JP7638110B2 - Information processing system, information processing device, information processing method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to an information processing system, an information processing device, an information processing method, and a program.
一般的に、作業者が重機等を用いて対象物に所定の施工を行う場合、作業者は施工図面を見ながら施工を行う。また、施工状況に応じたガイダンスを、作業者が操作を行う運転席の近くに設置されたモニタ装置に表示し、作業者がモニタ装置に表示されたガイダンスに従って施工を行う技術が考えられている(例えば、特許文献1参照。)。 Generally, when a worker uses heavy machinery or the like to carry out a specified construction project on an object, the worker carries out the construction while looking at a construction drawing. In addition, a technology has been devised in which guidance according to the construction status is displayed on a monitor device installed near the driver's seat where the worker operates the machine, and the worker carries out the construction project by following the guidance displayed on the monitor device (see, for example, Patent Document 1).
作業者が施工図面を見ながら施工を行う場合、作業者は実際の施工が施工図面に沿って進んでいるかどうかを自身で判断しなければならない。そこで、特許文献1に記載された技術を用いても、作業者はモニタ装置に表示されたガイダンスを見るために、施工を一旦中断しなければならない。そのため、施工を円滑に行うことが困難であるという問題点がある。
When a worker performs construction while looking at construction drawings, the worker must judge for himself whether the actual construction is proceeding in accordance with the construction drawings. Therefore, even if the technology described in
本発明の目的は、施工を円滑に行うことができる情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法およびプログラムを提供することにある。 The object of the present invention is to provide an information processing system, information processing device, information processing method, and program that enable smooth construction work.
本発明の情報処理システムは、
透過型ディスプレイと、
作業者が操作する重機の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
外部から施工対象の三次元図面情報を入力する入力部と、
前記位置情報取得部が取得した位置情報に基づいて、前記入力部が入力した前記三次元図面情報が示す三次元図面を前記透過型ディスプレイに表示させる位置を算出する算出部と、
前記三次元図面情報が示す三次元図面を前記透過型ディスプレイの前記算出部が算出した位置に表示させる表示制御部とを有し、
前記透過型ディスプレイは、前記作業者が当該透過型ディスプレイを介して施工を行う対象を視認できる位置に配置される。
The information processing system of the present invention comprises:
A transmissive display;
a position information acquisition unit that acquires position information indicating a position of the heavy equipment operated by the worker;
An input unit for inputting three-dimensional drawing information of a construction target from an external device;
a calculation unit that calculates a position at which the three-dimensional drawing indicated by the three-dimensional drawing information input by the input unit is to be displayed on the transmissive display based on the position information acquired by the position information acquisition unit;
a display control unit that displays the three-dimensional drawing indicated by the three-dimensional drawing information at the position calculated by the calculation unit of the transmissive display,
The transmissive display is disposed at a position where the worker can visually recognize an object to be worked on through the transmissive display.
本発明の情報処理装置は、
作業者が操作する重機の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
外部から施工対象の三次元図面情報を入力する入力部と、
前記位置情報取得部が取得した位置情報に基づいて、前記入力部が入力した前記三次元図面情報が示す三次元図面を、前記作業者が前記重機に搭載された透過型ディスプレイを介して施工を行う対象を視認できる位置に配置された該透過型ディスプレイに表示させる位置を算出する算出部と、
前記三次元図面情報が示す三次元図面を前記透過型ディスプレイの前記算出部が算出した位置に表示させる表示制御部とを有する。
The information processing device of the present invention comprises:
a position information acquisition unit that acquires position information indicating a position of the heavy equipment operated by the worker;
An input unit for inputting three-dimensional drawing information of a construction target from an external device;
A calculation unit that calculates a position for displaying the three-dimensional drawing indicated by the three-dimensional drawing information input by the input unit on a transparent display mounted on the heavy equipment, the transparent display being arranged at a position where the worker can view the target to be constructed through the transparent display mounted on the heavy equipment, based on the position information acquired by the position information acquisition unit;
and a display control unit that displays the three-dimensional drawing indicated by the three-dimensional drawing information at the position calculated by the calculation unit on the transmissive display.
また、本発明の情報処理方法は、
作業者が操作する重機の位置を示す位置情報を取得する処理と、
外部から施工対象の三次元図面情報を入力する処理と、
前記取得した位置情報に基づいて、前記入力した前記三次元図面情報が示す三次元図面を、前記作業者が前記重機に搭載された透過型ディスプレイを介して施工を行う対象を視認できる位置に配置された該透過型ディスプレイに表示させる位置を算出する処理と、
前記三次元図面情報が示す三次元図面を前記透過型ディスプレイの前記算出した位置に表示させる処理とを行う。
The information processing method of the present invention further comprises:
A process of acquiring location information indicating a location of a heavy machine operated by a worker;
A process of inputting three-dimensional drawing information of the construction target from an external source;
A process of calculating a position for displaying the three-dimensional drawing indicated by the input three-dimensional drawing information on a transparent display mounted on the heavy equipment, the transparent display being arranged at a position where the worker can visually recognize the target to be constructed through the transparent display mounted on the heavy equipment, based on the acquired position information;
and displaying the three-dimensional drawing indicated by the three-dimensional drawing information at the calculated position on the transmissive display.
また、本発明のプログラムは、
コンピュータに実行させるプログラムであって、
コンピュータに、
作業者が操作する重機の位置を示す位置情報を取得する手順と、
外部から施工対象の三次元図面情報を入力する手順と、
前記取得した位置情報に基づいて、前記入力した前記三次元図面情報が示す三次元図面を、前記作業者が前記重機に搭載された透過型ディスプレイを介して施工を行う対象を視認できる位置に配置された該透過型ディスプレイに表示させる位置を算出する手順と、
前記三次元図面情報が示す三次元図面を前記透過型ディスプレイの前記算出した位置に表示させる手順とを実行させる。
In addition, the program of the present invention is
A program executed by a computer,
On the computer,
A step of acquiring location information indicating a location of a heavy machine operated by a worker;
A procedure for inputting 3D drawing information of the construction target from outside;
A step of calculating a position where the three-dimensional drawing indicated by the input three-dimensional drawing information is displayed on a transparent display mounted on the heavy equipment, the transparent display being arranged at a position where the worker can visually recognize the target to be constructed through the transparent display mounted on the heavy equipment, based on the acquired position information;
and a procedure of displaying the three-dimensional drawing indicated by the three-dimensional drawing information at the calculated position on the transmissive display.
本発明においては、施工を円滑に行うことができる。 In the present invention, construction can be carried out smoothly.
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
(第1の実施の形態)
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First Embodiment
図1は、本発明の情報処理システムの第1の実施の形態を示す図である。本形態における情報処理システムは図1に示すように、透過型ディスプレイ100と、情報処理装置200とを有する。透過型ディスプレイ100と情報処理装置200とは、互いの間で情報のやり取りを行うことができる。つまり、透過型ディスプレイ100と情報処理装置200とは、有線または無線を用いて接続されている。
Fig. 1 is a diagram showing a first embodiment of an information processing system of the present invention. As shown in Fig. 1, the information processing system in this embodiment has a
透過型ディスプレイ100は、ディスプレイ上に情報(画面)を表示しつつ、そのディスプレイの向こう側が透けて見える構造のAR(Augmented Reality)を表示可能なディスプレイである。透過型ディスプレイ100は、重機を用いて作業を行う作業者が、透過型ディスプレイ100を介して施工を行う対象を視認できる位置に配置される。例えば、重機を用いて作業を行う作業者が、その重機の運転席に乗車して作業を行う場合、透過型ディスプレイ100は、重機のフロントガラスに沿って、そのフロントガラスの作業者側に配置されても良い。AR表示を行う透過型の部材を作業者に装着するゴーグル型のものとした場合、当該ゴーグル型の部材を装着した作業者の安全性が低下することが懸念される。そのため。本発明においては、AR表示を行う透過型ディスプレイを重機の前面、特にフロントガラスに沿って配置する。これにより、作業者の視界がAR表示だけとなることなく、作業者が周囲の状況も確認することが容易になり、安全性が低下してしまうことを防止することができる。
The
情報処理装置200は、透過型ディスプレイに所定の画面を表示させる。図2は、図1に示した情報処理装置200の内部構成の一例を示す図である。図1に示した情報処理装置200は図2に示すように、位置情報取得部210と、入力部220と、算出部230と、表示制御部240とを有する。なお、図2には、図1に示した情報処理装置200が具備する構成要素のうち、本形態に関わる主要な構成要素のみを示している。
The
位置情報取得部210は、作業者が操作する重機の位置を示す位置情報を取得する。位置情報取得部210は、GNSS(Global Navigation Satellite System:全球測位衛星システム)を用いて位置情報を取得する。位置情報取得部210は、重機に搭載されたアンテナを用いて位置情報を取得する。位置情報取得部210が取得する位置情報は、三次元空間における位置を三次元座標で示した情報であっても良い。
The position
入力部220は、外部から施工対象の三次元図面情報を入力する。入力部220は、外部から受け付けた操作に基づいて、三次元図面情報を入力する。入力部220は、所定の図面読み込み用のソフトウェアを用いるものであっても良いし、キーボード、マウス、タッチパネル等の情報を外部から入力するための一般的な機構を用いるものであっても良い。入力部220が入力する三次元図面情報は、施工図面を示す情報であって、施工対象の各寸法や位置を示す情報が含まれる。
The
算出部230は、位置情報取得部210が取得した位置情報に基づいて、入力部220が入力した三次元図面情報が示す三次元図面を透過型ディスプレイ100に表示させる位置を算出する。つまり、算出部230は、作業者が透過型ディスプレイ100を通してみる対象物と、透過型ディスプレイ100に表示された三次元図面上の当該対象物とが重なるように、三次元図面を表示する透過型ディスプレイ100上の位置を算出する。このように算出部230が算出した位置は、透過型ディスプレイ100が三次元図面を表示した際、透過型ディスプレイ100が表示している三次元図面の対象物と、作業者が透過型ディスプレイ100の向こう側に透過して見る対象物とが重なって見える位置となる。
The
表示制御部240は、三次元図面情報が示す三次元図面を透過型ディスプレイ100上の算出部230が算出した位置に表示させる。このように表示制御部240が三次元図面の表示を制御することで、作業者は、三次元図面における対象物と、透過型ディスプレイ100を透過して見る対象物とを重ねて見ることができる。
The
以下に、図1に示した情報処理システムにおける情報処理方法について説明する。図3は、図1に示した情報処理システムにおける情報処理方法の一例を説明するためのフローチャートである。 The following describes an information processing method in the information processing system shown in FIG. 1. FIG. 3 is a flowchart for explaining an example of an information processing method in the information processing system shown in FIG. 1.
まず、位置情報取得部210は、作業者が操作する重機の位置を示す位置情報を取得する(ステップS1)。また、入力部220は、外部から三次元図面情報を入力する(ステップS2)。ここで、ステップS1の処理とステップS2の処理とは、どちらが先に行われても良い。すると、算出部230は、位置情報取得部210が取得した位置情報に基づいて、入力部220が入力した三次元図面情報が示す三次元図面を透過型ディスプレイ100に表示させる位置を算出する(ステップS3)。そして、表示制御部240は、三次元図面情報が示す三次元図面を透過型ディスプレイ100上の算出部230が算出した位置に表示させる(ステップS4)。
First, the position
このように、透過型ディスプレイ100に施工図面を表示させ、作業者が実際の施工対象物と施工図面の対象物とを重ねて確認できるようにする。これにより、作業者は、実際の作業を行いながら透過型ディスプレイ100上で施工図面を確認することができ、施工を円滑に行うことができる。
(第2の実施の形態)
In this way, the construction drawing is displayed on the
Second Embodiment
図4は、本発明の情報処理システムの第2の実施の形態を示す図である。本形態における情報処理システムは図4に示すように、透過型ディスプレイ100と、情報処理装置201と、カメラ301と、方向算出部311と、距離測定部321と、マーカ401と、加速度センサ501と、視点位置算出部601と、検知部701とを有する。透過型ディスプレイ100は、第1の実施の形態におけるものと同じである。それぞれの構成要素については、図5を参照しながら説明する。
Fig. 4 is a diagram showing a second embodiment of the information processing system of the present invention. As shown in Fig. 4, the information processing system in this embodiment has a
図5は、図4に示した情報処理装置201の内部構成と、情報処理装置201以外の構成要素とのつながりの一例を示す図である。図4に示した情報処理装置201は図5に示すように、位置情報取得部210と、入力部220と、算出部231と、表示制御部241とを有する。位置情報取得部210および入力部220のそれぞれは、第1の実施の形態におけるものとそれぞれ同じものである。また、図5には、図4に示した情報処理装置201が具備する構成要素のうち、本形態に関わる主要な構成要素のみを示している。
Figure 5 is a diagram showing an example of the internal configuration of the
マーカ401は、あらかじめ決められた位置に配置された部材である。マーカ401はカメラ301によって撮像されて、その配置(設置)されている位置を認識できるものであれば良く、例えば、LED(Light Emitting Diode)を使用したLEDマーカであっても良い。
カメラ301は、重機を中心とした周囲を撮像する。カメラ301は、所定のタイミングで静止画や動画を撮像する。特に、カメラ301は、マーカ401を撮像する。カメラ301は、例えば、作業者が作業に用いる重機に搭載される。カメラ301は、360度撮像可能なものが好ましい。
図6は、図5に示したカメラ301がマーカ401を撮像する様子の一例を示す図である。図6に示す例では、マーカ401がマーカ401-1とマーカ401-2との2つである場合を示す。図6に示すように、カメラ301はマーカ401-1,401-2を撮像できる位置に設置される。カメラ301がマーカ401-1,401-2を撮像する理由を以下に述べる。
Figure 6 is a diagram showing an example of how the
図7は、測定した重機の位置の補正方法の一例を説明するための図である。図7に示したGNSSアンテナは、位置情報取得部210を構成する構成要素の1つであって、重機に搭載されている。図7に示すように、GNSSを用いて測定される重機の位置と、実際のシステム上の重機の位置とには若干の誤差が生じる。これは、GNSSにはある程度の範囲の誤差が許容されているためである。そのため、位置情報取得部210が取得した位置情報が示す位置を重機の位置としてそのまま用いて処理を行った場合、実際の重機の位置とはズレが生じてしまい、より正確な処理(AR表示)を行うことができない。そこで、あらかじめ決められた位置に設置されているマーカ401を重機に搭載されたカメラ301が撮像し、カメラ301に対するマーカ401の相対位置を算出し、算出した値を用いて、位置情報取得部210が取得した位置情報を補正する。具体的にこの補正には、方向算出部311と距離測定部321とを用いる。
Figure 7 is a diagram for explaining an example of a method for correcting the measured position of heavy equipment. The GNSS antenna shown in Figure 7 is one of the components constituting the position
方向算出部311は、カメラ301に対する、カメラ301が撮像したマーカの方向を算出する。方向算出部311は、重機の正対する方向に対するカメラ301の撮像方向を算出する。このとき、方向算出部311は、重機の移動方向を重機の正対方向として、重機の正対方向に対するカメラ301の撮像方向を算出する。
The
距離測定部321は、カメラ301から、カメラ301が撮像したマーカ401までの距離を測定する。このとき、距離測定部321は、例えば、レーザレーダを用いて距離を測定するものであっても良い。なお、本システムは、距離測定部321を具備しないものであっても良い。
The
図8は、移動している重機からマーカへの方向および重機とマーカとの間の距離を測定する様子の一例を示す図である。図8に示すように、重機がAの位置からBの位置へ移動した場合、算出部231は、その移動に基づいて、重機の向き(正対方向)を算出する。例えば、Aの位置の三次元座標を(x0,y0,z0)とし、Bの位置の三次元座標を(x1,y1,z1)とすると、Aの位置からBの位置へ移動したときの正対方向のベクトルの成分は(x1-x0,y1-y0,z1-z0)となる。算出部231は、この方向をそのときの重機の正対方向とする。方向算出部311は、算出部231が算出した重機の正対方向に対する、カメラ301が撮像したマーカ401-1、401-2それぞれの方向を算出する。また、距離測定部321は、移動している重機とマーカ401-1,401-2それぞれとの間の距離を測定する。
FIG. 8 is a diagram showing an example of how the direction from a moving heavy machine to a marker and the distance between the heavy machine and the marker are measured. As shown in FIG. 8, when the heavy machine moves from position A to position B, the
加速度センサ501は、水平面に対する重機の傾きを測定する。具体的には、加速度センサ501は、重機に搭載されて重力加速度を測定し、その測定した値に基づいて、鉛直方向の傾きを算出し、算出した鉛直方向の傾きに基づいて、水平方向の傾き(施工面の傾斜)、つまり、重機の傾きを測定する。
The
図9は、水平面と実際の施工面とに角度がある場合の様子の一例を示す図である。図9に示すように、位置情報取得部210が取得できる位置は水平面上の位置となる。そのため、位置情報取得部210だけを用いて位置を検知するような従来のシステムでは、実際の施工面と水平面との間に角度がある場合、対象のシステム上の座標位置と実際に作業者から対象が見える位置とに差異が生じてしまう。これにより、施工面の傾斜により対象物の正確な位置を認識することができない。そこで、加速度センサ501を用いて重機の傾きを測定し、その測定結果を用いる。
Figure 9 is a diagram showing an example of a situation when there is an angle between the horizontal plane and the actual construction surface. As shown in Figure 9, the position that can be acquired by the position
視点位置算出部601は、透過型ディスプレイ100に対する作業者の視点の相対位置を算出する。視点位置算出部601は、透過型ディスプレイ100に取り付けられていても良い。
The viewpoint
図10は、互いに位置の異なる視点から施工対象箇所を見たときのそれぞれの視線の一例を示す図である。図10に示すように、Aの視点から透過型ディスプレイ100を介して施工対象箇所を見た場合と、Bの視点から透過型ディスプレイ100を介して施工対象箇所を見た場合とでは、透過型ディスプレイ100上の視線の位置が互いに異なる。つまり、透過型ディスプレイ100に表示させるAR画像の表示位置を、その視点に応じたものとしなければ、透過型ディスプレイ100に表示された画像と向こう側に見える施工対象箇所との重なりが所望のものとならなくなってしまう。
Figure 10 is a diagram showing an example of the line of sight when the construction target area is viewed from viewpoints at different positions. As shown in Figure 10, the line of sight positions on the
検知部701は、施工の状況を検知する。検知部701は、施工対象の箇所について施工が完了したかどうかを検知する。例えば、検知部701は、所定の施工を行うための動作を重機が行ったかどうかを検知するものであっても良い。さらに具体的には、検知部701は、施工が振動ローラを用いて転圧を行うものである場合、転圧のための動作を重機が行ったかどうかを検知するものであっても良い。
The
算出部231は、第1の実施の形態における算出部230が具備する機能に加えて、以下の機能を有する。算出部231は、位置情報取得部210が重機の移動に伴い取得した位置情報に基づいて、重機の向きを算出する。重機の向きの具体的な算出方法は、図8を用いて説明した通りである。そして、算出部231は、算出した重機の向きと位置情報取得部210が取得した位置情報とに基づいて、三次元図面を透過型ディスプレイ100に表示させる位置を算出する。さらに、算出部231は、算出した重機の向きと、方向算出部311が算出したカメラ301に対するマーカ401-1、401-2の方向と、距離測定部321が測定した重機とマーカ401-1,401-2それぞれとの間の距離とに基づいて、マーカ401-1,401-2が設置されている位置をそれぞれ算出する。そして、算出部231は、算出したマーカ401-1,401-2の位置と、あらかじめ設定(記憶)されているマーカ401-1,401-2の位置との差分に基づいて、位置情報取得部210が取得した重機の位置を補正する。さらに、算出部231は、加速度センサ501が測定した傾きを用いて、位置情報を補正する。さらに、算出部231は、視点位置算出部601が算出した視点の位置を用いて、位置情報を補正する。そして、算出部231は、補正した位置情報に基づいて、三次元図面を透過型ディスプレイ100に表示させる位置を算出する。なお、本システムが、距離測定部321を具備しないものである場合、算出部231は、算出した重機の向きと、方向算出部311が算出したカメラ301に対するマーカ401-1、401-2の方向とに基づいて、マーカ401-1,401-2が設置されている位置をそれぞれ算出する。
The
表示制御部241は、第1の実施の形態における表示制御部240が具備する機能に加えて、以下の機能を有する。表示制御部241は、検知部701が検知した施工の状況に基づいて、透過型ディスプレイ100に表示させている三次元図面の表示の態様を変更していく。例えば、表示制御部241は、検知部701が施工を完了したことを検知した箇所に所定の色で着色を行うものであっても良い。
The
図11は、図4に示した透過型ディスプレイ100が表示するAR表示の一例を示す図である。図11に示すように、表示制御部241は、三次元図面から施工対象となる箇所を破線で囲んで透過型ディスプレイ100に表示させ、その施工対象のうち検知部701が施工済みを検知した部分を着色して表示させる。なお、表示制御部241は、検知部701が施工済みを検知した部分を他の部分と識別できる表示態様とすれば良く、着色以外の方法を用いても良い。透過型ディスプレイ100がこのような表示を行うことで、作業者は施工箇所が透過して見られる透過型ディスプレイ100を見ながら、施工が完了している部分と完了していない部分とを認識することができる。
Figure 11 is a diagram showing an example of an AR display displayed by the
また、重機に搭載する機能としては、例えば、緊急時に透過型ディスプレイ100のAR表示をOFFにする機能や、搭載されている機構が重機の振動で誤動作することを防止する機能が搭載されていても良い。重機の動作の異常を検知する異常検知機構を設け、異常検知機構が重機の異常を検知した場合に、透過型ディスプレイ100のAR表示をOFFとするものであっても良い。この透過型ディスプレイ100のAR表示をOFFとするタイミングは、異常検知機構が検知した異常のレベルに応じたものであっても良い。例えば、異常のレベルが高いものである場合は、異常を検知したら即時にAR表示をOFFとし、異常のレベルが低いものである場合は、その異常が検知された回数に応じて、AR表示をOFFとするものであっても良い。また、搭載されている機構が重機の振動で誤動作することを防止する機能として、防振ゴムを用いるものであっても良い。例えば、防振ゴムを透過型ディスプレイ100または透過型ディスプレイ100の取り付け部分に設置して、重機が透過型ディスプレイ100に与える振動を低減させても良い。
The heavy machinery may also be equipped with a function to turn off the AR display of the
以下に、図4に示した情報処理システムにおける情報処理方法について説明する。図12は、図4に示した情報処理システムにおける情報処理方法の一例を説明するためのフローチャートである。 The following describes an information processing method in the information processing system shown in FIG. 4. FIG. 12 is a flowchart for explaining an example of an information processing method in the information processing system shown in FIG. 4.
まず、入力部220は、外部から三次元図面情報を入力する(ステップS11)。また、位置情報取得部210は、作業者が操作する重機の位置を示す位置情報を取得する(ステップS12)。ここで、ステップS11の処理とステップS12の処理とは、どちらが先に行われても良い。続いて、加速度センサ501が、水平面に対する重機の傾きを測定する(ステップS13)。また、視点位置算出部601が、透過型ディスプレイ100に対する作業者の視点の相対位置を算出する(ステップS14)。ここで、ステップS13の処理とステップS14の処理とは、どちらが先に行われても良い。すると、算出部231は、位置情報取得部210が取得した位置情報に基づいて、入力部220が入力した三次元図面情報が示す三次元図面を透過型ディスプレイ100に表示させる位置を算出する。さらに、算出部231は、算出した位置を、加速度センサ501が測定した重機の傾きと、視点位置算出部601が算出した視点の位置とに基づいて補正して、ARモデルを作成する(ステップS15)。表示制御部241は、算出部231が算出したARモデルを透過型ディスプレイ100に表示させる(ステップS16)。このARモデルは、三次元図面情報が示す三次元図面が透過型ディスプレイ100上の算出部230が補正した位置に表示されるものである。
First, the
その後、重機が移動すると(ステップS17)、さらに、位置情報取得部210は、重機の位置を示す位置情報を取得する(ステップS18)。続いて、算出部231は、位置情報取得部210が重機の移動に伴い取得した位置情報に基づいて、重機の向きを算出する。さらに、算出部231は、算出した重機の向きに基づいて方向算出部311が算出した方向と、距離測定部321が測定した距離とを用いて、位置情報を補正する(ステップS19)。そして、ステップS13の処理が行われる。なお、本システムが、距離測定部321を具備しないものである場合、ステップS19では、算出部231は、算出した重機の向きに基づいて方向算出部311が算出した方向を用いて、位置情報を補正する。
After that, when the heavy equipment moves (step S17), the location
このように、透過型ディスプレイ100に施工図面をAR表示させ、作業者が実際の施工対象物と施工図面の対象物とを重ねて確認できるようにする。そのため、重機を操作する作業者は運転席で正面を向いたまま施工状況を確認でき、一般的に行われている転圧システムにおけるシステム管理画面での施工箇所の確認による作業の一時停止が発生しなくなる。これにより、連続的な施工が可能となり、施工スピードが向上する。また、施工済みの箇所を施工がまだ行われていない箇所と識別することができる表示を行うことで、万が一の施工漏れを防止することができる。さらに、施工図面の表示位置を、位置情報取得部210が取得した位置だけではなく、重機に搭載されたカメラ301が撮像したマーカ401との相対位置や方向、施工面の傾斜、透過型ディスプレイ100に対する作業者の視点の位置を用いて算出してAR表示を行う。そのため、より正確なAR表示を行うことができる。これにより、施工を円滑に行うことができる。
In this way, the construction drawing is displayed in AR on the
以上、各構成要素に各機能(処理)それぞれを分担させて説明したが、この割り当ては上述したものに限定しない。また、構成要素の構成についても、上述した形態はあくまでも例であって、これに限定しない。 Although the above description has been given with each component assigned a different function (process), this allocation is not limited to the above. Furthermore, the configuration of the components is not limited to the above-mentioned form, and the above-mentioned form is merely an example.
上述した情報処理装置200,201およびその他の構成要素(以下、情報処理装置と称する)が行う処理は、目的に応じてそれぞれ作製された論理回路で行うようにしても良い。また、処理内容を手順として記述したコンピュータプログラム(以下、プログラムと称する)を情報処理装置にて読取可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムを情報処理装置に読み込ませ、実行するものであっても良い。情報処理装置にて読取可能な記録媒体とは、フロッピー(登録商標)ディスク、光磁気ディスク、DVD(Digital Versatile Disc)、CD(Compact Disc)、Blu-ray(登録商標) Disc、USB(Universal Serial Bus)メモリなどの移設可能な記録媒体の他、情報処理装置に内蔵されたROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等のメモリやHDD(Hard Disc Drive)等を指す。この記録媒体に記録されたプログラムは、情報処理装置に設けられたCPUにて読み込まれ、CPUの制御によって、上述したものと同様の処理が行われる。ここで、CPUは、プログラムが記録された記録媒体から読み込まれたプログラムを実行するコンピュータとして動作するものである。
The processing performed by the above-mentioned
10 重機
100 透過型ディスプレイ
200,201 情報処理装置
210 位置情報取得部
220 入力部
230,231 算出部
240,241 表示制御部
301 カメラ
311 方向算出部
321 距離測定部
401,401-1,401-2 マーカ
501 加速度センサ
601 視点位置算出部
701 検知部
REFERENCE SIGNS LIST 10
Claims (6)
作業者が操作する重機の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
外部から施工対象の三次元図面情報を入力する入力部と、
前記位置情報取得部が前記重機の移動に伴い取得した位置情報に基づいて、前記重機の向きを算出し、該算出した向きと前記位置情報取得部が取得した位置情報とに基づいて、前記入力部が入力した前記三次元図面情報が示す三次元図面を前記透過型ディスプレイに表示させる位置を算出する算出部と、
前記三次元図面情報が示す三次元図面を前記透過型ディスプレイの前記算出部が算出した位置に表示させる表示制御部と、
前記重機を中心とした周囲を撮像するカメラと、
あらかじめ決められた位置に設置されたマーカと、
前記算出部が算出した重機の向きに基づいて、前記カメラに対する、該カメラが撮像した前記マーカの方向を算出する方向算出部と、
施工の状況を検知する検知部とを有し、
前記透過型ディスプレイは、前記作業者が当該透過型ディスプレイを介して施工を行う対象を視認できる位置に配置され、
前記算出部は、前記方向算出部が算出した方向と、前記マーカが設置されたあらかじめ決められた位置とに基づいて、前記位置情報取得部が取得した位置情報を補正し、該補正した位置情報に基づいて、前記三次元図面を前記透過型ディスプレイに表示させる位置を算出し、
前記表示制御部は、前記検知部が施工済みを検知した部分を着色して表示させる情報処理システム。 A transmissive display;
a position information acquisition unit that acquires position information indicating a position of the heavy equipment operated by the worker;
An input unit for inputting three-dimensional drawing information of a construction target from an external device;
a calculation unit that calculates an orientation of the heavy equipment based on position information acquired by the position information acquisition unit in association with the movement of the heavy equipment, and calculates a position for displaying the three-dimensional drawing indicated by the three-dimensional drawing information input by the input unit on the transmissive display based on the calculated orientation and the position information acquired by the position information acquisition unit;
a display control unit that displays the three-dimensional drawing indicated by the three-dimensional drawing information at the position of the transmissive display calculated by the calculation unit;
A camera that captures an image of the surroundings centered on the heavy machinery;
A marker installed at a predetermined position;
a direction calculation unit that calculates a direction of the marker captured by the camera relative to the camera based on the direction of the heavy equipment calculated by the calculation unit ;
A detection unit that detects the status of construction ,
The transmissive display is disposed at a position where the worker can visually recognize an object to be constructed through the transmissive display,
The calculation unit corrects the position information acquired by the position information acquisition unit based on the direction calculated by the direction calculation unit and a predetermined position where the marker is installed, and calculates a position for displaying the three-dimensional drawing on the transmissive display based on the corrected position information ;
The display control unit is an information processing system that displays in color the portion where the detection unit detects that construction has been completed .
前記算出部は、前記加速度センサが測定した傾きを用いて、前記位置情報取得部が取得した位置情報を補正し、該補正した位置情報に基づいて、前記三次元図面を前記透過型ディスプレイに表示させる位置を算出する、請求項1に記載の情報処理システム。 An acceleration sensor is provided to measure the inclination of the heavy machinery relative to a horizontal plane,
2. The information processing system according to claim 1, wherein the calculation unit corrects the position information acquired by the position information acquisition unit using the tilt measured by the acceleration sensor, and calculates a position at which the three-dimensional drawing is to be displayed on the transmissive display based on the corrected position information.
前記算出部は、前記視点位置算出部が算出した視点の位置を用いて、前記位置情報取得部が取得した位置情報を補正し、該補正した位置情報に基づいて、前記三次元図面を前記透過型ディスプレイに表示させる位置を算出する、請求項1または請求項2に記載の情報処理システム。 a viewpoint position calculation unit that calculates a position of a viewpoint of the operator with respect to the transmissive display,
3. The information processing system according to claim 1, wherein the calculation unit corrects the position information acquired by the position information acquisition unit using the viewpoint position calculated by the viewpoint position calculation unit, and calculates a position at which the three-dimensional drawing is to be displayed on the transmissive display based on the corrected position information.
外部から施工対象の三次元図面情報を入力する入力部と、
前記位置情報取得部が前記重機の移動に伴い取得した位置情報に基づいて、前記重機の向きを算出し、該算出した向きと前記位置情報取得部が取得した位置情報とに基づいて、前記入力部が入力した前記三次元図面情報が示す三次元図面を、前記作業者が前記重機に搭載された透過型ディスプレイを介して施工を行う対象を視認できる位置に配置された該透過型ディスプレイに表示させる位置を算出する算出部と、
前記三次元図面情報が示す三次元図面を前記透過型ディスプレイの前記算出部が算出した位置に表示させる表示制御部とを有し、
前記算出部は、前記算出した重機の向きに基づいて算出された、前記重機を中心とした周囲を撮像するカメラに対する、該カメラが撮像した、あらかじめ決められた位置に設置されたマーカの方向と、あらかじめ決められた前記マーカが設置された位置とに基づいて、前記位置情報取得部が取得した位置情報を補正し、該補正した位置情報に基づいて、前記三次元図面を前記透過型ディスプレイに表示させる位置を算出し、
前記表示制御部は、前記施工の状況を検知する検知部が施工済みを検知した部分を着色して表示させる情報処理装置。 a position information acquisition unit that acquires position information indicating a position of the heavy equipment operated by the worker;
An input unit for inputting three-dimensional drawing information of a construction target from an external device;
A calculation unit that calculates the orientation of the heavy equipment based on the position information acquired by the position information acquisition unit as the heavy equipment moves, and calculates a position for displaying the three-dimensional drawing indicated by the three-dimensional drawing information input by the input unit on a transparent display mounted on the heavy equipment, the transparent display being disposed at a position where the worker can view the target of construction through the transparent display mounted on the heavy equipment, based on the calculated orientation and the position information acquired by the position information acquisition unit;
a display control unit that displays the three-dimensional drawing indicated by the three-dimensional drawing information at the position calculated by the calculation unit of the transmissive display,
The calculation unit corrects the position information acquired by the position information acquisition unit based on a direction of a marker installed at a predetermined position captured by a camera that captures an image of the surroundings centered on the heavy machine, the direction being calculated based on the calculated orientation of the heavy machine, and a predetermined position at which the marker is installed, and calculates a position for displaying the three-dimensional drawing on the transmissive display based on the corrected position information ;
The display control unit is an information processing device that displays in color a portion where a detection unit that detects the status of the construction has detected that construction has been completed .
外部から施工対象の三次元図面情報を入力する処理と、
前記重機の移動に伴い取得した位置情報に基づいて、前記重機の向きを算出する処理と、
前記算出した向きと前記取得した位置情報とに基づいて、前記入力した前記三次元図面情報が示す三次元図面を、前記作業者が前記重機に搭載された透過型ディスプレイを介して施工を行う対象を視認できる位置に配置された該透過型ディスプレイに表示させる位置を算出する処理と、
前記三次元図面情報が示す三次元図面を前記透過型ディスプレイの前記算出した位置に表示させる処理と、
前記算出した重機の向きに基づいて算出された、前記重機を中心とした周囲を撮像するカメラに対する、該カメラが撮像した、あらかじめ決められた位置に設置されたマーカの方向と、あらかじめ決められた前記マーカが設置された位置とに基づいて、前記取得した位置情報を補正し、該補正した位置情報に基づいて、前記三次元図面を前記透過型ディスプレイに表示させる位置を算出する処理と、
前記三次元図面のうち施工の状況を検知する検知部が施工済みを検知した部分を着色して前記透過型ディスプレイに表示させる処理とを行う情報処理方法。 A process of acquiring location information indicating a location of a heavy machine operated by a worker;
A process of inputting three-dimensional drawing information of the construction target from an external source;
A process of calculating a direction of the heavy equipment based on position information acquired in association with the movement of the heavy equipment;
A process of calculating a position for displaying the three-dimensional drawing indicated by the input three-dimensional drawing information on a transparent display mounted on the heavy equipment, the transparent display being arranged at a position where the worker can visually recognize the target to be constructed through the transparent display mounted on the heavy equipment, based on the calculated orientation and the acquired position information;
A process of displaying the three-dimensional drawing indicated by the three-dimensional drawing information at the calculated position on the transmissive display;
a process of correcting the acquired position information based on a direction of a marker installed at a predetermined position captured by a camera capturing an image of the surroundings centered on the heavy equipment, the direction being calculated based on the calculated orientation of the heavy equipment, and the predetermined position at which the marker is installed, and calculating a position for displaying the three-dimensional drawing on the transmissive display based on the corrected position information ;
and coloring the parts of the three-dimensional drawing that a detection unit that detects the status of construction detects as having been completed and displaying them on the transmissive display .
作業者が操作する重機の位置を示す位置情報を取得する手順と、
外部から施工対象の三次元図面情報を入力する手順と、
前記重機の移動に伴い取得した位置情報に基づいて、前記重機の向きを算出する手順と、
前記算出した向きと前記取得した位置情報とに基づいて、前記入力した前記三次元図面情報が示す三次元図面を、前記作業者が前記重機に搭載された透過型ディスプレイを介して施工を行う対象を視認できる位置に配置された該透過型ディスプレイに表示させる位置を算出する手順と、
前記三次元図面情報が示す三次元図面を前記透過型ディスプレイの前記算出した位置に表示させる手順と、
前記算出した重機の向きに基づいて算出された、前記重機を中心とした周囲を撮像するカメラに対する、該カメラが撮像した、あらかじめ決められた位置に設置されたマーカの方向と、あらかじめ決められた前記マーカが設置された位置とに基づいて、前記取得した位置情報を補正し、該補正した位置情報に基づいて、前記三次元図面を前記透過型ディスプレイに表示させる位置を算出する手順と、
前記三次元図面のうち施工の状況を検知する検知部が施工済みを検知した部分を着色して前記透過型ディスプレイに表示させる手順とを実行させるためのプログラム。 On the computer,
A step of acquiring location information indicating a location of a heavy machine operated by a worker;
A procedure for inputting 3D drawing information of the construction target from outside;
A step of calculating a direction of the heavy equipment based on position information acquired in association with the movement of the heavy equipment;
A step of calculating a position where the three-dimensional drawing indicated by the input three-dimensional drawing information is displayed on a transparent display mounted on the heavy equipment, the transparent display being arranged at a position where the worker can view the target to be constructed through the transparent display mounted on the heavy equipment, based on the calculated orientation and the acquired position information;
a step of displaying the three-dimensional drawing indicated by the three-dimensional drawing information at the calculated position on the transmissive display;
a step of correcting the acquired position information based on a direction of a marker installed at a predetermined position captured by a camera capturing an image of the surroundings centered on the heavy equipment, the direction being calculated based on the calculated orientation of the heavy equipment, and the predetermined position at which the marker is installed, and calculating a position for displaying the three-dimensional drawing on the transmissive display based on the corrected position information ;
and a procedure for displaying on the transmissive display a portion of the three-dimensional drawing that has been detected as completed by a detection unit that detects the status of construction .
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