特開 2023-120995 設計支援システム及び設計支援プログラム

(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】P2023120995

(43)【公開日】2023-08-30

(54)【発明の名称】設計支援システム及び設計支援プログラム

(51)【国際特許分類】

   G06F 30/13 20200101AFI20230823BHJP

【ＦＩ】

G06F30/13

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022024174

(22)【出願日】2022-02-18

(71)【出願人】

【識別番号】390037154

【氏名又は名称】大和ハウス工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000220343

【氏名又は名称】株式会社トプコン

(74)【代理人】

【識別番号】100162031

【弁理士】

【氏名又は名称】長田 豊彦

(74)【代理人】

【識別番号】100175721

【弁理士】

【氏名又は名称】高木 秀文

(72)【発明者】

【氏名】丸山 祥広

(72)【発明者】

【氏名】横山 元

(72)【発明者】

【氏名】岩田 岳大

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 遼也

【テーマコード（参考）】

5B146

【Ｆターム（参考）】

5B146AA04

5B146DG01

5B146DL08

(57)【要約】

【課題】現場とＢＩＭとの間において情報の共通化を図ることができる設計支援システム及び設計支援プログラムを提供する。
【解決手段】建築物の建設現場の各工程における基準点を示す座標データであって、複数の異なる座標系における座標データを取得可能な座標データ取得部（操作入力部１２及び演算部１３）と、座標データ取得部が一の基準点を示す座標データを取得すると、取得した座標データを、一の基準点に用いられた座標系とは異なる座標系における座標データに変換する座標データ変換部（演算部１３）と、変換前の座標系における座標データ又は変換後の座標系における座標データに基づいて、基準点モデルを建築物のＢＩＭモデル上に配置するモデル配置部（演算部１３）と、基準点モデルを示す座標データとして、変換前の座標系における座標データ及び変換後の座標系における座標データを表示可能な表示部１４と、を具備する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

建築物の建設現場の各工程における基準点を示す座標データであって、複数の異なる座標系における座標データを取得可能な座標データ取得部と、
前記座標データ取得部が一の基準点を示す座標データを取得すると、前記取得した座標データを、前記座標データ取得部によって取得可能な複数の座標系のうち前記一の基準点に用いられた座標系とは異なる座標系における座標データに変換する座標データ変換部と、
前記一の基準点を示す前記座標データ変換部による変換前の座標系における座標データ、又は前記座標データ変換部による変換後の座標系における座標データに基づいて、前記基準点のＢＩＭモデルである基準点モデルを前記建築物のＢＩＭモデル上に配置するモデル配置部と、
前記基準点モデルを表示可能であるとともに、前記基準点モデルを示す座標データとして、前記一の基準点に関し、前記座標データ変換部による変換前の座標系における座標データ、及び前記座標データ変換部による変換後の座標系における座標データを表示可能な表示部と、
を具備する設計支援システム。

【請求項2】

前記一の基準点を示す座標データに用いられる座標系には、
平面直角座標系の原点を用いる座標系、又は所定の基準点を原点として用いる座標系の少なくとも一方が含まれ、
前記一の基準点に用いられた座標系とは異なる他の座標系には、
平面直角座標系の原点を用いる座標系、又は所定の基準点を原点として用いる座標系の少なくとも他方が含まれる、
請求項１に記載の設計支援システム。

【請求項3】

複数の座標系の中から前記一の基準点を示す座標データに用いられる座標系を選択可能な座標系選択部を具備し、
前記座標データ変換部は、
前記座標系選択部によって前記一の基準点を示す座標データに用いられる座標系が選択されると、自動的に、前記一の基準点を示す座標系における座標データを前記他の座標系を用いる座標データに変換する、
請求項１又は請求項２に記載の設計支援システム。

【請求項4】

前記モデル配置部は、
前記座標系選択部によって前記一の基準点を示す座標データに用いられる座標系が選択されると、自動的に、前記基準点モデルを前記建築物のＢＩＭモデル上に配置する、
請求項３に記載の設計支援システム。

【請求項5】

前記表示部は、
当該表示部の表示画面上にて前記基準点モデルが選択されることに応じて、前記一の基準点を示す前記変換部による変換前の座標系における座標データ、及び前記変換部による変換後の座標系における座標データを表示する、
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の設計支援システム。

【請求項6】

建築物の建設現場の各工程における基準点を示す座標データであって、複数の異なる座標系における座標データを取得する座標データ取得ステップと、
前記座標データ取得ステップにおいて一の基準点を示す座標データを取得すると、前記取得した座標データを、前記座標データ取得ステップにおいて取得可能な複数の座標系のうち前記一の基準点に用いられた座標系とは異なる座標系における座標データに変換する座標データ変換ステップと、
前記一の基準点を示す前記座標データ変換ステップによる変換前の座標系における座標データ、又は前記座標データ変換ステップによる変換後の座標系における座標データに基づいて、前記基準点のＢＩＭモデルである基準点モデルを前記建築物のＢＩＭモデル上に配置するモデル配置ステップと、
前記基準点モデルを表示させるとともに、前記基準点モデルを示す座標データとして、前記一の基準点に関し、前記座標データ変換ステップによる変換前の座標系における座標データ、及び前記座標データ変換ステップによる変換後の座標系における座標データを表示させる表示ステップと、
をコンピュータに実行させる、設計支援プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建築物の設計を支援するための設計支援システム及び設計支援プログラムの技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、建築物の設計を支援するための設計支援システムとして、Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ（ＢＩＭ）を用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

具体的には、建築物の設計において、ＢＩＭモデルを作成することにより、デザイナーや設計者、施工監理者、工事施行業者などの間で建築物に関する情報の共有化を図ることができる。ここで、ＢＩＭモデルとは、建築物を構成する構成要素の形状、配設位置、材質等に関する情報（仕様情報）を有する三次元モデルである。このＢＩＭモデルを用いて、三次元モデルを様々な角度から見た三次元図面が作成できる他、三次元図面を様々に切断したり、様々な角度から見た二次元図面を作成したりすることができる。ここで、建築物のＢＩＭモデルは、建築物を構成する建材パーツや設備などの構成要素（オブジェクト）の集合体として構築される。この構成要素は種々の仕様情報を内包しており、この仕様情報は、変更や修正、追加が可能となり、変更や追加等の履歴も残すことができる。

【0004】

しかしながら、従来のＢＩＭでは、現場（建築物の建設現場）でせっかく計測したデータがＢＩＭ上に反映されていない場合があり、現場とＢＩＭとの間において情報の共通化が十分に図れているとはいえなかった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３－１６４６８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、現場とＢＩＭとの間において情報の共通化を図ることができる設計支援システム及び設計支援プログラムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

【0008】

即ち、請求項１においては、建築物の建設現場の各工程における基準点を示す座標データであって、複数の異なる座標系における座標データを取得可能な座標データ取得部と、前記座標データ取得部が一の基準点を示す座標データを取得すると、前記取得した座標データを、前記座標データ取得部によって取得可能な複数の座標系のうち前記一の基準点に用いられた座標系とは異なる座標系における座標データに変換する座標データ変換部と、前記一の基準点を示す前記座標データ変換部による変換前の座標系における座標データ、又は前記座標データ変換部による変換後の座標系における座標データに基づいて、前記基準点のＢＩＭモデルである基準点モデルを前記建築物のＢＩＭモデル上に配置するモデル配置部と、前記基準点モデルを表示可能であるとともに、前記基準点モデルを示す座標データとして、前記一の基準点に関し、前記座標データ変換部による変換前の座標系における座標データ、及び前記座標データ変換部による変換後の座標系における座標データを表示可能な表示部と、を具備するものである。

【0009】

請求項２においては、前記一の基準点を示す座標データに用いられる座標系には、平面直角座標系の原点を用いる座標系、又は所定の基準点を原点として用いる座標系の少なくとも一方が含まれ、前記一の基準点に用いられた座標系とは異なる他の座標系には、平面直角座標系の原点を用いる座標系、又は所定の基準点を原点として用いる座標系の少なくとも他方が含まれるものである。

【0010】

請求項３においては、複数の座標系の中から前記一の基準点を示す座標データに用いられる座標系を選択可能な座標系選択部を具備し、前記座標データ変換部は、前記座標系選択部によって前記一の基準点を示す座標データに用いられる座標系が選択されると、自動的に、前記一の基準点を示す座標系における座標データを前記他の座標系を用いる座標データに変換するものである。

【0011】

請求項４においては、前記モデル配置部は、前記座標系選択部によって前記一の基準点を示す座標データに用いられる座標系が選択されると、自動的に、前記基準点モデルを前記建築物のＢＩＭモデル上に配置するものである。

【0012】

請求項５においては、前記表示部は、当該表示部の表示画面上にて前記基準点モデルが選択されることに応じて、前記一の基準点を示す前記変換部による変換前の座標系における座標データ、及び前記変換部による変換後の座標系における座標データを表示するものである。

【0013】

請求項６においては、建築物の建設現場の各工程における基準点を示す座標データであって、複数の異なる座標系における座標データを取得する座標データ取得ステップと、前記座標データ取得ステップにおいて一の基準点を示す座標データを取得すると、前記取得した座標データを、前記座標データ取得ステップにおいて取得可能な複数の座標系のうち前記一の基準点に用いられた座標系とは異なる座標系における座標データに変換する座標データ変換ステップと、前記一の基準点を示す前記座標データ変換ステップによる変換前の座標系における座標データ、又は前記座標データ変換ステップによる変換後の座標系における座標データに基づいて、前記基準点のＢＩＭモデルである基準点モデルを前記建築物のＢＩＭモデル上に配置するモデル配置ステップと、前記基準点モデルを表示可能であるとともに、前記基準点モデルを示す座標データとして、前記一の基準点に関し、前記座標データ変換ステップによる変換前の座標系における座標データ、及び前記座標データ変換ステップによる変換後の座標系における座標データを表示させる表示ステップと、をコンピュータに実行させるものである。

【発明の効果】

【0014】

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

【0015】

請求項１においては、現場とＢＩＭとの間において情報の共通化を図ることができる。

【0016】

請求項２においては、原点が異なる座標系の座標値をＢＩＭに反映させることができる。

【0017】

請求項３においては、座標の変換の手間を低減することができる。

【0018】

請求項４においては、基準点モデルの配置の手間を低減することができる。

【0019】

請求項５においては、設計をし易くすることができる。

【0020】

請求項６においては、現場とＢＩＭとの間において情報の共通化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の一実施形態に係る設計支援システムの構成を示したブロック図。

【図2】ユーザ端末の構成を示したブロック図。

【図3】現場において基準点の位置を測定する工程を示したフローチャート。

【図4】（ａ）現況測量時の境界点、ベンチマークの位置を示した概略平面図。（ｂ）道路上の基準墨の位置を示した概略平面図。（ｃ）土間上の逃げ墨の位置を示した概略平面図。

【図5】ＢＩＭへの基準点の取込み方法を示したフローチャート。

【図6】図５の続きであって、入力された基準点の座標系が公共座標系であった場合を示したフローチャート。

【図7】図５の続きであって、入力された基準点の座標系がベンチマーク座標系であった場合を示したフローチャート。

【図8】図５の続きであって、入力された基準点の座標系がプロジェクト座標系であった場合を示したフローチャート。

【図9】ベンチマークの公共座標系のＸ座標、Ｙ座標と、境界点の公共座標系及びベンチマーク座標系のＸ座標、Ｙ座標を示した図。

【図10】ベンチマークの公共座標系のＸ座標、Ｙ座標と、基準墨の交点の公共座標系及びベンチマーク座標系のＸ座標、Ｙ座標を示した図。

【図11】基準点モデルの公共座標系の座標値、ベンチマーク座標系の座標値、プロジェクト座標系の座標値が表示された状態の表示画面を示した図。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下では、図１を用いて、本発明の一実施形態に係る設計支援システム１の構成について説明する。

【0023】

設計支援システム１は、ＢＩＭモデルを用いることで、建築物の設計を支援するためのシステムである。設計支援システム１は、主としてユーザ端末１０及び共有サーバ２０を具備する。

【0024】

ユーザ端末１０は、ユーザ（設計者）が建築物を設計する際に用いる端末である。ユーザ端末１０としては、パーソナルコンピュータ等を用いることができる。ユーザ端末１０は、建築物の構成要素である各部材にかかるＢＩＭモデルを組み合わせ建築物全体にかかるＢＩＭモデルを作成することで、建築物の設計を行うことができる。ユーザ端末１０は、複数（図１では３台）設けられる。ユーザ端末１０の詳細については後述する。

【0025】

共有サーバ２０は、各ユーザ端末１０とネットワークＮを介して接続されるものである。ネットワークＮには、インターネット等の公衆ネットワーク、携帯電話網等の無線ネットワーク、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等が含まれる。共有サーバ２０には、ＢＩＭモデルが格納される。

【0026】

共有サーバ２０へのアクセスにはアクセス権限を要し、アクセス権限が付与されているユーザ端末１０のみが共有サーバ２０にアクセスでき、共有サーバ２０に格納されている各種データを共有することができる。例えば、各設計段階の都度、ＢＩＭモデルが共有サーバ２０に格納され、アクセス権限が付与されているユーザ端末１０は共有サーバ２０にアクセスして、共有サーバ２０に格納されているＢＩＭモデルを自身のユーザ端末１０に取り込んだり、自身のユーザ端末１０にて作成されたＢＩＭモデルを共有サーバ２０にアップしたりすることができる。

【0027】

以下、図２を用いて、ユーザ端末１０の構成について説明する。ユーザ端末１０は、通信部１１、操作入力部１２、演算部１３及び表示部１４を具備する。

【0028】

通信部１１は、共有サーバ２０との通信を行う部分である。通信部１１は、ユーザ端末１０にて作成されたＢＩＭモデルを共有サーバ２０に送信したり、共有サーバ２０にて格納されているＢＩＭモデルを受信したりすることができる。

【0029】

操作入力部１２は、ユーザの操作によって各種情報を入力する部分である。操作入力部１２としては、キーボードやマウス等が用いられる。ユーザは、操作入力部１２を用いて、ＢＩＭモデルの作成を行うことができ、すなわちＢＩＭモデルを用いた建築物の設計を行うことができる。また、操作入力部１２には、例えば現場で測定された測量点の座標値を入力することができる。

【0030】

演算部１３は、各種演算を行う部分である。演算部１３は、操作入力部１２によって入力された測量点の座標系の変換を行うことができる。また、演算部１３は、ＢＩＭモデル設計用のアプリケーションソフトウェアを起動することで、ユーザ端末１０を、ＢＩＭモデルを作成可能な状態とすることができる。

【0031】

演算部１３は、各種データを格納する格納部を有する。前記格納部には、通信部１１にて受信されたＢＩＭモデルや、ユーザ端末１０で作成されたＢＩＭモデルが格納される。ＢＩＭモデルは、建築物を構成する部材の各種情報（部材の名称、大きさ（幅、奥行き、高さ）、座標値、素材、メーカー、価格等）が紐付けられて保存されている。また、前記格納部には、操作入力部１２によって入力された情報（例えば、測量点の座標値）が格納される。前記格納部には、各種処理のためのプログラムが格納される。演算部１３は、前記プログラムを読み出して後述する各種処理を実行する。

【0032】

表示部１４は、画像を表示するものである。表示部１４は、ＢＩＭモデルを表示することができる。また、表示部１４には、ＢＩＭモデルに紐付けられた各種情報を表示することができる。表示部１４としては、液晶ディスプレイ等の表示デバイスが用いられる。

【0033】

このように構成された設計支援システム１においては、各ユーザ端末１０で作成されたＢＩＭモデルが共有サーバ２０に保存されることで、デザイナーや設計者、施工監理者、工事施行業者などの間で建築物に関する情報を共有化することができる。

【0034】

ここで、建築物の建設現場では、工程ごとに基準点を設定し、この基準点の位置（座標値）を計測したうえで当該基準点を基準として施工、計測を行う。基準点の座標値としては、基準点のＸ座標値、Ｙ座標値、Ｚ座標値が計測される。以下では、図３及び図４を用いて、現場において行われる基準点の位置の計測工程について説明する。

【0035】

まず、図３に示すステップＳ１において、現況測量時においてベンチマーク（ＢＭ）ａ１、境界点ａ２（図４（ａ）参照）の位置を計測する。この工程においては、測量業者が、ベンチマークａ１、及び建築物を建設予定の敷地の境界点ａ２の位置出しをする。ベンチマークａ１は、建築物の高さ、平面的な位置の基準点となるものであり、主に既存工作物（電柱や塀、道路わきの側溝など）や、マンホール、杭、新設した木杭などの動かないものとされる。ベンチマークａ１及び境界点ａ２の座標値は、光波測量機器等の測量機器で測定することができる。

【0036】

ベンチマークａ１及び境界点ａ２の位置は、公共座標系の座標値で表される。ここで、「公共座標系」とは、平面直角座標系の原点（公共基準点）を原点とし、真北方向をＹ軸とした座標系である。公共座標系の原点は、日本を１９の区域で分割されたそれぞれの区域に設定されている。

【0037】

ステップＳ１においてベンチマークａ１及び境界点ａ２の座標値を計測した後、ベンチマークａ１及び境界点ａ２に基づいて、道路上（敷地）に基準墨ａ３（図４（ｂ）参照）が引かれる（基準墨出しが行われる）。具体的には、基準墨出しにおいては、基準墨ａ３として、Ｘ軸方向に延びる基準墨ａ３ｘ、Ｙ軸方向に延びる基準墨ａ３ｙが引かれる。基準墨出しは、設計図面で指示されている建築物の高さや位置を明示するように、水平レーザーなどを使用して行われる。

【0038】

次に、ステップＳ２において、道路上の基準墨ａ３の交点（Ｘ軸方向に延びる基準墨ａ３ｘとＹ軸方向に延びる基準墨ａ３ｙとの交点）の位置を計測する。基準墨ａ３の交点の位置は、ベンチマーク座標系の座標値で表される。ここで、「ベンチマーク座標系」とは、ステップＳ１で定めたベンチマークａ１を原点とし、真北方向をＹ軸とした座標系である。基準墨ａ３の交点の座標値は、光波測量機器等の測量機器で測定することができる。

【0039】

ステップＳ２において基準墨ａ３の交点の座標値を計測した後、この基準墨ａ３に基づいて、土間コンクリート等が打設される。そして、施工業者が、基準墨ａ３から一定の距離だけ離れた位置に、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ延びるように、水平レーザーなどを使用して逃げ墨ａ４（図４（ｃ）参照）が引かれる（逃げ墨出しが行われる）。

【0040】

次に、ステップＳ３において、土間上の逃げ墨ａ４の位置を計測する。逃げ墨ａ４の位置は、プロジェクト座標系の座標値で表される。ここで、「プロジェクト座標系」とは、Ｘ軸方向に延びる基準墨ａ３ｘとＹ軸方向に延びる基準墨ａ３ｙとの交点である建物基準点ａ５を原点とし、基準墨ａ３ｙをＹ軸とした座標系である。本実施形態においては、Ｘ軸方向に延びる基準墨ａ３ｘのうち最も南側の基準墨ａ３ｘと、Ｙ軸方向に延びる基準墨ａ３ｙのうち最も西側の基準墨ａ３との交点を、建物基準点ａ５とする。建物基準点ａ５の座標値は、光波測量機器等の測量機器で測定することができる。

【0041】

以上のように、現場において行われる計測工程においては、工程ごとに、公共座標系、ベンチマーク座標系、プロジェクト座標系の３つの座標系で基準点（ベンチマークａ１、境界点ａ２、基準墨ａ３、逃げ墨ａ４、建物基準点ａ５）の位置が示される。

【0042】

しかしながら、従来、現場でせっかく計測した基準点の情報がＢＩＭ上に反映されておらず、現場とＢＩＭとの間において情報の共通化が十分に図れているとはいえなかった。

【0043】

また、上述したように、現場では、工程が進むごとに様々な座標系の基準点を設置し、工程ごとに各基準点を使用して施工、計測を行う。ここで、現況測量時に用いられる公共座標系における座標値は、地表面（球面）を平面に変換し補正をかけた値であるので、公共座標系とベンチマーク座標系及びプロジェクト座標系とでは、単に原点を合わせただけでは、座標値にズレが生じる。このように、用いられる座標系が工程ごとに異なるため、異なる工程で取得された計測データ同士の比較が困難であった。

【0044】

そこで、本実施形態に係る設計支援システム１においては、現場で測定した各基準点の３つの座標系を互いに補完しあうように、各基準点が当該基準点の座標値の座標系以外の他の座標値も備えるようにして、基準点をＢＩＭに取り込む。

【0045】

以下、図５から図８のフローチャートを用いて、ＢＩＭへの基準点の取り込み方法について説明する。なお、ＢＩＭへ基準点を取り込む際には、対象の建築物のＢＩＭモデルを、共有サーバ２０からユーザ自身のユーザ端末１０に取り込み、表示部１４に表示した状態で行われる。

【0046】

ステップＳ１１において、ユーザが、現場で測定した基準点座標データを入力する。ここで、「基準点座標データ」とは、各工程の基準点（ベンチマークａ１、境界点ａ２、基準墨ａ３、逃げ墨ａ４、建物基準点ａ５）の座標値であり、公共座標系、ベンチマーク座標系又はプロジェクト座標系のいずれかの座標系の座標値である。このステップにおいて、各工程の基準点のうち一つの基準点の座標値が入力されると、次のステップＳ１２が行われる。

【0047】

ステップＳ１２において、操作入力部１２に入力された基準点座標データは、ＣＳＶデータとして演算部１３の前記格納部に格納される。

【0048】

次に、ステップＳ１３において、ＣＳＶデータ（操作入力部１２に入力された基準点の座標値）の座標系が選択される。このステップにおいては、ユーザは、操作入力部１２を用いて、入力したＣＳＶデータの座標系、すなわち基準点の座標値がどの座標系で表されたものなのかを、公共座標系、ベンチマーク座標系、プロジェクト座標系の中から選択する。この選択は、例えば、表示部１４に表示される選択画面によって行われる。

【0049】

次に、ステップＳ１４において、ＣＳＶデータの座標系が公共座標系であるか否かの判断が行われる。この判断は演算部１３によって行われる。ＣＳＶデータの座標系が公共座標系であると判断された場合、（ステップＳ１４で「ＹＥＳ」）、図６に示すステップＳ２１に移行する。

【0050】

ステップＳ２１において、ＣＳＶデータのベンチマーク座標系の座標値が計算される。この計算は演算部１３によって行われる。すなわち、このステップにおいては、演算部１３が、ＣＳＶデータの座標値を、公共座標系の座標値からベンチマーク座標系の座標値に変換する。以下、この変換の方法について説明する。

【0051】

図９において、ｘ_１，ｙ_１はベンチマークａ１の公共座標系の座標値（Ｘ座標値、Ｙ座標値）、ｘ_２，ｙ_２は境界点ａ２の公共座標系の座標値を示している（図４（ａ）参照）。境界点ａ２の座標値を、公共座標系の座標値ｘ_２，ｙ_２からベンチマーク座標系の座標値ｘ，ｙに変換する場合、まず、ベンチマークａ１の公共座標系の座標値ｘ_１，ｙ_１と境界点ａ２のベンチマーク座標系の座標値ｘ，ｙとの距離Ｓを、以下の数１を用いて算出する。

【0052】

Ｓ＝√｛（ｘ_２－ｘ_１）^２＋（ｙ_２－ｙ_１）^２｝／αβ （数１）
なお、上記数１では、｛（ｘ_２－ｘ_１）^２＋（ｙ_２－ｙ_１）^２｝が√内に収まっている。ここで、αは縮尺係数、βは投影補正を示している。

【0053】

そして、ベンチマークａ１から境界点ａ２へ向かう方向角Ｔ（Ｙ軸に対する角度）を、以下の数２を用いて算出する。

【0054】

Ｔ＝ｔａｎ^－１（ｙ_２－ｙ_１／ｘ_２－ｘ_１） （数２）

【0055】

そうすると、境界点ａ２のベンチマーク座標系の座標値ｘ，ｙは、以下の数３及び数４を用いて算出することができる。

【0056】

ｘ＝ＳｓｉｎＴ （数３）
ｙ＝ＳｃｏｓＴ （数４）

【0057】

また、境界点ａ２のベンチマーク座標系の座標値ｚ（Ｚ座標値）は、以下の数５を用いて算出することができる。

【0058】

ｚ＝ｚ_２－ｚ_１ （数５）
ここで、ｚ_１はベンチマークａ１の公共座標系のＺ座標値、ｚ_２は境界点ａ２の公共座標系のＺ座標値を示している。

【0059】

このようにして、基準点の座標値を、公共座標系の座標値からベンチマーク座標系の座標値に変換することができる。

【0060】

次に、ステップＳ２２において、建築物のＢＩＭモデルにおいて、ベンチマーク座標系の座標値の位置に、基準点モデル（基準点のＢＩＭモデル）を配置する。基準点モデルは、基準点を建築物の構成要素の１つとしてモデル化した、構成要素のＢＩＭモデルのことである。この配置は演算部１３によって自動的に行われる。

【0061】

次に、ステップＳ２３において、ベンチマーク座標系への変換に使用したパラメータ（縮尺係数、投影補正、ベンチマーク座標系の座標値等）を、基準点モデル内に格納する（基準点モデルと紐付けて保存する）。

【0062】

次に、ステップＳ２４において、基準点のプロジェクト座標系の座標値を計算する。この計算は演算部１３によって行われる。すなわち、このステップにおいては、演算部１３が、基準点モデルのベンチマーク座標系の座標値をプロジェクト座標系の座標値に変換する。

【0063】

［プロジェクト座標計算方法］
プロジェクト座標系のＹ軸(今回の場合、基準墨ａ３ｙ)の方位角(真北方向から見た角度)をθ、建物基準点ａ５のベンチマーク座標系の座標値を(ｘ_１，ｙ_１，ｚ_１)とするとき、ベンチマーク座標系の座標値(ｘ_２，ｙ_２，ｚ_２)からプロジェクト座標系の座標値(ｘ，ｙ，ｚ)への変換は下記の通りとなる。
ｘ＝ｘ_２ｃｏｓθ－ｙ_２ｓｉｎθ－ｘ_１
ｙ＝ｘ_２ｓｉｎθ＋ｙ_２ｃｏｓθ－ｙ_１
ｚ＝ｚ_２

【0064】

次に、ステップＳ２５において、プロジェクト座標系への変換に使用したパラメータ（プロジェクト座標系のＹ軸の方位角）を、基準点モデル内に格納する。

【0065】

次に、ステップＳ２６において、公共座標系、ベンチマーク座標系、プロジェクト座標系の座標値を基準点モデル内に格納する。

【0066】

このようにして、基準点モデルをＢＩＭ上に取り込むことができる。また、基準点の座標値を、公共座標系の座標値から、ベンチマーク座標系の座標値及びプロジェクト座標系の座標値に変換し、各座標値を基準点モデルと紐付けて保存することができる。

【0067】

再び図５のステップＳ１４を参照する。ステップＳ１４において、ＣＳＶデータの座標系が公共座標系でないと判断された場合、（ステップＳ１４で「ＮＯ」）、ステップＳ１５に移行する。

【0068】

ステップＳ１５において、ＣＳＶデータの座標系がベンチマーク座標系であるか否かの判断が行われる。この判断は演算部１３によって行われる。ＣＳＶデータの座標系がベンチマーク座標系であると判断された場合、（ステップＳ１５で「ＹＥＳ」）、図７に示すステップＳ３１に移行する。

【0069】

ステップＳ３１において、ＢＩＭにおいて、ベンチマーク座標系の座標値の位置に、基準点モデルを配置する。この配置は演算部１３によって自動的に行われる。

【0070】

次に、ステップＳ３２において、基準点の公共座標系の座標値が計算される。この計算は演算部１３によって行われる。すなわち、このステップにおいては、演算部１３が、ＣＳＶデータの座標値を、ベンチマーク座標系の座標値から公共座標系の座標値に変換する。以下、この変換の方法について説明する。以下では、ベンチマークａ１及び境界点ａ２の公共座標系の座標値は、既に演算部１３の前記格納部に格納されているものとする。

【0071】

図１０において、ｘ_１，ｙ_１はベンチマークａ１の公共座標系の座標値、ｘ_３，ｙ_３は基準墨ａ３の交点のベンチマーク座標系の座標値を示している（図４（ｂ）参照）。基準墨ａ３の交点の座標値を、ベンチマーク座標系の座標値ｘ_３，ｙ_３から公共座標系の座標値ｘ，ｙに変換する場合、まず、ベンチマークａ１の公共座標系の座標値ｘ_１，ｙ_１と基準墨ａ３の交点の公共座標系の座標値ｘ，ｙとの距離ｓを、以下の数６を用いて算出する。

【0072】

ｓ＝αβ√（ｘ_３ ^２＋ｙ_３ ^２） （数６）
ここで、αは縮尺係数、βは投影補正を示している。

【0073】

そして、ベンチマークａ１から基準墨の交点へ向かう方向角ｔ（Ｙ軸に対する角度）を、以下の数７を用いて算出する。

【0074】

ｔ＝ｔａｎ^－１（ｘ_３／ｙ_３） （数７）

【0075】

そうすると、基準墨の交点のベンチマーク座標系の座標値ｘ，ｙは、以下の数８及び数９を用いて算出することができる。
ｘ＝ｓｓｉｎＴ＋ｘ_１ （数８）
ｙ＝ｓｃｏｓＴ＋ｙ_１ （数９）

【0076】

また、基準墨の交点のベンチマーク座標系の座標値ｚ（Ｚ座標値）は、以下の数１０を用いて算出することができる。

【0077】

ｚ＝ｚ_３＋ｚ_１ （数１０）
ここで、ｚ_１はベンチマークａ１の公共座標系のＺ座標値、ｚ_３は基準墨の交点のベンチマーク座標系のＺ座標値を示している。

【0078】

このようにして、基準点の座標値を、ベンチマーク座標系の座標値から公共座標系の座標値に変換することができる。

【0079】

次に、ステップＳ３３において、公共座標系への変換に使用したパラメータ（縮尺係数、投影補正、公共座標系の座標値等）を、基準点モデル内に格納する。

【0080】

次に、ステップＳ３４において、基準点のプロジェクト座標系の座標値を計算する。この計算は演算部１３によって行われる。すなわち、このステップにおいては、演算部１３が、ＣＳＶデータの座標値を、ベンチマーク座標系の座標値からプロジェクト座標系の座標値に変換する。この変換は、ベンチマーク座標系の座標値からプロジェクト座標系の座標値への変換の方法（ステップＳ２４）と同様の方法で行うことができる。

【0081】

次に、ステップＳ３５において、プロジェクト座標系への変換に使用したパラメータ（プロジェクト座標系のＹ軸の方位角）を、基準点モデル内に格納する（基準点モデルと紐付けて保存する）。

【0082】

次に、ステップＳ３６において、公共座標系、ベンチマーク座標系、プロジェクト座標系の座標値を基準点モデル内に格納する。

【0083】

このようにして、基準点モデルをＢＩＭ上に取り込むことができる。また、基準点の座標値を、ベンチマーク座標系の座標値から、公共座標系の座標値及びプロジェクト座標系の座標値に変換し、各座標値を基準点モデル内に格納することができる。

【0084】

再び図５を参照する。ステップＳ１５において、ＣＳＶデータの座標系がベンチマーク座標系でないと判断された場合、（ステップＳ１５で「ＮＯ」）、図８に示すステップＳ４１に移行する。

【0085】

ステップＳ４１において、基準点のベンチマーク座標系の座標値が計算される。この計算は演算部１３によって行われる。すなわち、このステップにおいては、演算部１３が、ＣＳＶデータの座標値を、プロジェクト座標系の座標値からベンチマーク座標系の座標値に変換する。

【0086】

［ベンチマーク座標計算方法］
プロジェクト座標系のＹ軸(今回の場合、基準墨ａ３ｙ)の方位角（真北方向から見た角度）をθ、建物基準点ａ５のベンチマーク座標系の座標値を（ｘ_１，ｙ_１，ｚ_１）とするとき、プロジェクト座標系の座標値（ｘ_２，ｙ_２，ｚ_２）からベンチマーク座標系の座標値（ｘ，ｙ，ｚ）への変換は下記の通りとなる。
ｘ＝ｘ_２ｃｏｓθ＋ｙ_２ｓｉｎθ＋ｘ_１
ｙ＝－ｘ_２ｓｉｎθ＋ｙ_２ｃｏｓθ＋ｙ_１
ｚ＝ｚ_２

【0087】

次に、ステップＳ４２において、ＢＩＭにおいて、ベンチマーク座標系の座標値の位置に、基準点モデル（基準点のＢＩＭモデル）を配置する。この配置は演算部１３によって行われる。

【0088】

次に、ステップＳ４３において、ベンチマーク座標系への変換に使用したパラメータ（プロジェクト座標系のＹ軸の方位角）を、基準点モデル内に格納する。

【0089】

次に、ステップＳ４４において、基準点の公共座標系の座標値が計算される。この計算は演算部１３によって行われる。すなわち、このステップにおいては、演算部１３が、ＣＳＶデータの座標値を、ベンチマーク座標系の座標値から公共座標系の座標値に変換する。この変換は、ベンチマーク座標系の座標値から公共座標系の座標値への変換の方法（図７のステップＳ３２）と同様の方法で行うことができる。

【0090】

次に、ステップＳ４５において、公共座標系への変換に使用したパラメータ（縮尺係数、投影補正、公共座標系の座標値等）を、基準点モデル内に格納する。

【0091】

次に、ステップＳ４６において、公共座標系、ベンチマーク座標系、プロジェクト座標系の座標値を基準点モデル内に格納する（基準点モデルと紐付けて保存する）。

【0092】

このようにして、基準点モデルをＢＩＭ上に取り込むことができる。また、基準点の座標値を、プロジェクト座標系の座標値から、公共座標系の座標値及びプロジェクト座標系の座標値に変換し、各座標値を基準点モデルと紐付けて保存することができる。

【0093】

以上で、ＢＩＭへの基準点の取り込みを終了する。

【0094】

ユーザ（設計者）によって建築物のＢＩＭモデルが読み込まれ表示部１４に表示された場合、当該ＢＩＭモデルに含まれる基準点モデルｂもまた、表示部１４に表示される（図１１参照）。ユーザによって、表示部１４の表示画面上において基準点モデルｂが選択（例えば、マウスを用いてクリック）されると、図１１に示すように、基準点モデルｂの公共座標系の座標値、ベンチマーク（ＢＭ）座標系の座標値、プロジェクト座標系の座標値が表示部１４の表示画面上に表示される。

【0095】

これにより、ユーザは、３つの座標系の座標値を参照しながら建築物の設計を行うことができる。したがって、ユーザは、建築物を構成する部材のＢＩＭモデルをＢＩＭ上で配置する際に、所定の基準点の３つの座標値のうち設計上好ましい座標系の座標値に基づいて、配置位置を決定することができる。よって、ユーザによるＢＩＭモデルを用いた建築物の設計を行い易くすることができる。

【0096】

以上のように、設計支援システム１においては、基準点をＢＩＭ上に反映させることにより、現場とＢＩＭとの間において情報の共通化を図ることができる。具体的には、現場で測定された基準点の座標を設計データの作成に活用することができる。また、ＢＩＭにおける基準点の座標を、現場での施工（例えば墨出し）に活用することができる。このようにして、現場とＢＩＭとでデータを行き来させながら、現場での施工及びＢＩＭを用いた設計を進めていくことができる。

【0097】

また、設計支援システム１においては、ＣＳＶデータの座標系を選択するだけで（図５のステップＳ１３）、座標系の変換を自動的に行うため、ユーザによる座標変換の手間を低減させることができる。また、基準点の座標や座標系の変換に使用したパラメータをＢＩＭで中央管理することができる。

【0098】

以上の如く、本実施形態に係る設計支援システム１は、
建築物の建設現場の各工程における基準点を示す座標データであって、複数の異なる座標系における座標データを取得可能な座標データ取得部（操作入力部１２及び演算部１３）と、
前記座標データ取得部が一の基準点を示す座標データを取得すると、前記取得した座標データを、前記座標データ取得部によって取得可能な複数の座標系のうち前記一の基準点に用いられた座標系とは異なる座標系における座標データに変換する座標データ変換部（演算部１３）と、
前記一の基準点を示す前記座標データ変換部による変換前の座標系における座標データ、又は前記座標データ変換部による変換後の座標系における座標データに基づいて、前記基準点のＢＩＭモデルである基準点モデルを前記建築物のＢＩＭモデル上に配置するモデル配置部（演算部１３）と、
前記基準点モデルを表示可能であるとともに、前記基準点モデルを示す座標データとして、前記一の基準点に関し、前記座標データ変換部による変換前の座標系における座標データ、及び前記座標データ変換部による変換後の座標系における座標データを表示可能な表示部１４と、
を具備するものである。

【0099】

このような構成により、現場とＢＩＭとの間において情報の共通化を図ることができる。

【0100】

また、前記一の基準点を示す座標データに用いられる座標系には、
平面直角座標系の原点を用いる座標系（公共座標系）、又は所定の基準点（平面直角座標系の原点以外の基準点）を原点として用いる座標系（ベンチマーク座標系、プロジェクト座標系）の少なくとも一方が含まれ、
前記一の基準点に用いられた座標系とは異なる他の座標系には、
平面直角座標系の原点を用いる座標系、又は所定の基準点を原点として用いる座標系の少なくとも他方が含まれるものである。

【0101】

このような構成により、原点が異なる座標系の座標値をＢＩＭに反映させることができる。

【0102】

また、本実施形態に係る設計支援システム１は、
複数の座標系の中から前記一の基準点を示す座標データに用いられる座標系を選択可能な座標系選択部（操作入力部１２、表示部１４）を具備し、
前記座標データ変換部（演算部１３）は、
前記座標系選択部によって前記一の基準点を示す座標データに用いられる座標系が選択されると、自動的に、前記一の基準点を示す座標系における座標データを前記他の座標系を用いる座標データに変換するものである。

【0103】

このような構成により、座標の変換の手間を低減することができる。

【0104】

また、前記モデル配置部（演算部１３）は、
前記座標系選択部によって前記一の基準点を示す座標データに用いられる座標系が選択されると、自動的に、前記基準点モデルを前記建築物のＢＩＭモデル上に配置するものである。

【0105】

このような構成により、基準点モデルの配置の手間を低減することができる。

【0106】

また、前記表示部１４は、
当該表示部の表示画面上にて前記基準点モデルが選択されることに応じて、前記一の基準点を示す前記変換部による変換前の座標系における座標データ、及び前記変換部による変換後の座標系における座標データを表示するものである。

【0107】

このような構成により、設計をし易くすることができる。

【0108】

また、本実施形態に係る設計支援プログラムは、
建築物の建設現場の各工程における基準点を示す座標データであって、複数の異なる座標系における座標データを取得する座標データ取得ステップ（図５のステップＳ１２等）と、
前記座標データ取得ステップにおいて一の基準点を示す座標データを取得すると、前記取得した座標データを、前記座標データ取得ステップにおいて取得可能な複数の座標系のうち前記一の基準点に用いられた座標系とは異なる座標系における座標データに変換する座標データ変換ステップ（図６のステップＳ２１及びＳ２４、図７のステップＳ３１及びＳ３４、図８のステップＳ４１及びＳ４４）と、
前記一の基準点を示す前記座標データ変換ステップによる変換前の座標系における座標データ、又は前記座標データ変換ステップによる変換後の座標系における座標データに基づいて、前記基準点のＢＩＭモデルである基準点モデルを前記建築物のＢＩＭモデル上に配置するモデル配置ステップ（図６のステップＳ２２、図７のステップＳ３２、図８のステップＳ４２）と、
前記基準点モデルを表示可能であるとともに、前記基準点モデルを示す座標データとして、前記一の基準点に関し、前記座標データ変換ステップによる変換前の座標系における座標データ、及び前記座標データ変換ステップによる変換後の座標系における座標データを表示させる表示ステップと、
をコンピュータに実行させるものである。

【0109】

このような構成により、現場とＢＩＭとの間において情報の共通化を図ることができる。

【0110】

以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。

【0111】

例えば、本実施形態においては、３つの座標系（公共座標系、ベンチマーク座標系、プロジェクト座標系）を互いに変換するものとしたが、２つの座標系を互いに変換するものであってもよく、あるいは４つ以上の座標系を互いに変換するものであってもよい。

【符号の説明】

【0112】

１ 設計支援システム
１２ 操作入力部
１３ 演算部
１４ 表示部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】