changing the design according to the current construction situation and preventing a dangerous part from occurring in the design information corrected by the redesign. A system, a construction support method, and a design support program are provided.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, construction support system according to a first aspect of the present invention includes an image input unit for inputting the actually captured image captured construction was pre-designed data of the construction material is stored Design information storage means, superimposed display means for superimposing and displaying the design data on the actual captured image, the actual shape of the building detected using the image from the image input means, and the design information Deviation detection means for comparing the design information stored in the storage means and detecting the deviation state between the actual shape of the building and the design information, and the deviation information display for displaying the deviation state detected by the deviation detection means And a design change candidate calculation means for calculating a candidate for instructing a change to the design information of the building stored in the design information storage means, using the deviation state detected by the deviation detection means, The candidate calculated by the total change candidate calculation unit, provided with alternative display means for selectably displayed to the operator, the.
[0009]
The construction support system according to a second aspect of the present invention changes the design information stored in the design information storage means using the design change candidate selected by the operator in the first aspect. Design information changing means and design information display means for displaying design information stored in the design information storage means are further provided.
[0010]
The construction support system according to the third aspect of the present invention is the construction support system according to the second aspect, wherein the construction process generated by the change of the design information selected by the design information changing means is calculated, A change work information output means for outputting necessary information is further provided.
[0011]
A construction support system according to a fourth aspect of the present invention is the construction support system according to the third aspect, wherein the construction process information storage means stores the construction process information of the construction and the design output from the changed construction information output means. There is further provided process information changing means for changing the construction process information stored in the construction process information storing means using the construction process instruction information generated by the information change.
[0012]
Also, construction support system according to a fifth aspect of the present invention, in a third aspect, the scheduling information storage unit scheduling information is stored Structures, output from the change work information output means designed Schedule information changing means for changing the schedule information stored in the schedule information storing means using the construction process instruction information generated by the change of information is further provided.
[0013]
In the construction support method according to the sixth aspect of the present invention, the design data of the construction is stored in advance, the captured image obtained by actually capturing the construction is input, and the design data is input to the actual captured image. The actual shape of the building detected using the actual captured image is compared with the stored design information, and the deviation state between the actual shape of the building and the design information is displayed. Detecting, displaying the detected deviation information, using the detected deviation state, calculating a candidate for instructing a change to the stored design information of the building, and operating the calculated candidate Display to the user .
[0014]
In the construction support method according to the seventh aspect of the present invention, the stored design information is changed using the result selected by the operator in the sixth aspect. Display design information.
[0015]
Moreover, the construction support method according to the eighth aspect of the present invention is the seventh aspect, further comprising: calculating a construction process that occurs due to a change in the design information selected by the operator, and performing the construction of this process. Output necessary information .
[0016]
In the construction support method according to the ninth aspect of the present invention, in the eighth aspect, the construction process information of the construction stored in advance is changed using the calculated construction process instruction information. .
[0017]
In the construction support method according to the tenth aspect of the present invention, in the eighth aspect, the construction schedule information stored in advance is changed using the calculated construction process instruction information. To do.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0027]
(First embodiment)
FIG. 1 is a functional flow explanatory diagram of the construction support system according to the first embodiment of the present invention. 1a is an image input unit, 1b is a relative three-dimensional position and orientation relationship detection unit (three-dimensional position and orientation detection unit), 1c is an arrangement adjustment unit (position and orientation adjustment unit), 1d is a deviation calculation unit (difference detection unit), and 1e. Is a deviation calculation means (deviation detection means), 1f is a design information storage means, 1g is a deviation item display means (deviation information display means), 1h is a corresponding option calculation means (design change candidate calculation means), and 1i is an option display means ( Design change candidate display selection means), 1j is design information reflection means (design information change means), 1k is correction design information display means (design information display means), 1l is process management means (change work information output means), 1m is Correction process reflecting means (process information changing means), 1n indicates process information storage means (construction process information storage means).
[0028]
The function and processing flow of each means described above are as follows. First, an image of a construction object is photographed by an image input means 1a such as a general video camera, and the relative relationship between the construction object and the image input means 1a is detected by using the relative three-dimensional position and orientation relation detection means 1b. 3D position and posture relationships are detected. That is, the photographing position and orientation of the image input means 1a at the time of photographing are detected. Then, using the data, the arrangement adjustment unit 1c is used to adjust the position and orientation of the image input unit 1a so that they are in a fixed position.
[0029]
Here, by making the currently acquired data the same as the position and orientation data acquired when shooting in the past, the shooting target can be shot in exactly the same state even if the shooting time is different. I am doing so.
[0030]
Furthermore, the deviation calculation unit 1d is used to compare the images taken using the image input unit 1a that has been adjusted in this way, and the deviation between the images is calculated. That is, the difference between what was photographed in the past and what was photographed this time is calculated by comparing the images. The deviation here refers to a deviation in the construction level over time, a difference in the assembly position of the parts, and the like.
[0031]
Further, the deviation amount is compared with the design information stored in the design information storage unit 1f, and the deviation from the design information is calculated using the deviation calculation unit 1e, and at the same time, the deviation item display unit 1g is used to calculate the deviation item. And the degree of deviation. As a result, the user can visually determine how the current shooting target differs from the design information. The divergence item here refers to a positional / spatial divergence from the design information and a divergence from the design value.
[0032]
Then, the corresponding option calculation unit 1h refers to the design information stored in the design information storage unit 1f using the acquired divergence information, and calculates the corresponding option regarding each divergence item. For example, an option is calculated such that “there is a deviation from the design value, and the coupling position between the components is changed as it is, but the changed value output by the automatic calculation is reflected”.
[0033]
Then, using the option display means 1i, the acquired corresponding option is displayed and selectable, and the design change item generated by the selection of the option is reflected in the design information stored in the design information storage means 1f. Use to reflect. This realizes immediate design changes on site.
[0034]
Then, the final design information reflecting the design change item is displayed using the modified design information display means 1k for confirmation.
[0035]
In general, when a change occurs in the design, a change occurs in the construction process. However, the present system automatically processes the change in the process.
[0036]
When the design change occurs, next, the process management means 1l is used to extract the construction process by the change of the design information, and the amount and schedule necessary for the process are output. Next, using the correction process reflecting means 1m, the final process change item reflecting the design change item is reflected in the process information storage means 1n, and integrated management related to construction is automatically realized.
[0037]
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a functional flow explanatory diagram of the construction support system according to the second embodiment of the present invention.
[0038]
2a is an image input unit, 2b is a relative three-dimensional position and orientation relationship detection unit (three-dimensional position and orientation detection unit), 2c is an arrangement adjustment unit (position and orientation adjustment unit), 2d is a deviation calculation unit (difference detection unit), and 2e. Is a deviation calculation means (deviation detection means), 2f is a design information storage means, 2g is a deviation item display means (deviation information display means), 2h is a corresponding option calculation means (design change candidate calculation means), and 2i is an option display means ( Design change candidate display selection means), 2j is design information reflection means (design information change means), 2k is correction design information display means (design information display means), 2l is process management means (change work information output means), 2m is Modified schedule reflecting means (schedule information changing means), 2n indicates plan information storing means (schedule plan information storing means).
[0039]
The function and processing flow of each means described above are as follows.
[0040]
First, an image of a construction object is photographed by an image input means 2a such as a general video camera, and a relative three-dimensional position / orientation detection means 2b is used by using this image to make a relative relationship between the construction object and the image input means 2a. 3D position and posture relationships are detected. That is, the photographing position and orientation of the image input means 2a at the time of photographing are detected. Then, using the data, the position adjustment unit 2c is used to adjust the position and orientation of the image input unit 2a so that they become fixed positions.
[0041]
Here, by making the currently acquired data the same as the position and posture data acquired when shooting in the past, even if the shooting time of fixed point and fixed posture is different, the shooting target is exactly the same state You can shoot.
[0042]
Furthermore, the deviation calculation unit 2d is used to compare the images taken using the image input unit 2a that has been arranged and adjusted in this way, and the deviation between the images is calculated. In other words, the difference between the image captured in the past and the image captured this time is calculated by comparing the images. The deviation here refers to a deviation in the construction level over time, a difference in the assembly position of the parts, and the like.
[0043]
Further, the deviation amount is compared with the design information stored in the design information storage unit 2f, and the deviation from the design information is calculated using the deviation calculation unit 2e. At the same time, the deviation item display unit 2g is used to calculate the deviation item. And the degree of deviation. As a result, the user can visually determine how the current shooting target differs from the design information. The divergence item here refers to a positional / spatial divergence from the design information and a divergence from the design value.
[0044]
Then, the corresponding option calculation unit 2h refers to the design information stored in the design information storage unit 2f using the acquired divergence information, and calculates the corresponding option regarding each divergence item. For example, an option is calculated such that “there is a deviation from the design value, and the coupling position between the components is changed as it is, but the changed value output by the automatic calculation is reflected”.
[0045]
Then, using the option display means 2i, the acquired corresponding option is displayed and selectable, and the design change item generated by selection of the option is reflected in the design information stored in the design information storage means 2f. Use to reflect. This realizes immediate design changes on site.
[0046]
Then, the final design information reflecting the design change item is displayed using the modified design information display means 2k for confirmation.
[0047]
In general, when a change occurs in the design, a change occurs in the construction process. However, the present system automatically processes the change in the process.
[0048]
When the design change occurs, next, the process management means 21 is used to extract the construction process by the change of the design information, and the amount and schedule necessary for the process are output. Next, using the corrected schedule reflecting means 2m, the final construction schedule change item reflecting the design change item is reflected in the plan information storage means 2m, and integrated management related to construction is automatically realized. .
[0049]
(Third embodiment)
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of program processing executed in the construction support system of this embodiment.
[0050]
First, an image of a building is obtained by the image input means of the system (step S1). This is so-called image data. Next, using this image data, the relative three-dimensional position and posture relationship between the construction object and the image input means is detected using a relative three-dimensional position and posture detection process (step S2). Next, using position adjustment processing, the position and orientation of the image input means are adjusted to the position and orientation when the previous image was taken (step S3). That is, by adjusting the position and orientation of the photographing means, the viewpoint of the previously photographed image is matched with the viewpoint of the imaging means that is newly photographing. This is because the temporal change is obtained from the image data, as will be described later.
[0051]
Next, using deviation calculation processing, the image captured using the image input means arranged and adjusted by the above method and the previously captured image are compared, and there is a deviation (difference) between the images. And the deviation amount is calculated (step S4).
[0052]
Next, the calculated deviation amount is compared with the design information stored in the design information storage process (step S7), and the deviation from the design information is calculated using the deviation calculation process (step S6). Using the process, the deviation item and the degree of deviation are displayed on the display screen of the system (step S5).
[0053]
Next, using the calculated divergence information, the design information originally stored in the design information storage process is referred to, and the corresponding option for each divergence item is calculated using the corresponding option calculation process (step S9). Next, using the option display process, the corresponding option is displayed (step S8), and the operator is made to select it. Then, the design change item generated by the selection of the operator's option is reflected in the design information (step S13) stored in the design information storage process using the design information reflection process (step S10). Then, the final design information reflecting the design change item is displayed using the modified design information display process.
[0054]
Next, using a process management process, a construction process by changing the design information is calculated (step S11), and an amount and a schedule necessary for the process are output. Next, the final schedule plan change item in which the design change item is reflected is reflected in the plan information storage process using the correction process reflection process (steps S12 and S14). In this way, the change items resulting from a series of work and the deviation from the design value due to errors during construction are finally corrected, or the data that has been corrected in accordance with the deviation is managed centrally. Is possible.
[0055]
(Fourth embodiment)
FIG. 4 is a diagram showing an operation status of the present system. In the present embodiment, design data is superimposed and displayed on an actual captured image so that it can be determined whether there is a difference between the actual building and the design value. In FIG. 4, a portion 10 expressed in a wire frame state is design data, and this display can be expressed by generating a surface.
[0056]
Further, the position deviation of the reference point of the central building is displayed on the sub-screen 11. This value is also the result calculated by this system. Then, a method for correcting this numerical divergence is displayed on another sub-screen 12, and the operator selects a selection item on this sub-screen 12 according to the situation at that time, and process management according to the selection. Proceed to the processing item.
[0057]
The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this, and various modifications and improvements can be made without departing from the spirit of the present invention. Further, the scope of application of the present invention is not limited to construction, but can also be applied to manufacturing, shipbuilding, plant, and business support for industries that manage these.
[0058]
【The invention's effect】
According to the present invention, not only can the process and construction period be accurately grasped and managed, but the design information can be easily changed according to the current construction state, and further, the construction amount or schedule associated with the design change. Thus, it is possible to extract the design process that minimizes the rework rate.
[0059]
Furthermore, it is possible to easily detect a deviation or distortion from design information due to a time factor, or a deviation or distortion caused by a disaster such as an earthquake.
[0060]
In addition, it is possible to easily change the design according to the current construction status, and it is possible to prevent a dangerous part from occurring in the design information corrected by the redesign.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional flow explanatory diagram of a construction support system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a functional flow explanatory diagram of a construction support system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a flow of program processing executed in the construction support system of the present embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing an operation status of the system.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a Image input means 1b Relative three-dimensional position and orientation relationship detection means 1c Arrangement adjustment means 1d Deviation calculation means 1e Deviation calculation means 1f Design information storage means 1g Deviation item display means 1h Corresponding option calculation means 1i Option display means 1j Design information reflection means 1k correction design information display means 1l process management means 1m correction process reflection means 1n process information storage means 2a image input means 2b relative 3D position and orientation relation detection means 2c arrangement adjustment means 2d deviation calculation means 2e deviation calculation means 2f design information storage Means 2g Deviation item display means 2h Corresponding option calculation means 2i Option display means 2j Design information reflection means 2k Modified design information display means 2l Process management means 2m Correction schedule reflection means 2n Plan information storage means

Claims

An image input means for inputting a captured image obtained by actually capturing the construction;
Design information storage means for storing the design data of the construction in advance;
Superimposing display means for superimposing and displaying the design data on the actual captured image;
The actual shape of the construction detected using the image from the image input means is compared with the design information stored in the design information storage means, and the deviation state between the actual shape of the construction and the design information is determined. Deviation detecting means for detecting;
A deviation information display means for displaying a deviation state detected by the deviation detection means;
A design change candidate calculating means for calculating candidates for instructing a change to the design information of the construction stored in the design information storing means, using the deviation state detected by the deviation detecting means;
Option display means for displaying the candidates calculated by the design change candidate calculation means so as to be selectable to the operator ;
A construction support system characterized by

Design information changing means for changing the design information stored in the design information storage means using the design change candidate selected by the operator;
Design information display means for displaying the design information stored in the design information storage means;
The construction support system according to claim 1, further comprising:

A change work information output means for calculating a work process caused by the change of the design information selected by the design information change means and outputting information necessary for the work of this process is further provided. Item 3. The construction support system according to Item 2.

Construction process information storage means for storing construction process information of the building;
Process information changing means for changing the construction process information stored in the construction process information storage means using the construction process instruction information generated by the change of the design information output from the changed work information output means;
The construction support system according to claim 3, further comprising:

And scheduling information storage means for scheduling information of the construction material is stored,
Schedule information changing means for changing the schedule information stored in the schedule information storing means using the construction process instruction information generated by the change of the design information output from the changed construction information output means;
The construction support system according to claim 3 , further comprising:

Store the design data of the building in advance,
Enter the captured image that actually captured the building,
Display the design data superimposed on the actual captured image,
Compare the actual shape of the building detected using the actual captured image with the stored design information, detect the divergence state between the actual shape of the building and the design information,
Display the above detected deviation information,
Using the detected divergence state, calculate a candidate for instructing a change to the stored design information of the building,
A construction support method, wherein the calculated candidates are displayed so as to be selectable to an operator .

further,
Using the result selected by the operator, the stored design information is changed,
Display the modified design information above,
The construction support method according to claim 6.

further,
8. The construction support method according to claim 7, further comprising: calculating a construction process generated by changing the design information selected by the operator, and outputting information necessary for the construction of the process.

further,
Using the calculated construction process instruction information, change the construction process information of the construction stored in advance,
The construction support method according to claim 8, wherein:

further,
Using the calculated construction process instruction information, change the construction schedule information stored in advance for the building,
The construction support method according to claim 8, wherein: