特開 2023-170332 ３Ｄスキャナ測定ターゲット

(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】P2023170332

(43)【公開日】2023-12-01

(54)【発明の名称】３Ｄスキャナ測定ターゲット

(51)【国際特許分類】

   G01C 15/06 20060101AFI20231124BHJP

   G01C 15/00 20060101ALI20231124BHJP

【ＦＩ】

G01C15/06 T

G01C15/00 103A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022082006

(22)【出願日】2022-05-19

(71)【出願人】

【識別番号】000203977

【氏名又は名称】日鉄テックスエンジ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002044

【氏名又は名称】弁理士法人ブライタス

(72)【発明者】

【氏名】炭谷 秀峰

(72)【発明者】

【氏名】三浦 慶明

(57)【要約】

【課題】地面に設置された測量鋲の位置を３Ｄスキャナによって正確に検出できるようにするための、３Ｄスキャナ測定ターゲットを提供する。
【解決手段】３Ｄスキャナ測定ターゲット１Ａは、地面１００に載せられる脚部３と、脚部３に対して脚部３の上下方向と直交する直交方向に移動可能なように脚部３に支持されたスライダ５７と、地面１００に向けてマーカＭを送り出す墨だし器１１Ａを支持するための支持部３０Ａと、水平面に対する支持部３０Ａの姿勢を調整可能に構成され、且つ、スライダ５７と前記直交方向に一体的に移動可能に構成された傾き調整機構５６と、支持部３０Ａに保持され３Ｄスキャナ２００で検出されるターゲット片１２ｃと、を有している。
【選択図】 図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

地面に載せられる脚部と、
前記脚部に対して前記脚部の上下方向と直交する直交方向に移動可能なように前記脚部に支持されたスライダと、
前記地面に向けてマーカを送り出す墨だし器を支持するための支持部と、
水平面に対する前記支持部の姿勢を調整可能に構成され、且つ、前記スライダと前記直交方向に一体的に移動可能に構成された傾き調整機構と、
前記支持部に保持されたターゲット片であって、測量対象物へ向けて電磁波を照射して前記測量対象物の点群データを取得する３Ｄスキャナで検出されるターゲット片と、
を備えている、３Ｄスキャナ測定ターゲット。

【請求項2】

前記スライダは、前記脚部の上端部である脚部台にスライド可能に載せられ貫通孔が形成されており、
前記脚部台に形成された貫通孔を通って前記スライダから下方に延び前記スライダに固定された筒状のハンドルをさらに備え、
前記ハンドルと同軸に前記マーカが送り出されるように前記墨だし器が配置される、請求項１に記載の３Ｄスキャナ測定ターゲット。

【請求項3】

前記傾き調整機構に支持されるとともに前記支持部を含む墨出し器収容部をさらに備え、
前記墨出し器収容部は、前記支持部を支持する複数の支柱と、前記支柱が固定され前記傾き調整機構に支持される下台と、を有し、
前記下台に水平器が設置されている、請求項１に記載の３Ｄスキャナ測定ターゲット。

【請求項4】

複数の前記支柱によって前記墨だし器が取り囲まれるように構成されている、請求項３に記載の３Ｄスキャナ測定ターゲット。

【請求項5】

前記傾き調整機構は、前記スライダの円周方向に沿って離隔して配置され上下方向に延びる複数のねじ部材を有し、
前記支持部は複数の前記ねじ部材に支持され、
前記スライダからの複数の前記ねじ部材のそれぞれの高さを変更することで、前記支持部の姿勢を調整する、請求項１に記載の３Ｄスキャナ測定ターゲット。

【請求項6】

前記墨だし器から前記マーカが送り出される送出口と同軸に前記支持部に配置され前記ターゲット片を支持するターゲット柱をさらに備えている、請求項１～請求項５の何れか１項に記載の３Ｄスキャナ測定ターゲット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、３Ｄスキャナ測定ターゲットに関する。

【背景技術】

【0002】

３Ｄスキャナによって建築構造物を測量する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、複数の測量基準点での３Ｄスキャンによるスキャンを実行し、全ての測量基準点における点群データを合成して、モデリング処理によって３Ｄデータを生成する。なお、３Ｄスキャナは、例えばレーザー光線を対象物に照射し、対象物からの反射光を受信することで、対象物の形状を認識する装置である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１１７０４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、３Ｄスキャナで大型構造物等を計測をする際、測量基準点として、地面に予め埋め込まれた測量鋲を使う場合がある。しかし、測量鋲は、通常、地面に埋め込まれているとともに小さく、さらには凹凸がほとんど無い。このため、レーザー光線等を用いる３Ｄスキャナでは、測量鋲と地面との境界を認識し難く、測量鋲の位置を正確に計測することが困難である。しかしながら、特許文献１には、測量鋲の位置を正確に把握するための構成についての開示はない。

【0005】

本発明は、上記の背景に鑑みることにより、地面に設置された測量鋲の位置を３Ｄスキャナによって正確に検出できるようにするための、３Ｄスキャナ測定ターゲット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】

【0006】

本発明は、下記の３Ｄスキャナ測定ターゲットを要旨とする。

【0007】

（１）地面に載せられる脚部と、
前記脚部に対して前記脚部の上下方向と直交する直交方向に移動可能なように前記脚部に支持されたスライダと、
前記地面に向けてマーカを送り出す墨だし器を支持するための支持部と、
水平面に対する前記支持部の姿勢を調整可能に構成され、且つ、前記スライダと前記直交方向に一体的に移動可能に構成された傾き調整機構と、
前記支持部に保持されたターゲット片であって、測量対象物へ向けて電磁波を照射して前記測量対象物の点群データを取得する３Ｄスキャナで検出されるターゲット片と、
を備えている、３Ｄスキャナ測定ターゲット。

【0008】

（２）前記スライダは、前記脚部の上端部である脚部台にスライド可能に載せられ貫通孔が形成されており、
前記脚部台に形成された貫通孔を通って前記スライダから下方に延び前記スライダに固定された筒状のハンドルをさらに備え、
前記ハンドルと同軸に前記マーカが送り出されるように前記墨だし器が配置される、前記（１）に記載の３Ｄスキャナ測定ターゲット。

【0009】

（３）前記傾き調整機構に支持されるとともに前記支持部を含む墨出し器収容部をさらに備え、
前記墨出し器収容部は、前記支持部を支持する複数の支柱と、前記支柱が固定され前記傾き調整機構に支持される下台と、を有し、
前記下台に水平器が設置されている、前記（１）に記載の３Ｄスキャナ測定ターゲット。

【0010】

（４）複数の前記支柱によって前記墨だし器が取り囲まれるように構成されている、前記（３）に記載の３Ｄスキャナ測定ターゲット。

【0011】

（５）前記傾き調整機構は、前記スライダの円周方向に沿って離隔して配置され上下方向に延びる複数のねじ部材を有し、
前記支持部は複数の前記ねじ部材に支持され、
前記スライダからの複数の前記ねじ部材のそれぞれの高さを変更することで、前記支持部の姿勢を調整する、前記（１）に記載の３Ｄスキャナ測定ターゲット。

【0012】

（６）前記墨だし器から前記マーカが送り出される送出口と同軸に前記支持部に配置され前記ターゲット片を支持するターゲット柱をさらに備えている、前記（１）～前記（５）の何れか１項に記載の３Ｄスキャナ測定ターゲット。

【発明の効果】

【0013】

本発明によると、地面に設置された測量鋲の位置を３Ｄスキャナによって正確に検出することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、本発明の第１実施形態に係る３Ｄスキャナ測定におけるターゲット設定方法で用いられる芯出し器、墨出し器、ターゲット部材、および測量鋲を示す側面図である。

【図2】図２は、芯出し器の一部拡大図である。

【図3】図３は、芯出し器、墨出し器、ターゲット部材、および測量鋲１０１を示す斜視図である。

【図4】図４（Ａ）は、アダプタの斜視図であり、図４（Ｂ）は、アダプタの一部を断面で示す側面図である。

【図5】図５は、３Ｄスキャナ測定におけるターゲット設定方法の一例を示すフローチートである。

【図6】図６（Ａ）は、墨出し器およびターゲット部材の何れもが設置されていない状態を示す芯出し器および測量鋲の側面図である。図６（Ｂ）は、水平器が載せられた状態の芯出し器の一部拡大図である。

【図7】図７（Ａ）は、芯出し器に墨出し器が設置された状態を示す斜視図である。図７（Ｂ）は、芯出し器にターゲット部材が取り付けられたことでターゲットが形成された状態を示す側面図である。

【図8】図８は、本発明の第２実施形態に係る３Ｄスキャナ測定におけるターゲット設定方法で用いられる芯出し器を含むターゲット、墨出し器、および、測量鋲を示す側面図である。

【図9】図９は、ターゲットの一部拡大図である。

【図10】図１０は、ターゲット、墨出し器、および測量鋲を示す斜視図である。

【図11】図１１は、第２実施形態について、３Ｄスキャナ測定におけるターゲット設定方法の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。

【0016】

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る３Ｄスキャナ測定におけるターゲット設定方法で用いられる芯出し器２、墨出し器１１、ターゲット部材１２、および測量鋲１０１を示す側面図である。図２は、芯出し器２の一部拡大図である。図３は、芯出し器２、墨出し器１１、ターゲット部材１２、および測量鋲１０１を示す斜視図である。

【0017】

図１～図３を参照して、芯出し器２は、地面１００に設置された測量鋲１０１の真上にターゲット片１２ｃを設置するために用いられる。ターゲット片１２ｃは、レーザー光線等の電磁波を用いて測量対象物を測量する３Ｄスキャナ２００で検出される部分として用いられる。３Ｄスキャナ２００は、測量対象物へ向けて電磁波を照射して測量対象物の点群データを取得する。

【0018】

測量鋲１０１は、例えば、建築構造物等に対する基準となる箇所に設置されており、地面１００と略面一に配置されている。測量鋲１０１は、地面１００から露呈している部分が、十字等の刻印１０２を有しており、例えば数ｃｍの直径を有する円状の外形を有している。なお、測量鋲１０１のうち地面１００に露呈している部分の具体的な形状は問わない。

【0019】

芯出し器２は、脚部３と、脚部３上に設置された水平可動部５と、水平可動部５に着脱可能なアダプタ７と、を有している。

【0020】

芯出し器２には、アダプタ７に取り外し可能な状態で、墨出し器１１とターゲット部材１２とが択一的に設置される。

【0021】

脚部３は、本実施形態では、三脚である。脚部３は、複数（本実施形態では３つ）の伸縮脚１５と、伸縮脚１５の上部に配置された脚部台１６と、を有している。伸縮脚１５は、脚部台１６の外周方向に沿って離隔して配置されて脚部台１６を３点支持しており、鉛直方向に対して傾斜している。各伸縮脚１５は、地面１００に載せられる下脚１７と、下脚１７に対して下脚１７の長手方向にスライド可能且つ下脚１７との相対位置を規制可能に構成された上脚１８と、を有している。各伸縮脚１５において、下脚１７に対する上脚１８の位置を調整することで、各伸縮脚１５の全長を変更できる。下脚１７と上脚１８とは、図示しない固定ねじ等を用いて固定される。各伸縮脚１５の全長を適宜設定することで、脚部台１６を水平に配置できる。

【0022】

水平可動部５は、脚部３に対する墨出し器１１の水平方向の位置を調整するために設けられている。水平可動部５は、筒体２１と、筒体２１に固定されたアーム２２と、アーム２２の上端部２２ｂに載せられた支持部本体３１と、を有している。

【0023】

筒体２１は、脚部台１６を上下に貫通する筒状部材であり、例えば円筒状に形成されている。筒体２１は、脚部台１６に対して上下に位置調整可能に構成されていてもよいし、脚部台１６に固定されていてもよい。筒体２１の上部にアーム２２が固定されている。

【0024】

アーム２２は、例えばＣ字状に形成されており、アーム２２の下端部が筒体２１に固定されているとともに、アーム２２の中間部が上下に延びている。アーム２２の上端部２２ｂは、平板状に形成されており、筒体２１の上方に位置している。アーム２２の下端部および上端部２２ｂには、貫通孔２２ａが形成されており、墨出し器１１から鉛直方向に照射されるマーカＭ（本実施形態では、レーザ光線）が通過可能とされている。アーム２２の上端部２２ｂに支持部本体３１が載せられている。すなわち、支持部本体３１は、アーム２２等を介して脚部３に支持されている。

【0025】

支持部本体３１は、筒体２１の上方に配置されている。支持部本体３１は、アーム２２の上端部２２ｂに対して水平方向にスライド可能に載せられている。

【0026】

支持部本体３１は、平板状部分３１ｂと、平板状部分３１ｂの上面から上方に突出する雄ねじ３１ｃと、平板状部分３１ｂおよび雄ねじ３１ｃを上下に貫通する貫通孔３１ａと、を有している。

【0027】

雄ねじ３１ｃは、筒体２１と同軸に配置される。また、貫通孔３１ａは、雄ねじ３１ｃおよび筒体２１と同軸に配置される。

【0028】

支持部本体３１には、ハンドル３３が固定されている。ハンドル３３は、支持部本体３１およびアダプタ７を含む支持部３０を、アーム２２（脚部３）に対して水平方向に移動させるために用いられる。ハンドル３３は、平板状部分３１ｂの下方に配置されて平板状部分３１ｂから下方に突出しており、貫通孔３１ａと同軸の筒状（円筒状）に形成されている。ハンドル３３は、アーム２２の上端部２２ｂに形成された貫通孔２２ａを通してこの上端部２２ｂの下方に延びている。作業員がハンドル３３を水平方向に動かすことで、支持部本体３１およびアダプタ７を含む支持部３０の水平方向位置を変更できる。

【0029】

アダプタ７は、支持部本体３１と協働して支持部３０を形成している。アダプタ７は、支持部本体３１と墨出し器１１とを連結するためのアタッチメントとして設けられている。アダプタ７は、支持部本体３１に支持され支持部本体３１に対して着脱可能である。図４（Ａ）は、アダプタ７の斜視図であり、図４（Ｂ）は、アダプタ７の一部を断面で示す側面図である。

【0030】

図１～図４（Ｂ）を参照して、アダプタ７は、アダプタ７を上下に貫通する貫通孔７ａと、筒状のアダプタ本体７ｂと、アダプタ本体７ｂの下部に形成された雌ねじ７ｃと、アダプタ本体７ｂの上部に形成された雄ねじ７ｄと、を有している。

【0031】

アダプタ本体７ｂの外周面にはアダプタ本体７ｂの周方向に等ピッチ（例えば、９０度ピッチ）で配置された外周雌ねじ７ｅが形成されている。この外周雌ねじ７ｅは、ボルト等で形成された操作ハンドル３４を取り付けるために設けられている。雌ねじ７ｃは、支持部本体３１の雄ねじ３１ｃと着脱可能にねじ結合する。雄ねじ７ｄは、アダプタ本体７ｂの上面から上方に突出している。雄ねじ７ｄは、墨出し器１１の下部に形成された雌ねじ１１ｂと着脱可能にねじ結合する。

【0032】

墨出し器１１は、本実施形態では、レーザー墨出し器１１であり、マーカＭとしてレーザー光線を照射する。なお、墨出し器１１は、錘が先端に設けられた糸をマーカとして垂らす構成であってもよい。墨出し器１１は、バッテリー等の電源およびレーザー光源を収容するハウジング１１ａと、ハウジング１１ａの下面に形成された雌ねじ１１ｂと、を有している。雌ねじ１１ｂの奥側（上側）に、マーカＭ（レーザー光）の送出口１１ｃ（照射口）が配置されている。

【0033】

本実施形態では、アダプタ７は、墨出し器１１と、ターゲット部材１２とを択一的に取り付け可能とされている。ターゲット部材１２は、芯出し器２の上端に配置される。

【0034】

図１によく示されているように、ターゲット部材１２は、上下に延びる柱１２ａと、柱１２ａの上端に固定された枠１２ｂと、枠１２ｂに支持されたターゲット片１２ｃと、を有している。

【0035】

柱１２ａの下部には、雌ねじ１２ｄが形成されており、アダプタ７の雄ねじ７ｄに着脱可能にねじ結合する。雌ねじ１２ｄは、墨出し器１１の雌ねじ１１ｂと同じ形状を有している。すなわち、アダプタ７と墨出し器１１との接続部形状（ねじ形状）と、アダプタ７とターゲット部材１２との接続部形状とが共通である。枠１２ｂは、本実施形態では、半円状に形成された部分であり、ターゲット片１２ｃを挟むように配置されている。

【0036】

ターゲット片１２ｃは、３Ｄスキャナ２００からの電磁波（レーザー光線等）を反射可能な材料で形成されていることで、３Ｄスキャナ２００の測定結果である点群データにおいてターゲット片１２ｃの形状が特定されるように構成されている。ターゲット片１２ｃは、本実施形態では、円板状に形成されている。ターゲット片１２ｃの表面および裏面には、扇状の標識がターゲット片１２ｃの周方向に９０度ピッチで配置されている。ターゲット片１２ｃの左右両端部は、枠１２ｂに支持されており、左右に延びる軸回りの位置を枠１２ｂに対して変更可能であり、変更された位置を維持可能に構成されている。

【0037】

以上が、芯出し器２等の主要な構成である。次に、３Ｄスキャナ測定におけるターゲット設定方法を説明する。

【0038】

図５は、３Ｄスキャナ測定におけるターゲット設定方法の一例を示すフローチャートである。フローチャートを参照しながら説明するときは、適宜図面を参照しながら説明する。

【0039】

３Ｄスキャナ測定におけるターゲット設定時には、図６（Ａ）に示すように、作業員は、墨出し器１１を載せる支持部３０と、地面１００に載せられる脚部３と、を有する芯出し器２を、地面１００に設置された測量鋲１０１の上方に配置する（ステップＳ１１）。図６（Ａ）は、墨出し器１１およびターゲット部材１２の何れもが設置されていない状態を示す芯出し器２および測量鋲１０１の側面図である。このとき、作業員は、例えばアダプタ７の上方から貫通孔７ａを覗きつつ、脚部台１６が測量鋲１０１の概ね真上に位置するように脚部３を地面１００に置く。

【0040】

次に、作業員は、支持部３０の姿勢を水平姿勢に設定する（ステップＳ１２）。具体的には、作業員は、図６（Ｂ）に示すように、支持部３０のアダプタ７の例えば雄ねじ７ｄの上面に水平器４０を載せる。図６（Ｂ）は、水平器４０が載せられた状態の芯出し器２の一部拡大図である。作業員は、脚部３の各伸縮脚１５について、下脚１７に対する上脚１８の高さ位置を調節することで、アダプタ本体７ｂの上面が水平であることを示すような水平器４０の表示にする。これにより、支持部３０の姿勢が水平姿勢となる。

【0041】

次に、作業員は、水平器４０をアダプタ７から取り外すとともに、アダプタ７の雄ねじ７ｄに墨出し器１１の雌ねじ１１ｂをねじ結合することで、図７（Ａ）に示すように、墨出し器１１をアダプタ７に取り付ける。図７（Ａ）は、芯出し器２に墨出し器１１が設置された状態を示す斜視図である。作業員は、墨出し器１１の電源をオンにすることで、墨出し器１１からレーザー光線であるマーカＭを照射する。このマーカＭは、図２および図７（Ａ）に示されているように、アダプタ７の貫通孔７ａ、支持部本体３１の貫通孔３１ａ、ハンドル３３の内側、アーム２２の貫通孔２２ａ、および、筒体２１の内側を通って地面１００に到達する。作業員は、このマーカＭを確認しつつ、ハンドル３３を操作することで、支持部本体３１を含む支持部３０と墨出し器１１とをアーム２２に対して水平方向に移動させる。これにより、作業員は、支持部３０に保持された墨出し器１１から送り出されたマーカＭ（レーザ光）が測量鋲１０１の真上を通るように支持部３０の水平方向位置を設定する（ステップＳ１３）。

【0042】

これらステップＳ１１～Ｓ１３の作業により、支持部３０の中心軸線（支持部本体３１およびアダプタ７の中心軸線）は、測量鋲１０１の中心と鉛直方向に並ぶ。すなわち、芯出し器２が測量鋲１０１に芯合わせされる。

【0043】

なお、ステップＳ１３の作業の後にステップＳ１２の作業が行われてもよい。

【0044】

次に、作業員は、墨出し器１１をアダプタ７に対して回転することで、墨出し器１１をアダプタ７から取り外し、さらに、ターゲット部材１２の柱１２ａの雌ねじ１２ｄをアダプタ７の雄ねじ７ｄにねじ結合する。これにより、図７（Ｂ）に示すように、墨出し器１１をターゲット部材１２に付け替える（ステップＳ１４）。図７（Ｂ）は、芯出し器２にターゲット部材１２が取り付けられたことでターゲット１が形成された状態を示す側面図である。このように、支持部３０に、測量対象物へ向けて電磁波を照射して測量対象物の点群データを取得する３Ｄスキャナ２００で検出されるターゲット片１２ｃを設置する。本実施形態では、支持部３０（アダプタ本体７ｂの上面）が水平姿勢で、且つ、墨出し器１１からのマーカＭが測量鋲１０１の真上を通るように支持部３０の水平方向位置が設定された後、墨出し器１１がターゲット片１２ｃに置き換えられる。上記の作業を経ることで、ターゲット片１２ｃの中心１２ｅを測量鋲１０１の真上に高い位置精度で配置できる。

【0045】

そして、作業員は、支持部３０にターゲット片１２ｃを設置した後、鉛直軸線回りのターゲット片１２ｃの向きを複数種類設定し、各向きにおいて３Ｄスキャナ２００でターゲット片１２ｃを測量し、測量結果に基づいてターゲット片１２ｃの位置を調整する（ステップＳ１５）。このとき、ターゲット１に対する３Ｄスキャナ２００の位置は、一定でもよいし、ターゲット片１２ｃの向きに応じて変更してもよい。ターゲット片１２ｃの向きは、ターゲット部材１２をアダプタ７に対して回転させることで簡単に変更できる。ターゲット片１２ｃの向きは、鉛直軸線回りに一定の角度毎に設定されてもよいし、ランダムな角度毎に設定されてもよい。そして、ターゲット片１２ｃの向き毎に３Ｄスキャナ２００で測定された点群データに基づいて、作業員がハンドル３３を操作することで、ターゲット片１２ｃの水平方向位置が調整される。

【0046】

なお、ステップＳ１５の作業は省略されてもよい。

【0047】

ターゲット片１２ｃの設置が完了した後、作業員は、３Ｄスキャナ２００を用いて、ターゲット片１２ｃを測量対象範囲に含めつつ、建築構造物等の測量対象物（図示せず）に対して３次元測量を行う。

【0048】

以上説明したように、本実施形態によると、測量鋲１０１の真上において水平姿勢で設置された支持部３０にターゲット片１２ｃを設置する。これにより、地面１００に埋まっており、地面１００と面一であることで３Ｄスキャナ２００で検出し難い測量鋲１０１を直接測量せずとも、ターゲット片１２ｃを測定することで、３Ｄスキャナ２００による測量で得られた点群データにおいて測量鋲１０１の位置を正確に検出できる。

【0049】

また、本実施形態では、支持部３０が水平姿勢で、且つ、マーカＭが測量鋲１０１の真上を通るように支持部３０の水平方向位置が設定された後、墨出し器１１がターゲット片に置き換えられる。この構成によると、マーカＭの使用が終わった後に墨出し器１１を芯出し器２から取り外すことができるので、複数の測量鋲１０１のそれぞれの真上にターゲット片１２ｃを設置する際でも、墨出し器１１は１つで済む。また、支持部３０の位置設定の際にターゲット片１２ｃが邪魔にならずに済む。

【0050】

また、本実施形態によると、１つのアダプタ７で芯出し器２への墨出し器１１の取り付けと、芯出し器２へのターゲット片１２ｃの取り付けの双方を行うことができる。このようにアダプタ７の汎用性が高いので、芯出し器２の部品点数を少なくできる。

【0051】

また、本実施形態によると、ターゲット片１２ｃの向きが複数種類設定され、各向きにおいてターゲット片１２ｃの測量が行われる。これにより、ターゲット片１２ｃが測量鋲１０１の真上にあるか否かがより高い精度で判明する。よって、ターゲット片１２ｃを測量鋲１０１の真上におけるより正確な位置に設置することができる。

【0052】

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を説明する。なお、以下では、第１実施形態と異なる構成を主に説明し、第１実施形態と同様の構成には図に同様の符号を付して同様の説明を省略する場合がある。

【0053】

図８は、本発明の第２実施形態に係る３Ｄスキャナ測定におけるターゲット設定方法で用いられる芯出し器２Ａを含むターゲット１Ａ、墨出し器１１Ａ、および、測量鋲１０１を示す側面図である。図９は、ターゲット１Ａの一部拡大図である。図１０は、ターゲット１Ａ、墨出し器１１Ａ、および測量鋲１０１を示す斜視図である。

【0054】

図８～図１０を参照して、ターゲット１Ａ（芯出し器２Ａ）は、地面１００に設置された測量鋲１０１の真上にターゲット片１２ｃを設置するために用いられる。

【0055】

ターゲット１Ａは、墨出し器１１Ａを支持する芯出し器２Ａと、芯出し器２Ａの上部に設置されたターゲット部材１２と、を有している。

【0056】

芯出し器２Ａは、地面１００に載せられる脚部３と、脚部３上に設置された位置調整機構５０と、位置調整機構５０に支持された墨出し器収容部５１と、水平器４０Ａと、を有している。

【0057】

第２実施形態では、芯出し器２Ａには、墨出し器１１Ａとターゲット部材１２とが同時に装着されている。

【0058】

脚部３は、本第２実施形態では、三脚である。脚部３は、複数（本実施形態では３つ）の伸縮脚１５と、伸縮脚１５の上部に配置された脚部台１６Ａと、を有している。なお、第２実施形態では、伸縮脚１５に代えて、全長が固定された脚を用いてもよい。

【0059】

脚部台１６Ａは、平板状に形成されており、各伸縮脚１５の上脚１８が取り付けられている。脚部台１６Ａには、後述するハンドル３３Ａが貫通する貫通孔１６Ａａが形成されている。脚部台１６Ａに位置調整機構５０が配置されている。

【0060】

位置調整機構５０は、墨出し器１１Ａおよびターゲット部材１２の水平面に対する向きと、脚部３に対する墨出し器１１Ａおよびターゲット部材１２の水平方向の位置（脚部３の上下方向と直交する直交方向の位置）と、を調整するために設けられている。

【0061】

位置調整機構５０は、水平位置調整機構５５と、水平位置調整機構５５上に配置された傾き調整機構５６と、を有している。

【0062】

水平位置調整機構５５は、脚部台１６Ａに対する墨出し器１１Ａおよびターゲット部材１２の水平位置を調整するために設けられている。

【0063】

水平位置調整機構５５は、脚部台１６Ａの上面にスライド可能に置かれたスライダ５７と、スライダ５７から下方に突出するハンドル３３Ａと、を有している。

【0064】

スライダ５７は、脚部３の上端部である脚部台１６Ａに対して脚部３の上下方向と直交する直交方向（水平方向）にスライド移動可能なように、脚部台１６Ａに載せられている。スライダ５７は、後述する支持部３０Ａおよびターゲット部材１２と、脚部台１６Ａに対して一体的に移動する。スライダ５７は、平板状部材であり、脚部台１６Ａの上面に載せられており、この上面をスライド可能である。スライダ５７の中心には貫通孔５７ａが形成されており、スライダ５７を貫通孔５７ａが上下に貫通している。この貫通孔５７ａと同軸に筒状のハンドル３３Ａが固定されている。

【0065】

ハンドル３３Ａは、作業員が把持しつつ脚部台１６Ａに対して移動させることで、スライダ５７を脚部台１６Ａの上面上で移動させるために設けられている。ハンドル３３Ａは、本実施形態では、円筒部材である。ハンドル３３Ａは、脚部台１６Ａの貫通孔１６Ａａを通ってハンドル３３Ａから脚部台１６Ａの下方に突出している。

【0066】

傾き調整機構５６は、水平面に対する、後述する支持部３０Ａの姿勢を調整可能に構成され、且つ、スライダ５７と水平方向に一体的に移動可能に構成されている。傾き調整機構５６は、スライダ５７に支持された上台５９を有しており、水平面に対する上台５９の傾きを調整可能である。

【0067】

傾き調整機構５６は、スライダ５７と、スライダ５７から上方に立ち上がる複数（本実施形態では３つ）の高さ調整ねじ部材５８と、これらの高さ調整ねじ部材５８に支持された上台５９と、を有している。

【0068】

スライダ５７は、水平位置調整機構５５の一要素であるとともに傾き調整機構５６の一要素でもある。なお、スライダ５７の上部にブロック状の部材を下台として設け、この下台に高さ調整ねじ部材５８を設置してもよい。

【0069】

複数の高さ調整ねじ部材５８は、協働して水平面に対する上台５９の向きを調整するために設けられている。各高さ調整ねじ部材５８は、上下に延びる例えば雄ねじである。なお、各高さ調整ねじ部材５８は、少なくとも上端部と下端部に雄ねじが形成されていればよい。高さ調整ねじ部材５８は、スライダ５７の貫通孔５７ａの周方向に沿って例えば等ピッチ（本実施形態では、１２０度ピッチ）で離隔して配置されている。各高さ調整ねじ部材５８の下部は、スライダ５７の対応する箇所に形成された雌ねじ５７ｂにねじ結合している。また、各高さ調整ねじ部材５８の上部は、上台５９の対応する箇所に形成された雌ねじ５９ｂにねじ結合している。各高さ調整ねじ部材５８の中間部には、作業員が指でつまむためのつまみ部材６０が固定されている。

【0070】

上台５９は、例えば平板状に形成されたブロック状の部材であり、上述したように、下向きに開放された複数の雌ねじ５９ｂを有している。また、上台５９の中心には、上下に延びる貫通孔５９ａが形成されている。

【0071】

上記の構成により、高さ調整ねじ部材５８を回転させることで、当該高さ調整ねじ部材５８は、スライダ５７および上台５９に対する高さ位置が変化する。そして、複数の高さ調整ねじ部材５８のそれぞれの高さ位置を調整することで、上台５９および支持部３０Ａの姿勢を調整する。これにより、高さ調整ねじ部材５８に支持されている上台５９および支持部３０Ａについて、水平面に対する傾きを調整できる。

【0072】

なお、スライダ５７の雌ねじ５７ｂおよび上台５９の雌ねじ５９ｂの何れか一方をねじ溝が形成されていない丸孔としてもよい。この場合でも、雌ねじが形成されたスライダ５７または上台５９と各高さ調整ねじ部材５８とのねじ結合によって、各高さ調整ねじ部材５８の高さ位置を変更することができる。

【0073】

墨出し器収容部５１は、墨出し器１１Ａを収容するために設けられている。墨出し器収容部５１は、上台５９から上方に立ち上がるように配置されている。本実施形態では、墨出し器収容部５１は、傾き調整機構５６に支持されている。

【0074】

墨出し器収容部５１は、下台６１と、支柱６２と、支持部３０Ａと、を有している。

【0075】

下台６１は、例えば円板状に形成された板状部材である。下台６１には、上下に延びる貫通孔６１ａが形成されている。下台６１は、傾き調整機構５６の上台５９に固定されて支持されている。

【0076】

支柱６２は、細長い軸状に形成されており、本実施形態は、複数（３つ）設けられている。これらの支柱６２は、下台６１の周方向に等ピッチ（本実施形態では、１２０度ピッチ）に配置されている。隣り合う支柱６２間の隙間は、墨出し器１１Ａを出し入れ可能な大きさとされている。支柱６２の下端部は下台６１の外周部に固定され、支柱６２の上端部は支持部３０Ａの後述する支持部本体３１Ａの外周部に固定されている。

【0077】

支持部３０Ａは、墨出し器１１Ａおよびターゲット部材１２Ａを支持する部分として設けられている。支持部３０Ａは、墨出し器収容部５１の支柱６２および高さ調整ねじ部材５８等を介して脚部３に支持されている。

【0078】

支持部３０Ａは、支持部本体３１Ａと、支持部本体３１Ａの下面に設けられた取付部６３と、を有している。

【0079】

支持部本体３１Ａは、例えば円板状に形成された板状部材である。支持部本体３１Ａは、各支柱６２の上端部に支持されている。下台６１と支持部本体３１と各支柱６２とで囲まれた領域が、墨出し器１１Ａを収容する空間を形成している。取付部６３は、墨出し器１１Ａを取り外し可能に取り付けるために設けられている。取付部６３は、支持部本体３１Ａに支持されており、墨出し器１１Ａの外周部を例えば締め付けて保持するクランプを有している。なお、取付部６３は、墨出し器１１Ａを固定できればよく、具体的な構成は限定されない。また、取付部６３は、墨出し器１１Ａを取り外し不能に固定してもよい。

【0080】

水平器４０Ａは、本実施形態では、墨出し器収容部５１の下台６１に設けられている。水平器４０Ａは、墨出し器収容部５１（支持部３０Ａ）が水平姿勢にあるか否かを測定するために設けられている。本実施形態では、水平器４０Ａは、下台６１の上面の外周部に設置されている。

【0081】

水平器４０Ａは、複数（本実施形態では、３つ）のタブ４１を有している。タブ４１は、下台６１の周方向に沿って支柱６２と交互に配置されている。各タブ４１は、所定の厚みを有する中空の円板状に形成されており、内部に水等の液体と空気等の気体とが封入されている。また、タブ４１の上面には円等の印が付されている。例えば、下台６１および支持部本体３１Ａが水平姿勢にないとき、少なくとも１つのタブ４１内の気体が、平面視で上記の印に収まりきらないように構成されている。また、下台６１および支持部本体３１Ａが水平姿勢にあるとき、全てのタブ４１内の気体が、平面視で上記の印内に収まるように構成されている。なお、水平器４０Ａは、下台６１および支持部本体３１Ａが水平姿勢にあるか否かを検出可能な構成であればよく、具体的な構成は限定されない。また、水平器４０Ａの設置場所は、支柱６２でも支持部本体３１Ａでもよい。

【0082】

墨出し器１１Ａは、レーザー墨出し器であり、マーカＭとしてレーザー光線を地面１００に向けて照射する。なお、墨出し器１１Ａは、錘が先端に設けられた糸をマーカとして垂らす構成であってもよい。墨出し器１１Ａは、バッテリー等の電源およびレーザー光源を収容する筒状（本実施形態では、円筒状）で且つ先端（下端）が先細り形状に形成されたハウジング１１ａＡと、ハウジング１１ａＡの先端（下端）に形成されマーカＭ（レーザー光）が照射される送出口１１ｃＡと、を有している。

【0083】

墨出し器１１Ａのハウジング１１ａＡの上部は、取付部６３によって支持されている。これにより、墨出し器１１Ａは、支持部本体３１Ａを含む墨出し器収容部５１と一体的に移動するように構成されている。墨出し器１１Ａの周囲は複数の支柱６２で囲まれている。墨出し器１１ＡからのマーカＭ（レーザー光）は、下台６１の貫通孔６１ａ、水平位置調整部５５の上台５９の貫通孔５９ａ、スライダ５７の貫通孔５７ａ、および、ハンドル３３Ａの内側を通過して地面１００に到達する。本実施形態では、ハンドル３３Ａと同軸にマーカＭが送り出されるように墨出し器１１Ａが配置されている。

【0084】

ターゲット部材１２は、支持部本体３１Ａの上方に配置されている。

【0085】

ターゲット部材１２は、上下に延びる柱１２ａと、柱１２ａの上端に固定された枠１２ｂと、枠１２ｂに支持されたターゲット片１２ｃと、を有している。

【0086】

柱１２ａの下部は、支持部本体３１Ａに支持されている。柱１２ａは、支持部本体３１Ａに対して鉛直軸線回りを回転可能に支持されている。柱１２ａを支持部本体３１Ａに対して鉛直軸線回りを回転可能に支持する具体的な構成は、限定されない。柱１２ａは、墨出し器１１ＡにおけるマーカＭが送り出される送出口１１ｃＡと上下に同軸に配置されている。

【0087】

ターゲット片１２ｃは、支持部３０Ａに保持されており、３Ｄスキャナ２００で検出される。

【0088】

以上が、ターゲット１Ａの主要な構成である。次に、３Ｄスキャナ測定におけるターゲット設定方法を説明する。

【0089】

図１１は、第２実施形態について、３Ｄスキャナ測定におけるターゲット設定方法の一例を示すフローチャートである。フローチャートを参照しながら説明するときは、適宜図面を参照しながら説明する。

【0090】

なお、このフローチャートでの説明時には、墨出し器１１Ａは、予め芯出し器２Ａの支持部３０Ａの取付部６３に取り付けられているけれども、適宜のタイミングで取付部６３に取り付けられてもよい。

【0091】

本実施形態では、芯出し器２Ａが測量鋲１０１の上方に配置される前の時点で、支持部３０Ａに、３Ｄスキャナ２００で検出されるターゲット片１２ｃが設置される（ステップＳ２１）。

【0092】

３Ｄスキャナ測定におけるターゲット設定時には、作業員は、墨出し器１１Ａを載せる支持部３０Ａと、地面１００に載せられる脚部３と、を有する芯出し器２Ａ（ターゲット１Ａ）を、地面１００に設置された測量鋲１０１の上方に配置する（ステップＳ２２）。このとき、作業員は、脚部台１６Ａの貫通孔１６Ａａが測量鋲１０１の概ね真上に位置するように脚部３を地面１００に置く。

【0093】

次に、作業員は、支持部３０Ａ（ターゲット片１２ｃ）の姿勢を水平姿勢に設定する（ステップＳ２３）。具体的には、作業員は、脚部３の各伸縮脚１５について、下脚１７に対する上脚１８の高さ位置を調節すること、および、傾き調整機構５６の各高さ調整ねじ部材５８の高さ位置を調整すること、の少なくとも一方を行う。これにより、下台６１（支持部本体３１Ａ）が水平であることを示すような水平器４０Ａの表示にする。その結果、支持部３０Ａの姿勢が水平姿勢となる。なお、脚部３の３つの伸縮脚１５に代えて脚長一定の３つの脚が用いられる場合、作業員は、傾き調整機構５６の各高さ調整ねじ部材５８の高さ位置を調整することで、支持部３０Ａの姿勢を水平姿勢に設定する。

【0094】

次に、作業員は、墨出し器１１Ａの電源をオンにすることで、墨出し器１１Ａからレーザー光線であるマーカＭを照射する。このマーカＭは、下台６１の貫通孔６１ａ、上台５９の貫通孔５９ａ、スライダ５７の貫通孔５７ａ、および、ハンドル３３Ａの内側を通って地面１００に到達する。作業員は、このマーカＭを確認しつつ、ハンドル３３Ａを操作することで、支持部本体３１Ａを含む支持部３０Ａと墨出し器１１Ａとを脚部台１６に対して水平方向に移動させる。これにより、作業員は、支持部３０Ａに保持された墨出し器１１Ａから送り出されたマーカＭ（レーザ光）が測量鋲１０１の真上を通るように支持部３０Ａの水平方向位置を設定する（ステップＳ２４）。これらステップＳ２３～Ｓ２４の作業により、支持部３０Ａの中心軸線（ターゲット片１２ｃの中心１２ｅ）は、測量鋲１０１の中心と鉛直方向に並ぶ。すなわち、芯出し器２Ａが測量鋲１０１に芯合わせされる。

【0095】

なお、ステップＳ２４の作業の後にステップＳ２３の作業が行われてもよい。

【0096】

また、ターゲット部材１２を芯出し器２Ａに対して着脱可能に構成しておき、ステップＳ２２～Ｓ２４の何れかが完了した後にステップＳ２１のターゲット片設置作業が行われてもよい。

【0097】

そして、作業員は、測量鋲１０１の真上にターゲット片１２ｃを設置した後、鉛直軸線回りのターゲット片１２ｃの向きを複数種類設定し、各向きにおいて３Ｄスキャナ２００でターゲット片１２ｃを測量し、測量結果に基づいてターゲット片１２ｃの位置を調整する（ステップＳ２５）。このとき、ターゲット１Ａに対する３Ｄスキャナ２００の位置は、一定でもよいし、ターゲット片１２ｃの向きに応じて変更してもよい。ターゲット片１２ｃの向きは、ターゲット部材１２の柱１２ａを支持部本体３１Ａに対して回転させることで簡単に変更できる。ターゲット片１２ｃの向きは、鉛直軸線回りに一定の角度毎に設定されてもよいし、ランダムな角度毎に設定されてもよい。そして、ターゲット片１２ｃの向き毎に３Ｄスキャナ２００で測定された点群データに基づいて、作業員がハンドル３３Ａおよび各高さ調整ねじ部材５８を操作することで、ターゲット片１２ｃの水平方向位置が調整される。

【0098】

なお、ステップＳ２５の作業は省略されてもよい。

【0099】

ターゲット片１２ｃの設置が完了した後、作業員は、３Ｄスキャナ２００を用いて、ターゲット片１２ｃを測量対象範囲に含めつつ、建築構造物等の測量対象物（図示せず）に対して３次元測量を行う。

【0100】

以上説明したように、本第２実施形態によると、測量鋲１０１の真上において水平姿勢で設置された支持部３０Ａにターゲット片１２ｃを設置する。これにより、地面１００に埋まっており（地面１００と面一であることで）３Ｄスキャナ２００で検出し難い測量鋲１０１を直接測量せずとも、ターゲット片１２ｃを測定することで、３Ｄスキャナ２００による測量で得られた点群データにおいて測量鋲１０１の位置を正確に検出できる。

【0101】

また、本第２実施形態によると、ターゲット片１２ｃの向きが複数種類設定され、各向きにおいてターゲット片１２ｃの測量が行われる。これにより、ターゲット片１２ｃが測量鋲１０１の真上にあるか否かがより高い精度で判明する。よって、ターゲット片１２ｃを測量鋲１０１の真上におけるより正確な位置に設置することができる。

【0102】

また、本第２実施形態によると、墨出し器１１ＡのマーカＭを目印に、測量鋲１０１の真上にターゲット片１２ｃを設置できる。さらに、傾き調整機構５６によって、ターゲット片１２ｃを水平姿勢に設置できる。これにより、地面１００に埋まっており３Ｄスキャナで検出し難い測量鋲１０１を直接測定せずとも、ターゲット片１２ｃが測定されることで、点群データにおいて測量鋲１０１の位置を正確に検出できる。

【0103】

また、第２実施形態によると、ハンドル３３Ａと同軸にマーカＭが送り出されるように構成されているので、作業員がハンドル３３Ａを操作しているときに、直感的にマーカＭの位置を把握し易い。

【0104】

また、第２実施形態によると、ターゲット１Ａに水平器４０Ａが予め設置されているので、別途水平器４０Ａを準備しなくて済む。また、水平器４０Ａを見やすく且つマーカＭの邪魔にならない箇所に設置することができる。

【0105】

また、第２実施形態によると、墨出し器収容部５１の支柱６２で墨出し器１１Ａを取り囲むことで、墨出し器１１Ａがターゲット１Ａの周囲の物体と接触して破損することを抑制できる。

【0106】

また、第２実施形態によると、傾き調整機構５６の各高さ調整ねじ部材５８を回転させる構成であることにより、支持部３０Ａの姿勢調整作業の後に傾き調整機構５６の動きを固定するための作業が不要であり、傾き調整動作に係る手間を少なくできる。

【0107】

また、第２実施形態によると、墨出し器１１Ａの送出口１１ｃＡと同軸にターゲット部材１２の柱１２ａが配置されているので、測量鋲１０１の真上にターゲット片１２ｃの中心１２ｅを設置する作業を作業員がより直感的に行うことができる。

【0108】

以上、本発明の実施形態について説明した。しかしながら、本発明は上述の実施形態に限定されない。本発明は、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。

【0109】

例えば、各上記実施形態において、雄ねじと雌ねじとが結合される構成については、雄ねじが形成される部分と雌ねじが形成される部分とを入れ替えてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0110】

本発明は、３Ｄスキャナ測定ターゲットとして、広く適用できる。

【符号の説明】

【0111】

１Ａ ３Ｄスキャナ測定ターゲット
３ 脚部
１１Ａ 墨だし器
１１ｃＡ 送出口
１２ａ 柱（ターゲット柱）
１２ｃ ターゲット片
１６Ａ 脚部台
１６Ａａ 脚部台の貫通孔
３０Ａ 支持部
３３Ａ ハンドル
４０Ａ 水平器
５１ 墨出し器収容部
５６ 傾き調整機構
５７ スライダ
５７ａ スライダの貫通孔
５８ 高さ調整ねじ部材（ねじ部材）
６１ 下台
６２ 支柱
１００ 地面
２００ ３Ｄスキャナ
Ｍ マーカ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】