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(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】P2024141927
(43)【公開日】2024-10-10
(54)【発明の名称】測量装置および測量方法
(51)【国際特許分類】
G01C 15/00 20060101AFI20241003BHJP
【ＦＩ】
G01C15/00 103E
G01C15/00 103C
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023053808
(22)【出願日】2023-03-29
(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】110004060
【氏名又は名称】弁理士法人あお葉国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100187182
【弁理士】
【氏名又は名称】川野 由希
(74)【代理人】
【識別番号】100077986
【弁理士】
【氏名又は名称】千葉 太一
(74)【代理人】
【識別番号】100139745
【弁理士】
【氏名又は名称】丹波 真也
(74)【代理人】
【識別番号】100207642
【弁理士】
【氏名又は名称】簾内 里子
(72)【発明者】
【氏名】菊池 武志
(72)【発明者】
【氏名】高野 祐次
(57)【要約】
【課題】ジェスチャ入力により、一連の測定操作を簡便に実行することができる測量装置を提供する。
【解決手段】測量装置100は、測定対象物に測距光を送光し、前記測定対象物からの反射光を受光して、前記測定対象物までの距離を測定する測距部11と、測距光の光軸の角度を検出する測角部12と、測距部11を格納する望遠鏡4ｃと、望遠鏡4ｃを水平および鉛直に回転駆動する回転駆動部20と、望遠鏡4ｃの視準方向を撮影するカメラ50と、測距部11、測角部12、回転駆動部20およびカメラ50とを制御する制御演算部40とを備え、制御演算部40は、現場図面に設定された測定対象物の測定点を、測定対象物の測定面ごとに管理し、カメラ50により認識される作業者のジェスチャに従って測定を実行し、ジェスチャは、測定面ごとに測定開始点を指定する開始点指定ジェスチャと、測定面ごとの前記測定の開始および測定の進行パターンを指示する測定ジェスチャを備える。
【選択図】図２
【解決手段】測量装置100は、測定対象物に測距光を送光し、前記測定対象物からの反射光を受光して、前記測定対象物までの距離を測定する測距部11と、測距光の光軸の角度を検出する測角部12と、測距部11を格納する望遠鏡4ｃと、望遠鏡4ｃを水平および鉛直に回転駆動する回転駆動部20と、望遠鏡4ｃの視準方向を撮影するカメラ50と、測距部11、測角部12、回転駆動部20およびカメラ50とを制御する制御演算部40とを備え、制御演算部40は、現場図面に設定された測定対象物の測定点を、測定対象物の測定面ごとに管理し、カメラ50により認識される作業者のジェスチャに従って測定を実行し、ジェスチャは、測定面ごとに測定開始点を指定する開始点指定ジェスチャと、測定面ごとの前記測定の開始および測定の進行パターンを指示する測定ジェスチャを備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
測定対象物に測距光を送光し、前記測定対象物からの反射光を受光して、前記測定対象物までの距離を測定する測距部と、
前記測距光の光軸の角度を検出する測角部と、
前記測距部を格納する望遠鏡と、
前記望遠鏡を水平および鉛直に回転駆動する回転駆動部と、
前記望遠鏡の視準方向を撮影するカメラと、
前記測距部、前記測角部、前記回転駆動部および前記カメラとを制御する制御演算部とを備え、
前記制御演算部は、現場図面に設定された前記測定対象物の測定点を、前記測定対象物の測定面ごとに管理し、前記カメラにより認識される作業者のジェスチャに従って測定を実行し、前記ジェスチャは、前記測定面ごとに測定開始点を指定する開始点指定ジェスチャと、前記測定面ごとの前記測定の開始および前記測定の進行パターンを指示する測定ジェスチャを備えることを特徴とする測量装置。
前記測距光の光軸の角度を検出する測角部と、
前記測距部を格納する望遠鏡と、
前記望遠鏡を水平および鉛直に回転駆動する回転駆動部と、
前記望遠鏡の視準方向を撮影するカメラと、
前記測距部、前記測角部、前記回転駆動部および前記カメラとを制御する制御演算部とを備え、
前記制御演算部は、現場図面に設定された前記測定対象物の測定点を、前記測定対象物の測定面ごとに管理し、前記カメラにより認識される作業者のジェスチャに従って測定を実行し、前記ジェスチャは、前記測定面ごとに測定開始点を指定する開始点指定ジェスチャと、前記測定面ごとの前記測定の開始および前記測定の進行パターンを指示する測定ジェスチャを備えることを特徴とする測量装置。
【請求項2】
前記測定の進行パターンは、前記ジェスチャの手の動き方向と関連付けられていることを特徴とする請求項１に記載の測量装置。
【請求項3】
前記制御演算部は、２以上の既知点を測定して、前記測量装置の位置および方向を把握し、前記現場図面に設定された前記測定点を、前記カメラにより取得した現場画像に重ねた測定画像を表示部に表示するように構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の測量装置。
【請求項4】
前記カメラは、動画像を取得可能な深度カメラであり、
前記制御演算部は、前記測量装置が移動しても前記カメラが３以上の測定済の測定点を参照点として捕捉するように制御し、前記参照点のそれぞれと前記測量装置との距離を算出し、前記参照点の座標および、前記参照点のそれぞれと前記測量装置との距離に基づいて、前記測量装置が移動しても、リアルタイムで前記測量装置の位置座標を把握可能とすることを特徴とする請求項１または２に記載の測量装置。
前記制御演算部は、前記測量装置が移動しても前記カメラが３以上の測定済の測定点を参照点として捕捉するように制御し、前記参照点のそれぞれと前記測量装置との距離を算出し、前記参照点の座標および、前記参照点のそれぞれと前記測量装置との距離に基づいて、前記測量装置が移動しても、リアルタイムで前記測量装置の位置座標を把握可能とすることを特徴とする請求項１または２に記載の測量装置。
【請求項5】
音および光の少なくとも一方を発するインジケータをさらに備え、
前記制御演算部は、前記カメラが捕捉する前記測定済の測定点が２以下になった場合に、前記インジケータが警告を発することを特徴とする請求項４に記載の測量装置。
前記制御演算部は、前記カメラが捕捉する前記測定済の測定点が２以下になった場合に、前記インジケータが警告を発することを特徴とする請求項４に記載の測量装置。
【請求項6】
前記カメラは、可視のレーザ光源を備え、
前記参照点を捕捉している時に、レーザ光を前記参照点に照射することを特徴とする請求項４または５に記載の測量装置。
前記参照点を捕捉している時に、レーザ光を前記参照点に照射することを特徴とする請求項４または５に記載の測量装置。
【請求項7】
前記制御演算部は、前記現場図面に設定された前記測定点と、前記現場画像から認識される特徴点とを比較して、前記現場図面の前記測定点と合致しない前記現場画像の前記特徴点を、測定点として追加することを特徴とする請求項３に記載の測量装置。
【請求項8】
前記制御演算部は、測定したい点を指すジェスチャを前記カメラに認識させることにより、指した点を測定点として、前記現場図面および前記測定画像に追加することを特徴とする請求項３に記載の測量装置。
【請求項9】
測定対象物に測距光を送光し、前記測定対象物からの反射光を受光して、前記測定対象物までの距離を測定する測距部と、前記測距光の光軸の角度を検出する測角部と、前記測距部を格納する望遠鏡と、前記望遠鏡を水平および鉛直に回転駆動する回転駆動部と、前記望遠鏡の視準方向の現場風景を撮影するカメラと、前記測距部、前記測角部、前記回転駆動部および前記カメラとを制御する制御演算部とを備える測量装置を用いる測量方法であって、前記方法は、
前記制御演算部により前記測定対象物に設定された測定点を、前記測定対象物の測定面ごとに管理し、
前記カメラにより作業者の開始点指定ジェスチャを認識して、現在の測定面の測定開始点を指定し、
前記カメラにより作業者の測定ジェスチャを認識して、測定ジェスチャで指定された測定の進行パターンに従って前記現在の測定面の測定点を測定し、
前記現在の測定面の全測定点の測定を行うと、前記開始点指定ジェスチャまたは前記測定ジェスチャにより次の測定面の測定点を測定することを特徴とする方法。
前記制御演算部により前記測定対象物に設定された測定点を、前記測定対象物の測定面ごとに管理し、
前記カメラにより作業者の開始点指定ジェスチャを認識して、現在の測定面の測定開始点を指定し、
前記カメラにより作業者の測定ジェスチャを認識して、測定ジェスチャで指定された測定の進行パターンに従って前記現在の測定面の測定点を測定し、
前記現在の測定面の全測定点の測定を行うと、前記開始点指定ジェスチャまたは前記測定ジェスチャにより次の測定面の測定点を測定することを特徴とする方法。
【請求項10】
前記カメラは、動画像を取得可能な深度カメラであり、
前記方法は、
２以上の既知点を測定することにより、測量装置の位置および方向を算出し、
前記カメラにより現場画像を取得し、
前記測定対象物に設定された複数の測定点を含む現場図面を読み込んで、前記現場画像に、前記測定点を重ねて表示し、
前記ジェスチャの指示に従って測定点を測定し、
前記測定の進捗を認識可能に前記測定点の表示を更新し、
前記カメラが前記測量装置が移動しても前記カメラが３以上の測定済の測定点を参照点として捕捉するように制御し、前記参照点のそれぞれと前記測量装置との距離を算出し、前記参照点の座標および、前記参照点のそれぞれと前記測量装置との距離に基づいて、前記測量装置が移動しても前記測量装置の位置を把握可能とし、
前記測量装置を移動して別の点に設置して、前記ジェスチャの指示に従って測定点を測定することを特徴とする請求項９に記載の方法。
前記方法は、
２以上の既知点を測定することにより、測量装置の位置および方向を算出し、
前記カメラにより現場画像を取得し、
前記測定対象物に設定された複数の測定点を含む現場図面を読み込んで、前記現場画像に、前記測定点を重ねて表示し、
前記ジェスチャの指示に従って測定点を測定し、
前記測定の進捗を認識可能に前記測定点の表示を更新し、
前記カメラが前記測量装置が移動しても前記カメラが３以上の測定済の測定点を参照点として捕捉するように制御し、前記参照点のそれぞれと前記測量装置との距離を算出し、前記参照点の座標および、前記参照点のそれぞれと前記測量装置との距離に基づいて、前記測量装置が移動しても前記測量装置の位置を把握可能とし、
前記測量装置を移動して別の点に設置して、前記ジェスチャの指示に従って測定点を測定することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、測量装置に関し、より具体的には、測距光を測定対象物に出射して反射光を受光して、測定対象物を測距測角する測量装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、特許文献１，２に開示されたような、ジェスチャ入力により操作可能な測量装置が知られている。特許文献１の光波距離計は、測定前に測距光を出射し、それを遮る手の動きを受光部で検出することにより、測定を実行する。一方、特許文献２のトータルスーションは、望遠鏡に設けた撮像部で、作業者のジェスチャを認識して、入力ジェスチャに対応する測量装置のオペレーションを実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許出願公開第２０１４／０００２８０６号明細書
【特許文献2】特開２０１９－２１１２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
このように、ジェスチャ入力により操作可能な測量装置は、ワンマン測量の負担を軽減するものであったが、測定作業の負担を軽減するために、さらなる改善が求められていた。
【0005】
本発明は係る事情を鑑みてなされたものであり、ジェスチャ入力により、一連の測定操作を簡便に実行することができる測量装置および測量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】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明の一つの態様に係る測量装置は以下の構成を有する。
１．測定対象物に測距光を送光し、前記測定対象物からの反射光を受光して、前記測定対象物までの距離を測定する測距部と、前記測距光の光軸の角度を検出する測角部と、前記測距部を格納する望遠鏡と、前記望遠鏡を水平および鉛直に回転駆動する回転駆動部と、前記望遠鏡の視準方向を撮影するカメラと、前記測距部、前記測角部、前記回転駆動部および前記カメラとを制御する制御演算部とを備え、前記制御演算部は、現場図面に設定された前記測定対象物の測定点を、前記測定対象物の測定面ごとに管理し、前記カメラにより認識される作業者のジェスチャに従って測定を実行し、前記ジェスチャは、前記測定面ごとに測定開始点を指定する開始点指定ジェスチャと、前記測定面ごとの前記測定の開始および前記測定の進行パターンを指示する測定ジェスチャを備える。
１．測定対象物に測距光を送光し、前記測定対象物からの反射光を受光して、前記測定対象物までの距離を測定する測距部と、前記測距光の光軸の角度を検出する測角部と、前記測距部を格納する望遠鏡と、前記望遠鏡を水平および鉛直に回転駆動する回転駆動部と、前記望遠鏡の視準方向を撮影するカメラと、前記測距部、前記測角部、前記回転駆動部および前記カメラとを制御する制御演算部とを備え、前記制御演算部は、現場図面に設定された前記測定対象物の測定点を、前記測定対象物の測定面ごとに管理し、前記カメラにより認識される作業者のジェスチャに従って測定を実行し、前記ジェスチャは、前記測定面ごとに測定開始点を指定する開始点指定ジェスチャと、前記測定面ごとの前記測定の開始および前記測定の進行パターンを指示する測定ジェスチャを備える。
【0007】
２．上記１の態様において、前記測定の進行パターンは、前記ジェスチャの手の動き方向と関連付けられていることも好ましい。
【0008】
３．上記１，２の態様において、前記制御演算部は、２以上の既知点を測定して、前記測量装置の位置および方向を把握し、前記現場図面に設定された前記測定点を、前記カメラにより取得した現場画像に重ねた測定画像を表示部に表示するように構成されていることも好ましい。
【0009】
４．上記１～３の態様において、前記カメラは、動画像を取得可能な深度カメラであり、
前記制御演算部は、前記測量装置が移動しても前記カメラが３以上の測定済の測定点を参照点として捕捉するように制御し、前記参照点のそれぞれと前記測量装置との距離を算出し、前記参照点の座標および、前記参照点のそれぞれと前記測量装置との距離に基づいて、前記測量装置が移動しても、リアルタイムで前記測量装置の位置座標を把握可能とすることも好ましい。
前記制御演算部は、前記測量装置が移動しても前記カメラが３以上の測定済の測定点を参照点として捕捉するように制御し、前記参照点のそれぞれと前記測量装置との距離を算出し、前記参照点の座標および、前記参照点のそれぞれと前記測量装置との距離に基づいて、前記測量装置が移動しても、リアルタイムで前記測量装置の位置座標を把握可能とすることも好ましい。
【0010】
５．上記４の態様において、音および光の少なくとも一方を発するインジケータをさらに備え、前記制御演算部は、前記カメラが捕捉する前記測定済の測定点が２以下になった場合に、前記インジケータが警告を発することも好ましい。
【0011】
６．上記４、５の態様において、前記カメラは、可視のレーザ光源を備え、前記参照点を捕捉している時に、レーザ光を前記参照点に照射することも好ましい。
【0012】
７．上記１～６の態様において、前記制御演算部は、前記現場図面に設定された前記測定点と、前記現場画像から認識される特徴点とを比較して、前記現場図面の前記測定点と合致しない前記現場画像の前記特徴点を、測定点として追加することも好ましい。
【0013】
８．前記１～７の態様において、記制御演算部は、測定したい点を指すジェスチャを前記カメラに認識させることにより、指した点を測定点として、前記現場図面および前記測定画像に追加することも好ましい。
【0014】
また、本発明の別の態様に係る測量方法は、以下の構成を有する。
９．測定対象物に測距光を送光し、前記測定対象物からの反射光を受光して、前記測定対象物までの距離を測定する測距部と、前記測距光の光軸の角度を検出する測角部と、前記測距部を格納する望遠鏡と、前記望遠鏡を水平および鉛直に回転駆動する回転駆動部と、前記望遠鏡の視準方向の現場風景を撮影するカメラと、前記測距部、前記測角部、前記回転駆動部および前記カメラとを制御する制御演算部とを備える測量装置を用いる測量方法であって、前記方法は、前記制御演算部により前記測定対象物に設定された測定点を、前記測定対象物の測定面ごとに管理し、前記カメラにより作業者の開始点指定ジェスチャを認識して、現在の測定面の測定開始点を指定し、前記カメラにより作業者の測定ジェスチャを認識して、測定ジェスチャで指定された測定の進行パターンに従って前記現在の測定面の測定点を測定し、前記現在の測定面の全測定点の測定を行うと、前記開始点指定ジェスチャまたは前記測定ジェスチャにより次の測定面の測定点を測定する。
９．測定対象物に測距光を送光し、前記測定対象物からの反射光を受光して、前記測定対象物までの距離を測定する測距部と、前記測距光の光軸の角度を検出する測角部と、前記測距部を格納する望遠鏡と、前記望遠鏡を水平および鉛直に回転駆動する回転駆動部と、前記望遠鏡の視準方向の現場風景を撮影するカメラと、前記測距部、前記測角部、前記回転駆動部および前記カメラとを制御する制御演算部とを備える測量装置を用いる測量方法であって、前記方法は、前記制御演算部により前記測定対象物に設定された測定点を、前記測定対象物の測定面ごとに管理し、前記カメラにより作業者の開始点指定ジェスチャを認識して、現在の測定面の測定開始点を指定し、前記カメラにより作業者の測定ジェスチャを認識して、測定ジェスチャで指定された測定の進行パターンに従って前記現在の測定面の測定点を測定し、前記現在の測定面の全測定点の測定を行うと、前記開始点指定ジェスチャまたは前記測定ジェスチャにより次の測定面の測定点を測定する。
【0015】
１０.上記９の態様において、前記カメラは、動画像を取得可能な深度カメラであり、記方法は、２以上の既知点を測定することにより、測量装置の位置および方向を算出し、前記カメラにより現場画像を取得し、前記測定対象物に設定された複数の測定点を含む現場図面を読み込んで、前記現場画像に、前記測定点を重ねて表示し、前記ジェスチャの指示に従って測定点を測定し、前記測定の進捗を認識可能に前記測定点の表示を更新し、前記カメラが前記測量装置が移動しても前記カメラが３以上の測定済の測定点を参照点として捕捉するように制御し、前記参照点のそれぞれと前記測量装置との距離を算出し、前記参照点の座標および、前記参照点のそれぞれと前記測量装置との距離に基づいて、前記測量装置の位置をリアルタイムに把握し、前記測量装置を移動して別の点に設置して、前記ジェスチャの指示に従って測定点を測定する。
【発明の効果】
【0016】
上記態様に係る測量装置によれば、ジェスチャ入力により、一連の測定操作を簡便に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の実施の形態に係る測量装置の使用状態を例示する外観概略図である。
【図2】（Ａ）は同測量装置の構成ブロック図であり、（Ｂ）は同測量装置の制御演算部の機能ブロック図である。
【図3】同測量装置を用いて測量を実施する現場の一例の現場画像の例を示す図である。
【図4】上記現場の一例の上面図を示す測量図面である。
【図5】（Ａ）は、上記現場において、同測量装置のカメラにより取得される現場が画像の一例を示す図であり、（Ｂ），（Ｃ）は、同測量装置の測定点表示部による測定点の表示を説明する図である。
【図6】（Ａ）～（Ｃ）は、同測量装置の自位置把握部による、自位置の把握の方法を説明する図である。
【図7】（Ａ）～（Ｃ）は、同測量装置の自位置把握部による、自位置の把握の方法を説明する図である。
【図8】（Ａ），(Ｂ)は、同測量装置のジェスチャ測定部による、測定面の設定を説明する図である。
【図9A】同測量装置に設定されたジェスチャとジェスチャに対応する測量装置の動作の例を示す図である。
【図9B】同測量装置に設定されたジェスチャとジェスチャに対応する測量装置の動作の例を示す図である。
【図9C】同測量装置に設定されたジェスチャとジェスチャに対応する測量装置の動作の例を示す図である。
【図9D】同測量装置に設定されたジェスチャとジェスチャに対応する測量装置の動作の例を示す図である。
【図10】上記測量装置を用いる測量方法のフローチャートである。
【図11】上記測量装置を用いる測量方法におけるジェスチャによる測定のフローチャートである。
【図12】上記測量装置の１つの変形例に係る制御演算部の機能ブロック図である。
【図13】上記測量装置の別の変形例に係る制御演算部の機能ブロック図である。
【図14】さらに別の変形例に係る測量装置が、参照点を捕捉しながら移動している状態を示す図である。
【図15】さらに別の変形例に係る測量装置を用いる測量方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態の説明において、同一の構成には同一の符号を付し、対応する構成には同一の名称を付して、重複する説明を適宜省略する。各図は縮尺や位置関係を正確に反映して描画されているとは限らないことは留意されたい。また、下記の実施の形態は、一例であって、本発明はこれに限定されるものではない。
【0019】
１．測量装置１００
図１は、本発明の実施の形態に係る測量装置１００の使用状態を例示する外観概略図である。図２（Ａ）は、測量装置１００の構成ブロック図であり、図２（Ｂ）は、同機能ブロック図である。測量装置１００は、いわゆるモータドライブトータルステーションである。測量装置１００は、三脚２、および三脚２に取り付けられた整準台３を介して設置される。測量装置１００は、外観上、整準台３に着脱可能に取り付けられる基盤部４ａと、基盤部４ａに軸Ｈ－Ｈ回りに３６０°水平回転可能に設けられた托架部４ｂと、托架部４ｂの凹部５に、軸Ｖ－Ｖ回りに鉛直回転可能に設けられた望遠鏡４ｃとを備える。
図１は、本発明の実施の形態に係る測量装置１００の使用状態を例示する外観概略図である。図２（Ａ）は、測量装置１００の構成ブロック図であり、図２（Ｂ）は、同機能ブロック図である。測量装置１００は、いわゆるモータドライブトータルステーションである。測量装置１００は、三脚２、および三脚２に取り付けられた整準台３を介して設置される。測量装置１００は、外観上、整準台３に着脱可能に取り付けられる基盤部４ａと、基盤部４ａに軸Ｈ－Ｈ回りに３６０°水平回転可能に設けられた托架部４ｂと、托架部４ｂの凹部５に、軸Ｖ－Ｖ回りに鉛直回転可能に設けられた望遠鏡４ｃとを備える。
【0020】
また、測量装置１００は、測量部１０、回転駆動部２０、自動視準部３０、制御演算部４０、カメラ５０、表示部６０、記憶部７０、操作部８０，およびインジケータ９０を備える。
【0021】
測量部１０は、測距部１１と測角部１２を備える。測距部１１は、公知のＥＤＭ(Electro Distance Meter)であり、例えばＬＥＤ，レーザダイオード等の発光素子、測距光学系、参照光学系、およびアバランシェフォトダイオード等の受光素子を備える。測距部１１は、望遠鏡４ｃ内に配置され、測距光学系は、望遠鏡４ｃの視準光学系と、光軸が共通であり、一部の光学要素を共有する。測距部１１は、発光素子から測距光を出射し、測定対象物からの反射光を受光する。測距部１１で取得される発光信号と受光信号の位相差または時間差により、測定対象物までの距離を測定することができる。測角部１２は、水平角検出器１２ａおよび鉛直角検出器１２ｂを備える。水平角検出器１２ａおよび鉛直角検出器１２ｂはロータリエンコーダである。
【0022】
回転駆動部２０は、水平回転駆動部２１および鉛直回転駆動部２２を備える。水平回転駆動部２１および鉛直回転駆動部２２はモータである。水平回転駆動部２１は基盤部４ａに備えられ、托架部４ｂを軸Ｈ－Ｈ周りに水平回転させる。水平角検出器１２ａは、水平回転駆動部２１の回転軸部に設けられ、托架部４ｂの水平角、すなわち望遠鏡４ｃの視準方向の水平角を検出する。鉛直回転駆動部２２は、托架部４ｂに設けられ、望遠鏡４ｃを軸Ｖ－Ｖ周りに鉛直回転させる。鉛直角検出器１２ｂは、鉛直回転駆動部２２の回転軸部に設けられ、望遠鏡４ｃの視準方向の鉛直角を検出する。このようにして、測距光の出射方向の水平角および鉛直角を検出することができる。測量部１０で取得される検出信号は、制御演算部４０に入力される。
【0023】
自動視準部３０は、測距光と出射光軸を共通する視準光学系、視準用光源、ＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)，ＣＣＤ(Charge Coupled Device)等のイメージセンサを少なくとも備える。自動視準部３０は、視準光を視準用光源から出射し、測定点からの反射視準光をイメージセンサで受光して、受光結果に基づいて、視準光軸を測定点に合致させる自動視準を行う。
【0024】
カメラ５０は、望遠鏡４ｃの上部に設けられ、望遠鏡４ｃの視準方向の現場風景の動画像および静止画像（以下、現場画像という。）を取得する。カメラ５０は、レンズ、およびＣＭＯＳ、ＣＣＤ等のイメージセンサを備える所謂デジタルカメラである。カメラ５０は、画角が６０°以上の広角カメラであり、画角が１５０°以上であることが好ましく、３６０°の全天球カメラでもよい。また、カメラ５０は、深度カメラであり、撮影物の深度情報を取得することが可能である。深度情報の取得方式としては、複数台のカメラを使用するステレオ方式や、赤外光を発光する光源とカメラを組み合わせたＴｏＦ（Time of Flight）方式等、公知の方式を採用することができる。カメラ５０の各画素の座標は算出可能となっている。また、深度情報を取得することにより各画素の３次元座標が把握可能である。また、測量装置１００のローカル座標の原点となる測量装置１００の器械中心Ｏと、カメラ５０のローカル座標の原点となるカメラの中心は、共通または位置関係が既知とされており、測量部１０で取得される測距・測角データから算出される座標と、カメラ５０で取得される画像内の座標は、共通の座標空間で扱うことができる。従って、以下の説明において、測量装置１００の器械中心Ｏを、カメラ５０の中心でもあるとして取り扱う。
【0025】
表示部６０は、例えば液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等である。表示部６０は、制御演算部４０の制御に従って、測量結果や、操作のための画面等を表示する。また、カメラ５０で撮影した現場画像５１および現場画像５１に基づく測定画像５２を表示する。
【0026】
記憶部７０は、例えば、ハードディスクドライブ等の磁気ディスク、ＣＤ（Compact Disc），ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光磁気ディスク、フラッシュメモリやＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリ等で構成される。記憶部７０は、以下に説明する本形態に係る測量方法を実施するためのプログラムおよび測量装置１００が取得する各種データを記憶している。また、記憶部７０は、本形態に係る測量方法を実施する現場の現場図面７１、および、ジェスチャによる測定を行うためのジェスチャと対応する測量装置１００の動作の対応関係を格納している。
【0027】
操作部８０は、例えば、操作ボタン、スイッチ等である。操作部８０により、作業者は、測量装置１００に対する指令を入力したり、設定の選択を行ったりすることができる。操作部８０は、タッチパネルディスプレイとして、表示部６０と一体に構成されていてもよい。
【0028】
インジケータ９０は、托架部４ｂに設けられ、測定の進捗状況や測量装置１００の待機状態等を、音および光の少なくとも一方用いて作業者に報知する。インジケータ９０は、例えば、光源を備えるインジケータランプや、報知音を発するスピーカを含んでよい。インジケータランプは、例えば赤色や緑色で点灯することにより、スピーカは、例えば、報知音を発することにより、測量装置１００の動作の実行状況を作業者に報知する。
【0029】
制御演算部４０は、少なくとも１つのプロセッサ４０ａと、少なくとも１つのメモリ４０ｂを備える。プロセッサ４０ａは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。ＣＰＵは、ソフトウエア（プログラム）をメモリに読み出して実行することにより測量装置１００の機能を実現する。また、プロセッサ４０ａとして、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の専用電気回路等を用いてもよい。プロセッサ４０ａは、１つのプロセッサであってもよく、同種または異種の２以上のプロセッサを含んでもよい。メモリ４０ｂは、例えばＳＲＡＭ（Static RAM）、ＤＲＡＭ（Dynamic RAM）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を用いて構成される。メモリ４０ｂは、測量装置１００の機能の実行に必要なプログラムと、動作中に生成されたデータまたは情報とを一時的に保持する。
【0030】
制御演算部４０は、測量装置１００の各部に接続され、各部を制御する。また、各部で取得されたデータを処理する。具体的には、測量部１０および回転駆動部２０を制御して、測定対象物に測距光を送光し、反射光を受光して測定対象物を測距・測角し、測距・測角データに基づいて測定対象物の位置座標を算出する。
【0031】
制御演算部４０は、また、機能部として、図面同期部４１と、測定画像表示部４２と、自位置把握部４３と、ジェスチャ測定部４４とを備える。
【0032】
図面同期部４１は、既知点を測定し、取得した測距・測角データに基づいて、後方交会法、器械点後視点法により測量装置１００の座標および測量装置１００の方向を算出する。これにより、測量装置１００の座標系を、既知点の絶対座標系と変換可能とし、既知点と同じ絶対座標系で作成された現場図面７１上のデータを、測量装置１００で取得される測量データと共通の座標系で管理する。
【0033】
測定画像表示部４２は、現場図面７１に設定された測定点を、現場画像５１上に表示する。
【0034】
自位置把握部４３は、カメラ５０により取得される画像に含まれる３以上の点を参照点として注目し、測量部１０でそれぞれの座標を測定する。カメラ５０は、既知となったこの３点を参照点として捕捉しながら移動可能に構成されている。カメラ５０は、測量装置１００から各参照点までの距離を測定して、前記３以上の参照点それぞれからの距離に基いて測量装置１００の位置を算出することで、測量装置１００が移動しても、リアルタイムで測量装置１００の自位置（位置座標）を把握できるようになっている。
【0035】
ジェスチャ測定部４４は、測定対象物に設定された複数の測定点を、測定対象物の測定面ごとに管理し、カメラ５０により認識される作業者のジェスチャによる指示に従って測定を開始し、測定を進行する。
【0036】
各機能部の詳細を説明するのに先だって、説明に使用する測量現場の一例と、測量現場を示す図面（測量図面）の一例を説明する。図３は、測量現場Ｓの一例を示す。図４は、同じ現場の現場図面７１を示す。現場図面７１は、絶対座標系を用いて作成され、２次元的には、測定点Ｐ１～Ｐ９が設定されている。また、高さ方向に測定点が複数ある場合には、それぞれ測定点Ｐ１－１，Ｐ１－２・・・というように設定されている。なお、図３中の符号８は測定対象物の壁面にある窓を、９は、測定対象物の壁面にある凹部を示す。現場図面７１は、３次元ＣＡＤデータで作成されていてもよい。
【0037】
まず、図面同期部４１について説明する。測量装置１００を測量現場Ｓの任意の点に設置して、２以上の既知点を測定すれば、後方交会法等により測量装置１００の位置座標と方向角が既知となる。これにより、カメラ５０で取得される現場画像５１の各画素の位置座標が把握できるようになる。現場図面７１は既知点と同じ絶対座標系のデータであり、測量装置１００は、現場図面７１上のデータを、測量装置１００で取得される測量データと共通の座標系で管理する。
【0038】
次に、測定画像表示部４２は、現場図面７１を読み出して、現場図面７１に設定された測定点を表示部６０に現場画像５１に重ねて表示する。測定点を現場画像５１に重ねて表示した画像を、測定画像５２という。図５（Ａ）は現場画像５１の一例を示し、図５（Ｂ），（Ｃ）は同じ現場での測定画像５２の一例を示す。作業者は、表示部６０により測定点を確認することが可能である。
【0039】
図２では、現場図面７１は記憶部７０に格納されている。しかし、必ずしも記憶部７０に格納されている必要はない。図示しない通信部や外部インタフェース等を介して、管理サーバ、外部端末等の外部機器、またはＵＳＢメモリ、外付けハードディスク等の携帯型記憶媒体等から取得してもよい。
【0040】
測定画像表示部４２は、測定の進捗に応じて、図５（Ｃ）に示すように、測定済みの点（測定点Ｐ１－１，Ｐ１－２，Ｐ２－１，Ｐ２－２，Ｐ３－１，Ｐ３－２，Ｐ４－１）を、未測定の点（その他の測定点）と識別可能に表示する。具体的には、測定済の点は黒色、未測定の点は白色（中抜き）のように、異なる色で表示したり、未測定の点を点滅して表示したりする。測定点と、未測定点の表示は、各点の測定毎にリアルタイムで更新されてもよい。これにより、作業者は、測定の進行状況をリアルタイムで確認しながら測量作業を行うことが可能となる。
【0041】
次に、図６，７を参照して自位置把握部４３による自位置の把握方法を説明する。測量装置１００は、現場の任意の点Ｑ（図６（Ａ）参照）に設置されているとする。点Ｑの座標は、少なくとも２つの既知点を測定し、器械高を測定することにより、後方交会法等の公知の手法で既知となる。測量装置１００は、この状態で測量部１０および回転駆動部２０を制御して、カメラ５０の視野内の測定点を全て測定したものと仮定する。
【0042】
自位置把握部４３は、カメラ５０を制御して、測定現場の動画像を撮影する。また、自位置把握部４３は、測定画像５２中の測定済の測定点から、少なくとも３点を参照点として指定する。図６（Ｂ）は、例えば、点Ｐ２－１，Ｐ５－１，Ｐ６－１の３点を参照点として指定した測定画像５２を示す。図６（Ｃ）は、測量装置１００を点Ｑに設置した場合と、点Ｑから移動させた場合の、測量装置１００と参照点Ｐ２－１，Ｐ５－１，Ｐ６－１との位置関係を示す。自位置把握部４３は、カメラ５０で得られる深度情報に基づいて、測量装置１００（の器械中心Ｏ）と各参照点Ｐ２－１，Ｐ５－１，Ｐ６－１それぞれとの間の距離ｄ１，ｄ２，ｄ３を測定する。カメラ５０は、移動しても（移動の途中も）参照点Ｐ２－１，Ｐ５－１，Ｐ６－１を捕捉するようになっており、自位置把握部４３は、測量装置１００と、各参照点Ｐ２－１，Ｐ５－１，Ｐ６－１との間の距離ｄ１，ｄ２，ｄ３をリアルタイムで算出する。そして、自位置把握部４３は、各参照点Ｐ２－１，Ｐ５－１，Ｐ６－１の座標と、距離ｄ１，ｄ２，ｄ３とからリアルタイムで測量装置１００の位置座標を算出する。
【0043】
自位置把握部４３が測量装置１００の位置をリアルタイムで把握するためには、カメラ５０が、常時３以上の参照点を捕捉する必要がある。そこで、自位置把握部４３は、測定済の点が４以上ある場合、図７（Ａ）に示すように、全ての測定済の点を参照点として指定することが好ましい。また、図７（Ｂ）に示すように、測量装置１００の移動により、測定画像５２中の測定済の点が２つ以下となった場合、インジケータランプを赤く点滅する、スピーカから警告音を発する等、インジケータ９０により報知することも好ましい。これにより、作業者は、カメラ５０の向きを変えたり、測量装置１００の位置を変えたりして、カメラ５０が常時３以上の測定済の測定点を捕捉するように、測量装置１００を移動させることができる。
【0044】
作業者は、カメラ５０が３以上の参照点を捕捉している状態で、測量装置１００を新点に設置して、未測定の点の測定を実施する。これにより参照点が増えるので、測量装置１００をさらに移動することも可能となる。
【0045】
測量装置１００を新たな点に設置すると、通常は、後方交会法等により、２以上の、好ましくは３の、既知点を測定して測量装置１００の位置座標および方向を決定する必要がある。しかし、本形態では測量装置１００を新たな点に設置した時、測量装置１００は既に３以上の既知点を測定済みであるため、位置座標および方向は既知である。従って、既知点の測定を改めて行う必要がない。ただし、要求される精度によっては、設置後に既知点の測定を行ってもよい。
【0046】
図７（Ｃ）は、測量装置１００を移動して、図６(Ａ)の点Ｒに設置した場合の測定画像５２を示す。測量装置１００を移動しても、測量装置１００の位置座標および方向は既知であるため、測定画像表示部４２は、点Ｒでカメラ５０により取得された現場画像５１（図示せず）に測定点を表示した測定画像５２を表示部６０に表示することが可能である。
【0047】
次に、ジェスチャ測定部４４は、現場図面７１に設定された測定点を、測定対象物の面ごとに管理する。このために、ジェスチャ測定部４４は、現場図面７１を読み込むと、図８Ａ，８Ｂに示すように第１の測定面Ｆ１，第２の測定面Ｆ２，第３の測定面Ｆ３，第４の測定面Ｆ４，第５の測定面Ｆ５・・・のように測定面を設定する。測定点が天井面や床面に存在する場合は、点状面や床面にも測定面を設定する。なお、第１の測定面Ｆ１、第２の測定面Ｆ２の序数は単に面を区別するためのものであり、測定の順序を示すものではない。
【0048】
また、ジェスチャ測定部４４は、カメラ５０で検出した作業者のジェスチャによる指示に従って測定を実行する。図９Ａ～９Ｄは、ジェスチャに対応する測量装置１００の動作の例を示す。ジェスチャと測量装置１００の動作との対応関係は予め記憶部７０に格納されている。また、ジェスチャ認識は、公知の技術を用いて実現されてよく、例えば、様々な服装、体格の作業者のジェスチャを学習したジェスチャ認識ＡＩにより実現されていてもよく、骨格モデルでジェスチャを学習したジェスチャ認識ＡＩにより実現されてもよい。あるいは、公知の画像認識アルゴリズムにより実現されていてもよい。
【0049】
図９Ａは、開始点指定ジェスチャを示す。開始点指定ジェスチャは、右手または左手を指差しの形にして、開始点とする測定点を指さし、所定時間静止する。これにより、測量装置１００は、カメラ５０の画像中の、指先の周辺所定範囲Ａ（例えば、指先を中心とする半径５ｃｍの円）内にある特徴点を開始点（測定開始点）に指定する。
【0050】
図９Ｂ～９Ｄは測定ジェスチャを示す。測定ジェスチャは、例えば、図９Ｂの様に、開始点から上下方向に手を振る（図９Ｂ）、開始点から左右方向に手を振る（図９Ｃ）、開始点から面の対角線（斜め）方向に手を振る（図９Ｄ）という作業者の動作である。これらのジェスチャはあくまで一例であるが、測定ジェスチャに応じて、測量装置１００は測定を開始し、ジェスチャと予め対応付けられた進行パターンに従って測定を行う。図９Ｂ～９Ｄの、右上の四角内に、第１の測定面Ｆ１について点Ｐ２－２を開始点として指定し、各図の測定ジェスチャをしたときの、測量装置１００による測定の進行を示す。また、右下の四角内に、第２の測定面Ｆ２について、点Ｐ５－２を開始点として指定し、各図のジェスチャをしたときの、測量装置１００による測定の進行を示す。（図９Ｂ～９Ｄの右上下の図中においては、便宜的に開始点を符号Ｓｔで示す。）
【0051】
図９Ｂでは、作業者が、開始点から上に向かって手を振ることにより、測量装置１００が、測定を開始し、手の振りの方向（上向き）に進行する。第１の測定面Ｆ１では、外周に沿って進行方向に測定を進める。全ての点を測定したら開始点に戻る。第２の測定面Ｆ２では、上方に向かって測定を進行し、上端まで測定すると、開始点と左右方向に反対に移動し、下方に向かって測定を進行する。下端まで測定すると、さらに開始点と左右方向に反対に移動し、上方に向かって測定を進行する。全ての点を測定したら開始点に戻る。
【0052】
図９Ｃでは、作業者が開始点から左方向に手を振ることにより、測定を開始し、手の振りの方向（左向き）に進行する。第１の測定面Ｆ１では、外周に沿って進行方向（左向き）に測定し、左端の点を測定すると外周に沿って進行方向に測定を進める。全ての点を測定したら開始点に戻る。第２の測定面Ｆ２では、左方に向かって測定を進行し、左端まで測定すると、開始点と上下方向に反対に移動し、右方に向かって測定を進行する。右端まで測定すると、さらに開始点と上下方向に反対に移動し、左方に向かって測定を進行する。これを続けて全ての点を測定したら開始点に戻る。
【0053】
図９Ｄでは、作業者が開始点から測定面の対角線方向に手を振ることにより測定を開始し、まず、開始点から手の振りの方向（対角線方向）に測定を進行する。第１の測定面Ｆ１では、対角点を測定すると、下方に向かって測定を進行し、下端まで測定すると、再度対角点に向かって測定を進行し、対角点を測定し、全ての点を測定して開始点に戻る。第２の測定面Ｆ２では、開始点から対角線上の点を測定し対角点を測定すると、下方に向かって測定を進行し、下端まで測定すると、再度対角線方向に測定を進行し、対角線上の点を測定して、対角点を測定する。そして、全ての点を測定したら開始点に戻る。
【0054】
このように、測定の進行パターンは、測定ジェスチャの手の動きの方向と関連づけられている。また、これらのジェスチャは、測量装置１００の視点を考慮したものであるが、原則としては、測量装置１００に向かって行うものではなく、作業者が測定対象物に向かって行うものである。従って、作業者は、左右の反転を気にすることなくジェスチャを行うことができる。また、進行パターンに従って測定を実行した場合、パターンの設定により、必ずしも全ての点を測定できない場合がある。その場合には、下記の変形例で示すように、必要に応じて、ジェスチャにより測定点を指定し、測定するようにしてもよい。
【0055】
ジェスチャにより指示された各点（測定開始点、および測定の進行方向の各測定点）の測定は、以下のように行う。まず、測定画像表示部４２により、測定画像５２に設定された測定点のうち、ジェスチャにより指示された測定点を視準するように、回転駆動部２０を駆動させ、自動視準部３０を用いて、実際の測定点を視準する。次に測距部１１を駆動して測距を行い、同時に測角部１２で測角を行う。
【0056】
このように、ジェスチャ測定部４４は、開始点指定ジェスチャにより、測定面における測定開始点を設定し、測定ジェスチャにより、測定を開始し、進行方向に測定を実行することで、設定された測定面ごとに測定を進行する。そして１つ測定面が終了すると、開始点指定ジェスチャおよび測定ジェスチャにより次の測定面の測定を実行する。
【0057】
開始点指定ジェスチャおよび測定ジェスチャのほかに、ジェスチャ認識を起動するジェスチャとして、両腕を用いて、頭上で大きく円をつくる等の起動ジェスチャを実行することにしてもよい。このようにすることで、ジェスチャ測定部４４による開始点指定ジェスチャおよび測定ジェスチャの認識精度を高めることが可能となる。
【0058】
ジェスチャ測定部４４は、また、開始点の指定、１つの測定面の測定の完了等、ジェスチャにより実行した測定動作が完了した場合、インジケータ９０で、例えば、インジケータランプを緑色で点灯する、スピーカから報知音を発する等することにより、動作の完了を作業者に報知する。
【0059】
２．測量装置１００を用いた測量方法
以下、図１０，１１を参照して、測量装置１００を用いた測量方法を説明する。一例として、図３、４の現場を測定する場合を説明する。以下において、測量装置１００の動作は制御演算部４０の各機能部により実行される。
以下、図１０，１１を参照して、測量装置１００を用いた測量方法を説明する。一例として、図３、４の現場を測定する場合を説明する。以下において、測量装置１００の動作は制御演算部４０の各機能部により実行される。
【0060】
測量の開始にあたり、ステップＳ０１で、作業者が、測量装置１００を現場の任意の点Ｑに設置する。器械高を測定する。
【0061】
次に、ステップＳ０２で、少なくとも２つの既知点を測定し、後方交会法等により測量装置１００の座標を算出する。
【0062】
次に、ステップＳ０３で、測量装置１００（測定画像表示部４２）は、カメラ５０により現場画像５１の撮影を開始する。これにより、画像中で各画素の３次元座標が把握できるようになる。
【0063】
次に、ステップＳ０４で、測量装置１００（測定画像表示部４２）は、現場図面７１を参照して、現場画像５１に測定点を表示する。
【0064】
次に、ステップＳ０５で、測量装置１００（ジェスチャ測定部４４）は、作業者のジェスチャに従って、測定点を測定する。ステップＳ０５の詳細は後述する。
【0065】
次に、ステップＳ０６で、現場画像５１に測定点を重ねて、測定の進捗状況を表示する測定画像５２を表示部６０に表示する。
【0066】
次に、ステップＳ０７で、測量装置１００（自位置把握部４３）は、ステップＳ０５で測定した３以上の測定済の点を参照点として指定し、自位置を把握する。
【0067】
次に、ステップＳ０８で、作業者は、カメラ５０に３以上の参照点を捕捉させた状態で、測量装置１００を次の測定点Ｒまで移動させる。
【0068】
次に、ステップＳ０９で、測量装置１００（ジェスチャ測定部４４）は、ステップＳ０５と同様にジェスチャにより測定を実行する。
【0069】
次に、ステップＳ１０で、測量装置１００は、全測定点が測定済であるかを判定する。この際、表示部６０に表示される測定の進捗状況により、全測定点が測定済であるかの判定を作業者が確認して行えるように構成してもよい。ステップＳ１０で、未測定の点がある場合（Ｎｏ）、ステップＳ０８に戻り、全測定点が測定できるまでステップＳ０８～Ｓ１０を繰り返し、ステップＳ１０で全測定点が測定済みの場合（Ｙｅｓ）、測定を終了する。
【0070】
ここで、ステップＳ０５およびＳ０９のジェスチャによる測定の詳細を説明する。
【0071】
ジェスチャ測定を開始すると、ステップＳ１１で作業者は、開始点指定ジェスチャにより測定開始点を指定する。
【0072】
次に、ステップＳ１２で、測量装置１００は、ジェスチャを認識して、開始点を視準する。また、インジケータ９０により、開始点を視準したことを作業者に報知する。
【0073】
次にステップＳ１３で、作業者は、測定ジェスチャにより、測定開始を指示する。
【0074】
次に、ステップＳ１４で、測量装置１００は、開始点を含む面（現在の面）をジェスチャにより指定された方向に測定を進行する。指定されたパターンによる測定が完了すると、測量装置１００はジェスチャの待機状態となり、インジケータ９０により、その旨を作業者に報知する。
【0075】
次に、ステップＳ１５で、測量装置１００は、現在の面の全ての測定点を測定したかどうかを判定する。
【0076】
ステップＳ１５で、未測定の測定点がある場合（Ｎｏ）、ステップＳ１４に戻り、全ての測定点が測定済となるまでステップＳ１４，Ｓ１５を繰り返す。全ての測定点が測定済みとなると（Ｙｅｓ）、ステップＳ１６で、現在の器械設置点で未測定の面があるかどうかを判定する。未測定の面がある場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１７で作業者は、現在の視準している測定点を次の面の開始点とするか否かを判断する。
【0077】
ステップＳ１７で、現在の測定点を次の面の開始点とする場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１３に戻り、ステップＳ１３～Ｓ１６を繰り返す。現在の測定点以外の点を次の面の開始点とする場合（Ｎｏ）、ステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１～Ｓ１６を繰り返す。そして、ステップＳ１６で未測定の面がなくなると（Ｎｏ）、ジェスチャ測定の処理は終了し、次のステップＳ０６またはＳ１０に進む。
【0078】
なお、上記発明では、測量装置１００は、測定にプリズムを用いないノンプリズム測定用に構成された測量部１０を有するものとして説明したが、本発明は、ノンプリズム測定用の測量装置に限らず、各測定点にプリズムを設置する、プリズム測定用の測量部１０を備える、プリズム測定用の測量装置であってもよい。
【0079】
本実施の形態に係る測量装置および測量方法では、カメラ５０で現場画像５１を取得し、画像認識の手法により認識される画像上の特徴点と、現場図面に設定された測定点とが合致するように測量装置に測定点を自動視準させるように構成したので、作業者が測定点ごとに視準することなく自動で測定をすることができるので、ワンマンでの測定の実施を可能とする。
【0080】
また、本実施の形態に係る測量装置および測量方法では、カメラ５０でジェスチャを認識し、面ごとに測定するため、測定開始点を指差しして指示する。測定の進行方向のパターンと関連付けられたジェスチャで測定の開始を指示するという、直感的なジェスチャを用いて測定の開始と進行方向を指示する。このため、各点ごとにジェスチャで指示する必要がなくなる。また、面ごとに測定点を管理するため、例えば、１つの面に連続した測定を阻害するような要因があった場合に、作業者がその面を除外して測定を実行することができる。
【0081】
また、測定開始点の指示は、現場の測定点を指さす、測定の開始は、測定の進行方向と関連付けられた方向に手を振るという、直感的かつ簡単なジェスチャで、測定を実行できるので、複雑なジェスチャを覚える必要がなく作業者の負担が軽減する。
【0082】
また、本実施の形態に係る測量装置及び測量方法では、カメラ５０を広角または全天球の深度カメラとしたことにより、画像の各画素の３次元座標を取得可能である。この結果、測量部１０で測定済の３以上の参照点をカメラ５０で捕捉することにより、各参照点から測量装置までの距離を算出して測量装置１００のリアルタイムの位置座標を取得することができる。この結果、測量装置１００を移動して設置した場合においても、改めて既知点の測定を行うことなく、測量装置の位置座標および方向を把握することができる。また、改めて既知点の測定を行うことなく測定画像５２を表示し、リアルタイムで測定状況を把握することができるので、作業負担が軽減される。
【0083】
３ 変形例
本実施の形態に係る測量装置１００は、以下のような変更を加えることが可能である。
本実施の形態に係る測量装置１００は、以下のような変更を加えることが可能である。
【0084】
３－１ 変形例１
図１２は、変形例１に係る測量装置１００Ａの制御演算部４０Ａの機能ブロック図である。制御演算部４０Ａは、制御演算部４０の機能部に加えて、測定点確認部４５を備える。測定点は、通常、測定対象物の角の部分などの特徴点に設定される。測定点確認部４５は、現場図面７１に設定された測定点と、現場画像５１から画像認識により認識される特徴点とを比較する。そして、現場図面の測定点と合致しない現場画像の特徴点、すなわち、現場画像には存在するが、現場図面の測定点として設定されていない点を、測定点として現場図面７１に追加するように現場図面７１を修正する。特徴点の認識は、公知の画像認識アルゴリズムを用いることが可能である。このようにすると、図面の測定点にもれがあった場合でも、必要な測定点を、現場で自動的に追加することができる。
図１２は、変形例１に係る測量装置１００Ａの制御演算部４０Ａの機能ブロック図である。制御演算部４０Ａは、制御演算部４０の機能部に加えて、測定点確認部４５を備える。測定点は、通常、測定対象物の角の部分などの特徴点に設定される。測定点確認部４５は、現場図面７１に設定された測定点と、現場画像５１から画像認識により認識される特徴点とを比較する。そして、現場図面の測定点と合致しない現場画像の特徴点、すなわち、現場画像には存在するが、現場図面の測定点として設定されていない点を、測定点として現場図面７１に追加するように現場図面７１を修正する。特徴点の認識は、公知の画像認識アルゴリズムを用いることが可能である。このようにすると、図面の測定点にもれがあった場合でも、必要な測定点を、現場で自動的に追加することができる。
【0085】
３－２ 変形例２
図１３は、変形例２に係る測量装置１００Ｂの制御演算部４０Ｂの機能ブロック図である。測量装置１００Ｂは、現場画像５１上に表示された測定点を確認した作業者が、現場図面７１に設定された測定点に加えて、さらに測定点を設定したい場合の、現場でのニーズに対応する。制御演算部４０Ｂは、制御演算部４０の機能部に加えて、測定点追加部４６を備える。測定点追加部４６は、例えば、片手を指さしの形として丸を空中で丸を描くというジェスチャの後に、測定したい点を指すジェスチャ（開始点指定ジェスチャと同じジェスチャ）をカメラ５０に認識させ、指した点を測定点として、現場図面７１および測定画像５２に追加する。この一連のジェスチャを測定点追加ジェスチャという。この動作は、例えば、ステップＳ０４で測定点を表示した後に、行うようになっていてもよい。あるいは、測定の途中に関わらず、行うようになっていてもよい。なお、指した点は特徴点であっても、なくてもよい。このようにすると、特徴点であるかどうかに関わらず、測定点を追加して測定することが可能となる。
図１３は、変形例２に係る測量装置１００Ｂの制御演算部４０Ｂの機能ブロック図である。測量装置１００Ｂは、現場画像５１上に表示された測定点を確認した作業者が、現場図面７１に設定された測定点に加えて、さらに測定点を設定したい場合の、現場でのニーズに対応する。制御演算部４０Ｂは、制御演算部４０の機能部に加えて、測定点追加部４６を備える。測定点追加部４６は、例えば、片手を指さしの形として丸を空中で丸を描くというジェスチャの後に、測定したい点を指すジェスチャ（開始点指定ジェスチャと同じジェスチャ）をカメラ５０に認識させ、指した点を測定点として、現場図面７１および測定画像５２に追加する。この一連のジェスチャを測定点追加ジェスチャという。この動作は、例えば、ステップＳ０４で測定点を表示した後に、行うようになっていてもよい。あるいは、測定の途中に関わらず、行うようになっていてもよい。なお、指した点は特徴点であっても、なくてもよい。このようにすると、特徴点であるかどうかに関わらず、測定点を追加して測定することが可能となる。
【0086】
３－３ 変形例３
図１４は、変形例３に係る測量装置１００Ｃが、自位置把握のために、カメラ５０Ｃが参照点Ｐ２－１，Ｐ５－１，Ｐ６－１を捕捉している状態を示す図である。測量装置１００Ｃはカメラ５０に代えて、カメラ５０Ｃを備える。カメラ５０Ｃは、内部に可視のレーザ光源を備え、レーザビームＬを、捕捉する参照点に向けて送光する捕捉光走光部(図示せず)を備える。測量装置１００Ｃは移動中、捕捉している参照点をレーザビームＬで照射する。これにより、作業者は、移動させている測量装置１００Ｃが現場のどの点を捕捉しているかを認識することができ、参照点の捕捉が外れないようにより注意しながら移動することができる。
図１４は、変形例３に係る測量装置１００Ｃが、自位置把握のために、カメラ５０Ｃが参照点Ｐ２－１，Ｐ５－１，Ｐ６－１を捕捉している状態を示す図である。測量装置１００Ｃはカメラ５０に代えて、カメラ５０Ｃを備える。カメラ５０Ｃは、内部に可視のレーザ光源を備え、レーザビームＬを、捕捉する参照点に向けて送光する捕捉光走光部(図示せず)を備える。測量装置１００Ｃは移動中、捕捉している参照点をレーザビームＬで照射する。これにより、作業者は、移動させている測量装置１００Ｃが現場のどの点を捕捉しているかを認識することができ、参照点の捕捉が外れないようにより注意しながら移動することができる。
【0087】
３－４ 変形例４
さらに別の変形例として、測量装置１００Ｂと同じ機械構成の測量装置１００Ｄ（図示せず）において、ステップＳ０８で、測量装置１００Ｄを移動して新たな点に設置した時に、捕捉する参照点が２以下であったときに、測定点追加部４６により、測定点を追加して測定して、測定を続行できるように構成してもよい。図１５は、測量装置１００Ｄを用いた測量方法での、図１０のステップＳ０８後の動作のフローチャートである。
さらに別の変形例として、測量装置１００Ｂと同じ機械構成の測量装置１００Ｄ（図示せず）において、ステップＳ０８で、測量装置１００Ｄを移動して新たな点に設置した時に、捕捉する参照点が２以下であったときに、測定点追加部４６により、測定点を追加して測定して、測定を続行できるように構成してもよい。図１５は、測量装置１００Ｄを用いた測量方法での、図１０のステップＳ０８後の動作のフローチャートである。
【0088】
ステップＳ０８で、作業者が測量装置１００Ｄを移動した後、測量装置１００Ｄ（自位置把握部４３）は、ステップＳ２１で、３以上の参照点を捕捉しているかを確認する。
【0089】
３以上の参照点を捕捉している場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ０９で、ジェスチャによる測定を実行し、ステップＳ１０で、全測定点を測定するまでステップＳ０８～Ｓ１０を繰り返す。
【0090】
ステップＳ２１で、捕捉している参照点が２以下の場合（Ｎｏ）、ステップＳ２２で、測量装置１００Ｄ（測定点追加部４６）は、作業者のジェスチャにより測定点を追加し、ステップＳ２３で追加した測定点を測定し、参照点とする。例えば、図７（Ｂ）の様に、参照点が２点（点Ｐ６－１，点Ｐ６－２）であった場合、点Ｐ７－２を参照点として追加できてもよい。その他の任意の点を追加できてもよい。ステップＳ２２では、作業者にジェスチャを促すために、インジケータ９０により、参照点が２以下であることを報知するようになっていてもよい。そして、ステップＳ２４で、捕捉できる参照点が３以上になったら（Ｙｅｓ）、ステップＳ２５で、自位置把握部４３により、自位置を把握する。そして、ステップＳ０９でジェスチャによる測定を実行し、測定を続行する。
【0091】
このように構成することで、参照点が２以下になった場合でも、ジェスチャにより参照点を追加して測定を続行することが可能となる。
【0092】
以上、本発明の好ましい実施の形態について述べたが、上記の実施の形態は本発明の一例であり、これらを当業者の知識に基づいて組み合わせることが可能であり、例えば、変形例１～４の変形を任意に組み合わせることができる。
【符号の説明】
【0093】
４ｃ ：望遠鏡
１１ ：測距部
１２ ：測角部
２０ ：回転駆動部
４０ ：制御演算部
５０ ：カメラ
５１ ：現場画像
６０ ：表示部
７１ ：現場図面
９０ ：インジケータ
１００ ：測量装置
１１ ：測距部
１２ ：測角部
２０ ：回転駆動部
４０ ：制御演算部
５０ ：カメラ
５１ ：現場画像
６０ ：表示部
７１ ：現場図面
９０ ：インジケータ
１００ ：測量装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
