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公開番号2023077246
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-06-05
出願番号2021190479
出願日2021-11-24
発明の名称測量支援システムおよび測量支援方法
出願人株式会社トプコン
代理人個人
主分類G01C 15/00 20060101AFI20230529BHJP(測定;試験)
要約【課題】測量現場において、工程表や、図面の確認の負担の軽減する。
【解決手段】測量支援システム100は、通信部と、3次元座標計測部とを備える測定器2;ディスプレイ41を備えるアイウェア表示装置4;およびアイウェア表示装置4の位置及び方向に関する情報の座標空間と、測定器の座標空間と、絶対座標系の座標空間とを一致させ、共通の基準点を原点とする空間で管理可能とする制御演算部64を備え、制御演算部64で作成される絶対座標系の画像をディスプレイ41に表示することにより、アイウェア表示装置4を装着して観察される現場の風景に重畳して観察可能とする。制御演算部64は、少なくとも使用する測量機器の器械情報と、機器設置点の絶対座標系での3次元位置情報と、機器設置点の測定順序とを含む測量工程データを読出し、測量工程データに基いて作業支援画像を作成し、機器設置点、および機器設置点に設置された状態の使用される測量機器の画像を含む作業支援画像を現場の風景に重畳して観察可能とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
通信部と、３次元座標計測部とを備える測定器；
ディスプレイと、自位置を検出する相対位置センサと、自方向を検出する相対方向センサとを備えるアイウェア表示装置；および
前記アイウェア表示装置の位置及び方向に関する情報の座標空間と、前記測定器の座標空間と、絶対座標系の座標空間とを一致させ、共通の基準点を原点とする空間で管理可能とする同期計測部を備える制御演算部を備え、
前記制御演算部で作成される前記絶対座標系の画像を前記ディスプレイに表示することにより、前記アイウェア表示装置を装着して観察される現場の風景に、前記画像を重畳して観察可能とする測量支援システムであって、
前記制御演算部は、少なくとも使用する測量機器の器械情報と、機器設置点の前記絶対座標系での３次元位置情報と、前記機器設置点の測定順序とを含む測量工程データを読出す測量工程データ読出部と、前記測量工程データに基いて作業支援画像を作成する作業支援画像作成部と、前記作業支援画像を前記アイウェア表示装置に送信して、前記ディスプレイに表示させる作業支援画像表示部とを備え、
前記作業支援画像は、前記機器設置点、および前記機器設置点に設置された状態の使用される測量機器の画像を含み、前記アイウェア表示装置は、前記作業支援画像を、前記現場の風景に重畳して観察可能とすることを特徴とする測量支援システム。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記作業支援画像は、前記機器設置点に設置した状態の前記測量機器の画像が、前記測定順序に従って順次表示されるように更新されることを特徴とする請求項１に記載の測量支援システム。
【請求項３】
前記作業支援画像は、測量工程の進捗状況を示すゲージを表示することを特徴とする請求項１または２に記載の測量支援システム。
【請求項４】
前記使用する測量機器の器械情報は、前記使用する測量機器と共に使用する付属品の情報を含むことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の測量支援システム。
【請求項５】
前記作業支援画像は、前記測量工程の作業内容を説明する画像を含み、
前記作業支援画像作成部は、前記機器設置点において、前記測量工程の前記作業内容を説明する画像を、前記機器設置点に設置された実際の測量機器の隣に表示することを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の測量支援システム。
【請求項６】
前記アイウェア表示装置は、カメラをさらに備え、
前記制御演算部は、前記カメラを用いて少なくとも２点以上の位置から撮影した測量現場全体の複数の風景画像を取得する画像取得部と、前記複数の風景画像を測量現場の３次元データである現場３次元データに変換する３次元変換部と、前記現場３次元データと、設計データとの差分を算出する差分算出部と、前記現場３次元データと、前記設計データとに差異がある場合に、前記機器設置点と前記測定順序を再計算する観測ルート再計算部と、再計算された機器設置点と、前記測定順序とを作業支援データに反映させる再計算ルート反映部とをさらに備え、
前記作業支援画像作成部は、前記再計算が反映された前記作業支援データに基づいて前記作業支援画像を作成することを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の測量支援システム。
【請求項７】
通信部と、３次元座標計測部とを備える測定器、およびディスプレイと、自位置を検出する相対位置センサと、自方向を検出する相対方向センサとを備えるアイウェア表示装置を用いる測量支援方法であって、
前記アイウェア表示装置の位置及び方向に関する情報の座標空間と、絶対座標系の座標空間とを一致させ、共通の基準点を原点とする空間で管理可能とし；
前記絶対座標系の画像を前記ディスプレイに表示することにより、前記アイウェア表示装置を装着して観察される現場の風景に、前記画像を重畳して観察可能とし；
少なくとも使用する測量機器の器械情報と、機器設置点の前記絶対座標系の３次元位置情報と、前記機器設置点の測定順序とを含む測量工程データを読出し；
前記測量工程データに基いて作業支援画像を作成し；
前記作業支援画像を前記アイウェア表示装置に送信して、前記ディスプレイに表示させる、ことを備え、
前記作業支援画像は、前記機器設置点、および前記機器設置点に設置された状態の使用される測量機器の画像を含み、前記アイウェア表示装置は、前記作業支援画像を、前記現場の風景に重畳して観察可能とすることを特徴とする測量支援方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、測量支援システムおよび測量支援方法に関し、より詳細には、アイウェア表示装置を用いる測量支援システムおよび測量支援方法に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、測量作業を実行する際には、事前に、測量現場の図面に描かれた構造物、機器設置点、基準点等の視通等、所有する測量機器の種類、機種等様々な事情を考慮して、なるべく効率的に目的の測量作業が実行できるように、機器設置点の位置や測定順、使用する測量機器を記載した工程表および図面を作成する。そして、測量現場では、その工程表および図面を確認しながら測量作業を進めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－７７１２７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、測量現場において工程表および図面を確認しながら測量作業を実行することは煩雑である。特に、作業に慣れていない作業者にとっては、その機器設置点での測量に使用する測量機器を、正しく選択して設置することは注意を要する。
【０００５】
一方、特許文献１には、アイウェア表示装置を用い、絶対座標系で作成された現場の３ＤＣＡＤ（Ｔｈｒｅｅ-Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎal・Ｃｏｍｐｕｔｅｒ・Ａｉｄｅｄ・Ｄｅｓｉｇｎ）設計データと、アイウェア表示装置の位置および方向に関する情報を、同じ座標空間で管理して、現場風景に、絶対座標系で作成されたデータを重ねて観察できるようにしたアイウェア表示システムが開示されている。
【０００６】
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、アイウェア表示システムを用いて、測量現場において、工程表や図面の確認の負担の軽減された測量支援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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る測量支援システムは、通信部と、３次元座標計測部とを備える測定器；ディスプレイと、自位置を検出する相対位置センサと、自方向を検出する相対方向センサとを備えるアイウェア表示装置；および前記アイウェア表示装置の位置及び方向に関する情報の座標空間と、前記測定器の座標空間と、絶対座標系の座標空間とを一致させ、共通の基準点を原点とする空間で管理可能とする同期計測部を備える制御演算部を備え、前記制御演算部で作成される前記絶対座標系の画像を前記ディスプレイに表示することにより、前記アイウェア表示装置を装着して観察される現場の風景に、前記画像を重畳して観察可能とする測量支援システムであって、前記制御演算部は、少なくとも使用する測量機器の器械情報と、機器設置点の前記絶対座標系での３次元位置情報と、前記機器設置点の測定順序とを含む測量工程データを読出す測量工程データ読出部と、前記測量工程データに基いて作業支援画像を作成する作業支援画像作成部と、前記作業支援画像を前記アイウェア表示装置に送信して、前記ディスプレイに表示させる作業支援画像表示部とを備え、前記作業支援画像は、前記機器設置点、および前記機器設置点に設置された状態の使用される測量機器の画像を含み、前記アイウェア表示装置は、前記作業支援画像を、前記現場の風景に重畳して観察可能とする。
【０００８】
また、本発明の第２の態様に係る測量支援方法は、通信部と、３次元座標計測部とを備える測定器、およびディスプレイと、自位置を検出する相対位置センサと、自方向を検出する相対方向センサとを備えるアイウェア表示装置を用いる測量支援方法であって、前記アイウェア表示装置の位置及び方向に関する情報の座標空間と、絶対座標系の座標空間とを一致させ、共通の基準点を原点とする空間で管理可能とし；前記制御演算部で作成される絶対座標系の画像を前記ディスプレイに表示することにより、前記アイウェア表示装置を装着して観察される現場の風景に、前記画像を重畳して観察可能とし；少なくとも使用する測量機器の器械情報と、機器設置点の前記絶対座標の３次元位置情報と、前記機器設置点の測定順序とを含む測量工程データを読出し；記測量工程データに基いて作業支援画像を作成し；前記作業支援画像を前記アイウェア表示装置に送信して、前記ディスプレイに表示させる、ことを備え、前記作業支援画像は、前記機器設置点、および前記機器設置点に設置された状態の使用される測量機器の画像を含み、前記アイウェア表示装置は、前記作業支援画像を、現場の風景に重畳して観察可能とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記態様によれば、測量現場において、工程表や、図面の確認の負担の軽減された測量支援システムおよび測量支援方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の第１の実施の形態に係る測量支援システムの概略外観図である。
同測量支援システムの構成ブロック図である。
同測量支援システムを構成する測量機（測定器）の構成ブロック図である。
同測量支援システムを構成するアイウェア表示装置の外観斜視図である。
同アイウェア表示装置の構成ブロック図である。
上記測量支援システムを構成するデータ管理装置の構成ブロック図である。
同測量支援システムで用いられる測量工程データの一例を示す図である。
同測量支援システムで用いられる作業支援データの一例を示す図である。
同測量支援システムを用いた測量支援方法の処理を説明するフローチャートである。
同処理の初期設定をして実行される位置および方向情報の同期（座標系の変換）の詳細手順を説明する図である。
同測量支援方法における、作業支援画像の一例を示す図である。
同測量支援システムの１つの変形例において用いられる作業支援データの１例を示す図である。
同変形例に係る測量支援方法における作業支援画像の一例を示す図である。
上記測量支援システムの別の変形例において用いられる作業支援データの一例を示す図である。
同変形例に係る測量支援方法における作業支援画像の一例を示す図である。
一般的なレーザスキャナが取得可能な点群データのイメージを示す図である。
本発明の第２の実施の形態に係る測量支援システムに使用する測量工程データにおける観測ルートの算出方法を説明する図である。
算出された観測ルートの一例を示す図である。
第２の実施の形態に係る測量支援システムのアイウェア装置およびデータ処理装置の構成ブロック図である。
同測量支援システムを用いた測量支援方法の処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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