JP7162421B2

JP7162421B2 - 遠隔施工管理システム、遠隔施工管理方法

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Publication number: JP7162421B2
Application number: JP2017197914A
Authority: JP
Inventors: 聖二小林; 和雄遠藤
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2017-10-11
Filing date: 2017-10-11
Publication date: 2022-10-28
Anticipated expiration: 2037-10-11
Also published as: JP2019071592A

Description

本発明は、遠隔施工管理システム、遠隔施工管理方法に関する。

ケーソン工事には、オープンケーソン工法とニューマチックケーソン工法がある。ニューマチックケーソン工法は、ケーソンの本体下部に作業室を設け、その中に圧縮空気を送って高気圧状態にし、掘削作業が行なわれる。この高気圧作業室は、高気圧状態であるため、作業員が立ち入ることができる時間が制限されている。そのためニューマチックケーソン工法において、水中や高気圧下の工事においては、作業効率の向上や作業環境の安全性の観点から、地上からの遠隔操作によって施工を行なう無人化施工が採用されている。
このような無人化施工では、高気圧作業室内に設けられた監視カメラによって撮影された高気圧作業室内の作業状況の画像を、高気圧作業室から離れた陸上の安全な遠隔作業室の机等に設置されたモニターに表示し、オペレータがこの画面を見ながら掘削機等の作業機械を遠隔操作し、施工を行なっている。
一方で、ＡＲを用いた施工管理システムがある（特許文献１）。この施工管理システムでは、トンネル掘削工事において、シースルータイプのヘッドマウントディスプレイを装着した作業員がトンネル内においてトンネル内周面をみると、現実空間におけるトンネル内周面に重ね合わせるようにして仮想立体映像や施工管理情報が表示される。

特開２０００－１５５８５５号公報

しかしながら、上述した遠隔作業においては、監視カメラが所定の位置に設置され特定領域を撮像するように画角が固定された固定点カメラであるため、このような監視カメラと視点移動から得られる作業現場の状況には限界があり、実現場環境を把握しづらいといった問題点がある。また、別の画角から作業現場を確認する場合は、複数の監視カメラを設け、いずれの監視カメラの映像を表示するかを切替える手間がかかる。
また、特許文献１の施工管理システムでは、作業員がトンネル内に入った上で、視認されるトンネル内周面に対して各種映像が表示されるものであるため、作業者が高気圧作業室等の作業室に入らずに遠隔から作業を行なうためのものではない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、遠隔にいる作業者であっても実現場環境を把握しやすい遠隔施工管理システム、遠隔施工管理方法を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、ケーソンの作業室内を撮像する撮像部と、前記作業室外において用いられ利用者が装着可能であり前記撮像された画像を表示する表示装置と、前記利用者の姿勢に応じて、前記作業室内における表示対象となる領域の位置を変更して前記表示装置に表示させる表示制御部と、前記作業室内に設けられ、当該設けられた位置から前記作業室内における被測定物までの距離を測定する距離測定部と、前記表示制御部は、前記測定された距離に基づいて、前記作業室内における起伏の３次元形状を表す画像を前記表示装置の前記撮像された画像の地表面の画像に重ね合わせて表示させる。

また、本発明は、撮像部が、ケーソンの作業室内を撮像し、表示装置が、前記作業室外において用いられ利用者が装着可能であり前記撮像された画像を表示し、表示制御部が、前記利用者の姿勢に応じて、前記作業室内における表示対象となる領域の位置を変更して前記表示装置に表示させ、前記作業室内に設けられた距離測定部が、当該設けられた位置から前記作業室内における被測定物までの距離を測定し、前記表示制御部が、前記測定された距離に基づいて、前記作業室内における起伏の３次元形状を表す画像を前記表示装置の前記撮像された画像の地表面の画像に重ね合わせて表示させる。

以上説明したように、この発明によれば、遠隔にいる作業者であっても実現場環境を把握しやすい遠隔施工管理システムを提供することができる。
また、オペレータがあたかも実現場にいるような感覚で、安全な遠隔操作室から作業することができる。

この発明の一実施形態によるケーソンに遠隔施工管理システムが用いられた構成を説明する概念図である。ケーソン１から遠隔にあるオペレータ室に設けられる遠隔施工管理システムに含まれる機器を説明する概略構成図である。遠隔施工管理システムの動作を説明するフローチャートである。制御装置２４によって抽出された表示対象カメラ画像の一例を示す図である。表示対象カメラ画像に対して各合成画像が合成されて表示された場合の一例を表す図である。

以下、本発明の一実施形態による遠隔施工管理システムについて図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施形態によるケーソンに遠隔施工管理システムが用いられた構成を説明する概念図である。この図においては、ケーソン１が、ニューマチックケーソン工法によって水中または地中に設置された状態であって側方側からみた断面を表している。ケーソン１は、ニューマチックケーソン工法によって水中または地中に設置される。作業室２は、ケーソン１の下部に形成されており、より具体的には、ケーソン１の底版１ａと土砂１０との間に形成される。レール３は、ケーソン１の底版１ａの下面側（作業室２の天井に対応する面）に設けられる。ケーソンショベル４は、走行部４ａを有しており、この走行部４ａを駆動することによってレール３に沿って移動可能であり、作業室外からの操作指示を受信し、その操作指示に応じてレールに沿って移動したり、作業室２下部の土砂１０を掘削する。土砂１０が掘削されることにより、ケーソン１が沈下する。

レーダ５は、ケーソンショベル４の基部に設けられ、ケーソンショベル４がレール３に沿って移動することに伴ってレーダ５も移動する。レーダ５は、自身の位置を基準として、作業室２内における被測定物までの距離を測定する。レーダ５が距離を測定可能な範囲は、自身の位置を基準とした周囲の所定範囲であり、その測定方向と距離とに基づいて、３次元での計測が可能である。例えば、レーダ５は、自身の位置を基準として、周囲の土砂１０の掘削形状や、作業室２内に設置された作業機器、作業用器具等までの距離を測定することができる。レーダ５は、ケーソンショベル４が移動することに伴って移動するため、ケーソンショベル４の移動に応じて被測定物を測定する基準位置も変わる。
レーダ５は、例えば、レーザレーダ、ミリ波レーダ、赤外線レーダ、超音波レーダを用いることができる。放射方向と距離とを３次元で記録することにより、土砂１０の形状を測定することができる。

全天球カメラ６は、ケーソンショベル４の基部に設けられ、作業室２内を撮像する。全天球カメラ６は、自身の位置を基準として全周囲を撮像することができる。また、全天球カメラ６は、ケーソンショベル４がレール３に沿って移動することに伴って全天球カメラ６も移動する。なお、通常、作業室２内には照明が複数箇所に設けられているため、外光が届かない場合であっても作業室２内における被撮像物を認識可能な状態で撮像することができる。傾斜計７は、ケーソン１全体の傾斜量を測定する。傾斜計７は、ケーソン１の傾斜を測定できる場所であれば設置場所は任意であるが、例えば、ケーソン１の底版１ａの上面側に設けられる。刃口反力計８は、ケーソン１の刃口１ｂの下面にケーソン外周部に沿って複数設置される。集音部９は、ケーソンショベル４の基部に設けられ、作業室２内の音を集音する。

図２は、ケーソン１から遠隔にあるオペレータ室に設けられる遠隔施工管理システムに含まれる機器を説明する概略構成図である。
遠隔施工管理システムを構成する一部については、作業室２の外部であって遠隔の場にあるオペレータ室に設けられ、ヘッドセット２０、操作基盤２１、回転台座２２、振動装置２３、制御装置２４を含んで構成される。

ヘッドセット２０は、オペレータの頭部に装着される。ヘッドセット２０は、外において用いられ利用者が装着可能であり全天球カメラ６によって撮像された画像を表示するヘッドマウントディスプレイと、集音部９によって集音された音を放音するヘッドフォンと、ヘッドセット２０が装着されたオペレータの頭部の姿勢を測定し、その測定された姿勢に応じて、作業室２内における表示対象となる領域の位置を変更してヘッドマウントディスプレイに表示させる表示制御部を含んで構成される。

操作基盤２１は、作業室２外に設けられており、作業機器（例えば、ケーソンショベル４）の姿勢を変更する操作入力を利用者から受付ける。オペレータは、この操作基盤２１を操作することで、遠隔からケーソンショベル４を操作することができ、土砂の掘削等を行なうことができる。

回転台座２２は、オペレータが着席可能な着座部が設けられており、操作基盤２１を介してケーソンショベル４に対する操作入力されると、その操作内容に応じて水平方向において回転する。例えば、ケーソンショベル４を右旋回または左旋回させる操作入力がなされた場合には、その旋回操作に応じて着座部とともに右旋回または左旋回する。これによりオペレータは、ケーソンショベル４に対する旋回操作を行なうことに応じて、オペレータ自身が着座している着座部が床面に対して旋回する。そのため、重機（ケーソンショベル４）に搭乗していなくても、実際に重機に搭乗しているような感覚でケーソンショベル４を遠隔から操作することができる。

振動装置２３は、回転台座２２を介して着座部に対して振動を与える。例えば、ケーソンショベル４によって土砂を掘削したときにケーソンショベル４が受ける振動や衝撃等に応じた振動を着座部に対して与える。これにより、オペレータに対し、実際に重機（ケーソンショベル４）に搭乗して掘削工事等を行なっている感覚を与えることができる。
制御装置２４は、作業室２内に設けられた各部（ケーソンショベル４、レーダ５、全天球カメラ６、傾斜計７、刃口反力計８、集音部９等）と、オペレータ室に設けられた各部（ヘッドセット２０、操作基盤２１、回転台座２２、振動装置２３）との間を、無線や有線等が用いられた通信回線を介して接続し、これらの各部の間において各種情報を送受信する。制御装置２４は、作業室２内に設けられた各部とオペレータ室に設けられた各部との間において送受信される情報について、送信対象となる機器を制御内容に応じて振り分けて受け渡す。例えば、制御装置２４は、全天球カメラ６から得られる撮像データをヘッドセット２０に送信したり、操作基盤２１から送信される操作内容を表す操作データをケーソンショベル４の駆動制御部に送信する等、必要な受け渡し先の機器に振り分けて送信したりする。この制御装置２４は、例えばコンピュータである。

また、制御装置２４は、ヘッドセット２０において表示する表示画面の合成処理を行なう。この合成処理は、ヘッドセット２０が行なうようにしてもよい。制御装置２４は、ケーソンショベル４に設置された、周囲３６０°を対象として撮影が可能な全天球カメラ６によって撮像された画像に対して、VR（Virtual Reality）技術を適用し各種画像を合成して表示することで、オペレータがオペレータ室（遠隔操作室）にいながら、あたかもその作業室２内に実在するかのような直感的な操作で、現場を上下左右前後の全範囲を見渡す事が可能となり、ケーソンショベル４を操作して掘削等の作業を行なうことができる。

図３は、遠隔施工管理システムの動作を説明するフローチャートである。
遠隔施工管理システムが起動されると、レーダ５、全天球カメラ６、傾斜計７、刃口反力計８、集音部９等は、それぞれ測定・計測を行ない、その結果を通信回線を介してオペレータ室の各装置に送信する。オペレータ室のコンピュータは、作業室２内の各部から送信された情報を受信し（ステップＳ１０１）、送信対象の機器に振り分けて送信する。
制御装置２４は、傾斜計７から受信した傾斜量を表すデータに基づいて、傾斜量を表す画像を画面上に表示するための合成画像を生成する（ステップＳ１０２）。

次に、制御装置２４は、レーダ５から受信した距離を測定した測定結果に基づいて、作業室２の土砂の起伏を表す画像を画面上に表示するための合成画像を生成する（ステップＳ１０３）。ここでは、レーダ５が設置された位置すなわちレール３上におけるケーソンショベル４を基準として周囲の土砂や他の作業機器等までの距離と方向に基づいて、コンター図を表示するための合成画像を生成する。ここでは、レーダ５の測定範囲は、レーダ５を基準として全方位（３６０°）としてもよいし、土砂の起伏を把握することができればよいので、レーダ５が設置された位置よりも低い領域を測定対象としてもよい。また、ここでは、土砂以外の物体について、土砂ではないものとして識別できる場合には、その物体の起伏ではなく、その物体が無かった場合の土砂の起伏を推定して表示するようにしてもよい。土砂以外の物体の識別方法としては、例えば、作業機器等に予めマーカ（例えば特定の図形）を付しておき、そのマーカを全天球カメラ６で撮像された画像から検出した場合には、そのマーカが付された物体の輪郭を抽出することでその物体を特定することができる。また、物体の部分の起伏については、輪郭内周側に、物体の輪郭部分どうしを結ぶような起伏として推定してもよい。

次に、制御装置２４は、刃口反力計８から受信した反力を測定した測定結果に基づいて、ケーソン１の刃口における反力を表す画像を画面上に合成して表示するための合成画像を生成する（ステップＳ１０４）。刃口反力計８は、遠隔施工管理システムにおいて複数有しており、ケーソン１の刃口に沿うようにして、所定の間隔をあけるようにして複数箇所に設けられている。また、刃口反力計８は、それぞれ識別番号が割り当てられており、検出された検出値と刃口反力計８の自身に割り当てられた識別番号とともに制御装置２４に送信する。制御装置２４は、ケーソン１の施工図データに基づく刃口における位置と、刃口反力計８に割り当てられた識別番号とを対応付けする刃口反力計位置情報を予め記憶しており、刃口反力計８から測定結果と識別番号を受信し、この刃口反力計位置情報を参照することで、ケーソン１の刃口のどの部分にどの程度の反力が生じているかを把握できるようになっている。そして、制御装置２４は、全天球カメラ６の現在位置（レール３上におけるケーソンショベル４の現在位置）と、ケーソン１の施工図データと、刃口反力計位置情報とに基づいて、全天球カメラ６の位置を基準とし、水平方向における刃口の反力を表す合成画像を生成する。例えば、合成画像としては、コンター図である。

次に、制御装置２４は、全天球カメラ６から受信した撮像画像から、認識対象の物体を抽出し、他とは異なる態様で表示するための合成画像を生成する（ステップＳ１０５）。ここで、認識対象の物体の認識は、上述したマーカを用いて物体の画像を抽出する処理にて行なうようにしてもよい。その場合、マーカは、認識対象となる物体に対して予め付される。また、制御装置２４は、認識対象の物体を撮像した画像データを複数記憶しておき、その画像データと、全天球カメラ６に撮像された画像とのマッチングを行なうことで、認識対象の物体があるか否かを判定することで、認識対象の物体を抽出するようにしてもよい。他とは異なる態様としては、例えば、認識対象の物体に対して、半透明の所定の色または模様を認識対象の物体に対応する画像に重ねて表示することで、他とは異なる態様で表示する。ここでは、半透明の色等を重ねて表示することで、認識対象の物体の画像を視認可能な状態で、所定の色等が重ねて表示されるため、オペレータにとって認識すべき物体が画像上のいずれであるかを簡単に把握できるとともに、認識対象の物体の画像が視認可能な状態となっているため、どのような物体であるかを把握できる。

次に、制御装置２４は、全天球カメラ６から得られる画像のうち、表示対象とする領域を、ヘッドセット２０が装着された頭部の姿勢に応じて抽出する（ステップＳ１０６）。ここでは、ヘッドセット２０の姿勢を検出することで、ヘッドセット２０を装着したオペレータの頭部に姿勢を検出する。例えば、この姿勢の検出は、ヘッドセット２０に設けられるジャイロセンサや加速度センサなどによって検出することができる。検出される姿勢としては、ヘッドセット２０の向き（オペレータの顔が向いている方向）である。全天球カメラ６によって得られた全天球カメラ６の位置を基準とした全周の画像のうち、検出された姿勢に従い、ヘッドセット２０の向きにおける所定のサイズの画像を抽出する。これにより、例えば、ヘッドセット２０を装着したオペレータが北の方角において水平方向を向いた場合には、全天球カメラ６から得られた画像のうち、北側の水平方向における画像をヘッドセット２０の表示装置の画面サイズに応じた範囲において抽出する。例えば、オペレータが北向きであってやや下方を向いた場合には、全天球カメラ６から得られた画像のうち、北側の水平方向であって、オペレータが下方を向いたときの俯角に応じた下方側における画像をヘッドセット２０の表示装置の画面サイズに応じた範囲において抽出する。制御装置２４は、この抽出された画像を表示対象カメラ画像として用いる。

次に、制御装置２４は、ステップＳ１０６において抽出された表示対象カメラ画像に対して、各合成画像を重ね合わせた合成後カメラ画像をヘッドセット２０の表示装置に表示する（ステップＳ１０７）。さらに、制御装置２４は、集音部９によって得られた音をヘッドセット２０のヘッドフォンから放音する（ステップＳ１０８）。次に、制御装置２４は、ヘッドセット２０の姿勢の検出結果を再度取得し、前回取得したヘッドセット２０の姿勢の検出結果と比較することで姿勢の変化があったか否かを判定する（ステップＳ１０９）。すなわち、オペレータの顔の向きに変化があったか否かを判定する。

ヘッドセット２０の姿勢の変化があった場合には（ステップＳ１０９－ＹＥＳ）、全天球カメラ６から得られる画像のうち、表示対象とする領域を、現在の姿勢に応じて抽出し、抽出された表示対象カメラ画像に対して、各合成画像を重ね合わせた合成後カメラ画像をヘッドセット２０の表示装置に表示する（ステップＳ１１０）。一方、ヘッドセット２０の姿勢の変化がない場合には（ステップＳ１０９－ＮＯ）、表示対象カメラ画像として得られた領域のまま表示される。

次に、制御装置２４は、操作基盤２１から操作入力がなされたか否かを判定する（ステップＳ１１１）。オペレータによって操作基盤２１が操作されることで、操作基盤２１から操作入力がなされると、制御装置２４は、操作内容に応じてケーソンショベル４を動作させるための駆動信号をケーソンショベル４に送信する（ステップＳ１１２）。これにより、ケーソンショベル４は、駆動信号に応じて、レールに沿った走行、左右の旋回、ブームの上げ下げ、アームの曲げ伸ばし、バケットの掘削と開放の動作を行なう。これにより、掘削等の作業を遠隔から行なうことができる。

次に、制御装置２４は、駆動状況に応じて回転台座や振動装置を駆動する。例えば、操作基盤２１に対してケーソンショベル４を旋回させる操作入力がなされた場合には、その操作入力に応じて回転台座も回転（旋回）させる。これにより、遠隔にいる場合であっても、現場で作業を行なっている感覚に近い状態で掘削等の工事を行なうことができる。また、制御装置２４は、振動装置２３を駆動することによって、回転台座２２を介して着座部に対して振動を与える。例えば、ケーソンショベル４がレール３に沿って走行する場合や、掘削等を行なう際にケーソンショベル４が受ける振動や衝撃等に応じた振動を着座部に対して与える。走行に伴う振動を与える場合、制御装置２４は、操作基盤２１から入力される走行させる速度や移動方向を元に与える振動を決定し、振動装置２３に対して駆動信号を出力する。ケーソンショベル４が受ける振動や衝撃等に応じた振動を与える場合、例えば、ケーソンショベル４の所定の位置（例えばアーム等）に振動センサを予め設けておき、制御装置２４は、この振動センサによって検出される振動に応じて、与える振動を決定し、決定された振動に応じた駆動振動を振動装置２３に供給することで、振動装置２３を振動させる。
一方、操作基盤２１から操作入力がない場合には、ステップＳ１１２、ステップＳ１１３の処理をスキップする。
なお、図３に示すフローチャートに基づく処理は、遠隔施工管理システムの運転が停止されるまで、所定時間毎に繰り返して行なわれる。

図４は、制御装置２４によって抽出された表示対象カメラ画像の一例を示す図である。この図に示すように、表示対象カメラ画像は、作業室２内が撮像された画像であり、作業室内の作業状況が把握できるようになっている。また、この表示対象カメラ画像は、全天球カメラ６によって得られた全周の画像のうち、ヘッドセット２０の姿勢に応じた方向において所定の領域が抽出された画像である。

図５は、表示対象カメラ画像に対して各合成画像が合成されて表示された場合の一例を表す図である。
このように、全天球カメラ６によって撮像された画像に対して、各種センサ等によって得られた情報を利用して各種画像を合成して表示することで、オペレータがオペレータ室にいながら、あたかもその作業室２内に実在するかのような直感的な操作で、現場を上下左右前後の全範囲を見渡しつつ、ケーソンショベル４を操作して掘削等の作業を行なうことができる。本実施形態のように、遠隔施工管理システムをニューマチックケーソン工法によるケーソン設置工事に用いることで、ニューマチックケーソン無人化施工を実現することができる。
この画面の上部には、ケーソン１の傾斜量を表す表示バーが表示される（符号１００）。この傾斜量は例えば図３ステップＳ１０２において合成画像として生成された画像である。この表示バーは、現在のヘッドセット２０の姿勢（オペレータが向く正面側方向）を基準として、ケーソン１の左右の水平方向に対する傾斜量に応じて、表示バーに対して所定のマークが表示される。例えば、左右方向に傾斜している値(単位はmm)に従い、表示バーに所定のマークが表示される。

また、この画面の左側には、ケーソン１が画面に向かって奥行方向に傾斜している傾斜量を表す表示バーが表示される（符号１１０）。この傾斜量は例えば図３ステップＳ１０２において合成画像として生成された画像である。この表示バーは、現在のヘッドセット２０の姿勢（オペレータが向く正面側方向）を基準とした奥行き方向に対する傾斜量に応じて、表示バーに対して所定のマークが表示される。例えば、奥行きまたは手前方向に傾斜している値(単位はmm)に従い、表示バーに所定のマークが表示される。
また、この画面において、認識対象の物体の画像は、他のとは異なる表示態様で表示される（符号１２０、１２１等）。この傾斜量は例えば図３ステップＳ１０５において合成画像として生成された画像である。例えば、ここでは、認識対象の物体として、他の作業機器や資材を対象として、所定の色が重ねられた画像が表示される。そのため、オペレータは、掘削対象の土砂やケーソン１の側版等と他の物体とを簡単に識別することができる。また、このような認識対象の物体の画像に対する表示は、オペレータが操作しているケーソンショベル４を基準として近接障害物（所定距離内にある認識対象の物体）を対象として表示することもできる。近接しているか否かは、レーダ５によって得られた距離を元に、所定距離以内であるか否かを判断することで検知することができる。

また、この画面の右上には、ケーソンショベル４の現在位置を基準としてケーソン刃口反力の大小を示すコンター図が表示される（符号１３０）。ケーソンショベル４の周囲にはケーソン１の側版に連なる刃口があり、その刃口に設けられる複数の刃口反力計８の計測結果が表示される。これにより、ケーソンショベル４の現在位置を基準とした同心円が表示され、この同心円の内側において、周囲の刃口の反力の大小に応じた色が表示される。これにより、直感的に刃口反力を把握することができる。例えば、特定箇所の刃口において反力が他の刃口と比べて極端に下がってしまわないように確認しながら掘削作業を行なうことができる。

次に、この画面の土砂に対応する領域には、地表面（土砂）の凹凸に応じて地表高さがコンター表示される（符号１４０）。このコンター表示が行なわれることで、地表面高さ（凹凸）状態が把握し易くなるため、オペレータは、カメラ画像のみの場合と比べて掘削箇所を容易に把握することができる。ここでは、AR（Augmented Reality）技術を用い、コンター表示をバーチャルCG（Computer Graphics）等を用いて画面上の視界に投影することで、地盤面の高低差を視認しやすくすることができ、オペレータが掘削位置を把握し易くなる。
このように、ニューマチックケーソン工法での無人化施工の場合、ケーソン刃口の反力値や傾斜（凹凸）をヘッドセット２０の画面を通じて視界に投影させることで、オペレータは、掘削位置や掘削状況を容易に把握することが可能となる。

また、ヘッドセット２０は、上述の画面を表示するとともに、収集部９によって集音された音をヘッドフォンから放音する。これにより、オペレータは、上述の画面を視認しながら、作業室２内の音（作業音等）を聴覚を通じて認識することができる。さらに、オペレータは、振動装置２３によって作業内容（ケーソンショベル４の動作）に応じた振動が与えられる。これによりオペレータは、オペレータ室にいるにも関わらず、遠隔施工管理システムから与えられる視覚、聴覚、触覚（振動）を通じて、作業室２内にいるかのような感覚で作業することができ、没入感を感じながら作業することができる。

また、上述した傾斜量、刃口反力の値、認識対象の物体に対する表示、地表面の凹凸表示、ヘッドフォンからの放音、振動装置２３による振動、回転台座２２による旋回等については、個別にオンオフの切替えをすることができる。これにより、どのような情報が必要であるかに応じてオペレータが選択することができる。

以上説明した実施形態において、遠隔施工管理システムをニューマチックケーソン工法におけるケーソン設置工事に用いる場合について説明したが、遠隔施工管理システムは、トンネル内における掘削工事の他に、屋外において遠隔で施工する工事等に用いることができる。
また、上述した実施形態において、制御装置２４とヘッドセット２０とが別の装置として構成される場合について説明したが、制御装置２４のうち少なくとも１つの機能をヘッドセット２０が有するようにしてもよい。例えば、図３ステップＳ１０２から１１０の処理をヘッドセット２０が行なうようにしてもよい。

また、作業室２内の状況を把握するためにカメラの画角を変えたい場合であっても、オペレータは、左右や上下方向のいずれかに顔を向けることによって、作業室２内における領域のうちヘッドセット２０の表示画面に表示される領域を、頭部の姿勢に応じて変更することができるため、複数の監視カメラからの映像を切替えるような操作を行なう必要がなく、情報を収集する手間が省け、作業員の判断が効率化できる。また、ヘッドセット２０の表示画面に表示される画像を直感的な操作をすることで、作業室２内における視認できる領域を変更することができる。
また、上述の遠隔施工管理システムは、実際のニューマチックケーソン工法における現場の作業室２内において用いる場合について説明したが、現場の３次元モデル（作業室内や土砂、ケーソンショベル等）を予め作成し、事前にCG（Computer Graphics）を利用して模擬作業を行う事で、現場作業をシミュレーションすることが可能となり、作業環境を把握したり、事前に練習することができる。

上述した実施形態における制御装置２４やヘッドセット２０のそれぞれの機能をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１…ケーソン、１ａ…底版、１ｂ…刃口、２…作業室、３…レール、４…ケーソンショベル、４ａ…走行部、５…レーダ、６…全天球カメラ、７…傾斜計、８…刃口反力計、９…集音部、１０…土砂、２０…ヘッドセット、２１…操作基盤、２２…回転台座、２３…振動装置、２４…制御装置

Claims

ケーソンの作業室内を撮像する撮像部と、
前記作業室外において用いられ利用者が装着可能であり前記撮像された画像を表示する表示装置と、
前記利用者の姿勢に応じて、前記作業室内における表示対象となる領域の位置を変更して前記表示装置に表示させる表示制御部と、
前記作業室内に設けられ、当該設けられた位置から前記作業室内における被測定物までの距離を測定する距離測定部と、
前記表示制御部は、前記測定された距離に基づいて、前記作業室内における起伏の３次元形状を表す画像を前記表示装置の前記撮像された画像の地表面の画像に重ね合わせて表示させる
を有する遠隔施工管理システム。
前記ケーソンの傾斜量を測定する傾斜センサを有し、
前記表示制御部は、前記傾斜センサの測定結果を前記表示装置に表示させる
請求項１に記載の遠隔施工管理システム。
前記撮像された画像に基づいて、認識対象の物体を抽出する抽出部を有し、
前記表示制御部は、抽出された物体を他の物体とは異なる表示態様で前記表示装置に表示させる
請求項１または請求項２に記載の遠隔施工管理システム。
前記ケーソンの刃口における地盤から反力を測定する刃口反力計とを有し、
前記表示制御部は、前記撮像部が撮像を行なう位置を基準として前記反力が測定された刃口の位置と反力とを前記表示装置に表示させる
請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の遠隔施工管理システム。
前記作業室内における音を集音する集音部と、
前記作業室外に設けられ前記集音された音を放音する放音部と
を有する請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載の遠隔施工管理システム。
前記撮像部は、前記作業室内に設けられた作業機器に取付けられており、
前記遠隔施工管理システムは、
前記作業室外に設けられ作業機器の姿勢を変更する操作入力を前記利用者から受付ける操作部と
を有する請求項１から請求項５のうちいずれか１項に記載の遠隔施工管理システム。
撮像部が、ケーソンの作業室内を撮像し、
表示装置が、前記作業室外において用いられ利用者が装着可能であり前記撮像された画像を表示し、
表示制御部が、前記利用者の姿勢に応じて、前記作業室内における表示対象となる領域の位置を変更して前記表示装置に表示させ、
前記作業室内に設けられた距離測定部が、当該設けられた位置から前記作業室内における被測定物までの距離を測定し、
前記表示制御部が、前記測定された距離に基づいて、前記作業室内における起伏の３次元形状を表す画像を前記表示装置の前記撮像された画像の地表面の画像に重ね合わせて表示させる
遠隔施工管理方法。