JP2017072425A - 施工管理システム及び形状計測方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】形状計測システムは、作業機械に取り付けられ、対象を検出して、前記対象の情報を出力する対象検出部と、前記対象検出部によって検出された前記対象の情報を用いて、前記対象の三次元形状を表す形状情報を出力する形状検出部と、前記形状情報に、前記形状情報を特定するための時刻情報を付けて出力する情報付与部と、を含む。
【選択図】図3
Description
図1は、実施形態に係る撮像装置の制御システムを備えた油圧ショベル1を示す斜視図である。図2は、実施形態に係る油圧ショベル1の運転席付近を斜視図である。作業機械である油圧ショベル1は、車体1B及び作業機2を有する。車体1Bは、旋回体3、運転室4及び走行体5を有する。旋回体3は、旋回中心軸Zrを中心として走行体5に旋回可能に取り付けられている。旋回体3は、油圧ポンプ及びエンジン等の装置を収容している。
図2に示されるように、油圧ショベル1は、運転室4内に複数の撮像装置30a,30b,30c,30dを有する。複数の撮像装置30a,30b,30c,30dは、対象の形状を検出する検出装置の一例である。以下において、複数の撮像装置30a,30b,30c,30dを区別しない場合は適宜、撮像装置30と称する。複数の撮像装置30のうち撮像装置30a及び撮像装置30cは、作業機2側に配置される。撮像装置30の種類は限定されないが、実施形態では、例えば、CCD(Couple Charged Device)イメージセンサ又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサを備えた撮像装置が用いられる。
図3は、実施形態に係る作業機械の制御システム50及び施工管理システム100を示す図である。図3に示される制御システム50及び管理システム100の装置構成は一例であり、実施形態の装置構成例には限定されない。例えば、制御システム50に含まれる各種の装置はそれぞれ独立していなくてもよい。すなわち、複数の装置の機能が1つの装置によって実現されてもよい。
実施形態において、制御システム50は、図2に示される複数の撮像装置30のうち少なくとも2つによって施工対象を撮像することによって、施工対象の形状を示す情報である形状情報を得る。そして、制御システム50は、得られた形状情報を用いて目標施工情報を求める。油圧ショベル1が施工対象を施工する場合、制御システム50は、求めた目標施工情報に沿うように、作業機2を制御する。
図6は、実施形態に係る作業機械の制御システムが求める形状情報について説明するための図である。この場合、形状情報は、油圧ショベル1がこれから施工しようとする部分である施工対象OBPは油圧ショベル1の前方にある。形状情報は、施工対象OBPから求められる。制御システム50は、施工対象OBPから形状情報を生成する場合、少なくとも一対の撮像装置30に施工対象OBPを撮像させる。実施形態では、油圧ショベル1のオペレータが、図3に示される撮像スイッチ32を操作して撮像指令を検出処理装置51に入力すると、検出処理装置51は少なくとも一対の撮像装置30に施工対象OBPを撮像させる。
Pm=R・Ps+T・・・(1)
Pg=Rimu・(Pm+Toff)+Tg・・・(2)
図17、図18及び図19は、実施形態に係る作業機械の制御システム50が生成する目標施工情報を説明するための図である。実施形態において、図3に示される施工情報生成装置52は、検出処理装置51によって生成された形状情報を用いて、目標施工情報、すなわち施工対象OBPが施工させる際に目標となる形状の位置情報を求める。実施形態において、施工情報生成装置52は、図11及び図12に示されるように、形状情報に含まれる施工対象OBPの表面OBSの位置を示す情報を加工することによって、表面OBSの位置を変更して、目標施工情報を得る。
図20は、実施形態に係る形状計測方法及び施工管理方法の処理例を示すフローチャートである。制御システム50を有する油圧ショベル1は、実施形態に係る形状計測方法を実行する。より詳細には、制御システム50は、施工対象OBPの形状情報を求め、得られた形状情報から目標施工情報を生成する。そして、制御システム50は、得られた目標施工情報に沿うように作業機2を制御する。施工管理システム100、実施形態では管理装置61が、実施形態に係る施工管理方法を実行する。
油圧ショベル1が有する少なくとも一対の撮像装置30が対象を検出する方法の変形例を説明する。少なくとも一対の撮像装置30は、油圧ショベル1の旋回体3に取り付けられる。旋回体3を旋回させながら少なくとも一対の撮像装置30が対象を撮像することにより、検出処理装置51は、油圧ショベル1の周囲全体の形状情報を得ることができる。
2 作業機
3 旋回体
4 運転室
5 走行体
21,22 アンテナ
23 位置検出装置
25 通信装置
30,30a,30b,30c,30d 撮像装置
32 撮像スイッチ
50 作業機械の制御システム
51 検出処理装置
51A 演算部
51B 情報付与部
52 施工情報生成装置
53 センサ制御装置
54 機関制御装置
55 ポンプ制御装置
56 作業機制御装置
57 施工管理装置
57M 記憶部
58 表示装置
59 信号線
60 管理施設
61 管理装置
62 通信装置
64 携帯端末装置
67 表示装置
70 他の作業機械
100 施工管理システム
EMD データファイル
ID 姿勢情報
LG 作業情報
NTW 通信回線
OBP 施工対象
PR 処理部
MR 記憶部
IO 入出力部
TM 時刻情報
Claims (13)
- 作業機械に取り付けられ、対象を検出して、前記対象の情報を出力する対象検出部と、
前記対象検出部によって検出された前記対象の情報を用いて、前記対象の三次元形状を表す形状情報を出力する形状検出部と、
前記形状情報に、前記形状情報を特定するための時刻情報を付与する情報付与部と、
を含む、形状計測システム。 - 前記時刻情報は、前記対象が前記対象検出部によって検出された時刻から、出力された前記形状情報を前記作業機械の外部の装置が取得した時刻までの間に存在する少なくとも1つの時刻の情報を含む、請求項1に記載の形状計測システム。
- 前記情報付与部は、
前記対象検出部の位置を示す情報及び前記対象検出部を識別するための情報をさらに出力する、請求項1に記載の形状計測システム。 - 前形状検出部及び前記情報付与部は、前記作業機械に設けられる、請求項1又は請求項2に記載の形状計測システム。
- 前記作業機械は、前記作業機械の姿勢を出力する姿勢検出部を有し、
前記形状検出部及び前記対象検出部は前記作業機械に取り付けられて、前記姿勢検出部によって検出された、前記対象検出部が前記対象を検出したときの前記作業機械の姿勢を用いて前記形状情報を求める、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の形状計測システム。 - 前記作業機械は、前記作業機械の方位を検出する位置検出部を有し、
前記形状検出部は、さらに前記位置検出装置によって検出された、前記形状検出部が前記対象を検出したときの前記作業機械の方位を用いて前記形状情報を求める、請求項3に記載の形状計測システム。 - 前記時刻情報が付された前記形状情報を用いて、前記作業機械の施工現場全体の現状の地形の情報を出力する、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の形状計測システム。
- 前記時刻情報が付された前記形状情報を複数用いて、前記作業機械の施工現場全体の地形の情報を時系列に表示する表示装置を有する、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の形状計測システム。
- 作業機械に取り付けられ、対象を検出して、前記対象の情報を出力する対象検出部と、
前記対象検出部によって検出された前記対象の情報を用いて、前記対象の三次元形状を表す形状情報を出力する形状検出部と、
前記作業機械の姿勢を出力する姿勢検出部と、を含み、
前記形状検出部は、前記姿勢検出部によって検出された、前記形状検出部が前記対象を検出したときの前記作業機械の姿勢を用いて前記形状情報を求める、形状計測システム。 - 前記作業機械は、前記作業機械の方位を検出する位置検出部を有し、
前記形状検出部は、さらに前記位置検出装置によって検出された、前記形状検出部が前記対象を検出したときの前記作業機械の方位を用いて前記形状情報を求める、請求項5に記載の形状計測システム。 - 前記形状検出部は、前記作業機械に設けられる、請求項9又は請求項10に記載の形状計測システム。
- 作業機械の所定の位置から対象を検出し、
検出された前記対象の情報及び前記対象が検出されたときの前記作業機械の姿勢を用いて、検出された前記対象の三次元形状を表す形状情報を得る、
形状計測方法。 - 得られた前記形状情報に、前記形状情報を特定するための時刻情報を付けて出力する、
請求項12に記載の形状計測方法。
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