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公開番号2025154935
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024058238
出願日2024-03-29
発明の名称3次元データ計測システムおよび3次元データ計測方法
出願人株式会社トプコン
代理人弁理士法人あお葉国際特許事務所
主分類G01C 15/00 20060101AFI20251002BHJP(測定;試験)
要約【課題】効率良的な3次元データの計測を可能とする3次元データ計測システムを提供する。
【解決手段】把持部を有する筐体と、筐体に取り付けられる再帰反射するプリズムと、警告を発する報知部と、筐体に収容される、計測範囲に測距光を送出し、照射点までの距離を検出する光波距離計と、姿勢情報を検出する慣性計測装置と、プリズムの位置座標および姿勢情報に基いて、自位置の位置座標を算出し、照射点の位置座標を算出するように構成された制御演算部と、を備える計測モジュール;および、前記プリズムを測距測角して、プリズムの位置座標を取得する測量機を備え、前記計測範囲の3次元データを取得するシステムであって、制御演算部は、測量機から計測モジュールへのベクトルと、計測モジュールから前記照射点までのベクトルとがなす角度を算出し、角度が閾値を超えたとき、報知部が警告を発するように構成した。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
把持部を有する筐体と、
前記筐体に取り付けられて、入射した光を再帰反射するプリズムと、
警告を発する報知部と、
前記筐体に収容される、計測範囲に測距光を送出し、前記測距光の照射点から反射される反射測距光を受光して、前記照射点までの距離を検出する光波距離計と、
姿勢情報を検出する慣性計測装置と、
前記プリズムの位置座標を受信する通信部と、
前記プリズムの位置座標および前記姿勢情報に基いて、自位置の位置座標を算出し、前記自位置の位置座標、前記照射点までの距離および前記姿勢情報に基づいて、前記照射点の位置座標を算出するように構成された制御演算部と、
を備える計測モジュール；および、
前記プリズムを測距測角して、前記プリズムの位置座標を取得し、前記通信部に送信する測量機を備え、前記計測範囲の３次元データを取得する３次元データ計測システムであって、
前記制御演算部は、前記測量機から前記計測モジュールへのベクトルと、前記計測モジュールから前記照射点までのベクトルとがなす角度を算出し、前記角度が閾値を超えたとき、前記報知部が警告を発するように構成された、
ことを特徴とする３次元データ計測システム。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
前記筐体は表示部をさらに備え、
前記制御演算部は、前記角度が閾値を超えたとき、前記表示部に、前記計測モジュールを保持する作業者を、前記角度を小さくする方向に移動するように誘導する誘導表示を表示させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の３次元データ計測システム。
【請求項３】
把持部を有する筐体と、
前記筐体に取り付けられて、入射した光を再帰反射するプリズムと、
警告を発する報知部と、
前記筐体に収容される、計測範囲に測距光を送出し、前記測距光の照射点から反射される反射測距光を受光して、前記照射点までの距離を検出する光波距離計と、
姿勢情報を検出する慣性計測装置と、
前記プリズムの位置座標を受信する通信部と、
前記プリズムの位置座標および前記姿勢情報に基いて、自位置の位置座標を算出し、前記自位置の位置座標、前記照射点までの距離および前記姿勢情報に基づいて、前記照射点の位置座標を算出するように構成された制御演算部と、
を備える計測モジュール；および、
前記プリズムを測距測角して、前記プリズムの位置座標を取得し、前記通信部に送信する測量機を備え、前記計測範囲の３次元データを取得する３次元データ計測システムを用いる３次元データ計測方法であって、
前記制御演算部が、前記測量機から前記計測モジュールへのベクトルと、前記計測モジュールから前記照射点までのベクトルとがなす角度を算出し、前記角度が閾値を超えたとき、前記報知部が警告を発するステップを備えることを特徴とする３次元データ計測方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元データ計測システムに係り、より詳細には、計測モジュールと測量機とを用いた３次元データ計測システムおよび３次元データ計測方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、建設工事における現況面計測では、自動追尾機能を有するトータルステーションと、プリズムを取り付けたポールとを備える３次元データ計測システムが用いられている。このようなシステムでは、作業者がポールを測定点上に設置して、トータルステーションに自動追尾させながら測定させる。この時、作業者は、気泡管を目視で確認してプリズムの水平を確保しながら測定を行う必要があり、作業が長時間になると作業者への負担が大きかった。また、使用するポールの長さを事前に計測して、システムにその値を入力しなくてはならなかった。
【０００３】
近年では、ＧＮＳＳ受信機、傾斜センサ、方位センサ、光波距離計を備えることで、トータルステーションおよびポールを用いずに、光波距離計の照射点の３次元位置情報を計測することが可能な、３次元データ計測システムが開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００７－２４８１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の３次元データ計測システムでは、ポール不要の計測が可能であるが、衛星からの電波が受信困難な屋内の環境では計測ができない。また、衛星からの電波が受信可能な屋外の環境であっても、計測する時間帯（衛星の数、衛星の幾何学的配置）の違いにより測定精度が劣化する。
【０００６】
また、ポール不要の計測において、計測領域を効率的に計測する方法については、ニーズがある。例えば、自動追尾を用いる場合、追尾が外れると、復帰に時間を要する。この復帰にかかる時間は作業時間を増加させるだけであるため、追尾が外れることは非効率的である。
【０００７】
すなわち、プリズム付きポールも、ＧＮＳＳ受信機も用いずに、３次元データ計測が可能で、かつ、計測領域を効率的に計測することができる３次元データ計測システムが求められていた。
【０００８】
本発明は、係る事情を鑑みてなされたものであり、プリズム付きポールもＧＮＳＳ装置も用いずに、効率良的な３次元データの計測を可能とする３次元データ計測システムおよび３次元データ計測方法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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の１つの態様に係る３次元データ計測システムは、以下の構成を有する。
【００１０】
１．把持部を有する筐体と、前記筐体に取り付けられて、入射した光を再帰反射するプリズムと、警告を発する報知部と、前記筐体に収容される、計測範囲に測距光を送出し、前記測距光の照射点から反射される反射測距光を受光して、前記照射点までの距離を検出する光波距離計と、姿勢情報を検出する慣性計測装置と、前記プリズムの位置座標を受信する通信部と、前記プリズムの位置座標および前記姿勢情報に基いて、自位置の位置座標を算出し、前記自位置の位置座標、前記照射点までの距離および前記姿勢情報に基づいて、前記照射点の位置座標を算出するように構成された制御演算部と、を備える計測モジュール；および、前記プリズムを測距測角して、前記プリズムの位置座標を取得し、前記通信部に送信する測量機を備え、前記計測範囲の３次元データを取得する３次元データ計測システムであって、前記制御演算部は、前記測量機から前記計測モジュールへのベクトルと、前記計測モジュールから前記照射点までのベクトルとがなす角度を算出し、前記角度が閾値を超えたとき、前記報知部が警告を発するように構成されるように３次元データ計測システムを構成した。
（【００１１】以降は省略されています）

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