特許 7199951 コンクリート締固め位置計測システム、コンクリート締固め位置計測方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-23

(45)【発行日】2023-01-06

(54)【発明の名称】コンクリート締固め位置計測システム、コンクリート締固め位置計測方法

(51)【国際特許分類】

   E04G 21/06 20060101AFI20221226BHJP

【ＦＩ】

E04G21/06

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018232903

(22)【出願日】2018-12-12

(65)【公開番号】P2020094406

(43)【公開日】2020-06-18

【審査請求日】2021-10-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000002299

【氏名又は名称】清水建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100161506

【弁理士】

【氏名又は名称】川渕 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(72)【発明者】

【氏名】宇野 昌利

(72)【発明者】

【氏名】根本 浩史

(72)【発明者】

【氏名】山下 裕司

【審査官】山口 敦司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１９３６８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０７４２９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０４８６８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６３－０７８６５３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１４－１９８９９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１２１４９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－２３２４７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｇ ２１／０６

Ｅ０４Ｇ ２１／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バイブレータ装置によってコンクリートの締固めを行う作業者に装着される装着具からの反射光に基づいて当該装着具の位置を測定する位置測定部と、
前記バイブレータ装置と前記装着具との位置関係を検出する位置関係検出部と、
前記測定された位置と前記検出された位置関係と前記バイブレータ装置における振動部の位置に基づいて、前記バイブレータ装置によって締固めが行われた位置を求める締固め位置算出部と、
前記バイブレータ装置の長手方向に沿って間隔を空けて設けられる複数の傾斜センサと、
前記傾斜センサのそれぞれからの検出結果に基づいて、前記バイブレータ装置の姿勢を検出する姿勢検出部と、を有し、
前記締固め位置算出部は、前記測定された位置と前記検出された前記バイブレータ装置の姿勢と前記バイブレータ装置における振動部の位置に基づいて、前記バイブレータ装置によって締固めが行われた位置を求め、
前記締固め位置算出部は、前記検出されたバイブレータ装置の姿勢に基づいて、前記傾斜センサによって検出された角度が所定の角度以上に曲げられた部位を検出することで、前記バイブレータ装置における前記作業者によって把持された位置を検出する
コンクリート締固め位置計測システム。

【請求項2】

前記バイブレータ装置の長手方向に沿って間隔を空けて設けられる複数の識別情報記憶部と、
前記装着具に設けられ所定の距離内に近接する識別情報記憶部から識別情報を読み出す読取部と、を有し、
前記位置関係検出部は、
前記読み出された識別情報に基づいて、当該識別情報が付与された識別情報記憶部が設けられた前記バイブレータ装置における位置を検出することで、前記作業者によって把持された位置を検出し、
前記締固め位置算出部は、前記測定された位置と前記作業者によって把持された位置と前記バイブレータ装置における振動部の位置に基づいて、前記締固めが行われた位置を求める
請求項１記載のコンクリート締固め位置計測システム。

【請求項3】

前記バイブレータ装置は、長手方向に沿って複数の関節部が設けられる長尺状のフレキシブルホース部を有しており、当該関節部が曲がることで、当該フレキシブルホース部の姿勢を変更可能である
請求項１または請求項２に記載のコンクリート締固め位置計測システム。

【請求項4】

前記バイブレータ装置の先端部に設けられ、当該バイブレータ装置の先端側を湾曲するように姿勢を変更することが可能な駆動部
を有する請求項１または請求項２に記載のコンクリート締固め位置計測システム。

【請求項5】

位置測定部が、バイブレータ装置によってコンクリートの締固めを行う作業者の腕部に装着される装着具からの反射光に基づいて当該装着具の位置を測定し、
位置関係検出部が、前記バイブレータ装置と前記装着具との位置関係を検出し、
締固め位置算出部が、前記測定された位置と前記検出された位置関係と前記バイブレータ装置における振動部の位置に基づいて、前記バイブレータ装置によって締固めが行われた位置を求め、
姿勢検出部が、前記バイブレータ装置の長手方向に沿って間隔を空けて設けられる複数の傾斜センサのそれぞれからの検出結果に基づいて、前記バイブレータ装置の姿勢を検出し、
前記締固め位置算出部は、前記測定された位置と前記検出された前記バイブレータ装置の姿勢と前記バイブレータ装置における振動部の位置に基づいて、前記バイブレータ装置によって締固めが行われた位置を求め、
前記締固め位置算出部は、前記検出されたバイブレータ装置の姿勢に基づいて、前記傾斜センサによって検出された角度が所定の角度以上に曲げられた部位を検出することで、前記バイブレータ装置における前記作業者によって把持された位置を検出する
コンクリート締固め位置計測方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンクリート締固め位置計測システム、コンクリート締固め位置計測方法に関する。

【背景技術】

【0002】

コンクリート施工工事では、コンクリートの打設を行った後、締固めを行う。締固めの作業では、特許文献１に示されるように、バイブレータをコンクリート中に挿入して、コンクリートに振動を与える。バイブレータとしては、ホースの先端に振動部を有するものが用いられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－１９８９９１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、締固めにおいてバイブレータの先端やホースを移動させる作業は、人手による作業であるため、平面的な位置管理、深さ管理などが定性的に行われている。このため、締固め作業が行われていない箇所が残っている場合には、ジャンカと呼ばれるセメントと砂利の分離等の不具合が発生する要因となっている。そのため、締固めが行われた箇所を把握できることが望ましい。

【0005】

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、コンクリートの締固めが行われた箇所を把握することができるコンクリート締固め位置計測システム、コンクリート締固め位置計測方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決するために、本発明は、バイブレータ装置によってコンクリートの締固めを行う作業者に装着される装着具からの反射光に基づいて当該装着具の位置を測定する位置測定部と、前記バイブレータ装置と前記装着具との位置関係を検出する位置関係検出部と、前記測定された位置と前記検出された位置関係と前記バイブレータ装置における振動部の位置に基づいて、前記バイブレータ装置によって締固めが行われた位置を求める締固め位置算出部と、前記バイブレータ装置の長手方向に沿って間隔を空けて設けられる複数の傾斜センサと、前記傾斜センサのそれぞれからの検出結果に基づいて、前記バイブレータ装置の姿勢を検出する姿勢検出部と、を有し、前記締固め位置算出部は、前記測定された位置と前記検出された前記バイブレータ装置の姿勢と前記バイブレータ装置における振動部の位置に基づいて、前記バイブレータ装置によって締固めが行われた位置を求め、前記締固め位置算出部は、前記検出されたバイブレータ装置の姿勢に基づいて、前記傾斜センサによって検出された角度が所定の角度以上に曲げられた部位を検出することで、前記バイブレータ装置における前記作業者によって把持された位置を検出する。

【0007】

また、本発明は、位置測定部が、バイブレータ装置によってコンクリートの締固めを行う作業者の腕部に装着される装着具からの反射光に基づいて当該装着具の位置を測定し、位置関係検出部が、前記バイブレータ装置と前記装着具との位置関係を検出し、締固め位置算出部が、前記測定された位置と前記検出された位置関係と前記バイブレータ装置における振動部の位置に基づいて、前記バイブレータ装置によって締固めが行われた位置を求め、姿勢検出部が、前記バイブレータ装置の長手方向に沿って間隔を空けて設けられる複数の傾斜センサのそれぞれからの検出結果に基づいて、前記バイブレータ装置の姿勢を検出し、前記締固め位置算出部は、前記測定された位置と前記検出された前記バイブレータ装置の姿勢と前記バイブレータ装置における振動部の位置に基づいて、前記バイブレータ装置によって締固めが行われた位置を求め、前記締固め位置算出部は、前記検出されたバイブレータ装置の姿勢に基づいて、前記傾斜センサによって検出された角度が所定の角度以上に曲げられた部位を検出することで、前記バイブレータ装置における前記作業者によって把持された位置を検出する。

【発明の効果】

【0008】

以上説明したように、この発明によれば、作業員の腕部に装着される装着具の位置と、バイブレータ装置と装着具との位置と、バイブレータ装置における振動部の位置との関係に基づいて、バイブレータ装置によって締固めが行われた位置を求めるようにした。これにより、バイブレータ装置によって締固めた位置を把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１の実施形態によるコンクリート締固め位置計測システム1の構成を示す概略ブロック図である。

【図2】制御装置３０の機能を説明する概略ブロック図である。

【図3】第２の実施形態によるコンクリート締固め位置計測システム１ａの構成を示す概略ブロック図である。

【図4】制御装置３０ａの機能を説明する概略ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の一実施形態によるコンクリート締固め位置計測システムについて図面を参照して説明する。図１は、この発明の第１の実施形態によるコンクリート締固め位置計測システム1の構成を示す概略ブロック図である。

【0011】

図１において、施工領域１０は、コンクリートを打設する対象の領域である。この施工領域１０のうち、打設されたコンクリート１０ａを対象としてコンクリートの締固め工事が実施される。施工領域１０は、この図において深さ方向についてのみ図示されているが、平面方向にも存在する。施工領域１０の周囲には、例えば３台のトータルステーション１１ａ、１１ｂ、１１ｃが配置されている。トータルステーション１１ａ、１１ｂ、１１ｃの設置位置（基準点）はＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）衛星１２を用いて計測されている。トータルステーション１１ａ、１１ｂ、１１ｃの設置位置は、締固めの位置を管理するための基準点となる。

【0012】

作業員１５は、バイブレータ装置２０を使用してコンクリートの締固め作業を行う。作業員１５は、バイブレータ装置２０を把持し、バイブレータ装置２０の先端部に設けられた振動部２２を下方に向け、締固めを行うコンクリート内に挿入して振動部２２をコンクリート内に挿入して締固め作業を行う。

【0013】

また、作業員１５の上肢のいずれかの位置には、装着具１６が装着される。この装着具１６は、例えば手袋であり、反射プリズム、ミラー等の反射体と、ＲＦＩＤ（radio frequency identifier）タグに記憶された識別情報を読み出すリーダ部とが取り付けられている。この装着具１６は、手首、前腕、上腕のいずれかの位置にベルト等で装着されてもよい。
装着具１６に設けられた反射体は、各トータルステーション１１ａ、１１ｂ、１１ｃからの光波のターゲットとなる。各トータルステーション１１ａ、１１ｂ、１１ｃからの光波は、装着具１６の反射体で反射され、各トータルステーション１１ａ、１１ｂ、１１ｃで受信される。これにより、反射体の位置が測量される。反射体の位置が測量されることで、装着具１６が装着された作業員１５の部位の位置を測量することができる。特に、装着具１６が手袋である場合には、作業員１５が把持しているフレキシブルホース部２１の位置を把握することができる。装着具１６が手首、前腕、上腕等の位置に装着される場合には、装着された位置に対する手の相対位置を予め定めておくことで、作業員１５が把持するフレキシブルホース部２１の座標位置を推定するようにしてもよい。この例では、切梁等の障害物もあるため、３台のトータルステーション１１ａ、１１ｂ、１１ｃを設置し、補完して位置情報を把握するようにしている。

【0014】

バイブレータ装置２０は、長尺状の形状をしており、フレキシブルホース部２１の先端部に振動部２２が設けられている。フレキシブルホース部２１は、ある程度の柔軟性があり作業員１５の操作に応じて湾曲できる程度の可撓性を有する。このフレキシブルホース部２１の内周側には、外部の電源供給装置から振動部２２に駆動電力を供給するケーブルが収容されている。
フレキシブルホース部２１には、図示されていないが、振動部２２の動作をオン／オフするスイッチが設けられている。このスイッチのオン／オフの状態は、フレキシブルホース部２１内に通されたケーブルを介して制御装置３０において取得可能になっている。
フレキシブルホース部２１には、バイブレータ装置２０（フレキシブルホース部２１）の長手方向に沿って間隔を空けて複数の識別情報記憶部２３（２３ａ、２３ｂ、・・・）が設けられる。この識別情報記憶部２３の一例としては、ＲＦＩＤ（radio frequency identifier）タグである。この識別情報記憶部は、自身の識別情報記憶部を識別する識別情報が記憶されている。また、フレキシブルホース部２１において識別情報記憶部２３が設けられた位置と、識別情報とを対応づけて外部の制御装置３０に予め記憶しておくことで、識別情報を基に、フレキシブルホース部２１のどの位置であるかを把握できるようになっている。
振動部２２は、振動することでコンクリートに振動を与えることで締固めを行う。振動部２２の内部にはモータが設けられており、モータの回転により回転振動を発生する。

【0015】

制御装置３０は、各トータルステーション１１ａ、１１ｂ、１１ｃから、装着具１６の反射体の位置情報を取得する。そして、制御装置３０は、装着具１６の反射体の位置情報から、振動部２２の三次元位置情報（ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向）を算出する。

【0016】

図２は、制御装置３０の機能を説明する概略ブロック図である。制御装置３０は、位置測定部３１、識別情報取得部３２、駆動情報取得部３３、位置関係検出部３４、締固め位置算出部３５、締固め位置記憶部３６を有する。
位置測定部３１は、装着具１６からの反射光に基づいて当該装着具１６の位置を測定する。この測定は、上述したように、トータルステーション１１ａ、１１ｂ、１１ｃを用い、装着具１６の反射体の三次元座標（ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向）における位置の測量が行われる。位置測定部３１は、各トータルステーション１１ａ、１１ｂ、１１ｃからの測定結果を取得することで、装着具１６の位置を測定することができる。
識別情報取得部３２は、装着具１６のリーダ部によって読み取られた識別情報を取得する。リーダ部は、自身の位置から所定の範囲内に近接するＲＦＩＤタグから識別情報を読み出し、制御装置３０に識別情報を無線によって送信する。識別情報取得部３２は、この識別を無線によって受信する。

【0017】

駆動情報取得部３３は、バイブレータ装置２０のケーブルを介して、振動部２２がオンであるか否かの駆動状態を表す駆動情報を取得する。例えば、制御装置３０には、バイブレータ装置２０のケーブルの振動部２２が接続された端部とは反対側の端部が接続されており、バイブレータ装置２０に対する作業員１５のオン／オフ操作に応じて、制御装置３０から駆動電力が振動部２２に供給される。駆動情報取得部３３は、このオン／オフの操作信号を駆動情報として取得してもよいし、駆動電力が振動部２２に供給されたか否かを表す情報を制御装置３０の電力供給部から取得してもよい。また、駆動情報取得部３３は、現在時刻を計時する計時機能を有しており、駆動情報を取得したときの時刻を得ることで、オン／オフの駆動状態とそのときの時刻とを対応づけて後段に出力することができる。

【0018】

位置関係検出部３４は、バイブレータ装置と装着具との位置関係を検出する。例えば、位置関係検出部３４は、識別情報取得部３２によって取得された識別情報に基づいて、当該識別情報が付与されたＲＦＩＤタグが設けられたバイブレータ装置２０のフレキシブルホース部２１における位置を検出することで、作業者１５によって把持された位置を検出する。
位置関係検出部３４は、フレキシブルホース部２１において識別情報記憶部２３が設けられた位置と、識別情報とを対応づけたタグ位置情報を記憶しており、検出された識別情報に対応するフレキシブルホース部２１における位置を特定する。ここで特定される位置は、例えば、フレキシブルホース部２１に対して振動部２２が取り付けられたフレキシブルホース部２１の端部を基準にしたフレキシブルホース部２１における長手方向の位置である。位置関係検出部３４は、この特定された位置を作業員１５によって把持された位置として検出する。

【0019】

締固め位置算出部３５は、位置測定部３１によって測定された位置と位置関係検出部０３４によって検出された位置関係とバイブレータ装置における振動部２２の位置に基づいて、バイブレータ装置２０によって締固めが行われた位置を求める。
締固め位置算出部３５は、位置測定部３１によって得られた装着具１６の三次元座標上における位置情報と、フレキシブルホース部２１における作業者１５によって把持された位置とを対応付けすることで、作業員１５によって把持されたフレキシブルホース部２１の位置についての、三次元座標上の位置を得る。
また、締固め位置算出部３５は、識別情報と振動部２２までの距離とを対応づけた距離情報を記憶しており、位置関係検出部３４から得られる識別情報を用いることで、その識別情報に対応する振動部２２までの距離を得ることができる。

【0020】

締固め位置算出部３５は、作業員１５によって把持されたフレキシブルホース部２１の位置についての三次元座標上の位置と、識別情報に対応する振動部２２までの距離とに基づいて、振動部２２の三次元座標上の位置を算出する。ここでは、締固め位置算出部３５は、作業員１５によって把持されたフレキシブルホース部２１の位置についての三次元座標上の位置から、識別情報に対応する振動部２２までの距離の分だけ、深さ方向における下方向（鉛直方向における下方向）における三次元座標上の位置を求める。例えば、作業員１５によって把持されたフレキシブルホース部２１の位置についての三次元座標上の位置におけるＺ方向（鉛直方向）における座標の位置を識別情報に対応する振動部２２までの距離を引くこと、Ｚ方向における下方向の位置を求める。ここでは、作業員１５は、一般に、バイブレータ装置２０を把持して締固めを行う水平方向の位置まで移動し、その位置において、フレキシブルホース部２１を湾曲させつつ振動部２２を下方に向かって垂下させるようにしてコンクリートの上面からコンクリート内に挿入する。そのため、振動部２２の三次元座標上の位置について、水平方向における位置は、装着具１６の位置を測定することで把握でき、鉛直方向における位置は、装着具１６の位置を基準としてバイブレータ装置２０が把持された位置から振動部２２までの距離を求めることで、振動部２２の三次元座標上における位置を求めることができる。フレキシブルホース部２１の可撓性にもよるが、振動部２２は、作業員１５によって把持されたフレキシブルホース部２１上の位置からほぼ鉛直方向に垂下するような可撓性を有するものを利用することが、測定精度を向上させる観点から好ましい。

【0021】

締固め位置算出部３５は、得られた振動部２２の三次元座標上における位置を締固め位置記憶部３６に記憶する。ここでは、締固め位置算出部３５は、振動部２２の三次元座標上における位置を、振動情報取得部３３によって得られた駆動情報とともに締固め位置記憶部３６に記憶する。
締固め位置記憶部３６は、振動部２２の三次元座標上における位置と振動部２２の駆動情報とを記憶する。締固め位置記憶部３６に記憶された情報は、外部の端末装置に出力したり、表示装置に出力したり、印刷装置で印刷することによる出力を行うことができる。この締固め位置記憶部３６に記憶された情報を出力することで、作業員１５や工事現場に関係する作業者等は、コンクリートの締固め作業が行われた平面的な位置や深さを定量的に管理・把握することができる。

【0022】

次に、上述したコンクリート締固め位置計測システム１の第２の実施形態について説明する。図３は、第２の実施形態によるコンクリート締固め位置計測システム１ａの構成を示す概略ブロック図である。第２の実施形態においては、第１の実施形態におけるコンクリート締固め位置計測システム１の構成と共通する部分については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
第１の実施形態において、バイブレータ装置２０には、フレキシブルホース部２１の先端側から所定の間隔を空けて複数の識別情報記憶部２３が設けられている場合について説明したが、第２の実施形態においては、識別情報記憶部２３の代わりに複数の傾斜センサ２４（２４ａ、２４ｂ、・・・・）が設けられる。ここではフレキシブルホース部２１には長手方向に沿って所定の間隔で関節部が設けられており、この関節部が曲がることで、フレキシブルホース部２１の姿勢を変えることができる。傾斜センサ２４は、この関節部に設けられ、関節が曲げられた角度を検出する。

【0023】

また、フレキシブルホース部２１において先端部（例えば、フレキシブルホース部２１に対して振動部２２が取り付けられた接続部近傍）には駆動部２５が設けられる。駆動部２５は、コントロールユニットからの操作指示に応じてフレキシブルホース部２１の先端側を湾曲させることで、フレキシブルホース部２１の長手方向における中心軸に対して直交するいずれかの方向に振動部２２の向き（姿勢）を変えることができる。例えば、駆動部２５は、ワイヤーが接続されており、ワイヤーのもう一方の端部がコントロールユニット内のモータに連結されており、コントロールユニットに対して入力される操作内容に応じてモータを駆動させることで、ワイヤーを牽引することで、所望の方向に湾曲操作が可能となっている。コントロールユニットは、作業員１５によって操作される。駆動部２５は、作業員１５から入力されるコントロールユニットへの操作内容に応じて駆動することで、フレキシブルホース部２１の先端側を湾曲させることで、振動部２２の向きを三次元的に自由自在に操作することができる。このような駆動のさせ方としては、例えば、工業用内視鏡（あるいは胃カメラ等）の先端部の向きを変更する駆動装置を用いるようにしてもよい。

【0024】

このように、振動部２２の向きを任意の向きに操作することができるため、振動部２２を鉄筋の隙間を縫うようにして移動させることが可能となり、コンクリート内における所望の位置を締固めすることが可能となる。
このように、バイブレータ装置２０において、識別情報記憶部２３が設けられていないため、装着具１６ａにリーダ部を設ける必要がない。

【0025】

傾斜センサ２４（２４ａ、２４ｂ、・・・）は、フレキシブルホース部２１を湾曲させるための関節となる部位に設けられ、その関節部の両端側の相対位置を検出する。また、傾斜センサ２４には、それぞれを識別する識別番号が付与されており、傾斜センサ２４の検出結果は、その識別情報とともに制御装置３０ａに対して無線によって出力される。

【0026】

次に、図４は、制御装置３０ａの機能を説明する概略ブロック図である。制御装置３０ａは、傾斜センサ測定結果取得部３２ａ、姿勢検出部３４ａを有しており、第１の実施形態と共通する部分については同じ符号を付し、その説明を省略する。
傾斜センサ測定結果取得部３２ａは、各傾斜センサ２４から検出結果を取得する。
姿勢検出部３４ａは、傾斜センサ測定結果取得部３２ａによって得られた各傾斜センサ２４からの検出結果に基づいて、バイブレータ装置２０の姿勢を検出する。姿勢検出部３４ａは、各傾斜センサ２４の検出結果を参照し、相対的に振動部２２の位置を特定する。例えば、姿勢検出部３４ａは、各傾斜センサ２４からの検出結果の組み合わせから、フレキシブルホース部２１の姿勢を特定することで、フレキシブルホース部２１の先端部に取り付けられた振動部２２の姿勢及び位置を特定することができる。また、例えば、各傾斜センサ２４からの検出結果の組み合わせとフレキシブルホース部２１の姿勢とを予め把握しておき、各傾斜センサ２４からの検出結果の組み合わせとフレキシブルホース部２１の姿勢（あるいは振動部２２の姿勢・位置）の関係をメモリ領域に記憶しておく。そして姿勢検出部３４ａは、各傾斜センサ２４からの検出結果が得られると、このメモリ領域を参照し、フレキシブルホース部２１（あるいは振動部２２の姿勢・位置）を示す情報を読み出すことで、振動部２２の位置を特定する。

【0027】

締固め位置算出部３５ａは、位置測定部３１によって測定された位置と姿勢検出部３４ａによって検出されたバイブレータ装置の姿勢とバイブレータ装置における振動部の位置に基づいて、バイブレータ装置によって締固めが行われた位置を求める。ここで、締固め位置算出部３５ａは、検出されたバイブレータ装置の姿勢に基づいて、傾斜センサによって検出された角度が所定の角度以上に曲げられた部位を検出することで、バイブレータ装置２０における作業者１５によって把持された位置を検出することができる。例えば、バイブレータ装置２０によってコンクリートの締固めが行われる際には、作業員１５は、一般に、バイブレータ装置２０を把持して施工現場内を水平方向に移動し、施工領域１０の近傍まで移動し、その位置において、フレキシブルホース部２１を湾曲させつつ振動部２２を下方に向かって垂下させるようにしてコンクリートの上面からコンクリート内に挿入する。そのため、フレキシブルホース部２１において作業員１５が把持している部位においては、９０°程度の角度で湾曲されることが多く、かつ、把持された部位から振動部２２までの間においてフレキシブルホース部２１は、多少の湾曲はあるものの、９０°程度まで湾曲されることがなく垂下される。そのため、締固め位置算出部３５ａは、傾斜センサによって検出された角度が所定の角度以上に曲げられた部位を検出することで、その部位を作業員１５によって把持された位置であることを検出する。フレキシブルホース部２１において、湾曲していない状態における関節の角度を０°とした場合、所定の角度としては、例えば、６０°程度から１２０°程度までの間のいずれかの角度を適用するようにしてもよい。ここで振動部２２がコンクリート内に挿入されある程度の深さまで垂下されると、振動部２２あるいはフレキシブルホース部２１の一部が鉄筋や施工領域１０の内周側の壁に当接する等してコンクリート内において湾曲する場合がある。その場合、一般に、９０°程度まで湾曲される場合もあり得るが、仮に９０°程度に湾曲した場合であっても、作業員１５が把持している位置が検出された後に、その把持している部位よりも振動部２２側において９０°程度の湾曲が検出された場合には、作業員１５が把持しているとして最初に検出された位置を引き続き作業員１５が把持している位置として検出するようにしてもよい。

【0028】

締固め位置算出部３５ａは、位置測定部３１によって得られた装着具１６ａの三次元座標上における位置情報と、姿勢検出部３４ａによって検出されたフレキシブルホース部２１における作業者１５によって把持された位置とを対応付けすることで、作業員１５によって把持されたフレキシブルホース部２１の位置についての、三次元座標上の位置を得る。
また、締固め位置算出部３５ａは、作業員１５に把持された部位に最も近い位置にある傾斜センサ２４に割り当てられている識別情報と振動部２２までの距離とを対応づけた距離情報を記憶しており、姿勢検出部３４ａによって検出された作業員１５によって把持された位置に最も近い位置にある傾斜センサ２４を特定し、その傾斜センサ２４の識別情報に応じた振動部２２までの距離を得る。
これにより、締固め位置算出部３５ａは、作業員１５によって把持されたフレキシブルホース部２１の位置についての三次元座標上の位置と、識別情報に対応する振動部２２までの距離とに基づいて、振動部２２の三次元座標上の位置を算出する。

【0029】

なお、第２の実施形態において、フレキシブルホース部２１に駆動部２５が設けられる場合について説明したが、フレキシブルホース部２１に駆動部２５が設けられていなくてもよい。この場合、フレキシブルホース部２１に傾斜センサ２４を所定の間隔（例えば１０ｃｍ程度毎）を空けて複数設置し、隣接する傾斜センサ２４からの位置情報の差分を取得するようにしてもよい。例えば、マシンガイダンスのバックホウのアーム形状を検出する技術を用い、作業員１５が把持する部位から順次計算することで、振動部２２の位置を検知することができる。多段傾斜計の技術を用いて振動部２２の位置を検出するようにしてもよい。

【0030】

以上説明したように、上述した第１及び第２の実施形態によれば、装着具１６（装着具１６ａ）の位置をトータルステーションを用いて測定し、その装着具１６（装着具１６ａ）の位置から振動部２２までの位置を検出することで、振動部２２の位置を検出するようにした。これにより、コンクリートの締固めを行った場所を特定し、把握することができる。さらに、バイブレータ装置２０による締固め作業の進捗状況を定量的に管理していくことも可能となる。

【0031】

また、本実施形態では、バイブレータ装置２０の位置をトータルステーション１１ａ、１１ｂ、１１ｃで測量している。バイブレータ装置２０にＧＰＳ（global positioning system）端末を設けて位置を計測しても良いが、バイブレータ装置２０にＧＰＳ端末を設けたとしても、施工現場の環境によっては、遮蔽物等が周囲にあると、ＧＰＳ電波を受信できない場合もあり得る。そこで、第１及び第２の実施形態のように、トータルステーションを用いることで、ＧＰＳ電波を受信できない環境であっても位置を測定することができる。

【0032】

上述した実施形態における制御装置３０、制御装置３０ａ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。

【0033】

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。

【符号の説明】

【0034】

１，１ａ…コンクリート締固め位置計測システム、１０…施工領域、１０ａ…コンクリート、１１ａ，１１ｂ、１１ｃ…トータルステーション、１５…作業員、１６，１６ａ…装着具、２０…バイブレータ装置、２１…フレキシブルホース部、２２…振動部、２３ａ，２３ｂ…識別情報記憶部、２４ａ，２４ｂ…傾斜センサ、２５…駆動部、３０，３０ａ…制御装置、３１…位置測定部、３２…識別情報記憶部、３２ａ…傾斜センサ測定結果取得部、３３…駆動情報取得部、３４…位置関係検出部、３４ａ…姿勢検出部、３５…締固め位置算出部、３５ａ…締固め位置記憶部、３６…締固め位置記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】