特許 7441466 コンクリート締固め管理システム

(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】2024-02-21

(45)【発行日】2024-03-01

(54)【発明の名称】コンクリート締固め管理システム

(51)【国際特許分類】

   E04G 21/08 20060101AFI20240222BHJP

   E04G 21/00 20060101ALI20240222BHJP

   G01B 11/00 20060101ALI20240222BHJP

【ＦＩ】

E04G21/08

E04G21/00

G01B11/00 H

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020067759

(22)【出願日】2020-04-03

(65)【公開番号】P2021161847

(43)【公開日】2021-10-11

【審査請求日】2023-03-27

(73)【特許権者】

【識別番号】502340996

【氏名又は名称】学校法人法政大学

(73)【特許権者】

【識別番号】592254526

【氏名又は名称】学校法人五島育英会

(73)【特許権者】

【識別番号】303056368

【氏名又は名称】東急建設株式会社

(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】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】今井 龍一

(72)【発明者】

【氏名】栗原 哲彦

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 誠

(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２０２０－１３９３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０４１３５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６６５０６３９（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２０１９－０３５２６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２１６０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２８４４４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２９３１４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１７４２４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｇ ２１／０８

Ｅ０４Ｇ ２１／００

Ｇ０１Ｂ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フレッシュコンクリートに挿入される振動体からの振動によって、この振動体の周囲のフレッシュコンクリートの締固めを行う締固め作業において、フレッシュコンクリートにおける締固めを実施した箇所を把握するためのコンクリート締固め管理システムであって、
締固め作業中のフレッシュコンクリートの上面よりも上方に設置され、フレッシュコンクリートの上面を含む周辺を撮像して、撮像した映像を出力する撮像手段と、
フレッシュコンクリート中の振動体を吊持してフレッシュコンクリートの上面から外部に延び出る長尺状の吊持部材と、
撮像手段により出力された映像に基づいて、フレッシュコンクリートの上面に対する吊持部材の相対的な位置を継時的に取得する位置取得手段と、
位置取得手段により取得された吊持部材の位置に基づいて、吊持部材に吊持された振動体の位置を継時的に推定する位置推定手段と、
位置推定手段により推定された振動体の位置に基づいて、振動体による締固めを実施した箇所に関する履歴情報を取得する履歴情報取得手段と、
位置推定手段により推定された振動体の位置と、履歴情報取得手段によって取得された履歴情報とに基づいて、振動体による振動の影響範囲を算出する算出手段と、
振動体の平面位置および深さ位置に応じて、算出手段により算出した影響範囲を表示する表示手段とを備えることを特徴とするコンクリート締固め管理システム。

【請求項2】

撮像手段は、吊持部材を持つ作業員、フレッシュコンクリートの上面または型枠の周辺に居る作業員の少なくとも一方が所持または装着しているカメラであることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート締固め管理システム。

【請求項3】

フレッシュコンクリートの上面または型枠の周辺に設けられたＡＲマーカーをさらに備え、撮像手段は、フレッシュコンクリートの上面を含む周辺またはＡＲマーカーを含む周辺を撮像し、位置取得手段は、撮像手段により出力された映像と映像中のＡＲマーカーの位置情報に基づいて、フレッシュコンクリートの上面に対する吊持部材の相対的な位置を継時的に取得するものであることを特徴とする請求項１または２に記載のコンクリート締固め管理システム。

【請求項4】

ＡＲマーカーは、型枠の天端付近に設けられることを特徴とする請求項３に記載のコンクリート締固め管理システム。

【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管理システムに関し、特に、コンクリート工事の締固め工程において、バイブレータなどによる締固め実施箇所の履歴を過去に遡って容易に確認可能なコンクリート締固め管理システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、コンクリート打設工事の締固め作業では、打設直後のフレッシュコンクリートにバイブレータなどの振動棒を挿入し、コンクリートに振動を与えることで、コンクリートを締固めている。この作業は通常、作業員の勘と経験に任されている。コンクリート中に締固めが不十分な箇所が残っていると、その後の硬化時にジャンカ等の不具合が発生することがある。この不具合は、型枠を外した段階で初めて確認されることが多いため、締固めを実施した箇所を締固め作業中に把握することのできる技術が望まれていた。

【0003】

これに対し、本出願人は、バイブレータなどによる締固め実施箇所の履歴を過去に遡って容易に確認可能なシステムを提案中である（例えば、特許文献１を参照）。この特許文献１のシステムは、締固め作業中のフレッシュコンクリートの上面またはその型枠よりも上方に設置され、フレッシュコンクリートの上面を含む周辺または型枠を含む周辺を撮像して、撮像した映像を出力する撮像手段と、フレッシュコンクリート中の振動体を吊持してフレッシュコンクリートの上面または型枠から外部に延び出る長尺状の吊持部材と、撮像手段により出力された映像に基づいて、フレッシュコンクリートの上面または型枠に対する吊持部材の相対的な位置を継時的に取得する位置取得手段と、位置取得手段により取得された吊持部材の位置に基づいて、吊持部材に吊持された振動体の位置を継時的に推定する位置推定手段と、位置推定手段により推定された振動体の位置に基づいて、振動体による締固めを実施した箇所に関する履歴情報を取得する履歴情報取得手段とを備えるものである。

【0004】

一方、従来のコンクリート締固め管理装置として、例えば特許文献２に記載のものが知られている。この特許文献２は、コンクリートに挿入したバイブレータの位置を検出する位置検出手段と、コンクリート内におけるバイブレータの振動付与時間を計測する振動時間計測手段と、位置と振動付与時間とに基づいてコンクリート内のバイブレータによる振動の影響範囲を算出する演算手段と、影響範囲を表示する表示手段とを備えるものである。表示手段に表示される影響範囲は、バイブレータを挿入した位置ごとに、最も影響半径が小さい深度での影響範囲を平面図に表示するようになっている。

【0005】

他方、現実空間上に仮想的な情報を重ねて提示することで、現実空間を拡張するＡＲ（Ａｕｇｕｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ：拡張現実感）環境を提供する技術において、仮想物体を現実空間上の位置に合わせるときに、ＡＲマーカーを利用することが知られている（例えば、特許文献３～６を参照）。ＡＲマーカーは、付加情報を表示する位置を指定するための標識であり、通常、正方形の黒枠で囲われた中に所定の画像パターンを表示したもので構成されている。現実空間上で平面を定義するには、複数のＡＲマーカーが必要である。ＡＲマーカーの設置は、手間がかかるため、できる限り少ない個数で、精度の高い位置情報を取得可能な技術が求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特願２０１９－０３４７９７号（現時点で未公開）

【文献】特開２０１８－１９３６８１号公報

【文献】特開２０１１－２１６０６７号公報

【文献】特開２００６－２８４４４２号公報

【文献】特開２００５－２９３１４１号公報

【文献】特開２０１２－１７４２４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、上記の従来の特許文献２では、バイブレータを挿入した位置ごとに、最も影響半径が小さい深度での影響範囲を平面図に表示するのみであるので、締固めを実施した箇所を三次元的に把握することは難しい。このため、締固めを実施した箇所を三次元的に容易に把握することのできる技術が求められていた。

【0008】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、締固めを実施した箇所を三次元的に容易に把握することのできるコンクリート締固め管理システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るコンクリート締固め管理システムは、フレッシュコンクリートに挿入される振動体からの振動によって、この振動体の周囲のフレッシュコンクリートの締固めを行う締固め作業において、フレッシュコンクリートにおける締固めを実施した箇所を把握するためのコンクリート締固め管理システムであって、締固め作業中のフレッシュコンクリートの上面よりも上方に設置され、フレッシュコンクリートの上面を含む周辺を撮像して、撮像した映像を出力する撮像手段と、フレッシュコンクリート中の振動体を吊持してフレッシュコンクリートの上面から外部に延び出る長尺状の吊持部材と、撮像手段により出力された映像に基づいて、フレッシュコンクリートの上面に対する吊持部材の相対的な位置を継時的に取得する位置取得手段と、位置取得手段により取得された吊持部材の位置に基づいて、吊持部材に吊持された振動体の位置を継時的に推定する位置推定手段と、位置推定手段により推定された振動体の位置に基づいて、振動体による締固めを実施した箇所に関する履歴情報を取得する履歴情報取得手段と、位置推定手段により推定された振動体の位置と、履歴情報取得手段によって取得された履歴情報とに基づいて、振動体による振動の影響範囲を算出する算出手段と、振動体の平面位置および深さ位置に応じて、算出手段により算出した影響範囲を表示する表示手段とを備えることを特徴とする。

【0010】

また、本発明に係る他のコンクリート締固め管理システムは、上述した発明において、撮像手段は、吊持部材を持つ作業員、フレッシュコンクリートの上面または型枠の周辺に居る作業員の少なくとも一方が所持または装着しているカメラであることを特徴とする。

【0011】

また、本発明に係る他のコンクリート締固め管理システムは、上述した発明において、フレッシュコンクリートの上面または型枠の周辺に設けられたＡＲマーカーをさらに備え、撮像手段は、フレッシュコンクリートの上面を含む周辺またはＡＲマーカーを含む周辺を撮像し、位置取得手段は、撮像手段により出力された映像と映像中のＡＲマーカーの位置情報に基づいて、フレッシュコンクリートの上面に対する吊持部材の相対的な位置を継時的に取得するものであることを特徴とする。

【0012】

また、本発明に係る他のコンクリート締固め管理システムは、上述した発明において、ＡＲマーカーは、型枠の天端付近に設けられることを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明に係るコンクリート締固め管理システムによれば、フレッシュコンクリートに挿入される振動体からの振動によって、この振動体の周囲のフレッシュコンクリートの締固めを行う締固め作業において、フレッシュコンクリートにおける締固めを実施した箇所を把握するためのコンクリート締固め管理システムであって、締固め作業中のフレッシュコンクリートの上面よりも上方に設置され、フレッシュコンクリートの上面を含む周辺を撮像して、撮像した映像を出力する撮像手段と、フレッシュコンクリート中の振動体を吊持してフレッシュコンクリートの上面から外部に延び出る長尺状の吊持部材と、撮像手段により出力された映像に基づいて、フレッシュコンクリートの上面に対する吊持部材の相対的な位置を継時的に取得する位置取得手段と、位置取得手段により取得された吊持部材の位置に基づいて、吊持部材に吊持された振動体の位置を継時的に推定する位置推定手段と、位置推定手段により推定された振動体の位置に基づいて、振動体による締固めを実施した箇所に関する履歴情報を取得する履歴情報取得手段と、位置推定手段により推定された振動体の位置と、履歴情報取得手段によって取得された履歴情報とに基づいて、振動体による振動の影響範囲を算出する算出手段と、振動体の平面位置および深さ位置に応じて、算出手段により算出した影響範囲を表示する表示手段とを備えるので、締固めを実施した箇所を三次元的に容易に把握することができるという効果を奏する。

【0014】

また、本発明に係る他のコンクリート締固め管理システムによれば、撮像手段は、吊持部材を持つ作業員、フレッシュコンクリートの上面または型枠の周辺に居る作業員の少なくとも一方が所持または装着しているカメラであるので、撮像手段による死角がなくなり、吊持部材の位置をより確実に取得することができるという効果を奏する。

【0015】

また、本発明に係る他のコンクリート締固め管理システムによれば、フレッシュコンクリートの上面または型枠の周辺に設けられたＡＲマーカーをさらに備え、撮像手段は、フレッシュコンクリートの上面を含む周辺またはＡＲマーカーを含む周辺を撮像し、位置取得手段は、撮像手段により出力された映像と映像中のＡＲマーカーの位置情報に基づいて、フレッシュコンクリートの上面に対する吊持部材の相対的な位置を継時的に取得するものであるので、フレッシュコンクリートの上面または型枠の周辺に設けられたＡＲマーカーの位置情報を利用することで、吊持部材の相対的な位置を精度よく取得することができるという効果を奏する。

【0016】

また、本発明に係る他のコンクリート締固め管理システムによれば、ＡＲマーカーは、型枠の天端付近に設けられるので、ＡＲマーカーの設置の手間を軽減することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本発明に係るコンクリート締固め管理システムの実施の形態を示す図である。

【図2】図２は、バイブレータの位置を推定する手順の一例を示すフローチャート図である。

【図3】図３は、締固め作業箇所の履歴表示の一例を示す図であり、（１）は先行作業員（熟練）の作業履歴、（２）は先行作業員（若手）の作業履歴、（３）は後追い作業員の作業履歴である。

【図4】図４は、バイブレータの平面位置、深さの推定方法の一例を示す斜視図である。

【図5】図５は、ホースに施されるマーキングの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に、本発明に係るコンクリート締固め管理システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0019】

図１に示すように、本実施の形態は、型枠１０へのコンクリート打設作業時に、コンクリートＣにバイブレータ１２を挿入し、バイブレータ１２の振動によって周囲のコンクリートＣの締固めを行う締固め作業に適用される。型枠１０内には鉄筋Ｓが配筋されている。また、型枠１０内の下側部分には、先行層１４のコンクリートが既に打設されている。コンクリートＣは、先行層１４の上面から型枠１０の天端１６付近までの範囲に打設され、この範囲の高さＨが締固め作業を行う高さになる。

【0020】

本実施の形態では、型枠１０内の上側部分に、複数のＡＲマーカー１１が設けられている。ＡＲマーカーは、正方形の黒枠で囲われた中に所定の画像パターンを表示した水平板からなる。

【0021】

バイブレータ１２は、長尺棒状の振動体であり、長尺方向の一端には可撓性の長尺状のゴム製ホース１８（吊持部材）が繋がれている。作業員Ｍは、型枠１０に隣接する仮設足場２０からこのホース１８を把持して、バイブレータ１２をコンクリートＣ中の所定高さに吊持し、この箇所の締固めを行うようになっている。締固め作業中のホース１８は、コンクリートＣの上面から出て型枠１０の天端１６まで延びている。

【0022】

ホース１８の外周面には、図示しないバイブレータ１２上端を基点としたホース１８の延在長さ（長さ情報）を表すマーキング２２（特徴量）がその延在方向に沿って施されている。マーキング２２は、所定の色（例えば光の三原色（赤、緑、青）などの色）のビニールテープを、所定の間隔で黒地のホース１８に巻付けて施すことができる。このマーキング２２を読み取ることで、読み取り位置からバイブレータ１２上端までのホース１８の延在長さを把握することができる。

【0023】

本実施の形態に係るコンクリート締固め管理システム１００は、締固め作業中のコンクリートＣの映像を上方から取得するカメラ２４（撮像手段）と、映像をもとにホース１８の位置を取得する位置取得手段２６と、ホース１８の位置をもとにバイブレータ１２の位置を推定する位置推定手段２８と、締固めを実施した箇所に関する履歴情報を取得する履歴情報取得手段３０と、バイブレータ１２による振動の影響範囲を算出する算出手段３２と、データ格納手段３４と、表示手段３６とを備える。

【0024】

カメラ２４は、型枠１０の天端１６よりも上方であってコンクリートＣ上面の略中心の真上に設置される。このカメラ２４は、締固め作業中のＡＲマーカー１１を含むコンクリートＣ上面の映像を上方から撮像して、経時的に連続した映像をデータ格納手段３４に出力する。これによって、締固め作業中のＡＲマーカー１１とホース１８を含んだ映像が取得される。

【0025】

カメラ２４としては、通常のカメラを用いてもよいが、例えば、一度に上下左右全方位３６０度のパノラマ画像を撮像して、全天球映像を取得する全天球カメラを用いることが好ましい。全天球カメラを用いることで、ＡＲマーカー１１が存在する範囲、コンクリートＣの上面の範囲が広大である場合や、バイブレータ１２を複数箇所に配備して多点同時に締固める場合であっても、ホース１８を含む映像を確実に取得可能である。また、カメラ２４として通常のカメラを用いる場合は、複数のカメラで様々な角度から撮影して死角を無くすことが好ましい。なお、本発明はこれに限るものではなく、締固め作業中のＡＲマーカー１１とホース１８を継時的に撮像可能なものであればいかなるものでもよく、例えば１８０度程度の画角をもつ広角カメラを下向きにして使用してもよい。

【0026】

位置取得手段２６は、カメラ２４により出力された映像と映像中のＡＲマーカー１１の位置情報に基づいて、コンクリートＣの上面に対するホース１８の相対的な位置を継時的に取得するものである。映像とＡＲマーカー１１の位置情報をもとに位置を取得する方法としては、周知の画像解析処理方法を適用して行うことができる。本実施の形態では、後述の図２のフローチャートによる方法を利用する。

【0027】

本実施の形態では、型枠１０の天端１６よりも上方に設置したカメラ２４を利用するため、コンクリートＣ内部の撮影はできないが、この位置取得手段２６によって、ＡＲマーカー１１とホース１８の位置の相対的な位置関係を把握することが可能である。例えば、データ格納手段３４に格納された映像から所定の時間間隔で画像を選択し、既知のＡＲマーカー１１の位置情報、ホース１８の特徴量などを参考に、画像からＡＲマーカー１１とホース１８の位置を認識する。上述したように、ホース１８の外周面には、バイブレータ１２上端を基点としたホース１８の延在長さを表すマーキング２２が施されている。そこで、ホース１８の位置を表す特徴量として、このマーキング２２を利用する。取得したデータは、時間情報と紐付けられてデータ格納手段３４に格納される。

【0028】

位置推定手段２８は、位置取得手段２６により取得されたＡＲマーカー１１とホース１８の相対的な位置関係に基づいて、ホース１８に吊持されたバイブレータ１２の位置を継時的に推定するものである。具体的には、データ格納手段３４から型枠１０の天端１６の高さのマーキング２２の値を抽出する。抽出したマーキング２２の値は、型枠１０の天端１６を基点としたバイブレータ１２上端までの高さ（深さ）Ｈ１に相当する。この高さＨ１に、既知のバイブレータ１２の長さＬを加算することで、バイブレータ１２の高さ方向の存在範囲を推定する。

【0029】

また、データ格納手段３４からコンクリートＣの上面に対するホース１８の平面位置を抽出し、抽出したホース１８の平面位置がバイブレータ１２の平面位置に一致すると仮定して、バイブレータ１２の平面位置を推定する。以上の処理によって、バイブレータ１２の三次元的な位置を比較的精度よく推定することができる。推定したバイブレータ１２の位置は、時間情報と紐付けられてデータ格納手段３４に格納される。

【0030】

履歴情報取得手段３０は、位置推定手段２８により推定されたバイブレータ１２の位置と、バイブレータ１２の作動情報に基づいて、バイブレータ１２による締固めを実施した箇所に関する履歴情報を取得するものである。具体的には、履歴情報取得手段３０は、データ格納手段３４からバイブレータ１２の位置を、これに紐付けられた時間情報（例えば時刻）とともに抽出する。一方、バイブレータ１２のオンオフや電流値の情報をセンサ等で検知することで作動情報を取得し、この作動情報に基づいて、バイブレータ１２が振動している時間情報（振動時間）を取得する。そして、これらの情報から、バイブレータ１２の位置ごとの振動時間を取得する。こうすることで、バイブレータ１２が平面的にどの位置でどの深さまでどのくらいの時間存在するとともに振動して、その位置の締固めを行ったか、といった履歴情報を取得することができる。取得した履歴情報を参照することで、バイブレータ１２で締固めをした箇所を確実に把握することができる。

【0031】

算出手段３２は、位置推定手段２８により推定されたバイブレータ１２の位置と、履歴情報取得手段３０によって取得された履歴情報とに基づいて、コンクリートＣ中のバイブレータ１２による振動の影響範囲を算出する。本実施の形態の影響範囲は、振動中のバイブレータ１２の平面位置を円の中心とした略円柱状の領域に設定されている。平面視では円形状の領域である。データ格納手段３４には、バイブレータ１２の位置ごとに、バイブレータ１２の振動時間と影響範囲の関係が格納されている。振動時間が長いほど、浅いほど、影響範囲の円の半径が大きくなる傾向がある。算出手段３２は、こうした関係に、位置推定手段２８により推定されたバイブレータ１２の位置と、履歴情報取得手段３０によって取得された履歴情報（バイブレータ１２の位置ごとの振動時間）を当てはめることで、円の半径などの影響範囲の情報を算出することができる。算出した影響範囲の情報は、データ格納手段３４に格納される。

【0032】

データ格納手段３４は、カメラ２４からの映像や各手段からの処理データを格納するためのものであり、例えばデータベースによって構成される。

【0033】

表示手段３６は、バイブレータ１２の平面位置および深さ位置に応じて、算出手段３２により算出した影響範囲を表示するものであり、例えばモニタによって構成される。一定時間、特定の平面位置および深さ位置でバイブレータ１２を振動させれば、その影響範囲については適切に締固め作業がなされたと判断することができる。具体的には、表示手段３６は、締固め作業中のフレッシュコンクリートの上面を鉄筋Ｓの位置情報とともに平面図として表示する。そして、この平面図の中に、バイブレータ１２の平面位置ごとに影響範囲を表す円を表示する。ただし、影響範囲を表す円の表示色は、バイブレータ１２の深さ位置に応じて異なった色に設定する。このようにすれば、ユーザは、平面図から、どの平面位置でどの深さまで適切に締固られたかを色の違いによって容易に把握することができる。コンクリートＣ中を上側から下側に向けて順に締固めるか、下側から上側に向けて順に締固めるかは、施工環境などに応じて適宜設定してもよい。なお、表示手段３６は、データ格納手段３４に格納された映像や処理データを表示することもできる。

【0034】

上記構成の動作および作用について説明する。
図１に示すように、コンクリートＣの打設時に、作業員Ｍが仮設足場２０からホース１８を垂らしてバイブレータ１２をコンクリートＣ中に挿入して締固めを行う。締固めが不十分な箇所が生じないように、作業員Ｍはホース１８を動かして、バイブレータ１２をコンクリートＣ中の各所に移動させる。この作業の様子は、上方に設置されたカメラ２４により撮像され、その映像はデータ格納手段３４に記録される。位置取得手段２６は、この映像と映像中のＡＲマーカー１１の位置情報から、型枠１０の天端１６とホース１８の相対的な位置関係を取得する。

【0035】

具体的には、図２に示すように、位置取得手段２６は、データ格納手段３４に格納された映像から所定の時間間隔で画像を選択する（ステップＳ１）。続いて、この画像の歪みを補正し（ステップＳ２）、データ格納手段３４に格納されたＡＲマーカー１１に関する情報に基づいて、補正した画像中のＡＲマーカー１１を検出し、認識する（ステップＳ３）。この場合、１枚のＡＲマーカー１１の四隅を認識させ、認識した四隅の各点から画像中の打設面の座標軸と、現実空間の打設面の座標軸の傾きを算出し、座標軸を回転させることで、画像のピクセル座標軸と現実空間の座標軸を合わせる。そして、データ格納手段３４からＡＲマーカー１１の実サイズおよび設置位置を読み出し（ステップＳ５）、ＡＲマーカー１１の２隅間の距離と実サイズから足場平面上の１ピクセルあたりのスケールを推定する（ステップＳ４）。次に、ＡＲマーカー１１からホース１８差し込み位置までの水平距離を算出する（ステップＳ６）。水平距離は、画像上のホース１８差し込み位置に最も近いＡＲマーカー１１の重心を基準として算出することが望ましい。

【0036】

位置推定手段２８は、この位置関係からバイブレータ１２の位置を推定する（ステップＳ７）。履歴情報取得手段３０は、推定したバイブレータ１２の位置などからバイブレータ１２による締固めを実施した箇所に関する履歴情報を取得する。ユーザは、取得した履歴情報によって、締固めを実施した箇所の履歴を過去に遡って容易かつ確実に把握することができる。

【0037】

また、ＡＲマーカー１１の位置情報を利用することで、ホース１８の相対的な位置を精度よく取得することができる。したがって、締固めを実施した箇所をより高精度に把握することができる。ＡＲマーカー１１を確認できれば、位置情報を取得可能であるため、動的に作業していても、作業に追随して位置情報を把握できるメリットがある。

【0038】

次に、算出手段３２が、推定されたバイブレータ１２の位置と、取得した履歴情報とに基づいて、バイブレータ１２による振動の影響範囲を算出する。表示手段３６は、締固め作業中のフレッシュコンクリートの上面を表す平面図の中に、バイブレータ１２の平面位置ごとの影響範囲を表す円を表示する。影響範囲を表す円の表示色は、バイブレータ１２の深さ位置に応じて変えている。ユーザは、この平面図から、どの平面位置でどの深さまで適切に締固られたかを容易に把握することができる。したがって、本実施の形態によれば、締固めを実施した箇所を三次元的に容易に把握することができる。

【0039】

図３は、バイブレータ１２の影響範囲の円の直径を２５ｃｍとして表示した例である。（１）は先行作業員（熟練）の作業履歴、（２）は先行作業員（若手）の作業履歴、（３）は後追い作業員の作業履歴である。この図に示すように、作業員ごとにどのように締固め作業を行っているかを容易に確認できる。このため、確認後、作業の指導を行うなど、締固め方法を改善することができる。

【0040】

上記の実施の形態において、締固め作業中に影響範囲をリアルタイムに表示してもよい。この結果、締固めが不十分な箇所が判明した場合には、当該箇所にバイブレータ１２を配置して再度締固めを実施すればよい。このようにすれば、締固めが不十分な箇所をなくすことができるので、その後の硬化時にジャンカ等の不具合が発生するおそれがなくなり、所期のコンクリート品質を確保することが可能となる。

【0041】

（変形例１）
なお、上記の実施の形態において、カメラ２４の代わりにウェアラブルカメラを用いてもよい。図１に示すように、ウェアラブルカメラ２５は、ホース１８を持つ作業員Ｍのヘルメットなどに装着することができる。コンクリートの締固め作業時に、作業員Ｍがホース１８を見ることで、ウェアラブルカメラ２５により作業中の映像を取得可能である。

【0042】

また、例えば、取得した映像をストリーミングデータとしてクラウドサーバにアップロードすることで、即座に映像を画像解析すれば、締固め箇所の深さ、平面位置をリアルタイムに確認することができる。締固めしていない箇所があれば、すぐに再施工が可能となり、不具合を未然に防止することができる。複数のウェアラブルカメラ２５を利用すれば、死角をさらに減らせるので、施工管理を確実に実施でき、施工の不具合を未然に防止することができる。

【0043】

（変形例２）
また、ＡＲマーカー１１の位置情報を確実に取得するためには、ＡＲマーカー１１がカメラ２４やウェアラブルカメラ２５の視野内に入っている必要がある。しかし、ＡＲマーカー１１の設置は手間がかかり、型枠１０内に落ちると異物混入となるおそれがある。画像処理の基本として、わかりやすく決まった箇所にＡＲマーカー１１を設置することが望ましい。

【0044】

そこで、このような課題を解決するために、上記の実施の形態においてＡＲマーカー１１の代わりにＡＲマーカー付き型枠を用いてもよい。このようにすれば、ＡＲマーカー１１の設置の手間を軽減することができる。ＡＲマーカー付き型枠は、箱状の型枠本体と、型枠本体の上面に設けられたＡＲマーカー１１とを備えており、型枠１０の天端１６付近に対して設置される。着脱可能に設置してもよい。このＡＲマーカー付き型枠は、型枠としての機能よりも、ＡＲマーカーを表示する表示板としての機能がメインとなる。ＡＲマーカー付き型枠は、作業の邪魔とならない態様で設置することが好ましく、例えば高さ１０ｃｍ程度の箱状物で構成することができる。ＡＲマーカー付き型枠を設ける部分には、コンクリートが打込まれないため、ＡＲマーカー１１は汚れない。

【0045】

ＡＲマーカー１１は、印刷等により型枠本体の上面に設けてもよい。ＡＲマーカー付き型枠の型枠本体は、軽量な段ボールなどで構成してもよいが、不意に移動することがないように現状の型枠１０に対して確実に設置できるような構造であることが望ましい。

【0046】

（変形例３）
上記の実施の形態において、基準となる平面（以下、基準面という。）を設定して、バイブレータ１２の平面位置、深さを推定してもよい。

【0047】

図４に示すように、設置されたＡＲマーカー１１とＡＲマーカー１１を含む周辺の映像において、バイブレータ１２の平面位置、深さを推定するための仮想的な基準面Ｆを設定する。基準面Ｆはホース１８と交差する高さであれば、任意の高さの水平面で構わない。設定された基準面Ｆと映像より特定されたホース１８とが交わる点Ｐをバイブレータ１２の平面的な差し込み位置として推定する。設定された基準面Ｆと映像より特定されたホース１８とが交わる点Ｐより上方に位置するホース１８に設けられたマーキング２２によって、基準面Ｆより下のホース１８の長さを相対的に求めることができる。この長さを、基準面Ｆからのバイブレータ１２の差し込み深さとして推定する。このようにすれば、バイブレータ１２の平面位置、深さをより精度よく推定することができる。

【0048】

（変形例４）
上記の実施の形態において、ホース１８の外周面に施されるマーキング２２を、２色の組み合わせで構成してもよい。組み合わせの２色のうち、１色は光の三原色（赤、緑、青）から選択することが望ましい。光の三原色から２色を選択しても構わない。

【0049】

図５に示すように、２色の組み合わせは、大きいサイズ２１と小さいサイズ２３の組み合わせとする。大きいサイズ２１はホース１８の全周に所定区間だけ設ける。小さいサイズ２３は、横幅をホース１８の円周長の１／６程度とし、ホース１８の円周上に等間隔に３か所設置する。大きいサイズ２１の上に小さいサイズ２３が重なって配置された態様となる。図の例では、マーキング２２Ａのうち大きいサイズ２１Ａが黄色、小さいサイズ２３Ａが青色、マーキング２２Ｂのうち大きいサイズ２１Ｂが赤色、小さいサイズ２３Ｂが緑色の場合である。このような２色の組み合わせの異なるマーキング２２Ａ、２２Ｂを、ホース１８の延在方向に連続的に設ける。このようにしても、マーキング２２の読み取り位置からバイブレータ１２までのホース１８の延在長さを把握することができる。

【0050】

以上説明したように、本発明に係るコンクリート締固め管理システムによれば、フレッシュコンクリートに挿入される振動体からの振動によって、この振動体の周囲のフレッシュコンクリートの締固めを行う締固め作業において、フレッシュコンクリートにおける締固めを実施した箇所を把握するためのコンクリート締固め管理システムであって、締固め作業中のフレッシュコンクリートの上面よりも上方に設置され、フレッシュコンクリートの上面を含む周辺を撮像して、撮像した映像を出力する撮像手段と、フレッシュコンクリート中の振動体を吊持してフレッシュコンクリートの上面から外部に延び出る長尺状の吊持部材と、撮像手段により出力された映像に基づいて、フレッシュコンクリートの上面に対する吊持部材の相対的な位置を継時的に取得する位置取得手段と、位置取得手段により取得された吊持部材の位置に基づいて、吊持部材に吊持された振動体の位置を継時的に推定する位置推定手段と、位置推定手段により推定された振動体の位置に基づいて、振動体による締固めを実施した箇所に関する履歴情報を取得する履歴情報取得手段と、位置推定手段により推定された振動体の位置と、履歴情報取得手段によって取得された履歴情報とに基づいて、振動体による振動の影響範囲を算出する算出手段と、振動体の平面位置および深さ位置に応じて、算出手段により算出した影響範囲を表示する表示手段とを備えるので、締固めを実施した箇所を三次元的に容易に把握することができる。

【0051】

また、本発明に係る他のコンクリート締固め管理システムによれば、撮像手段は、吊持部材を持つ作業員、フレッシュコンクリートの上面または型枠の周辺に居る作業員の少なくとも一方が所持または装着しているカメラであるので、撮像手段による死角がなくなり、吊持部材の位置をより確実に取得することができる。

【0052】

また、本発明に係る他のコンクリート締固め管理システムによれば、フレッシュコンクリートの上面または型枠の周辺に設けられたＡＲマーカーをさらに備え、撮像手段は、フレッシュコンクリートの上面を含む周辺またはＡＲマーカーを含む周辺を撮像し、位置取得手段は、撮像手段により出力された映像と映像中のＡＲマーカーの位置情報に基づいて、フレッシュコンクリートの上面に対する吊持部材の相対的な位置を継時的に取得するものであるので、フレッシュコンクリートの上面または型枠の周辺に設けられたＡＲマーカーの位置情報を利用することで、吊持部材の相対的な位置を精度よく取得することができる。

【0053】

また、本発明に係る他のコンクリート締固め管理システムによれば、ＡＲマーカーは、型枠の天端付近に設けられるので、ＡＲマーカーの設置の手間を軽減することができる。

【産業上の利用可能性】

【0054】

以上のように、本発明に係るコンクリート締固め管理システムは、打設直後のフレッシュコンクリートにバイブレータなどの振動体を挿入してコンクリートを締固める作業に有用であり、特に、締固めを実施した箇所を三次元的に容易に把握するのに適している。

【符号の説明】

【0055】

１０ 型枠
１１ ＡＲマーカー
１２ バイブレータ（振動体）
１４ 先行層
１６ 天端
１８ ホース（吊持部材）
２０ 仮設足場
２２ マーキング
２４ カメラ（撮像手段）
２５ ウェアラブルカメラ（撮像手段）
２６ 位置取得手段
２８ 位置推定手段
３０ 履歴情報取得手段
３２ 算出手段
３４ データ格納手段
３６ 表示手段
１００ コンクリート締固め管理システム
Ｃ コンクリート
Ｍ 作業員
Ｓ 鉄筋

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】