計測方法
【課題】計測対象の任意の測定ポイントの選択が容易であって、遠隔操作により前記測定ポイントの計測を行い、効率的に三次元計測を行うことの出来る計測方法を提供する。
【解決手段】遠隔測量ステーション１を移動体１００に搭載し、移動体１００をラジコン制御により制御ＰＣ２００から遠隔操作するとともに、遠隔測量ステーション１の三次元計測器２と制御ＰＣ２００との間をワイヤレスＬＡＮにより接続し、三次元計測器２を制御ＰＣ２００から遠隔操作可能なように構成する。そして、制御ＰＣ２００からのラジコン操作により遠隔測量ステーション１を搭載した移動体１００を移動させ、あるいは移動させながら、制御ＰＣ２００からワイヤレスＬＡＮにより三次元計測器２を遠隔操作してコンクリートえん堤天端、土砂型枠法面、盛土形状などの比較的巨大な計測対象を三次元計測する。
【解決手段】遠隔測量ステーション１を移動体１００に搭載し、移動体１００をラジコン制御により制御ＰＣ２００から遠隔操作するとともに、遠隔測量ステーション１の三次元計測器２と制御ＰＣ２００との間をワイヤレスＬＡＮにより接続し、三次元計測器２を制御ＰＣ２００から遠隔操作可能なように構成する。そして、制御ＰＣ２００からのラジコン操作により遠隔測量ステーション１を搭載した移動体１００を移動させ、あるいは移動させながら、制御ＰＣ２００からワイヤレスＬＡＮにより三次元計測器２を遠隔操作してコンクリートえん堤天端、土砂型枠法面、盛土形状などの比較的巨大な計測対象を三次元計測する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば地形形状、巨礫などの障害物を計測する計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地形形状、巨礫などの障害物を計測するには、土木用の測量機器を用いていた。このような測量機器を用いた計測、特に三次元計測では、多数の盛り変えを行う必要があり、測量機器の盛り変えには多くの労力と時間が必要である。さらに測量機器の据付作業に多くの労力が必要である。
このような三次元計測を行うものとしては、被写体に対しスリット光を走査する走査手段と、前記スリット光の位置を測定する位置測定手段と、被写体を光検出を用いて撮像する撮像手段と、カラー画像を撮影するカラー画像撮影手段とを備えた三次元画像情報入力装置がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２１０６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、従来の計測方法では、地形形状、巨礫、砂防ダムなどの比較的巨大な建造物の三次元計測を行うのは容易でなく、多数の盛り変えを要し、特に屋外で移動しながら三次元計測を行うため、その都度、測量機器の水平調整などの据付作業に手間を要してしまうという課題があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、計測対象の任意の測定ポイントの選択が容易であって、遠隔操作により前記測定ポイントの計測を行い、効率的に三次元計測を行うことの出来る計測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】
請求項１に記載の発明は、遠隔操作可能な移動体に搭載された、水平調整装置により水平度が自動調節される測量器を保持機構により保持し、前記移動体から前記測量器へ伝わる振動を遮断可能な状態にするステップと、前記保持機構により前記測量器が保持された移動体が、遠隔操作手段により遠隔操作され、前記測量器による測量が行われる地点へ移動するステップと、前記移動体が、前記地点へ至ると、前記保持機構による前記測量器の保持を解除するステップと、前記保持機構による保持が解除された前記測量器の水平度を水平調整装置により自動調節するステップと、前記水平調整装置により水平度が自動調節された前記測量器を遠隔測量制御手段により遠隔操作し、前記測量器による測量を行うステップと、前記遠隔測量制御手段により遠隔操作された前記測量器によって測量された測量データを前記遠隔測量制御手段により収集するステップとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、測量器を遠隔操作することで計測対象を効率的に測量できる計測方法を提供できる効果がある。
また、測量器を安全かつ迅速に目標地点へ移動させ、あるいは移動させながら、計測対象を効率的に測量できる計測方法を提供できる効果がある。
また、測量器が備えているアシストフォーカス機能、タッチドライブ機能、グリッドスキャン機能および特徴点抽出機能により、遠隔操作する位置において計測ポイントを画像で確認しながら任意の計測ポイントを効率的に計測できる計測方法を提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態の計測方法が適用される遠隔測量ステーションの構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態の計測方法が適用される移動体に取り付けられた遠隔測量ステーションを示す構成図である。
【図３】本発明の実施の形態の計測方法が適用される遠隔測量ステーションの三次元計測器における制御システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態の計測方法を実現するラジコン操作により制御される移動体の制御システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態の計測方法を実現する遠隔操作を行う制御ＰＣの構成を示す機能ブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態の計測方法における移動体をラジコン制御するラジコン用映像モニタ部の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態の計測方法の構成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】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態の計測方法が適用される遠隔測量ステーション１の構成を示す斜視図である。
この遠隔測量ステーション１は、三次元計測器２と、計測器支持体２６と、水平調整装置３，４と、保持機構５，６と、基台７とを備えている。
三次元計測器２は、デジタルカメラ画像を利用して効率的に計測対象を選択してレーザスキャナによるスキャニングを行い計測対象を三次元計測するものである。
計測器支持体２６は、計測対象を計測する際の三次元計測器２の仰角の調整を可能にするものである。
水平調整装置３，４は、三次元計測器２の水平調整を自動的に行うものである。
保持機構５，６は、水平調整装置３，４を含む三次元計測器２の固定、振動吸収を行うものである。
基台７は、水平調整装置３，４、保持機構５，６などが組み付けられるものである。
【００１０】
この遠隔測量ステーション１の三次元計測器２は、ワイヤレスＬＡＮにより後述する制御ＰＣとの間で各種情報の送受信を行い、前記制御ＰＣから遠隔操作を可能にする遠隔操作機能を備えている。
三次元計測器２は、広角用デジタルカメラ２１と狭角用デジタルカメラ２２を備えている。
三次元計測器２は、中心軸線ｘを回転軸にしてその軸線周りに回転可能なように計測器支持体２６に取り付けられている。
そして、三次元計測器２は、計測器支持体２６に対し中心軸線ｘを回転軸にして仰角調整用駆動モータ２５により回転駆動され、広角用デジタルカメラ２１と狭角用デジタルカメラ２２の仰角を調整できるように構成されている。
【００１１】
広角用デジタルカメラ２１は、指示された計測対象を広い視野角で撮像するカメラである。
狭角用デジタルカメラ２２は、望遠鏡視野と同じ視野角で観測ポイントを拡大表示でき、広角用デジタルカメラ２１が撮像した画像の一部をアシストフォーカス機能によりさらに鮮明に撮像するカメラである。
【００１２】
三次元計測器２は、さらにレーザビームによるグリッドスキャン機能を備え、設定された計測対象の三次元データを収集することが出来る。
三次元計測器２は、特徴点抽出機能を備えており、撮像した画像の特徴のある点を自動抽出する。
【００１３】
計測器支持体２６は、ディスプレイ装置と操作パネルとを備えた操作部２３を備えている。
この操作部２３のディスプレイ装置には、広角用デジタルカメラ２１や狭角用デジタルカメラ２２が撮像した画像が表示出力される。
さらにこのディスプレイ装置はタッチパネルを備えており、三次元計測器２の広角用デジタルカメラ２１あるいは狭角用デジタルカメラ２２が撮像した画像を表示出力しているときに、前記画像の所望の個所を入力ペンにより前記タッチパネル上で触れることで、三次元計測器２の指準方向や計測ポイントを指示できるタッチドライブ機能を備えている。
【００１４】
また、計測器支持体２６には、前記ワイヤレスＬＡＮのためのアンテナ２４が備えつけられている。
計測器支持体２６の基部には、計測器支持体２６全体を中心軸線ｙを回転軸にしてその軸線周りに回転可能にする水平方向駆動部２７が構成されている。
水平方向駆動部２７は、計測器支持体２６全体を中心軸線ｙを回転軸にしてその軸線周りに回転可能にする、図３の符号２５で示す水平方向駆動モータを備え、水平調整装置３により水平度が調節される水平調整面３１上に構成されている。
【００１５】
水平調整装置３は、水平調整装置４により水平度が調節される水平調整面４１上に構成されている。水平調整装置３は、水平調整面３１の水平度を、電気モータを使用して、たとえば±５秒の精度で自動調整する。
水平調整装置４は、水平調整装置３の水平調整面３１および水平調整面３１上の計測器支持体２６、三次元計測器２の水平度を、電気モータを使用して、たとえば±１度の精度で自動調整する。
【００１６】
保持機構５，６は、電気モータにより駆動されるジャッキにより構成されており、保持機構５は支持体５３により基台７上に固定され、保持機構６は支持体６３により基台７上に固定されている。
保持機構５は、電気モータにより伸縮するアクチュエータ５１を伸ばすことで、アクチュエータ先端部５２が水平調整装置３の一方の側面に圧接するように構成されている。
また、保持機構６は、電気モータにより伸縮するアクチュエータ６１を伸ばすことで、アクチュエータ先端部６２が水平調整装置３の前記一方の側面に対面する他方の側面に圧接するように構成されている。
そして、伸ばしたアクチュエータ５１，６１により、水平調整装置３の前記各側面をアクチュエータ先端部５２，６２により挟持して、水平調整装置３、計測器支持体２６、三次元計測器２を基台７上で固定するとともに、基台７から水平調整装置３、計測器支持体２６、三次元計測器２へ伝搬する振動を吸収する。
【００１７】
基台７は、内部にバッテリ７１を備えている。このバッテリ７１は、水平調整装置３，４の水平度調節用の電源、保持機構５，６の電源として用いられる。
【００１８】
図２は、この実施の形態の計測方法における移動体１００に取り付けられた遠隔測量ステーション１を示す構成図である。
この移動体１００は、車輪１０１，１０２により移動可能であって、移動方向、速度、パケット部１０４の操作などがラジオコントロール（以下、ラジコンという）により遠隔制御可能なたとえば重機として構成されている。
このため移動体１００はラジコン用アンテナ１０３を備えている。
【００１９】
また、遠隔測量ステーション１は、移動体１００の先端部に構成されたパケット部１０４に搭載されており、水平を維持しながらパケット部１０４を上方に持ち上げることで、パケット部１０４に搭載されている遠隔測量ステーション１の地上からの高さを遠隔で調整することが可能なように構成されている。
また、パケット部１０４の先端面には移動体１００をラジコン制御する際のモニタカメラ１１８が取り付けられている。
このモニタカメラ１１８は、この実施の形態では映像信号を無線アンテナ１１９によりワイヤレスで、後述するラジコン用映像モニタ部３００のラジコン用映像信号受信機３０１へ送信可能な構成となっている。
【００２０】
図３は、遠隔測量ステーション１の三次元計測器２における制御システムの構成を示す機能ブロック図である。
三次元計測器２は、広角用デジタルカメラ２１、狭角用デジタルカメラ２２、水平方向駆動モータ２５、仰角調整用モータ２８、インタフェース８５，８６、操作部８２、ディスプレイ８３およびワイヤレスＬＡＮインタフェース８４を備えている。
【００２１】
操作部８２は、三次元計測器２の設置現場において各種操作をオペレータが入力するための操作キーを備えている。
【００２２】
ディスプレイ８３は、広角用デジタルカメラ２１と狭角用デジタルカメラ２２が撮像した画像を表示出力する。
このディスプレイ８３と前記操作部８２は、図１に示す操作部２３のディスプレイ装置と操作部に対応する。
【００２３】
ワイヤレスＬＡＮインタフェース８４は、無線ＬＡＮのためのアンテナ２４を備え、無線ＬＡＮの各種信号の送受信を行う。
【００２４】
また、この遠隔測量ステーション１の三次元計測器２は、ディスプレイ８３へ広角用デジタルカメラ２１で撮像した画像を表示するが、アシストフォーカス機能により前記画像に対し狭角用デジタルカメラ２２で撮像したよりクリアな望遠鏡画像を表示する。
また、この遠隔測量ステーション１は、タッチドライブ機能によりディスプレイ８３へ表示された広角用デジタルカメラ２１で撮像した画像に対し、視準したい場所をペンタップすることで、水平方向駆動モータ２５および仰角調整用モータ２８を自動的に駆動制御する。
そして、広角用デジタルカメラ２１および狭角用デジタルカメラ２２の方向を前記視準したい場所の方向に制御し、前記視準したい場所の観測や計測を可能にする。
【００２５】
また、この遠隔測量ステーション１は、グリッドスキャン機能により観測エリアを所定の周波数でスキャンし、前記観測エリアの三次元データを自動取得する。
また、この遠隔測量ステーション１は、特徴点抽出機能により撮影した画像の特徴点を自動抽出する。
【００２６】
インタフェース８５は、水平方向駆動モータ２５を制御部８１からの指示をもとに駆動制御するドライバ機能を有している。
インタフェース８６は、仰角調整用モータ２８を制御部８１からの指示をもとに駆動制御するドライバ機能を有している。
【００２７】
図４は、この実施の形態の計測方法を実現するラジコン操作により制御される移動体１００の制御システムの構成を示す機能ブロック図である。
この移動体１００の制御システムは、マイクロコンピュータにより構成された制御部１１１と、モニタカメラ１１８の電源供給を制御するための電源制御インタフェース１１２と、移動体１００のラジコン制御用データを送受信するためのラジコン用アンテナ１０３を備えたラジコン制御用データ通信インタフェース１１３とを備えている。
【００２８】
また、移動体１００の制御システムは、エンジン駆動制御インタフェース１１４と、エンジン駆動部１１５と、ステアリング制御インタフェース１１６と、ステアリング制御部１１７と、映像信号を送信するためのモニタ画像送信用アンテナ１１９を備えたモニタカメラ１１８とを備えている。
【００２９】
また、移動体１００の制御システムは、水平調整装置３のインタフェース１２１と、水平調整装置４のインタフェース１２２と、保持機構５，６のインタフェース１２３と、ブレーキ制御インタフェース１３１と、ブレーキ制御部１３２とを備えている。
【００３０】
ラジコン制御用データ通信インタフェース１１３は、後述する制御ＰＣ２００との間で移動体１００を遠隔制御するラジコン制御用データの送受信のための信号処理を行う。
【００３１】
エンジン駆動制御インタフェース１１４は、移動体１００の図示していないエンジンの始動、停止および運転駆動を制御するための各種データをエンジン駆動部１１５と制御部１１１との間で送受信する。
【００３２】
エンジン駆動部１１５は、移動体１００のエンジンを駆動するための各種パラメータが、制御部１１１との間で送受信される前記各種データをもとに設定されエンジンを駆動する。
【００３３】
ステアリング制御インタフェース１１６は、移動体１００の操舵制御のための各種データをステアリング制御部１１７と制御部１１１との間で送受信する。
【００３４】
ステアリング制御部１１７は、移動体１００のステアリングを制御するための各種パラメータが、制御部１１１との間で送受信される前記各種データをもとに設定され、移動体１００の操舵方向を制御する。
【００３５】
モニタ画像送信用アンテナ１１９は、モニタカメラ１１８により撮像され無線信号に変換された映像を後述するラジコン用映像モニタ部３００へ送信するためのアンテナである。
【００３６】
インタフェース１２１は、水平調整装置３の水平度自動調整を行う電気モータのドライバを含み、遠隔測量ステーション１による測量開始に伴う水平度自動調整開始指令が制御部１１１から出力されると、水平調整装置３による水平度の自動調整を開始させる。
【００３７】
インタフェース１２２は、水平調整装置４の水平度自動調整を行う電気モータのドライバを含み、遠隔測量ステーション１による測量開始に伴う水平度自動調整開始指令が制御部１１１から出力されると、水平調整装置４による水平度の自動調整を開始させる。
【００３８】
インタフェース１２３は、保持機構５，６の伸縮可能なアクチュエータを駆動する電気モータのドライバを含む。
【００３９】
ブレーキ制御インタフェース１３１は、移動体１００の車輪１０１，１０２に対する制動機構のたとえばブレーキ操作用電気モータを制御する信号を制御部１１１とブレーキ制御部１３２との間で送受信する。
【００４０】
ブレーキ制御部１３２は、前記ブレーキ操作用電気モータを制御する信号をもとに前記ブレーキ操作用電気モータを駆動制御し、移動体１００の車輪１０１，１０２に対する制動を制御する。
【００４１】
図５は、遠隔操作を行う制御ＰＣ２００の構成を示す機能ブロック図である。
この制御ＰＣ２００は、制御部２０１と、遠隔測量ステーション用アンテナ２０３を有した遠隔測量ステーション用のワイヤレスＬＡＮインタフェース２０２とを備える。
また、制御ＰＣ２００は、ラジコン制御用のデータ通信アンテナ２１２を有したラジコン制御用データ通信インタフェース２１１と、遠隔測量ステーション用操作部２２１と、ディスプレイ２２２と、ラジコン操作部２２３とを備えている。
【００４２】
制御部２０１はコンピュータにより構成されている。
遠隔測量ステーション用アンテナ２０３は遠隔測量ステーション１の三次元計測器２との間をワイヤレスＬＡＮで接続し、各種情報を送受信するためのアンテナである。
【００４３】
ワイヤレスＬＡＮインタフェース２０２は、遠隔測量ステーション１の三次元計測器２を遠隔操作する各種データ、広角用デジタルカメラ２１や狭角用デジタルカメラ２２で撮像した画像を含む各種情報を遠隔測量ステーション１の三次元計測器２との間で送受信するための信号処理を行う。
【００４４】
ラジコン用データ通信アンテナ２１２は、ラジコン制御用のデータを移動体１００の制御部１１１との間で無線により送受信するためのアンテナである。
【００４５】
ラジコン制御用データ通信インタフェース２１１は、移動体１００の制御部１１１との間でラジコン制御用のデータを無線により送受信するための信号処理を行う。
【００４６】
遠隔測量ステーション用操作部２２１は、遠隔測量ステーション１の三次元計測器２を遠隔操作する各種操作キーを備えている。
【００４７】
ディスプレイ２２２は、タッチパネル機能およびペンタップ機能を備えており、遠隔測量ステーション１の三次元計測器２との間で送受信される広角用デジタルカメラ２１や狭角用デジタルカメラ２２で撮像した画像を含む各種画像情報を表示出力する。
そして、遠隔測量ステーション１の計測器システム自体２６が備えている操作部２３において行うことの出来る各種操作が、この制御ＰＣ２００のディスプレイ２２２においても同様に実行可能なように構成されている。
【００４８】
ラジコン操作部２２３は、移動体１００の制御部１１１との間で送受信する、水平装置３，４および保持機構５，６に関連する各種信号を含む、ラジコン制御用のデータの入力操作を行うための操作キーや操作レバーなどを備えている。
【００４９】
図６は、この実施の形態の計測方法における移動体１００をラジコン制御するラジコン用映像モニタ部３００の構成を示すブロック図である。
このラジコン用映像モニタ部３００は、ラジコン用映像信号受信アンテナ３０２を有したラジコン用映像信号受信機３０１とラジコン制御用ディスプレイ３０３を備えている。
【００５０】
ラジコン用映像モニタ部３００は、制御ＰＣ２００のラジコン操作部２２３の近傍に配置構成されており、オペレータはラジコン用映像モニタ部３００のラジコン制御用ディスプレイ３０３にモニタされた映像を視認しながらラジコン操作部２２３の操作キーや操作レバーなどを操作することが出来る。
【００５１】
ラジコン用映像信号受信アンテナ３０２は、無線送信された映像信号を電気信号として検出する。ラジコン用映像信号受信機３０１は、ラジコン用映像信号受信アンテナ３０２により検出された信号から、移動体１００のモニタカメラ１１８により撮像された映像信号を受信する。
【００５２】
ラジコン制御用ディスプレイ３０３は、ラジコン用映像信号受信機３０１により受信された移動体１００のモニタカメラ１１８により撮像された映像をモニタ画像として表示出力する。
【００５３】
次に動作について説明する。
図７は、この実施の形態の計測方法の動作を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに従って動作を説明する。
先ず制御ＰＣ２００の初期設定（ステップＳ１）と、ラジコン制御される移動体１００の初期設定（ステップＳ２）と、遠隔測量ステーション１の初期設定（ステップＳ３）を行う。
【００５４】
制御ＰＣ２００の初期設定は、電源投入に伴う制御部２０１のイニシャライズ処理を含む。
移動体１００の初期設定は、移動体１００の図４に示す制御システムの電源投入に伴う制御部１１１のイニシャライズ処理を含み、制御部１１１は制御ＰＣ２００の制御部２０１から送信されるラジコン制御用データを受信可能な状態になる。
【００５５】
また、保持機構５，６のアクチュエータを伸長した状態に初期設定し、水平調整装置３を固定し、移動体１００が移動したときの水平調整装置３、計測器支持体２６、三次元計測器２へ伝搬する振動を抑制する。
また、モニタカメラ１１８は電源投入され、モニタカメラ１１８により撮像された映像は無線信号に変換されラジコン用映像モニタ部３００へ送信される。
【００５６】
遠隔測量ステーション１の初期設定は、遠隔測量ステーション１の三次元計測器２における図３に示す制御システムの電源投入に伴う制御部８１のイニシャライズ処理を含み、遠隔測量ステーション１の制御部８１は制御ＰＣ２００の制御部２０１とワイヤレスＬＡＮにより接続された状態となる。
【００５７】
移動体１００および遠隔測量ステーション１の初期設定が完了すると、続いてオペレータはラジコン制御用ディスプレイ３０３を起動し、移動体１００のモニタカメラ１１８から送られてくる映像をラジコン制御用ディスプレイ３０３へ表示出力させた後、移動体１００の制御操作を開始する（ステップＳ４）。
【００５８】
この移動体１００の制御操作では、ラジコン制御用ディスプレイ３０２へ表示出力されたモニタカメラ１１８の映像を確認しながら、オペレータが制御ＰＣ２００のラジコン操作部２２３を操作する。
そして、移動体１００を運転操作するためのラジコン制御用データを制御部２０１からラジコン制御用データ通信インタフェース２１１と移動体１００のラジコン制御用データ通信インタフェース１１３を介して移動体１００の制御部１１１へ送信する。
この結果、移動体１００では、エンジン駆動部１１５によりエンジンが始動され、さらにステアリング制御部１１７により移動体１００の操舵が行われ、移動体１００は目的地点まで遠隔操作により運転制御される。
【００５９】
続いて、制御ＰＣ２００の制御部２０１は、遠隔測量ステーション１の三次元計測器２の測量モード判定を行う（ステップＳ５）。
この測量モード判定は、遠隔測量ステーション１の三次元計測器２において選択されている測量モードが、計測対象を目標地点へ到達した後に測量する目標地点到達後測量モードであるか、あるいは計測対象を移動中において測量する移動中測量モードであるかを判定する。
この目標地点到達後測量モードまたは移動中測量モードの判定は、制御ＰＣ２００の遠隔測量ステーション用操作部２２１からオペレータにより入力された測量モード情報に対し行われる。制御ＰＣ２００の遠隔測量ステーション用操作部２２１から前記測量モードのいずれかが入力されると、入力された測量モードに応じて移動体１００と遠隔測量ステーション１が制御される。
【００６０】
すなわち、判定された測量モードが目標地点到達後測量モードであると、移動体１００の制御部１１１は、移動体１００が目標地点に到着したか否かを判定する（ステップＳ６）。
ここで、移動体１００が目標地点に到着する前であれば、ラジコン制御部２２３からオペレータにより入力されるラジコン制御データをもとに移動体１００の移動速度、移動方向、ブレーキ制御などを遠隔制御する。
さらに保持機構５，６により水平調整装置３、計測器支持体２６および三次元計測器２を基台７上で固定し、基台７から水平調整装置３、計測器支持体２６、三次元計測器２へ伝搬する振動を吸収する。
【００６１】
また、移動体１００が目標地点へ到達すると、ラジコン操作部２２３からオペレータにより入力されるラジコン制御データをもとに、移動体１００の制御部１１１は移動体１００のエンジン停止と、ブレーキ操作を行う。
また、水平調整装置３、計測器支持体２６および三次元計測器２を保持機構５，６により基台７上で固定していた状態を解除する（ステップＳ８）。
【００６２】
なお、移動体１００が目標地点に到着したか否かの判定は、移動体１００のエンジン停止、あるいはブレーキ制御の状態から判定することが可能である。
あるいは遠隔測量ステーション１の三次元計測器２においてＧＰＳ機能を備えるように構成し、予め目標地点を設定しておき、遠隔測量ステーション１の現在位置のＧＰＳ判定結果を制御ＰＣ２００の制御部２０１を経由して移動体１００の制御部１１１へ伝える。そして、前記目標地点と遠隔測量ステーション１の現在位置のＧＰＳ判定結果とから移動体１００が目標地点に到着したか否かを判定する。
【００６３】
続いて、水平調整装置３，４による水平度の自動調整を行う（ステップＳ９）。
さらに遠隔測量ステーション１の三次元計測器２に対し、測量についての前記アシストフォーカス機能、タッチドライブ機能、グリッドスキャン機能および特徴点抽出機能などが、ワイヤレスＬＡＮを使用して、制御ＰＣ２００の遠隔測量ステーション用操作部２２１からのオペレータによる遠隔操作により実行可能になる（ステップＳ１０）。
そして、遠隔測量ステーション１における測量データがワイヤレスＬＡＮを経由して制御ＰＣ２００において収集される（ステップＳ１１）。
【００６４】
一方、判定された測量モードが移動中測量モードであると、制御ＰＣ２００の制御部２０１は、遠隔測量ステーション用操作部２２１からのオペレータによる操作により測量開始指令が入力されたか否かを判定する（ステップＳ７）。
測量開始指令が入力されたと判定すると、制御ＰＣ２００の制御部２０１は、移動体１００に対し移動速度を低速度に維持する速度制限を行うための指令を、ラジコン制御用データ通信インタフェース２１１と移動体１００のラジコン制御用データ通信インタフェース１１３を経由して移動体１００の制御部１１１へ送信する（ステップＳ１２）。
【００６５】
移動体１００の制御部１１１は、前記速度制限を行うための指令により移動体１００の移動速度が低速度に維持されると、保持機構５，６による水平調整装置３、計測器支持体２６および三次元計測器２の基台７上での固定を解除する（ステップＳ８）。
続いて、移動体１００の制御部１１１は、水平調整装置３，４による水平度の自動調整を行う（ステップＳ９）。
そして、遠隔測量ステーション１に対する制御として、測量についての前記アシストフォーカス機能、タッチドライブ機能、グリッドスキャン機能および特徴点抽出機能などが、ワイヤレスＬＡＮを使用して、制御ＰＣ２００の遠隔測量ステーション用操作部２２１からのオペレータによる遠隔操作により実行可能になる（ステップＳ１０）。
そして、遠隔測量ステーション１における測量データがワイヤレスＬＡＮを経由して制御ＰＣ２００において収集される（ステップＳ１１）。
【００６６】
以上説明したように、この実施の形態によれば、遠隔測量ステーション１を移動体１００に搭載し、移動体１００をラジコン制御により制御ＰＣ２００から遠隔操作するとともに、遠隔測量ステーション１の三次元計測器２と制御ＰＣ２００との間をワイヤレスＬＡＮにより接続し、遠隔測量ステーション１の三次元計測器２を制御ＰＣ２００から遠隔操作可能なように構成した。
この結果、制御ＰＣ２００からの移動体１００のラジコン制御と、三次元計測器２の遠隔操作により、遠隔測量ステーション１を移動させ、あるいは移動させながら、遠隔測量ステーション１の三次元計測器２によりコンクリートえん堤天端、土砂型枠法面、盛土形状などの比較的巨大な計測対象を三次元計測する計測方法を提供できる効果がある。
【００６７】
また、三次元計測器２により計測を行わないときには、水平調整装置３、計測器支持体２６および三次元計測器２を基台７上で保持機構５，６により固定する。一方、計測を行うときには保持機構５，６による固定を解除し、さらに三次元計測器２の水平度を自動的に調節できるように構成した。
このため、三次元計測器２を安全かつ迅速に目標地点へ移動させ、あるいは移動させながら、計測対象を効率的に三次元計測する計測方法を提供できる効果がある。
【００６８】
また、制御ＰＣ２００の遠隔測量ステーション用操作部２２１からのオペレータによる操作入力をもとに、三次元計測器２のアシストフォーカス機能、タッチドライブ機能、グリッドスキャン機能および特徴点抽出機能などを、ワイヤレスＬＡＮを使用して遠隔操作できる。
このため、遠隔測量ステーション１の三次元計測器２による計測結果がワイヤレスＬＡＮを経由して制御ＰＣ２００において収集でき、制御ＰＣ２００の位置において計測ポイントを画像で確認しながら任意のポイントを効率的に計測する計測方法を提供できる効果がある。
【符号の説明】
【００６９】
２……三次元計測器（測量器）、３……水平調整装置、４……水平調整装置、５，６……保持機構、２６……計測器支持体（測量器）、８４……ワイヤレスＬＡＮインタフェース（遠隔測量制御手段）、１００……移動体、１１３……ラジコン制御用データ通信インタフェース（移動操作手段）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば地形形状、巨礫などの障害物を計測する計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地形形状、巨礫などの障害物を計測するには、土木用の測量機器を用いていた。このような測量機器を用いた計測、特に三次元計測では、多数の盛り変えを行う必要があり、測量機器の盛り変えには多くの労力と時間が必要である。さらに測量機器の据付作業に多くの労力が必要である。
このような三次元計測を行うものとしては、被写体に対しスリット光を走査する走査手段と、前記スリット光の位置を測定する位置測定手段と、被写体を光検出を用いて撮像する撮像手段と、カラー画像を撮影するカラー画像撮影手段とを備えた三次元画像情報入力装置がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２１０６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、従来の計測方法では、地形形状、巨礫、砂防ダムなどの比較的巨大な建造物の三次元計測を行うのは容易でなく、多数の盛り変えを要し、特に屋外で移動しながら三次元計測を行うため、その都度、測量機器の水平調整などの据付作業に手間を要してしまうという課題があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、計測対象の任意の測定ポイントの選択が容易であって、遠隔操作により前記測定ポイントの計測を行い、効率的に三次元計測を行うことの出来る計測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】
請求項１に記載の発明は、遠隔操作可能な移動体に搭載された、水平調整装置により水平度が自動調節される測量器を保持機構により保持し、前記移動体から前記測量器へ伝わる振動を遮断可能な状態にするステップと、前記保持機構により前記測量器が保持された移動体が、遠隔操作手段により遠隔操作され、前記測量器による測量が行われる地点へ移動するステップと、前記移動体が、前記地点へ至ると、前記保持機構による前記測量器の保持を解除するステップと、前記保持機構による保持が解除された前記測量器の水平度を水平調整装置により自動調節するステップと、前記水平調整装置により水平度が自動調節された前記測量器を遠隔測量制御手段により遠隔操作し、前記測量器による測量を行うステップと、前記遠隔測量制御手段により遠隔操作された前記測量器によって測量された測量データを前記遠隔測量制御手段により収集するステップとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、測量器を遠隔操作することで計測対象を効率的に測量できる計測方法を提供できる効果がある。
また、測量器を安全かつ迅速に目標地点へ移動させ、あるいは移動させながら、計測対象を効率的に測量できる計測方法を提供できる効果がある。
また、測量器が備えているアシストフォーカス機能、タッチドライブ機能、グリッドスキャン機能および特徴点抽出機能により、遠隔操作する位置において計測ポイントを画像で確認しながら任意の計測ポイントを効率的に計測できる計測方法を提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態の計測方法が適用される遠隔測量ステーションの構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態の計測方法が適用される移動体に取り付けられた遠隔測量ステーションを示す構成図である。
【図３】本発明の実施の形態の計測方法が適用される遠隔測量ステーションの三次元計測器における制御システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態の計測方法を実現するラジコン操作により制御される移動体の制御システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態の計測方法を実現する遠隔操作を行う制御ＰＣの構成を示す機能ブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態の計測方法における移動体をラジコン制御するラジコン用映像モニタ部の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態の計測方法の構成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】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態の計測方法が適用される遠隔測量ステーション１の構成を示す斜視図である。
この遠隔測量ステーション１は、三次元計測器２と、計測器支持体２６と、水平調整装置３，４と、保持機構５，６と、基台７とを備えている。
三次元計測器２は、デジタルカメラ画像を利用して効率的に計測対象を選択してレーザスキャナによるスキャニングを行い計測対象を三次元計測するものである。
計測器支持体２６は、計測対象を計測する際の三次元計測器２の仰角の調整を可能にするものである。
水平調整装置３，４は、三次元計測器２の水平調整を自動的に行うものである。
保持機構５，６は、水平調整装置３，４を含む三次元計測器２の固定、振動吸収を行うものである。
基台７は、水平調整装置３，４、保持機構５，６などが組み付けられるものである。
【００１０】
この遠隔測量ステーション１の三次元計測器２は、ワイヤレスＬＡＮにより後述する制御ＰＣとの間で各種情報の送受信を行い、前記制御ＰＣから遠隔操作を可能にする遠隔操作機能を備えている。
三次元計測器２は、広角用デジタルカメラ２１と狭角用デジタルカメラ２２を備えている。
三次元計測器２は、中心軸線ｘを回転軸にしてその軸線周りに回転可能なように計測器支持体２６に取り付けられている。
そして、三次元計測器２は、計測器支持体２６に対し中心軸線ｘを回転軸にして仰角調整用駆動モータ２５により回転駆動され、広角用デジタルカメラ２１と狭角用デジタルカメラ２２の仰角を調整できるように構成されている。
【００１１】
広角用デジタルカメラ２１は、指示された計測対象を広い視野角で撮像するカメラである。
狭角用デジタルカメラ２２は、望遠鏡視野と同じ視野角で観測ポイントを拡大表示でき、広角用デジタルカメラ２１が撮像した画像の一部をアシストフォーカス機能によりさらに鮮明に撮像するカメラである。
【００１２】
三次元計測器２は、さらにレーザビームによるグリッドスキャン機能を備え、設定された計測対象の三次元データを収集することが出来る。
三次元計測器２は、特徴点抽出機能を備えており、撮像した画像の特徴のある点を自動抽出する。
【００１３】
計測器支持体２６は、ディスプレイ装置と操作パネルとを備えた操作部２３を備えている。
この操作部２３のディスプレイ装置には、広角用デジタルカメラ２１や狭角用デジタルカメラ２２が撮像した画像が表示出力される。
さらにこのディスプレイ装置はタッチパネルを備えており、三次元計測器２の広角用デジタルカメラ２１あるいは狭角用デジタルカメラ２２が撮像した画像を表示出力しているときに、前記画像の所望の個所を入力ペンにより前記タッチパネル上で触れることで、三次元計測器２の指準方向や計測ポイントを指示できるタッチドライブ機能を備えている。
【００１４】
また、計測器支持体２６には、前記ワイヤレスＬＡＮのためのアンテナ２４が備えつけられている。
計測器支持体２６の基部には、計測器支持体２６全体を中心軸線ｙを回転軸にしてその軸線周りに回転可能にする水平方向駆動部２７が構成されている。
水平方向駆動部２７は、計測器支持体２６全体を中心軸線ｙを回転軸にしてその軸線周りに回転可能にする、図３の符号２５で示す水平方向駆動モータを備え、水平調整装置３により水平度が調節される水平調整面３１上に構成されている。
【００１５】
水平調整装置３は、水平調整装置４により水平度が調節される水平調整面４１上に構成されている。水平調整装置３は、水平調整面３１の水平度を、電気モータを使用して、たとえば±５秒の精度で自動調整する。
水平調整装置４は、水平調整装置３の水平調整面３１および水平調整面３１上の計測器支持体２６、三次元計測器２の水平度を、電気モータを使用して、たとえば±１度の精度で自動調整する。
【００１６】
保持機構５，６は、電気モータにより駆動されるジャッキにより構成されており、保持機構５は支持体５３により基台７上に固定され、保持機構６は支持体６３により基台７上に固定されている。
保持機構５は、電気モータにより伸縮するアクチュエータ５１を伸ばすことで、アクチュエータ先端部５２が水平調整装置３の一方の側面に圧接するように構成されている。
また、保持機構６は、電気モータにより伸縮するアクチュエータ６１を伸ばすことで、アクチュエータ先端部６２が水平調整装置３の前記一方の側面に対面する他方の側面に圧接するように構成されている。
そして、伸ばしたアクチュエータ５１，６１により、水平調整装置３の前記各側面をアクチュエータ先端部５２，６２により挟持して、水平調整装置３、計測器支持体２６、三次元計測器２を基台７上で固定するとともに、基台７から水平調整装置３、計測器支持体２６、三次元計測器２へ伝搬する振動を吸収する。
【００１７】
基台７は、内部にバッテリ７１を備えている。このバッテリ７１は、水平調整装置３，４の水平度調節用の電源、保持機構５，６の電源として用いられる。
【００１８】
図２は、この実施の形態の計測方法における移動体１００に取り付けられた遠隔測量ステーション１を示す構成図である。
この移動体１００は、車輪１０１，１０２により移動可能であって、移動方向、速度、パケット部１０４の操作などがラジオコントロール（以下、ラジコンという）により遠隔制御可能なたとえば重機として構成されている。
このため移動体１００はラジコン用アンテナ１０３を備えている。
【００１９】
また、遠隔測量ステーション１は、移動体１００の先端部に構成されたパケット部１０４に搭載されており、水平を維持しながらパケット部１０４を上方に持ち上げることで、パケット部１０４に搭載されている遠隔測量ステーション１の地上からの高さを遠隔で調整することが可能なように構成されている。
また、パケット部１０４の先端面には移動体１００をラジコン制御する際のモニタカメラ１１８が取り付けられている。
このモニタカメラ１１８は、この実施の形態では映像信号を無線アンテナ１１９によりワイヤレスで、後述するラジコン用映像モニタ部３００のラジコン用映像信号受信機３０１へ送信可能な構成となっている。
【００２０】
図３は、遠隔測量ステーション１の三次元計測器２における制御システムの構成を示す機能ブロック図である。
三次元計測器２は、広角用デジタルカメラ２１、狭角用デジタルカメラ２２、水平方向駆動モータ２５、仰角調整用モータ２８、インタフェース８５，８６、操作部８２、ディスプレイ８３およびワイヤレスＬＡＮインタフェース８４を備えている。
【００２１】
操作部８２は、三次元計測器２の設置現場において各種操作をオペレータが入力するための操作キーを備えている。
【００２２】
ディスプレイ８３は、広角用デジタルカメラ２１と狭角用デジタルカメラ２２が撮像した画像を表示出力する。
このディスプレイ８３と前記操作部８２は、図１に示す操作部２３のディスプレイ装置と操作部に対応する。
【００２３】
ワイヤレスＬＡＮインタフェース８４は、無線ＬＡＮのためのアンテナ２４を備え、無線ＬＡＮの各種信号の送受信を行う。
【００２４】
また、この遠隔測量ステーション１の三次元計測器２は、ディスプレイ８３へ広角用デジタルカメラ２１で撮像した画像を表示するが、アシストフォーカス機能により前記画像に対し狭角用デジタルカメラ２２で撮像したよりクリアな望遠鏡画像を表示する。
また、この遠隔測量ステーション１は、タッチドライブ機能によりディスプレイ８３へ表示された広角用デジタルカメラ２１で撮像した画像に対し、視準したい場所をペンタップすることで、水平方向駆動モータ２５および仰角調整用モータ２８を自動的に駆動制御する。
そして、広角用デジタルカメラ２１および狭角用デジタルカメラ２２の方向を前記視準したい場所の方向に制御し、前記視準したい場所の観測や計測を可能にする。
【００２５】
また、この遠隔測量ステーション１は、グリッドスキャン機能により観測エリアを所定の周波数でスキャンし、前記観測エリアの三次元データを自動取得する。
また、この遠隔測量ステーション１は、特徴点抽出機能により撮影した画像の特徴点を自動抽出する。
【００２６】
インタフェース８５は、水平方向駆動モータ２５を制御部８１からの指示をもとに駆動制御するドライバ機能を有している。
インタフェース８６は、仰角調整用モータ２８を制御部８１からの指示をもとに駆動制御するドライバ機能を有している。
【００２７】
図４は、この実施の形態の計測方法を実現するラジコン操作により制御される移動体１００の制御システムの構成を示す機能ブロック図である。
この移動体１００の制御システムは、マイクロコンピュータにより構成された制御部１１１と、モニタカメラ１１８の電源供給を制御するための電源制御インタフェース１１２と、移動体１００のラジコン制御用データを送受信するためのラジコン用アンテナ１０３を備えたラジコン制御用データ通信インタフェース１１３とを備えている。
【００２８】
また、移動体１００の制御システムは、エンジン駆動制御インタフェース１１４と、エンジン駆動部１１５と、ステアリング制御インタフェース１１６と、ステアリング制御部１１７と、映像信号を送信するためのモニタ画像送信用アンテナ１１９を備えたモニタカメラ１１８とを備えている。
【００２９】
また、移動体１００の制御システムは、水平調整装置３のインタフェース１２１と、水平調整装置４のインタフェース１２２と、保持機構５，６のインタフェース１２３と、ブレーキ制御インタフェース１３１と、ブレーキ制御部１３２とを備えている。
【００３０】
ラジコン制御用データ通信インタフェース１１３は、後述する制御ＰＣ２００との間で移動体１００を遠隔制御するラジコン制御用データの送受信のための信号処理を行う。
【００３１】
エンジン駆動制御インタフェース１１４は、移動体１００の図示していないエンジンの始動、停止および運転駆動を制御するための各種データをエンジン駆動部１１５と制御部１１１との間で送受信する。
【００３２】
エンジン駆動部１１５は、移動体１００のエンジンを駆動するための各種パラメータが、制御部１１１との間で送受信される前記各種データをもとに設定されエンジンを駆動する。
【００３３】
ステアリング制御インタフェース１１６は、移動体１００の操舵制御のための各種データをステアリング制御部１１７と制御部１１１との間で送受信する。
【００３４】
ステアリング制御部１１７は、移動体１００のステアリングを制御するための各種パラメータが、制御部１１１との間で送受信される前記各種データをもとに設定され、移動体１００の操舵方向を制御する。
【００３５】
モニタ画像送信用アンテナ１１９は、モニタカメラ１１８により撮像され無線信号に変換された映像を後述するラジコン用映像モニタ部３００へ送信するためのアンテナである。
【００３６】
インタフェース１２１は、水平調整装置３の水平度自動調整を行う電気モータのドライバを含み、遠隔測量ステーション１による測量開始に伴う水平度自動調整開始指令が制御部１１１から出力されると、水平調整装置３による水平度の自動調整を開始させる。
【００３７】
インタフェース１２２は、水平調整装置４の水平度自動調整を行う電気モータのドライバを含み、遠隔測量ステーション１による測量開始に伴う水平度自動調整開始指令が制御部１１１から出力されると、水平調整装置４による水平度の自動調整を開始させる。
【００３８】
インタフェース１２３は、保持機構５，６の伸縮可能なアクチュエータを駆動する電気モータのドライバを含む。
【００３９】
ブレーキ制御インタフェース１３１は、移動体１００の車輪１０１，１０２に対する制動機構のたとえばブレーキ操作用電気モータを制御する信号を制御部１１１とブレーキ制御部１３２との間で送受信する。
【００４０】
ブレーキ制御部１３２は、前記ブレーキ操作用電気モータを制御する信号をもとに前記ブレーキ操作用電気モータを駆動制御し、移動体１００の車輪１０１，１０２に対する制動を制御する。
【００４１】
図５は、遠隔操作を行う制御ＰＣ２００の構成を示す機能ブロック図である。
この制御ＰＣ２００は、制御部２０１と、遠隔測量ステーション用アンテナ２０３を有した遠隔測量ステーション用のワイヤレスＬＡＮインタフェース２０２とを備える。
また、制御ＰＣ２００は、ラジコン制御用のデータ通信アンテナ２１２を有したラジコン制御用データ通信インタフェース２１１と、遠隔測量ステーション用操作部２２１と、ディスプレイ２２２と、ラジコン操作部２２３とを備えている。
【００４２】
制御部２０１はコンピュータにより構成されている。
遠隔測量ステーション用アンテナ２０３は遠隔測量ステーション１の三次元計測器２との間をワイヤレスＬＡＮで接続し、各種情報を送受信するためのアンテナである。
【００４３】
ワイヤレスＬＡＮインタフェース２０２は、遠隔測量ステーション１の三次元計測器２を遠隔操作する各種データ、広角用デジタルカメラ２１や狭角用デジタルカメラ２２で撮像した画像を含む各種情報を遠隔測量ステーション１の三次元計測器２との間で送受信するための信号処理を行う。
【００４４】
ラジコン用データ通信アンテナ２１２は、ラジコン制御用のデータを移動体１００の制御部１１１との間で無線により送受信するためのアンテナである。
【００４５】
ラジコン制御用データ通信インタフェース２１１は、移動体１００の制御部１１１との間でラジコン制御用のデータを無線により送受信するための信号処理を行う。
【００４６】
遠隔測量ステーション用操作部２２１は、遠隔測量ステーション１の三次元計測器２を遠隔操作する各種操作キーを備えている。
【００４７】
ディスプレイ２２２は、タッチパネル機能およびペンタップ機能を備えており、遠隔測量ステーション１の三次元計測器２との間で送受信される広角用デジタルカメラ２１や狭角用デジタルカメラ２２で撮像した画像を含む各種画像情報を表示出力する。
そして、遠隔測量ステーション１の計測器システム自体２６が備えている操作部２３において行うことの出来る各種操作が、この制御ＰＣ２００のディスプレイ２２２においても同様に実行可能なように構成されている。
【００４８】
ラジコン操作部２２３は、移動体１００の制御部１１１との間で送受信する、水平装置３，４および保持機構５，６に関連する各種信号を含む、ラジコン制御用のデータの入力操作を行うための操作キーや操作レバーなどを備えている。
【００４９】
図６は、この実施の形態の計測方法における移動体１００をラジコン制御するラジコン用映像モニタ部３００の構成を示すブロック図である。
このラジコン用映像モニタ部３００は、ラジコン用映像信号受信アンテナ３０２を有したラジコン用映像信号受信機３０１とラジコン制御用ディスプレイ３０３を備えている。
【００５０】
ラジコン用映像モニタ部３００は、制御ＰＣ２００のラジコン操作部２２３の近傍に配置構成されており、オペレータはラジコン用映像モニタ部３００のラジコン制御用ディスプレイ３０３にモニタされた映像を視認しながらラジコン操作部２２３の操作キーや操作レバーなどを操作することが出来る。
【００５１】
ラジコン用映像信号受信アンテナ３０２は、無線送信された映像信号を電気信号として検出する。ラジコン用映像信号受信機３０１は、ラジコン用映像信号受信アンテナ３０２により検出された信号から、移動体１００のモニタカメラ１１８により撮像された映像信号を受信する。
【００５２】
ラジコン制御用ディスプレイ３０３は、ラジコン用映像信号受信機３０１により受信された移動体１００のモニタカメラ１１８により撮像された映像をモニタ画像として表示出力する。
【００５３】
次に動作について説明する。
図７は、この実施の形態の計測方法の動作を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに従って動作を説明する。
先ず制御ＰＣ２００の初期設定（ステップＳ１）と、ラジコン制御される移動体１００の初期設定（ステップＳ２）と、遠隔測量ステーション１の初期設定（ステップＳ３）を行う。
【００５４】
制御ＰＣ２００の初期設定は、電源投入に伴う制御部２０１のイニシャライズ処理を含む。
移動体１００の初期設定は、移動体１００の図４に示す制御システムの電源投入に伴う制御部１１１のイニシャライズ処理を含み、制御部１１１は制御ＰＣ２００の制御部２０１から送信されるラジコン制御用データを受信可能な状態になる。
【００５５】
また、保持機構５，６のアクチュエータを伸長した状態に初期設定し、水平調整装置３を固定し、移動体１００が移動したときの水平調整装置３、計測器支持体２６、三次元計測器２へ伝搬する振動を抑制する。
また、モニタカメラ１１８は電源投入され、モニタカメラ１１８により撮像された映像は無線信号に変換されラジコン用映像モニタ部３００へ送信される。
【００５６】
遠隔測量ステーション１の初期設定は、遠隔測量ステーション１の三次元計測器２における図３に示す制御システムの電源投入に伴う制御部８１のイニシャライズ処理を含み、遠隔測量ステーション１の制御部８１は制御ＰＣ２００の制御部２０１とワイヤレスＬＡＮにより接続された状態となる。
【００５７】
移動体１００および遠隔測量ステーション１の初期設定が完了すると、続いてオペレータはラジコン制御用ディスプレイ３０３を起動し、移動体１００のモニタカメラ１１８から送られてくる映像をラジコン制御用ディスプレイ３０３へ表示出力させた後、移動体１００の制御操作を開始する（ステップＳ４）。
【００５８】
この移動体１００の制御操作では、ラジコン制御用ディスプレイ３０２へ表示出力されたモニタカメラ１１８の映像を確認しながら、オペレータが制御ＰＣ２００のラジコン操作部２２３を操作する。
そして、移動体１００を運転操作するためのラジコン制御用データを制御部２０１からラジコン制御用データ通信インタフェース２１１と移動体１００のラジコン制御用データ通信インタフェース１１３を介して移動体１００の制御部１１１へ送信する。
この結果、移動体１００では、エンジン駆動部１１５によりエンジンが始動され、さらにステアリング制御部１１７により移動体１００の操舵が行われ、移動体１００は目的地点まで遠隔操作により運転制御される。
【００５９】
続いて、制御ＰＣ２００の制御部２０１は、遠隔測量ステーション１の三次元計測器２の測量モード判定を行う（ステップＳ５）。
この測量モード判定は、遠隔測量ステーション１の三次元計測器２において選択されている測量モードが、計測対象を目標地点へ到達した後に測量する目標地点到達後測量モードであるか、あるいは計測対象を移動中において測量する移動中測量モードであるかを判定する。
この目標地点到達後測量モードまたは移動中測量モードの判定は、制御ＰＣ２００の遠隔測量ステーション用操作部２２１からオペレータにより入力された測量モード情報に対し行われる。制御ＰＣ２００の遠隔測量ステーション用操作部２２１から前記測量モードのいずれかが入力されると、入力された測量モードに応じて移動体１００と遠隔測量ステーション１が制御される。
【００６０】
すなわち、判定された測量モードが目標地点到達後測量モードであると、移動体１００の制御部１１１は、移動体１００が目標地点に到着したか否かを判定する（ステップＳ６）。
ここで、移動体１００が目標地点に到着する前であれば、ラジコン制御部２２３からオペレータにより入力されるラジコン制御データをもとに移動体１００の移動速度、移動方向、ブレーキ制御などを遠隔制御する。
さらに保持機構５，６により水平調整装置３、計測器支持体２６および三次元計測器２を基台７上で固定し、基台７から水平調整装置３、計測器支持体２６、三次元計測器２へ伝搬する振動を吸収する。
【００６１】
また、移動体１００が目標地点へ到達すると、ラジコン操作部２２３からオペレータにより入力されるラジコン制御データをもとに、移動体１００の制御部１１１は移動体１００のエンジン停止と、ブレーキ操作を行う。
また、水平調整装置３、計測器支持体２６および三次元計測器２を保持機構５，６により基台７上で固定していた状態を解除する（ステップＳ８）。
【００６２】
なお、移動体１００が目標地点に到着したか否かの判定は、移動体１００のエンジン停止、あるいはブレーキ制御の状態から判定することが可能である。
あるいは遠隔測量ステーション１の三次元計測器２においてＧＰＳ機能を備えるように構成し、予め目標地点を設定しておき、遠隔測量ステーション１の現在位置のＧＰＳ判定結果を制御ＰＣ２００の制御部２０１を経由して移動体１００の制御部１１１へ伝える。そして、前記目標地点と遠隔測量ステーション１の現在位置のＧＰＳ判定結果とから移動体１００が目標地点に到着したか否かを判定する。
【００６３】
続いて、水平調整装置３，４による水平度の自動調整を行う（ステップＳ９）。
さらに遠隔測量ステーション１の三次元計測器２に対し、測量についての前記アシストフォーカス機能、タッチドライブ機能、グリッドスキャン機能および特徴点抽出機能などが、ワイヤレスＬＡＮを使用して、制御ＰＣ２００の遠隔測量ステーション用操作部２２１からのオペレータによる遠隔操作により実行可能になる（ステップＳ１０）。
そして、遠隔測量ステーション１における測量データがワイヤレスＬＡＮを経由して制御ＰＣ２００において収集される（ステップＳ１１）。
【００６４】
一方、判定された測量モードが移動中測量モードであると、制御ＰＣ２００の制御部２０１は、遠隔測量ステーション用操作部２２１からのオペレータによる操作により測量開始指令が入力されたか否かを判定する（ステップＳ７）。
測量開始指令が入力されたと判定すると、制御ＰＣ２００の制御部２０１は、移動体１００に対し移動速度を低速度に維持する速度制限を行うための指令を、ラジコン制御用データ通信インタフェース２１１と移動体１００のラジコン制御用データ通信インタフェース１１３を経由して移動体１００の制御部１１１へ送信する（ステップＳ１２）。
【００６５】
移動体１００の制御部１１１は、前記速度制限を行うための指令により移動体１００の移動速度が低速度に維持されると、保持機構５，６による水平調整装置３、計測器支持体２６および三次元計測器２の基台７上での固定を解除する（ステップＳ８）。
続いて、移動体１００の制御部１１１は、水平調整装置３，４による水平度の自動調整を行う（ステップＳ９）。
そして、遠隔測量ステーション１に対する制御として、測量についての前記アシストフォーカス機能、タッチドライブ機能、グリッドスキャン機能および特徴点抽出機能などが、ワイヤレスＬＡＮを使用して、制御ＰＣ２００の遠隔測量ステーション用操作部２２１からのオペレータによる遠隔操作により実行可能になる（ステップＳ１０）。
そして、遠隔測量ステーション１における測量データがワイヤレスＬＡＮを経由して制御ＰＣ２００において収集される（ステップＳ１１）。
【００６６】
以上説明したように、この実施の形態によれば、遠隔測量ステーション１を移動体１００に搭載し、移動体１００をラジコン制御により制御ＰＣ２００から遠隔操作するとともに、遠隔測量ステーション１の三次元計測器２と制御ＰＣ２００との間をワイヤレスＬＡＮにより接続し、遠隔測量ステーション１の三次元計測器２を制御ＰＣ２００から遠隔操作可能なように構成した。
この結果、制御ＰＣ２００からの移動体１００のラジコン制御と、三次元計測器２の遠隔操作により、遠隔測量ステーション１を移動させ、あるいは移動させながら、遠隔測量ステーション１の三次元計測器２によりコンクリートえん堤天端、土砂型枠法面、盛土形状などの比較的巨大な計測対象を三次元計測する計測方法を提供できる効果がある。
【００６７】
また、三次元計測器２により計測を行わないときには、水平調整装置３、計測器支持体２６および三次元計測器２を基台７上で保持機構５，６により固定する。一方、計測を行うときには保持機構５，６による固定を解除し、さらに三次元計測器２の水平度を自動的に調節できるように構成した。
このため、三次元計測器２を安全かつ迅速に目標地点へ移動させ、あるいは移動させながら、計測対象を効率的に三次元計測する計測方法を提供できる効果がある。
【００６８】
また、制御ＰＣ２００の遠隔測量ステーション用操作部２２１からのオペレータによる操作入力をもとに、三次元計測器２のアシストフォーカス機能、タッチドライブ機能、グリッドスキャン機能および特徴点抽出機能などを、ワイヤレスＬＡＮを使用して遠隔操作できる。
このため、遠隔測量ステーション１の三次元計測器２による計測結果がワイヤレスＬＡＮを経由して制御ＰＣ２００において収集でき、制御ＰＣ２００の位置において計測ポイントを画像で確認しながら任意のポイントを効率的に計測する計測方法を提供できる効果がある。
【符号の説明】
【００６９】
２……三次元計測器（測量器）、３……水平調整装置、４……水平調整装置、５，６……保持機構、２６……計測器支持体（測量器）、８４……ワイヤレスＬＡＮインタフェース（遠隔測量制御手段）、１００……移動体、１１３……ラジコン制御用データ通信インタフェース（移動操作手段）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠隔操作可能な移動体に搭載された、水平調整装置により水平度が自動調節される測量器を保持機構により保持し、前記移動体から前記測量器へ伝わる振動を遮断可能な状態にするステップと、
前記保持機構により前記測量器が保持された移動体が、遠隔操作手段により遠隔操作され、前記測量器による測量が行われる地点へ移動するステップと、
前記移動体が、前記地点へ至ると、前記保持機構による前記測量器の保持を解除するステップと、
前記保持機構による保持が解除された前記測量器の水平度を水平調整装置により自動調節するステップと、
前記水平調整装置により水平度が自動調節された前記測量器を遠隔測量制御手段により遠隔操作し、前記測量器による測量を行うステップと、
前記遠隔測量制御手段により遠隔操作された前記測量器によって測量された測量データを前記遠隔測量制御手段により収集するステップと、
を備えたことを特徴とする計測方法。
【請求項２】
前記測量器による測量が行われる地点は、予め設定された目標地点であることを特徴とする請求項１記載の計測方法。
【請求項３】
前記測量器による測量が行われる地点は、前記遠隔操作手段により遠隔操作され移動している前記移動体の移動経路上の地点であることを特徴とする請求項１記載の計測方法。
【請求項４】
前記測量器は、アシストフォーカス機能、タッチドライブ機能、グリッドスキャン機能および特徴点抽出機能を備えたことを特徴とする請求項１記載の計測方法。
【請求項１】
遠隔操作可能な移動体に搭載された、水平調整装置により水平度が自動調節される測量器を保持機構により保持し、前記移動体から前記測量器へ伝わる振動を遮断可能な状態にするステップと、
前記保持機構により前記測量器が保持された移動体が、遠隔操作手段により遠隔操作され、前記測量器による測量が行われる地点へ移動するステップと、
前記移動体が、前記地点へ至ると、前記保持機構による前記測量器の保持を解除するステップと、
前記保持機構による保持が解除された前記測量器の水平度を水平調整装置により自動調節するステップと、
前記水平調整装置により水平度が自動調節された前記測量器を遠隔測量制御手段により遠隔操作し、前記測量器による測量を行うステップと、
前記遠隔測量制御手段により遠隔操作された前記測量器によって測量された測量データを前記遠隔測量制御手段により収集するステップと、
を備えたことを特徴とする計測方法。
【請求項２】
前記測量器による測量が行われる地点は、予め設定された目標地点であることを特徴とする請求項１記載の計測方法。
【請求項３】
前記測量器による測量が行われる地点は、前記遠隔操作手段により遠隔操作され移動している前記移動体の移動経路上の地点であることを特徴とする請求項１記載の計測方法。
【請求項４】
前記測量器は、アシストフォーカス機能、タッチドライブ機能、グリッドスキャン機能および特徴点抽出機能を備えたことを特徴とする請求項１記載の計測方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２０９０９３（Ｐ２０１１−２０９０９３Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７６６７５（Ｐ２０１０−７６６７５）
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（３０２０６０９２６）株式会社フジタ (285)
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（３０２０６０９２６）株式会社フジタ (285)
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