特開 2022-180779 三次元測量システム及びその基準器

(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】P2022180779

(43)【公開日】2022-12-07

(54)【発明の名称】三次元測量システム及びその基準器

(51)【国際特許分類】

   G01C 15/00 20060101AFI20221130BHJP

【ＦＩ】

G01C15/00 105R

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021087461

(22)【出願日】2021-05-25

(71)【出願人】

【識別番号】521176743

【氏名又は名称】有限会社フリースケール

(74)【代理人】

【識別番号】100088579

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 茂

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】竹内 浩一

(57)【要約】

【課題】 使い勝手を高め、測量対象物に最適となるシステム構成を柔軟に構築するとともに、全体の小型コンパクト化及び省スペース化、更には低コスト化を実現する。
【解決手段】 三次元レーザスキャナー２と、この三次元レーザスキャナー２を車両ボディＣｂに固定可能な車両固定部３と、車両ボディＣｂに着脱式に固定可能な着脱部（４ｃ…）…を有する着脱固定部４…，三次元レーザスキャナー２にスキャニングされ、かつ内方にピンポールミラー部５…を配した内側を中空に形成した半球状部６ｓを有するターゲット６…，及びこのターゲット６…を支持するとともに、着脱固定部４…により支持される支持ポール部７…を有する複数の基準器Ｂ…を備える。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

三次元レーザスキャナーとこの三次元レーザスキャナーによりスキャニングされる複数の基準器を備える三次元測量システムにおいて、三次元レーザスキャナーと、この三次元レーザスキャナーを車両ボディに固定可能な車両固定部と、前記車両ボディに着脱式に固定可能な着脱部を有する着脱固定部，前記三次元レーザスキャナーにスキャニングされ、かつ内方にピンポールミラー部を配した内側を中空に形成した半球状部を有するターゲット，及びこのターゲットを支持するとともに、前記着脱固定部により支持される支持ポール部を有する複数の基準器を備えることを特徴とする三次元測量システム。

【請求項2】

前記車両固定部は、車両ルーフに取付けるルーフキャリアを用いることを特徴とする請求項１記載の三次元測量システム。

【請求項3】

前記着脱部は、少なくとも一つのマグネットを備えることを特徴とする請求項１記載の三次元測量システム。

【請求項4】

三次元レーザスキャナーによりスキャニングされる三次元測量システムの基準器において、車両ボディに着脱式に固定可能な着脱部を有する着脱固定部，前記三次元レーザスキャナーにスキャニングされ、かつ内方にピンポールミラー部を配した内側を中空に形成した半球状部を有するターゲット，及びこのターゲットを支持するとともに、前記着脱固定部により支持される支持ポール部を備えてなることを特徴とする三次元測量システムの基準器。

【請求項5】

前記着脱部は、少なくとも一つのマグネットを備えることを特徴とする請求項４記載の三次元測量システムの基準器。

【請求項6】

前記ターゲットは、前記半球状部における、球面側を背面にし、かつ開口側を正面にするとともに、当該半球状部の上面部と下面部を正面方向へ突出形成し、前記上面部と前記下面部を通る球面中心線上に配する前記支持ポール部により、前記下面部に形成した軸受孔部と前記上面部に設けた軸受凹部により回動可能に支持してなることを特徴とする請求項４又は５記載の三次元測量システムの基準器。

【請求項7】

前記着脱固定部は、前記支持ポール部の高さ位置を調整可能な高さ調整機構部を備えることを特徴とする請求項４，５又は６記載の三次元測量システムの基準器。

【請求項8】

前記着脱固定部は、前記支持ポール部の角度を調整可能な角度調整機構部を備えることを特徴とする請求項４－７のいずれかに記載の三次元測量システムの基準器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、三次元レーザスキャナーとこの三次元レーザスキャナーによりスキャニングされる複数の基準器を備える三次元測量システム及びその基準器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、三次元レーザスキャナーとこの三次元レーザスキャナーによりスキャニングされる複数の基準器を備える三次元測量システムは普及しており、この種の測量システムとしては、特許文献１に記載される三次元計測システム及び特許文献２に記載される地形計測装置が知られている。

【0003】

特許文献１の三次元計測システムは、誤差を極めて小さい値とすることができる三次元計測システムの提供を目的としたものであり、具体的には、三次元レーザスキャナと、三次元レーザスキャナによって観測される少なくとも２つの既知の座標点上に設置されるターゲットであって、円形気泡管と筒状気泡管とを有する整準台上に設置されるターゲットと、を備える三次元計測システムであり、使用時に、三次元レーザスキャナと２つのターゲットの距離が、それぞれ１０ｍ以上１２０ｍ以下となるように、かつ、三次元レーザスキャナと２つのターゲットのなす内角が、それぞれ３０度以上１５０度以下．ヒなるようにターゲットを設置するようにしたものである。また、特許文献２の地形計測装置は、三次元レーザスキャナーを用いた地形計測で、計測位置の移動を容易にして、地形計測作業の作業性を向上させることを目的とするものであり、具体的には、三次元レーザスキャナーの走査領域に位置し、計測のための基準点を構成する少なくとも３個のターゲットを該三次元レーザスキャナーと一体に配置し、各ターゲットと一体にＧＰＳアンテナを配置するとともに、ＧＰＳアンテナで受信した衛星波に基づいて、各ターゲットの現地座標を演算し、三次元レーザスキャナーで取得した計測点の計測データを、現地座標に基づき現地座標データに変換すると共に、各現地座標データを合成して、レンダリング画像を生成するようにしたものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－０５４３９６号公報

【特許文献2】特開２００４－１２５４５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、上述した従来における三次元測量システム及び基準器は、次のような問題点があった。

【0006】

即ち、特許文献１に記載されるような基本的な計測システムは、三次元レーザスキャナーと複数のターゲット（基準器）を組合わせて使用する。使用時には、地面上に三次元レーザスキャナーを三脚等により設置し、その周辺に所定間隔をおいて、複数のターゲットを三脚等により設置する方法が採用される。この結果、計測時には、その都度、三次元レーザスキャナーや複数のターゲットを設置する必要があるとともに、この手法は、データの取れ高が少なくなるため、機材の設置回数も多くなり、かなりの時間と労力が費やされる。また、計測とは別に、基準点測量（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の測量）が必要になるため、設置時の調整等を含めた場合の更なる時間と労力が無視できない。加えて、舗装されていない地面などの場合には、安定した設置を行うことができない。

【0007】

一方、この課題に鑑み、特許文献２は、三次元レーザスキャナーと複数のターゲットをフレームに取付けることにより全体をユニットとして構成し、このユニットを車両に固定することにより移動を容易にしたものであるが、フレームを含む全体をユニットとして構成するため、ユニット全体が大型化するとともに、使い勝手に難がある。しかも、ＧＰＳアンテナを配置することによりＧＰＳを用いたシステム構成となるため、ターゲットを含むシステム全体のコストアップも無視できない。

【0008】

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した三次元測量システム及びその基準器の提供を目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る三次元測量システムＡは、上述した課題を解決するため、三次元レーザスキャナー２とこの三次元レーザスキャナー２によりスキャニングされる複数の基準器Ｂ（Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ…）を備える測量システムを構成するに際して、三次元レーザスキャナー２と、この三次元レーザスキャナー２を車両ボディＣｂに固定可能な車両固定部３と、車両ボディＣｂに着脱式に固定可能な着脱部（４ｃ…）…を有する着脱固定部４…，三次元レーザスキャナー２にスキャニングされ、かつ内方にピンポールミラー部５…を配した内側を中空に形成した半球状部６ｓ…を有するターゲット６…，及びこのターゲット６…を支持するとともに、着脱固定部４…により支持される支持ポール部７…を有する複数の基準器Ｂ…を備えることを特徴とする。

【0010】

また、本発明に係る基準器Ｂは、上述した課題を解決するため、三次元レーザスキャナー２によりスキャニングされる三次元測量システムの基準器Ｂを構成するに際して、車両ボディＣｂに着脱式に固定可能な着脱部４ｃ…を有する着脱固定部４，三次元レーザスキャナー２にスキャニングされ、かつ内方にピンポールミラー部５を配した内側を中空に形成した半球状部６ｓを有するターゲット６，及びこのターゲット６を支持するとともに、着脱固定部４により支持される支持ポール部７を備えてなることを特徴とする。

【0011】

この場合、発明の好適な態様により、三次元測量システムＡにおいて、車両固定部３は、車両ルーフＣｒに取付けるルーフキャリアＣｃを用いることができる。一方、基準器Ｂにおいて、着脱部４ｃ…は、少なくとも一つのマグネット４ｍｃ…を設けて構成できる。さらに、ターゲット６は、半球状部６ｓにおける、球面側を背面部６ｒにし、かつ開口側を正面部６ｆにするとともに、当該半球状部６ｓの上面部６ｕと下面部６ｄを正面方向Ｆｆへ突出形成し、上面部６ｕと下面部６ｄを通る球面中心線Ｌｃ上に配する支持ポール部７により、下面部６ｄに形成した軸受孔部１２と上面部６ｕに設けた軸受凹部１３により回動可能に支持することにより構成できる。なお、着脱固定部４には、支持ポール部７の高さ位置を調整可能な高さ調整機構部１５及び／又は支持ポール部６の角度を調整可能な角度調整機構部１６を設けることができる。

【発明の効果】

【0012】

このような構成を有する本発明に係る三次元測量システムＡ及びその基準器Ｂによれば、次のような顕著な効果を奏する。

【0013】

（１） 三次元測量システムＡを設置するに際して、一台の車両における車両ボディＣｂ全体を利用して、三次元レーザスキャナー２及び各基準器Ｂ…を自在に配置できるため、使い勝手を高めることができるとともに、測量対象物に最適となるシステム構成を柔軟に構築することができる。

【0014】

（２） 三次元測量システムＡの設置に際し、三次元レーザスキャナー２と必要数の基準器Ｂ…を用意すれば足り、フレーム等のユニット化（一体化）する部材が不要となるため、全体の小型化及び省スペース化を図ることができる。しかも、基準器Ｂ…により、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の測量も容易に行うことができるため、ＧＰＳ等の他の測量手段が不要となり、小型コンパクト化及び低コスト化を実現できるとともに、携帯性，保管性及び取扱性にも優れる。

【0015】

（３） 好適な態様により、三次元測量システムＡに用いる車両固定部３として、車両ルーフＣｒに取付けるルーフキャリアＣｃを用いれば、このルーフキャリアＣｃに直接取付けたり、或いは支持台（支持プレート）等を介して取付けることもできるため、三次元レーザスキャナー２の取付けを、容易，確実かつ安定に取付けることができる。

【0016】

（４） 好適な態様により、着脱固定部４の着脱部４ｃ…として、少なくとも一つのマグネット４ｍｃ…を設けて構成すれば、車両ボディＣｂへの着脱手段として最も扱い易いマグネット４ｍｃ…を利用できるため、着脱部４ｃ…を構成する最適な形態として実施することができる。

【0017】

（５） 好適な態様により、基準器Ｂのターゲット６として、半球状部６ｓにおける、球面側を背面部６ｒにし、かつ開口側を正面部６ｆにするとともに、当該半球状部６ｓの上面部６ｕと下面部６ｄを正面方向Ｆｆへ突出形成し、上面部６ｕと下面部６ｄを通る球面中心線Ｌｃ上に配する支持ポール部７により、下面部６ｄに形成した軸受孔部１２と上面部６ｕに設けた軸受凹部１３により回動可能に支持するように構成すれば、測量時に使用する三次元レーザスキャナー２のターゲット６として利用できることに加え、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の基準点の計測に使用する他の基準点計測器（他の三次元レーザスキャナー）等のターゲットとしても兼用して利用することができるなどの利便性に優れる。

【0018】

（６） 好適な態様により、基準器Ｂの着脱固定部４に、支持ポール部７の高さ位置を調整可能な高さ調整機構部１５を設ければ、車両ボディＣｂにおける様々な位置に対応して、ターゲット６の高さを調整できるため、最適な高さ設定を行うことができる。

【0019】

（７） 好適な態様により、基準器Ｂの着脱固定部４に、支持ポール部６の角度を調整可能な角度調整機構部１６を設ければ、車両ボディＣｂにおける様々な位置に対応して、ターゲット６の角度を調整できるため、最適な角度設定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の好適実施形態に係る三次元測量システムを車両ボディに設置した状態を示す正面図、

【図2】本発明の好適実施形態に係る基準器の正面図、

【図3】同基準器の平面図、

【図4】同基準器の一部抽出拡大図を含む側面図、

【図5】同基準器におけるターゲットの側面断面図、

【図6】同三次元測量システムを含むシステム全体のデータ処理系統図、

【図7】同三次元測量システムの使用時における処理手順を順を追って説明するためのフローチャート、

【図8】同三次元測量システムの測量時の原理説明図、

【図9】同三次元測量システムの基準点計測時の原理説明図、測量時の説明図、

【発明を実施するための形態】

【0021】

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

【0022】

まず、本実施形態に係る三次元測量システムＡを構成する主要機材について、図１－図６を参照して説明する。

【0023】

三次元測量システムＡは、基本的なシステム構成として、図１に示すように、三次元レーザスキャナー２，及び三つの基準器Ｂ…（Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ）を備えるとともに、これらの機材を設置する車両Ｃを備える。車両Ｃとしては、特定の車両Ｃに限定するものではないが、少なくとも、車両ルーフＣｒ及び前方に突出したボンネットＣｈを有する車両ボディＣｂを備える車両Ｃが望ましい。

【0024】

三次元レーザスキャナー２は、レーザ光を３６０゜にわたって高速で照射し、反射光を受光することにより形状を認識する三次元レーザスキャナーであれば、市販されている各種の三次元レーザスキャナー２を利用することができる。また、この三次元レーザスキャナー２を車両ボディＣｂに固定可能な車両固定部３を備える。車両固定部３には、車両ルーフＣｒに取付けるルーフキャリアＣｃを用いることができ、例示の場合、図１に示すように、ルーフキャリアＣｃの上に平坦な上面を有する支持台（支持プレート）２１を設置した。

【0025】

このように、三次元測量システムＡに用いる車両固定部３として、車両ルーフＣｒに取付けるルーフキャリアＣｃを用いれば、このルーフキャリアＣｃに直接取付けたり、或いは支持台（支持プレート）等を介して取付けることもできるため、三次元レーザスキャナー２の取付けを、容易，確実かつ安定に取付けることができる。

【0026】

三つの基準器Ｂ…（Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ）には、同一の基準器Ｂを用いることができる。したがって、同一の基準器Ｂを三台用意し、各基準器Ｂ…を、第一の基準器Ｂａ，第二の基準器Ｂｂ，第三の基準器Ｂｃとして使用する。

【0027】

基準器Ｂは、図２－図５に示すように、車両ボディＣｂに着脱式に固定可能な着脱部４ｃ…を有する着脱固定部４，三次元レーザスキャナー２にスキャニングされ、かつ内方にピンポールミラー部（ピンポールプリズム部）５を配した内側を中空に形成した半球状部６ｓを有するターゲット６，及びこのターゲット６を支持するとともに、着脱固定部４により支持される支持ポール部７を備えて構成する。

【0028】

この場合、着脱固定部４は、図２－図４に示すように、上側に配した上プレート３１と下側に配した下プレート３２を備える。上プレート３１と下プレート３２は、図３に示すように、それぞれ平面視を正三角形状に形成し、三つの角部付近に形成した孔部を、三本の全ねじロッドを用いた支持シャフト３３，３４，３５により連結する。この際、上プレート３１の孔部には、各支持シャフト３３…の上端部を、上下に配した一対のナットにより固定するとともに、下プレート３２の孔部には、各支持シャフト３３…の中間位置を挿通させ、上下に配した一対の調整ナット３６ｕと３６ｄ…により、各支持シャフト３３…を固定する。

【0029】

各支持シャフト３３…の下部は、下プレート３２の下方へ突出させ、図４に示すように、下端を、自在継手３７…の上端側にネジ結合部３８…を介して結合するとともに、自在継手３７…の下端側は、下端にマグネット４ｍｃ…を有する脚部３９…として構成する。
この場合、マグネット４ｍｃ…には、できるだけ強力なマグネットを選定するとともに、脚部３９…の下端は横方へズレないように処理又は摩擦材等を取付けることが望ましい。これにより、支持シャフト３３…の下端位置の高さはネジ結合部３８…により調整できるとともに、各脚部３９…は、自在継手３７…の上端側に対し、仮想線で示す脚部３９のように、自在に角度調整できる。

【0030】

三本の脚部３９…の下端に設けられる三つのマグネット４ｍｃ…は、着脱固定部４の着脱部４ｃ…を構成する。このように、着脱固定部４の着脱部４ｃ…として、少なくとも一つのマグネット４ｍｃ…を設けて構成すれば、車両ボディＣｂへの着脱手段として最も扱い易いマグネット４ｍｃ…を利用できるため、着脱部４ｃ…を構成する最適な形態として実施することができる。これにより、着脱固定部４が構成される。

【0031】

さらに、上プレート３１と下プレート３２の各中心位置には、図３及び図４に示すように、支持ポール部７を支持する支持孔３１ｃ，３２ｃを形成する。そして、支持ポール部７の中間位置は上プレート３１の支持孔３１ｃに挿通させるとともに、支持ポール部７の下端は、下プレート３２の支持孔３２ｃに固定する。

【0032】

このように構成する着脱固定部４は、一対の調整ナット３６ｕと３６ｄ…の位置を調整することにより、下プレート３２の高さ、即ち、支持ポール部７の高さ位置を調整できるため、一対の調整ナット３６ｕと３６ｄ…は高さ調整機構部１５を構成する。このように、基準器Ｂの着脱固定部４に、支持ポール部７の高さ位置を調整可能な高さ調整機構部１５を設ければ、車両ボディＣｂにおける様々な位置に対応して、ターゲット６の高さを調整できるため、最適な高さ設定を行うことができる。また、ネジ結合部３８…により、支持シャフト３３…の下端位置の高さを調整できるとともに、各脚部３９…は、自在継手３７…の一端側（上端側）に対して自在に角度調整できるため、ネジ結合部３８…及び自在継手３７…は、支持ポール部６の角度を調整可能な角度調整機構部１６を構成する。このように、基準器Ｂの着脱固定部４に、支持ポール部６の角度を調整可能な角度調整機構部１６を設ければ、車両ボディＣｂにおける様々な位置に対応して、ターゲット６の角度を調整できるため、最適な角度設定を行うことができる。

【0033】

ターゲット６は、三次元レーザスキャナー２にスキャニングされ、かつ内方にピンポールミラー部（以下、ミラー部）５を配した内側を中空に形成した半球状部６ｓを有し、上述した支持ポール部７の上端により支持される。即ち、図５に示すように、ターゲット６は、半球状部６ｓにおける、球面側を背面部６ｒにし、かつ開口側を正面部６ｆにするとともに、当該半球状部６ｓの上面部６ｕと下面部６ｄを正面方向Ｆｆへ突出形成する。これにより、図４に示すように、側面方向から半球状部６ｓを見た場合のカット面形状は、球面中心線Ｌｃに対して上下部が正面方向Ｆｆへ突出したくの字形となる。

【0034】

そして、ターゲット６の上面部６ｕと下面部６ｄを通る球面中心線Ｌｃ上における下面部６ｄに軸受孔部１２を形成し、かつ上面部６ｕの内面に軸受凹部１３を設ける。これにより、図５に示すように、支持ポール部７の上端を、軸受孔部１２に挿入した後、軸受凹部１３に係合させれば、支持ポール部７によりターゲット６を回動可能に支持することができる。

【0035】

さらに、ターゲット６の内部に位置する支持ポール部７の上下方向中央位置には、正面方向Ｆｆ（開口側）に向けたミラー部５をホルダ４１を介して取付ける。このミラー部５には、レーザ光の反射機能を有するプリズム等の各種の反射光学部品が含まれる。このように構成すれば、測量時に使用する三次元レーザスキャナー２のターゲット６として利用できることに加え、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の基準点の計測に使用する他の基準点計測器（他の三次元レーザスキャナー）等のターゲットとしても兼用して利用することができるなどの利便性に優れる。

【0036】

なお、図６は、三次元測量システムＡを含むシステム全体のデータ処理系統Ｍの一例を示す。データ処理系統Ｍにおいて、２は測量に使用する三次元レーザスキャナー、５１は三次元レーザスキャナー２を操作する操作リモコン、５２はＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の基準点の計測に使用する基準点計測器（例示は、他の三次元レーザスキャナー）、５３は三次元レーザスキャナー５２の操作リモコン、５４は三次元レーザスキャナー２及び５２から得られたデータを取込む処理コンピュータ、５５は各種データ処理を行うデータ処理部、５６はプリンタ及びディスプレイ等の周辺機器を示す。

【0037】

次に、本実施形態に係る三次元測量システムＡの使用方法について、図１－図９を参照し、主に図７に示すフローチャートに従って説明する。

【0038】

最初に、図１に示すように、各機材を車両ボディＣｂに設置する。まず、車両ルーフＣｒに取付けたルーフキャリアＣｃの上に平坦な上面を有する支持台２１を設置する（ステップＳ１）。そして、この支持台２１の上面に三脚２２の脚部下端をそれぞれ固定し、この三脚２２の上端における取付ベース２２ｃに三次元レーザスキャナー２を取付ける（ステップＳ２）。

【0039】

次いで、三つの基準器Ｂ…（Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ）を用意し、各基準器Ｂ…を、第一の基準器Ｂａ，第二の基準器Ｂｂ，第三の基準器Ｂｃとして設置する（ステップＳ３）。この場合、図１に示すように、第一の基準器Ｂａは、車両ボディＣｂにおける車両ルーフＣｒの前端付近であって車両Ｃの右端付近の位置に設置する。設置に際しては、脚部３９…における着脱部４ｃ…を構成するマグネット４ｍｃ…を車両ルーフＣｒに吸着させて固定する。この際、支持ポール部７が鉛直方向になるように、高さ調整機構部１５及び角度調整機構部１６により調整する。また、第二の基準器Ｂｂは、車両ボディＣｂにおける車両ルーフＣｒの前端付近であって車両Ｃの左端付近の位置に同様に設置する。さらに、第三の基準器Ｂｃは、車両ボディＣｂにおけるボンネットＣｈの上面における左寄り位置に同様に設置する。このように設置すれば、三つの基準器Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃは、車両Ｃを移動させる際に運転者の視界の邪魔にならない位置に設置することができる。

【0040】

以上により、機材の設置が終了するため、車両Ｃを測量場所（第一の測量場所）へ移動させる（ステップＳ４，Ｓ５）。そして、目的の測量場所に着いたなら、ターゲット６…における球面側となる背面部６ｒ…が後方に向いているか等の確認や必要に応じた微調整を行った後、測量処理を行うことができる。図８は平面方向から見た測量処理時のイメージを示している。

【0041】

測量に際しては、操作リモコン５１等における開始スイッチをＯＮすることにより、測量処理が自動的に行われる（ステップＳ６，Ｓ７）。即ち、三次元レーザスキャナー２からのレーザ光Ｒは、３６０゜にわたって高速で照射され、測量対象物がスキャニングされるとともに、その反射光を受光することにより、前述したデータ処理系統Ｍにより、形状を認識するためのデータ処理を行う。なお、データ処理は、リアルタイムで行ってもよいし、三次元レーザスキャナー２から得るサンプリングデータ（スキャニングデータ）をメモリ手段に書き込み、時と場所を変えてデータ処理部５５に転送してもよい。

【0042】

一方、測量処理が終了したなら、図９に示すように、基準点計測器（他の三次元レーザスキャナー）５２を使用して、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の基準点の計測処理を行う（ステップＳ８，Ｓ９）。この場合、図９に示すように、車両Ｃの前方（正面方向Ｆｆ）に三次元レーザスキャナー５２を三脚等により設置し、各基準器Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃにおけるターゲット６…の開口側となる正面部６ｆ…からミラー部５…をスキャニングできるように設定（調整）し、上述した測量処理と同様に計測処理を行うことができる。

【0043】

これにより、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の基準点が計測され、第一の測量場所における一連の測量処理が終了するため、車両Ｃを次の測量場所（第二の測量場所）へ移動させる（ステップＳ１０，Ｓ１１，Ｓ５）。そして、目的の測量場所（第二の測量場所）に着いたなら上述した計測処理を含む一連の測量処理を行う（ステップＳ６－Ｓ９）。この後、第二の測量場所における一連の測量処理が終了し、次の測量場所が予定されている場合には、同様に、車両Ｃを次の測量場所（第ｎの測量場所）へ移動させて一連の測量処理を同様に行う（ステップＳ１０－Ｓ１１，Ｓ５－Ｓ９）。他方、全ての測量場所における測量処理及び計測処理が終了したなら全測量作業を終了させる（ステップＳ１１）。

【0044】

よって、このような本実施形態に係る三次元測量システムＡによれば、基本構成として、三次元レーザスキャナー２と、この三次元レーザスキャナー２を車両ボディＣｂに固定可能な車両固定部３と、車両ボディＣｂに着脱式に固定可能な着脱部（４ｃ…）…を有する着脱固定部４…，三次元レーザスキャナー２にスキャニングされ、かつ内方にミラー部５…を配した内側を中空に形成した半球状部６ｓを有するターゲット６…，及びこのターゲット６…を支持するとともに、着脱固定部４…により支持される支持ポール部７…を有する複数の基準器Ｂ…を備えるため、一台の車両における車両ボディＣｂ全体を利用して、三次元レーザスキャナー２及び各基準器Ｂ…を自在に配置することができる。これにより、使い勝手を高めることができるとともに、測量対象物に最適となるシステム構成を柔軟に構築することができる。しかも、三次元測量システムＡの設置に際しては、三次元レーザスキャナー２と必要数の基準器Ｂ…を用意すれば足り、フレーム等のユニット化（一体化）する部材が不要となるため、全体の小型化及び省スペース化を図ることができる。さらに、基準器Ｂ…により、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の測量も容易に行うことができるため、ＧＰＳ等の他の測量手段が不要となり、小型コンパクト化及び低コスト化を実現できるとともに、携帯性，保管性及び取扱性にも優れる。

【0045】

以上、好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。

【0046】

例えば、車両固定部３は、車両ルーフＣｒに取付けるルーフキャリアＣｃに支持台２１を設置して構成し、この支持台２１に三次元レーザスキャナー２を固定した例を示したが、三次元レーザスキャナー２は、ルーフキャリアＣｃに直接固定してもよいし、車両ルーフＣｒに、基準器Ｂ…と同様に、マグネットを用いて直接固定してもよく、各種固定手段を用いることができる。また、基準器Ｂにおいて、着脱部４ｃ…は、少なくとも一つのマグネット４ｍｃ…を設けて構成することが望ましいが、その他、例えば、車両ボディＣｂに貫通孔を形成し、基準器Ｂを使用する際に、当該貫通孔にボルト・ナットにより固定するとともに、使用しないときは、貫通孔をキャップ等により閉塞する場合を排除するものではない。さらに、ターゲット６は、開口部を側面視がくの字形にカットした例を示したが、湾曲形状にカットするなど、同一の機能を有する各種形状（デザイン形状）により置換可能である。なお、着脱固定部４に、支持ポール部７の高さ位置を調整可能な高さ調整機構部１５及び／又は支持ポール部６の角度を調整可能な角度調整機構部１６を設けることが望ましいが、必須の構成要素となるものではない。例えば、別途の基準器設置台を設け、この基準器設置台に高さ及び／又は角度の調整機構を設けてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0047】

本発明に係る三次元測量システム及びその基準器は、三次元レーザスキャナーを用いて各種の建造物や地形等の被測量対象を三次元測量する際に利用できる。

【符号の説明】

【0048】

２：三次元レーザスキャナー，３：車両固定部，４：着脱固定部，４ｃ：着脱部，４ｍｃ：のマグネット，５：ピンポールミラー部，６：ターゲット，６ｓ：半球状部，６ｒ：背面部，６ｆ：正面部，６ｕ：上面部，６ｄ：下面部，７：支持ポール部，１２：軸受孔部，１３：軸受凹部，１５：高さ調整機構部，１６：角度調整機構部，Ａ：三次元測量システム，Ｂ（Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ…）：基準器，Ｃｂ：車両ボディ，Ｃｒ：車両ルーフ，Ｃｃ：ルーフキャリア，Ｆｆ：正面方向，Ｌｃ：球面中心線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】