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公開番号2025122878
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-22
出願番号2024018587
出願日2024-02-09
発明の名称測量機
出願人戸田建設株式会社
代理人あいわ弁理士法人
主分類G01C 15/00 20060101AFI20250815BHJP(測定;試験)
要約【課題】GNSSが使用できない環境であっても、安価に簡単に測定対象物の三次元点群データを取得することができる測量機を提供すること。
【解決手段】三次元レーザースキャナー機能を有する携帯端末2と、携帯端末2が着脱可能に固定される固定枠部3と、プリズムターゲット4とを備え、プリズムターゲット4は固定枠部3に設けられている。固定枠部3は、携帯端末2を保持する保持部31と、携帯端末2を鉛直軸を中心に回転させることが可能なヨーイング回転機構と、携帯端末2を水平軸を中心に回転させることが可能なピッチング回転機構と、携帯端末2の所定の基準点である端末基準点をヨーイング回転機構の鉛直軸とピッチング回転機構の水平軸との交点に移動させることが可能な移動機構33とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
三次元レーザースキャナー機能を有する携帯端末と、
前記携帯端末が着脱可能に固定される固定体部と、
ターゲットと、を備え、
前記ターゲットは、前記固定体部に設けられている
ことを特徴とする測量機。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
前記固定体部は、
前記携帯端末を保持する保持部と、
前記保持部が保持する前記携帯端末を鉛直軸を中心に回転させることが可能なヨーイング回転機構と、
前記保持部が保持する前記携帯端末を水平軸を中心に回転させることが可能なピッチング回転機構と、
前記保持部が保持する前記携帯端末の所定の基準点である端末基準点を前記ヨーイング回転機構の前記鉛直軸と前記ピッチング回転機構の前記水平軸との交点に移動させることが可能な移動機構と、を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の測量機。
【請求項３】
前記保持部に保持された前記携帯端末の前方に設けることが可能であって、測点標示を有する測点標示板と、を備え、
前記測点標示板は、前記移動機構が前記端末基準点を前記携帯端末の前方に設けた前記測点標示板の前記測点標示に合わせたときに、前記端末基準点が前記ヨーイング回転機構の前記鉛直軸と前記ピッチング回転機構の前記水平軸との交点に位置するように前記固定体部に設けられている
ことを特徴とする請求項２に記載の測量機。
【請求項４】
前記測点標示板は、透明であり、
前記測点標示は、前記測点標示板に表示された水平方向標示線と該水平方向標示線に直交する鉛直方向標示線との交点である
ことを特徴とする請求項３に記載の測量機。
【請求項５】
前記測点標示板は、前記携帯端末の前方に設けられるセット状態と、前記携帯端末の前方から退避する解除状態とになるよう前記固定体部に設けられている
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の測量機。
【請求項６】
前記ターゲットは、該ターゲットの測点であるターゲット測点が前記ヨーイング回転機構の前記鉛直軸の延長線上に位置するように設けられている
ことを特徴とする請求項２に記載の測量機。
【請求項７】
前記固定体部は、脚部を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の測量機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元レーザースキャナー機能を備えた測量機に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
発破によるトンネル掘削にあたっては、事前に行った地質調査に基づいて爆薬設置位置、爆薬量などの発破条件が決定される。しかし、実際の施工時には地盤の不均一性、不連続性等によりあらかじめ決定された発破条件が適切でなくなることも多い。
このため、削孔中に切羽の掘削形状やズリの堆積状態を把握し、これに応じて発破条件を修正する必要がある。
【０００３】
切羽の掘削形状やズリの堆積状態を把握するために、三次元レーザースキャナーが用いられている。
三次元レーザースキャナーは、計測対象物表面の各測量点までの距離データ及び角度データから三次元点群データを取得するものであり、取得した三次元点群データを演算処理して計測対象物の形状を特定する。
【０００４】
例えば、特許文献１には、発破前に、切羽及びズリの飛散予定範囲について、三次元スキャナ等の三次元計測機器により三次元計測を行い、発破後に、飛散したズリの堆積状態及び切羽の掘削形状について、三次元スキャナ等の三次元計測機器により三次元計測を行い、ズリの堆積状態及び切羽の掘削形状に基づいて設定した発破状況の指標値と、発破の量人の関係を定量化したデータで蓄積し、蓄積したデータを分析して発破の良否の判断を行い、発破条件の修正を行う発破最適化方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－１９０１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載のような三次元計測機器は、比較的大型で取り回しにも負担となり、高価である。
これに対して、比較的小型軽量で安価である三次元レーザースキャナー機能を備える携帯端末の適用に発明者らは着目した。
【０００７】
測量において三次元計測機器自体の位置を把握することが必要となるところ、トンネルのような非ＧＮＳＳの環境下においては、このような携帯端末が備えるＧＮＳＳによる自己位置認識機能を使用することはできない。また、携帯端末には加速度センサーが搭載されておりＧＮＳＳ環境から非ＧＮＳＳ環境への移動の変位を補足することもできるが、移動の経緯を継続して補足する必要があったり、移動距離が大きくなると誤差が累積されるという問題もある。
【０００８】
また、トンネル内において、三次元計測機器の位置を把握するには、三次元計測機器の周囲に複数のターゲットを設置し、各ターゲットの座標をトータルステーション等で計測してから、位置が既知となったターゲットを三次元計測機器で視準するのが考えられる。
しかし、このような手法では、三次元計測機器による計測を開始するまでの準備に非常に時間がかかるため、作業が中断してしまい、トンネル掘削工事全体の作業効率が低下しかねない。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、ＧＮＳＳが使用できない環境であっても、安価に簡単に測定対象物の三次元点群データを取得することができる測量機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願請求項１に係る発明は、三次元レーザースキャナー機能を有する携帯端末と、前記携帯端末が着脱可能に固定される固定体部と、ターゲットと、を備え、前記ターゲットは、前記固定体部に設けられていることを特徴とする測量機である。
（【００１１】以降は省略されています）

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