特開 2023-172957 測量システム、測量方法及び測量プログラム

(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】P2023172957

(43)【公開日】2023-12-06

(54)【発明の名称】測量システム、測量方法及び測量プログラム

(51)【国際特許分類】

   G01C 15/00 20060101AFI20231129BHJP

【ＦＩ】

G01C15/00 103A

G01C15/00 103E

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023085183

(22)【出願日】2023-05-24

(31)【優先権主張番号】P 2022084318

(32)【優先日】2022-05-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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】100187322

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 直輝

(72)【発明者】

【氏名】一里山 海洋

(72)【発明者】

【氏名】田中 崇

(57)【要約】

【課題】現況観測を効率良く行う測量システム、測量方法及び測量プログラムを提供すること。
【解決手段】測量システムは、測点の位置を測量する測量部と、測点の設計座標の方向に測量部の測量方向を向けて測量部により測点を測量させ、測量した実測座標と設計座標との差分が大きい場合に、設計座標から、設計座標と実測座標との高さ方向の差分をオフセットさせた座標を再測量する制御部と、を備える。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

測点の位置を測量する測量部と、
測点の設計座標の方向に前記測量部の測量方向を向けて前記測量部により測点を測量させ、測量した実測座標と前記設計座標との差分が大きい場合に、前記設計座標から、前記設計座標と前記実測座標との高さ方向の差分をオフセットさせた座標を再測量する制御部と、
を備える測量システム。

【請求項2】

前記制御部は、前記実測座標と前記設計座標との水平方向の差分が大きい場合に、前記再測量を行う請求項１に記載の測量システム。

【請求項3】

測量対象の路線及び横断面の選択を受け付ける受付部を備え、
前記制御部は、選択された前記横断面に含まれる複数の測点を前記測量部に順次測量させる、
請求項１に記載の測量システム。

【請求項4】

前記制御部は、前記再測量の制限回数の設定を受け付けて、前記制限回数に達した前記再測量において前記実測座標と前記設計座標との差分が大きい場合に、測量対象となる測点を未測量の他の測点に変更する請求項３に記載の測量システム。
測量装置。

【請求項5】

前記受付部は、測量対象とする前記横断面の数の選択を受け付ける機能を有する請求項３に記載の測量システム。

【請求項6】

前記受付部は、選択された前記横断面における測量対象とする測点の測量間隔の選択を受け付ける請求項３に記載の測量システム。

【請求項7】

前記受付部の機能を有する表示部を備え、
前記表示部は、前記横断面に含まれる測点の測量結果として、測点識別情報と評価情報とを対応させて配置した測点を、順に表示し、及び、測点に対応して測量値を表示する、
請求項３に記載の測量システム。

【請求項8】

横断面に含まれる測点の設計データを表す第一図形を表示する表示部を備える請求項１に記載の測量システム。

【請求項9】

前記表示部は、前記第一図形に対応し、前記横断面に含まれる測点の測量結果を表す第二図形を表示する請求項８に記載の測量システム。

【請求項10】

前記表示部は、前記第二図形に対応する測量済みの側点の前記実測座標、及び／又は、前記第一図形と前記第二図形とに対応する前記設計座標と前記実測座標との差分を、横断方向、縦断方向及び高さ方向のそれぞれについて表示する請求項９に記載の測量システム。

【請求項11】

測量装置の測量部が測点の位置を測量する工程と、
測点の設計座標の方向に前記測量部の測量方向を向けて前記測量部により測点を測量させ、測量した実測座標と前記設計座標との差分が大きい場合に、前記設計座標から、前記設計座標と前記実測座標との高さ方向の差分をオフセットさせた座標を再測量する工程と、
を含む測量方法。

【請求項12】

測量装置の測量部が測点の位置を測量する工程と、
測点の設計座標の方向に前記測量部の測量方向を向けて前記測量部により測点を測量させ、測量した実測座標と前記設計座標との差分が大きい場合に、前記設計座標から、前記設計座標と前記実測座標との高さ方向の差分をオフセットさせた座標を再測量する工程と、
をコンピュータに実行させるための測量プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、測量システム、測量方法及び測量プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、測量装置を用いて道路の現況観測を行う技術が提案されている。例えば、特許文献１には、レーザー測距器が距離計測機と計算器を用いて、車両通過路面の上の離散化３次元極座標系（Ｒ，θｘｊ，θｙｊ）を設定する第２計算器部分を形成する道路断面計測装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４０５９８３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

道路等の現在使用されている土地の現況観測を行う場合、車線規制等をして作業地へ車両や人の立ち入りを制限することがある。また、土地の形状は経時的に変化することがあり、現況観測において測点の設計座標が既知であっても目的とする測点の測量が行えたか確認することが容易ではない。このような現況観測において、当該土地に対する作業時間の短縮、作業内容の簡素化、又は要人員の削減等が望まれている。

【0005】

本開示は、現況観測を効率良く行う測量システム、測量方法及び測量プログラム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】

上記した目的を達成するために、本開示に係る測量システムは、測点の位置を測量する測量部と、測点の設計座標の方向に前記測量部の測量方向を向けて前記測量部により測点を測量させ、測量した実測座標と前記設計座標との差分が大きい場合に、前記設計座標から、前記設計座標と前記実測座標との高さ方向の差分をオフセットさせた座標を再測量する制御部と、を備える。

【0007】

上記した目的を達成するために、本開示に係る測量方法は、測量装置の測量部が測点の位置を測量する工程と、測点の設計座標の方向に前記測量部の測量方向を向けて前記測量部により測点を測量させ、測量した実測座標と前記設計座標との差分が大きい場合に、前記設計座標から、前記設計座標と前記実測座標との高さ方向の差分をオフセットさせた座標を再測量する工程と、を含む。

【0008】

上記した目的を達成するために、本開示に係る測量プログラムは、測量装置の測量部が測点の位置を測量する工程と、測点の設計座標の方向に前記測量部の測量方向を向けて前記測量部により測点を測量させ、測量した実測座標と前記設計座標との差分が大きい場合に、前記設計座標から、前記設計座標と前記実測座標との高さ方向の差分をオフセットさせた座標を再測量する工程と、をコンピュータに実行させる。

【発明の効果】

【0009】

上記手段を用いる本開示に係る測量システム、測量方法及び測量プログラムによれば、現況観測を効率良く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の実施形態に係る測設支援システムの全体構成図である。

【図2】測量システムにおける測量装置及び端末の制御ブロック図である。

【図3】端末の表示部に表示される画面の遷移を示す図である。

【図4】測量システムを用いた作業及び処理の工程を示すフローチャートである。

【図5】測量システムにおける測量を説明する平面図である。

【図6】測量システムにおける測量を説明する側面図である。

【図7】編集画面を示す図である。

【図8】連続自動観測を説明する図である。

【図9】連続自動観測機能を含む測量システムを用いた作業及び処理の工程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】

【0011】

以下、本開示の実施形態を図面に基づき説明する。

【0012】

図１は、本開示の実施形態に係る測量システム１の全体構成図である。また、図２は、測量装置２及び端末３の制御ブロック図である。なお、本実施形態の説明において、各装置や配置関係は、説明の便宜上模式的に示しており、実際の縮尺又は配置と異なってもよい。

【0013】

測量システム１は、測量装置２と、端末３とを含む。測量装置２は、例えば、トータルステーションであり、三脚等の脚部２３に設置され、道路等の路線における測点４までの角度と距離とを測定して測量を行う機能を有する。測量装置２は、上記脚部２３に着脱可能であって整準を行う整準部（詳細な構成は不図示）と、整準部によって整準されて鉛直軸周りに回動可能に設けられた本体部２１と、本体部２１に水平軸周りに回動可能に設けられた望遠鏡部２２とを備える。従って、望遠鏡部２２は整準部に対して水平軸及び鉛直軸周りに対して回動可能に設けられる。整準は整準部を調整してユーザ（例えば、作業者、操作者等）による手作業で行ってもよいし、自動整準であってもよい。また、測量装置２は、測量装置２を制御するためのコンピュータ（不図示）を備える。

【0014】

図２は、測量装置２及び端末３の制御ブロック図である。まず測量装置２の構成として示す通信部２０１は、端末３等の外部機器と通信可能に構成され、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信手段である。なお、通信部２０１は、接続端子を介して有線通信手段として機能してもよい。

【0015】

記憶部２０２は、測量プログラム等の非一過性の各種プログラム、測量データ、ＧＰＳ時刻、測量装置２の大きさ（高さ、幅、奥行き等）等の各種データを記憶可能に構成される。

【0016】

表示部２０３は、例えば本体部２１の後方部に設けられる。操作部２０４は、各種の動作指示や設定を入力可能な操作手段である。例えば、動作指示として、電源のオン又はオフの切替、測量を開始するトリガ、測量モードの切替、測量周期の設定等を含むことができる。また操作部２０４は、スイッチ、ボタン、ダイアルなど、任意の操作デバイスや入力デバイスを含んでもよい。本実施形態では、表示部２０３が操作部２０４と一体的に形成されたタッチパネルであるため、表示部２０３及び操作部２０４は受付部としての機能を有する。

【0017】

回動駆動部２０５は、測量装置２の本体部２１を鉛直軸周りの水平方向に回動可能に制御する機能を有する。また、回動駆動部２０５は、望遠鏡部２２を水平軸周りの鉛直方向に回動可能に制御する機能を有する。

【0018】

測量部２０６は、測点４の位置を測量する機能を有する。測量部２０６は、測距部２０６ａ及び測角部２０６ｂを有する。測距部２０６ａは、測距光を出射する送光部と、送光部からの測距光が照射されて測量対象（例えば、測点４）により反射された反射光を受光する受光部とを含む。測距部２０６ａは、例えば、パルスレーザー光である測距光を出射すると共に測量対象により反射された反射光を受光することで測量装置２から測点４までの距離（斜距離）を測定する。なお、測距方式はこのようなパルス方式に限られず、例えばレーザー光の波の数に基づき測距するいわゆる位相差方式等の周知の方式を適用することも可能である。

【0019】

また、測角部２０６ｂは、本体部２１の水平方向の回動角（すなわち鉛直軸周りの回転角）を検出する水平エンコーダとしての機能と、望遠鏡部２２の鉛直方向の回動角（すなわち水平軸周りの回転角）を検出する鉛直エンコーダとしての機能を有する。望遠鏡部２２は、測量対象を視準可能な光学系を含む望遠鏡を内部に有する。望遠鏡部２２は、測距光学系を含む測距部２０６ａを内蔵しており、この測距部２０６ａの測距光学系の光路の一部は望遠鏡の光学系の一部と共有されている。前述の測距部２０６ａから出射された光は、望遠鏡の視準軸と同軸に導光されて出射される。また、測量対象により反射されて外部から受光した光は、望遠鏡の視準軸に沿って導光され、測距部２０６ａにより受光される。

【0020】

制御部２０７は、測角部２０６ｂにより検出された角度（水平角及び鉛直角）、及び測距部２０６ａにより測定された距離（斜距離）等の各種情報の取得、記憶、演算等を行い、例えば表示部２０３にその取得結果、演算結果を表示する。また、制御部２０７は、測角部２０６ｂにより検出された角度（水平角及び鉛直角）、及び測距部２０６ａにより測定された距離（斜距離）等の各種情報を、通信部２０１を介して端末３に送信する。制御部２０７は、操作部２０４に対する操作に応じて、又は演算結果に応じて、各部の駆動制御等を行う。

【0021】

端末３は、測点４の測量指示機能を有する。端末３として、例えば、ユーザが携帯可能な携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン、パーソナルコンピュータ等の機器を用いることができる。図２に示すように、端末３は、制御部３１、通信部３２、操作部３３（受付部）、表示部３４及び記憶部３５を有する。また、端末３は、端末３の動作を制御するためのコンピュータ（不図示）を備える。通信部３２は、測量装置２等の外部機器と通信可能に構成され、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信手段である。なお、通信部３２は、接続端子を介して有線通信手段として機能してもよい。

【0022】

操作部３３は、端末３に各種の指示や設定を入力可能な操作手段である。また表示部３４は、液晶ディスプレイ等により形成される。なお、本実施形態では、表示部３４が操作部３３と一体的に形成されたタッチパネルであり、表示部３４及び操作部３３は受付部としての機能を有する。表示部３４がタッチパネルである場合、操作部３３は、感圧式や静電式等の方式によりユーザからの入力操作を受け付けることができる。また、表示部３４には、測量プログラムの画面を表示することができる（図３参照）。

【0023】

記憶部３５は、設計データ３５１、測量データ３５２、及び測量プログラム３５３等の情報を記憶する。設計データ３５１は、例えば、端末３とは別途の装置（又は機器）等を用いてＣＡＤにより予め作成された路線データ５（図３のマップ画面６２も参照）であり、各測点４の識別情報（例えば、測点名）と、識別情報に対応した設計座標とを含む。測量データ３５２は、測量装置２が測量により取得した又は測量結果から算出した、測点４の実測座標である。なお、座標の表現形式は、三次元の直交座標又は極座標等の任意の形式とすることができる。また、本実施形態の測量プログラム３５３は、例えば端末３が有するコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体（又は記憶装置）に非一過性のプログラムとして記憶することができる。

【0024】

端末３は、表示部３４に測量プログラム３５３の実行に伴う画面等を表示し、操作部３３を介したユーザによる入力指示に基づいて、測量装置２に測量指示信号を送信する機能を有する。

【0025】

図４は、端末３の表示部３４に表示される画面を示す図であり、横断観測の設定画面６１、横断観測のマップ画面６２、測量中を示す待ち画面６３、及び横断観測の編集画面６４を示している。各画面（設定画面６１、マップ画面６２、編集画面６４）におけるメニュー項目は、ユーザによるタッチ操作又はプッシュボタンスイッチを介した選択操作により選択及び実行される。

【0026】

設定画面６１は、横断観測の設定を行うメニュー項目である。設定画面６１は、路線選択部６１１、標準断面選択部６１２、横断面選択部６１３、連続観測切替部６１４、ピッチ設定部６１５、及びリトライ回数設定部６１６を有する。路線選択部６１１は、設計データ３５１に含まれる複数の路線データ５から、測量対象の横断面５１が含まれる路線を選択する機能を有する。図３の例では、路線選択部６１１において路線名「ｒｓ」の路線データ５が選択されている。

【0027】

標準断面選択部６１２は、予めＣＡＤ等により若しくは手入力により登録された設計値（「標準断面」ともいう。）から、路線データ５における横断面５１の設計値として選択する機能である。これにより、選択された標準断面に対して、横断面５１の測点４（観測点）を紐づけることができる。

【0028】

横断面選択部６１３は、選択された路線データ５に含まれる複数の横断面５１から測量対象とする横断面５１を選択する機能を有する。図３の例では、横断面選択部６１３において横断面５１「ＢＰ」が選択されている。連続観測切替部６１４は、選択された路線データ５に含まれる複数の横断面５１の連続測定を行うか否かを切り替える機能を有する。例えば、操作部３３を介したユーザの操作により連続観測切替部６１４の右端に配置された略四角形のチェックボックスが選択されると、横断面５１の連続測定機能をオン又はオフに切り替えることができる。

【0029】

ピッチ設定部６１５は、測量対象として選択された横断面５１における測点４の観測の間隔である測量間隔（又は計測ピッチ）を設定する機能を有する。測量間隔は、横断面５１上における測点４の間隔であり、例えば５０ｃｍ間隔に設定される。測量間隔は、例えばユーザがピッチ設定部６１５にメートル単位で数値の入力操作を行うことで設定される。図３の例では、測量間隔が０．５ｍに設定されている。

【0030】

リトライ回数設定部６１６は、測量装置２による測点４の測量値（実測座標Ｐ２）が適正範囲ではなかった場合に、測点４の再測量の制限回数（許容回数）を設定する機能を有する。図３の例では、リトライ回数設定部６１６が「３回」に設定されている。この場合、測量装置２は、測点４の３回目の再測量においてさらに再測量が必要と判断した場合（後述のステップＳ０７；Ｙｅｓ）、測量対象の測点４を未測量の他の測点４に切り替える。

【0031】

マップ画面６２は、設定画面６１の路線選択部６１１で設定した路線データ５（図３の例では路線名「ｒｓ」の路線データ５）を表示する。また、マップ画面６２は、測点名表示部６２１、横断面名表示部６２２、第一距離表示部６２３、及び第二距離表示部６２４を有する。

【0032】

測点名表示部６２１には、現在選択されている測点４（例えば、測点４「１１７」）が表示される。横断面名表示部６２２には、現在選択されている横断面５１（例えば、横断面５１「ＢＰ」）が表示される。第一距離表示部６２３は、現在選択されている横断面５１における選択中の測点４とセンターラインＣＬとの横断方向Ｄ４（図５参照）の距離が表示される。第二距離表示部６２４は、現在選択されている横断面５１における選択中の測点４と、センターラインＣＬ上の測点４又はセンターラインＣＬと横断面５１の交点との高さ方向の距離（高低差）が表示される。

【0033】

また、マップ画面６２の右下の位置には、開始ボタン６２５及びスキップボタン６２６が左右並んで配置されている。開始ボタン６２５は、横断面５１の測点４の測量を開始する機能を有する。スキップボタン６２６は、選択中の横断面５１に対する測量をスキップして、縦断方向Ｄ３（図５参照）の次の横断面５１に選択を切り替える機能を有する。

【0034】

横断面の測量の待ち画面６３は、測量装置２による測点４の測量中であることを示す画面である。測量装置２が測点４の測量中である場合、待ち画面６３には、画面全体の中央部に、測量中であることを示す「測定しています」の文字及びＣ環状のアイコン６３１を表示される。

【0035】

横断観測の編集画面６４は、測点配置図６４１及び測点情報表示部６４２，６４３を有する。測点情報表示部６４２は最後に測量が行われた測点４の情報を表示する。また、測点情報表示部６４３は、測点情報表示部６４２以外のその他の測点４の情報を表示する。

【0036】

測点配置図６４１は、路線データ５を表示する機能を有する。図３の例では、路線データ５の横断面５１及び縦断方向Ｄ３のセンターラインＬＣが表示されている。また、横断面５１上には、複数の測点４が配置されている。測点情報表示部６４２，６４３は、測点４に関する情報が表示される。測点情報表示部６４２は、測点配置図６４１の下方且つ測点情報表示部６４３の上方に配置される。上側の測点情報表示部６４２には、測点４の識別情報（例えば、測点名「１２３」）に対応して、リンクのオン又はオフの設定情報及びセンターラインＣＬからの距離が表示される。また、下側の測点情報表示部６４３には、測点４の識別情報（例えば、測点名「１０１」、「１０２」、「１０３」、「１０４」又は「１１０」等）に対応して、リンクのオン又はオフの設定情報、センターラインＣＬからの距離、及び、測点４とセンターラインＣＬ上の測点４又はセンターラインＣＬと横断面５１の交点との高さ方向の距離（高低差）が表示される。測点情報表示部６４２，６４３の「リンク」機能を使用することで、例えば、測点４を他の横断面５１上の測点４と結線することができる。通常、横断観測を行う場合には各測点４を、センターラインＣＬ（路線中心）からの距離で判断して、左端から近い順に右端へ向けた一筆書き状に結んだ線を、同一の横断面５１として扱われている。このリンク機能は１観測ごとに設定することができる。例えば、上記の一筆書き状に線を結ぶルールと異なり、ある測点４を時系列的に１つ前に観測した測点４と結ぶことができる。これにより、観測する測点４を、Ｚ字状や直滑降（例えば、縦断方向Ｄ３の直線状又は曲線状）のような形状で結線することが可能となる。

【0037】

次に、測量システム１を用いた各作業又は処理の工程について、図４のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ０１で、測量装置２は、作業者等のユーザによって、測量対象となる測点４の周辺位置に設置される。

【0038】

ステップＳ０２で、測量装置２は、器械点の設置を行う。具体的に、測量装置２は、図示しないベンチマークを原点として測量し、予め設定された基準方向を基準座標軸として自己の座標を求める。基準方向は、測量装置２が予め記憶する設計データに基づいて定められてもよいし、測量装置２が原点とは異なる基準方向点を測量し、原点と基準方向点とを結ぶ基準方向（例えば、図５の基準点方向Ｄ２）を基準座標軸として求めてもよい。

【0039】

ステップＳ０３で、端末３は、制御部３１により、操作部３３（受付部）から入力されたユーザの指示に基づいて、測量装置２に横断観測を行わせる路線の路線データ５、及び、路線データ５に含まれる横断面５１の選択を受け付ける。測量対象の路線データ５及び横断面５１の選択は、図３の路線選択部６１１及び横断面選択部６１３により受け付けられる。

【0040】

ステップＳ０４で、端末３は、操作部３３（受付部）から入力されたユーザの指示に基づいて、測量装置２の横断観測の測量間隔と、再測量のリトライ回数の設定を受け付ける。具体的に、制御部３１は、図３のピッチ設定部６１５及びリトライ回数設定部６１６により選択された横断面５１における測量対象とする測点４の測量間隔と、リトライ回数の設定を受け付ける。なお、ピッチ設定部６１５及びリトライ回数設定部６１６の一方又は両方は、測量ピッチ及びリトライ回数の設定機能として、予め設定された値から測量ピッチ及びリトライ回数を選択させる機能を有してもよい。

【0041】

ステップＳ０５で、制御部３１は、ユーザから開始ボタン６２５の選択を受け付けると、測量装置２に測量指示を送信し、測量装置２にステップＳ０３で選択された路線データ５の横断面５１上の測点４の測量を開始させる。

【0042】

ステップＳ０６で、測量装置２は、選択された横断面５１上の各測点４を、ステップＳ０４で設定した測量間隔で測量する。ここで、測点４の測量方法について図５及び図６を参照しながら説明する。図５は、測量システム１における測量を説明する平面図であり、図６は、測量システム１における測量において測距光Ｌｔを水平方向であって測距光Ｌｔ直交するＰ方向からみた側面図である。まず、測量装置２は、設計データ３５１により予め設定された測点４の設計座標を端末３等から取得する。測量装置２は、測量対象である測点４の設計座標Ｐ１の方向に、測量部２０６の測量方向Ｄ１を向けて測量部２０６により測点４を測量する。設計データ３５１における路面４１の形状と、実際の路面４２の形状とは、経時変化又は施工誤差等により、異なる場合がある。例えば、図６では、路線の設計データ３５１の設計座標Ｐ１と、現況座標として例示した垂点座標Ｐ３の座標が高さｄｚ分異なっている。測量装置２から設計上の路面４１に位置する設計座標Ｐ１に向けて出射された測距光は、距離の差分Ａ２だけ離れた現況の路面４２上に位置する実測座標Ｐ２に照射される。したがって、測量装置２は、設計座標Ｐ１の測点４を測定した場合、設計座標Ｐ１とは異なる実測座標Ｐ２が測点４の測量結果として取得する。

【0043】

ステップＳ０７で、制御部３１は、測量した測点４の設計座標Ｐ１と、実測座標Ｐ２との差分が予め定めた閾値を満たすか否かを判定する。端末３は、設計座標Ｐ１と実測座標Ｐ２との差分が所定の閾値を満たす場合は（Ｓ０７；Ｙｅｓ）ステップＳ０６の処理に進み、満たさない場合は（Ｓ０７；Ｎｏ）ステップＳ０８の処理に進む。

【0044】

具体的に、測量装置２は、測点４と、測点４の測量結果である実測座標Ｐ２とを含む測量データを端末３に送信する。端末３の制御部３１は、測量装置２から送信された測量データを受信して、測量データ３５２として記憶部３５に記憶する。その後、制御部３１は、測量した実測座標Ｐ２と、設計座標Ｐ１との水平方向の差分を求める。なお、水平方向は、横断方向Ｄ４（図５の左右方向）及び縦断方向Ｄ３（図５の上下方向）に対して平行な方向である。制御部３１は、まず測距部２０６ａによる測距により取得した実測座標Ｐ２と、設計座標Ｐ１との水平方向の差分Ａ１を求める。また制御部３１は、測角部２０６ｂにより設計座標Ｐ１を視準したときの俯角である角度ｄθ（測量装置２の器械点から実測座標Ｐ２を測角したときの角度と同じ）を取得している。したがって、制御部３１は、実測座標Ｐ２と設計座標Ｐ１との水平方向の差分Ａ１を、Ａ１＝Ａ２・ｃｏｓ（ｄθ）により求めることができる。

【0045】

また、図５において、現場の基準点方向Ｄ２と横断面５１との水平方向の角度をＸＡ、基準点方向Ｄ２と設計座標Ｐ１及び実測座標Ｐ２を結んだ線分（差分Ａ２）との水平方向の角度をＨＡとすると、制御部３１は、設計座標Ｐ１と、実測座標Ｐ２との縦断方向Ｄ３（センターラインＣＬに沿った方向）の差分Ｌ１を、Ｌ１＝Ａ１・ｓｉｎ（ＸＡ－ＨＡ）で求めることができる。また、制御部３１は、設計座標Ｐ１と実測座標Ｐ２との横断方向Ｄ４（横断面５１に沿った方向）の差分Ｌ２を、Ｌ２＝Ａ１・ｃｏｓ（ＸＡ－ＨＡ）で求めることができる。さらに、制御部３１は、路面４２（実測座標Ｐ２と同一高さの水平面）に対する設計座標Ｐ１の高さｄｚ（換言すると、設計座標Ｐ１から垂点座標Ｐ３までの距離）を、ｄｚ＝Ａ２・ｓｉｎ（ｄθ）で求めることができる。

【0046】

制御部３１は、実測座標Ｐ２と設計座標Ｐ１との水平方向の差分Ｌ１及び差分Ｌ２の一方又は両方が予め定めた閾値と比較して大きいか否かを判定する。例えば、制御部３１は、差分Ｌ１が１０ｃｍ以上、又は、差分Ｌ２が５ｃｍ以上の少なくとも一方を満たす場合に、差分が大きいと判定する。制御部３１は、実測座標と設計座標との水平方向の差分が大きい場合に、ステップＳ０６の処理に戻り、測点４の再測量を行う。

【0047】

ステップＳ０７からステップＳ０６の処理に戻り、再測量を行う場合、制御部３１は、設計座標Ｐ１から、設計座標Ｐ１と実測座標Ｐ２との高さ方向Ｄ５の差分（前述の高さｄｚ）をオフセットさせた垂点座標Ｐ３を再測量させる。すなわち、測量装置２は、前回の実測座標Ｐ２を測量した際の視準方向から角度ｄφだけ仰角方向に回動させた方向を視準して再測量を行う。路面４２は、実測座標Ｐ２の高さを基に求めた仮想的な水平面であるため、垂点座標Ｐ３が実際の路面上に位置しない場合があるが、再測量を行うことで設計座標Ｐ１に対して水平方向の差分（差分Ｌ１又は差分Ｌ２）がより小さい座標を測量することができる。

【0048】

同一の測点４を再測量した後のステップＳ０７で、制御部３１は、測量した測点４の設計座標Ｐ１と、実測座標Ｐ２との差分が予め定めた閾値を満たすか否か判定する。端末３は、設計座標Ｐ１と実測座標Ｐ２との差分が所定の閾値を満たす場合はステップＳ０６の処理に進み、満たさない場合はステップＳ０８の処理に進む。このように、ステップＳ０６及びステップＳ０７の再測量の処理を繰り返すことで、制御部３１は、測点４の設計座標Ｐ１と実測座標Ｐ２との水平方向の差分Ｌ１，Ｌ２を小さくすることができるため、測点４の設計座標Ｐ１と現況座標との高さ方向Ｄ５の差分をより正確に求めることができる。

【0049】

なお、制御部３１は、図３の設定画面６１におけるリトライ回数設定部６１６により予め再測量の制限回数の設定を受け付けて、ステップＳ０７において、制限回数（例えば、３回）に達した再測量において実測座標Ｐ２と設計座標Ｐ１との差分が大きいと判断された場合、ステップＳ０８以降の処理を行ってもよい。したがって、後述するように、ステップＳ０９で、横断面５１上の全ての測点４の測量が完了していない場合は、測量が完了できなかった測点４があった場合であっても、測量対象となる測点４を未測量の他の測点４に変更することができる。

【0050】

なお、測量が完了できない測点４は、例えば、路面上に車両が駐車又は停車している場合が挙げられる。

【0051】

測量装置２による測点４の測量が完了すると（ステップＳ０８）、制御部３１は、ステップＳ０９において、横断面５１上の全ての測点４の測量が完了したか判定する。制御部３１は、横断面５１上の全ての測点４の測量が完了した場合は（ステップＳ０９；Ｙｅｓ）ステップＳ１０の処理に進み、全ての測点４の測量が完了していない場合は（ステップＳ０９；Ｎｏ）ステップＳ０６の処理に戻る。

【0052】

ステップＳ０９から遷移したステップＳ０６の処理では、制御部３１は、測量対象の測点４を未測定の測点４に変更する。具体的に、制御部３１は、選択された横断面５１に含まれる複数の測点４を測量部２０６に順次測量させる。測量は、例えばマップ画面６２において横断面５１の測点４を、左端点側から右端点側に向けて順に自動的に選択されて行われる。

【0053】

ステップＳ１０で、端末３の表示部３４は、横断面５１に含まれる測点の測量結果として、測点４の識別情報（測点識別情報）と評価情報とを対応させて配置した測点４を、順に表示し、及び、測点４に対応した測量値を表示する。表示部３４には、例えば、図３の編集画面６４が表示される。ユーザは編集画面６４を参照することで測量の結果を容易に確認することができる。

【0054】

測量結果に異常がある、又は、測量漏れがあるとユーザが判断すると、ユーザは操作部３３を介して再測量の指示を、端末３を介して測量装置２に送信する。ステップＳ１１で、制御部３１は、ユーザからの指示に基づき、測量結果に異常がある又は測量漏れがある場合にステップＳ０６の処理に戻り、測量結果に異常がなく且つ測量漏れがない場合にステップＳ１２の処理に進む。なお、再測量を行う場合、操作部３３を介して再測量の測量対象の測点４を選択してもよい。また、例えば、測量結果に漏れがあった場合であっても、ユーザが測量結果に問題ないと判断した場合は、ステップＳ１２の処理に進んでもよい。さらに、ステップＳ１１において、制御部３１は、測量結果に異常等があるか否かを自動判定してもよい。例えば、制御部３１は、測量がされていない測点４が存在する場合、測点４の最終的な実測座標Ｐ２がセンターラインＣＬ（横断中心）から路線の進行方向（縦断方向Ｄ３の予め定めた進行方向）又はその逆方向（縦断方向Ｄ３の予め定めた進行方向とは逆方向）に対して著しく離れていた場合、左右の測点４（観測点）に対し高低差が著しい場合、横断面５１上の隣り合う測点４の実測座標Ｐ２が測量間隔（観測ピッチ）に対して著しく離れていた場合（例えば、図５の左右方向に著しく離れていた場合）、及び、ユーザが指定した各閾値を満たさない測点４が存在する場合、の一つ又は任意の複数の場合に、測量結果に異常等があると判定することができる。

【0055】

ステップＳ１２で、制御部３１は横断面５１の観測を終了させる。なお、制御部３１は取得された測量データ３５２を任意に表示部３４に表示させたり、ネットワークを介して通信接続された外部装置に出力させたりしてもよい。また、制御部３１は、端末３に有線接続した持ち運び可能な記憶媒体に測量データ３５２を記憶させてもよい。

【0056】

（設計座標表示）
次に、編集画面６４の他の表示例について説明する。図７は、端末３の表示部３４に表示される編集画面６４Ａを示す図である。編集画面６４Ａは、測点配置図６４１Ａを有する。測点配置図６４１Ａは、図３の測点配置図６４１と同様に、路線データ５を表示する機能を有する。図３の測点配置図６４１は路線データ５の平面図を示しているのに対して、測点配置図６４１Ａは路線データ５の特定の横断面５１の横断図を示している。路線データ５は、ＸＭＬ等のファイルから取り込んだ設計データである。表示部３４は、測点配置図６４１Ａに、横断面に含まれる測点４の設計データ（路線データ５）を表す第一図形４ａを表示する。図７の例では、第一図形４ａは、菱形の図形である。第一図形４ａの数及び位置は、路線選択部６１１により選択された路線データ５、横断面選択部６１３により選択された横断面５１、及び、ピッチ設定部６１５により選択されたピッチに応じて決定される。また、第一図形４ａの位置は、設計座標（Ｐ１）に従った位置に表示される。なお、測点配置図６４１Ａは横断図であるので、設計座標（Ｐ１）に従った位置は、横断方向Ｄ４と高さ方向Ｄ５について反映されている。

【0057】

端末３の表示部３４に設計データである測点４を表示することにより、ユーザは、測量目標である横断図を作業前に確認することができる。そのため、ユーザは、自動観測の前に、路線データ５から測量対象の目標形状を確認し、測量対象が道路４０（図８参照）である場合は道路状況の整備等の事前準備を行い、又は、測量の作業イメージの推定を容易に行うことができる。

【0058】

また、表示部３４は、測点配置図６４１Ａにおいて、第一図形４ａに対応し、横断面に含まれる測点４の測量結果を表す第二図形４ｂを表示する。第二図形４ｂは、例えば、ステップＳ０８で測量を終えた測点４から順次表示される。図７の例では、第二図形４ｂは、菱形の図形である。なお、第一図形４ａと第二図形４ｂは、円形、三角形若しくは四角形等の多角形、又はその他の図形であってもよい。第一図形４ａと第二図形４ｂは、同じ図形であってもよいし、異なる図形であってもよい。第一図形４ａと第二図形４ｂが同じ図形である場合は、異なる色で表示されてもよい。例えば、第一図形４ａは赤の菱形で表示され、第二図形４ｂは緑の菱形で表示される。

【0059】

また図７の例では、測点４の実測座標Ｐ２が設計座標Ｐ１よりも高さ方向Ｄ５に低いため、表示部３４は、第二図形４ｂを第一図形４ａよりも下方に表示する。

【0060】

測点情報表示部６４３Ａは、測点４に関する具体的な情報を表示する。表示部３４は、測点情報表示部６４３Ａに、第一図形４ａと第二図形４ｂとに対応する設計座標Ｐ１と実測座標Ｐ２との差分を、横断方向Ｄ４、縦断方向Ｄ３及び高さ方向Ｄ５のそれぞれについて表示する。また当該差分は、測点４の識別情報（例えば、測点名「７０１」、「７０２」、「７０３」）毎に対応して表示される。例えば、測点名「７０１」の測点４の設計座標と実測座標との縦断方向Ｄ３の差分（前後差）は縦断方向Ｄ３の正側（前側）へ１．６９５ｍであり、横断方向Ｄ４の差分（左右差）は横断方向Ｄ４の左側へ４．６９５ｍであり、高さ方向Ｄ５の差分（上下差）は高さ方向Ｄ５の下側へ７．４１２ｍである。測点配置図６４１Ａに示される測点４のうち、測点情報表示部６４３Ａに一度に表示しきれない他の測点４（図７では、測点名「７０４」、「７０５」）は、測点情報表示部６４３Ａの表示範囲をスクロールさせる操作部３３からの指示を受け付けることで表示させることができる。

【0061】

ユーザは、表示部３４に表示された設計座標の位置を第一図形４ａにより確認することで観測前に設計データの測点４の位置及び路面４１の形状を確認することができる。また、ユーザは、観測中に、設計座標からの差分を、第二図形４ｂ又は測点情報表示部６４３Ａにより確認することができる。

【0062】

なお、表示部３４は、第二図形４ｂに対応する測量済みの測点４の実測座標を、測点情報表示部６４３Ａに表示してもよい。表示する実測座標Ｐ２は、縦断方向Ｄ３、横断方向Ｄ４及び高さ方向Ｄ５の一部又は全部の情報を含むことができる。従って、表示部３４は、第二図形４ｂに対応する測量済みの測点４の実測座標、及び／又は、第一図形４ａと第二図形４ｂとに対応する設計座標と実測座標との差分を、横断方向Ｄ４、縦断方向Ｄ３及び高さ方向Ｄ５のそれぞれについて表示することができる。

【0063】

このように、ユーザは、ＸＭＬ等のファイルから取り込んだ路線データ５（設計データ）から測点４の設計座標を表す第一図形４ａと、実測座標を表す第二図形４ｂとを表示することで、現在の作業状況と測定対象の設計値を比較し、作業の妥当性を判断することができる。これに伴い、ユーザは、事務所に戻って実測座標が異常であることを後から気付くことを防止し、現場で事前に知ることができるため測量作業のやり直す等の作業工程の大幅な遅延を削減又は抑制することができる。

【0064】

なお、設計座標と実測座標との差分が妥当（又は異常）であるか否かの判断は、ユーザが行ってもよいし、制御部３１等が自動で行ってもよい。例えば、制御部３１は、設計座標と実測座標との差分が妥当（又は異常）であるか否かを、ステップＳ１１で判断することができる。

【0065】

（連続自動観測）
次に、測量システム１を用いた連続自動観測機能の各作業又は処理の工程について、図９の制御のフローチャートを参照して説明する。図９の説明において、図４と同様の処理については、同一の符号を付して説明を省略又は簡略化する。

【0066】

制御部３１は、連続観測切替部６１４により連続観測が選択された場合に、横断面選択部６１３により選択された複数の横断面５１に対して連続自動観測を行う。図８は、連続自動観測の例として、道路４０の路面４１，４２を観測する例について示している。路線データ５は、道路４０の縦断方向Ｄ３に所定の間隔で配置された複数の横断面５１を含む。各横断面５１は、複数の測点４を含む。また測点４は、設計座標Ｐ１と実測座標Ｐ２とを含む。図８の例では、路線データ５の路面４１は、道路４０の中央が高くなるように設計されており、実際の現況データの路面４２は、設計座標Ｐ１よりも高さ方向Ｄ５に低く且つ略平坦である状態を図示している。連続自動観測では、測量装置２が、一か所の観測点から一度の観測処理により、複数の横断面５１に含まれる各測点４を観測する。

【0067】

図９は、連続自動観測を実行する制御部３１の処理のフローチャートである。制御部３１は、ステップＳ０９において、横断面５１上の全ての測点４の測量が完了した場合（ステップＳ０９；Ｙｅｓ）ステップＳ１３の処理に進み、横断面５１上の全ての測点４の測量が完了していない場合は（ステップＳ０９；Ｎｏ）ステップＳ０６の処理に戻る。

【0068】

ステップＳ１３で、制御部３１は、全ての横断面５１上の測点４の測量が完了したか判定する。制御部３１は、全ての横断面５１上の測点４の測量が完了した場合は（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）ステップＳ１０の処理に進み、全ての横断面５１上の測点４の測量が完了していない場合は（ステップＳ１３；Ｎｏ）ステップＳ０６の処理に戻る。

【0069】

ステップＳ１３から遷移したステップＳ０６の処理では、制御部３１は、測量対象の測点４を未測定の横断面５１に含まれる測点４に変更する。具体的に、制御部３１は、選択された複数の横断面５１に含まれる複数の測点４を測量部２０６に順次測量させる。制御部３１は、例えばマップ画面６２において下方側から上方側に向けて順に横断面５１を選択し、各横断面５１に含まれる測点４を自動的に測量する。

【0070】

連続自動観測機能によると、測量装置２は設定された範囲を一括で（連続で）観測するため、ユーザは作業の大幅な短縮を行うことができる。また、表示部３４は、観測中に、図７に示した測点配置図６４１Ａに、設計座標の横断面と測定済みの測点４を表示してもよい。これにより、ユーザは、自動観測途中に測定座標と設計座標との差分（横断方向Ｄ４、縦断方向Ｄ３及び高さ方向Ｄ５の一つ又は複数の差分）が大きいなどの異常が起こった際に、その場で即座に測量作業をやり直すことができる。これにより、連続観測を行いつつ測量をやり直す等の作業工程の大幅な遅延を削減又は抑制し、測量作業の効率化を図ることができる。

【0071】

以上のように、本実施形態では、測点４の位置を測量する測量部２０６と、測点４の設計座標Ｐ１の方向に測量部２０６の測量方向Ｄ１を向けて測量部２０６により測点４を測量させ、測量した実測座標Ｐ２と設計座標Ｐ１との差分が大きい場合に、設計座標Ｐ１から、設計座標Ｐ１と実測座標Ｐ２との高さ方向の差分（ｄｚ）をオフセットさせた位置を再測量する制御部３１と、を備える測量システム１について説明した。

【0072】

また、測量装置２の測量部２０６が測点４の位置を測量する工程と、測点４の設計座標Ｐ１の方向に測量部２０６の測量方向Ｄ１を向けて測量部２０６により測点４を測量させ、測量した実測座標Ｐ２と設計座標Ｐ１との差分が大きい場合に、設計座標Ｐ１から、設計座標Ｐ１と実測座標Ｐ２との高さ方向の差分（ｄｚ）をオフセットさせた位置を再測量する工程と、をコンピュータに実行させるための非一過性の測量プログラム及び各前記工程を含む測量方法について説明した。

【0073】

本実施形態の測量方法では、いわゆるプリズム等のターゲット部材を測点４に配置する必要がないため、路線の測量を行う場合は車線規制を行うことなく素早く実施することができる。また、横断面５１における測点４の測量や、横断面５１を跨ぐ各測点４の測量は自動的に行うことができる。そのため、現況観測を効率良く行うことができる。

【0074】

以上で本開示の実施形態の説明を終えるが、本開示の態様はこの実施形態に限定されるものではない。

【0075】

例えば、端末３は、操作部３３と表示部３４とを一体装置に設けた例について説明したが、これに限らず端末３は複数の装置により別体に構成してもよい。すなわち、操作部３３及び表示部３４の機能を含む構成を端末とすることができる。

【0076】

また、本実施形態の測量システム１では、測量装置２としてトータルステーションを用いた例について説明したが、測量装置２としてＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ／全球測位衛星システム）受信装置を用いてもよい。この場合、作業者はＧＮＳＳ受信装置を移動させて測設点を確認することができる。また、測量装置２としてレーザー墨出器を適用してもよい。

【0077】

また、図４で説明した各ステップにおける処理は、制御部３１により複数の工程を纏めて処理させてもよい。

【0078】

また、本実施形態では道路の路面に光を照射して、散乱光として反射された戻り光を検出することで測距する構成について説明したが、測量装置２から照射された光を反射して測量装置２に反射光を検出させることが可能な程度の強度で反射可能な反射部材（例えば、反射シート、ターゲット板等）を路面に設置してもよい。その路面に敷いた反射部材は、作業員等により支持が不要である場合は車両等の通行を許容して車線規制を不要としながらも測量を実施させることができる。

【0079】

また、本実施形態では、ステップＳ０４で、操作部３３（受付部）が、ピッチ設定部６１５により、選択された横断面５１における測点４の測量間隔の設定を受け付ける構成について説明したが、測量対象とする横断面５１の数の選択を受け付ける機能を有してもよい。

【0080】

また、測量装置２に測量指示を行う、設計座標Ｐ１と実測座標Ｐ２との差分を算出する等の制御部３１の機能は、測量装置２の制御部２０７が有してもよい。例えば、測量システム１は、測量装置２及び端末３の機能を有した一体の装置を備えてもよい。

【0081】

また、測量装置２又は端末３は、撮影機能を有するカメラ部を備えていてもよい。測量装置２又は端末３は、カメラ部を用いて現場の異常点（例えば、設計座標Ｐ１と大幅に異なる実測座標Ｐ２が観測された測点４等）を撮影させてもよい。

【0082】

また、編集画面６４には、測点４を、設計座標Ｐ１及び実測座標Ｐ２の一方又は両方を表示させてもよい。また、編集画面６４において、測点４は、設計座標Ｐ１及び実測座標Ｐ２は切り替え可能に一方のみを表示させてもよい。

【0083】

また、ステップＳ０７で制限回数に達した状態で設計座標Ｐ１と実測座標Ｐ２との差分が所定の閾値以上と判定された場合、端末３又は測量装置２は、表示部３４，２０３等の任意の出力手段によってエラーを出力してもよい。

【0084】

また、ステップＳ０７で制限回数に達した状態で設計座標Ｐ１と実測座標Ｐ２との差分が所定の閾値以上と判定された場合、端末３又は測量装置２は、表示部３４，２０３等の任意の出力手段によってエラーを出力してもよい。

【0085】

また、設定画面６１は、一度の測量実行によって自動的に測量可能な横断面５１の数を設定する横断面数設定部を有してもよい。この横断面数設定部は、測量装置２の測量可能な距離に応じて（例えば、等級に応じて）、設定可能な横断面数の最大値の入力を規制してもよい。

【符号の説明】

【0086】

１ 測量システム
２ 測量装置
３ 端末
４ 測点
５ 路線データ
２１ 本体部
２２ 望遠鏡部
２３ 脚部
３１ 制御部
３２ 通信部
３３ 操作部
３４ 表示部
３５ 記憶部
４０ 道路
４１ 路面
４２ 路面
５１ 横断面
６１ 設定画面
６２ マップ画面
６３ 待ち画面
６４ 編集画面
２０１ 通信部
２０２ 記憶部
２０３ 表示部
２０４ 操作部
２０５ 回動駆動部
２０６ 測量部
２０６ａ 測距部
２０６ｂ 測角部
２０７ 制御部
３５１ 設計データ
３５２ 測量データ
３５３ 測量プログラム
６１１ 路線選択部
６１２ 標準断面選択部
６１３ 横断面選択部
６１４ 連続観測切替部
６１５ ピッチ設定部
６１６ リトライ回数設定部
６２１ 測点名表示部
６２２ 横断面名表示部
６２３ 第一距離表示部
６２４ 第二距離表示部
６２５ 開始ボタン
６２６ スキップボタン
６３１ アイコン
６４１，６４１Ａ 測点配置図
６４２ 測点情報表示部
６４３，６４３Ａ 測点情報表示部
Ａ１ 差分
Ａ２ 差分
ＣＬ センターライン
Ｄ１ 測量方向
Ｄ２ 基準点方向
Ｄ３ 縦断方向
Ｄ４ 横断方向
Ｄ５ 高さ方向
Ｌ１，Ｌ２ 差分
ＬＣ センターライン
Ｌｔ 測距光
Ｐ１ 設計座標
Ｐ２ 実測座標
Ｐ３ 垂点座標
ｄｚ 高さ
ｄθ 角度
ｄφ 角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】