特許 7450660 コンクリート締固め管理システム、コンクリート締固め管理方法及びプログラム

(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】2024-03-07

(45)【発行日】2024-03-15

(54)【発明の名称】コンクリート締固め管理システム、コンクリート締固め管理方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   E04G 21/08 20060101AFI20240308BHJP

   E04F 21/24 20060101ALI20240308BHJP

【ＦＩ】

E04G21/08 ESW

E04F21/24

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022075159

(22)【出願日】2022-04-28

(65)【公開番号】P2023163927

(43)【公開日】2023-11-10

【審査請求日】2023-08-15

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】399105715

【氏名又は名称】株式会社インフォマティクス

(73)【特許権者】

【識別番号】000223285

【氏名又は名称】ユアサ商事株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000148346

【氏名又は名称】株式会社錢高組

(74)【代理人】

【識別番号】110001151

【氏名又は名称】あいわ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】金野 幸治

(72)【発明者】

【氏名】寒川 朝則

(72)【発明者】

【氏名】北田 昂大

(72)【発明者】

【氏名】安部 剛

【審査官】山口 敦司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２２－１７４９７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０５０５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１６１８４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１３９３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０６００１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０３５２６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第７０１２９８０（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２０１５－０３２１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１６６４７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｇ ２１／０８

Ｅ０４Ｆ ２１／２４

Ｇ０１Ｂ １１／００

Ｇ０６Ｑ ５０／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バイブレータと、作業者端末と、を含むコンクリート締固め管理システムであって、
前記バイブレータは、
フレッシュコンクリート内に挿入される振動体と、
前記フレッシュコンクリートに埋没しない位置に固定される３ＤＡＲマーカと、
前記振動体を作動又は停止させるとともに、前記振動体が作動しているか否かを前記作業者端末に通知するスイッチと、を有し、
前記作業者端末は、
カメラと、
デプスセンサと、
前記３ＤＡＲマーカを前記カメラで撮影し、前記撮影された映像に基づいて前記３ＤＡＲマーカの位置及び姿勢を認識し、前記３ＤＡＲマーカの位置及び姿勢に基づいて前記振動体の位置を算定し、前記スイッチからの通知に基づいて前記振動体が作動しているか否かを判定するバイブレータ認識部と、
前記バイブレータを挿入すべき位置を示すオブジェクトを、コンクリート打設現場に重畳して視認できるよう透過型ディスプレイに表示する作業指示部と、
前記バイブレータ認識部により算定された前記振動体の位置が、前記オブジェクトが示す範囲におさまっているか判定し、
前記フレッシュコンクリート上面の高さを前記デプスセンサで測定し、前記フレッシュコンクリート上面の高さと、前記バイブレータ認識部により算定された前記振動体の位置と、に基づいて前記振動体の挿入深さを算定し、
前記振動体が作動しているか否かの判定結果と、前記振動体の挿入深さの算定結果と、に基づいて締固め作業の実施時間を算定し、
前記判定結果、前記振動体の挿入深さ、又は前記締固め作業の実施時間の少なくとも１つを前記透過型ディスプレイに表示する作業状況表示部と、を有する
コンクリート締固め管理システム。

【請求項2】

前記作業指示部は、型枠面を示すオブジェクトを、前記コンクリート打設現場に重畳して視認できるよう前記透過型ディスプレイに表示し、
前記作業状況表示部は、前記フレッシュコンクリート上面の高さをデプスセンサで測定し、前記フレッシュコンクリート上面の高さと、前記型枠面の高さと、に基づいてコンクリート打設深さを算定し、前記判定結果、前記振動体の挿入深さ、又は前記締固め作業の実施時間の少なくとも１つと共に又はこれらに代えて前記コンクリート打設深さを表示する
請求項１記載のコンクリート締固め管理システム。

【請求項3】

前記作業状況表示部は、前記型枠面の高さと、前記バイブレータ認識部により算定された前記振動体の位置と、に基づいて前記振動体の高さを算定し、前記判定結果、前記振動体の挿入深さ、前記締固め作業の実施時間、又は前記コンクリート打設深さの少なくとも１つと共に又はこれらに代えて前記振動体の高さを表示する
請求項２記載のコンクリート締固め管理システム。

【請求項4】

前記バイブレータは、振動波形を計測し、計測結果を前記作業者端末に通知する振動センサをさらに有し、
前記バイブレータ認識部は、前記振動センサからの通知に基づいて前記振動波形が所定の特性を有しているか否かを判定し、
前記作業状況表示部は、前記振動波形が所定の特性を有しているか否かの判定結果に基づいて前記締固め作業の実施時間を算定し、前記判定結果、前記振動体の挿入深さ、又は前記締固め作業の実施時間の少なくとも１つと共に又はこれらに代えて、前記締固め作業の実施時間を表示する
請求項１記載のコンクリート締固め管理システム。

【請求項5】

前記バイブレータにおいて、
前記振動体はスティック状の部材により筐体に接続されており、
前記３ＤＡＲマーカは前記筐体に取り付けられている
請求項１記載のコンクリート締固め管理システム。

【請求項6】

前記バイブレータにおいて、
前記振動体はホース状の部材により支持されており、
前記３ＤＡＲマーカと、前記振動体と前記３ＤＡＲマーカとのオフセットを一定に保つためのホース固定治具と、が前記ホース状の部材に取り付けられている
請求項１記載のコンクリート締固め管理システム。

【請求項7】

カメラにより撮影された、バイブレータのフレッシュコンクリートに埋没しない位置に固定された３ＤＡＲマーカの映像に基づいて前記３ＤＡＲマーカの位置及び姿勢を認識し、前記３ＤＡＲマーカの位置及び姿勢に基づいて前記バイブレータの振動体の位置を算定し、前記振動体を作動又は停止させるスイッチからの通知に基づいて前記振動体が作動しているか否かを判定するバイブレータ認識ステップと、
前記バイブレータを挿入すべき位置を示すオブジェクトを、コンクリート打設現場に重畳して視認できるよう透過型ディスプレイに表示する作業指示ステップと、
前記バイブレータ認識ステップで算定された前記振動体の位置が、前記オブジェクトが示す範囲におさまっているか判定し、
デプスセンサにより測定された、前記フレッシュコンクリート上面の高さに基づいて、前記フレッシュコンクリート上面の高さと、前記バイブレータ認識ステップで算定された前記振動体の位置と、に基づいて前記振動体の挿入深さを算定し、
前記振動体が作動しているか否かの判定結果と、前記振動体の挿入深さの算定結果と、に基づいて締固め作業の実施時間を算定し、
前記判定結果、前記振動体の挿入深さ、又は前記締固め作業の実施時間の少なくとも１つを前記透過型ディスプレイに表示する作業状況表示ステップと、を有する
コンクリート締固め管理方法。

【請求項8】

請求項７記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はコンクリート締固め管理システム、コンクリート締固め管理方法及びプログラムに関し、特にバイブレータを使用した締固め工程を支援する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

コンクリート構造物の施工における重要な工程として、フレッシュコンクリートを型枠内に流し込み（打ち込み）、そのフレッシュコンクリートに振動を与える（締固め）工程がある。締固めにより、流し込み時にフレッシュコンクリートに混入した気泡を取り除き、フレッシュコンクリートを均質化し、型枠の隅々にまでフレッシュコンクリートを充填することができる。近年では、打ち込んだフレッシュコンクリート内部にバイブレータを挿入することにより締固めを行う方法が広く採用されている。

【0003】

典型的なバイブレータは、例えば棒型又はヘラ型等の形状を有する振動体を備えている。作業者は、型枠内に打ち込まれたフレッシュコンクリートに振動体を挿入し、所定の時間にわたり振動を与える。これを複数箇所で繰り返し実施することで、できるだけ均等な締固めを行うことができる。振動体の締固め影響範囲（以下、挿入エリアと呼ぶ）、深さ及び時間等については事前に指示されることが多いが、実際は作業者によるばらつきが生じがちである。特に挿入深さについては、作業者はフレッシュコンクリートに挿入された振動体の先端を目視確認することができないため、自身の感覚や経験に大いに依存しつつ決定している。そのため、コンクリートの品質管理という観点では、作業者によるばらつきを抑制することが課題となっていた。

【0004】

関連技術として特許文献１乃至５がある。特許文献１乃至３には、型枠周辺にＡＲマーカを設置すること、ＡＲマーカと締固め作業中のバイブレータとをカメラで撮像すること、その映像を使用してバイブレータの位置を算定し、締固めを行った箇所を特定することを特徴とするシステムが記載されている。

【0005】

特許文献４には、バイブレータの位置をＧＰＳにより取得すること、作業員が装着したヘッドマウントディスプレイを使用して、当該位置にバイブレータの拡張現実画像を表示することを特徴するシステムが記載されている。

【0006】

特許文献５には、型枠周辺にＡＲマーカを設置すること、バイブレータにスマートフォン等の端末装置を治具で固定し、端末装置のカメラでＡＲマーカと施工現場とを撮影すること、撮影した施工現場の画像にバイブレータの拡張現実画像を重畳して端末装置等の画面に表示すること、締固め作業の実施時間をカウントして画面に表示することを特徴とするシステムが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０２１－１６１８４５号公報

【文献】特開２０２１－１６１８４６号公報

【文献】特開２０２１－１６１８４７号公報

【文献】特開２１９－０３５２６５号公報

【文献】特許第７０１２９８０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１乃至３記載の手法では、ＡＲマーカと締固め作業中のバイブレータとを同時かつ継続して撮像可能な位置に予めカメラを設置する工程が必要である。この工程には相応の時間、手間及びコストがかかる。またこの手法では、フレッシュコンクリート内に挿入された振動体の位置は、バイブレータの構成要素のうち映像から視認できる部分（例えば振動体に接続されたホース）の直下にあるものと推定される。しかしこの手法では、例えばフレッシュコンクリートの上面に対し振動体が斜めに（垂直でない角度で）挿入されている場合に、振動体の正しい位置を推定できない。加えて、このシステムは作業者に対し振動体を挿入すべき位置、深さ及び時間等を指示するための構成、並びに管理者に対し振動体を挿入した位置、深さ及び時間等を報告するための構成などは備えていない。

【0009】

特許文献４記載の手法は、フレッシュコンクリート内に挿入された振動体がＧＰＳユニットを内蔵することを前提としている。しかし、振動体をフレッシュコンクリート内に挿入してしまうと、ＧＰＳユニットが衛星からの信号を受信できず位置測定が難しくなることが考えられる。また、ＧＰＳによる位置検出では数メートルの誤差が生じると言われており、この手法で振動体の位置を正確に再現することには限界がある。加えて、このシステムも作業者に対し振動体を挿入すべき位置、深さ及び時間等を指示するための構成、並びに管理者に対し振動体を挿入した位置、深さ及び時間等を報告するための構成などは備えていない。

【0010】

特許文献５記載の手法では、バイブレータにスマートフォン等の端末装置を取り付ける必要がある。しかしながら、作業者の手が端末装置のカメラ部を覆ってしまうと必要な情報が取得できなくなる。また、ＡＲマーカを型枠の天端等の数カ所に配置する必要がある。この工程には相応の時間、手間及びコストがかかる。さらに、ホース式のような変形しやすい構造を有するバイブレータにおいては、端末装置とバイブレータ先端との位置関係は一定しないことが多く、端末装置の位置や姿勢だけに基づいて実際のバイブレータ先端の位置を特定することは困難である。加えて、バイブレータ先端が実際にフレッシュコンクリート内に挿入されていることを判定するために、バイブレータ先端に電極を有するセンサを備える必要がある。そのため、専用のバイブレータを用いるか、一般的なバイブレータを用いる場合にはセンサを後付けするために余分な手間とコストをかける必要が生じる。

【0011】

本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、バイブレータを使用した締固め工程を支援するためのコンクリート締固め管理システム、コンクリート締固め管理方法及びプログラ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】

【0012】

一実施の形態によれば、コンクリート締固め管理システムは、バイブレータと、作業者端末と、を含むコンクリート締固め管理システムであって、前記バイブレータは、フレッシュコンクリート内に挿入される振動体と、前記フレッシュコンクリートに埋没しない位置に固定される３ＤＡＲマーカと、前記振動体を作動又は停止させるとともに、前記振動体が作動しているか否かを前記作業者端末に通知するスイッチと、を有し、前記作業者端末は、前記３ＤＡＲマーカをカメラで撮影し、前記撮影された映像に基づいて前記３ＤＡＲマーカの位置及び姿勢を認識し、前記３ＤＡＲマーカの位置及び姿勢に基づいて前記振動体の位置を算定し、前記スイッチからの通知に基づいて前記振動体が作動しているか否かを判定するバイブレータ認識部と、前記バイブレータを挿入すべき位置を示すオブジェクトを、コンクリート打設現場に重畳して視認できるよう透過型ディスプレイに表示する作業指示部と、前記バイブレータ認識部により算定された前記振動体の位置が、前記オブジェクトが示す範囲におさまっているか判定し、前記フレッシュコンクリート上面の高さをデプスセンサで測定し、前記フレッシュコンクリート上面の高さと、前記バイブレータ認識部により算定された前記振動体の位置と、に基づいて前記振動体の挿入深さを算定し、前記振動体が作動しているか否かの判定結果と、前記振動体の挿入深さの算定結果と、に基づいて締固め作業の実施時間を算定し、前記判定結果、前記振動体の挿入深さ、又は前記締固め作業の実施時間の少なくとも１つを前記透過型ディスプレイに表示する作業状況表示部と、を有する。
一実施の形態によれば、前記作業指示部は、型枠面を示すオブジェクトを、前記コンクリート打設現場に重畳して視認できるよう前記透過型ディスプレイに表示し、前記作業状況表示部は、前記フレッシュコンクリート上面の高さをデプスセンサで測定し、前記フレッシュコンクリート上面の高さと、前記型枠面の高さと、に基づいてコンクリート打設深さを算定し、前記判定結果、前記振動体の挿入深さ、又は前記締固め作業の実施時間の少なくとも１つと共に又はこれらに代えて前記コンクリート打設深さを表示する。
一実施の形態によれば、前記作業状況表示部は、前記型枠面の高さと、前記バイブレータ認識部により算定された前記振動体の位置と、に基づいて前記振動体の高さを算定し、前記判定結果、前記振動体の挿入深さ、前記締固め作業の実施時間、又は前記コンクリート打設深さの少なくとも１つと共に又はこれらに代えて前記振動体の高さを表示する。
一実施の形態によれば、前記バイブレータは、振動波形を計測し、計測結果を前記作業者端末に通知する振動センサをさらに有し、前記バイブレータ認識部は、前記振動センサからの通知に基づいて前記振動波形が所定の特性を有しているか否かを判定し、前記作業状況表示部は、前記振動波形が所定の特性を有しているか否かの判定結果に基づいて締固め作業の実施時間を算定し、前記判定結果、前記振動体の挿入深さ、又は前記締固め作業の実施時間の少なくとも１つと共に又はこれらに代えて、前記締固め作業の実施時間を表示する。
一実施の形態によれば、前記バイブレータにおいて、前記振動体はスティック状の部材により筐体に接続されており、前記３ＤＡＲマーカは前記筐体に取り付けられている。
請求項１記載のコンクリート締固め管理システム。
一実施の形態によれば、前記バイブレータにおいて、前記振動体はホース状の部材により支持されており、前記３ＤＡＲマーカと、前記振動体と前記３ＤＡＲマーカとのオフセットを一定に保つためのホース固定治具と、が前記ホース状の部材に取り付けられている。
一実施の形態によれば、コンクリート締固め管理方法は、バイブレータのフレッシュコンクリートに埋没しない位置に固定された３ＤＡＲマーカをカメラで撮影し、前記撮影された映像に基づいて前記３ＤＡＲマーカの位置及び姿勢を認識し、前記３ＤＡＲマーカの位置及び姿勢に基づいて前記バイブレータの振動体の位置を算定し、前記振動体を作動又は停止させるスイッチからの通知に基づいて前記振動体が作動しているか否かを判定するバイブレータ認識ステップと、前記バイブレータを挿入すべき位置を示すオブジェクトを、コンクリート打設現場に重畳して視認できるよう透過型ディスプレイに表示する作業指示ステップと、前記バイブレータ認識部により算定された前記振動体の位置が、前記オブジェクトが示す範囲におさまっているか判定し、前記フレッシュコンクリート上面の高さをデプスセンサで測定し、前記フレッシュコンクリート上面の高さと、前記バイブレータ認識ステップで算定された前記振動体の位置と、に基づいて前記振動体の挿入深さを算定し、前記振動体が作動しているか否かの判定結果と、前記振動体の挿入深さの算定結果と、に基づいて締固め作業の実施時間を算定し、前記判定結果、前記振動体の挿入深さ、又は前記締固め作業の実施時間の少なくとも１つを前記透過型ディスプレイに表示する作業状況表示ステップと、を有する。
一実施の形態によれば、プログラムは、上記方法をコンピュータに実行させる。

【発明の効果】

【0013】

本発明により、バイブレータを使用した締固め工程を支援するためのコンクリート締固め管理システム、コンクリート締固め管理方法及びプログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】コンクリート締固め管理システム１のハードウェア構成例を示す図である。

【図2A】バイブレータ１０の一例を示す図である。

【図2B】バイブレータ１０の一例を示す図である。

【図2C】ホース固定治具１８の一例を示す図である。

【図2D】ホース固定治具１８の一例を示す図である。

【図3】作業者端末２０の一例を示す図である。

【図4】管理者端末３０の一例を示す図である。

【図5A】作業者端末２０及び管理者端末３０の機能構成を示すブロック図である。

【図5B】作業者端末２０及び管理者端末３０の機能構成を示すブロック図である。

【図6】作業指示部２０２が表示する画面の一例である。

【図7】作業指示部２０２によるコンクリート打設深さの算出処理を示す図である。

【図8】作業指示部２０２が表示する画面の一例である。

【図9】作業状況表示部２０３が表示する画面の一例である。

【図10】コンクリート締固め管理システム１の動作例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１は、本発明の実施の形態１にかかるコンクリート締固め管理システム１のハードウェア構成を示す図である。コンクリート締固め管理システム１は、バイブレータ１０、作業者端末２０、管理者端末３０を含む。

【0016】

図２Ａは、バイブレータ１０の一例である軽便型（ハンディタイプ）バイブレータを示す図である。バイブレータ１０は、典型的には振動体１１、接続部１２、動力源１３、スイッチ１４及び３ＤＡＲマーカ１５を備える。

【0017】

振動体１１は、例えば棒型又はヘラ型等の形状を有し、動力源１３から与えられる動力により所定の振動数で振動する。

【0018】

動力源１３は、例えば商用電源又はバッテリー等で駆動するモータ１３１を筐体１３０に内蔵している。

【0019】

接続部１２は、振動体１１と動力源１３とを接続するスティック状の部材である。モータ１３１の回転運動は、動力源１３又は振動体１１内に備えられたカム等の機構によって往復運動に変換される。これにより振動体１１が振動する。

【0020】

スイッチ１４は、ＯＮ状態においてはモータ１３１を駆動させ、ＯＦＦ状態においてはモータ１３１を停止させる。加えて、スイッチ１４はいわゆるスマートスイッチ機能を有し、ＯＮ又はＯＦＦのいずれの状態であるかをＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信等により作業者端末２０に通知することができる。

【0021】

３ＤＡＲマーカ１５は、例えば６面体等の立体形状をしたＡＲマーカである。３ＤＡＲマーカ１５は、例えば動力源１３の筐体１３０の外装等、外部から容易に視認できる位置に取り付けられる。３ＤＡＲマーカ１５は、作業者端末２０により、バイブレータ１０の位置及び向きを把握するために用いられる。

【0022】

なお３ＤＡＲマーカ１５は、以下のような形態であっても良い。３ＤＡＲマーカ１５は６面体に限らず、球体等任意の立体形状であっても良い。又は、バイブレータ１０の周囲４面にそれぞれＱＲコード（登録商標）等を貼り付けておき、これを３ＤＡＲマーカ１５として利用しても良い。あるいは、バイブレータ１０の外形を３Ｄモデルとして予め作成及び記憶しておき、この３Ｄモデルと一致する物体が現実空間内に発見された場合に、その物体（すなわちバイブレータ１０自体）を３ＤＡＲマーカ１５として使用しても良い（オブジェクトマーカ）。

【0023】

図２Ｂは、バイブレータ１０の他の例（ホース型）を示す図である。バイブレータ１０は、典型的には振動体１１、接続部１２、スイッチ１４、３ＤＡＲマーカ１５、把手１７及びホース固定治具１８を備える。

【0024】

振動体１１は、例えば棒型又はヘラ型等の形状を有し、図示しない動力源から与えられる動力により所定の振動数で振動する。

【0025】

接続部１２は、一端に振動体１１が接続されたホース状の部材である。一般に、接続部１２は可撓性を有する。接続部１２の他端は図示しない動力源に接続されており、動力源が発生する動力は接続部１２を介して振動体１１に伝達されて、振動体１１が振動する。

【0026】

接続部１２の途中には、把手１７が設けられる。この例では、接続部１２が止め金具１８１を介してホース固定治具１８に固定され、さらに把手７がホース固定治具１８に取り付けられることで、接続部１２と把手１７とが結合されている。把手１７には、スイッチ１４が備えられていても良い。スイッチ１４は、ＯＮ状態において動力源を駆動させ、ＯＦＦ状態においては動力源を停止させる。また、スイッチ１４はいわゆるスマートスイッチ機能を有する。

【0027】

また、接続部１２の途中には、３ＤＡＲマーカ１５が設けられる。この例では、接続部１２が止め金具１８１を介してホース固定治具１８に固定され、さらに３ＤＡＲマーカ１５がＡＲマーカ固定金具１８２を介してホース固定治具１８に取り付けられることで、接続部１２と３ＤＡＲマーカ１５とが結合されている。３ＤＡＲマーカ１５は、外部から容易に視認できる位置に取り付けられる。

【0028】

図２Ｃは、ホース固定治具１８の一例を示す図である。ホース固定治具１８は、半円状の断面を有する細長い鋼材等であり、典型的にはステンレス鋼で製作される。ホース固定治具１８には止め金具１８１、ＡＲマーカ固定金具１８２、把手１７が取り付けられる。止め金具１８１及びＡＲマーカ固定金具１８２は、ホース（すなわち接続部１２）の外周を締め付けて固定するホースバントとしての機能を有する。加えて、ＡＲマーカ固定金具１８２は、３ＤＡＲマーカ１５を作業者端末２０から認識可能な位置に固定する。

【0029】

図２Ｄは、ホース固定治具１８の他の例を示す図である。ホース固定治具１８は、細長い平板状の鋼材等であり、典型的にはステンレス鋼で製作される。ホース固定治具１８には、同じく鋼材等で作られた補強プレート１８３が設けられ、曲げ剛性が担保される。ホース固定治具１８には１以上の止め金具１８１、ＡＲマーカ固定金具１８２が取り付けられる。なお本図では省略されているが、ホース固定治具１８には把手１７が取り付けられていても良い。止め金具１８１は、ホース（すなわち接続部１２）を挟み込んで固定する機能を有する。ＡＲマーカ固定金具１８２は、３ＤＡＲマーカ１５を作業者端末２０から認識可能な位置に固定する。

【0030】

このように、ホース固定治具１８は十分な剛性を有しており、これが可撓性を有する接続部１２を支持する構造とすることで、３ＤＡＲマーカ１５と振動体１１との相対位置（オフセット）が常に一定に保たれるようにする。換言すれば、ホース固定治具１８の剛性により、３ＤＡＲマーカ１５から振動体１１にかけてのオフセットの変化が、後述のバイブレータ認識部２０１による振動体１１の位置検出に支障をきたさない程度（望ましくは検出誤差の範囲内）に抑制される。そのため、図２Ａに示す軽便型バイブレータと同様の仕組みで、バイブレータ１０の位置及び向きを把握すること（センシング）が可能となる。また、ホース固定治具１８は、把手１７から３ＤＡＲマーカ１５、振動体１１にかけてのオフセットも一定に保つ。そのため、作業者は把手１７を把持して振動体１１の位置を定めることが容易になる。

【0031】

バイブレータ１０の典型的な使用方法について説明する。
作業者は、動力源１３の筐体１３０に設けられた取手１３２を把持して、接続部１２の先端に取り付けられた振動体１１をフレッシュコンクリート内に挿入する。作業者が筐体１３０に設けられたスイッチ１３３をオンにし、モータ１３１を駆動させると、フレッシュコンクリート内で振動体１１が振動する。

【0032】

図３は、作業者端末２０の一例を示す図である。作業者端末２０は、典型的には頭部装着型の筐体にカメラ２１、デプスセンサ２２、慣性センサ２３、処理部２４、通信部２５及び透過型ディスプレイ２６等を備える。いわゆるＨＭＤ（Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ）であり、例えばＨｏｌｏｌｅｎｓ（登録商標）等が含まれる。

【0033】

カメラ２１は、現実世界の映像を撮影する。典型的には、作業者端末２０を装着した作業者の視界に相当する範囲を、所定のフレームレートで撮影する。

【0034】

デプスセンサ２２は、現実空間に存在する物体に赤外光等を照射し、反射してくるまでの時間を計測することで物体までの距離を測定する。デプスセンサ２２は、物体上の多数の点に対して測距を行う（スキャンする）ことで３次元点群データを取得することができる。３次元点群データは、現実世界に存在する物体の形状を示す情報となる。

【0035】

慣性センサ２３は、加速度又は角速度等を計測するセンサである。加速度又は角速度等は、例えば作業者端末２０の移動量、移動方向、移動速度、姿勢（傾き、すなわち視線の向き）等を算出するために使用される。

【0036】

処理部２４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）２４１、メモリ２４２等を備えた情報処理装置であり、メモリ２４２に格納されたプログラムをＣＰＵ２４１が実行することにより所定の機能を実現する。

【0037】

通信部２５は、バイブレータ１０又は管理者端末３０等の外部機器との通信を行う。

【0038】

透過型ディスプレイ２６は、処理部２４が出力する情報を表示する。作業者端末２０を装着した作業者は、透過型ディスプレイ２６を通して現実世界を視認するのと同時に、透過型ディスプレイ２６に表示された情報を視認することができる。

【0039】

作業者端末２０の基本的な機能について説明する。
作業者端末２０は、作業者の周囲の現実空間に静止座標系を設定する機能を有する。ここでいう静止座標系とは、現実空間内に固定された原点及び座標軸を有する（作業者端末２０が動いても原点及び座標軸が変化しない）座標系のことである。静止座標系の原点及び座標軸は、例えば現実空間内にＡＲマーカなどの基準物を設置することにより定義できる。この場合、カメラ２１が現実空間内に置かれたＡＲマーカを撮影する。ＡＲマーカは、典型的には所定のパターンがプリントされた平板であり、そのパターンには原点の位置と座標軸の向きを示す情報がエンコードされている。又は、３次元の物体をＡＲマーカとして使用することもできる（３ＤＡＲマーカ）。処理部２４は、撮影画像に含まれたＡＲマーカを認識及び解析し、静止座標系の原点と座標軸を定める。又は、作業者端末２０の起動時の位置を原点とすることもできる。作業者端末２０は、典型的には起動時に静止座標系を設定する。

【0040】

また、作業者端末２０は、現実空間における自己の位置を常に認識することができる。例えばＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ）等の公知技術により、カメラ２１又はデプスセンサ２２が取得した情報に基づいて、現実世界の地図を生成すると同時に自己位置を認識することができる。認識した自己位置は、静止座標系の座標として出力することができる。

【0041】

また、作業者端末２０は、任意のオブジェクトを現実空間に重畳させて表示する機能を有する。ここでいうオブジェクトとは、処理部２４が生成する像であって、例えば文字、２次元画像、３次元モデル等が含まれる。処理部２４は、透過型ディスプレイ２６にオブジェクトを表示させる。これにより、作業者端末２０を頭部に装着した作業者は、透過型ディスプレイ２６を通して現実世界を視認するのと同時に、透過型ディスプレイ２６に表示されたオブジェクトを視認できる。このとき処理部２４は、オブジェクトを静止座標系の所定の座標に配置する。すなわち、作業者端末２０を頭部に装着した作業者が立ち位置や姿勢を変えたとしても、処理部２４はその変化をＳＬＡＭや慣性センサ２３等で検出し、その変化に応じて透過型ディスプレイ２６上でのオブジェクトの表示位置等を変化させる。これにより、作業者にとっては、現実空間内の所定の位置にオブジェクトがずっと変わらず配置されているように見える。

【0042】

また、作業者端末２０は、現実空間内に存在する物体の形状を把握する機能を有する。具体的にはデプスセンサ２２が、現実空間をスキャンし、物体の形状を示す３次元点群データを取得する。処理部２４は、３次元点群データからポリゴンメッシュを形成することで、物体の表面を認識及び再現することができる。

【0043】

図４は、管理者端末３０の一例を示す図である。管理者端末３０は、典型的には板状の筐体に処理部３１、通信部３２及びタッチパネル方式のディスプレイ３３等を内蔵したいわゆるタブレットコンピュータである。

【0044】

処理部３１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）３１１、メモリ３１２等を備えた情報処理装置であり、メモリ３１２に格納されたプログラムをＣＰＵ３１１が実行することにより所定の機能を実現する。

【0045】

通信部３２は、バイブレータ１０又は作業者端末２０等の外部機器との通信を行う。

【0046】

ディスプレイ３３は、処理部３１が出力する情報を表示する。

【0047】

図５Ａ及び図５Ｂは、作業者端末２０及び管理者端末３０の機能構成を示すブロック図である。
作業者端末２０は、バイブレータ認識部２０１、作業指示部２０２、作業状況表示部２０３を有する。これらの構成要素は、処理部２４のＣＰＵ２４１がメモリ２４２に格納されたプログラムを実行することにより論理的に実現される。

【0048】

バイブレータ認識部２０１は、現実空間に存在するバイブレータ１０の位置及び姿勢（傾き）を認識する。バイブレータ認識部２０１は、カメラ２１の撮影画像から、バイブレータ１０の外装に固定された３ＤＡＲマーカ１５を検出し、３ＤＡＲマーカ１５の位置及び姿勢を認識する。またバイブレータ認識部２０１は、３ＤＡＲマーカ１５と振動体１１先端との相対位置を示すオフセットを予め保持している。したがってバイブレータ認識部２０１は、３ＤＡＲマーカ１５の位置及び姿勢と、３ＤＡＲマーカ１５と振動体１１先端との相対位置を示すオフセットに基づき、振動体１１先端の座標を算出することができる。

【0049】

ここでバイブレータ認識部２０１は、３ＤＡＲマーカ１５の形状及びサイズ（例えば１辺１０ｃｍの６面体である等）に関する情報を予め保持しているものとする。バイブレータ認識部２０１は、カメラ２１の撮影画像内に３ＤＡＲマーカ１５を検出した場合、それを静止座標系の中で例えば１辺１０ｃｍの６面体として認識する。すなわち、１辺１０ｃｍの６面体が静止座標系のどの座標に、どれほどの傾きをもって存在しているかを認識することができる。したがって、バイブレータ認識部２０１は、３ＤＡＲマーカ１５と振動体１１先端との相対位置を示すオフセットが既知であれば、静止座標系における振動体１１先端の座標も算出できることになる。

【0050】

また、バイブレータ認識部２０１は、バイブレータ１０の作動状況を認識する。バイブレータ１０のスイッチ１４は、ＯＮ又はＯＦＦのいずれの状態であるかをＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信等により作業者端末２０に通知する。バイブレータ認識部２０１は、通信部２５を介してこの通知を受信し、バイブレータ１０が作動中であるか否かを判定する。

【0051】

作業指示部２０２は、コンクリート打設現場のどの位置にバイブレータ１０を挿入するべきかを指示する情報を、透過型ディスプレイ２６に表示する。図６は、作業指示部２０２が表示する指示の一例である。作業指示部２０２は、例えばバイブレータ１０挿入エリアを示すオブジェクトを、現実世界のコンクリート打設現場に重畳して表示する。図６の例では、挿入エリアを示す３次元の直方体オブジェクトを複数並べて表示している。なお、挿入エリアは直方体以外の形状のオブジェクト、例えば立方体や円柱等によって表現されても良い。作業者は、これらの挿入エリア、すなわち図６で直方体オブジェクトにより示された領域に順次バイブレータ１０を挿入していくことで、作業漏れがなく効率の良い締固め作業を実施できる。なお作業指示部２０２は、バイブレータ１０挿入エリアの位置を示す情報、すなわち挿入エリアを示すオブジェクトを配置すべき座標を予めメモリ２４２に格納しているものとする。また作業指示部２０２は、予めメモリ２４２に格納された図面データを現場に重畳表示しても良い。現場への図面情報や他のオブジェクトの重畳表示は、特許６４３８９９５号をはじめとする公知技術により実現可能である。

【0052】

また作業指示部２０２は、フレッシュコンクリートを打設すべき深さ、バイブレータ１０を挿入すべき深さ、角度及び時間等を指示する情報を、同様に透過型ディスプレイ２６に表示しても良い。なお作業指示部２０２は、これらの情報を予めメモリ２４２に格納しているものとする。

【0053】

作業状況表示部２０３は、締固め作業の進行状況を示す情報（以下、単に作業状況という）を生成し、透過型ディスプレイ２６に表示する。作業状況には、例えばフレッシュコンクリート打設深さ、振動体１１の挿入深さ（振動体１１のコンクリートへの挿入深さ、すなわちフレッシュコンクリート上面から振動体１１先端までの垂直方向距離）、振動体１１の高さ（型枠面から振動体１１先端までの垂直方向距離）、位置（指示された挿入エリアに振動体１１が挿入されているか否か）、中心距離（指示された挿入エリアの中心点から振動体１１先端までの水平方向距離）、角度、時間（振動体１１がフレッシュコンクリートに挿入されてからの作動時間）等を含みうるがこの限りではない。これらの情報は、例えば以下に示す方法で生成できる。なお以下でいう「高さ」は、いずれも現実空間に予め配置されたＡＲマーカが定義する静止座標系原点を基準としている。

【0054】

コンクリート打設深さ：図７に示すように、作業指示部２０２は、予めメモリ２４２に格納された図面データをコンクリート打設現場に重畳表示する。図面データには型枠面（打設されるフレッシュコンクリートの底にあたる面）の高さＨ１を示すオブジェクト（線分）が含まれている。作業状況表示部２０３は、デプスセンサ２２により、打設されたフレッシュコンクリート上面の高さＨ２を計測する。作業状況表示部２０３は、フレッシュコンクリート上面の高さと、型枠面の高さとの差分を計算し、コンクリート打設深さＤ１として出力する。コンクリート打設深さは、典型的には文字情報として透過型ディスプレイ２６に表示される。

【0055】

振動体１１の挿入深さ（振動体１１のコンクリートへの挿入深さ）：バイブレータ認識部２０１が、３ＤＡＲマーカ１５の位置及び姿勢（傾き）ならびに予め定められたオフセットに基づき、振動体１１先端の座標を算出する。作業状況表示部２０３は、まず振動体１１がフレッシュコンクリートに挿入しているか、換言すればフレッシュコンクリートと振動体１１先端とが干渉しているか（フレッシュコンクリート上面の高さＨ２＞振動体１１先端の高さであるか）を判定する。干渉している場合、フレッシュコンクリート上面の高さと、振動体１１先端の高さとの差分を計算し、振動体１１の挿入深さ（振動体１１のコンクリートへの挿入深さ）として出力する。振動体１１の挿入深さ（振動体１１のコンクリートへの挿入深さ）は、典型的には文字情報として透過型ディスプレイ２６に表示される。

【0056】

振動体１１の高さ：バイブレータ認識部２０１が、３ＤＡＲマーカ１５の位置及び姿勢（傾き）ならびに予め定められたオフセットに基づき、振動体１１先端の座標を算出する。作業状況表示部２０３は、振動体１１先端の高さと、型枠面の高さＨ１との差分を計算し、振動体１１の高さとして出力する（なお振動体１１先端の高さ＞型枠面の高さＨ１である）。振動体１１の高さは、典型的には文字情報として透過型ディスプレイ２６に表示される。

【0057】

振動体１１の位置：図８に示すように、作業指示部２０２は、例えばバイブレータ１０の挿入エリア、すなわち締固めのためにバイブレータ１０の振動体１１を挿入すべき位置を示す３次元オブジェクトＯＢＪを、現実世界のコンクリート打設現場に重畳して表示する。バイブレータ認識部２０１が、３ＤＡＲマーカ１５の位置及び姿勢（傾き）ならびに予め定められたオフセットに基づき、振動体１１先端の座標Ｐを算出する。作業状況表示部２０３は、振動体１１の先端Ｐが、作業指示部２０２が指示する挿入エリアにおさまっているか判定する。すなわち、振動体１１先端Ｐの座標が、挿入エリアを示す３次元オブジェクトＯＢＪの内部にあるかを判定する。判定結果として、挿入エリアにおさまっている場合は例えば「ＯＫ」を、そうでなければ「ＮＧ」を出力する。位置に関する判定結果は、典型的には文字情報として透過型ディスプレイ２６に表示される。

【0058】

振動体１１の中心距離：図８に示すように、作業状況表示部２０３は、振動体１１の先端と、挿入エリアの中心点との水平方向の距離Ｄ２を算出し、これを中心距離とする。挿入エリアの中心点とは、例えば挿入エリアを示す３次元オブジェクトＯＢＪの重心Ｑ１である。又は、３次元オブジェクトを構成する面のうち、最も上方に位置する水平面の中心点Ｑ２（立方体であれば天端にあたる長方形の対角線の交点、円柱であれば天端にあたる円の中心点）を挿入エリアの中心点とみなしても良い。中心距離は、典型的には文字情報として透過型ディスプレイ２６に表示される。

【0059】

振動体１１の角度：バイブレータ認識部２０１は、振動体１１の軸とフレッシュコンクリート上面とのなす角度を算出して出力する。作業状況表示部２０３は、典型的には文字情報として透過型ディスプレイ２６に角度を表示する。

【0060】

この計算を行うため、バイブレータ認識部２０１は、３ＤＡＲマーカに対する振動体１１の相対的な傾きを予め保持しているものとする。すなわち、振動体１１は典型的には棒型又はヘラ型等の形状を有しているところ、その棒型又はヘラ型等の形状の軸にあたる直線が、３ＤＡＲマーカに対しどの程度傾いているかを示す情報を保持しているものとする。これにより、バイブレータ認識部２０１は、静止座標系における３ＤＡＲマーカ１５の姿勢（傾き）を検出することで、間接的に、静止座標系における振動体１１の軸にあたる直線の傾きを算出することが可能となる。バイブレータ認識部２０１は、この直線と、フレッシュコンクリート上面にあたる平面との角度を計算する。

【0061】

振動体１１の挿入時間（以下、単に時間ともいう）：作業状況表示部２０３が、フレッシュコンクリートに挿入された振動体１１の挿入深さ（振動体１１のコンクリートへの挿入深さ）が０を超えるか判定する。また、バイブレータ認識部２０１から通知されたバイブレータ１０の作動状況がＯＮ（作動中）であるか判定する。好ましくは、振動体１１の先端がいずれかの挿入エリアにおさまっているか判定しても良い。いずれの条件もＹＥＳである場合、すなわち作動中のバイブレータ１０がフレッシュコンクリートに挿入されている場合、好ましくは所定の挿入エリア内でそれがなされている場合、作業状況表示部２０３はそれらの条件が満足されている間の経過時間を累計して出力する。この時間は、典型的には文字情報として透過型ディスプレイ２６に表示される。

【0062】

図９に示すように、作業状況表示部２０３は、締固め作業の作業状況を色やグラフ等を用いて可視化することができる。この例では、作業状況のうち時間を色により可視化している。作業指示部２０２は、各挿入エリアにおける締固め作業実施時間の規定値（例えば１０秒以上など）を予め保持しているものとする。作業状況表示部２０３は、各挿入エリアにおける作業時間の累計が規定値以上となった場合、その挿入エリアを示すオブジェクトを「合格」を示す色（例えば青）で彩色する。その他の場合は、作業時間の累計の規定値に対する割合に応じて、その挿入エリアを示すオブジェクトを異なる色で彩色する。例えば作業時間の累計が規定値未満３割以上であれば黄、３割未満であれば赤で彩色する。このとき、作業時間の累計を示す文字をオブジェクト近傍に表示しても良い。

【0063】

また作業状況表示部２０３は、フレッシュコンクリート打設深さ、振動体１１の挿入深さ（振動体１１のコンクリートへの挿入深さ）、型枠面から振動体１１までの高さ、角度及び時間等に関する作業状況を、同様に色やグラフ等を用いて可視化しても良い。

【0064】

作業状況表示部２０３は、生成した作業状況をメモリ２４２内の記憶領域に格納する。必要に応じ、作業状況の統計値を計算し格納しても良い。例えば、フレッシュコンクリート打設深さの最大値、各挿入エリアにおいて実施された締固め作業における振動体１１の挿入深さ（振動体１１のコンクリートへの挿入深さ）の最小値、平均値又は最大値、型枠面から振動体１１までの高さの最小値、平均値又は最大値、中心距離の最小値、平均値又は最大値、位置の判定結果、角度の最小値、平均値又は最大値、及び時間の累計等を格納できる。

【0065】

また、作業状況表示部２０３は、作業中に透過型ディスプレイ２６に表示された可視化情報と、その時にカメラ２１が撮影した現実世界の映像と、を格納しても良い。例えば図９に示すような、締固め作業の実施時間を色を用いて表現した情報を、その時の現実世界の映像とセットにして保存することができる。

【0066】

作業状況表示部２０３は、生成した作業状況、作業状況の統計値、作業中に透過型ディスプレイ２６に表示された可視化情報、その時にカメラ２１が撮影した現実世界の映像等を、通信部３２を介して管理者端末３０の作業状況表示部３０３に送信しても良い。送信は、これらの情報が生成されたなら直ちに、すなわちリアルタイムに実行される。

【0067】

管理者端末３０は、作業実績表示部３０１、作業状況表示部３０３を有する。この構成要素は、処理部３１のＣＰＵ３１１がメモリ３１２に格納されたプログラムを実行することにより論理的に実現される。

【0068】

作業実績表示部３０１は、通信部３２を介して作業者端末２０と通信を行い、作業状況表示部２０３によってメモリ２４２内の記憶領域に格納された過去の作業状況、作業状況の統計値、作業中に透過型ディスプレイ２６に表示された可視化情報、その時にカメラ２１が撮影した現実世界の映像等を取得する。作業実績表示部３０１は、管理者の要求に応じ、取得した作業状況等をディスプレイ３３に表示する。例えば図９に示すような、締固め作業の実施時間を色を用いて表現した情報を、その時の現実世界の映像に重畳して表示することができる。また、フレッシュコンクリート打設深さや、各挿入エリアにおける各種作業状況（振動体１１の挿入深さ（振動体１１のコンクリートへの挿入深さ）、型枠面から振動体１１までの高さ、中心距離、位置、角度及び時間等）を文字情報としてディスプレイ３３に表示しても良い。

【0069】

作業状況表示部３０３は、通信部３２を介して作業者端末２０と通信を行い、作業者端末２０の作業状況表示部２０３が生成する作業状況、作業状況の統計値、作業中に透過型ディスプレイ２６に表示されている可視化情報、現在カメラ２１が撮影している現実世界の映像等をリアルタイムに取得する。作業状況表示部３０３は、管理者の要求に応じ、ディスプレイ３３に表示する。例えば図９に示すような、現時点での締固め作業の実施時間を色を用いて表現した情報を、現在の現実世界の映像に重畳して表示することができる。また、現時点でのフレッシュコンクリート打設深さや、各挿入エリアにおける各種作業状況（振動体１１の挿入深さ（振動体１１のコンクリートへの挿入深さ）、型枠面から振動体１１までの高さ、中心距離、位置、角度及び時間等）を文字情報としてディスプレイ３３に表示しても良い。

【0070】

図１０のフローチャートを用いて、コンクリート締固め管理システム１の動作について時系列で説明する。

【0071】

Ｓ１０１：起動
作業者は、作業者端末２０を頭部に装着し、プログラムを起動する。作業者端末２０は、現実空間に静止座標系を設定し、ＳＬＡＭ機能の動作を開始する。

【0072】

Ｓ１０２：図面データの読み込み及び配置
作業指示部２０２が、メモリ２４２に予め格納された図面データを読み出し、現場に重畳表示する。すなわち、静止座標系に図面データを配置する。また、作業指示部２０２は、バイブレータ１０挿入エリアを示すオブジェクトを静止座標系に配置する。配置された図面及びオブジェクトは透過型ディスプレイ２６に表示される。これにより、作業員は、現実空間に重畳表示された図面及びオブジェクトを視認できるようになる。

【0073】

Ｓ１０３：３ＤＡＲマーカ認識
バイブレータ認識部２０１は、カメラ２１の撮影画像を取得し、その画像から、バイブレータ１０の外装に固定された３ＤＡＲマーカ１５を検出し、３ＤＡＲマーカ１５の位置及び姿勢を認識する。

【0074】

Ｓ１０４：振動体１１の位置算定
バイブレータ認識部２０１は、３ＤＡＲマーカ１５の位置及び姿勢と、３ＤＡＲマーカ１５と振動体１１先端との相対位置を示すオフセットとに基づき、振動体１１先端の座標を算出する。

【0075】

Ｓ１０５：振動体１１の作動開始検知
バイブレータ認識部２０１は、例えばスイッチ１４の状態を示す信号を受信して、バイブレータ１０の作動状況を認識する。作動中である場合、すなわち振動体１１が振動を開始している場合、Ｓ１０６に遷移する。

【0076】

Ｓ１０６：作業状況表示
作業状況表示部２０３は、フレッシュコンクリート上面と振動体１１先端とが干渉しているか判定する。干渉している場合、振動体１１の挿入深さ（振動体１１のコンクリートへの挿入深さ）を算出し透過型ディスプレイ２６に表示する。また、指示された挿入エリアに振動体１１が挿入されているか否か、挿入角度、挿入時間等を算出及び表示しても良い。

【0077】

Ｓ１０７：振動体１１の作動終了検知、作業結果保存
バイブレータ認識部２０１は、例えばスイッチ１４の状態を示す信号を受信して、バイブレータ１０が停止したことを認識する。作業状況表示部２０３は、Ｓ１０６で取得した作業状況や、作業状況の統計値をメモリ２４２内の記憶領域に保存する。また、例えば管理者端末３０の要求に応じ、保存した作業状況等を管理者端末３０に送信する。

【0078】

Ｓ１０８：作業結果閲覧
管理者端末３０の作業実績表示部３０１は、作業者端末２０から作業状況等を取得しディスプレイ３３に表示する。または、作業状況表示部３０３が、Ｓ１０６と並行して作業状況表示部２０３が生成する作業状況等をリアルタイムに受信し、ディスプレイ３３に表示しても良い。

【0079】

＜他の実施形態＞
バイブレータ１０は、振動センサ１６を備えても良い。振動センサ１６は、測定結果をＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信等により作業者端末２０に通知できるものとする。この場合、作業者端末２０のバイブレータ認識部２０１は、通信部２５を介して受信した振動測定結果を解析し、バイブレータ１０の作動状態を判定することが可能である。例えばバイブレータ認識部２０１は、振動波形に対し高速フーリエ変換（ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ，ＦＦＴ）を行って幾つかの周波数成分に分解する。所定の周波数帯における振動レベルが所定の閾値を超える場合、バイブレータ認識部２０１は、バイブレータ１０がフレッシュコンクリートに挿入されていると判定する。作業状況表示部２０３は、この状態が維持された時間の累計値を、締固め作業の実施時間として扱うことができる。

【0080】

＜効果＞
実施の形態によれば、バイブレータ１０には３ＤＡＲマーカ１５が取り付けられ、フレッシュコンクリートに埋没する振動体１１の位置は３ＤＡＲマーカ１５からのオフセットとして表される。３ＤＡＲマーカ１５は、作業者端末２０によって常に視認可能な位置に設置されるから、振動体１１が埋没してもトラッキングを継続できる。また作業者端末２０は、その固有の機能により３ＤＡＲマーカ１５の位置及び姿勢を常に認識できるから、そこから固定的にオフセットされた振動体１１の位置も常に正確に算定できる。これにより、例えばフレッシュコンクリートの上面に対し振動体１１が斜めに（垂直でない角度で）挿入されている場合等であっても、振動体１１の正しい位置を算定することができる。

【0081】

ここで、バイブレータ１０がホース式のような変形しやすい構造を有する場合であっても、ホース固定治具１８等によって３ＤＡＲマーカ１５と振動体１１とのオフセットは一定に保たれるので、常に振動体１１の正しい位置を算定することが可能である。

【0082】

実施の形態によれば、作業者端末２０の作業指示部２０２は、振動体１１を挿入すべき位置、深さ、角度及び時間等に関する指示を、現実空間に重畳して透過型ディスプレイ２６に表示する。これにより、経験の少ない作業者であっても一定の品質を確保しながら締固め作業を進めることができる。

【0083】

実施の形態によれば、作業者端末２０は、デプスセンサ２２によりフレッシュコンクリートの上面を認識することができる。これにより、バイブレータ１０自体に特別なセンサ等がなくても、振動体１１の挿入を検知することや、振動体１１の挿入深さ、角度、時間等の作業状況を算定することが可能となる。また、作業者端末２０は、型枠面を含む図面データを施工現場に重畳することができる。これにより、コンクリート打設深さ、振動体１１の深さ等の作業状況を算定することが可能となる。作業者端末２０は、バイブレータ１０を挿入すべき位置を示す挿入エリアを施工現場に重畳して表示することができる。これにより、振動体１１の位置の適否判定や、中心距離等の作業状況を算定することが可能となる。これらの作業状況は、作業者端末２０の透過型ディスプレイ２６や管理者端末３０のディスプレイ３３にリアルタイムに表示される。よって、作業者はこれらを確認しつつ正確、均質かつ効率的に締固め作業を実施できる。また、管理者は作業の進行状況をリアルタイムで確認することが可能となる。

【0084】

実施の形態によれば、管理者端末３０の作業実績表示部３０１は、作業者端末２０が蓄積した過去の作業状況等を取得し、作業実績としてディスプレイ３３に表示する。これにより、従来は管理者が手作業で作成していた品質管理の記録を、効率的かつ自動的に残すことが可能となる。

【0085】

本発明を構成する各処理手段は、ハードウェアにより構成されるものであってもよく、任意の処理をＣＰＵにコンピュータプログラムを実行させることにより実現するものであってもよい。また、コンピュータプログラムは、様々なタイプの一時的又は非一時的なコンピュータ可読媒体を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。一時的なコンピュータ可読媒体は、例えば有線又は無線によりコンピュータに供給される電磁的な信号を含む。

【符号の説明】

【0086】

１ コンクリート締固め管理システム
１０ バイブレータ
１１ 振動体
１２ 接続部
１３ 動力源
１３０ 筐体
１３１ モータ
１４ スイッチ
１５ ３ＤＡＲマーカ
１６ 振動センサ
１７ 把手
１８ ホース固定治具
１８１ 止め金具
１８２ ＡＲマーカ固定金具
１８３ 補強プレート
２０ 作業者端末
２１ カメラ
２２ デプスセンサ
２３ 慣性センサ
２４ 処理部
２４１ ＣＰＵ
２４２ メモリ
２５ 通信部
２６ 透過型ディスプレイ
２０１ バイブレータ認識部
２０２ 作業指示部
２０３ 作業状況表示部
３０ 管理者端末
３１ 処理部
３１１ ＣＰＵ
３１２ メモリ
３２ 通信部
３３ ディスプレイ
３０１ 作業実績表示部
３０３ 作業状況表示部

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】