JP7041551B2 - 施工工程管理システム及び施工工程管理方法 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態に係る施工工程管理システム100は、施工現場における施工状況データを取得して、進捗状況を可視化するためのシステムであり、図1に示すように、撮影手段10と、進捗データ算出手段20と、差分データ算出手段30と、3Dモデルデータ作成手段40と、映像表示手段50とを備えている。撮影手段10は、360°カメラや複数の単眼カメラにより構成され、映像表示手段50は、MRヘッドセット等により構成され、他の手段は、コンピュータと当該コンピュータにインストールされたプログラムからなる。すなわち、進捗データ算出手段20、差分データ算出手段30、3Dモデルデータ作成手段40は、コンピュータにインストールされたプログラムがCPU等のハードウエア資源と協同して動作することにより、各手段としての機能を発揮する。なお、プログラムには、これと同等の機能を発揮する論理回路を含んでいる。
撮影手段10は、施工現場の映像を撮影するための手段である。この撮影手段10は、全方位を撮影可能な360°カメラや複数の単眼カメラからなる。また、撮影手段10は、施工現場を移動しながら、所定の工区毎に、全方位の映像を撮影する。詳細には図示しないが、撮影手段10は、撮像光学系、合焦装置、固体撮像素子(CCDイメージセンサ)、自己位置推定手段11等を備えており、作業員のヘルメットに装着することができるようになっている。
進捗データ算出手段20は、撮影手段10で撮影した映像データに基づき、所定の工区毎に作業内容を判別して、少なくとも、作業内容、作業状況、作業員の人数を含む進捗データを算出するための手段である。具体的には、図3に示すように、施工現場を複数の工区に分割し、工区毎に作業内容を判別する。図3に示す例では、A工区、C工区、E工区で作業が行われており、B工区、D工区、F工区では作業が行われていない。
差分データ算出手段30は、算出した進捗データ及び設計データに基づき、当日の進捗データと設計データの差分及び当日と前日の進捗データの差分を含む差分データを算出するための手段である。当日の進捗データと設計データの差分データを算出するには、設計データのBIMモデルやCIMモデルを用いて、当日の3Dモデル化されたデータと照合する。また、当日と前日の進捗データの差分データを算出するには、当日の3Dモデル化されたデータと前日の3Dモデル化されたデータを照合する。
3Dモデルデータ作成手段40は、算出した差分データに基づき、3Dモデル化されたデータを作成するための手段である。すなわち、3Dモデルデータ作成手段40は、3次元レーザースキャナ、単眼カメラによる3Dヴィジョン技術、可視光線や各種波長光線(例えば、赤外線照射)を用いた測量を組み合わせた3Dヴィジョン技術の少なくとも一つにより、3Dモデル化されたデータを作成する。可視光線や各種波長光線(例えば、赤外線照射)を用いた測量には、例えば、三角測量や、TOF方式(レーザー射出から対象に当たって反射し受光部に戻ってくるまでの時間から距離を算出する手法)や、位相差方式(レーザー射出から対象に当たって反射し受光部に戻ってきた際のレーザーの位相差から距離を算出する手法)がある。
映像表示手段50は、作成した3Dモデル化されたデータ(ヒートマップ)を可視化して表示するための手段である。この映像表示手段50は、例えば、作業員が装着するメガネ型またはゴーグル型のウェアラブル端末からなる。ウェアラブル端末は、メガネやゴーグルのレンズ面に映像を表示させるための表示装置であり、種々の形態が知られている。例えば、ゴーグル本体の側面あるいは両側面にプロジェクタを配設し、このプロジェクタからレンズ面に映像を投写し、レンズ内に埋め込まれたホログラムによって光を反射させることにより、映像を表示するようになっている。
図2を参照して、本発明の実施形態に係る施工工程管理方法を説明する。本発明の実施形態に係る施工工程管理方法は、上述した施工工程管理システム100を用いて施工現場における施工工程を管理する方法であり、例えば、360°カメラを装着した作業員が施工現場内を巡回し、施工現場の映像を撮影(映像データを取得)する(S1)。施工現場の映像データを取得(撮影)したら、当該映像データに基づき、所定の工区毎に作業内容を判別して、少なくとも、作業内容、作業状況、作業員の人数を含む進捗データを算出する(S2)。
20 進捗データ算出手段
30 差分データ算出手段
40 3Dモデルデータ作成手段
50 映像表示手段
100 施工工程管理システム
200 サーバ
Claims (8)
- 施工現場における施工状況データを取得して、進捗状況を可視化することが可能な施工工程管理システムであって、
施工現場を移動して、所定の工区毎に、施工現場の映像を撮影するための撮影手段と、
前記所定の工区毎に、前記撮影手段で撮影された映像データに含まれる連続した作業員または機械の動作、撮影した映像データにおける材料または工具、撮影された映像データにおける画像の変化の少なくとも一つに基づいて作業内容を判別して、少なくとも、作業内容、作業状況、作業員の人数を含む進捗データを算出する進捗データ算出手段と、
前記進捗データと、BIMまたはCIMモデルからなる設計データを比較して、少なくとも、当日の進捗データと設計データの差分及び当日と前日の進捗データの差分を含む差分データを算出する差分データ算出手段と、
前記算出した差分データに基づき、3Dモデル化されたデータを作成する3Dモデルデータ作成手段と、
作成したデータを可視化して表示する映像表示手段と、
を備えたことを特徴とする施工工程管理システム。 - 前記撮影手段は、施工現場を移動して、所定の工区毎に、全方位を撮影可能である、
ことを特徴とする請求項1に記載の施工工程管理システム。 - 前記撮影手段は、SLAM、衛星測位システム、複数画像の特徴点抽出による位置推定手法、自律航法、通信デバイスを用いた測位システムの少なくとも一つにより、自己位置を推定するための自己位置推定手段を備えている、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の施工工程管理システム。 - 前記3Dモデルデータ作成手段は、3次元レーザースキャナ、単眼カメラによる3Dヴィジョン技術、可視光線や各種波長光線を用いた測量を組み合わせた3Dヴィジョン技術の少なくとも一つにより、3Dモデル化されたデータを作成する、
ことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の施工工程管理システム。 - 施工現場における施工状況データを取得して、進捗状況を可視化することが可能な施工工程管理方法であって、
施工現場を移動して、所定の工区毎に、施工現場の映像を撮影可能な撮影手段を用いて施工現場の映像データを取得する工程と、
前記所定の工区毎に、施工現場を撮影するための撮影手段で撮影された映像データに含まれる連続した作業員または機械の動作、撮影した映像データにおける材料または工具、撮影された映像データにおける画像の変化の少なくとも一つに基づいて作業内容を判別して、少なくとも、作業内容、作業状況、作業員の人数を含む進捗データを算出する工程と、
前記進捗データと、BIMまたはCIMモデルからなる設計データを比較して、少なくとも、当日の進捗データと設計データの差分及び当日と前日の進捗データの差分を含む差分データを算出する工程と、
前記算出した差分データに基づき、3Dモデル化されたデータを作成する工程と、
作成したデータを可視化して表示する工程と、
を含むことを特徴とする施工工程管理方法。 - 前映像データを取得する工程では、施工現場を移動して、所定の工区毎に、全方位を撮影可能な撮影手段を用いて映像データを取得する、
ことを特徴とする請求項5に記載の施工工程管理方法。 - 前記映像データを取得する工程では、SLAM、衛星測位システム、複数画像の特徴点抽出による位置推定手法、自律航法、通信デバイスを用いた測位システムの少なくとも一つにより、撮影位置を推定する、
ことを特徴とする請求項5または6に記載の施工工程管理方法。 - 前記3Dモデル化されたデータを作成する工程では、3次元レーザースキャナ、単眼カメラによる3Dヴィジョン技術、可視光線や各種波長光線を用いた測量を組み合わせた3Dヴィジョン技術の少なくとも一つにより、3Dモデル化されたデータを作成する、
ことを特徴とする請求項5~7のいずれか1項に記載の施工工程管理方法。
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