特開 2020-111965 杭打設位置教示装置および杭の打設方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-111965(P2020-111965A)

(43)【公開日】2020年7月27日

(54)【発明の名称】杭打設位置教示装置および杭の打設方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 13/06 20060101AFI20200626BHJP

   G01C 15/02 20060101ALI20200626BHJP

【ＦＩ】

   E02D13/06

   G01C15/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2019-3445(P2019-3445)

(22)【出願日】2019年1月11日

(71)【出願人】

【識別番号】516031392

【氏名又は名称】日本マルチメディア・イクイップメント株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】516031417

【氏名又は名称】株式会社新技術総研

(74)【代理人】

【識別番号】100096091

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 誠一

(72)【発明者】

【氏名】野沢 有

【テーマコード（参考）】

2D050

【Ｆターム（参考）】

2D050AA01

2D050EE18

(57)【要約】

【課題】効率よく杭の打設位置を把握することが可能な杭打設位置教示装置および杭の打設方法を提供する。
【解決手段】本体部３の長手方向の両端部近傍のそれぞれには、互いに離隔して一対のレーザシステム７が配置される。レーザシステム７は、レーザ光を照射する発光部と、対象物で反射したレーザ光を受光する受光部とを有する。レーザシステム７は、レーザ光の出射から受光までの時間によって、対象物までの距離を測定することができる。本体部３の長手方向の略中央には、撮像装置９ａ、９ｂが配置される。撮像装置９ａ、９ｂはカメラであって、本体部３の前方の対象物の写真や映像を撮像することができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

杭打設時の杭の打設位置を把握するための杭打設位置教示装置であって、
所定の長さを有する本体部と、
前記本体部を支持する脚部と、
前記本体部に内蔵される制御部と、
前記本体部の長手方向の両端部近傍にそれぞれに離隔して配置される一対のレーザシステムと、
前記本体部に配置される撮像装置と、
を具備し、
それぞれの前記レーザシステムからレーザを照射して、それぞれの反射光を受光することで、前記本体部から対象物までの距離を測定可能であり、
前記撮像装置によって、対象物を撮像可能であり、
前記制御部は、打設予定の杭の打設予定位置情報と、前記本体部が設置されている原位置情報とを用い、原位置から打設予定位置までの方向と距離と、前記レーザシステムで測定された対象物の方向と位置とを比較して、その偏差を出力することが可能であることを特徴とする杭打設位置教示装置。

【請求項2】

前記本体部は、前記長手方向を第１回転軸とする上下方向の回転動作と、前記第１回転軸に略垂直であって、レーザの照射方向に略平行な方向を第２回転軸とする回転動作と、前記第１回転軸および前記第２回転軸と略垂直であって、略鉛直方向を第３回転軸とする回転動作が可能であることを特徴とする請求項１記載の杭打設位置教示装置。

【請求項3】

前記本体部は、無線通信手段を有し、
前記本体部は、前記本体部の各回転動作を行う駆動部を有し、
前記制御部は、前記無線通信手段によって他の端末からの無線信号を受信し、無線信号に基づいて、前記駆動部を制御可能であることを特徴とする請求項２に記載の杭打設位置教示装置。

【請求項4】

前記本体部は、無線通信手段を有し、前記本体部の現在の位置から打設予定の位置までの方向と距離と、前記レーザシステムで測定された対象物の方向と位置とを比較して、その偏差を他の端末に送信して表示可能であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の杭打設位置教示装置。

【請求項5】

前記撮像装置で撮像された杭の画像から、杭の傾斜を測定可能であり、
前記本体部は、無線通信手段を有し、杭の傾斜を他の端末に送信して表示可能であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の杭打設位置教示装置。

【請求項6】

杭の上下端近傍に設けられた反射部材の位置を、前記レーザシステムで計測して、杭の傾斜を測定可能であり、
前記本体部は、無線通信手段を有し、杭の傾斜を他の端末に送信して表示可能であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の杭打設位置教示装置。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれかに記載の杭打設位置教示装置を用いた杭の打設方法であって、
一対の前記レーザシステムが略水平に配置されるように杭打設位置教示装置を設置する工程と、
基準位置に設けた反射部材にそれぞれの前記レーザシステムからレーザを照射して、前記杭打設位置教示装置の位置を把握する工程と、
杭の下端近傍に配置した反射部材に対してそれぞれの前記レーザシステムからレーザを照射して、杭の位置を把握するとともに、前記杭打設位置教示装置で算出された、現在の杭の位置から打設予定の位置までの方向と距離によって、杭を打設予定位置まで移動させる工程と、
打設予定位置において、杭を打設する工程と、
杭の上端部近傍に取り付けられた反射部材によって、杭頭部の位置と高さを前記杭打設位置教示装置で測定する工程と、
を具備することを特徴とする杭の打設方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、予め決められた位置に正確に杭を打設することを可能とする杭打設位置教示装置および杭の打設方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

構造物を建築する際には、地盤に基礎杭等が打設される。このように杭を打設する際には、杭の打設位置を正確に測定する必要がある。従来、このような杭の打設位置を測定するためには、トランシット等の機器が用いられる場合がある。

【0003】

しかし、トランシットは、極めて測定精度は高いが、専門の作業者が必要となり、測量のスキルや人手を要する。また、杭の打設位置の精度としては、トランシットの測量精度である数ｍｍ程度の精度までは不要であり、より簡易な方法が要求される。

【0004】

これに対し、２方向からレーザを照射して、杭の打設位置を把握する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００２−２０６２３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献１の方法は、２カ所に配置した光源からそれぞれ光を照射させるもので、杭の打設位置ごとに光源位置を設定するのは作業性が悪い。また、それぞれの光源部と杭打設位置とに作業者を要するため、作業者の人数が必要となる。また、光源を設置するたびに、設置位置を測定するための他の測量が必要となり、多数の杭を打設するには、作業工数を要する。

【0007】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、効率よく杭の打設位置を把握することが可能な杭打設位置教示装置および杭の打設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】

【0008】

前述した目的を達成するために、第１の発明は、杭打設時の杭の打設位置を把握するための杭打設位置教示装置であって、所定の長さを有する本体部と、前記本体部を支持する脚部と、前記本体部に内蔵される制御部と、前記本体部の長手方向の両端部近傍にそれぞれに離隔して配置される一対のレーザシステムと、前記本体部に配置される撮像装置と、を具備し、それぞれの前記レーザシステムからレーザを照射して、それぞれの反射光を受光することで、前記本体部から対象物までの距離を測定可能であり、前記撮像装置によって、対象物を撮像可能であり、前記制御部は、打設予定の杭の打設予定位置情報と、前記本体部が設置されている原位置情報とを用い、原位置から打設予定位置までの方向と距離と、前記レーザシステムで測定された対象物の方向と位置とを比較して、その偏差を出力することが可能であることを特徴とする杭打設位置教示装置である。

【0009】

前記本体部は、前記長手方向を第１回転軸とする上下方向の回転動作と、前記第１回転軸に略垂直であって、レーザの照射方向に略平行な方向を第２回転軸とする回転動作と、前記第１回転軸および前記第２回転軸と略垂直であって、略鉛直方向を第３回転軸とする回転動作が可能であってもよい。

【0010】

前記本体部は、無線通信手段を有し、前記本体部は、前記本体部の各回転動作を行う駆動部を有し、前記制御部は、前記無線通信手段によって他の端末からの無線信号を受信し、無線信号に基づいて、前記駆動部を制御可能であってもよい。

【0011】

前記本体部は、無線通信手段を有し、前記本体部の現在の位置から打設予定の位置までの方向と距離と、前記レーザシステムで測定された対象物の方向と位置とを比較して、その偏差を他の端末に送信して表示可能であってもよい。

【0012】

前記撮像装置で撮像された杭の画像から、杭の傾斜を測定可能であり、前記本体部は、無線通信手段を有し、杭の傾斜を他の端末に送信して表示可能であってもよい。

【0013】

杭の上下端近傍に設けられた反射部材の位置を、前記レーザシステムで計測して、杭の傾斜を測定可能であり、前記本体部は、無線通信手段を有し、杭の傾斜を他の端末に送信して表示可能であってもよい。

【0014】

第１の発明によれば、本体部に離隔して配置される一対のレーザシステムによって、対象物の位置を把握するため、一つのレーザで位置を把握する場合と比較して、精度が高い。また、別々の２カ所にレーザを設置する必要がなく、測定が容易である。また、複数個所に作業者を配置する必要がなく、特殊な技量も不要である。また、あらかじめ設定された打設予定位置情報に基づく打設予定位置と、現実の杭位置とを比較することができるため、作業者は、杭の誘導が容易である。

【0015】

また、本体部には撮像装置が設けられるため、杭の打設時の写真を得ることができる。このため、杭打設作業の作業実績を残すことができる。また、実際の画像と前述した測定された偏差との両者を利用して杭を誘導可能であるため、杭の誘導が容易であり、迅速に杭を誘導することができる。

【0016】

また、本体部が、互いに直交する３軸を回転軸として回転可能であるため、本体部の向きを任意の方向に向けることができる。このため、装置を設置した状態で、本体部の向きや姿勢のみを変えて、全ての杭の打設位置に対して杭を誘導することができる。例えば、水平位置のみではなく、高さ方向の位置も確実に把握することができるため、杭の打設深さなども把握することができる。

【0017】

また、端末を用いて、無線手段によって本体部の制御を行うことで、杭の誘導と本体部の操作とを同一の作業者が行うことができる。

【0018】

また、端末に、杭の位置と打設予定位置とを表示させることで、作業者は、端末の表示に従って杭を誘導すればよく、作業が容易である。

【0019】

また、打設中において、杭の画像またはレーザによって杭の傾斜を検出し、杭の傾斜を端末に表示可能とすることで、杭が確実に所定の位置と姿勢で打設されているかを、作業者がリアルタイムで確認することができる。

【0020】

第２の発明は、第１の発明に係る杭打設位置教示装置を用いた杭の打設方法であって、一対の前記レーザシステムが略水平に配置されるように杭打設位置教示装置を設置する工程と、基準位置に設けた反射部材にそれぞれの前記レーザシステムからレーザを照射して、前記杭打設位置教示装置の位置を把握する工程と、杭の下端近傍に配置した反射部材に対してそれぞれの前記レーザシステムからレーザを照射して、杭の位置を把握するとともに、前記杭打設位置教示装置で算出された、現在の杭の位置から打設予定の位置までの方向と距離によって、杭を打設予定位置まで移動させる工程と、打設予定位置において、杭を打設する工程と、杭の上端部近傍に取り付けられた反射部材によって、杭頭部の位置と高さを前記杭打設位置教示装置で測定する工程と、を具備することを特徴とする杭の打設方法である。

【0021】

第２の発明によれば、杭の打設位置と杭の位置とを把握して、容易に杭の誘導を行うことができる。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、効率よく杭の打設位置を把握することが可能な杭打設位置教示装置および杭の打設方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】杭打設位置教示装置１を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図。

【図2】本体部３の動作の一例を示す図。

【図3】対象物１１の位置を測定している状態を示す図。

【図4】杭打設位置教示装置１と端末３０の構成を示すブロック図。

【図5】杭打設位置教示装置１の原位置を測定する工程を示す図。

【図6】基準位置１５を示す図。

【図7】杭４０を示す図。

【図8】（ａ）、（ｂ）は、杭誘導時の表示部３５の表示例を示す図。

【図9】（ａ）、（ｂ）は、杭打設前の表示部３５の表示例を示す図。

【図10】杭打設時の表示部３５の表示例を示す図。

【図11】（ａ）、（ｂ）は、杭打設後の表示部３５の表示例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１（ａ）は、杭打設位置教示装置１の正面図であり、図１（ｂ）は、杭打設位置教示装置１の側面図である。杭打設位置教示装置１は、杭打設時の杭の打設位置を把握するための装置であり、主に、所定の長さを有する本体部３と、本体部３を支持する脚部５から構成される。

【0025】

本体部３の長手方向の両端部近傍のそれぞれには、互いに離隔して一対のレーザシステム７が配置される。レーザシステム７は、レーザ光を照射する発光部と、対象物で反射したレーザ光を受光する受光部とを有する。レーザシステム７は、レーザ光の出射から受光までの時間によって、対象物までの距離を測定することができる。

【0026】

一対のレーザシステム７の間であって、本体部３の長手方向の略中央近傍には、撮像装置９ａ、９ｂが配置される。撮像装置９ａ、９ｂは、本体部３の前方の対象物の写真や映像を撮像することができる。なお、撮像装置９ａ、９ｂは、レンズが異なり、それぞれ視野が異なる。例えば、撮像装置９ａは、広角レンズであり、広い視野範囲で撮像が可能である。一方、撮像装置９ｂは、より狭い視野を拡大して撮像可能である。

【0027】

図２は、本体部３の動作を示す図である。本体部３は、互いに直交する３方向に回転動作が可能である。例えば、本体部３は、本体部３の長手方向を第１回転軸（図中Ｃ）とする上下方向の回転動作（図中矢印Ｄ）と、第１回転軸に略垂直であって、レーザの照射方向（紙面に垂直な方向）に略平行な方向を第２回転軸（図中Ｅ）とする回転動作（図中矢印Ｆ）と、第１回転軸および第２回転軸と略垂直であって、略鉛直方向（図中Ａ）を第３回転軸とする回転動作（図中矢印Ｂ）が可能である。

【0028】

図３は、対象物１１の位置を把握する方法を示す図である。まず、本体部３を所定の方向に回転させて向きを合わせ、一方のレーザシステム７（図の左側）からレーザを対象物１１の方向に照射する。このため、レーザシステム７から出射したレーザの一部が、対象物１１に照射される（図中矢印Ｇ）。なお、レーザシステム７により照射されるレーザはある程度の広がりを持つが、必要に応じて、レンズ等によってレーザの照射角度を広げてもよく、本体部３の角度を微調整することで、確実に対象物１１に向けてレーザを照射することもできる。対象物１１に照射されたレーザは、対象物１１に設けられた反射板（拡散反射板）やプリズムによって、反射する。この反射光（図中矢印Ｈ）をレーザシステム７で受光する。レーザ照射から受光までの時間によって、当該レーザシステム７と対象物１１との距離を測定することができる。

【0029】

次に、同様の手順で、他方のレーザシステム７（図の右側）からレーザを対象物１１の方向に照射する（図中矢印Ｉ）。なお、前述したように、この際、本体部３の角度を微調整して、対象物１１に向けて、レーザを照射してもよい。レーザは、対象物１１に設けられた反射板（拡散反射板）やプリズムによって反射し、この反射光（図中矢印Ｊ）を当該レーザシステム７で受光する。レーザ照射から受光までの時間によって、当該レーザシステム７と対象物１１との距離を測定することができる。

【0030】

このようにして一対のレーザシステム７のそれぞれからレーザを照射して、それぞれの反射光を受光することで、本体部３から対象物１１までの距離を測定することができ、対象物１１の位置（本体部３の位置を基準とした図中Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれの座標）を正確に把握することができる。例えば、本体部３を水平に配置し（それぞれのレーザシステム７の水平方向の高さを合わせ）、レーザを水平方向に向けて出射した際には、水平方向の座標を測定することができる。

【0031】

なお、前述したように、本体部３は回転させることができるため、本体部３を９０度回転させ（図２の回転軸Ｅを中心にＦ方向に９０度回転させ）、レーザシステム７を鉛直方向に配置させることもできる。この場合には、図中Ｘは、鉛直方向の高さとなり、対象物１１の高さ（Ｘ方向）と距離（Ｙ方向）の座標を知ることができる。このように、制御部２１は、本体部３の各回転軸に対する回転角度を考慮して、一対のレーザシステム７の配置と向きに応じて対象物１１の座標を算出することができる。すなわち、本体部３の回転角度を変えて測定を行えば、対象物１１の３次元的な座標を知ることができる。

【0032】

次に、杭打設位置教示装置１の構成についてより詳細に説明する。本体部３には、電源と、制御部２１と、記憶部２３と、駆動部２５と通信部２７とが内蔵される。

【0033】

制御部２１は、例えばＣＰＵチップであり、杭打設位置教示装置１の各種の動作や演算を行う。例えば、制御部２１は、レーザシステム７の動作を制御し、レーザの照射及び受光と、この時間差から距離の演算を行う。

【0034】

記憶部２３は、メモリーカード等であり、打設予定の杭の打設予定位置情報（杭番号ごとの座標）と、現在、本体部３が設置されている原位置情報（座標）が記憶されている。また、後述する実際の杭の打設位置や撮像データ等を記憶することができる。

【0035】

駆動部２５は、制御部２１によって制御され、前述した本体部３を各回転軸に対して回転動作させるモータやアクチュエータ等である。なお、本体部３の各回転軸に対する角度は、モータやセンサ等によって検出される。なお、作業者が本体部３の動作を手動で行う場合には、駆動部２５は、必ずしも必要ではない。

【0036】

通信部２７は、作業者が使用する端末３０との通信を行う無線通信手段であり、例えば、ＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（登録商標）規格に従った無線通信を実現することができる。

【0037】

端末３０は、携帯端末やいわゆるタブレットＰＣなどである。端末３０は、少なくとも、端末３０にプログラムを実行させる制御部３１と、各種情報を表示する表示部３５と、杭打設位置教示装置１の通信部２７と無線通信を行う通信部３３とを有する。作業者は、端末３０を操作することによって、杭打設位置教示装置１の動作を制御することができるとともに、杭打設位置教示装置１からの情報を受信して表示部３５に表示させることができる。

【0038】

次に、杭打設位置教示装置１を用いた杭の打設方法について説明する。図５は、杭打設予定位置１７を含む作業現場１３に杭打設位置教示装置１を設置した状態を示す概念図である。まず、杭打設位置教示装置１を作業現場１３であって、杭打設予定位置１７とは異なる位置に設置される。この際、一対のレーザシステム７が略水平に配置されるように杭打設位置教示装置１が設置される。

【0039】

次に、杭打設位置教示装置１の作業現場１３内の正確な位置を把握する。作業現場１３には、予め、基準となる位置がトランシット等によって測定される。例えば、図示したように、作業現場１３の２カ所に基準位置１５が設置される。

【0040】

まず、一方の基準位置１５に設けられ、予め高さが測定されたプリズムにそれぞれのレーザシステム７からレーザを順次照射して、本体部３から当該基準位置１５までの距離を測定する。また、この際、前述したように、本体部３を鉛直方向に９０度回転させて再度測定を行うことで、基準位置１５に対する本体部３の高さについても、測定することができる。同様に、他方の基準位置１５に設けたプリズムにそれぞれのレーザシステム７からレーザを順次照射して、本体部３から当該基準位置１５までの距離を測定する。また、この際、基準位置１５に対する本体部３の高さについても、測定することができる。

【0041】

なお、基準位置１５には、例えば、図６に示すように、高さ方向に複数個所に反射部材としてプリズム１９を配置してもよい。プリズム１９のそれぞれの高さは予め測定される。この場合には、本体部３を鉛直方向に９０度回転させず、本体部３を水平方向に維持した状態であっても、それぞれの高さのプリズム１９の距離を測定することで、基準位置１５に対する本体部３の高さについて測定することができる。なお、測定の際には、必要に応じて、測定対象ではないプリズム１９に蓋をすることで、測定対象のプリズム１９の高さ及び距離を正確に測定することができる。

【0042】

なお、作業者は、本体部３を直接操作させてもよいが、端末３０を用いて本体部３を操作してもよい。例えば、端末３０の操作により、制御部２１は、通信部２７によって他の端末３０からの無線信号を受信し、無線信号に基づいて、駆動部２５を制御して、本体部３の向き等の動作やレーザシステム７の動作を行うことができる

【0043】

このようにして、２点の基準位置１５からの距離を正確に測定することで、杭打設位置教示装置１（本体部３）が設置されている原位置（水平方向および高さ方向の位置）を算出することができる。なお、算出された原位置情報（座標）は、記憶部２３に記憶される。

【0044】

次に、打設する杭を移動させる。図７は、杭４０の概略図である。杭４０は、杭打ち機（図示省略）によって保持される。この際、杭４０の下端近傍には、反射部材として、例えば反射板４１を設ける。反射板４１は、例えば拡散反射板である。また、杭４０の上端部近傍には、必要に応じてプリズム４３が設けられる。なお、プリズム４３は、杭打設後に取り付けてもよい。また、プリズム４３として、シートプリズムを用いることで、経済性が優れる。

【0045】

制御部２１は、杭４０の下端近傍に配置した反射板４１に対してそれぞれのレーザシステム７から順次レーザを照射して、前述した手順で杭４０の位置（座標）を把握する。また、制御部２１は、杭４０の打設予定位置情報と、本体部３が設置されている原位置情報とを用い、原位置から打設予定位置までの方向と距離と、レーザシステム７で測定された杭４０の方向と位置とを比較して、その偏差を出力する。

【0046】

例えば、制御部２１は、このようにして算出された偏差情報を、通信部２７を介して端末３０に送信して、端末３０の表示部３５に表示させる。図８（ａ）は、表示部３５の表示例を示す概略図である。

【0047】

表示部３５には、杭４０の軌跡、杭４０の現在位置である杭位置４５、および杭打設予定位置１７等を平面視で表示させることができる。また、杭位置４５と杭打設予定位置１７までの距離や方向を示すこともできる。なお、杭４０には、予め識別番号が付され、該当する杭番号の杭打設予定位置１７の位置が記憶部２３から呼び出されて表示される。また、レーザシステム７を所定のタイミングで動作させることで、所定のタイミング毎に杭位置４５を把握することができる。

【0048】

なお、図８（ａ）に示すような位置関係を示す図と合わせて、撮像装置９ａ、９ｂで撮像した画像を合わせて表示させることもできる。このようにすることで、レーザシステム７の測定タイミングではなく、リアルタイムで杭４０の位置を把握することできるため、より早く、杭４０の誘導を行うことができる。

【0049】

杭位置４５が、杭打設予定位置１７に対して、所定以上近づくと、図８（ｂ）に示すように、杭打設予定位置１７と杭位置４５とを拡大表示することもできる。この際、例えば、杭打設予定位置１７に対して、許容される打設範囲を表示させることもできる。このようにすることで、どこまで杭位置４５を杭打設予定位置１７へ近づければよいか容易に把握することができる。

【0050】

このように、作業者は、杭打設位置教示装置１で算出された現在の杭位置４５から杭打設予定位置１７までの方向と距離（偏差情報）を視覚的に知ることで、杭４０を杭打設予定位置１７まで移動させることができる。

【0051】

杭４０を杭打設予定位置１７まで移動させると、必要に応じて、打設前の杭４０の位置情報と、打設前の杭４０の撮像を行う。図９（ａ）は、打設前の杭位置４５と杭打設予定位置１７との位置関係を示し、制御部２１は、杭位置４５の座標等を、通信部２７を介して端末３０に送信して、表示部３５へ表示させるとともに、杭番号と杭位置情報を記憶部２３に記憶する。同時に、図９（ｂ）に示すように、撮像装置９ａ、９ｂによって、杭４０の打設前写真４９ａ、４９ｂが撮像されて、制御部２１は、通信部２７を介して画像を端末３０に送信して表示部３５へ表示させるとともに、杭番号とともに記憶部２３に記憶する。

【0052】

このようにして杭４０を所定の位置に移動させた後、杭打ち機によって、杭打設予定位置１７へ杭４０の打設を開始する。

【0053】

杭４０の打設中においては、撮像装置９ａ、９ｂで杭の画像を撮像する。図１０は、杭傾斜５１を示す図である。撮像された画像に基づいて、制御部２１は、杭４０の傾斜を測定することができる。制御部２１は、通信部２７を介して、杭の傾斜を端末３０に送信して表示させるとともに、杭番号とともに記憶部２３に記憶する。なお、杭傾斜５１が所定以上となると、必要に応じて、杭打設作業の修正や、やり直しが行われる。

【0054】

なお、杭打設中における杭傾斜５１は、撮像装置９ａ、９ｂによる画像ではなく、杭４０の上下端近傍に設けられたプリズム４３の位置を、レーザシステム７で計測して、杭４０の傾斜を測定することもできる。この場合には、杭４０の傾斜方向によらず、精度良く傾斜角度を測定することができる。

【0055】

杭４０を所定の深さ以上打設すると、当該杭の打設作業が終了する。杭４０の上部には、プリズム４３が取り付けられる。このため、杭頭部の位置を杭打設位置教示装置１によって測定することができる。

【0056】

制御部２１は、杭打設終了時の杭位置４５（杭頭部の位置）と、打設終了後の杭４０の撮像を行う。図１１（ａ）は、杭打設終了時の杭位置４５（杭頭部の位置）を示す図であり、制御部２１は、杭番号と杭位置４５の座標等を、通信部２７を介して端末３０に送信して、表示部３５へ表示させるとともに、杭番号とともに杭位置情報を記憶部２３に記憶する。同時に、制御部２１は、図１１（ｂ）に示すように、撮像装置９ａ、９ｂによって、杭４０の打設後写真５３ａ、５３ｂを撮像して、通信部２７を介して端末３０に送信して画像を表示部３５へ表示させるとともに、杭番号とともに記憶部２３に記憶する。なお、杭頭部の位置は、高さ情報を含む。このため、事前に設定された杭長さから、杭４０の打設深さを知ることができる。

【0057】

以上を繰り返して、全ての杭４０について打設を行う。なお、打設後の杭４０からは、プリズム４３を取り外して、他の杭４０に使用することができる。一方、杭４０の下方の反射板４１は、杭４０とともに、打設してもよい。また、プリズム４３がシートプリズムの場合には、そのまま打設してもよい。

【0058】

以上、本実施形態によれば、一対のレーザシステム７によって、対象物の位置を測定することで、精度良く対象物の位置を把握することができる。また、本体部３が３軸方向に回転可能であるため、本体部３を任意の方向に向けて測定を行うことができる。また、本体部３の向きを変えて対象物までの距離の測定を行うことで、水平方向の座標のみではなく、高さ方向の座標も知ることができる。

【0059】

また、撮像装置９ａ、９ｂを有するため、実際の打設時の画像等を撮像することができる。このため、杭打設作業の証拠写真として、記録を残すことができる。特に、広角の撮像と、拡大の撮像を同時にできるため、必要に応じて最適な撮像を行うことができる。

【0060】

また、撮像装置９ａ、９ｂと、レーザシステム７による杭位置の測定の両者を用いることで、杭４０の誘導がより容易となり、迅速に杭４０を杭打設予定位置１７へ誘導することができる。

【0061】

また、杭打設中にも、杭４０の傾斜を測定することができるため、杭４０の打設時の異常等をより速く検出することができ、早く対応することができる。

【0062】

また、全ての作業において、端末３０を有する作業者が単独で行うことができるため、従来必要であった、測定者、誘導者、測定装置等の運転者などの人数を削減することができる。また、測定作業においても、特殊な技量を必要としないため、コストを削減することができる。

【0063】

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0064】

１………杭打設位置教示装置
３………本体部
５………脚部
７………レーザシステム
９ａ、９ｂ………撮像装置
１１………対象物
１３………作業現場
１５………基準位置
１７………杭打設予定位置
１９………プリズム
２１………制御部
２３………記憶部
２５………駆動部
２７………通信部
３０………端末
３１………制御部
３３………通信部
３５………表示部
４０………杭
４１………反射板
４３………プリズム
４５………杭位置
４９ａ、４９ｂ………打設前写真
５１………杭傾斜
５３ａ、５３ｂ………打設後写真

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】