JPH04202916A - 構造物の施工システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、構造物を施工する際に、施工現場の画像を見
ながら施工ができる構造物の施工システムに関する。

（従来の技術） 近年、盛り土、切り土、建築物などの構造物を施工する
場合には、施工現場の構造物にとって必要な座標点を距
離計を用いて測定し、この距離計の測定値から施工計画
ラインを求め、この施工計画ラインに沿うようレーザー
光を用いて施工現場にマーキングし、このマーキングに
基づいて作業機械により施工することが行なわれている
。

（発明が解決しようとする課題） ところが、レーザー光を用いてマーキングする従来の施
工方法によれば、レーザー光によるマーキングを遠方よ
り行なう場合には、レーザー光が拡散しこれに伴い施工
現場ではビンスポットが大きな円に拡がってしまい、施
工誤差を生じてしまう不具合がある。

また、屋外でレーザー光によるマーキングを行なっても
、ビンスポットが周囲の明るさに負けてしまい、施工現
場でビンスポットが探し難（、施工作業がはかどらない
という問題がある。

更に、施工現場にマーキングしても、マーキングの内容
が作業者に伝わり難く、またマーキングの内容が変わる
とその都度測量を行なわなければならず、レーザー光を
用いても作業のスピード化を図ることが困難であった。

そこで、本発明は、施工情報を作業者に誤差なく正確且
つスピーデイに伝えることが可能で、施工の簡素化及び
迅速化を可能とした構造物の施工システムを提供するこ
とを目的としている。

（課題を解決するための手段） 本発明に係る構造物の施工システムは、遠隔操作により
上下方向及び水平方向へ回動可能に設けられ作業現場の
構造物の座標点を採取する座標点採取手段及び前記作業
現場を撮像する撮像手段と、前記座標点採取手段及び撮
像手段から出力される座標点及び現場画像の信号を伝送
する伝送手段とを前記作業現場から離れた位置に設置す
る一方、前記作業現場で施工する作業機械の運転室内に
、前記座標点採取手段及び撮像手段とを遠隔走査する操
作手段と、前記伝送手段からの送信信号を受信する受信
手段と、この受信手段により受信された信号に基づいて
採取座標点と画像とを合成する画像合成手段と、この画
像合成手段により合成された画像を表示する表示手段と
を設け、作業機械の運転者が表示装置に表示される施工
情報を視認しながら施工を行なう構成とされている。

（作用） 構造物の座標点を採取するには、作業機械の操作手段に
よる遠隔操作をすることにより、座標点採取手段におい
て必要な座標点が採取され、これと同時に作業現場が撮
像手段により撮像される。

座標点採取手段及び撮像手段の各出力信号は伝送手段に
よって作業機械の受信手段に送信され、画像合成手段に
おいて座標点の画像と現場画像とが合成され、表示手段
に表示される。

従って、作業機械の運転者も画像内に存在した状態で、
施工情報を見ながら施工ができるため、施工情報が正確
に且つスピーデイに伝わることになり、施工の簡素化及
び迅速化が図られる。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

尚、本実施例では、盛り土する場合を例にとって説明す
る。

第１図は、施工現場Ｐの盛り土を測量する測量装置１の
設置状況の概略図であり、この測量装置１は被測量地点
からＸ＝ｌＯＯ〜２００ｍの付近に設置されている。面
図中、２は盛り土を行なうバックホーを、２ａはバック
ホー２のパケットを、Ｌは施工計画ラインを示している
。

測量装置１は、第２図に示すように、三脚３上にテレビ
カメラ（撮像手段）７と距離計（座標点採取手段）９を
備えている。即ち、テレビカメラ７と距離計９は、第３
図及び第４図に示すように、三脚３上に旋回台４を介し
て設けられるハウジング５内の水平回転軸６に取り付け
られている。

上記旋回台４内には、水平角用のサーボモータ１０とエ
ンコーダ１１が設けられ、このサーボモータ１０により
テレビカメラ７及び距離計９をハウジング５とともに水
平方向に旋回させ、この時の水平角がエンコーダ１１に
より測定される。

また、ハウジング５の側部に設けられるケース１２内に
は、鉛直用サーボモータ１３とエンコーダ１４が設けら
れ、このサーボモータ１３により水平回転軸６を介して
テレビカメラ７と距離計９が上下方向に回動され、この
時の鉛直角がエンコ−ダ１４により測定される。

更に、テレビカメラ７にはズーム用の望遠鏡８が取り付
けられリモートコントロールによりズーム倍率の調節が
できる。

尚、第３図、第４図中、］５はレベル調整用のパルスモ
ータ、１６は角度センサを示し、上記エンコーダ１１．
１４としては精度のよいオプティカルエンコーダを用い
、上記距離計９としてはパルスレーザ式非接触タイプの
距離計を用いている。

また、上記テレビカメラ７、距離計９、望遠鏡８、各サ
ーボモータ１０．１３、各エンコーダ１１．１４は第５
図に示すように、スイッチボックス１８を介してパソコ
ン１９に接続され、パソコン１９にはワイヤレスモデム
２０が接続されている。

尚、２１は電源を示す。そしてワイヤレスモデム２０に
より、後述するバックホー２側から受信されたリモート
コントロール信号及びサーボコントロール信号に基づき
、テレビカメラ７、距離計９の向きが操作され、望遠鏡
８のズーム倍率の調整が行なわれる。

この時の水平角及び鉛直角の測定値は、各エンコーダ１
１．１４からパソコン１９に入力され、パソコン１９内
で処理され、必要な座標点などの施工情報としてワイヤ
レスモデム２０により後述するバックホー２の運転室に
送信される。

即ち、上述した望遠鏡８等のリモートコントロールユニ
ット１９Ａや、サーボモータ１０．１３をコントロール
するサーボモータコントロールユニット１９Ｂは、第６
図に示すように、パソコン１９により構成されている。

また、上記テレビカメラ７には、その出力画像信号を送
信する画像伝送装置２１が接続され、これによりバック
ホー２側に画像信号が送信される。尚、ワイヤレスモデ
ム２０及び画像伝送装置２１により伝送手段が構成され
ている。

他方、バックホー（作業機械）２には、第５図に示すよ
うにパソコン２４、そのＣＲＴ　（表示装置）２５及び
キーボード（操作手段）２６が搭載され、パソコン２４
にはワイヤレスモデム２７が接続され、上記距離計９側
のワイヤレスモデム２０との間で信号の授受が可能であ
り、パソコン２４のキーボード２６の操作によりリモー
トコントロール信号及びサーボコントロール信号を送信
する一方、座標地点等の施工情報が受信される。

更に、パソコン２４には画像入力ボード２８を介して受
信器２９が接続され、上記画像伝送装置２１からの画像
信号が受信される。そして、パソコン２４により画像信
号と施工情報とが合成され、合成された画像３１が、例
えば第８図に示すように、ＣＲＴ２５に表示される。尚
、第５図中、３０は電源を示し、第１０図の互いに直交
する縦横の線ρ１，２２は画面の十字線を示す。

また、上記ワイヤレスモデム２７及び受信器２９により
受信手段が構成され、本実施例ではパソコン２４により
座標点の画像及び現場画像の画像合成手段が構成されて
いる。

次に作用について説明する。

先ず、テレビカメラ７や距離計９等をセットし、これら
の座標、方位角を設定した後、バックホー２の運転室内
のキーボード２６により距離計９、テレビカメラ７、望
遠鏡８をリモート操作すると、第７図に示すフローチャ
ーに従って動作する。

先ず、距離計７が動作し被測定点の座標点を採取し、座
２．６情報がパソコン１９及びワイヤレスモデム２０と
２７を通じてバックホー側に送信される（ステップＳｌ
）。同時に被測定点の画像がテレビカメラ７により撮影
され（ステップＳ２）、この画像信号が画像伝送装置２
１及び受信器２９を通じてバックホー側に送信され、こ
れら２つの信号はバックホー側のパソコン２４によりコ
ンピュータ処理され（ステップＳ３）、ＣＲＴ２５に合
成された画像として表示される（ステップＳ４）。

表示画像を作業者が見て座標点や損保場所がこのままで
よくない場合（ステップＳ５）には、作業者のリモート
操作により（ステップＳ６）、距離計９、テレビカメラ
７、望遠鏡８が適正な向きとなるまでこれらの操作が行
なわれる。この場合、例えば、第８図の正面画像を見な
がら、バックホー２のパケット２ａに縦横の十字４Ｍ！
１．β２００点を合せるように、テレビカメラ７及び距
離計９をリモート操作する。

次に、ステップＳ５でテレビカメラ７や距離計９の向き
がこのままでよい場合には、この向きを継続するかが判
断され（ステップＳ７）、このままでよい場合は終了し
、このままの継続を望まない時には再びステップＳ１に
戻り、上記同様の一連の操作が行なわれる。

また、バックホー２側の表示画面としては、第８図の正
面画像の座標点等のデータに基づくパソコンのコンピュ
ータ処理により、第９図に示す平面画像、第１０図に示
す断面画像が得られる。第９図及び第１０図中の０点は
バックホー２のパケット位置を示し、破線３２は現在の
地面の状態を示し、実線３３は座標点に基づいて得られ
た施工計画ラインを示している。

従って、バックホー側のＣＲＴには現場画像に加えて座
標点に基づ（施工計画ラインが刻々と表示されるので、
従来のレーザスポットに比べ正確で確実な施工情報が得
られ、バックホーの運転者は画像内に存在する自分の位
置と施工計画ラインを見ながら作業を行なえばよいので
、作業が簡素化するとともに作業性が向上する。

尚、上記実施例では座標情報と揃影画像との合成をパソ
コンにより行なう構成としたが、これに限らず、多の方
法を用いて画像合成することもできる。

例えば、第１１図に示すように、パソコン２４のＣＲＴ
２５に座標情報を表示させる一方、テレビカメラ７によ
る画像を別のモニターテレビ邑５に表示させ、ＣＲＴ２
５とモニターテレビ３５の双方の画面をハーフミラ−３
６を用いて合成することもでき、同様の効果が得られる
。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、座標点採取手段及
び撮像手段が作業機械の運転者により遠隔操作できると
ともに、作業機械の表示手段に構造物の座標点と作業現
場の画像が表示されるので、作業現場及び構造物の施工
情報が正確に且つ確実に、更にスピーデイに伝達でき、
作業の簡素化及び迅速化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１０図は本発明のΣ実施例に係り、第１図
は作業現場の概略図、第２図は測量装置の正面図、第３
図は測量装置の拡大正面図、第４図は測量装置の左側面
図、第５図は本システムお概略ブロック図、第６図は画
像伝送手段の概略ブロック図、第７図は施工処理を示す
フローチャート、第８図〜第１０図は表示画面を示す作
業現場の正面図、平面図、断面図、第１１図は画像合成
手段の他の実施例を示す概略図である。 尚図中、２は作業機械、７は撮像手段、９は座標点採取
手段、２．０．２１は伝送手段、２４゜３６は画像合成
手段、２５．３５は表示手段、２６は操作手段、２７．
２９は受信手段である。 特許出願人　　　　　　フジタ工業株式会社代理人　弁
理士　　　　　　野　１）　茂第１図 第２図 第６図　２゜ 第１１図 第１ フ 第９図　　　１ ！１３１ □

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）遠隔操作により上下方向及び水平方向へ回動可能
   に設けられ作業現場の構造物の座標点を採取する座標点
   採取手段及び前記作業現場を撮像する撮像手段と、 前記座標点採取手段及び撮像手段から出力される座標点
   及び現場画像の信号を伝送する伝送手段とを前記作業現
   場から離れた位置に設置する一方、 前記作業現場で施工する作業機械の運転室内に、前記座
   標点採取手段及び撮像手段とを遠隔走査する操作手段と
   、 前記伝送手段からの送信信号を受信する受信手段と、 この受信手段により受信された信号に基づいて採取座標
   点と画像とを合成する画像合成手段と、この画像合成手
   段により合成された画像を表示する表示手段とを設け、 作業機械の運転者が表示装置に表示される施工情報を視
   認しながら施工を行なうことを特徴とする構造物の施工
   システム。
2. （２）前記画像合成手段が、テレビ画面とコンピュータ
   画面とを光学的に合成するハーフミラーにより構成され
   た請求項１記載の構造物の施工システム。