2025-59987 計測モジュールおよびこれを用いた３次元データ計測システム

(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】P2025059987

(43)【公開日】2025-04-10

(54)【発明の名称】計測モジュールおよびこれを用いた３次元データ計測システム

(51)【国際特許分類】

   G01C 7/04 20060101AFI20250403BHJP

   G01C 15/00 20060101ALI20250403BHJP

【ＦＩ】

G01C7/04

G01C15/00 102C

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023170443

(22)【出願日】2023-09-29

(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

(72)【発明者】

【氏名】椴山 誉

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 陽

(72)【発明者】

【氏名】駒ヶ嶺 薫平

(57)【要約】

【課題】プリズム付きポールを用いずに３次元データの計測を可能とする新たな計測モジュールおよび新たな３次元データ計測システムを提供する。
【解決手段】３次元データ計測システム１は、プリズム５１と、光波距離計５２と、慣性計測装置５３と、プリズムの位置座標を取得する通信部５８と、少なくとも１つのプロセッサ６０とを備え、プロセッサ６０は、プリズム５１の位置座標および姿勢情報に基いて、自位置の位置座標を算出し、自位置の位置座標、照射点までの距離、および姿勢情報に基づいて、照射点の位置座標を算出するように構成された計測モジュール５０であって、プロセッサ６０は、照射点が、計測領域のデータにおける計測範囲に設定された計測予定点の周囲に所定の閾値で設定された計測予定点範囲に入ったことを判定して、測定を実行する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

入射した光を再帰反射するプリズムと、
計測範囲に測距光を送出し、前記測距光の照射点から反射される反射測距光を受光することにより、前記照射点までの距離を検出する光波距離計と、
３次元の加速度および角速度を計測し、姿勢情報を検出する慣性計測装置と、
前記プリズムの位置座標を取得する通信部と、
少なくとも１つのプロセッサとを備え、
前記プロセッサは、前記プリズムの位置座標および前記姿勢情報に基いて、自位置の位置座標を算出し、
前記自位置の位置座標、前記照射点までの距離、および前記姿勢情報に基づいて、前記照射点の位置座標を算出するように構成された計測モジュールであって、
前記プロセッサは、前記照射点が、計測領域のデータにおける前記計測範囲に設定された計測予定点の周囲に所定の閾値で設定された計測予定点範囲に入ったことを判定して、測定を実行することを特徴とする計測モジュール。

【請求項2】

前記計測範囲は、メッシュ状に区画され、
前記計測予定点は、各メッシュに設定されていることを特徴とする請求項１に記載の計測モジュール。

【請求項3】

前記計測範囲の測定状況を示す計測画面を表示する表示部をさらに備え、
前記表示部は、前記メッシュごとの測定の進行状況をリアルタイムに識別可能に表示することを特徴とする請求項２に記載の計測モジュール。

【請求項4】

前記計測画面は、前記メッシュの測定結果に基づいて、測定済みの前記メッシュを、高さに応じて異なる色に塗り分けたカラースケールで表示することを特徴とする請求項３に記載の計測モジュール。

【請求項5】

前記プロセッサは、前記姿勢情報に基づいて、前記測距光の計測面への入射角を算出し、前記入射角が、要求精度を満たす範囲にあることを判定して、測定を実行することを特徴とする請求項１に記載の計測モジュール。

【請求項6】

前記プロセッサは、前記姿勢情報に基づいて、前記測距光の計測面への入射角を算出し、前記入射角が、要求精度を満たす範囲にないことを判定して、その旨を作業者に報知することを特徴とする請求項１に記載の計測モジュール。

【請求項7】

少なくとも前記プリズムと、前記光波距離計と、前記慣性計測装置と、少なくとも１つのプロセッサとで構成される計測モジュール本体と、
少なくとも１つのプロセッサと、表示部とを備え、前記計測モジュール本体と通信可能な計測モジュールコントローラと、で構成され、
前記計測モジュール本体は、移動体に取り付けられており、
前記移動体は、前記計測モジュールコントローラの前記プロセッサにより、遠隔操作可能となっている
ことを特徴とする請求項１に記載の計測モジュール。

【請求項8】

請求項１～７の何れかに記載の計測モジュールと、
前記プリズムを自動追尾する自動追尾機能を有し、
測距光を前記プリズムに送出し、反射測距光を受光して、前記プリズムを測距測角して、前記プリズムの位置座標を算出し、
通信部を備えて、前記通信部を介して、前記プリズムの位置座標を前記計測モジュールに出力する測量機と、
を備えることを特徴とする３次元データ計測システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、３次元データ計測システムに係り、より詳細には、プリズムを備える計測モジュールおよび該モジュールと測量機とを用いる３次元データ計測システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、建設工事における現況面計測では、自動追尾機能を有するトータルステーションと、プリズムを取り付けたポールとを備える３次元データ計測システムが用いられている。このようなシステムでは、作業者がポールを測定点上に設置して、トータルステーションに自動追尾させながらプリズムを測定させる。この時、作業者は、気泡管を目視で確認してプリズムの水平を確保しながら測定を行う必要があり、作業が長時間になると作業者への負担が大きかった。また、使用するポールの長さを事前に計測して、システムにその値を入力しなくてはならなかった。

【0003】

そこで、近年では、ＧＮＳＳ受信機、傾斜センサ、方位センサ、光波距離計を備えることで、ポールを用いずに、光波距離計の照射点の３次元位置情報を計測することが可能な、３次元データ計測システムが開示されている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７－２４８１５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の３次元データ計測システムでは、ポール不要の計測が可能であるが、衛星からの電波が受信困難な屋内の環境では、計測ができない。また、衛星からの電波が受信可能な屋外の環境であっても、計測する時間帯（衛星の数、衛星の幾何学的配置）の違いにより測定精度が劣化する、という問題があった。

【0006】

本発明は、係る事情を鑑みてなされたものであり、プリズム付きポールを用いずに３次元データの計測を可能とする新たな計測モジュールおよび新たな３次元データ計測システ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】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明の１つの態様に係る計測モジュールは、以下の構成を備える。
１．入射した光を再帰反射するプリズムと、計測範囲に測距光を送出し、前記測距光の照射点から反射される反射測距光を受光することにより、前記照射点までの距離を検出する光波距離計と、３次元の加速度および角速度を計測し、姿勢情報を検出する慣性計測装置と、前記プリズムの位置座標を取得する通信部と、少なくとも１つのプロセッサとを備え、前記プロセッサは、前記プリズムの位置座標および前記姿勢情報に基いて、自位置の位置座標を算出し、前記自位置の位置座標、前記照射点までの距離、および前記姿勢情報に基づいて、前記照射点の位置座標を算出するように構成された計測モジュールであって、前記プロセッサは、前記照射点が、計測領域のデータにおける前記計測範囲に設定された計測予定点の周囲に所定の閾値で設定された計測予定点範囲に入ったことを判定して、測定を実行する。

【0008】

２．上記１の態様において、前記計測範囲は、メッシュ状に区画され、前記計測予定点は、各メッシュに設定されていることも好ましい。

【0009】

３．上記２の態様において、前記計測範囲の測定状況を示す計測画面を表示する表示部をさらに備え、前記表示部は、前記メッシュごとの測定の進行状況をリアルタイムに識別可能に表示することも好ましい。

【0010】

４．上記２または３の態様において、前記計測画面は、メッシュの測定結果に基づいて、測定済みのメッシュを、高さに応じて異なる色に塗り分けたカラースケールで表示することも好ましい。

【0011】

５．上記１～４の態様において、前記プロセッサは、前記姿勢情報に基づいて、前記測距光の計測面への入射角を算出し、前記入射角が、要求精度を満たす範囲にあることを判定して、測定を実行することも好ましい。

【0012】

６．上記１～５の態様において、前記プロセッサは、前記姿勢情報に基づいて、前記測距光の計測面への入射角を算出し、前記入射角が、要求精度を満たす範囲にないことを判定して、その旨を作業者に報知することも好ましい。

【0013】

７．上記１～６の態様において、少なくとも前記プリズムと、前記光波距離計と、前記慣性計測装置と、少なくとも１つのプロセッサとで構成される計測モジュール本体と、少なくとも１つのプロセッサと、表示部とを備え、前記計測モジュール本体と通信可能な計測モジュールコントローラと、で構成され、前記計測モジュール本体は、移動体に取り付けられており、前記移動体は、前記計測モジュールコントローラのプロセッサにより、遠隔操作可能となっていることも好ましい。

【0014】

また、本発明の別の態様に係る３次元データ計測システムは、以下の構成を有する。
８．上記１～７の態様に係る計測モジュールと、前記プリズムを自動追尾する自動追尾機能を有し、測距光を前記プリズムに送出し、反射測距光を受光して、前記プリズムを測距測角して、前記プリズムの位置座標を算出し、通信部を備えて、前記通信部を介して、前記プリズムの位置座標を前記計測モジュールに出力する測量機と、を備える。

【発明の効果】

【0015】

上記態様によれば、プリズム付きポールを用いずに３次元データの計測を可能とする新たな計測モジュールおよび新たな３次元データ計測システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係る測量システムの概要を示す図である。

【図2】同測定システムの構成ブロック図である。

【図3】（Ａ）は、同測定システムで使用する測定領域データにおける測定範囲の設定を説明する図であり、（Ｂ）は、測定範囲に設定されるメッシュ状の区画を説明する図である。

【図4】同測定システムを用いた計測のための計測条件設定の手順の一例を示すフローチャートである。

【図5】同測定システムを用いた３次元データ計測における、計測モジュールの処理の一例を示すフローチャートである。

【図6】（Ａ）～（Ｃ）は、上記計測モジュールに表示される計測画面の例を示す図である。

【図7】（Ａ）～（Ｃ）は、上記計測モジュールからの測距光の出射角および測距光の計測面への入射角と、測距光のビーム形状との関係を説明する図である。

【図8】上記形態の１つの変形例に係る３次元データ計測システムを用いた３次元データ計測における、計測モジュールの処理の一例を示すフローチャートである。

【図9】上記形態の他の変形例に係る３次元データ計測システムで用いられる計測範囲データの一例を示す図である。

【図10】本発明の第２の実施の形態に係る３次元データ計測システムの概要を示す図である。

【図11】同３次元データ計測システムの構成ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。また、各実施の形態において、同一の構成には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0018】

Ｉ 第１の実施の形態
１. 全体構成
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る３次元データ計測システム（以下、単にシステムという。）１の概要構成を示す図である。システム１は、好適には、建設現場における現況面計測に用いられる。図２は、システム１の構成ブロック図である。システム１は、概略として測量機１０と計測モジュール５０とを備える。

【0019】

図示の例において、測量機１０は、自動追尾機能を有するモータドライブトータルステーションである。測量機１０は、既知点に設置して、座標および方向角を既知として用いられる。なお、本明細書において、「測量機を既知点に設置する」とは、既知点に設置することだけではなく、任意の点に、測量機を設置した後、後方交会法等により既知点の座標を作ることを含む。

【0020】

図１に示すように、測量機１０は、外観上、基盤部６ａと、基盤部６ａに対してＨ軸周りに水平方向に回転される托架部６ｂと、托架部６ｂの中央でＶ軸周りに鉛直方向に回転される望遠鏡６ｃとを備える。基盤部６ａは、三脚２に取り付けられた整準台４に取り付けられている。

【0021】

また、計測モジュール５０は、手持ちサイズの、略直方体状の筐体５を備える。筐体５の上面前方には、後述するプリズム５１が固定されている。また、筐体５の上面後方には、後述する表示部５７としてのディスプレイが設けられており、作業者ＯＰが表示部５７を確認しながら、測距光Ｌ３を測定対象物に照射できるように構成されている。

【0022】

２． 測量機１０
図２に示すように、測量機１０は、測距部１１、水平角検出器１２、鉛直角検出器１３、水平回転駆動部１４、鉛直回転駆動部１５、追尾部１６、入力部１７、出力部１８、測量機制御演算部２０、記憶部２３，クロック２４，および測量機通信部２５を備える。

【0023】

測距部１１は、測距光Ｌ１としてレーザ光（例えば、赤外レーザ光）を発光するレーザダイオード等の発光素子を有する送光部、測距光学系、および、アバランシェフォトダイオード等の受光素子を有する受光部を備える（図示せず）。測距部１１は、望遠鏡６ｃに格納されており、測距光の光軸が、望遠鏡６ｃの視準光軸となっている、測距部１１は、測距光Ｌ１を、測距光学系を介して後述するプリズム５１に射出して、その反射光を受光部で受光し、測距光Ｌ１と内部参照光の位相差または時間差から、プリズム５１の中心までの距離を測定する。

【0024】

水平角検出器１２と鉛直角検出器１３は、アブソリュートエンコーダまたはインクリメタルエンコーダである。水平角検出器１２は基盤部６ａの水平角、すなわち望遠鏡６ｃの視準光軸の水平角を検出する。鉛直角検出器１３は、望遠鏡６ｃの視準光軸の鉛直角を検出する。

【0025】

水平回転駆動部１４と鉛直回転駆動部１５はモータである。測量機制御演算部２０に制御される。水平回転駆動部１４は、基盤部６ａに設けられた回転軸を駆動して托架部６ｂを水平回転させる。また、鉛直回転駆動部１５は、托架部６ｂに対して望遠鏡６ｃを回転可能に支持する回転軸を駆動して望遠鏡６ｃを鉛直回転させる。両駆動部の協働により、望遠鏡６ｃが水平方向および鉛直方向に回転される。

【0026】

追尾部１６は、レーザダイオード等の発光素子を有する追尾光送光部、追尾光学系、および、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）等の撮像素子を有する追尾光受光部を備える（図示せず）。追尾部１６は、測距光Ｌ１とは異なる波長の赤外レーザ光を追尾光Ｌ２として射出して、追尾光Ｌ２発光時および追尾光Ｌ２消灯時の視準方向の風景画像を取得し、両画像を測量機制御演算部２０に出力する。測量機制御演算部２０は、両画像の差分からターゲットであるプリズム５１の像の中心を求め、プリズム５１の位置を算出する。測量機制御演算部２０は、プリズム５１の位置の検出結果に基づいて、プリズム５１の中心と、望遠鏡６ｃの視軸中心からの隔たりが一定値以内に収まるように、水平回転駆動部１４および鉛直回転駆動部１５を駆動する。この結果、望遠鏡６ｃが常にプリズム５１の方向を向くようになっている。

【0027】

入力部１７は、ボタンキー等の入力装置であり、作業者による測定作業の指令・設定等の入力を受け付けて測量機制御演算部２０に出力する。出力部１８は、例えば、液晶ディスプレイ等であり、測量機制御演算部２０の制御により測定条件設定画面や測定結果確認画面等を表示する。入力部１７と出力部１８は、タッチパネル式ディスプレイとして一体に構成されていてもよい。

【0028】

記憶部２３は、例えばＨＤＤ（Hard Disc Drive）、フラッシュメモリ等のコンピュータ読取可能な記憶媒体である。記憶部２３は、測量機１０が測量機能、自動追尾機能等各種機能を実行するためのプログラムを格納している。また、記憶部２３は、測量機１０が取得する測定データ等の各種データを記憶する。

【0029】

クロック２４は、システムクロックであってもよく、ハードウェアクロックであってもよいが、計測モジュール５０との間で、計測のタイミングを同期させるために、送信データに時刻を付与する。

【0030】

測量機通信部２５は、測量機１０と計測モジュール５０との間での情報の送受信を可能にする通信インタフェイスである。通信手段としては、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線通信等を用いてよい。通信手段はこれに制限されず、既知の有線および無線通信規格を使用してもよい。測量機１０は、プリズム測定結果、すなわち、プリズムの位置座標に時刻を付与して、測量機通信部２５を介して計測モジュール５０に送信する。

【0031】

測量機制御演算部２０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等の少なくとも１つのプロセッサ２１と、例えばＳＲＡＭ（Static Random Access Memory)，ＤＲＡＭ(Dynamic Random Access Memory）等の少なくとも１つのメモリ２２とを備える制御演算ユニットである。プロセッサ２１が、ＣＰＵ等のソフトウェア的に機能を実現するものである場合、機能を実行するためのプログラムをメモリ２２に読み出して実行することにより、以下に説明する測量機１０の機能を実行する。

【0032】

また、プロセッサ２１の少なくとも一部が、ＣＰＬＤ(Complex Programmable Logic Device)、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアで構成されてもよい。

【0033】

測量機制御演算部２０は、追尾部１６、水平回転駆動部１４および鉛直回転駆動部１５を制御してプリズム５１を自動追尾し、所定のタイミングで測距部１１、水平角検出器１２および鉛直角検出器１３により、プリズム５１を測距、測角する。測量機制御演算部２０は、プリズム５１の測距、測角結果に基づいてプリズム５１の中心位置座標を算出し、時刻を付与して測量機通信部２５を介して計測モジュール５０に送信する。

【0034】

３． 計測モジュール５０の構成
計測モジュール５０は、プリズム５１と、光波距離計（ＥＤＭ：Electronic Distance Meter）５２と、慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）５３と、記憶部５４と、操作部５６と、表示部５７と、通信部５８と、クロック５９と制御演算部６０とを備える。

【0035】

プリズム５１は、例えば、複数の三角錐状のプリズムを放射状に組み合わせて構成された、いわゆる全方位プリズムであり、全周（３６０°）から入射する光を再帰反射する。プリズム５１は、これに限らず、測量に用いられるプリズムであればよい。

【0036】

光波距離計５２は、測距光Ｌ３として可視のレーザ光を出射するレーザダイオード等の発光素子を有する送光部、測距光学系、およびアバランシェフォトダイオード等の受光素子を有する受光部を備える（図示せず）。また、送光部から出射した測距光Ｌ３を測定対象物に照射して、測定対象物からの反射光を受光して、測距光Ｌ３と内部参照光との位相差または時間差から、測距光Ｌ３の照射点までの距離を測定する。

【0037】

慣性計測装置５３は、３軸のジャイロと３軸の加速度センサとを備え、計測モジュール５０の３軸方向(ロール・ピッチ・ヨー)の角速度と加速度を検出することにより、計測モジュール５０の姿勢を検出し、姿勢情報を検出する。慣性計測装置５３は、計測モジュールの器械中心Ｏ_５０（図１）に配置されている。

【0038】

プリズム５１の中心と、光波距離計５２の距離算出の原点と、器械中心Ｏ_５０とは、位置関係が予め既知となっている。また、光波距離計５２の光軸は、器械中心Ｏ_５０を通るように構成されている。この結果、プリズム５１の中心の位置座標と、計測モジュール５０の姿勢情報に基いて、計測モジュール５０の器械中心Ｏ_５０の位置座標、すなわち、計測モジュール５０の位置座標が求められるようになっている。

【0039】

記憶部５４は、例えばＨＤＤ、フラッシュメモリ等のコンピュータ読取可能な記憶媒体である。記憶部５４は、後述する計測モジュール５０の機能を実行するためのプログラムを格納している。また、記憶部５４は、計測モジュール５０が取得する３次元情報データを記憶する。

【0040】

操作部５６は、ボタンキー等の入力装置であり、作業者による測定モジュールへの指令・設定等の入力を受け付ける。表示部５７は、例えば、液晶ディスプレイ，有機ＥＬディスプレイ等の表示装置であり、制御演算部６０の制御により測定条件設定のための入力画面や測定画面等を表示する。図示の例では、操作部５６と表示部５７は、タッチパネル式ディスプレイとして一体に構成されている。また、操作部５６が、ボタンキー等に加えて、マイク等の音声入力装置を備えていてもよい。

【0041】

通信部５８は、測量機１０と計測モジュール５０との間での情報の送受信を可能にする通信インタフェイスである。通信手段としては、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線通信等を用いてよいが、測量機通信部２５と対応するものを用いる。通信部５８は、プリズム５１の位置座標を測量機１０から受信する。

【0042】

クロック５９は、システムクロックであってもよく、ハードウェアクロックであってもよいが、測量機１０のクロックと同期されており、測量機１０との間で、計測のタイミングを同期させるために用いられる。

【0043】

制御演算部６０は、例えばＣＰＵ等の少なくとも１つのプロセッサ６１と、例えばＳＲＡＭ，ＤＲＡＭ等の少なくとも１つのメモリ６２とを備える制御演算ユニットである。プロセッサ６１が、ソフトウェア的に機能を実現するＣＰＵ等の場合、機能を実行するためのプログラムをメモリ６２に読み出して実行することにより、以下に説明する計測モジュール５０の機能を実行する。プロセッサ６１の少なくとも一部が、ＣＰＬＤ、ＦＰＧＡ等のハードウェアで構成されてもよい。

【0044】

制御演算部６０は、測量機１０に対する遠隔操作を可能とし、通信部５８を介して測量機１０に測定および自動追尾の指示を送信する。制御演算部６０は、測量機１０と同期したタイミングで、光波距離計５２により測定された照射点Ｐまでの距離と、慣性計測装置５３により検出された計測モジュール５０の姿勢情報を取得する。制御演算部６０は、測量機１０から受信したプリズム５１の位置座標、計測モジュール５０の姿勢情報および既知であるプリズム５１と計測モジュール５０の器械中心Ｏ_５０との位置関係に基いて、計測モジュール５０の自位置（器械中心Ｏ_５０）の座標を算出する。また、算出した自位置の座標、計測モジュール５０の姿勢情報、および光波距離計５２の測距値に基いて、測距光Ｌ３の照射点Ｐの位置座標を算出する。

【0045】

また、制御演算部６０は、計測領域データ７２を読み込み、データ上の計測範囲８０を設定する。図３（Ａ）は、表示部５７上での計測範囲８０の設定を説明する図である。図示の例において、計測領域データ７２は、地図データである。計測範囲８０は、計測領域７０のうち、実際に３次元データの計測を行う領域である。計測範囲８０の設定は、例えば、図３（Ａ）に示すように、表示部５７に計測領域データ７２を表示して、タッチパネル上で計測範囲８０を定義する４つの頂点８０ａを指先でタップすることにより、矩形状に選択して設定するようになっていてもよい。あるいは、矩形の選択ツールを用いて斜めにスワイプすることで矩形状に選択して、設定できるようになっていてもよい。なお、図示の例では、計測範囲８０を正方形に設定したが、これに限らない。すなわち、長方形でもよく、四角形以外の多角形でもよい。また、指先で囲うようになぞることで選択できる任意の形状でもよい。

【0046】

また、制御演算部６０は、計測範囲８０に、ピッチｐのメッシュ状の区画を設定する。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）における計測範囲８０を、メッシュ状に区画した状態を説明する図である。ここで、図３（Ｂ）に示すメッシュ状の区画は、図３（Ａ）に表示される計測領域データ７２に重ねて表示されているが、説明の便宜上、計測領域データ７２自体は省略している。図示の例では正方形の計測範囲８０に対して、各メッシュが正方形となっている。ピッチｐは、各正方形の一辺、すなわち、各メッシュの寸法を規定する。各メッシュは、正方形に限らず、長方形であってもよい。また、各メッシュは、原則として同一形状であるが、計測範囲８０の形状に応じて、計測範囲８０の周縁部では、イレギュラーな形状となっていてもよい。例えば、建設工事の現況面観測の目的では、ピッチｐは、１０～５０ｃｍが好適である。これに限らず、ピッチｐは、計測範囲８０の大きさや、成果物精度の要求に応じて適宜決定できる。

【0047】

計測範囲８０の各メッシュの所定の位置、例えば中心には、計測予定点８２が設定される。また計測予定点８２の周囲に所定の閾値で設けられる領域が計測予定点範囲８３として設定される。図３（Ｂ）の計測予定点範囲８３Ａ，８３Ｂは計測予定点範囲の異なる形状の例である。例えば、計測予定点範囲８３Ａは、計測予定点８２を中心とする１辺が長さ２ｄ_１の正方形状に設定されている。また、計測予定点範囲８３Ｂでは、計測予定点８２を中心とする半径ｄ_２の円形状に設定されている。計測予定点範囲８３Ａ，８３Ｂを区別しない場合は、計測予定点範囲８３という。計測予定点範囲８３内の任意の点の測定値が、該メッシュの測定値であるとみなすことができるものとする。なお、計測予定点８２や計測予定点範囲８３は、必ずしも表示部５７に表示されるものとする必要はなく、データ上で設定されていればよい。

【0048】

制御演算部６０は、計測モジュール５０の光波距離計５２を現場の計測範囲８に向けて測距光Ｌ３を照射したときの照射点Ｐが、計測予定点範囲８３内にあるかどうかを判定し、計測予定点範囲８３内にあると判定したときに、測定を実行し、測定値を測定結果として記録する。

【0049】

４． システム１の使用方法
次に、システム１の使用方法について説明する。
まず、現場での使用にあたっては、事前準備として、測量機１０を既知点に設置し、測量機の座標および方向角を測量機１０に入力する。

【0050】

また、計測モジュール５０の通信部５８と、測量機１０の測量機通信部２５との接続を確立させておく。また、計測モジュール５０のキャリブレーションを行う。具体的には、例えば、測量機１０と計測モジュール５０を正対させて、測量機１０でプリズム５１を測定することにより、計測モジュール５０の方向を特定し、その反対方向を慣性計測装置５３のロール角φ＝０，ピッチ角θ=０，ヨー角ψ=０として設定する。

【0051】

図４は、システム１を用いた計測時の一例を示すフローチャートである。

【0052】

測定を開始すると、まず、Ｓ０１で、制御演算部６０が、計測領域データ７２を読み込む。計測領域データ７２は、具体的には、作業者が計測を行おうとする現場の地図データまたは設計データである。計測領域データ７２の読み込みは、例えば、予め計測領域データ７２を記憶部５４に格納しておき、これを読み込んでもよい。あるいは、計測モジュール５０を、インターネットに接続可能な通信インタフェイスを備えるように構成し、計測領域データをクラウドサーバ等に格納しておき、インターネットを介して読み込んでもよい。

【0053】

次に、ステップＳ０２で、制御演算部６０が、作業者による入力に従って、計測範囲８０を設定する。例えば、作業者が、タッチパネルとして構成された表示部５７に表示された計測領域データ７２上で、４つの頂点をタップすることによって設定する。

【0054】

次に、ステップＳ０３で、制御演算部６０が、操作部５６からの作業者による入力に従って、計測範囲８０をメッシュ状に区画するための、各メッシュの寸法を規定するピッチｐの大きさを設定する。ピッチｐの設定値は、例えば、所定の数値から選択したり、入力窓に入力したりことにより設定することができるようになっている。

【0055】

次に、ステップＳ０４では、制御演算部６０が、作業者ＯＰからの入力に従って、計測予定点範囲８３の閾値を設定する。計測予定点範囲８３の閾値は予め定められていてもよい。この場合ステップＳ０４は省略することができる。

【0056】

次に、ステップＳ０５で、ステップＳ０２～Ｓ０４で設定された範囲および値に従って、計測範囲８０を区画し、計測予定点８２を設定し、計測予定点範囲８３を設定して、計測範囲データ８５を生成し、記憶部５４に記憶する。すなわち、図３（Ｂ）が計測範囲データ８５を模式的に示している。ステップＳ０１～Ｓ０５は、システム１を用いる３次元データ計測における初期工程であり、ステップＳ０５の後、以下に説明するステップＳ１１以降のステップを続行する。

【0057】

システム１を用いた３次元データ計測方法について説明する。図５は、システム１を用いた３次元データ計測における計測モジュール５０の処理の一例を示すフローチャートである。

【0058】

計測を開始すると、まず、ステップＳ１１で、制御演算部６０は、計測範囲データ８５を読み込む。

【0059】

次に、ステップＳ１２で、制御演算部６０は、通信部５８を介して、測量機１０に測定開始を指示する。これにより、測量機１０は、その後、プリズム５１を追尾し、所定の間隔で、プリズム５１を測定してプリズム５１の位置座標を時刻と共に計測モジュール５０へ送信する。

【0060】

次に、ステップＳ１３で、制御演算部６０は、測量機１０からプリズム５１の位置座標を受信し、プリズム５１の位置座標の測定と同期したタイミングの、計測モジュール５０の姿勢情報を検出して、自位置の位置座標を算出する。

【0061】

同時に、ステップＳ１４で、制御演算部６０は、プリズム５１の位置座標の測定と同期したタイミングで、光波距離計５２により、照射点Ｐまでの距離を測定し、計測モジュール５０の姿勢情報を用いて、照射点Ｐの位置座標を算出する。

【0062】

制御演算部６０は、この後、プリズム５１の位置座標の受信ごとに、または、所定のタイミングで、計測モジュール５０の自位置の位置座標と照射点Ｐの位置座標を算出する。そして、ステップＳ１５で、制御演算部６０は、表示部５７に計測画面９０を表示する。

【0063】

図６（Ａ）は、この時に表示される、計測画面９０の一例を示す。計測画面９０には、メッシュ状に区画された計測範囲８０、計測予定点８２、計測モジュール５０の自位置を示す自位置マーク９１、および照射点Ｐの位置を示す照射点マーク９２が表示されている。また、この他、検出している照射点Ｐ（計測画面９０上の照射点マーク９２に対応）の座標の値９３を数値で表示していてもよい。

【0064】

次にステップＳ１６で、可視光の測距光Ｌ３を照射しながら、作業者ＯＰが計測モジュール５０で計測面の走査を開始する。この後、作業者ＯＰは、計測画面９０上の計測範囲８０および照射点マーク９２と、現場の計測範囲８および照射点Ｐを確認しながら走査を実行できるので、測定すべき位置に測距光Ｌ３を確実に照射できる。また、自身が計測しようとする位置へ、測距光Ｌ３を容易に照射することができる。

【0065】

例えば図６（Ａ）に示す状況で、作業者ＯＰが、計測予定点範囲８３Ｂを表示した、左上の測定予定点８２_１から計測を開始しようと思う場合には、照射点マーク９２を確認しながら、計測モジュール５０をやや右に動かせば、照射点マーク９２（実際には、照射点Ｐ）を、目的の測定予定点８２_１に近づけることが可能である。その後、図示の例では、作業者ＯＰは、計測モジュールを左右に振りながら、計測画面９０の左上から、左から右へ、一段下がって右から左へと往復しながら小メッシュ８１を移動して測定を進める。

【0066】

次に、ステップＳ１７で、制御演算部６０は、照射点Ｐが、計測予定点範囲８３に入ったかどうかを判定する。照射点Ｐが計測予定点範囲８３に入ったかどうかの判定は、例えば、以下の様におこなう。

【0067】

図３（Ｂ）に示す正方形の計測予定点範囲８３Ａの場合において、次の計測予定点８２の座標が(ｘ,ｙ)，閾値がｄ_１であるとする。照射点Ｐの座標値を（Ｘ，Ｙ）として、ｘ－ｄ_１＜Ｘ＜ｘ+ｄ_１，ｙ－ｄ_１＜Ｙ＜ｙ+ｄ_１の範囲となる場合に、照射点Ｐが計測予定点範囲８３Ａに入っていると判定する。また、図３（Ｂ）に示す円形の計測予定点範囲８３Ｂの場合、次の計測予定点８２の座標を（ｘ，ｙ）、閾値をｄ_２、であるとする。この場合は、照射点Ｐの座標値を（Ｘ，Ｙ）とした時に、（ｘ-Ｘ）^２+（ｙ－Ｙ）^２＜ｄ_２ ^２を満たす場合に、照射点Ｐが計測予定点範囲８３Ｂに入ったものと判定する。

【0068】

そして、ステップＳ１７で、照射点Ｐが、計測予定点範囲８３に入っている場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１８で、制御演算部６０は、算出された照射点Ｐの測定値が、当該メッシュの測定値であるとして、記憶部５４に記憶する。

【0069】

また、ステップＳ１７で、照射点Ｐが、計測予定点範囲８３に入っていない場合（Ｎｏ）、処理はステップＳ１６に戻り、作業者ＯＰは、照射点Ｐが、計測予定点８２に近づくように、計測モジュール５０を移動させる。

【0070】

ステップＳ１８で、測定を実行し、測定値を記録すると、処理は、ステップＳ１９に移行して、制御演算部は６０、測定状況を示す計測画面９０の表示を更新する。図６(Ｂ)は、最初の測定点を測定後に更新した、計測画面９０の一例である。具体的には、測定済みエリア９６と未測定エリア９７とを異なる色で表すことにより、メッシュごとの測定の進行状況をリアルタイムで識別可能に表示してもよい。より具体的には、未測定エリア９７は白色とし、測定済みエリア９６は高さの値（Ｚ座標の値）によりカラースケール化して、測定エリアの３次元形状を把握可能に表示してもよい。

【0071】

次に、ステップＳ２０で、制御演算部６０は、次に測定する測定予定点があるかどうかを判定し、次の計測予定点がなくなるまでステップＳ１６～Ｓ２０を繰り返し、全ての計測予定点の測定を終えると処理を終了する。図６（Ｃ）は、測定が途中まで進んだ後の、計測画面９０の１例を示す。図６（Ｃ）では、測定済みエリア９６を高さの値によりカラースケール化して表示している。また、制御演算部６０は、表示の更新の毎に、更新した計測画面９０を記憶部５４に保存してもよい。本実施の形態では、このような計測面８４の３次元形状を示す３次元データを取得することが可能である。

【0072】

５．技術的効果
このように、本実施の形態では、計測モジュール５０に、プリズム５１、光波距離計５２および慣性計測装置５３を備え、プリズム５１の位置座標を取得可能としたので、作業者が任意の姿勢で計測モジュール５０を移動させても、測距光照射点の座標を取得することができる。そのため、プリズム付きポールを用いずに３次元データの計測が可能となる。また、システム１では、計測モジュールの自位置は、測量機１０で測定し、ＧＮＳＳ受信機を用いないので、屋内でも屋外と同等の精度で測定することができる。また、衛星の数や、衛星の幾何学的配置などを気にする必要もない。

【0073】

また、計測モジュール５０に、予め、計測領域７０のデータ（計測領域データ７２）を読み込んで、計測範囲８０を設定し、計測範囲８０をメッシュ状に区画して、各メッシュに計測予定点８２を設定し、さらに計測予定点８２の周囲に計測予定点範囲８３を設定した。そして、作業者ＯＰが手に持つ計測モジュール５０を移動させて測距光Ｌ３で計測範囲を走査することで、測距光の照射点が計測予定点範囲８３内に入ったときに自動的に測定を実行するように構成したので、測定点ごとに立ち止まり、ポールを静止させて測定することが不要であり、作業負担を軽減し、作業時間を短縮することが可能である。

【0074】

なお、現況面観測においては、計測範囲８０をメッシュ状に区画し、各メッシュ８１に計測予定点８２を設定することが好適であるが、これは必須ではなく、単に、計測範囲８０において、計測予定点８２を必要に応じて設定することも可能である。その場合も、同様の技術的効果を奏することができる。

【0075】

また、計測モジュール５０では、メッシュ状に区画した計測範囲８０を測定する際に、表示部５７に、自位置と、測距光Ｌ３の照射点Ｐを、計測範囲８０内に示す計測画面９０を表示するように構成した。計測画面９０では、測定済みエリア９６と、未測定エリア９７とを識別可能に表示するように構成したので、作業者ＯＰは、計測画面９０で測定の進行状況をリアルタイムで確認しながら、スムーズに測定を進行させることが可能である。

【0076】

また、計測モジュール５０では、測距光Ｌ３を可視光としたので、作業者ＯＰが、現場の測距光Ｌ３の照射点Ｐを確認しながら、計測モジュール５０を移動させることができので、作業性が向上する。

【0077】

また、計測毎に、測定済みエリア９６と未測定エリア９７とを識別可能に表示し、リアルタイムで表示を更新するようにしたので、未測定のエリアを容易に認識することができ、もれのない測定が可能となる。また、測定済みエリア９６を高さの値によりカラースケール化して表示すれば、リアルタイムで、計測範囲の３次元形状を視覚的に認識することが可能となる。

【0078】

尚、計測領域７０のデータ（計測領域データ７２）（図３（Ａ））が、地図データであり、計測範囲は、地面であるとして説明したが、上述の通り、計測領域データ７２は３ＤＣＡＤ（Ｃcomputer Aided Design）データでもよく、計測範囲は、地面に限らず、壁面や、構造物の表面、天井面など、地面以外のものであってもよい。計測モジュール５０は、携帯できる寸法に構成されているため、様々な計測範囲を計測することができる。従って、システム１は目的に応じて、様々な測定対象物の３次元データの計測に用いることができる。

【0079】

６．変形例
次いで、本実施の形態の１つの変形例について説明する。変形例の詳細な説明に先立って計測モジュール５０による測距光の出射角および測距光Ｌ３の計測面８４への入射角と、測距光Ｌ３のビームスポット（以下、単にビームという。）Ｂ_５０の形状との関係を説明する。

【0080】

図７（Ａ）～（Ｃ）は、計測モジュール５０から出射した測距光Ｌ３の計測範囲の平面（以下、計測面８４という。）への入射角と、測距光Ｌ３のビームＢ_５０の形状との関係を説明する図である。

【0081】

以下、測距光Ｌ３の鉛直下向きに対する角度を出射角として説明する。図７（Ａ）に示す様に、測距光Ｌ３を出射角０°で出射し、計測面８４が水平面である場合、測距光Ｌ３は、入射角０°で入射する。この時、測距光Ｌ３のビームＢ_５０の形状は、ほぼ真円となる。一方、図７（Ｂ）に示す様に、測距光Ｌ３が０°よりも大きい出射角αで出射し、計測面８４が水平面である場合、計測面８４への入射角は、出射角αと等しいβとなる。この場合、出射角αが大きければ大きいほど入射角βも大きくなる。入射角βが大きくなればなるほど、ビームＢ_５０の形状は、より扁平な楕円となる。

【0082】

また、図７（Ｃ）に示すように、計測面８４が、水平面ではなく、計測面８４と直交する面が計測モジュールから離れるように傾斜している場合、測距光Ｌ３の出射角αが、図７（Ｂ）の場合と等しい場合であっても、計測面８４への入射角γは、計測面８４が水平である図７（Ｂ）の場合よりも大きくなり、測距光Ｌ３のビームＢ_５０の形状はさらにより扁平になる。

【0083】

ここで、ビーム形状が扁平となればなるほど、円形の場合に比べて、受光信号のばらつきが生じて、光波距離計５２の測距値の誤差が大きくなる。具体的には、ビーム形状が扁平になればなるほど、同じ距離であっても、測定対象物に対する照射範囲が広くなるため、距離の異なる信号が混在した信号となり、誤差が増大する。或いは、測定対象物が等方散乱体でない場合、入射角が大きくなると、受光光量が低下し、信号のシグナル－ノイズ比が低下し、測距値の誤差が大きくなる。すなわち、光波距離計５２の測定精度は、計測面８４への入射角に応じて変化する。また、計測面８４への入射角は、計測モジュール５０の姿勢情報から把握できる測距光Ｌ３の出射角と、計測面８４の傾斜や凹凸等の三次元形状とに基づいて決定される。

【0084】

このことから、変形例１に係るシステムでは、次の測定予定点を測定する場合に、３次元データ計測の際に、測距値が要求精度を満たさないような測距光Ｌ３の入射角となる場合には、測定を行わずに、作業者ＯＰに対して要求精度を満たす測定が可能となるように、計測モジュール５０の位置および姿勢の変更を誘導するように構成した。

【0085】

以下、変形例１に係る３次元計測方法について説明する。本変形例に係るシステムの機械構成は、第１の実施の形態に係るシステム１と同様である。図８は、変形例１に係る３次元データ計測における計測モジュール５０の処理の一例を示すフローチャートである。

【0086】

計測を開始すると、ステップＳ２１～Ｓ２７では、ステップＳ１１～Ｓ１７と同様に、プリズム５１の位置座標と、計測モジュール５０の姿勢情報と、プリズム５１の中心と器械中心Ｏ_５０の位置関係を同期して取得し、自位置と、測距光Ｌ３の照射点Ｐの位置座標を計算しながら、照射点Ｐが、次の計測予定点範囲内であるかを判定する。

【0087】

ステップＳ２７で照射点Ｐが計測予定点範囲内である場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ２８に移行して、制御演算部６０は、現在の測距光Ｌ３の計測面８４への入射角が要求精度を満たす範囲内であるかどうかを判定する。

【0088】

具体的には、例えば、計測面８４が地面であり、計測領域データ７２が、計測面８４の３次元形状情報を含まない地図データの場合、計測面８４が水平面であると仮定して、制御演算部６０が、計測モジュール５０の姿勢情報に基づいて、測距光Ｌ３の出射角を算出し、計測面８４への測距光Ｌ３の入射角を算出する。

【0089】

或いは、例えば、計測領域データ７２が、計測面８４の３次元形状情報を含むＣＡＤデータの場合、計測面８４の３次元形状と、計測モジュール５０の姿勢情報から算出される測距光Ｌ３の出射角に基づいて、計測面８４への測距光Ｌ３の入射角を算出する。

【0090】

このようにして、算出した入射角について、要求精度を満たす許容範囲内であるかを判定する。

【0091】

ステップＳ２８で、許容範囲である場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ２８で、制御演算部６０は、算出された照射点Ｐの位置が、当該メッシュの測定値であるとして、記憶部５４に記憶する。

【0092】

また、ステップＳ２８で、入射角が許容範囲から逸脱する場合（Ｎｏ）、処理はステップＳ３２に移行して、制御演算部６０は、表示部５７に許容範囲から逸脱する旨の警告を表示したり、許容範囲内を維持できるように測距光Ｌ３の照射方向を変更するように誘導を行う。警告および誘導は、例えば、表示により行ってもよいし、計測モジュール５０を、スピーカをさらに備えるように構成し、音声や警告音により行ってよい。そして、ステップＳ２８で入射角が許容範囲となるまで、ステップＳ２６～Ｓ２８を繰り返す。

【0093】

ステップＳ２９で、測定値を記録すると、処理はステップＳ３０に移行して、ステップＳ１９と同様に制御演算部６０は、計測画面９０の表示を更新する。そして、ステップＳ２０と同様に、ステップＳ３１で、次の計測予定点８２がなくなるまで、ステップＳ２６～Ｓ３１を繰り返す。

【0094】

このように、変形例１に係るシステム１では、計測モジュール５０の姿勢情報に基づいて、測距光Ｌ３の計測面８４への入射角を算出し、測距値の精度が要求精度を満たす入射角となる許容範囲内で計測を行うようにしたので、測定精度を確保した３次元データ計測が可能となる。

【0095】

８．変形例２
図９（Ａ）は、変形例２にかかる計測範囲データ８５Ａの一例である。計測範囲データ８５Ａでは、計測範囲データ８５に加えて、各メッシュ８１の計測順序（計測経路）８９が設定されている。このように、計測範囲データ８５Ａに計測経路８９を設定した場合には、図９（Ｂ）に示すように、ステップＳ１６，Ｓ２６で作業者ＯＰが測距光Ｌ３を走査する際に、計測経路８９上に設定した次の計測予定点８２の方向に、順次計測モジュール５０を移動させるための誘導表示９４を表示するように構成してもよい。計測経路８９として効率の良い経路を設定すると、作業者は、その経路に沿って、測距光Ｌ３を走査するだけで効率のよい計測を行うことができるので、作業の効率が向上する。

【0096】

９.その他の変形
本実施の形態に係るシステム１は、さらに以下のような変形を加えてもよい。
計測範囲８０の設定において、計測領域データ７２がＣＡＤ設計データである場合には、計測範囲８０を、建物壁面の１つの面のサーフェイス等のように、設計データ上で特定の領域として選択して設定可能にしてもよい。

【0097】

II. 第２の実施の形態
図１０は、第２の実施の形態に係る３次元データ計測システム１Ａの概略図である。図１１は、システム１Ａの構成ブロック図である。システム１Ａは、測量機１０と、計測モジュール本体５０Ａ，計測モジュールコントローラ５０Ｂ，および移動体３０とを備える。計測モジュール本体５０Ａは、移動体３０の上部に固定されている。

【0098】

測量機１０は、システム１の測量機１０と同じ機械構成を有する。
計測モジュール本体５０Ａは、計測モジュール５０と同等のプリズム５１，光波距離計５２,慣性計測装置５３，クロック５９を備える。また、制御演算部６０、通信部５８に代えて制御演算部６０Ａおよび通信部５８Ａを備える。制御演算部６０Ａは、計測モジュールコントローラ５０Ｂの制御演算部４１の指示に従って、光波距離計５２の距離の測定および慣性計測装置５３の姿勢情報の検出を実行し、通信部５８Ａを介して照射点Ｐまでの距離および計測モジュール本体５０Ａの姿勢情報を計測モジュールコントローラ５０Ｂに送信する。

【0099】

計測モジュールコントローラ５０Ｂは、スマートフォン、ＰＤＡ等の携帯型の端末コンピュータである。計測モジュールコントローラ５０Ｂは、制御演算部４１,通信部４４，記憶部４５，操作部４６，表示部４７を備える。制御演算部４１は、計測モジュール５０のものと同等のプロセッサ４２とメモリ４３を備える。操作部４６と表示部４７は図示の例ではタッチパネル式ディスプレイとして構成されている。制御演算部４１は、計測モジュール本体５０Ａの通信部５８Ａを介して、光波距離計５２で測定した距離値および慣性計測装置５３で検出した計測モジュール本体５０Ａの姿勢情報を受け付ける。

【0100】

また、制御演算部４１は、制御演算部６０と同様に、測量機１０に対する遠隔操作を可能とし、通信部４４を介して測量機１０に測定および自動追尾の指示を送信する。制御演算部４１は、測量機１０と同期したタイミングで、光波距離計５２により測定された照射点までの距離と、慣性計測装置５３により検出された計測モジュール５０の姿勢情報を取得する。制御演算部４１は、測量機１０から受信したプリズム５１の位置座標、計測モジュール５０の姿勢情報およびプリズム５１と既知である計測モジュール５０の器械中心Ｏ_５０との位置関係に基いて、計測モジュール５０の自位置の座標を算出する。また、算出した自位置の座標、計測モジュール５０の姿勢情報、および光波距離計５２の測距値に基いて、測距光の照射点Ｐの位置座標を算出する。また、照射点Ｐが、計測予定点範囲８３内にあるかどうかを判定し、計測予定点範囲８３内にあると判定したときに、測定を実行し、測定値を測定結果として記録する。また、制御演算部４１は、制御演算部６０と同様に、計測範囲８０の設定を行い、３次元データ計測を行う。制御演算部４１は、移動体３０の移動を遠隔操作できるようになっている。

【0101】

移動体３０は、図示の例では犬型ロボットである。移動体３０は、制御演算部３１と、脚部モータ駆動部３４と、状態センサ３５と、通信部３６とを備える。

【0102】

移動体３０の制御演算部３１は、例えばＣＰＵ等の少なくとも１つのプロセッサ３２と、例えばＳＲＡＭ，ＤＲＡＭ等の少なくとも１つのメモリ３３とを備える制御演算ユニットである。プロセッサ３２は、一部がハードウェア的に構成されていてもよい。制御演算部３１は、脚部モータ駆動部３４を制御して、移動体の姿勢を変更し、位置を移動させる。制御演算部３１は、計測モジュールコントローラ５０Ｂの制御演算部４１からの遠隔操作に従って、移動体３０の姿勢および移動を制御する。これにより、移動体３０は計測モジュールコントローラ５０Ｂから遠隔操作が可能となっている。

【0103】

移動体３０の下部には、４つの脚部３７が設けられている。それぞれの脚部３７の関節には、関節モータが設けられている。脚部モータ駆動部３４は、状態センサ３５で、モータの回転数、速度、関節への負荷等を検出しながら、脚部モータを駆動することにより、移動体３０の四足歩行を可能としている。また、これにより、移動体３０に搭載した、計測モジュール本体５０Ａの姿勢を変えることができるようになっている。この結果、測距光Ｌ３の出射角を調整できるようになっている。

【0104】

この結果、作業者が、計測モジュールコントローラ５０Ｂを介して移動体を遠隔操作することで、計測モジュール本体５０Ａによる、計測モジュール５０と同等の３次元計測が可能となる。

【0105】

このように、構成することで、計測モジュール本体５０Ａと、計測モジュールコントローラ５０Ｂは測量機１０と協働して、第１の実施の形態と同様の効果を奏することが可能となる。また、計測モジュール本体５０Ａを、移動体に設けることで、作業者が入ることができない危険な場所であっても、３次元データ計測を実行することが可能である。

【0106】

なお、移動体３０は、上記例に係る、犬型ロボットに限らず、例えば、自動車やドローン等を用いることも可能である。

【0107】

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、そのような形態も本発明の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0108】

１，１Ａ ：３次元データ計測システム
８ ：計測範囲
１０ ：測量機
３０ ：移動体
３１ ：制御演算部
３６ ：通信部
４１ ：制御演算部
４４ ：通信部
４７ ：表示部
５０ ：計測モジュール
５１ ：プリズム
５２ ：光波距離計
５３ ：慣性計測装置
５７ ：表示部
５８ ：通信部
５８Ａ ：通信部
６０，６０Ａ ：制御演算部
７０ ：計測領域
８０ ：計測範囲
８０ａ ：計測面
８２ ：測定予定点
８３，８３Ａ，８３Ｂ ：計測予定点範囲
８４ ：計測面
９０ ：計測画面
９４ ：誘導表示
９５ ：誘導表示
８２_１ ：測定予定点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】