JP7016772B2 - 工事管理装置、工事管理方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、工事管理装置、工事管理方法、およびプログラムに関する。

従来、工事の管理においては、たとえば、特許文献１に示されるように、一定の作業対象領域を固定で撮影し、この作業対象領域を管理することが一般的であった。

特開２００４－２９５５４３号公報

しかしながら、特許文献１等に開示されている従来技術においては、作業対象領域の位置が作業進捗に応じて変更する工事を管理することが困難であった。

本発明の一態様は、作業対象領域の位置が作業進捗に応じて変更する工事を管理することが可能な、工事管理装置、工事管理方法、およびプログラムを実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る工事管理装置は、作業対象領域の位置が作業進捗に応じて変更する工事を管理する工事管理装置であって、前記作業対象領域の全体が含まれる撮影画像から、前記作業対象領域を特定する対象領域特定部を備えていることを特徴としている。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る工事管理方法は、作業対象領域の位置が作業進捗に応じて変更する工事を管理する工事管理方法であって、前記作業対象領域の全体が含まれる撮影画像から、前記作業対象領域を特定する対象領域特定工程を備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、作業対象領域の全体が含まれる撮影画像から、作業対象領域を特定する。これにより、工事の管理を、作業対象領域の位置の変更に追従させることができるため、作業対象領域の位置が作業進捗に応じて変更する工事を管理することが可能となる。

本発明の一態様に係る工事管理装置において、前記作業対象領域は、作業対象領域画定物を配置することにより画定されるものであり、前記対象領域特定部は、前記撮影画像内に含まれる前記作業対象領域画定物を認識し、該認識した前記作業対象領域画定物の配置により定まる領域を前記作業対象領域として特定することが好ましい。

上記の構成によれば、作業対象領域画定物によって、作業対象領域として特定すべき領域を明確化することができるため、作業対象領域の特定が容易となる。

本発明の一態様に係る工事管理装置において、前記対象領域特定部は、前記撮影画像においてトリミングされた領域を、前記作業対象領域として特定することが好ましい。

上記の構成によれば、撮影画像のトリミングによって、作業対象領域として特定すべき領域を明確化することができるため、作業対象領域の特定が容易となる。

本発明の一態様に係る工事管理装置は、作業が既に行われた領域である作業済み領域を特定する作業済み領域特定部をさらに備えていることが好ましい。

上記の構成によれば、作業が既に行われた領域である作業済み領域を特定することが可能となる。

本発明の一態様に係る工事管理装置において、前記工事は、地面の掘削工程および埋戻し工程を含む工事であり、前記作業済み領域特定部は、前記撮影画像における埋戻し済みの地面の色と、未掘削の地面の色との相違に基づき、地面埋戻し済みの領域を埋戻し済み領域として特定することが好ましい。

上記の構成によれば、特定した埋戻し済み領域が作業済み領域とされることにより、作業済み領域の特定が容易となる。

本発明の一態様に係る工事管理装置において、前記工事は、管を地面に敷設する工程を含む工事であり、前記作業済み領域特定部は、前記撮影画像に含まれる敷設済みの管の画像領域を、管敷設済み領域として特定することが好ましい。

上記の構成によれば、特定した管敷設済み領域が作業済み領域とされることにより、作業済み領域の特定が容易となる。

本発明の一態様に係る工事管理装置は、前記撮影画像に基づき、工事における異常を検知する異常検知部を備えていることが好ましい。

上記の構成によれば、工事における異常を検知することが可能となる。

本発明の一態様に係る工事管理装置は、前記撮影画像を用いて、敷設対象の管が吊り上げられている状態を認識するとともに、当該状態から管の敷設に係る作業進捗を把握する作業進捗把握部を備えていることが好ましい。

上記の構成によれば、管の敷設に係る作業進捗を把握することが可能となる。

本発明の一態様に係るプログラムは、上記工事管理装置における各部としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。

上記の構成によれば、作業対象領域の位置が作業進捗に応じて変更する工事を管理することが可能なプログラムを実現することができる。

本発明の一態様によれば、作業対象領域の位置が作業進捗に応じて変更する工事を管理することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る工事管理システムの構成を示すブロック図である。 図１に示す工事管理システムの具体的な適用例を示すイメージ図である。 作業対象領域の全体が含まれる撮影画像の一例を示す図である。 （ａ）～（ｃ）は、作業対象領域画定物の具体例を示す図である。 作業対象領域の特定方法の変形例を示す図である。 敷設対象の管が吊り上げられている状態を示す撮影画像の概略図である。

図１は、本発明の実施の形態に係る工事管理システム１００の構成を示すブロック図である。図２は、工事管理システム１００の具体的な適用例を示すイメージ図である。工事管理システム１００は、撮影装置１、管理制御装置２、および作業者端末３を備えている。

撮影装置１は、工事の様子を撮影する。なお、この工事は、作業進捗に応じて、作業対象領域１０１の位置が変更されるものである。特に、本実施の形態においては、この工事の具体例として、地面１０２の掘削工程および埋戻し工程を含む工事、より具体的には、管１０３を地面１０２に敷設する工程を含む工事を想定している。

管理制御装置２は、例えば前記工事を管理する管理事務所に設置されたパーソナルコンピュータによって構成されている。管理制御装置２は、通信部２１、撮影制御部２２、対象領域特定部２３、作業済み領域特定部２４、異常検知部２５、および作業進捗把握部２６を有している。

管理制御装置２は、工事管理装置としての機能と、制御装置としての機能との、少なくとも一方を有している。工事管理装置としての機能は、対象領域特定部２３、作業済み領域特定部２４、異常検知部２５、および作業進捗把握部２６によって実現される機能であって、前記工事を管理する機能である。制御装置としての機能は、撮影制御部２２、および対象領域特定部２３によって実現される機能であって、撮影装置１を制御する機能である。なお、管理制御装置２における工事管理装置としての機能を持つ各部材と、管理制御装置２における制御装置としての機能を持つ各部材とのそれぞれを備え、これらの機能の両方を実現する構成であってもよい。

通信部２１は、撮影装置１と管理制御装置２との通信を実現するためのものである。該通信の形態は、無線であることが一般的であるが、有線であってもよい。該通信により、管理制御装置２は、撮影装置１の撮影によって得られた画像データ（後述する撮影画像１０８）を受け取ることができると共に、撮影装置１を制御することができる。

撮影制御部２２は、撮影装置１を制御するものである。具体的に、撮影制御部２２は、上述した作業対象領域１０１の全体が撮影されるように撮影装置１を制御するものである。

対象領域特定部２３は、作業対象領域１０１の全体が含まれる撮影画像１０８（図３参照）から、作業対象領域１０１を特定する。作業済み領域特定部２４は、前記工事における作業が既に行われた領域である作業済み領域１０４を特定する。異常検知部２５は、撮影画像１０８に基づき、前記工事における異常を検知する。作業進捗把握部２６は、撮影画像１０８を用いて、敷設対象の管１０３が吊り上げられている状態を認識すると共に、該状態から管１０３の敷設に係る作業進捗を把握する。対象領域特定部２３、作業済み領域特定部２４、異常検知部２５、および作業進捗把握部２６のそれぞれの機能についての詳細な説明は後述する。

通信部２１は、管理制御装置２と作業者端末３との通信を実現するためのものでもある。該通信の形態は、無線であることが一般的であるが、有線であってもよい。該通信により、管理制御装置２は、作業者端末３に対して、工事管理装置としての機能に基づく指示を送信することができる。

作業者端末３は、前記指示を受信する端末である。例えば、作業者１０５と作業者１０６とのそれぞれが、作業者端末３を所持している。作業者１０５は、前記工事における工程の管理を行う者であり、作業者１０６は、ショベルカー等の重機１０７を運転する者である。管理制御装置２は、作業者１０５が所持する作業者端末３および作業者１０６が所持する作業者端末３のそれぞれに対して、互いに独立した指示を送信したり、共通の指示を一括で送信したりする。これにより、作業者１０５および作業者１０６のそれぞれは、自身が行っている作業内容に適合した指示を、自身が所持する作業者端末３によって受けることができる。作業者１０６が作業者端末３を所持する替わりに、重機１０７に作業者端末３を取り付けてもよい。

図３は、作業対象領域１０１の全体が含まれる撮影画像１０８の一例を示す図である。撮影画像１０８には、作業対象領域１０１を画定すべく配置された４つの作業対象領域画定物１０９が写っている。対象領域特定部２３は、撮影画像１０８内に含まれるこれらの作業対象領域画定物１０９を認識し、認識した作業対象領域画定物１０９の配置により定まる領域を、作業対象領域１０１として特定する。図３に示す例においては、４つの作業対象領域画定物１０９によって囲まれた領域を、作業対象領域１０１としている。

図４の（ａ）～（ｃ）は、作業対象領域画定物１０９の具体例を示す図である。図４の（ａ）に示すとおり、作業対象領域画定物１０９は、単色または模様入りのカラーコーン（登録商標）１０９ａであってもよい。また、図４の（ｂ）に示すとおり、作業対象領域画定物１０９は、単色または模様入りのコーンバー１０９ｂであってもよい。また、図４の（ｃ）に示すとおり、作業対象領域画定物１０９は、模様入り、もしくは標識として機能する文字（例：立入禁止）および模様入りのテープ１０９ｃであってもよい。他にも、作業対象領域画定物１０９は、ガードバー、バリアリール、または標識ロープ（トラロープ）であってもよい。なお、図３には、４つの作業対象領域画定物１０９の各々が、単色のカラーコーンである例を示している。

また、位置情報を取得可能な機器（例：ＧＰＳ（Global Positioning System）センサ）を作業対象領域画定物１０９に取り付け、該位置情報を管理制御装置２が参照できるようにしてもよい。これにより、対象領域特定部２３が、作業対象領域画定物１０９の絶対的な位置（例：緯度および／または経度）を認識することができる。

さらに、作業対象領域画定物１０９の配置をそのままに、作業対象領域１０１の特定方法を変更することによって、作業対象領域１０１に該当する領域を変更することも可能である。作業進捗または時間等に応じて、このような作業対象領域１０１に該当する領域を変更することを行ってもよい。

図５は、作業対象領域１０１の特定方法の変形例を示す図である。図５によれば、２つの作業対象領域画定物１０９と、これらの作業対象領域画定物１０９から隔てられた位置にある建築物等の壁１１０とによって囲まれた領域を、作業対象領域１０１としている。前記工事が行われている位置のごく近くに壁１１０が存在する場合、壁１１０に近い位置に配置すべき作業対象領域画定物１０９を適切な位置に配置することが困難な場合がある。この場合、作業対象領域画定物１０９の替わりに壁１１０を用いて、作業対象領域１０１を特定してもよい。つまり、適切に配置することができた作業対象領域画定物１０９の配置点、または適切に配置することができた２つの作業対象領域画定物１０９を結んだ直線を起点として定められた所定の範囲を、作業対象領域１０１としてもよい。

他にも、対象領域特定部２３は、撮影画像１０８においてトリミングされた領域を、作業対象領域１０１として特定してもよい。また、対象領域特定部２３は、作業対象領域１０１について位置が変更されても、作業対象領域１０１を追従して特定してもよい。

また、撮影制御部２２は、対象領域特定部２３により特定される作業対象領域１０１を少なくとも撮影するように、撮影装置１を制御することとなる。撮影制御部２２は、撮影装置１の制御または撮影制御部２２自身の機能によって、対象領域特定部２３により特定される作業対象領域１０１を拡大して撮影可能であってもよい。

作業済み領域特定部２４は、撮影画像１０８における埋戻し済みの地面１１１の色と、未掘削の地面１１２の色との相違に基づき、地面埋戻し済みの領域（すなわち、当該相違によって特定された埋戻し済みの地面１１１の領域）を、埋戻し済み領域として特定する。また、図３には詳細を示していないが、作業済み領域特定部２４は、撮影画像１０８に含まれる敷設済みの管１０３の画像領域を、管敷設済み領域として特定することも可能である。作業済み領域特定部２４は、これら埋戻し済み領域および／または管敷設済み領域を、作業済み領域１０４として特定することができる。

異常検知部２５は、掘削後に地下埋設物の存在を検知することで、前記工事における異常を検知する。地下埋設物とは、掘削した場所に存在する大きな岩であったり、同場所に存在する敷設済みの管１０３であったりする。また、異常検知部２５は、前記工事に関わる設備の存在を検知することで、前記工事における異常を検知してもよい。前記工事に関わる設備とは、掘削した場所に残った重機１０７であったり、同場所に残った作業者１０５または１０６の着用物（ヘルメット等）であったりする。特に、作業時間外に前記工事に関わる設備が存在することは、異常検知部２５による異常検知の有力な根拠となる。

図６は、敷設対象の管１０３が吊り上げられている状態を示す撮影画像１０８´の概略図である。撮影画像１０８´は、撮影画像１０８と同じく、作業対象領域１０１の全体が含まれる撮影画像である。作業進捗把握部２６が認識すべき状態は、撮影画像１０８´に表された状態であると言える。作業進捗把握部２６が把握する作業進捗とは、管１０３の敷設または接合作業がこれから開始されようとしている、あるいは実施中であることである。

なお、管理制御装置２における工事管理装置としての機能に対応する工事管理方法についても、本発明の範疇に含まれる。すなわち、本発明に係る工事管理方法は、作業対象領域１０１の位置が作業進捗に応じて変更する工事を管理する工事管理方法であって、作業対象領域１０１の全体が含まれる撮影画像１０８から、作業対象領域１０１を特定する対象領域特定工程を備えていると解釈することができる。

同様に、管理制御装置２における制御装置としての機能に対応する制御方法についても、本発明の範疇に含まれる。すなわち、本発明に係る制御方法は、作業対象領域１０１の位置が作業進捗に応じて変更される工事の様子を撮影する撮影装置１を制御する制御方法であって、作業対象領域１０１の全体が撮影されるように撮影装置１を制御する撮影制御工程を備えていると解釈することができる。

管理制御装置２の制御ブロック（特に、撮影制御部２２、対象領域特定部２３、作業済み領域特定部２４、異常検知部２５、および作業進捗把握部２６）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、管理制御装置２は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ 撮影装置
２ 管理制御装置（工事管理装置、制御装置）
２２ 撮影制御部
２３ 対象領域特定部
２４ 作業済み領域特定部
２５ 異常検知部
２６ 作業進捗把握部
１０１ 作業対象領域
１０２ 地面
１０３ 管
１０４ 作業済み領域
１０８、１０８´ 撮影画像
１０９ 作業対象領域画定物
１１１ 埋戻し済みの地面
１１２ 未掘削の地面

Claims (9)

1. 作業対象領域の位置が作業進捗に応じて変更する工事であって、地面の掘削工程および埋戻し工程を含む工事を管理する工事管理装置であって、
   前記作業対象領域の全体が含まれる撮影画像から、前記作業対象領域を特定する対象領域特定部を備えており、
   前記作業対象領域は、作業対象領域画定物を配置することにより画定されるものであり、
   前記対象領域特定部は、前記撮影画像内に含まれる前記作業対象領域画定物を認識し、該認識した前記作業対象領域画定物の配置により定まる領域を前記作業対象領域として特定することを特徴とする工事管理装置。
2. 作業が既に行われた領域である作業済み領域を特定する作業済み領域特定部をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の工事管理装置。
3. 前記作業済み領域特定部は、前記撮影画像における埋戻し済みの地面の色と、未掘削の地面の色との相違に基づき、地面埋戻し済みの領域を埋戻し済み領域として特定することを特徴とする請求項２に記載の工事管理装置。
4. 前記工事は、管を地面に敷設する工程を含む工事であり、
   前記作業済み領域特定部は、前記撮影画像に含まれる敷設済みの管の画像領域を、管敷設済み領域として特定することを特徴とする請求項２に記載の工事管理装置。
5. 前記撮影画像に基づき、工事における異常を検知する異常検知部を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の工事管理装置。
6. 前記撮影画像を用いて、敷設対象の管が吊り上げられている状態を認識するとともに、当該状態から管の敷設に係る作業進捗を把握する作業進捗把握部を備えていることを特徴とする請求項４に記載の工事管理装置。
7. 前記作業対象領域画定物と、当該作業対象領域画定物から隔てられた位置にある建築物等の壁とによって囲まれた領域を、前記作業対象領域とすることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の工事管理装置。
8. 作業対象領域の位置が作業進捗に応じて変更する工事であって、地面の掘削工程および埋戻し工程を含む工事を管理する工事管理方法であって、
   前記作業対象領域の全体が含まれる撮影画像から、前記作業対象領域を特定する対象領域特定工程を備えており、
   前記作業対象領域は、作業対象領域画定物を配置することにより画定されるものであり、
   前記対象領域特定工程では、前記撮影画像内に含まれる前記作業対象領域画定物を認識し、該認識した前記作業対象領域画定物の配置により定まる領域を前記作業対象領域として特定することを特徴とする工事管理方法。
9. 請求項１から７のいずれか１項に記載の工事管理装置における各部としてコンピュータを機能させるためのプログラム。

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