特開 2024-64963 コンクリート打設管理装置、コンクリート打設管理方法およびコンクリート打設管理プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024064963

(43)【公開日】2024-05-14

(54)【発明の名称】コンクリート打設管理装置、コンクリート打設管理方法およびコンクリート打設管理プログラム

(51)【国際特許分類】

   E04G 21/02 20060101AFI20240507BHJP

   G01F 23/292 20060101ALI20240507BHJP

【ＦＩ】

E04G21/02 103Z

E04G21/02 ESW

G01F23/292 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023080503

(22)【出願日】2023-05-16

(31)【優先権主張番号】P 2022173710

(32)【優先日】2022-10-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000140292

【氏名又は名称】株式会社奥村組

(74)【代理人】

【識別番号】110002170

【氏名又は名称】弁理士法人翔和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】廣中 哲也

(72)【発明者】

【氏名】高尾 篤志

(72)【発明者】

【氏名】今泉 克彦

【テーマコード（参考）】

2E172

2F014

【Ｆターム（参考）】

2E172AA05

2E172DE01

2F014FA01

(57)【要約】      （修正有）

【課題】大きな構造物および複雑な形状の構造物であっても、打込まれたコンクリートの正確な高さを計測する。
【解決手段】所定サイズの小ブロックに分割した分割データとそれぞれに付与されたコンクリートの打設順を示す打設順データとを有する３次元設計情報を取得する取得部と、高さを計測するために、小ブロックのそれぞれの境界線の交点である格子点の位置または格子点近傍の上空の位置であって高さを計測可能な位置に配置された少なくとも１つの測距センサの測距センサ識別子と小ブロックのそれぞれを識別するための小ブロック識別子とを紐付けて管理する測距センサ管理部と、測距センサから測距データを取得する測距データ取得部と、小ブロックに対するコンクリート打込みの状態を判定する打込み状態判定部と、携帯端末に判定された打込み状態を表示させる表示制御部と、を備えるコンクリート打設管理装置。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造物の３次元設計情報であって、前記３次元設計情報を所定サイズの大ブロックに区分して、区分された前記大ブロックのそれぞれを、所定サイズの小ブロックに分割した分割データと、前記小ブロックのそれぞれに付与されたコンクリートの打設順を示す打設順データと、を有する３次元設計情報を取得する取得部と、
前記３次元設計情報において、前記小ブロックに対して打込まれたコンクリートの高さを計測するために、前記小ブロックのそれぞれの境界線の交点である格子点の上空の位置または格子点近傍の上空の位置であって、打込まれたコンクリートの高さを計測可能な位置に配置された少なくとも１つの測距センサの測距センサ識別子と、前記小ブロックのそれぞれを識別するための小ブロック識別子と、を紐付けて管理する測距センサ管理部と、
前記打設順に従って、コンクリート打込みを実施している間に、前記測距センサから測距データを取得する測距データ取得部と、
取得した測距データに基づいて、前記小ブロックに対するコンクリート打込みの状態を判定する打込み状態判定部と、
コンクリートの打設現場に配置された携帯端末に、判定された打込み状態を表示させる表示制御部と、
を備えるコンクリート打設管理装置。

【請求項2】

前記測距センサは、前記大ブロックが直方体の場合、前記小ブロックのそれぞれについて、全ての格子点の上空の位置または全ての格子点近傍の上空の位置に配置される請求項１に記載のコンクリート打設管理装置。

【請求項3】

前記打込み状態判定部は、
所定小ブロックについて、３つの格子点の上空の位置または３つの格子点近傍の上空の位置に配置された測距センサによる測距データに基づいて、前記所定小ブロックに対するコンクリートの打込みの開始を判定し、
所定小ブロックについて、４つの格子点の上空の位置または４つの格子点近傍の上空の位置に配置された測距センサによる測距データに基づいて、前記所定小ブロックに対するコンクリートの打込みの終了を判定する、
請求項２に記載のコンクリート打設管理装置。

【請求項4】

前記打込み状態判定部は、
所定小ブロックについて、対角線上に配置される２つの格子点の上空の位置または対角線上に配置される２つの格子点の上空の位置に配置された測距センサによる測距データに基づいて、前記所定小ブロックに対するコンクリートの打込みの開始を判定し、
所定小ブロックについて、４つの格子点の上空の位置または４つの格子点近傍の上空の位置に配置された測距センサによる測距データに基づいて、前記所定小ブロックに対するコンクリートの打込みの終了を判定する、
請求項２に記載のコンクリート打設管理装置。

【請求項5】

前記打込み状態判定部は、コンクリートの打込みの開始および打込み終了を判定した時刻を、コンクリートの打込み開始時刻およびコンクリートの打込み終了時刻として記録する請求項３または４に記載のコンクリート打設管理装置。

【請求項6】

前記測距センサは、前記大ブロックが直方体の場合、前記小ブロックのそれぞれについて、対角の位置関係となる２つの格子点の上空の位置または２つの格子点近傍の上空の位置に配置される請求項１に記載のコンクリート打設管理装置。

【請求項7】

前記打込み状態判定部は、所定小ブロックについて、２つの格子点の上空の位置または２つの格子点近傍の上空の位置に配置された測距センサによる測距データに基づいて、前記所定小ブロックに対するコンクリートの打込みの開始および終了を判定する請求項６に記載のコンクリート打設管理装置。

【請求項8】

構造物の３次元設計情報であって、前記３次元設計情報を所定サイズの大ブロックに区分して、区分された前記大ブロックのそれぞれを、所定サイズの小ブロックに分割した分割データと、前記小ブロックのそれぞれに付与されたコンクリートの打設順を示す打設順データと、を有する３次元設計情報を取得する取得ステップと、
前記３次元設計情報において、前記小ブロックに対して打込まれたコンクリートの高さを計測するために、前記小ブロックのそれぞれの境界線の交点である格子点の上空の位置または格子点近傍の上空の位置であって、打込まれたコンクリートの高さを計測可能な位置に配置された少なくとも１つの測距センサの測距センサ識別子と、前記小ブロックのそれぞれを識別するための小ブロック識別子と、を紐付けて管理する測距センサ管理ステップと、
前記打設順に従って、コンクリート打込みを実施している間に、前記測距センサから測距データを取得する測距データ取得ステップと、
取得した測距データに基づいて、前記小ブロックに対するコンクリート打込みの状態を判定する打込み状態判定ステップと、
コンクリートの打設現場に配置された携帯端末に、判定された打込み状態を表示させる表示制御ステップと、
を含むコンクリート打設管理方法。

【請求項9】

構造物の３次元設計情報であって、前記３次元設計情報を所定サイズの大ブロックに区分して、区分された前記大ブロックのそれぞれを、所定サイズの小ブロックに分割した分割データと、前記小ブロックのそれぞれに付与されたコンクリートの打設順を示す打設順データと、を有する３次元設計情報を取得する取得ステップと、
前記３次元設計情報において、前記小ブロックに対して打込まれたコンクリートの高さを計測するために、前記小ブロックのそれぞれの境界線の交点である格子点の上空の位置または格子点近傍の上空の位置であって、打込まれたコンクリートの高さを計測可能な位置に配置された少なくとも１つの測距センサの測距センサ識別子と、前記小ブロックのそれぞれを識別するための小ブロック識別子と、を紐付けて管理する測距センサ管理ステップと、
前記打設順に従って、コンクリート打込みを実施している間に、前記測距センサから測距データを取得する測距データ取得ステップと、
取得した測距データに基づいて、前記小ブロックに対するコンクリート打込みの状態を判定する打込み状態判定ステップと、
コンクリートの打設現場に配置された携帯端末に、判定された打込み状態を表示させる表示制御ステップと、
をコンピュータに実行させるコンクリート打設管理プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンクリート打設管理装置、コンクリート打設管理方法およびコンクリート打設管理プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

上記技術分野において、特許文献１には、鋼管のほぼ中心に設置された距離計測機を用いて、鋼管に圧入されたコンクリートの天端の高さを計測することが開示されている。また、特許文献２には、レーザ測距機を用いて、コンクリート床版仕上がり高さの経時的変化を計測して、管理することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９－４３０３１号公報

【特許文献2】特開２０１８－９３９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記特許文献１および２に記載の技術では、１つの測距機を用いて計測対象のコンクリート打設の高さを計測しているので、構造物の１か所の高さしか計測できなかった。そのため、大きな構造物および複雑な形状の構造物の場合には、打込まれたコンクリートの正確な高さを計測できなかった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記目的を達成するため、本発明に係るコンクリート打設管理装置は、
構造物の３次元設計情報であって、前記３次元設計情報を所定サイズの大ブロックに区分して、区分された前記大ブロックのそれぞれを、所定サイズの小ブロックに分割した分割データと、前記小ブロックのそれぞれに付与されたコンクリートの打設順を示す打設順データと、を有する３次元設計情報を取得する取得部と、
前記３次元設計情報において、前記小ブロックに対して打込まれたコンクリートの高さを計測するために、前記小ブロックのそれぞれの境界線の交点である格子点の上空の位置または格子点近傍の上空の位置であって、打込まれたコンクリートの高さを計測可能な位置に配置された少なくとも１つの測距センサの測距センサ識別子と、前記小ブロックのそれぞれを識別するための小ブロック識別子と、を紐付けて管理する測距センサ管理部と、
前記打設順に従って、コンクリート打込みを実施している間に、前記測距センサから測距データを取得する測距データ取得部と、
取得した測距データに基づいて、前記小ブロックに対するコンクリート打込みの状態を判定する打込み状態判定部と、
コンクリートの打設現場に配置された携帯端末に、判定された打込み状態を表示させる表示制御部と、
を備える。

【0006】

また、上記目的を達成するため、本発明に係るコンクリート打設管理方法は、
構造物の３次元設計情報であって、前記３次元設計情報を所定サイズの大ブロックに区分して、区分された前記大ブロックのそれぞれを、所定サイズの小ブロックに分割した分割データと、前記小ブロックのそれぞれに付与されたコンクリートの打設順を示す打設順データと、を有する３次元設計情報を取得する取得ステップと、
前記３次元設計情報において、前記小ブロックに対して打込まれたコンクリートの高さを計測するために、前記小ブロックのそれぞれの境界線の交点である格子点の上空の位置または格子点近傍の上空の位置であって、打込まれたコンクリートの高さを計測可能な位置に配置された少なくとも１つの測距センサの測距センサ識別子と、前記小ブロックのそれぞれを識別するための小ブロック識別子と、を紐付けて管理する測距センサ管理ステップと、
前記打設順に従って、コンクリート打込みを実施している間に、前記測距センサから測距データを取得する測距データ取得ステップと、
取得した測距データに基づいて、前記小ブロックに対するコンクリート打込みの状態を判定する打込み状態判定ステップと、
コンクリートの打設現場に配置された携帯端末に、判定された打込み状態を表示させる表示制御ステップと、
を含む。

【0007】

さらに、上記目的を達成するため、本発明に係るコンクリート打設管理プログラムは、
構造物の３次元設計情報であって、前記３次元設計情報を所定サイズの大ブロックに区分して、区分された前記大ブロックのそれぞれを、所定サイズの小ブロックに分割した分割データと、前記小ブロックのそれぞれに付与されたコンクリートの打設順を示す打設順データと、を有する３次元設計情報を取得する取得ステップと、
前記３次元設計情報において、前記小ブロックに対して打込まれたコンクリートの高さを計測するために、前記小ブロックのそれぞれの境界線の交点である格子点の上空の位置または格子点近傍の上空の位置であって、打込まれたコンクリートの高さを計測可能な位置に配置された少なくとも１つの測距センサの測距センサ識別子と、前記小ブロックのそれぞれを識別するための小ブロック識別子と、を紐付けて管理する測距センサ管理ステップと、
前記打設順に従って、コンクリート打込みを実施している間に、前記測距センサから測距データを取得する測距データ取得ステップと、
取得した測距データに基づいて、前記小ブロックに対するコンクリート打込みの状態を判定する打込み状態判定ステップと、
コンクリートの打設現場に配置された携帯端末に、判定された打込み状態を表示させる表示制御ステップと、
をコンピュータに実行させる。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、大きな構造物および複雑な形状の構造物の場合であっても、打込まれたコンクリートの正確な高さを計測できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1A】本発明の第１実施形態に係るコンクリート打設管理装置の動作の概要を説明するための図である。

【図1B】本発明の第１実施形態に係るコンクリート打設管理装置における測距センサの配置について説明するための図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係るコンクリート打設管理装置の構成を説明するためのブロック図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係るコンクリート打設管理装置が有する測距センサテーブルおよび小ブロックテーブルの一例を説明するための図である。

【図4】本発明の第１実施形態に係るコンクリート打設管理装置のハードウェア構成を説明するための図である。

【図5】本発明の第１実施形態に係るコンクリート打設管理装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本発明を実施するための形態について、図面を参照して、例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている、構成、数値、処理の流れ、機能要素などは一例に過ぎず、その変形や変更は自由であって、本発明の技術範囲を以下の記載に限定する趣旨のものではない。

【0011】

本発明の好ましい実施形態としてのコンクリート打設管理装置について、図１Ａ～図５を参照して説明する。コンクリート打設管理装置１００は、小ブロックに対して打込まれたコンクリートの状態を判定して、ユーザに対して判定された打込み状態を表示させるための装置である。

【0012】

コンクリートの打込みにおいては、アジテータ車による生コンクリートの運行時間、コンクリートの打込み開始時刻および終了時刻、並びに打重ね時間等を管理する必要がある。しかしながら、従来の管理方法では、作業現場の現場職員が、生コンクリートの打込み位置を随時監視し、打設領域にある小ブロックごとに、打込み開始時刻および打込み終了時刻をタブレット端末などの作業端末に手作業で入力をして管理していた。したがって、打込み時間および打重ね時間の管理のために、現場職員が、小ブロックの水平方向および鉛直方向（高さ方向）の境界の確認をしなければならず、少なくとも１名の現場職員が、常時、打設位置についている必要があった。また、コンクリートの打設領域が広く、コンクリートポンプを同時に複数台稼働させる場合には、打込み位置を確認する現場職員を複数人配置する必要があった。

【0013】

そのため、コンクリート打設管理装置１００では、測距センサ１１０を用いて、小ブロックに打込まれたコンクリートの高さを計測することにより、現場職員の人数を減らしても、コンクリートの打込みを確実に管理できるようにした。

【0014】

まず、図１Ａを参照して、コンクリート打設管理装置１００の動作の概要について説明する。コンクリート打設管理装置１００は、測距センサ１１０から打込み中のコンクリートの測距データ（高さのデータ）を取得して、取得した測距データに基づいて、コンクリートの打込み状態をコンクリートの打設現場に配置された携帯端末１３０へ表示させる装置である。

【0015】

図示したように、鉛直方向に複数の小ブロック１２０が積み重なっている場合、コンクリート打設管理装置１００は、コンクリートの打込み状態として、棒グラフの高さで、打込み高さを表現する。つまり、コンクリート打設管理装置１００は、タブレット端末およびスマートフォンなどの携帯端末１３０のディスプレイに、視覚的に分かりやすい方法で、コンクリートの打込み状態を表示させる。

【0016】

図示した例では、小ブロックを識別するための番号に相当する小ブロック識別子が、Ｂ７およびＢ１４の小ブロックは、それぞれ高さが１，０００ｍｍであり、コンクリートの打込みが終了していることが分かる。すなわち、これら２つの小ブロックについては、ハッチングで示した棒グラフが、それぞれの高さを示す位置を超えているため、コンクリートの打込みが終了していることが分かる。

【0017】

これに対して、小ブロック識別子Ｂ２１の小ブロック１２０は、棒グラフが、当該小ブロック１２０を模式的に示すグラフィックの高さ位置の約半分までしか到達していないため、コンクリートの打込み中であることが分かるようになっている。また、小ブロック識別子Ｂ２８、Ｂ３５、Ｂ４２およびＢ４９は、棒グラフが到達していないので、コンクリートの打込みが現時点では行われていないこと、すなわち、未打設であることを示している。

【0018】

さらに、打設高さ３，０００ｍｍのところに示された幅広横線は、現時刻において計画されていた打込みの高さであり、現時刻においては、小ブロック識別子Ｂ２１およびＢ１８までは、コンクリートの打込みが終了していなければならないことを示している。これに関して、小ブロック識別子Ｂ１８側の小ブロックについては、計画高さ（３，０００ｍｍ）よりも高い位置（３，５１２ｍｍ）までコンクリートの打込みが終了しているため、コンクリートの打込みが計画よりも進んでいることが分かる。これに対して、小ブロック識別子Ｂ２１側の小ブロックについては、計画高さ（３，０００ｍｍ）よりも低い位置（２，４７０ｍｍ）までしかコンクリートの打込みが行われておらず、コンクリートの打込みが計画通りに進んでいないことが分かる。

【0019】

測距センサＩＤは、測距センサ１１０を識別するための識別子であり、小ブロック識別子Ｂ７～Ｂ４９に打込まれたコンクリートについては、測距センサＩＤ：Ｓ００１の測距センサ１１０で高さを計測している。また、小ブロック識別子Ｂ４～Ｂ４６に打込まれたコンクリートについては、測距センサＩＤ：Ｓ００２の測距センサ１１０で高さを計測している。つまり、図示した例では、鉛直方向に積み重なっている２つの小ブロック群については、異なる測距センサ１１０を用いて高さを計測している。また、１つの測距センサ１１０で複数の小ブロック１２０に打込まれたコンクリートの高さを計測している。

【0020】

ここで、図示したように、測距センサ１１０は、例えば、レーザ光を計測対象に照射して、照射したレーザ光が計測対象で反射して測距センサ１１０の受光素子に戻ってくるまでの時間に基づいて、距離を計測するセンサである（ＴｏＦ：Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ（飛行時間法））。測距センサ１１０は、コンクリートの打込み高さの計測対象となっている小ブロック１２０に対して、コンクリートが打込まれている間、例えば、所定時間間隔でレーザ光を照射して、コンクリートの打込み高さの計測を実行する。また、測距センサ１１０は、計測した測距データをコンクリート打設管理装置１００へ順次送信する。なお、測距センサ１１０とコンクリート打設管理装置１００とは、無線通信により接続されているが、無線通信には限定されず、有線通信で接続されていてもよい。

【0021】

次に、図１Ｂを参照して、測距センサ１１０の配置について説明する。図１Ｂ（ａ）および（ｂ）は、上面図である。同図は、縦横４×４の正方形の大ブロック１４０の上面図を表している。なお、同図では、平面図のみを示しているが、大ブロック１４０は、例えば、図示したような、平面が複数層積み重なった立体的な構造（直方体）となっている。ここでは、単純な形状の構造物（立方体）を例に説明するが、大きな構造物および複雑な構造物などであっても本実施形態のコンクリート打設管理装置１００を用いることができる。

【0022】

まず、図１Ｂ（a）に示した例では、測距センサ１１０が、全ての格子点の上空の位置であって、打込まれたコンクリートの高さを計測可能な位置に配置されている。なお、測距センサ１１０の配置位置は、格子点の上空の位置には限定されず、格子点近傍の上空の位置であってもよい。例えば、１番の小ブロック１２０には、四隅に、１番、２番、６番および７番の測距センサ１１０が、１番の小ブロック１２０に打込まれたコンクリートの高さを計測可能な位置に配置されている。このように、他の２番～１６番の小ブロック１２０の四隅にも同様に測距センサ１１０が、これらの小ブロック１２０に打込まれたコンクリートの高さを計測可能な位置に配置されている。

【0023】

すなわち、隣接する小ブロック１２０における測距センサ１１０の重複を除くと、全部で２５個の測距センサ１１０（１番～２５番）が配置されることとなる。なお、上述の説明では、配置される測距センサ１１０は、格子点の上空の位置に配置されるとしたが、格子点近傍の上空の位置に配置されてもよい。ここで、格子点は、小ブロック１２０のそれぞれの境界線の交点である。なお、境界線については、大ブロック１４０から小ブロックを生成する場合、大ブロック１４０について、Ｘ方向、Ｙ方向に所定幅でピッチ割をして、分割した場合の分割線が境界線となる。

【0024】

そして、コンクリート打設管理装置１００は、小ブロック１２０のそれぞれと、これらに対して配置された測距センサ１１０とを紐付けて管理する。これにより、測距センサ１１０により計測された小ブロック１２０のそれぞれに打込まれたコンクリートの高さの対応関係も管理することが可能となる。

【0025】

次に、図１Ｂ（ｂ）に示した例では、図１Ｂ（ａ）に示した例とは異なり、全ての格子点の上空ではなく、縦方向、横方向共に１つおきに格子点の上空の位置に測距センサ１１０が配置されている。つまり、１つの小ブロック１２０については、対角の位置関係にある２つの測距センサ１１０が配置される形となっており、いわゆる、千鳥状に測距センサ１１０が配置される形となる。そして、隣接する小ブロック１２０における測距センサ１１０の重複を除くと、全部で１３個の測距センサ１１０（１番～１３番）が配置されることとなる。なお、本例でも同様に、配置される測距センサ１１０は、格子点の上空の位置に配置されるとしたが、格子点近傍の上空の位置に配置されてもよい。

【0026】

ここで、測距センサ１１０は、例えば、大ブロック１４０の上方に這わせたレールやロープ等に吊り下げるようにして、設置してもよい。なお、設置される測距センサ１１０は、全て同じ高さ位置に設置されてもよい。例えば、鉛直方向（上下方向）で小ブロック１２０の数が異なる形状の大ブロック１４０の場合には、最大の小ブロック１２０の数に合わせた高さ位置に測距センサ１１０を設置する。

【0027】

次に、図２を参照してコンクリート打設管理装置１００に構成について説明する。コンクリート打設管理装置１００は、取得部２０１、測距センサ管理部２０２、測距データ取得部２０３、打込み状態判定部２０４および表示制御部２０５を有する。

【0028】

取得部２０１は、構造物の３次元設計情報であって、３次元設計情報を所定サイズの大ブロック１４０に区分して、区分された大ブロック１４０のそれぞれを、所定サイズの小ブロック１２０に分割した分割データと、小ブロック１２０のそれぞれに付与されたコンクリートの打設順を示す打設順データと、を有する３次元設計情報を取得する。

【0029】

ここで、コンクリートの打設計画の立案は、例えば、３次元ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ－Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）などを用いて設計した構造物の３次元データ等を含む３次元設計情報を用いて行われる。３次元設計情報には、例えば、工区や工期などの情報も含まれている。また、３次元設計情報は、所定期間に打設可能なコンクリートの量に応じて設定された施工領域であり、複数の大ブロック１４０に分けられている。すなわち、構造物は、複数の大ブロック１４０を含んでいる。そして、例えば、複数の大ブロック１４０を、アジテータ車による生コンクリートの運搬可能量などに応じて、いくつかの小ブロック１２０に分割する。このように、３次元設計情報は、構造物を複数の小ブロック１２０に分割した分割データを有しており、コンクリートの打込みの管理は、小ブロック単位で行われることとなる。コンクリート打設は、例えば、上述のようにして生成された小ブロック１２０について、各小ブロックが属する打設層における打設の順番を示す番号に従って行われる。なお、３次元設計情報は、コンクリート打設管理装置１００において生成しても、コンクリート打設管理装置１００とは別の装置で生成してもよい。

【0030】

測距センサ管理部２０２は、３次元設計情報において、小ブロック１２０に対して打込まれたコンクリートの高さを計測するために、小ブロック１２０のそれぞれの上空であって、打込まれたコンクリートの高さを計測可能な位置に配置された測距センサ１１０の測距センサ識別子と、小ブロックのそれぞれを識別するための小ブロック識別子と、を紐付けて管理する。

【0031】

例えば、小ブロック１２０が、上下方向（鉛直方向）に積み重なっている場合には、同一の測距センサ１１０が複数の小ブロック１２０に紐づけられる。このように、コンクリート打設管理装置１００では、測距センサ１１０によりコンクリートの打込み高さを計測する小ブロック１２０を予め決めておくことで、どの位置にある小ブロック１２０にコンクリートが打込まれているかを容易に把握できるようにしている。

【0032】

本実施形態では、１つの小ブロック１２０に対して複数の測距センサ１１０が配置されているため、測距センサ管理部２０２は、１つの小ブロック１２０の小ブロック識別子と、測距センサ識別子とを紐付けて管理している。また、本実施形態では、１つの測距センサ１１０で、複数の小ブロック１２０に打込まれたコンクリートの高さを計測するように、測距センサ１１０が配置されているため、１つの測距センサ識別子に、複数の小ブロック識別子が紐付けられて管理される。

【0033】

測距データ取得部２０３は、打設順に従って、コンクリート打込みを実施している間に、測距センサ１１０から測距データを取得する。測距センサ１１０は、所定時間間隔で小ブロックに打込まれたコンクリートとの間の距離（コンクリートの打込み高さ）を計測する。そして、測距データ取得部２０３は、測距センサ１１０が、距離を計測するタイミングで、測距センサ１１０から測距データを取得する。このように、測距センサ１１０が、距離を計測するタイミングに合わせて、測距データを取得することで、リアルタイムで、コンクリートの打込みを管理することができる。

【0034】

打込み状態判定部２０４は、取得した測距データに基づいて、小ブロック１２０に対するコンクリート打込みの状態を判定する。なお、小ブロック１２０に対するコンクリートの打込み高さは、小ブロック１２０のそれぞれの下端（底面）を基準として計測される。

【0035】

まず、打込み状態判定部２０４は、測距センサ１１０が設置されている位置から基準面（例えば、各小ブロック１２０の底面）までの距離（基準距離）を記憶する。そして、打込み状態判定部２０４は、現在打設されているコンクリートの上面と測距センサ１１０の間の距離を、基準距離から減じることで、現在打込み中のコンクリートの打込み高さを導出する。そして、打込み状態判定部２０４は、導出されたコンクリートの現在の打込み高さと、打設計画におけるコンクリートの打込み高さとを比較することで、コンクリート打込中の小ブロック１２０の打込み状態を判定する。

【0036】

＜全格子点配置＞
そして、打込み状態判定部２０４は、例えば、図１Ｂ（ａ）に示した全格子点に測距センサ１１０を配置する場合、以下のようにコンクリートの打込み開始を判定する。つまり、打込み状態判定部２０４は、所定の小ブロック１２０について、３つの格子点の上空の位置または３つの格子点近傍の上空の位置に配置された測距センサ１１０による測距データに基づいて、所定の小ブロック１２０に対するコンクリートの打込みの開始を判定する。

【0037】

ここで、図１Ｂ（ａ）に示した例において、１番の小ブロック１２０にコンクリートを打込む場合を用いて具体的に説明する。１番の小ブロック１２０対して配置された４つの測距センサ１１０のうち、例えば、１番、２番および６番の測距センサ１１０の３つの測距データに基づいて、打込み状態判定部２０４は、１番の小ブロック１２０へのコンクリートの打込みの開始を判定する。

【0038】

つまり、これら３つの測距センサ１１０において、打込まれたコンクリートの高さを計測したら、打込み状態判定部２０４は、１番の小ブロック１２０へのコンクリートの打込みの開始と判定する。小ブロック１２０は、平面視した場合、ある程度の面積を有しており、４隅に設けられた測距センサ１１０の全てで、打込み高さが計測されなければならないとすると、実際には、打込みが開始されているのにもかかわらず、開始の判定が適切にできないこととなる。そのため、打込み状態判定部は、４つの測距センサ１１０のうち３つの測距センサ１１０で高さが計測されたら、コンクリートの打込み開始であると判定する。

【0039】

次に、打込み状態判定部２０４は、同様に、全格子点に測距センサ１１０を配置する場合、以下のようにコンクリートの打込み終了を判定する。つまり、打込み状態判定部２０４は、所定の小ブロック１２０について、４つの格子点の上空の位置または４つの格子点近傍の上空の位置に配置された測距センサ１１０による測距センサに基づいて、所定の小ブロック１２０に対するコンクリートの打込みの終了を判定する。

【0040】

ここで、先ほどと同様に、図１Ｂ（ａ）に示した例において、１番の小ブロック１２０にコンクリートを打込む場合を用いて具体的に説明する。１番の小ブロック１２０に対して配置された４つの測距センサ１１０の全て、つまり、１番、２番、６番および７番の測距センサ１１０の測距データに基づいて、１番の小ブロック１２０に対するコンクリートの打込みの終了を判定する。

【0041】

打込み状態判定部２０４は、４つの測距センサ１１０において、予め設定されている打込み高さに到達したことが計測された場合、１番の小ブロック１２０へのコンクリートの打込み終了と判定する。予め設定される打込み高さは、小ブロック１２０の高さに応じて適宜決定される値である。ここで１つの小ブロック１２０に打込まれるコンクリートの高さは、４つの測距センサ１１０で計測した値により決定される。例えば、４つの測距センサ１１０で計測した測距データが同じ値を示した場合には、その値を打込み高さとして採用して、打込みの終了を判定する。また、４つの測距センサ１１０で計測した値が異なる場合には、測距された値の中央値、平均値、最大値、最小値などを用いて、打込みの終了を判定してもよい。

【0042】

また、予め設定された打込み高さに到達した後、当該高さを下回る値が計測された場合であっても、当該高さを下回る値が計測されている時間が所定時間継続した場合であれば、打込み状態判定部２０４は、コンクリートの打込み終了と判定する。これは、バイブレータによるコンクリートの締固めに伴い発生する現象であり、打込み状態判定部２０４は、これも考慮に入れて打込みの終了を判定する。

【0043】

＜千鳥状配置＞
打込み状態判定部２０４は、図１Ｂ（ｂ）に示した千鳥状に測距センサ１１０を配置する場合、以下のようにコンクリートの打込み開始を判定する。つまり、打込み状態判定部２０４は、所定の小ブロック１２０について、２つの格子点の上空の位置または２つの格子点近傍の上空の位置に配置された測距センサ１１０による測距データに基づいて、所定の小ブロック１２０に対するコンクリートの打込みの開始を判定する。

【0044】

ここで、図１Ｂ（ｂ）に示した例において、例えば、１番の小ブロック１２０の場合、１番および４番の測距センサ１１０による測距データに基づいて、コンクリートの打込み開始の判定が行われる。同様に、５番の小ブロック１２０の場合には、２番および４番の測距センサ１１０、９番の小ブロック１２０の場合には、２番および５番の測距センサ１１０、というように、２つの測距センサ１１０による測距データに基づいて、コンクリート打込み開始の判定が行われる。つまり、これら２つの測距センサ１１０で、打込まれたコンクリートの高さが計測されたら、打込み状態判定部２０４は、コンクリートの打込み開始と判定する。

【0045】

同様に、打込み状態判定部２０４は、所定の小ブロック１２０について、２つの格子点の上空の位置または２つの格子点近傍の上空の位置に配置された測距センサ１１０による測距データに基づいて、コンクリートの打込み終了を判定する。図１Ｂ（ｂ）に示した例において、例えば、２番の小ブロック１２０の場合、４番および６番の測距センサ１１０による測距データに基づいて、コンクリートの打込みの終了の判定が行われる。同様に、６番の小ブロック１２０の場合には、４番および７番の測距センサ１１０、１０番の小ブロック１２０の場合には、５番および７番の測距センサ１１０、というように、２つの測距センサ１１０による測距データに基づいて、コンクリート打込み終了の判定が行われる。

【0046】

打込み終了の判定は、例えば、これら２つの測距センサ１１０による測距データが同じ値を示した場合には、その値を打込み高さとして採用して、打込みの終了を判定する。また、２つの測距センサ１１０で計測した値が異なる場合には、測距された値の平均値、最大値および最小値など用いて、打込みの終了を判定してもよい。予め設定される打込み高さについては、上述のとおりである。また、上述した全格子点配置および千鳥状配置のいずれにおいても、打込み状態判定部２０４は、コンクリートの打込み開始および打込み終了を判定した時刻を、コンクリートの打込み開始時刻および打込み終了時刻として記録する。

【0047】

表示制御部２０５は、コンクリートの打設現場に配置された携帯端末１３０に、判定された打込み状態を表示させる。表示制御部２０５は、コンクリートの打込みの状態として、例えば、棒グラフの伸び具合を用いて打込みの進捗を表示する。つまり、表示制御部２０５は、棒グラフの伸び具合と打込みの高さとを連携させて、一目で分かるような表示をする。

【0048】

図３を参照して、コンクリート打設管理装置１００が有する測距センサテーブル３０１および小ブロックテーブル３０２の一例について説明する。測距センサテーブル３０１は、測距センサＩＤ３１１に関連付けて計測対象小ブロック３１２および測距データ３１３を記憶する。測距センサＩＤ３１１は、設置された測距センサ１１０のそれぞれを識別するための識別子である。計測対象小ブロック３１２は、測距センサ１１０のそれぞれが、打込まれたコンクリートの高さの計測対象とする小ブロック１２０の一覧である。測距データ３１３は、測距センサ１１０が計測しているデータである。

【0049】

小ブロックテーブル３０２は、小ブロックＩＤ３２１に関連付けて、座標データ３２２、高さ３２３、隣接小ブロック３２４および測距センサＩＤ３１１を関連付けて記憶する。小ブロックＩＤ３２１は、小ブロック１２０のそれぞれを識別するための識別子である。座標データ３２２は、小ブロック１２０のそれぞれの大ブロック１４０における位置を示すデータである。高さ３２３は、小ブロックの高さの値である。隣接小ブロック３２４は、当該小ブロックの６面に接する小ブロック１２０の一覧を示している。

【0050】

そして、コンクリート打設管理装置１００は、測距センサテーブル３０１および小ブロックテーブル３０２を参照して、小ブロック１２０のそれぞれについて、コンクリートの打込み状態を判定し、判定結果を携帯端末１３０に表示させる。

【0051】

図４を参照して、コンクリート打設管理装置１００のハードウェア構成について説明する。ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４１０は、演算制御用のプロセッサであり、プログラムを実行することで図２のコンクリート打設管理装置１００の各機能構成を実現する。ＣＰＵ４１０は複数のプロセッサを有し、異なるプログラムやモジュール、タスク、スレッドなどを並行して実行してもよい。ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）４２０は、初期データおよびプログラムなどの固定データおよびその他のプログラムを記憶する。また、ネットワークインタフェース４３０は、ネットワークを介して他の装置などと通信する。なお、ＣＰＵ４１０は１つに限定されず、複数のＣＰＵであっても、あるいは画像処理用のＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を含んでもよい。また、ネットワークインタフェース４３０は、ＣＰＵ４１０とは独立したＣＰＵを有して、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）４４０の領域に送受信データを書き込みあるいは読み出しするのが望ましい。また、ＲＡＭ４４０とストレージ４５０との間でデータを転送するＤＭＡＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を設けるのが望ましい（図示なし）。さらに、ＣＰＵ４１０は、ＲＡＭ４４０にデータが受信あるいは転送されたことを認識してデータを処理する。また、ＣＰＵ４１０は、処理結果をＲＡＭ４４０に準備し、後の送信あるいは転送はネットワークインタフェース４３０やＤＭＡＣに任せる。

【0052】

ＲＡＭ４４０は、ＣＰＵ４１０が一時記憶のワークエリアとして使用するランダムアクセスメモリである。ＲＡＭ４４０には、本実施形態の実現に必要なデータを記憶する記憶領域が確保されている。測距センサデータ４４１は、設置された測距センサ１１０のそれぞれを識別するためのデータおよび測距センサ１１０の性能、特性等のデータである。測距データ４４２は、測距センサ１１０で計測した距離のデータであり、例えば、所定時間間隔で計測されたデータである。計測対象小ブロックデータ４４３は、測距センサ１１０が計測対象とする小ブロック１２０のデータであり、小ブロック１２０の識別子、座標、計測位置、高さおよび体積等を含むデータである。設定高さデータ４４４は、コンクリート打設管理装置１００が、小ブロック１２０に対するコンクリート打込みの状態を判定するために用いる基準となるデータであり、打込み対象となる小ブロック１２０のサイズの違いなどに応じて、基準が１つとなる場合もあれば、基準が複数となる場合もある。

【0053】

送受信データ４４５は、ネットワークインタフェース４３０を介して送受信されるデータである。また、ＲＡＭ４４０は、各種アプリケーションモジュールを実行するためのアプリケーション実行領域４４６を有する。

【0054】

ストレージ４５０には、データベースや各種パラメータ、あるいは本実施形態の実現に必要な以下のデータまたはプログラムが記憶されている。ストレージ４５０は、測距センサテーブル３０１および小ブロックテーブル３０２を格納する。測距センサテーブル３０１は、測距センサＩＤ３１１と計測対象小ブロック３１２などとの関係を管理するテーブルである。小ブロックテーブル３０２は、小ブロックＩＤ３２１と座標データ３２２などとの関係を管理するテーブルである。

【0055】

ストレージ４５０は、さらに、取得モジュール４５１、測距センサ管理モジュール４５２、測距データ取得モジュール４５３、打込み状態判定モジュール４５４および表示制御モジュール４５５を格納する。取得モジュール４５１は、分割データと打設順データとを有する３次元設計情報を取得するモジュールである。測距センサ管理モジュール４５２は、所定の小ブロック１２０について、格子点の上空の位置または格子点近傍の上空の位置であって、打込まれたコンクリートの高さを測定可能な位置に配置された測距センサ１１０の測距センサ識別子と、小ブロック１２０のそれぞれを識別するための小ブロック識別子とを紐付けて管理するモジュールである。測距データ取得モジュール４５３は、付与された打設順に従って、コンクリート打込みを実施している間に、測距センサ１１０から測距データを取得するモジュールである。打込み状態判定モジュール４５４は、取得した測距データに基づいて、小ブロック１２０に対するコンクリート打込みの状態を判定するモジュールである。表示制御モジュール４５５は、コンクリートの打設現場に配置された携帯端末１３０に、判定された打込み状態を表示させるモジュールである。これらのモジュール４５１～４５５は、ＣＰＵ４１０によりＲＡＭ４４０のアプリケーション実行領域４４６に読み出され、実行される。制御プログラム４５６は、コンクリート打設管理装置１００の全体を制御するためのプログラムである。

【0056】

入出力インタフェース４６０は、入出力機器との入出力データをインタフェースする。入出力インタフェース４６０には、表示部４６１、操作部４６２、が接続される。また、入出力インタフェース４６０には、さらに、記憶媒体４６４が接続されてもよい。さらに、音声出力部であるスピーカ４６３や、音声入力部であるマイク（図示せず）、あるいは、ＧＰＳ位置判定部が接続されてもよい。なお、図４に示したＲＡＭ４４０やストレージ４５０には、コンクリート打設管理装置１００が有する汎用の機能や他の実現可能な機能に関するプログラムやデータは図示されていない。

【0057】

次に図５に示したフローチャートを参照して、コンクリート打設管理装置１００の処理手順について説明する。このフローチャートは、図４のＣＰＵ４１０がＲＡＭ４４０を使用して実行し、図２のコンクリート打設管理装置１００の各機能構成を実現する。

【0058】

ステップＳ５０１において、取得部２０１は、分割データと打設順データとを有する３次元設計情報を取得する。ステップＳ５０３において、測距センサ管理部２０２は、測距センサ１１０を識別するための測距センサ識別子と、測距センサ１１０が、コンクリートの打込み高さを計測する対象の小ブロック１２０を識別する小ブロック識別子とを、紐付けて管理する。これにより、どの測距センサ１１０が、どの測距センサ１１０が、どの小ブロック１２０の打込み高さを計測しているかの関係が明確となるので、打込み高さを確実に計測することができる。

【0059】

ステップＳ５０５において、測距データ取得部２０３は、コンクリート打込みを実施している間に、測距センサ１１０から測距データを取得する。ステップＳ５０７において、打込み状態判定部２０４は、取得した測距データに基づいて、小ブロック１２０に対するコンクリートの打込み状態を判定する。

【0060】

コンクリートの打込み状態の判定は、例えば、小ブロック１２０に対するコンクリートの打込みが終了したか否かの判定を含む。この場合、コンクリートの打込み状態の判定は、どの格子点または格子点近傍の上空の位置に測距センサ１１０が配置されているかに応じて判定方法を変える。格子点等の全ての上空の位置に測距センサ１１０が配置されている場合、これらの測距センサ１１０のうちの３つまたは４つにより計測された測距データに基づいて、コンクリート打込みの開始および終了を判定する。また、測距センサ１１０が、千鳥状に配置されている場合、２つの測距センサ１１０により計測された測距データに基づいて、コンクリートの打込みの開始および終了を判定する。さらに、コンクリートの打込みの開始および終了を判定した時刻を、コンクリートの打込み開始時刻およびコンクリートの打込み終了時刻として記録する。

【0061】

ステップＳ５０９において、表示制御部２０５は、コンクリートの打設現場に配置された携帯端末１３０に、判定された打込み状態を表示させる。ステップＳ５１１において、コンクリート打設管理装置１００は、全ての小ブロック１２０について、コンクリートの打込み状態の判定が終了したか否かを判定する。全ての小ブロック１２０について、打込み状態の判定が終了していないと判定した場合（ステップＳ５１１のＮＯ）、コンクリート打設管理装置１００は、ステップＳ５０５へ戻る。全ての小ブロック１２０について、打込み状態の判定が終了していると判定した場合（ステップＳ５１１のＹＥＳ）、コンクリート打設管理装置１００は、処理を終了する。

【0062】

本実施形態によれば、設置する測距センサの数を減らしつつも、全ての小ブロックに対して打込まれたコンクリートの高さを効率良く計測できるので、コンクリートの打設を確実に管理することができる。また、測距センサを千鳥状の配置としたので、１つの測距センサで最大４つの小ブロックに打込まれたコンクリートの高さを計測することができ、効率の良い計測を実現できる。

【0063】

以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されず適宜変更可能である。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステムまたは装置も、本発明の範疇に含まれる。

【0064】

また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されてもよいし、単体の装置に適用されてもよい。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する情報処理プログラムが、システムあるいは装置に供給され、内蔵されたプロセッサによって実行される場合にも適用可能である。したがって、本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされるプログラム、あるいはそのプログラムを格納した媒体、そのプログラムをダウンロードさせるＷＷＷ(World Wide Web)サーバも、プログラムを実行するプロセッサも本発明の技術的範囲に含まれる。特に、少なくとも、上述した実施形態に含まれる処理ステップをコンピュータに実行させるプログラムを格納した非一時的コンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）は本発明の技術的範囲に含まれる。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】