JP7808643B2

JP7808643B2 - 建設現場施工管理システム、建設現場施工管理方法及びプログラム

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Publication number: JP7808643B2
Application number: JP2024101901A
Authority: JP
Inventors: 尚紀廣瀬
Original assignee: パナソニック建設エンジニアリング株式会社
Priority date: 2024-06-25
Filing date: 2024-06-25
Publication date: 2026-01-29
Anticipated expiration: 2044-06-25
Also published as: JP2026003836A; JP2026021622A

Description

本発明は、建設現場の施工管理を行うための建設現場施工管理システム、建設現場施工管理方法及びプログラムに関する。

従来、ビルやマンションなどの建設現場を対象とした管理システムが提案されている。例えば特許文献１には、巡回ロボットを用いてあらかじめ定めた地点で設備内の対象物を撮影し、その画像を用いて進捗管理を行うことが記載されている。

特開２０２２－３０７１７号公報

建設現場は日々作業が進むため、日々変化していくが、適切な判断と作業のためには、常に最新の情報が必要とされる。近年、技術の進歩によりカメラの性能が向上し、撮影された動画や静止画を建設現場のフロア平面図と連携させることが可能となった。この技術により、施工状況を視覚的に記録することができるようになったが、以下の課題がある。

建設現場で撮影される全ての静止画や、動画は建設現場が日々変化する為、すぐに古い情報となってしまう。その結果、多くのデータが日常管理には活用されず、アーカイブとして保存されるのみとなっており、最新のデータを現場の施工管理に活かす方法が課題となっている。さらに、建設施工には、各種工事関係者だけでなく、施工主や行政などのステークホルダーに対する報告書の作成や、施工不良が発生した際の作業指示書の発行など、多くの事務処理が伴う。これらの事務作業は建設業の大きな負担となっており、撮影されたデータが有効に活用されていないのが実情である。

本発明は、このような状況を踏まえて提案されたもので、その目的は、建設現場で撮影されるデータを活用し建設現場の施工管理の効率向上を図ることができる建設現場施工管理システム、建設現場施工管理方法及びプログラムを提供することにある。

上記目的を達成するために、建設現場施工管理システムは、コンピュータと建設現場を撮影した撮影画像とを用いて、建設現場の施工管理を行う建設現場施工管理システムにおいて、前記撮影画像に基づき前記建設現場の施工状態を判定する判定部と、前記施工状態を判定する工種を複数の工種の中から選択し設定自在とする設定部とを備えていることを特徴とする。

上記目的を達成するために、建設現場施工管理システムは、コンピュータと建設現場を撮影した撮影画像とを用いて、建設現場の施工管理を行う建設現場施工管理システムにおいて、前記撮影画像に基づき前記建設現場の施工状態を判定する判定部と、前記施工状態を判定する工種を複数の工種の中から選択し設定自在とする設定部と、前記撮影画像をベースに任意の角度から閲覧操作自在なウォークスルー画像を生成する画像生成部とを備えており、前記画像生成部は、過去に撮影された前記撮影画像と、同じ場所が撮影された前記撮影画像とを比較して、前記ウォークスルー画像に過去と異なる箇所及び／もしくは所定の建築部材の位置を表示させる画像を生成することを特徴する。また上記目的を達成するために、建設現場施工管理システムは、コンピュータと建設現場を撮影した撮影画像とを用いて、建設現場の施工管理を行う建設現場施工管理システムにおいて、前記撮影画像に基づき前記建設現場の施工状態を判定する判定部と、前記施工状態を判定する工種を複数の工種の中から選択し設定自在とする設定部と、前記撮影画像をベースに任意の角度から閲覧操作自在なウォークスルー画像を生成する画像生成部とを備えており、前記画像生成部は、前記ウォークスルー画像上で水平及び垂直の測定できる水平器を表示させる画像を生成することを特徴とする。

上記建設現場施工管理システムにおいて、前記判定部は、基準とする所定データと前記撮影画像に基づくデータとを比較して、前記建設現場における壁面と床面との隙間の施工状態を判定するようにしてもよい。また前記判定部は、基準とする所定データと前記撮影画像に基づくデータとを比較して、前記建設現場における施工不良を判定するようにしてもよい。さらに機械学習による学習結果を用いて、前記判定部における判定を行うようにしてもよい。また前記撮影画像に基づき、前記建設現場の工種ごとの出来高進捗表を生成する出来高進捗表生成部をさらに備えるものとしてもよい。また前記建設現場の前記施工状態を判定した判定結果を前記建設現場の設計平面図及び／もしくは前記ウォークスルー画像に表示させる表示部をさらに備えているものとしてもよい。前記画像生成部は、前記判定結果を前記建設現場の設計平面図及び／もしくは前記ウォークスルー画像に色、図形もしくは文字にて表示させる画像を生成するようにしてもよい。前記画像生成部は、前記ウォークスルー画像上で実際の寸法が認識できるメジャー指標を表示させる画像を生成するようにしてもよい。

また上記目的を達成するために、建設現場施工管理方法は、カメラで撮影された建設現場の撮影画像に基づき、前記建設現場の施工管理をコンピュータによって行う建設現場施工管理方法において、前記撮影画像に基づき前記建設現場の施工状態を判定した判定結果を、前記撮影画像を任意の角度から閲覧操作自在に表示するウォークスルー画像上に、過去に撮影された前記撮影画像と、同じ場所が撮影された前記撮影画像とを比較して、過去と異なる箇所及び／もしくは所定の建築部材の位置をさらに表示することを特徴とする。さらに上記目的を達成するために、建設現場施工管理方法は、カメラで撮影された建設現場の撮影画像に基づき、前記建設現場の施工管理をコンピュータによって行う建設現場施工管理方法において、前記撮影画像に基づき前記建設現場の施工状態を判定した判定結果を、前記撮影画像を任意の角度から閲覧操作自在に表示するウォークスルー画像上に、水平及び垂直の測定できる水平器をさらに表示することを特徴とする。また上記目的を達成するためのプログラムは、上記建設現場施工管理方法を前記コンピュータに実行させるためのプログラムである。

本発明の建設現場施工管理システム、建設現場施工管理方法及びプログラムは、上述した構成とされるため、建設現場で撮影されるデータを活用し建設現場の施工管理の効率向上を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る建設現場施工管理システムのシステム系統図である。（ａ）は同建設現場施工管理システムにおけるカメラのブロック図の一例、（ｂ）は同建設現場施工管理システムにおけるユーザ端末のブロック図の一例である。同建設現場施工管理システムにおけるサーバのブロック図の一例である。（ａ）は同建設現場施工管理システムの概略基本動作を示すフローチャートであり、（ｂ）は判定ボタンの表示例を説明するための図である。同建設現場施工管理システムにおけるユーザ端末の表示部に表示される建設現場の設計平面図の表示例を模式的に示した図である。（ａ）同建設現場施工管理システムにおけるユーザ端末の表示部に表示されるウォークスルー画像の一例を模式的に示した図であり、（ｂ）は、図６（ａ）に示す判定ボタンの表示例を説明するための図である。（ａ）及び（ｂ）は、同建設現場施工管理システムにおけるユーザ端末の表示部に表示されるウォークスルー画像の一例を模式的に示した図である。（ａ）及び（ｂ）は、同建設現場施工管理システムにおけるユーザ端末の表示部に表示されるウォークスルー画像の一例を模式的に示した図である。（ａ）及び（ｂ）同建設現場施工管理システムにおけるユーザ端末の表示部に表示されるウォークスルー画像の一例を模式的に示した図である。図６（ａ）に示す指示書機能を使ってウォークスルー画像に基づいて自動作成された作業指示書の例を示す図である。（ａ）及び（ｂ）は、撮影画像に基づいて自動作成された出来高進捗表の例を示す図である。ウォークスルー画像に基づいて資材管理を行う例を示す図である。

以下に本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
本実施形態に係る建設現場施工管理システム１（以下、施工管理システムという）は、コンピュータ（２，３，４）と建設現場を撮影した撮影画像とを用いて、建設現場の施工管理を行う建設現場施工管理システム１において、撮影画像に基づき建設現場の施工状態を判定する判定部５４と、施工状態を判定する工種を複数の工種の中から選択し設定自在とする設定部５６とを備えている。以下、詳述する。

本実施形態では特段説明がないかぎり、「ユーザ」は本実施形態における施工管理システム１にアクセスできる権限を持つシステム利用者を指す。想定されるユーザとしては、施工会社・施工主はもちろん、施主、各種工事関係者、行政等が挙げられる。またカメラ２を使って撮影画像を建設現場で撮影する者は特に限定されず、人だけなく、ロボットが撮影する場合も含む。また建設現場は、ビル、マンション、商業施設、病院等の大規模な建設現場に限定されず、個人宅や小規模店舗の小規模な建設現場、さらにはトンネルや橋等の土木建設現場も含む。よって、判定部５４で判定する内容は、以下で説明する内容に限定されるものではなく、建設現場の施工不良等の施工状態を判定する内容であればよい。

＜システム＞
図１は、本実施形態に係る施工管理システム１の一例を示したものであり、当該施工管理システム１は、建設現場が撮影できるカメラ２と、スマートフォンやパーソナルコンピュータ等のユーザ端末３と、これらと通信ネットワーク７を介して接続されるサーバ４とを備え、システムとしてセキュアな環境下で相互に通信自在な状態で構成される。通信ネットワーク７としては、公衆交換電話網、携帯電話通信回線網、次世代電話網、専用回線電話網等の電話網やインターネット等のパケット・ベース・ネットワークが挙げられ、通信規格は特に限定されず、無線信号を介してデータ通信を提供する任意のネットワークを含む。任意のネットワークとしては、例えば、ＷｉＦｉ／ＷｉＭａｘ通信を使用する無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）等が挙げられる。

＜カメラ＞
カメラ２は、上述のとおり、建設現場を撮影可能なカメラであればよく、例えばいわゆる３６０度カメラ等、広角画像撮影専用器を用いてもよいし、広角画像が撮影可能なスマートフォンで撮影されたものであってもよい。またカメラ２は、１８０度以上の範囲を撮影できるものが望ましく、人の頭部（ヘルメット）に装着したり、手に持って建設現場を歩きながら撮影できるタイプのカメラでもよいし、三脚を使ったり、壁や床に固定設置して撮影してもよい。また手に持って撮影する際にカメラ２を保持する固定具を用いて撮影してもよい。例えば施工管理したい建設現場が戸建て住宅であれば、広角レンズが搭載されたカメラ２で現場全体を撮影できる位置に１台、設置するようにしてもよい。また大型のマンションなど大規模な建設現場であれば、歩きながら撮影を行ったり、建設現場を走行可能なロボットを使って遠隔操作で撮影するようにしてもよい。さらに施工工程表に基づいて、カメラ２の設置場所や撮影方法を変えるようにしてもよい。ここでいう撮影画像は、建設現場内を任意に撮影した画像をいい、画像生成部５３で生成されて得られた撮影画像を変換しユーザの操作で任意の角度を閲覧することが自在にできる画像であれば、画像形式や撮影手法、撮影で使用するカメラの台数、撮影画像の画素数等を限定するものではない。もちろん判定部５４での判定結果をより精度の高いものとするためには、写真解像度、動画解像度の高い撮影画像を得られるカメラ２であることが望ましい。

図２（ａ）には、広角画像撮影専用の３６０度カメラをカメラ２として用いた場合のブロック図の一例を示している。カメラ２は、制御部２０と、送受信部２１と、記憶部２２と、表示部２３と、操作部２４と、レンズ２５とを備えている。制御部２０は、例えばマイクロコンピュータからなり、記憶部２２に記憶されたコンピュータプログラムに従い、取得したデータに演算、加工などを行うＣＰＵ（＝ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）２０ａを備え、各種処理が実行される。送受信部２１は、ユーザ端末３やサーバ４との間で無線通信を行う近距離の無線通信を行うＢＬＥ（＝ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＬｏｗＥｎｅｒｇｙ）や携帯電話通信回線網等の通信モジュールを備え、撮影した撮影画像等、データの送受信を実行する。記憶部２２は、ＲＡＭ（＝ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）及びＲＯＭ（＝ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）等のメモリで構成され、制御部２０によって実行される各種コンピュータプログラムや撮影した撮影画像のデータ等が記憶される。カメラ２で撮影した撮影画像は、順次通信ネットワーク７を介してサーバ４に保存し、リアルタイムでユーザ端末３から見ることができる構成（いわゆるクラウドカメラ）としてもよいし、外部インターフェースを通じて撮影画像をサーバ４に取り込む（アップロード）ようにしてもよい。さらにはカメラ２で撮影した撮影画像は、一旦、ユーザ端末３に取り込んでから、判定部５４による判定を受けたい撮影画像をピックアップし、サーバ４に取り込むようにしてもよい。

表示部２３は、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（＝ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等で構成され、制御部２０による制御に基づいて各種情報を表示する。操作部２４は、ユーザによる撮影開始操作等を受け付けるユーザインターフェースであり、表示部２３をタッチ操作するもの、ボタン操作するもの、音声操作するものを含む。レンズ２５は、全半球型でも半天球型でもよく、シングルレンズでも、デュアルレンズでも、３以上のマルチレンズでもよい。なお、カメラ２は上述以外に手ぶれ補正機能や防水機能を備えていてもよいし、画像生成部を備え撮影画像の明度を調整する機能を備えたものであってもよい。

＜ユーザ端末＞
図２（ｂ）には、ユーザが使用するスマートファンあるいはノートパソコン等をユーザ端末３として用いた場合のブロック図の一例を示している。ユーザ端末３は、ユーザが使用するコンピュータをいい、スマートフォンやノートパソコンに限らず、タブレット端末でも、デスクトップパソコンであってよい。要は通信ネットワーク７を介して、施工状態を判定したい工種選択を行う画面やウォークスルー画像Ｗを表示可能な表示部２３と、設計平面図８を操作したり、ウォークスルー画像Ｗを任意の角度から閲覧する操作ができる操作部２４とを有していればよい。よって例えば、ユーザ端末３は、施工管理システム１にアクセスするため、専用のアプリケーションが必要な構成であってもよいし、ブラウザから確認できるものであってもよい。またセキュリティの観点から、アカウントを付与しログインによって施工管理システム１へのアクセス権限を付与する構成としてもよいし、付与された固有ＵＲＬからアクセス可能な構成としてもよい。

ユーザ端末３は、制御部３０と、送受信部３１と、記憶部３２と、表示部３３と、操作部３４、カメラ３５とを備えている。制御部３０は、例えばマイクロコンピュータからなり、記憶部３２に記憶されたコンピュータプログラムに従い、取得したデータに演算、加工などを行うＣＰＵ３０ａを備え、各種処理が実行される。送受信部３１は、サーバ４等との送受信を実行する通信モジュールを備えている。記憶部３２は、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリやＨＤＤで構成され、制御部３０によって実行される各種コンピュータプログラム等が記憶される。表示部３３は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等で構成され、制御部３０による制御に基づいて各種情報や後述する施工状態の判定結果をウォークスルー画像Ｗ内に表示させる。操作部３４は、ユーザによる操作を受け付けるユーザインターフェースであり、例えば、表示部３３を構成する薄型ディスプレイに設けられたタッチスイッチ等、操作に応じた信号を出力し、音声操作するものを含む。

＜サーバ＞
図３には、画像処理・判定処理・出来高進捗表生成・工種選択・指示書生成等を行うサーバ４のブロック図の一例を示している。サーバ４は、コンピュータ等の情報処理装置により構成され、単一であってもよいし、例えば画像生成用のサーバ、データ保存用のデータベースサーバ等と複数台で構成されるものであってもよい。サーバ４は、専用のサーバコンピュータであってもよいし、クラウドサーバであってもよい。サーバ４と通信ネットワーク７との間にはファイアウォール等のセキュリティ対策が講じられる。サーバ４は、画像処理サーバ５を備え、判定部５４による判定精度向上のため、学習装置６を備えたものとしてもよい。画像処理サーバ５は、制御部５０と、送受信部５１、記憶部５２と、画像生成部５３と、判定部５４と、出来高進捗表生成部５５と、設定部５６とを備えている。

制御部５０はＣＰＵ５０ａを備え、ＣＰＵ５０ａが記憶部５２に格納された各種プログラムを実行することで、各種処理が実行される。送受信部４１は、カメラ２やユーザ端末３とデータやファイル、操作部２４，３４からの操作信号等の送受信を実行する。例えば送受信部４１は、カメラ２で撮影された撮影画像を受信し、表示部３３で表示させる情報を送信する。記憶部５２は、画像処理サーバ５が動作するうえで必要とする画像処理プログラムや施工状態を判定する各種プログラムおよびデータ等を記憶する。

画像生成部５３は、カメラ２で撮影された撮影画像に基づき、図４（ｂ）に示すような施工状態を判定したい工種を複数の工種の中から選択する画面や撮影画像をベースにユーザの操作によって任意の角度から閲覧操作自在なウォークスルー画像Ｗを生成する。ウォークスルー画像Ｗは、ユーザの操作によって任意の角度から閲覧操作自在であれば、一部、ＣＧ画像であってもよく、撮影画像だけでなく、２次元の設計図、３ＤデータやＣＧと組み合わせて生成されたものでよい。例えば、ＢＩＭ（ＢｕｉｌｄｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＭｏｄｅｌｉｎｇ）を実現するソフトを使って作成された３次元モデルに撮影画像を組み込んで、ウォークスルー画像Ｗを生成し本実施形態に係るシステムを適用させてよい。また画像生成部５３では、設計平面図８やウォークスルー画像Ｗに判定結果表示９を表示する画像（図５や図６（ａ）等）や判定結果表示９を建設現場の設計平面図８に色、図形、文字にて表示させる画像（図５等）を生成する。画像生成部５３は、過去に撮影された撮影画像と、同じ場所が撮影された撮影画像とを比較して、ウォークスルー画像Ｗに過去と異なる箇所及び／もしくは所定の建築部材の位置を表示させる画像を生成する。また画像生成部５３は、ウォークスルー画像Ｗ上で実際の寸法が認識できるメジャー指標Ｍ１（図８（ａ）や図９（ａ）参照）や水平及び垂直の測定できる水平器Ｍ２（図８（ｂ）参照）を表示する画像を生成する。

判定部５４は、カメラ２で撮影された建設現場の撮影画像もしくは撮影画像が生成されたウォークスルー画像Ｗに基づき、選択された工種に応じた判定アルゴリズムを用いて建設現場の施工状態を判定する。具体的な判定例については、図を参照しながら、後述する。また判定部５４は、撮影画像に基づき、建設現場の工種ごとに進捗度合いの割合の判定も行う。具体的には、判定部５４は、撮影画像に基づいて、例えば、軽鉄下地の壁や天井の何パーセント施工済みか、クロス貼りが何パーセント施工済みか、等、工種によって進捗度合いを判定する。ここで進捗度合いを判定する際に、例えば判定した結果、「要確認」と判定したものは、施工自体は完了しているが、施工済みとは認識しないようプログラムしてもよい。そうすることで、より現場の実情にあった進捗管理が実現できる。なお、進捗管理については、図を参照しながら、さらに後述する。また、図示していないが、判定部５４が判定したその結果は、画像生成部５３で撮影日ごとに工種ごとに棒グラフや折れ線グラフに表示するようにしてもよい。

出来高進捗表生成部５５は、前記撮影画像に基づき、前記建設現場の工種ごとの出来高進捗表を生成する。具体的な出来高進捗表８０の生成については、図１１を参照しながら後述する。設定部５６は、施工管理システム１における各種設定登録や施工状態を判定する工種を複数の工種の中から選択し設定自在とする。工種選択については、図４等を参照しながら、口述する。

サーバ４は、学習装置６を備えたものとする場合は、学習装置６は、機械学習が可能なＣＰＵ、ＧＰＵやＧＰＧＰＵ等を有する制御部６０と、学習用データセットを記憶する記憶部６１とを備え、建設現場の施工状態を判定する判定部５４と連動し、判定部５４での判定をより高めるために、ＡＩ学習を実行する。記憶部６１は、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリやＨＤＤで構成される。制御部６０は、機械学習に対応するプログラムを記憶部６１から読み出して実行することにより、学習用データセットを用いた機械学習を実行して、学習済みモデルを生成する。例えば、塗装ムラがある壁面の施工不良の画像データと、塗装ムラのない壁面の画像データとの判定結果の組を複数含んだ学習データセットを生成し、施工不良と判定すべき画像データを入力側データとしてニューラルネットワークに入力され、出力側からは、入力された画像データにおける施工不良の判定結果が出力されるように学習させる。

＜基本動作＞
次に図４～図６を参照しながら、施工管理システム１の基本動作、設計平面図８及びウォークスルー画像Ｗの表示例（画像生成例）について説明する。ここでは、施工状態の判定例として、基準とする所定データと撮影画像とを比較して、建設現場における壁面と床面、具体的には、自主検査として施工現場で行われる建具扉と床とが必要以上の隙間が生じることなく施工できているか、アンダーカットの判定例を説明する。

まず、カメラ２で撮影された建設現場の画像を取得する（図４・Ｓ１００）。そしてユーザ端末３側で工種選択（図４・Ｓ１０１）を行う。図４（ｂ）には、工種選択を行える判定ボタン１１ａの表示例を示している。建設現場で施工状態を判定したい工種は様々あるところ、この例では、判定ボタン１１ａで複数の工種の中から施工状態を判定する工種が選択できるようになっている。図４（ｂ）に示すとおり、アンダーカットキー１１ａｄの横のメニューボタン１１ａａが操作されると、ボードビスピッチキー１１ａｅ、置き床クリアランスキー１１ａｆが表示され、施工状態を判定したい工種を選択することができる。よって、アンダーカットの施工状態を判定したい場合は、アンダーカットキー１１ａｄを選択すればよく、このときの判定対象範囲は、施工管理の対象となる建設現場全体であってもよいし、図６（ａ）に示すようにウォークスルー画像Ｗ毎に実行するものであってもよい。また図５に示す設計平面図から選択できる構成としてもよい。工種選択がなされ、設定部５６で複数の工種の中から「アンダーカット」が選択されたことが設定されると判定部５４により、撮影画像に基づいて施工状態の判定が実行される（図２・Ｓ１０２）。そして判定結果は、図５に示す設計平面図８や図６（ａ）に示すウォークスルー画像Ｗに表示される。

図５は、設計平面図８の表示例を示している。設計平面図８は、建設現場のまさに設計図を施工管理システム１に取り込んで表示したもので、本実施形態では、ウォークスルー画像Ｗとリンクして使用され、ユーザによる操作に基づき、設計平面図８のみを大きく表示させることができるように構成されている。例えば、ウォークスルー画像Ｗを表示させた図６（ａ）の状態で、右肩に表示された設計平面図８の上にカーソルを移動させ、クリックすると、図５の画面に切り替わるようにしてもよい。このとき、建設現場の設計平面図８には、色、アイコン、もしくは文字にて判定結果を表示させるようにしてもよい。

図５では、判定部５４による判定結果表示９を吹出しのような図形の中に「ＯＫ」、「要確認」と表示させている（図４・Ｓ１０３、Ｓ１０４）。ここでは、アンダーカットの施工状態の判定結果を表示するとともに、「工程完了１００％」と進捗状況表示１４を表示させている。さらに設計平面図８中には、カメラ２で撮影された経路・軌跡がわかるように点線１３も表示されている。これにより、一目で現場をどこから撮影しているのか、どこを撮影していないのかを確認することができる。またこの点線１３のひとつひとつの点をクリックすると、図６（ａ）に示すようなウォークスルー画像Ｗが表示され画面が切り替わるようにしてもよい。

そして図５の表示から「要確認」と表示された部屋の点線をクリックすると図６（ａ）に示すウォークスルー画像Ｗを確認することができる。ウォークスルー画像Ｗは、画像処理サーバ５の画像生成部５３にて生成される。ウォークスルー画像Ｗの生成形式等は特に限定されないが、ユーザ端末３の操作部３４での操作によって、撮影画像を任意の角度から閲覧操作自在にできる画像であればよい。図６（ａ）には、ユーザ端末３の表示部３３に表示されるウォークスルー画像Ｗの一例を示している。図６（ａ）に表示されている室内の画像は一見すると視点を変えてみることができる画像か否か不明であるが、ウォークスルー画像Ｗ内に表示された「丸印Ｗ２」にカーソルをあわせて上下左右等、ユーザ端末３のマウス等、操作部３４を思うままに任意の角度に動かすと、現場を歩き回っているかのように見たい角度から現場の撮影画像を見ることができる。本実施形態では、上述のような画像をウォークスルー画像という。

ウォークスルー画像Ｗ内には、上下位置の端、それぞれに操作バー１１，１２が設けられている。下方側の操作バー１１は、判定部５４による判定結果を表示させたり、判定を実行するボタンが格納されている判定ボタン１１ａと、撮影された画像・動画を閲覧操作できる操作カーソル１１ｂと、表示部３３に表示されている画像の撮影年月日及び撮影時刻を表示する日時表示部１１ｃとを備えている。上方側の操作バー１２は、撮影画像をユーザ端末３側にダウンロードしたり、別の撮影画像をアップロードできる操作ボタンや、ウォークスルー画像Ｗを拡大表示したり、縮小表示できる操作ボタンが構成されている。

またウォークスルー画像Ｗ内の右端上型には、ウィンドウＷ１が設けられており、設計平面図８（図５参照）上のどこの画像かが特定しやすいように表示する。このウィンドウＷ１に表示される設計平面図８は、ユーザ端末３の表示部３３に表示されているウォークスルー画像Ｗとリンクしている。そしてその下には、判定部５４による判定結果表示９が示される。ここでは、「要確認」と文字で判定結果表示９が表示されているが、これに限定されず、英文字で「ＮＧ」でもよいし、要確認であることを直感的に認識できるアイコンとしてもよいし、罰印とするなど、記号や図形としてもよい。また色で表示してもよい。図６（ａ）に示すウォークスルー画像Ｗでは、判定部５４による判定を行った箇所を点線で示すとともに、判定結果が認識できるように二重丸の表示や確認が必要な箇所に矢印を示すようにしている。こうすることで、判定部５４でなにを判定し、どこが施工上問題なのか、また問題がないのか、一目で認識することができる。なお、判定結果表示９の下に設けられている指示書機能１０については、後述する。

施工状態の判定操作は、図４（ｂ）に示す別画面での操作だけでなく、ウォークスルー画像Ｗ上に示される下方側の操作バー１１の判定ボタン１１ａを操作することによっても実行することができる。図６（ｂ）には、判定ボタン１１ａの表示例を示している。判定ボタン１１ａは、プルダウン形式のメニューボタン１１ａａと、判定キー１１ａｂとを備えており、メニューボタン１１ａａが操作されると判定編集キー１１ａｃが表示される（図６（ｂ）の右側参照）。判定キー１１ａｂが操作されると判定部５４による自動判定が実行され（図４・Ｓ１０２）、判定部５４による判定を行う。この場合は、現在示されているウォークスルー画像Ｗの施工状態の良否が判定される。

判定部５４による施工状態の良否の方法は特に限定されないが、例えば基準とする所定データと撮影画像のデータとを比較して、施工状態の判定を行うようにしてもよい。例えば画像データ処理プラグラム（例えば画像差分検知プログラム）によって、生成された理想とする画像データと実際に撮影された画像データを比較して差分を検知する。そして、画像処理プログラムの差分の大小によって「ＯＫ」か「要確認」かを判断する。なお、判定部５４での判定プログラムは、上記に限定されず、所定データは、閾値データでもよい。所定データを閾値データとする場合は、建具扉と床の隙間を画像データから算出し、閾値を超えたら「要確認」、閾値以下であれば「ＯＫ」（図４・Ｓ１０５）として、ウォークスルー画像Ｗ上に表示する。

図６（ｂ）には、判定ボタン１１ａの表示例を示している。ウォークスルー画像Ｗ上に表示される判定ボタン１１ａは、判定編集キー１１ａｃを備えている。判定ボタン１１ａの横のメニューボタン１１ａａを操作すると、判定編集キー１１ａｃが表示され、判定編集キー１１ａｃが操作されると、判定結果表示９の文字編集が可能となる。すなわち、ユーザ側でユーザ端末３から判定結果に関し、文字入力ができるようになっている。よって、判定部５４による判定結果で「要確認」となった建設現場を直接確認した後に判定編集を行ってもよいし、ユーザがウォークスルー画像Ｗを見て、目視によりアンダーカットの施工状態の判定を行ってもよい。なお、判定編集は、ウォークスルー画像Ｗ上に別途、判定結果を入力できる判定編集画面（不図示）を生成してもよいし、規定された語（「ＯＫ」、「業者に工事依頼」等）をプルダウンメニューから選択できるスタイルとしてもよい。このように判定部５４による自動判定を基本としながら、判定部５４の判定結果で「要確認」と表示された箇所のみ、ユーザ（人間）の目で確認するものとすれば、格段に施工管理の効率化を図ることができる。また、判定部５４による判定の補佐として、ユーザ判定を活用すれば、施工管理システム１としての信頼度を一層向上させることができる。

＜ユーザ端末での表示内容及び施工状態判定内容の例＞
施工管理システム１において、ユーザ端末３上で建設現場の施工状態をわかりやすく表示することは施工管理を行う上で非常に重要である。以下では図を参照しながら、ユーザ端末での表示内容及び施工状態判定内容の例についてさらに説明する。

図７（ａ）及び図７（ｂ）には、施工状態の判定例の別例を示す。図７（ａ）は、自主検査として施工現場で行われる置き床と壁との間に必要以上の隙間が生じることなく施工できているかの判定例を示し、判定結果をウォークスルー画像Ｗに表示した例を示している。この場合も、工種選択（図４・Ｓ１０１）で置き床クリアランスキー１１ａｆ（図４（ｂ）参照）を操作し判定を実行してもよいし、判定を行いたい箇所のウォークスルー画像Ｗを表示させ、判定ボタン１１ａを操作してもよい。ユーザ側の操作により、判定部５４による判定が実行されると、ウォークスルー画像Ｗ上では、必要以上の隙間が生じていると判断した箇所には、他の箇所とは違う色が表示され、その箇所は、矢印と文字が表示される。またここでは、「要確認」と文字で判定結果表示９が表示される。このとき、要確認と示された箇所を拡大表示する等してユーザが問題なしと判断できれば、判定編集キー１１ａｃ（図６（ｂ）参照）を操作して、ユーザによって「ＯＫ」の入力を行うようにしてもよい。

次に図７（ｂ）は、自主検査として施工現場で行われる下地ボードの施工が問題なくできているかの判定例を示し、判定結果をウォークスルー画像Ｗに表示した例を示している。この例においても、工種選択（図４・Ｓ１０１）でボードビスピッチキー１１ａｅ（図４（ｂ）参照）を操作し判定を実行してもよいし、判定を行いたい箇所のウォークスルー画像Ｗを表示させ、判定ボタン１１ａを操作してもよい。ユーザ側の操作により、判定部５４による判定が実行されると、ウォークスルー画像Ｗ上では、下地ボードを固定するビスの位置が丸で囲まれるとともにそのビスとビスの間に線が表示される。これにより、ビスピッチに問題がないかが判定でき、歪みが認められる箇所は、矢印と文字が表示される。またここでも、「要確認」と判定された場合は、文字で判定結果表示９に表示される。このとき、要確認と示された箇所を拡大表示する等してユーザが問題なしと判断できれば、判定編集キー１１ａｃ（図６（ｂ）参照）を操作して、ユーザによって「ＯＫ」の入力を行うようにしてもよい。

以上によれば、図６（ａ）等から明らかであるようにウォークスルー画像Ｗは鮮明であるので、ウォークスルー画像Ｗを拡大したり、見る角度を自在に変えて施工現場を確認すれば、置き床のクリアランスがどの程度であるのか、また下地ボードに割れ、不陸、歪みがないか、開口周りは鉤型に下地ボードが貼られているか等、種々現場に応じた施工確認を行うことができる。

＜その他の機能例＞
本実施形態に係る施工管理システム１のその他の機能例についてさらに説明する。図８（ａ）～図９（ｂ）に示す例は、のちに壁材や天井材などで覆われてしまう隠ぺい部を示している。エアコン、手摺、キッチンの吊戸棚等が後に設置される箇所には、合板Ｇを貼るが、撮影画像だけでは、サイズ感が不明である。また合板Ｇを水平に設置できているかもわかりにくい。そこで図８（ａ）～図９（ａ）は測定機能１５を備えた例を示している。ウォークスルー画像Ｗ上の測定機能１５を操作すると、プルダウンメニュー（不図示）で「メジャー測定機能」、「水平器機能」、「クロスロッド機能」が表示され、選択して機能を使うことができるよう構成されている。図８（ａ）は、ウォークスルー画像Ｗ上にメジャー指標Ｍ１を表示させ、合板Ｇが貼られている箇所の高さ寸法を測れるようにした例である。メジャー指標Ｍ１は、ユーザの操作で上下・左右・斜め方向と四方八方に動かすことができるように表示される。図８（ｂ）は、合板Ｇが水平に貼られているかを確認するため、水平及び垂直の測定ができる水平器Ｍ２が表示され、水平・垂直測定を可能とした例である。図９（ａ）は、メジャー指標Ｍ１に替えて、クロスロッドＭ３で合板の寸法を認識可能とした例である。図８（ａ）～図９（ｂ）では合板Ｇの例を示しているが、上記測定機能の使用例は図例に限定されない。例えば、メジャー指標Ｍ１及びクロスロッドＭ３は、あらゆる場所の測定目安に活用でき、水平器Ｍ２は配管やタオル掛け、カウンター等、水平に取り付けられるべきものが適正に設置できているか確認する際に活用することができる。

またこれら例においても、判定部５４による判定を行うようにしてもよい。この場合は、合板Ｇの縦横の寸法や水平度合い等、判定を行いたい箇所のウォークスルー画像Ｗを表示させ、判定ボタン１１ａを操作すれば、判定部５４による判定が行われ、その結果、所望する寸法や水平度であると判定部５４が判定すれば「ＯＫ」等と表示され、所望する寸法や水平度でない場合は、「要確認」等と判定結果表示９が表示される。以上によっても、施工現場に行かずとも、施工状態の良否判定を行うことができ、所望する寸法であるか、水平度についても確認することができる。また図８（ａ）～図９（ａ）に示す施工写真の場合は、壁材等で隠ぺいされる箇所の下地写真の記録として、寸法や水平度とともに、残していくことができる。

図９（ｂ）には、図９（ａ）と同じ場所について内装工事が終わった状態を示しており、壁材の下に設置され隠ぺい状態となっている合板Ｇを点線で示している。画像生成部５３は、過去に撮影された撮影画像（例えば図９（ａ））と、同じ場所が撮影された撮影画像（例えば図９（ｂ））とを比較して、ウォークスルー画像Ｗに過去と異なる箇所及び／もしくは所定の建築部材の位置を表示させる画像を生成する。以上によれば、所定の建築部材、図９（ｂ）の例では合板Ｇの位置が表示されるので、例えばキッチンの吊り戸棚の設置をスムーズに行うことができる。この他、エアコン下地や手摺下地の合板の位置が表示されるものとすれば、品確法に基づきエアコンや手摺等の工事をスムーズにまた工事ミスなく行うことができる。またこのように撮影画像を残していくことで設計図どおりに施工されているエビデンス資料にすることもできる。

図１０は、ウォークスルー画像Ｗに基づいて自動作成された作業指示書７０の例を示す。ウォークスルー画像Ｗに基づいて、施工状態を判定した結果、施工業者もしくはユーザ側で現場確認する必要が生じる場合は、撮影画像もしくはウォークスルー画像Ｗに表示される指示書機能１０をクリックする等、操作すれば、自動的に作業指示書７０を作成することができる。図１０に示す作業指示書７０のどこまでを自動入力とするかは、適宜設定できるが、「撮影日」、現場の「ウォークスルー画像」、「設計平面図」が自動で貼り付けられ、説明の欄、コメント欄、担当者欄などは、ユーザが入力できる仕様とすると使い勝手がよい。従来、業者へ不備を指摘し作業を指示する指示書の作成は、撮影画像（写真）をアップロードし、該当する設計平面図をスキャンし該当する箇所にマーカーを付ける等のアナログな作業が多々あったが、本実施形態の施工管理システム１を使えば、作業負担の大幅な軽減を図ることができる。また鮮明なウォークスルー画像Ｗを作業指示書７０に添付できるので、業者への説明が不要となる点でも大きなメリットがある。

図１０に示すものは、業者に対する作業指示書７０を想定した内容になっているが、これを進捗状況の報告書としてもよく、ウォークスルー画像Ｗを通じて確認の都度、気になる点があれば、指示書機能１０を使って、コメント入りで現場の状況を残していくことができる。さらに難しい施工や施工例が珍しい現場のＯＪＴ（Ｏｎ－ｔｈｅ－ＪｏｂＴｒａｉｎｉｎｇ）の資料としてもよい。また報告書は、進捗等に限らず、トラブルがあったときの書類にすることもできる。さらに例えばウォークスルー画像Ｗを通じて、現場に高速カッター等の安全管理が必要な装置の使用状況等を確認したり、報告する安全管理の資料としてもよく、その際でもウォークスルー画像Ｗを添付できることで、現場を萎縮させることなく、効果的な注意喚起が可能となり、フラットな人間関係を構築できる現場作りにも寄与できる。

図１１は、出来高進捗表８０の表示例を示す。この出来高進捗表８０は、建設現場を撮影した撮影画像に基づき、工程表に出来高を反映させたものである。図１１は、とあるマンションの専有部の工程表データを画像処理サーバ４にアップロードし、これをベースに出来高進捗表生成部５５で自動生成されたものを示した例である。例えば３９Ｆは戸数１１戸であるところ、１工区と２工区とに分けて管理されており、上段には２工区の工程、１工区の工程が記載されている。これによれば、２０２４年１月２９日の確認日において、工程表の予定と比較して工事が遅れているのか、進んでいるのか、太線Ｌによって一目でわかるようになっている。例えば、１月２９日時点において、３９Ｆ・２工区では先行ボード工事が１月２６日までには終わる予定が、いまだ終わっていないことがわかる。また３９Ｆ・１工区では木材下地工事が２日先行して進んでいるのがわかる。３８Ｆ・２工区では、ＬＧＳ天井工事が１日遅れており、３８Ｆ・１工区は予定どおりであること、３７Ｆ・２工区は木材下地工事が２日先行して進んでいるが、３７・１工区は予定どおりであることがわかる。

以上によれば、撮影画像に基づいて、工事の進捗度合いをリアルタイムで管理することができる。また出来高進捗表生成部５５で生成される表に判定部５４での判定結果を反映させるものとしてもよい。これによれば一層、建設現場の実情に応じた進捗管理を行うことができる。

図１２は、ウォークスルー画像Ｗから資材に貼り付けられた二次元コード９０を読み取り、資材管理を行う例を説明するための図である。建設現場には、日々の工種の進行に応じて様々な資材やキッチン・トイレ・風呂設備、電気配線等が搬入されるため、これら資材等の搬入及び撤去の管理がスムーズな現場維持・事故防止のためにも非常に重要である。そこで撤去管理を行う必要がある資材の梱包材等に固有の二次元コード９０を付与し貼り付けておく。この二次元コード９０にリンクされたＵＲＬには、その資材の使用用途や保管期限情報等を掲載する。現場では二次元コード９０が貼り付けられたものは二次元コード９０がみえるように置くことを現場のルールにしておく。そしてウォークスルー画像Ｗ上で二次元コード９０が貼り付けられたものを見つけたら図１２に示すように撮影画像を拡大し、スマートフォン等で、ユーザ端末３の表示部３３の画面越しに二次元コード９０を撮影する。すると二次元コード９０のリンク先のＵＲＬに遷移し、その資材の保管期限情報等を入手する。このとき、判定ボタン１１ａの判定編集キー１１ａｃを操作して判定結果表示９を、「期限経過」等と入力し、指示書機能１０をクリックすれば、資材を速やかに撤去するように促す作業指示書７０を作成することができる。

以上、本実施形態に係る施工管理システム１によれば、現場に行かずとも、建設現場の施工状態だけでなく、施工状態の判定結果が設計平面図８やウォークスルー画像Ｗで確認できるため、現場の施工管理効率の向上を図ることができる。

本実施形態に係る施工管理システム１の構成・態様は、上記実施形態に限定されず、判定部５４による判定内容、選択・判定する工種も上記に限定されるものではない。またウォークスルー画像Ｗの各種機能の表示例も図例に限定されるものではなく、判定結果表示９の表示内容も図例は限定されない。例えば、施工状態の判定を行っていない場所や行う必要がない場所が表示されたときには、「未判定」という表示を行ってもよいし、判定結果と進捗状況と併記させて「ＯＫ施工進捗６０％」等と表示させてもよい。またカメラ２の構成も上記に限定されず、送受信部２１を備えていないものでもよく、撮影データはＳＤカード等の記録媒体に一旦ダウンロードしたものを使用してもよい。さらに判定部５４による判定を実行するに際しては、ウォークスルー画像Ｗを確認しながら行うだけでなく、例えば図５の設計平面図８上でドラッグしてエリアを囲み、指定したエリアをまとめて判定させたり、３９Ｆ全体とか、３９Ｆの何号室などと指定して判定を行い、要確認の場所のみをウォークスルー画像Ｗで表示させるようにしてもよい。

１施工管理システム
２カメラ
３ユーザ端末
３３表示部
４サーバ
５画像処理サーバ
５３画像生成部
５４判定部
５５出来高進捗表生成部
５６設定部
６機械装置
８設計平面図
９判定結果表示
１０指示書機能
１４進捗状況表示
１５測定機能
Ｗウォークスルー画像
７０作業指示書
８０出来高進捗表

Claims

コンピュータと建設現場を撮影した撮影画像とを用いて、建設現場の施工管理を行う建設現場施工管理システムにおいて、
前記撮影画像に基づき前記建設現場の施工状態を判定する判定部と、
前記施工状態を判定する工種を複数の工種の中から選択し設定自在とする設定部と、
前記撮影画像をベースに任意の角度から閲覧操作自在なウォークスルー画像を生成する画像生成部とを備えており、
前記画像生成部は、過去に撮影された前記撮影画像と、同じ場所が撮影された前記撮影画像とを比較して、前記ウォークスルー画像に過去と異なる箇所及び／もしくは所定の建築部材の位置を表示させる画像を生成することを特徴する建設現場施工管理システム。
コンピュータと建設現場を撮影した撮影画像とを用いて、建設現場の施工管理を行う建設現場施工管理システムにおいて、
前記撮影画像に基づき前記建設現場の施工状態を判定する判定部と、
前記施工状態を判定する工種を複数の工種の中から選択し設定自在とする設定部と、
前記撮影画像をベースに任意の角度から閲覧操作自在なウォークスルー画像を生成する画像生成部とを備えており、
前記画像生成部は、前記ウォークスルー画像上で水平及び垂直の測定できる水平器を表示させる画像を生成することを特徴とする建設現場施工管理システム。
請求項１又は請求項２において、
前記判定部は、基準とする所定データと前記撮影画像に基づくデータとを比較して、前記建設現場における壁面と床面との隙間の施工状態を判定することを特徴とする建設現場施工管理システム。
請求項１又は請求項２において、
前記判定部は、基準とする所定データと前記撮影画像に基づくデータとを比較して、前記建設現場における施工不良を判定することを特徴とする建設現場施工管理システム。
請求項１又は請求項２において、
機械学習による学習結果を用いて、前記判定部における判定を行うことを特徴とする建設現場施工管理システム。
請求項１又は請求項２において、
前記撮影画像に基づき、前記建設現場の工種ごとの出来高進捗表を生成する出来高進捗表生成部をさらに備えることを特徴とする建設現場施工管理システム。
請求項１又は請求項２において、
前記建設現場の前記施工状態を判定した判定結果を前記建設現場の設計平面図及び／もしくは前記ウォークスルー画像に表示させる表示部をさらに備えていることを特徴とする建設現場施工管理システム。
請求項７において、
前記画像生成部は、前記判定結果を前記建設現場の設計平面図及び／もしくは前記ウォークスルー画像に色、図形もしくは文字にて表示させる画像を生成することを特徴とする建設現場施工管理システム。
請求項１又は請求項２において、
前記画像生成部は、前記ウォークスルー画像上で実際の寸法が認識できるメジャー指標を表示させる画像を生成することを特徴とする建設現場施工管理システム。
カメラで撮影された建設現場の撮影画像に基づき、前記建設現場の施工管理をコンピュータによって行う建設現場施工管理方法において、
前記撮影画像に基づき前記建設現場の施工状態を判定した判定結果を、前記撮影画像を任意の角度から閲覧操作自在に表示するウォークスルー画像上に、過去に撮影された前記撮影画像と、同じ場所が撮影された前記撮影画像とを比較して、過去と異なる箇所及び／もしくは所定の建築部材の位置をさらに表示することを特徴とする建設現場施工管理方法。
カメラで撮影された建設現場の撮影画像に基づき、前記建設現場の施工管理をコンピュータによって行う建設現場施工管理方法において、
前記撮影画像に基づき前記建設現場の施工状態を判定した判定結果を、前記撮影画像を任意の角度から閲覧操作自在に表示するウォークスルー画像上に、水平及び垂直の測定できる水平器をさらに表示することを特徴とする建設現場施工管理方法。
請求項１０又は請求項１１に記載の建設現場施工管理方法を前記コンピュータに実行させるためのプログラム。