(57)【要約】【課題】  水位又は煙濃度又は温度を検知し適切な避難経路へ誘導する避難誘導システムを提供する。【解決手段】  構造物に設けた検知器１Ａから１Ｃは浸水による水位又は火災による煙濃度又は温度を検知し、検知信号が検知器管理部２を介して制御部３へ送信される。制御部３は、検知信号が予め設定された閾値を超えた場合に、記憶部５に記憶されたシミュレーション結果データから検知器の設置位置及び検知信号の値に整合する時系列データを特定し、その時系列データから避難経路を特定し、誘導灯７Ａから７Ｃに避難経路の方向を表示する。【選択図】  図１
2006163837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物に設けられ環境状態を示す値を検知信号として出力する検知器と、
構造物に設けられ信号を受信して避難経路の方向を表示する誘導灯と、
災害発生位置を想定してシミュレーションにより求めた構造物の各位置における環境状態を示す値の時系列データからなるシミュレーション結果データと、避難経路及び避難時間からなる避難経路データとを記憶する記憶部と、
前記シミュレーション結果データにおいて前記検知器の位置及び前記検知信号の出力値に整合する時系列データを読み出し、前記時系列データ及び前記避難経路データに基づいて避難経路を特定し、前記誘導灯に対して特定された避難経路の方向を示す信号を送信する制御部と、
を備えることを特徴とする避難誘導システム。
【請求項２】
前記環境状態を示す値は、浸水の水位又は火災による煙の濃度又は火災による温度であることを特徴とする請求項１に記載の避難誘導システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記避難経路データに記憶された避難経路上の各位置について、前記避難経路に対応する避難時間が経過するまでの時間において、前記読み出した時系列データにおける環境状態を示す値が予め設定された閾値を超えない避難経路を特定することを特徴とする請求項１に記載の避難誘導システム。
【請求項４】
前記制御部が送信する信号及び前記誘導灯が受信する信号は無線信号であることを特徴とする請求項１に記載の避難誘導システム。
【請求項５】
災害発生位置を想定してシミュレーションにより求めた構造物の各位置における環境状態を示す値の時系列データからなるシミュレーション結果データと、避難経路及び避難時間からなる避難経路データとを記憶部に記憶する処理と、
前記シミュレーション結果データにおいて、構造物に設けられ環境状態を示す値を検知信号として出力する検知器の位置及び前記検知信号の出力値に整合する時系列データを読み出す処理と、
前記時系列データ及び前記避難経路データに基づいて避難経路を特定する処理と、
構造物に設けられ信号を受信して避難経路の方向を表示する誘導灯に対して、前記特定された避難経路の方向を示す信号を送信する処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、構造物に設けられた検知器の検知信号と予め生成されたシミュレーションデータに基づいて誘導灯により避難誘導を行う避難誘導システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内部に空間を有する地下または地上における構造物、例えば地下街やビルディングにおいて災害があったときには、天井や壁面に設けられた非常口のサインあるいは構内アナウンスによる避難の誘導に従って避難が行われている。
なお、従来技術として非特許文献１が知られている。
【非特許文献１】消防活動研究会著「地下施設災害の消防戦略」東京法令出版、1994年5月25日、p.121−136
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の技術によれば、非常口が複数ある場合どのような経路で避難するのが最も安全か不明である。また、不慣れな場所では構内アナウンスだけでは避難すべき方向が不明である。
この発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、その目的は、水位又は煙濃度又は温度等の環境状態を検知し、適切な避難経路へ誘導する避難誘導システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、構造物に設けられ環境状態を示す値を検知信号として出力する検知器と、構造物に設けられ信号を受信して避難経路の方向を表示する誘導灯と、災害発生位置を想定してシミュレーションにより求めた構造物の各位置における環境状態を示す値の時系列データからなるシミュレーション結果データと、避難経路及び避難時間からなる避難経路データとを記憶する記憶部と、前記シミュレーション結果データにおいて前記検知器の位置及び前記検知信号の出力値に整合する時系列データを読み出し、前記時系列データ及び前記避難経路データに基づいて避難経路を特定し、前記誘導灯に対して特定された避難経路の方向を示す信号を送信する制御部と、を備えることを特徴とする避難誘導システムである。
【０００５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の避難誘導システムにおいて、前記環境状態を示す値は、浸水の水位又は火災による煙の濃度又は火災による温度であることを特徴とする。
【０００６】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の避難誘導システムにおいて、前記制御部は、前記避難経路データに記憶された避難経路上の各位置について、前記避難経路に対応する避難時間が経過するまでの時間において、前記読み出した時系列データにおける環境状態を示す値が予め設定された閾値を超えない避難経路を特定することを特徴とする。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の避難誘導システムにおいて、前記制御部が送信する信号及び前記誘導灯が受信する信号は無線信号であることを特徴とするである。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、災害発生位置を想定してシミュレーションにより求めた構造物の各位置における環境状態を示す値の時系列データからなるシミュレーション結果データと、避難経路及び避難時間からなる避難経路データとを記憶部に記憶する処理と、前記シミュレーション結果データにおいて、構造物に設けられ環境状態を示す値を検知信号として出力する検知器の位置及び前記検知信号の出力値に整合する時系列データを読み出す処理と、前記時系列データ及び前記避難経路データに基づいて避難経路を特定する処理と、構造物に設けられ信号を受信して避難経路の方向を表示する誘導灯に対して、前記特定された避難経路の方向を示す信号を送信する処理と、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、地下街等の構造物への水の浸入の仕方、煙の流れ方、火災の燃え広がり方等のシミュレーションデータに基づいて安全な避難経路を特定することができ、誘導灯により避難経路の方向を視覚的に示すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１はこの実施の形態における避難誘導システムの構成を示すブロック図である。
検知器１Ａから１Ｃは、構造物に設けられ水位又は煙濃度又は温度を検知し検知信号を出力する水位検知器又は煙濃度検知器又は温度検知器である。各検知器は、地下街等広がりのある場所において複数設けられ、地下街へ浸入する水の水位、火災による煙の濃度あるいは温度を検知する。検知器は、有毒ガスの濃度等、その他の環境状態を検知するものであってもよい。
検知器管理部２は、検知器１Ａから１Ｃと有線または無線で接続され、各検知器から受信した検知信号を集約して制御部３へ送信する。ここで送信される情報は、検知器ごとの検知器番号と検知信号である。また、検知器管理部２は各検知器が正常に動作しているか監視する。
【００１１】
記憶部５は、例えばＨＤＤ（ハードディスクドライブ）であり、検知器設置データ、誘導灯設置データ、避難経路データ、シミュレーション結果データを記憶する。検知器設置データは、検知器の識別子とその設置位置からなる。誘導灯設置データは、誘導灯の識別子とその設置位置からなる。避難経路データは、誘導灯の識別子、出口の位置、出口までの避難経路、その避難経路において避難に要する時間、誘導灯に表示するその避難経路の方向からなる。シミュレーション結果データは、災害発生位置を想定してシミュレーションにより求めた構造物の各位置における環境状態を示す値の時系列データからなる。これらのデータの具体的な例は後述する。
これらのデータは外部のコンピュータで作成され、制御部３の制御のもとで、データ入力部４から入力され記憶部５に記憶される。データ入力部４は、これらのデータを入力する入力手段である。例えば、データ入力部４は記録媒体の読取装置を備え、記録媒体に記録された上記の各データを読み取ってもよいし、データ入力部４がネットワークインタフェース手段を備え、上記の各データを生成したコンピュータとネットワークを介して接続してこれらのデータを取得してもよい。
【００１２】
制御部３は、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）を備える。ＣＰＵはＲＯＭに記憶されたプログラムに基づいて各部を制御する。ＲＯＭはＣＰＵが実行するプログラム及び固定データを記憶する。ＲＡＭはＣＰＵのデータを一時的に記憶する。
【００１３】
誘導灯管理部６は、誘導灯７Ａから７Ｃと有線または無線で接続される。有線通信の場合は火災により通信できなくなることも有り得るため、ＰＨＳ等の無線通信を用いる。ＶＨＦ（very high frequency：超短波）、ＵＨＦ（ultrahigh frequency：極超短波）、ＳＨＦ（super high frequency：センチ波）、ＥＨＦ（extremely high frequency：ミリ波）等の周波数帯における無線信号を用いて通信してもよい。無線の送受信アンテナは、地下街等の通路においては、浸水しても電波が受信できるように天井または壁面上方に設ける。
誘導灯管理部６は、制御部３から受信した各誘導灯が表示する避難経路の方向を示す信号を誘導灯７Ａから７Ｃへ送信する。各誘導灯は、浸水対策としては、浸水により表示が見えにくくならないよう壁面の上方又は天井に設け、火災対策としては、火災による煙により表示が見えにくくならないよう天井からやや下方に設ける。各誘導灯は、例えば表示面に多数のＬＥＤ（light-emitting diode：発光ダイオード）を備え、避難経路の方向に向けた矢印の形状に点灯する。
図２は、地下街における検知器１Ａから１Ｃ及び誘導灯７Ａから７Ｃの設置位置の例を示す平面図である。図２の通路は地下街における通路を示し、この通路に沿って店舗等が並んでいるとする。検知器１Ａから１Ｃは図２に示す位置の壁面に設置され、誘導灯７Ａ及び７Ｃは、図２に示す位置の天井及び床に設置され、誘導灯７Ｂは、図２に示す位置の壁面に設置されている。
【００１４】
図２に示す地下街を例に、検知器設置データ、誘導灯設置データ、避難経路データ、シミュレーション結果データの例を説明する。図３は、図２に示す地下街において位置、経路等をモデル化したものでる。通路の交差点、端、出口をノードとし、通路はこれらのノードを結ぶリンクとする。図３においてノードはＮ０からＮ９であり、リンクはＬ０からＬ８である。図４は、記憶部５に記憶されるノードデータの例である。これは各ノードのノード番号と構造物におけるＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標が記憶される。図４においてＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標の具体的な値は省略している。図５は、記憶部５に記憶されるリンクデータの例である。これは各リンクのリンク番号、リンクの始点となるノードのノード番号、リンクの終点となるノードのノード番号、リンクの長さが記憶される。図５においてリンクの長さの具体的な値は省略している。
【００１５】
図６及び図７は、記憶部５に記憶される検知器設置データの例である。検知器の設置位置がノード上の場合は図６に示す形式で記憶され、検知器の設置位置がノードとノードの間、すなわちリンク上の場合は図７に示す形式で記憶される。図６の検知器設置データは、検知器番号とその検知器が設置されているノード番号が記憶されている。図６の例は、検知器１Ａがノード番号Ｎ１のノードの位置に設置され、検知器１Ｃがノード番号Ｎ５のノードの位置に設置されていることを表す。図７の検知器設置データは、検知器番号とその検知器が設置されているリンクのリンク番号、及び、リンク上における位置を特定するため、始点ノードからの距離が位置として記憶されている。図７の例は、検知器１Ｂはリンク番号Ｌ４のリンク上にあり、位置は始点ノードからの距離が５ｍであることを表す。なお、始点ノードのノード番号は、リンク番号Ｌ４のリンクについて図５に示すリンクデータにより特定される。
【００１６】
図８及び図９は、記憶部５に記憶される誘導灯設置データの例である。誘導灯の設置位置がノード上の場合は図８に示す形式で記憶され、誘導灯の設置位置がノードとノードの間、すなわちリンク上の場合は図９に示す形式で記憶される。表記の仕方は上記で説明した検知器設置データと同様である。
【００１７】
図１０は、記憶部５に記憶される避難経路データの例である。避難経路データは、誘導灯番号、出口のノード番号、誘導灯の設置位置から出口までの経路を構成するリンクのリンク番号、その避難経路において避難に要する時間、誘導灯に表示するその避難経路の方向からなるデータである。図１０においては、各誘導灯からそれぞれ２つの出口への避難経路がある。経路１、経路２、経路３は、誘導灯から出口までの避難経路を構成するリンクが順に記憶される。例えば、誘導灯７Ａからノード番号Ｎ２の出口へはリンクＬ１を通り、避難時間は１分であり、この避難経路を示す誘導灯の表示方向は北であることを示す。また、誘導灯７Ａからノード番号Ｎ４の出口へはリンクＬ２を通ってからＬ３を通り、避難時間は２分であり、この避難経路を示す誘導灯の表示方向は東であることを示す。
【００１８】
シミュレーション結果データは、前述の通り、災害発生位置を想定してシミュレーションにより求めた構造物の各位置における環境状態を示す値の時系列データからなる。ここで構造物の各位置は、リンク番号ｉと、そのリンク上における始点ノードからの距離ｘで特定される。ここではｘはリンク番号ｉのリンク上において始点ノードから終点ノードの間に離散的に、例えば、１ｍ間隔にとった距離である。環境状態を示す値は、ここでは水位又は煙濃度又は温度である。時系列の経過時間はｔ（ｋ）（ｋ＝０，１，・・・，ｎ）で表す。例えば、ｎ＝１００とし、ｔ（０）を経過時間０秒とし、ｋが１増加するときの時間間隔を１０秒とすると、ｔ（ｋ）（ｋ＝０，１，・・・，ｎ）は、０秒から１０００秒まで１０秒間隔の離散的な時系列を表す。
【００１９】
図１１は、シミュレーションによる構造物の各位置における煙濃度の時系列データの例である。各グラフの横軸のＬ０からＬ８は図３におけるリンク番号Ｌ０からＬ８に対応し、各々のリンク上において離散的にとった点ごとに、縦軸の煙濃度の値ｖが対応する。上段、中段、下段のグラフはそれぞれ経過時間ｔ１、ｔ２、ｔ３（ｔ１＜ｔ２＜ｔ３）におけるグラフである。これらのグラフは、リンク番号Ｌ４のリンク上の中間付近から出火し、それによって発生した煙が時間の経過とともに広がって行く状況に対応する。
すなわち値ｖはリンク番号ｉ、そのリンク上における位置ｘ、経過時間ｔ（ｋ）（ｋ＝０，１，・・・，ｎ）に煙濃度ｖが対応するので、値ｖは下記のようにｘ、ｉ、ｔ（ｋ）の関数として表すことができる。
ｖ＝ｓ（ｉ，ｘ，ｔ（ｋ））・・・関数１
水位、温度の値についても同様に、それぞれ関数２、関数３のように表すことができる。
ｖ＝ｈ（ｉ，ｘ，ｔ（ｋ））・・・関数２
ｖ＝ｔｅｍｐ（ｉ，ｘ，ｔ（ｋ））・・・関数３
【００２０】
なお、各グラフはリンク上において離散的にとった点ごとに得られる値ｖをなだらかな線で結んで表している。また、グラフの横軸において隣り合ったリンクは必ずしも図３における位置が隣り合っているとは限らないので、実際にはグラフに不連続な部分が出てくることもあるが、図１１ではそれを省略している。また、図１１の時系列データは経過時間ｔ１、ｔ２、ｔ３における３つのデータからなるが、例えば、０秒から１０００秒まで１０秒間隔で時系列データを生成する。
上記は出火場所をリンク番号Ｌ４のリンク上の中間付近と想定した時系列データであるが、同様にして災害発生位置をｉ、ｘが取り得る値ごとに想定してシミュレーションを行い時系列データを生成する。これらは配列の形式で記憶部５に記憶される。
以上が、記憶部５に記憶されるデータの例である。
【００２１】
次に、図１２を参照して、上述した避難誘導システムの動作を説明する。図２に示す地下街において図中に示す位置から出火したとする。検知器１Ａは火災による煙を検知してその濃度を示す検知信号を検知器管理部２（図１）へ送信する。制御部３は、検知器管理部２から各検知器による検知信号を受信する（ステップＳ１１）。
【００２２】
制御部３は、各検知器から受信した検知信号が予め設定された閾値を超えているか判定する（ステップＳ１２）。検知器１Ａによる検知信号が閾値を超えている場合は、判定結果が「ＹＥＳ」となりステップＳ１３へ進む。なお、火災が発生していない場合には、各検知器が送信する検知信号は閾値を超えないので、判定結果が「ＮＯ」となりステップＳ１１へ戻る。
【００２３】
制御部３は、まず、記憶部５の検知器位置データ（図６、図７）より、閾値を超える検知信号を出力した検知器１Ａの位置を求める（ステップＳ１３）。シミュレーション結果データは位置を特定するのにリンク番号とリンク上の位置を用いたので、ここでは検知器１Ａのリンク番号とリンク上の位置を求める。検知器１Ａの位置は図６の検知器位置データにおいてノード番号Ｎ１として記憶されている。このように位置がノード番号で記憶されている場合は、図５に示す記憶部５のリンクデータにより、リンク番号との対応を参照する。ノード番号Ｎ１は、リンク番号Ｌ１であるリンクの始点ノードであるので、リンク番号Ｌ１、始点ノードからの距離であるリンク上の位置は０として位置が特定される。なお、リンク番号Ｌ２であるリンクの始点ノード、すなわち、リンク番号Ｌ２、リンク上の位置０として位置を特定してもよい。
【００２４】
次に、記憶部５のシミュレーション結果データにおいて、ステップＳ１３で求めた検知器の位置及びステップＳ１１で受信した検知信号の出力値に対して、これと整合するデータ、例えば、前記の検知器の位置において前記の検知信号の出力値に合致するデータ、または、最も近い値を有するデータを特定し、このデータを含む時系列データを特定する（ステップＳ１４）。
次に、ステップＳ１４で特定されたデータにおける経過時間ｔ（ｋ）の値をｔ１としたとき、このデータを含む時系列データにおいて経過時間ｔ（ｋ）の値がｔ１以後の時系列データを読み出す（ステップＳ１５）。
【００２５】
次に、読み出した時系列データと記憶部５に記憶された避難経路データに基づいて避難経路を特定する（ステップＳ１６）。例えば、避難経路上の各位置について、その経路により避難した場合の避難時間が経過するまでの時間において、読み出した時系列データにおける煙濃度が予め設定された閾値以下である避難経路を特定する。このような避難経路が複数存在する場合は、避難時間が最小のものを特定する。このような避難経路が存在しない場合は、煙濃度が予め設定された閾値を超えても避難時間が最小の経路を特定する。
【００２６】
ここで図２、図３、図１０を参照して、避難経路の特定の仕方の例を説明する。誘導灯７Ａの位置からの避難経路については、図１０の避難経路データによれば、誘導灯７Ａからノード番号Ｎ２である出口１（図２）までの避難経路が避難時間１分、ノード番号Ｎ４である出口２までの避難経路が避難時間２分である。例えばステップＳ１５で読み出した時系列データによれば、出口１までの避難経路は１分経過するまでに煙濃度が閾値を超える位置が存在し、出口２までの避難経路は２分経過するまでに煙濃度が閾値を超える位置が存在した場合は、避難時間が最小の出口１を避難経路として特定する。
また、誘導灯７Ｂの位置からの避難経路については、避難経路データによれば、誘導灯７Ｂからノード番号Ｎ４である出口２までの避難経路が避難時間２分、ノード番号Ｎ６である出口３までの避難経路が避難時間３分である。例えばステップＳ１５で読み出した時系列データによれば、出口２までの避難経路は２分経過するまでに煙濃度が閾値を超える位置が存在し、出口３までの避難経路は３分経過するまで煙濃度が閾値を超えない場合は、出口３を避難経路として特定する。
また、誘導灯７Ｃの位置からの避難経路については、避難経路データによれば、誘導灯７Ｃからはノード番号Ｎ６である出口３までの避難経路が避難時間１分、ノード番号Ｎ８である出口４までの避難経路が避難時間２分である。例えばステップＳ１５で読み出した時系列によれば、出口３までの避難経路は１分経過するまで煙濃度が閾値を超えず、出口４までの避難経路は２分経過するまで煙濃度が閾値を超えない場合は、避難時間が最小である出口３を避難経路として特定する。
【００２７】
次に、特定された避難経路について、避難経路データから誘導灯の表示方向を取得し、その方向に各誘導灯を点灯する（ステップＳ１７）。制御部３が誘導灯管理部６に対して表示方向を指示する信号を送信すると、誘導灯管理部６は誘導灯７Ａから７Ｃに対して表示方向を示す信号を送信し、これに従い各誘導灯は避難する方向を表示する。
火災の状況は時間とともに変化するので、ステップＳ１７までの処理を行うと、ステップＳ１１に戻り、ステップＳ１７までの処理を繰り返す。これにより、火災の状況の変化にリアルタイムに捉えた避難誘導を行うことができる。
なお、火災による温度あるいは水害による水位についてシミュレーション結果データを生成し、データ入力部４から入力して記憶部５に記憶させ、各検知器により火災による温度あるいは水害による水位を検知して、上記と同様に処理を行ってもよい。
【００２８】
なお、上述の制御部３は、内部にコンピュータシステムを有している。そして、上述した制御部３の動作の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータシステムが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでいうコンピュータシステムとは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものである。
【００２９】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ＲＯＭの他に、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のシステムやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００３０】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００３１】
なお、図３に示したように地下街等の構造物をモデル化するには、構造物の正確な測量データが必要である。従来の測量は主として平面図を作成するものであったため、高さまで正確に測量し表現した立体図は作成されていなかった。以下、従来の測量方法、及び、正確な立体図を作成する測量方法について説明する。
【００３２】
まず、従来用いられている測量用機器及び測量方法について説明する。以下、測量装置であるトータルステーションの構成、測量の目標物である測量用ターゲットの構成、これらを用いた基準点の測量方法、３次元レーザスキャナー測定機による構造物の測定方法の順に説明する。
【００３３】
まず、図２０を参照して従来の測量装置であるトータルステーション１００について説明する。トータルステーション１００の本体１０３は、望遠鏡１０４を測量用ターゲットに向けるため、台１０９の上を回転軸１０１のまわりに３６０度回転する。また、望遠鏡１０４は本体１０３に対して回転軸１０２のまわりを３６０度回転する。測量用ターゲットに向けられた望遠鏡１０４はレーザー部１０７からレーザーを発光し、測量用ターゲットの反射鏡による反射光を受光して測角・測距する。なお、測量の目標物までの距離が近い場合は、測量用ターゲットを設けなくても測角・測距することができる。操作制御部１０８はＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ディスプレイ、操作ボタン、データ出力手段を備え、操作ボタンからの指示に基づき各部を制御し、また、測角・測距によって得た角度及び距離から座標を計算し記憶する。記憶された座標データは記憶媒体を介してパソコンに取り込むことができる。三脚１１０は本体１０３等を設置するために用いられる。
【００３４】
次に、前述のトータルステーション１００による測量の目標物である測量用ターゲットについて説明する。以下、図２１、図２７を参照して２種類の測量用ターゲットの構成を説明する。
図２１は測量用ターゲット２１０を示す。これは図２２に示すピンポール２１６、プリズム支持部２１７、石突き２１８がねじで接合されたものである。ピンポール２１６は軸線２１１上において棒状に成形されており、片側にねじ山２２５を有する。プリズム支持部２１７は、プリズム取付部２２７、水準器２２４、ねじ孔２２６及び２２８を有する。プリズム取付部２２７には、反射鏡である図２３に示す１素子プリズム２１２が取り付けられ、プリズム取付部２２７は鉛直方向に向きを変えることができる。これにより、プリズム取付部２２７の向きを鉛直方向に調整して、トータルステーション１００からレーザーが入射する方向に１素子プリズム２１２を向けることができる。
１素子プリズム２１２は中心２１３で３つの面が直交するよう成形され、正面から左右４５度の範囲の角度で入射するレーザーを、入射する方向に関わらず入射方向へ１８０度折り返すコーナーキューブプリズムである。石突き２１８は軸線２１１上において棒状に成形されており、ねじ山２２９と基準点に接触させる測点部２１４を有する。
【００３５】
図２１に示す測量用ターゲット２１０は、１素子プリズム２１２の中心２１３と石突き２１８の測点部２１４は軸線２１１上に配置され、測量用ターゲット２１０のプリズム取付部２２７の向きを鉛直方向に変えても、１素子プリズム２１２の中心２１３の位置は変わらない。これはプリズム定数が０の場合であり、このプリズム定数が０でない場合、すなわち、１素子プリズム２１２の中心２１３と軸線２１１とがプリズム定数の示す距離だけずれた位置にあってもよい。例えば、３ｃｍのプリズム定数を有する場合とは、１素子プリズム２１２の正面をトータルステーション１００に向けたときに、トータルステーション１００に近づく方向に軸線２１１から３ｃｍずれていることを表す。このような測量用ターゲットを用いて測量を行った場合には、トータルステーション１００から１素子プリズム２１２の中心２１３を測距し、その結果に３ｃｍを加算する。
【００３６】
測量用ターゲット２１０のプリズム支持部２１７は、１素子プリズム２１２とは異なる反射鏡である図２４に示す３６０度プリズム３０で置き換えてもよい。３６０度プリズム３０の反射部３３は、図２５に示すように６つの面から構成される。これは、１素子プリズム２１２（図２３）と同様にコーナーキューブプリズムである１素子プリズム３４（図２６）が６個用いられそれぞれの中心３５が１点で接するように接合されている。したがって、軸線１１のまわりに３６０度のどの方向からレーザーが入射しても６つのプリズムのいずれかが入射方向へ１８０度折り返す。測量用ターゲット２１０のプリズム支持部２１７は１素子プリズム２１２の正面から左右４５度の範囲の角度でレーザーを入射する必要があったが、プリズム支持部２１７を３６０度プリズム３０で置き換えることで、測量用ターゲット２１０の反射鏡の向きは意識する必要がなくなる。
【００３７】
図２７は測量用ターゲット２５０を示す。これは、例えば三脚の取付台２５３の上に設置される。プリズム取付部２５１は水平軸線２５５のまわりに向きを変えることができる。プリズム取付部２５１には、図２３の１素子プリズム２１２が取り付けられている。これにより、プリズム取付部２５１の向きを鉛直方向に調整して、１素子プリズム２１２をトータルステーション１００からレーザーが入射する方向に向けることができる。ターゲット板２５２は、後述する３次元レーザスキャナー測定機により表面上の複数の点の座標を取得して、トータルステーション１００により取得した１素子プリズム２１２の中心２１３の座標と位置合せをするときに用いられる。
【００３８】
次に、図１３、図２０、図２１、図２２を参照して、トータルステーション１００を用いた従来の基準点座標算出方法を説明する。図１３は測量装置及び測量用ターゲットの配置を示す平面図である。この図においてＢＳを後視点といい、座標が既知である点を用いる。
まず、ＩＳはトータルステーション１００が設置される位置であり、この点を器械点という。この座標も既知とする。次に、後視点ＢＳ及び前視点Ｔ１にそれぞれ測量用ターゲット２１０（図２１）の測点部２１４を立て、水準器２２４（図２２）により鉛直に立っていることを確認し、トータルステーション１００の操作制御部１０８（図２０）を操作して望遠鏡１０４をＢＳ及びＴ１に立てた測量用ターゲット２１０の１素子プリズム２１２に向け、それぞれの方向をトータルステーション１００に記憶させる。
【００３９】
次に、操作制御部１０８から測量開始を指示すると、トータルステーション１００はレーザー部１０７からレーザーを発光してＢＳに立てた測量用ターゲット２１０の１素子プリズム２１２を視準する。次に、トータルステーション１００の本体１０３は、軸１０１のまわりを回転するとともに軸１０２のまわりを回転し、望遠鏡１０４の方向をＴ１に立てた測量用ターゲット２１０の１素子プリズム２１２に合わせて測角・測距する。
【００４０】
次に、距離と角度を正確に測量するため、望遠鏡１０４を対回（ついかい）させる。すなわち、本体１０３を軸１０１のまわりに１８０度回転させるとともに望遠鏡１０４を軸１０２のまわりに１８０度回転させる。これにより望遠鏡１０４の上下が反転することになる。この状態でＴ１に立てた測量用ターゲット２１０を再度測角・測距した後、ＢＳに立てた測量用ターゲット２１０を視準した方向に戻して再度視準する。トータルステーション１００の操作制御部１０８は、このようにして得られた角度及び距離と後視点及び器械点の座標から前視点の座標を計算する。
【００４１】
以上はトータルステーション１００による自動測量である。操作制御部１０８を操作して手動で測量する場合は次のように行われる。まず、トータルステーション１００及び測量用ターゲット２１０を上記と同様に設置する。次に、操作制御部１０８を操作して、望遠鏡１０４のレーザー部１０７からレーザーを発光してＢＳに立てた測量用ターゲット２１０の１素子プリズム２１２を視準する。次に、操作制御部１０８を操作して、望遠鏡１０４の方向をＴ１に立てた測量用ターゲット２１０の１素子プリズム２１２に合わせて測角・測距する。
【００４２】
次に、操作制御部１０８を操作して、望遠鏡１０４を対回させる。この状態で操作制御部１０８を操作して、Ｔ１に立てた測量用ターゲット２１０の再度測角・測距した後、ＢＳに立てた測量用ターゲット２１０の方向に戻して再度視準する。操作制御部１０８は、このようにして得られた距離及び角度と後視点及び前視点の座標から前視点の座標を計算する。
【００４３】
上記のトータルステーション１００は前視点を測角・測距してその座標を取得するものであるが、これに対し、構造物の表面上の点の座標を大量に取得できる３次元レーザスキャナー測定機が知られている。この測定機の動作は一例として水平方向３６０度、上下方向６０度について角度読取分解能０．００１８度の精度でレーザーを照射して構造物の表面上の点の座標及び色（ＲＧＢと照度）を毎秒５０００点の速度で取得することができる。取得した座標データは記憶媒体を介してパソコンに取り込むことができる。なお、ここで取得することができる座標は、３次元レーザスキャナー測定機を基準とする相対座標である。
【００４４】
上記のトータルステーションは１点づつ測角・測距して、主に地形、構造物等の平面図を作成するために用いられている。また、上記の３次元レーザスキャナー測定機は、主に建築物、橋梁、ダム等の構造物をある地点から見たときの外部の形状を測定して、ある特定の構造物の立体図を作成するために用いられている。したがって、これらの技術によれば、地下街、トンネル等の構造物の内部の空間、あるいは、構造物の外部の形状を作図するには平面図を作成するか、または、ある地点から見通せる範囲での立体図を作成するしかなかった。
【００４５】
以下の立体図作成方法によれば、３次元レーザスキャナー測定機による測定に用いる基準点を複数の基準点の中から適切に選択することにより、３次元レーザスキャナー測定機の設置位置や測定方向を変えて構造物の測定を行っても誤差を抑えて構造物の表面上の点の座標を取得することができる。また、このときに必要となる複数の基準点座標を効率的に算出することができる。また、構造物の正確な立体図を作成するために必要となる座標の取得や作図、すなわち、構造物の角の点（コーナー）の正確な座標の取得、測角のみの簡易な測量による点の座標の取得、物陰に隠れた点の座標の取得、天井や壁面等の微妙な凹凸を除外した平面の作図をすることができる。
【００４６】
以下、図面を参照して説明する。図１３は測量装置及び測量用ターゲットの配置を示す平面図である。図１３のＢＳは前述の通り、座標が既知である後視点、Ｔ１からＴ５は測量によって座標を求める複数の前視点、ＩＳはトータルステーション１００の設置位置である器械点である。前視点は、構造物の形状に沿って適宜配置するが、座標を求めた後は基準点として用いられ、この座標は後で説明するように、３次元レーザスキャナー測定機による測定に適した位置関係に配置されていることが望ましい。
【００４７】
ＢＳ及びＴ１からＴ５には、図１４、図１６、図１７、図２７に示すいずれかの測量用ターゲットを立てる。図２７に示す測量用ターゲット２５０については既に説明したので、図１４、図１６、図１７に示す測量用ターゲットについて説明する。
【００４８】
図１４は測量用ターゲット１０を示す。これは図１５に球体部１５、ピンポール１６、プリズム支持部１７、石突き１８がねじで接合されたものである。
球体部１５は、中心１２を中心とする基準球１９、基準球１９を支持する支持部２０及び円盤２１、円盤２１の下部に設けられたねじ孔２２から構成される。基準球１９は３次元レーザスキャナー測定機がその表面上の点を測定し、中心１２の座標を計算するために用いられる基準物である。基準物としては基準球１９に代えてターゲット板を用いてもよい。基準物の中心とは、基準球の場合はその中心であり、ターゲット板の場合は重心、あるいは、形状が長方形の場合は対角線の交点としてもよい。円盤２１は球体部１５のみ単体で３次元レーザスキャナー測定機による測量用ターゲットとして設置するときに使用される。基準球１９の中心１２とねじ孔２２は軸線１１上にある。
【００４９】
ピンポール１６は軸線１１上において棒状に成形されており、両端にねじ山２３及び２５を有し、上部には水準器２４を有する。プリズム支持部１７は、水準器がない点を除き、図２２のプリズム支持部２１７と同様である。石突き１８は図２２の石突き２１８と同様である。図１４に示す測量用ターゲット１０は、基準球１９の中心１２、１素子プリズム２１２の中心２１３、石突き１８の測点部１４は全て軸線１１上に配置され、プリズム取付部２７の向きを鉛直方向に変えても、１素子プリズム２１２の中心２１３の位置は変わらない。これはプリズム定数が０の場合であり、このプリズム定数が０でない場合、すなわち、軸線１１上からこのプリズム定数だけ隔てて反射鏡である１素子プリズム２１２を配置したものであってもよい。この場合の使い方は前述した通りである。
【００５０】
図１６に示す測量用ターゲット２３０は、ターゲット板２３２と、これに連結された反射鏡ユニット２３６とを備える。反射鏡ユニット２３６は、プリズム取付部２３１が有する左右の突起を軸受けで支持することにより、プリズム取付部２３１を水平軸線２３５を中心に回転可能とする回転手段を備える。さらに、反射鏡ユニット２３６は、その上下に設けられた突起とターゲット板２３２に設けられた軸受けにより、鉛直軸線２３４を中心に回転可能とする回転手段を備える。プリズム取付部２３１は、１素子プリズム２１２を取り付けた反射鏡本体である。
この測量用ターゲット２３０は、図２７に示す従来の測量用ターゲット２５０とは異なり、プリズム取付部２３１を水平軸線２３４を中心に回転させることができる。これにより水平軸線２３４のまわりにプリズム取付部２３１の向きを変えるときには、測量用ターゲット２３０を持ち上げて置き直すことなく反射鏡ユニット２３６の向きを変えるだけでよい。
【００５１】
反射鏡ユニット２３６のプリズム取付部２３１に取り付けられている１素子プリズム２１２は、前述の通り、所定の範囲の角度で入射するレーザーを、入射する方向に関わらず入射方向へ１８０度折り返すので、この１素子プリズム２１２に対して必ずしも正面からレーザーを入射させる必要はない。しかし、１素子プリズム２１２の中心２１３から外れてレーザーが入射して折り返す場合には、トータルステーション１００の望遠鏡１０４で測角される角度に誤差が生じる。そこで、プリズム取付部２３１を鉛直軸線２３４を中心に回転させて、１素子プリズム２１２の正面にレーザーを入射させることにより誤差を抑えることができる。
また、測量用ターゲット２３０は、反射鏡ユニット２３６の一部がターゲット板２３２の側面から外方に露出している。これにより、ターゲット板２３２の側方から容易に反射鏡ユニット２３６に手で触れて向きを変えることができる。
図１７に示す測量用ターゲット２４０は、ターゲット板２４２の形状が異なる他は測量用ターゲット２３０と同様である。
【００５２】
次に、図１３及び図２０を参照して、測量方法及び立体図作成方法を説明する。まず、ＩＳにトータルステーション１００を設置し、その周囲に設けられた複数の前視点Ｔ１からＴ５を測角・測距して座標を求め基準点をつくる。
ＢＳは座標が既知の点である。ＩＳにトータルステーション１００を設置し、ＢＳ及び前視点Ｔ１からＴ５に測量用ターゲット１０を立て、これらを測角・測距する。なお、ここでは地下街、トンネル等の内部に空間を有する構造物において、その内部の空間の立体図を作成するものとし、図１３において設けた各点の周囲には壁面や天井があるものとして説明する。
【００５３】
ＢＳ及びＴ１からＴ５に測量用ターゲット１０の測点部１４を立て、水準器２４により鉛直に立っていることを確認し、トータルステーション１００の操作制御部１０８を操作して望遠鏡１０４をＢＳ及び複数の前視点Ｔ１からＴ５に設けられた各測量用ターゲットの１素子プリズム２１２に向け、それぞれの方向をトータルステーション１００に記憶させる。なお、ここで使用する測量用ターゲットは、測量用ターゲット１０のプリズム支持部１７を前述した図２４の３６０度プリズム３０で置き換えたものでもよく、また、測量用ターゲット２３０、２４０、２５０のうちいずれかを用いてもよい。
【００５４】
次に、操作制御部１０８から測量開始を指示すると、トータルステーション１００は望遠鏡１０４を一方向に旋回させることによって複数の前視点を順次測角・測距する。すなわち、トータルステーション１００の望遠鏡１０４はレーザー部１０７からレーザーを発光してＢＳに立てた測量用ターゲット１０の１素子プリズム２１２を視準する。次に、本体１０３が軸１０１のまわりに回転するとともに、望遠鏡１０４が軸１０２のまわりを回転し、望遠鏡１０４の方向をＴ１に立てられた測量用ターゲット１０の１素子プリズム２１２に合わせて測角・測距する。次に、本体１０３が軸１０１のまわりに回転するとともに、望遠鏡１０４が軸１０２のまわりを回転し、望遠鏡１０４の向きをＴ２に立てられた測量用ターゲット１０の１素子プリズム２１２に合わせて測角・測距する。Ｔ３からＴ５についても同様に測角・測距する。
【００５５】
Ｔ５まで測角・測距が終わると、正確な測量のためトータルステーション１００は望遠鏡１０４を対回させる。すなわち、本体１０３を軸１０１のまわりに１８０度回転させるとともに望遠鏡１０４を軸１０２のまわりに１８０度回転させることにより、望遠鏡１０４の上下を反転させる。そして、トータルステーション１００は望遠鏡１０４の上下が反転した状態で、Ｔ１からＴ５を順次測角・測距したときと逆方向に望遠鏡１０４を旋回させることによって複数の前視点を順次測角・測距する。すなわち、Ｔ５に立てられた測量用ターゲットを測角・測距した後、Ｔ４に立てられた測量用ターゲット１０の方向に旋回して再度測角・測距する。続いて、Ｔ３、Ｔ２、Ｔ１の順に、これらの前視点に立てられた測量用ターゲット１０の方向に旋回して再度測角・測距した後、ＢＳに立てられた測量用ターゲット１０の方向に旋回して再度視準する。
前視点を測角・測距する従来の方法によれば、座標が既知のＢＳを基に前視点を１つづつ測角・測距するので、前視点が複数の場合は、前視点の数だけ望遠鏡１０４の対回及びＢＳと前視点の間の往復が発生する。しかし、上記の方法によれば、望遠鏡１０４の旋回は１往復で済み、望遠鏡１０４の上下を反転させる対回も１回で済むので、多数の前視点の測角・測距においては要する時間が短縮される。
【００５６】
以上で、Ｔ１からＴ５に立てられた測量用ターゲット１０が測角・測距されたので、操作制御部１０８において後視点ＢＳ及び器械点ＩＳの座標を基に複数の前視点Ｔ１からＴ５の座標を求める。各前視点の座標は、測量用ターゲット１０の１素子プリズム２１２の中心２１３の座標が求まると、中心２１３と測点部１４との距離から求めることができる。測量用ターゲット１０が前述のプリズム定数を有する場合は、トータルステーション１００と中心２１３との距離に中心２１３と軸線１１との距離を加算して、中心２１３を軸線１１上に補正した点と測点部１４との距離から前視点の座標を求める。
【００５７】
以上はトータルステーション１００による自動測量である。操作制御部１０８を操作して手動で測量する場合は次のように行われる。まず、トータルステーション１００及び測量用ターゲット１０を上記と同様に設置する。次に、操作制御部１０８を操作して、望遠鏡１０４のレーザー部１０７からレーザーを発光してＢＳに立てた測量用ターゲット１０の１素子プリズム２１２を視準する。
次に、操作制御部１０８を操作して、望遠鏡１０４の方向をＴ１に立てられた測量用ターゲット１０の１素子プリズム２１２に合わせて測角・測距する。次に、操作制御部１０８を操作して、望遠鏡１０４の向きをＴ２に立てられた測量用ターゲット１０の１素子プリズム２１２に合わせて測角・測距する。Ｔ３からＴ５についても同様に測角・測距する。
【００５８】
Ｔ５まで測角・測距が終わると、次に、操作制御部１０８を操作して、望遠鏡１０４を対回させる。そして、操作制御部１０８を操作して、望遠鏡１０４の上下が反転した状態で、Ｔ１からＴ５を順次測角・測距したときと逆方向に望遠鏡１０４を旋回させることによって複数の前視点を順次測角・測距する。すなわち、操作制御部１０８を操作して、Ｔ５に立てられた測量用ターゲットを測角・測距した後、操作制御部１０８を操作して、Ｔ４に立てられた測量用ターゲット１０の方向に旋回して再度測角・測距する。続いて、操作制御部１０８を操作して、Ｔ３、Ｔ２、Ｔ１、ＢＳの順に、これらの前視点に立てられた測量用ターゲット１０の方向に旋回して再度測角・測距する。
以上で、Ｔ１からＴ５に立てられた測量用ターゲット１０が測角・測距されたので、操作制御部１０８においてＢＳの座標を基に複数の前視点Ｔ１からＴ５の座標を求める。
このようにして前視点Ｔ１からＴ５は座標が既知の後視点ＢＳから座標が求められると、それ以後は基準点と呼ばれる。以下の説明においてはＴ１からＴ５は基準点として説明する。
【００５９】
Ｔ１からＴ５の座標が求められたので、次に、３次元レーザスキャナー測定機によって構造物の表面上の複数の点を測定する。前述の通り３次元レーザスキャナー測定機により水平方向に３６０度について構造物の表面上の複数の点を測定するが、測定の誤差を小さくするため、基準点を変えて複数回測定し、基準点の選択の仕方により精度よく測定される範囲をつなぎ合わせる。
【００６０】
基準点の選択の仕方は、選択される３つの基準点のうちの少なくとも２つの基準点間の鉛直方向の座標の差が、３次元レーザスキャナー測定機を設けた場所から構造物までの距離の１００分の１以上となるように選択する。ここで構造物までの距離とは、３次元レーザスキャナー測定機の設置場所から、構造物において測定する範囲を見たときの、当該設置場所から構造物までの距離である。
さらに、３つの基準点を選ぶ際に、３次元レーザスキャナー測定機の設置場所を基準として、対象とする構造物に近い側の２つの基準点と、当該構造物から遠い側の１つの基準点を選択する。すなわち、３次元レーザスキャナー測定機の設置場所から、構造物において測定する範囲を見たときに、構造物から近い側の２つの基準点と、構造物から遠い側の１つの基準点を選択する。
【００６１】
図１３において器械点ＩＳまたはこの付近に３次元レーザスキャナー測定機を設置し、基準点Ｔ３からＴ４にかけての方向について構造物の表面上の座標を測定する場合、構造物に近い側の２つの基準点はＴ３、Ｔ４であるが、構造物から遠い側の１つの基準を選択する必要がある。３次元レーザスキャナー測定機の設置場所から構造物までの距離を求め、その１００分の１の値を計算する。Ｔ３、Ｔ４のＺ座標の差がこの値以上でない場合は、もう１つの基準点とＴ３またはＴ４のＺ座標の差はこの値以上である必要がある。Ｔ１がこれらの条件を満たしているとして、ここではもう１つの基準点としてＴ１を選択する。３次元レーザスキャナー測定機は、これら３つの基準点Ｔ１、Ｔ３、Ｔ４を結んでできる三角形の内側に設置する。Ｔ１、Ｔ３、Ｔ４に測量用ターゲット１０を設け、３次元レーザスキャナー測定機によって測量用ターゲット１０の表面と構造物の表面を測定し、測量用ターゲット１０の表面上と構造物の表面上の複数の点の座標を求める。これは前述の通り、３次元レーザスキャナー測定機からレーザーを照射して自動測定することにより行う。このとき３次元レーザスキャナー測定機が設置された位置から見て、Ｔ３からＴ４にかけての方向について、精度よく測定できるので、立体図作成においてはこの範囲の方向について取得した構造物の表面上の点の座標を立体図作成に用いる。
【００６２】
このとき測量用ターゲット１０の基準球１９の表面上の複数の点の座標も取得される。この座標から基準球１９の中心１２の座標を計算する。次に、測量用ターゲット１０の基準球１９の中心１２と１素子プリズム２１２の中心２１３との距離から中心１２の座標を計算し、これをもとに測定によって得られた構造物の表面上の点の座標を求める。
同様に測量用ターゲット２３０、２４０、２５０のいずれかを用いた場合は、それぞれターゲット板２３２、２４２、２５２の表面上の点の座標からプリズムの中心２１３の座標を計算する。次に、３次元レーザスキャナー測定機で得られた座標を、トータルステーション１００で測量して座標を取得した基準点Ｔ１、Ｔ３、Ｔ４に立てられた測量用ターゲット２３０、２４０、２５０のプリズムの中心２１３と位置合せする。すなわち、中心２１３の座標はトータルステーション１００によって既に求めた座標であるので、これを用いて構造物の表面上の点の座標を求める。
【００６３】
次に、図１３において器械点ＩＳまたはこの付近に３次元レーザスキャナー測定機を設置し、基準点Ｔ４からＴ５にかけての方向について構造物の表面上の座標を測定する場合、構造物に近い側の２つの基準点はＴ４、Ｔ５であるが、構造物から遠い側の１つの基準を選択する必要がある。上記と同様にもう１つの基準点としてＴ２を選択し、３次元レーザスキャナー測定機は、これら３つの基準点Ｔ２、Ｔ４、Ｔ５を結んでできる三角形の内側に設置する。Ｔ２、Ｔ４、Ｔ５に測量用ターゲット１０を設け、３次元レーザスキャナー測定機によって測量用ターゲット１０の表面と構造物の表面を測定し、測量用ターゲット１０の表面上と構造物の表面上の複数の点の座標を求める。このとき３次元レーザスキャナー測定機が設置された位置から見て、Ｔ４からＴ５にかけての方向について、精度よく測定できるので、立体図作成においてはこの範囲の方向について取得した構造物の表面上の点の座標を立体図作成に用いる。
【００６４】
同様に、基準点Ｔ１からＴ５にかけての方向について構造物の表面上の座標を測定するため、もう１つの基準点としてＴ２を選択して３次元レーザスキャナー測定機によって測定し、Ｔ１からＴ５にかけての方向について取得した構造物の表面上の点の座標を立体図作成に用いる。また同様に、基準点Ｔ１からＴ２にかけての方向について構造物の表面上の座標を測定するため、もう１つの基準点としてＴ５を選択して３次元レーザスキャナー測定機によって測定し、Ｔ１からＴ２にかけての方向について取得した構造物の表面上の点の座標を立体図作成に用いる。また同様に、基準点Ｔ２からＴ３にかけての方向について構造物の表面上の座標を測定するため、もう１つの基準点としてＴ５を選択して３次元レーザスキャナー測定機によって測定し、Ｔ２からＴ３にかけての方向について取得した構造物の表面上の点の座標を立体図作成に用いる。このようにして全方向において構造物の表面上の点の測定を行う。
【００６５】
上記のようにして求めた構造物の表面上の複数の点の座標をもとに、次のようにして立体図の作成を行う。まず、コンピュータに上記で測定した複数の点の座標を取り込む。そして、数値データとして与えられた構造物の表面上の座標を３次元の座標空間にプロットし、線でつないだり、面を作成したりしてできる立体図形を、コンピュータの画面に投影して画像を描画する。立体図形を２次元座標に投影する手法として等角投影図法、斜投影図法等がある。
【００６６】
このようにして立体図を作成したとき、例えば壁や天井には微妙な凹凸があるので、これらの壁や天井に沿って必ずしも純粋な平面が形成されるわけではない。このような微妙な凹凸の除去は、以下のように、壁や天井に対応する平面を定め、この平面に対して上記で得られた座標から垂線を下ろすことにより行うことができる。
【００６７】
まず、壁や天井に対応する平面を定める。器械点ＩＳにトータルステーション１００を設置し、例えば天井の１点に合わせてレーザー部１０７よりレーザーを照射して測角・測距する。なお、壁や天井までの距離は短いので、測量用ターゲットを使用せずにトータルステーション１００からレーザーの反射光を検出して測角・測距することができる。このようにして得た角度及び距離から座標の計算を行う。これを天井の３点について行い３つの座標を計算する。これら３点の座標、及び、３次元レーザスキャナー測定機で求めた構造物の表面上の複数の点をコンピュータに取り込む。次に、この３点を通る平面を作図する。この平面は、３次元レーザスキャナー測定機で求めた構造物の表面上の複数の点の座標に対して、外部から与えられる面である。
【００６８】
次に、この平面に対して３次元レーザスキャナー測定機で求めた構造物の表面上の複数の点から垂線を降ろしたときの平面との交点である垂線の足の座標を求める計算処理を行う。この計算処理は、３点で特定される平面と他の１点が与えられたときに、その１点を通り平面に直交する直線と平面との交点の座標を求めるものであり、これを構造物の表面上の複数の点について繰り返し行う。
なお、３次元レーザスキャナー測定機では構造物の表面上の点の座標と色が測定できるので、この色を構造物の表面上の点から降ろした垂線の足の座標に着色すれば、平面上に構造物の色を再現することができる。
【００６９】
次に、構造物の正確なコーナーの座標を測量する方法を説明する。すなわち、３次元レーザスキャナー測定機で得られた座標そのものは、構造物のコーナーをねらって測量したものではなく、また、コーナーにねらいを合わせようとしてもコーナー自体が丸みを帯びている場合もあるので、正確な座標の取得は困難である。そこで、以下のようにして、器械点に設けられたトータルステーション１００によって、構造物におけるコーナーの座標を測量する。
【００７０】
図１８は壁及び天井の一部の断面図である。後視点ＢＳ、器械点ＩＳの座標は図１８に示す通りとし、コーナーＰ１、Ｐ２の座標がここで求めるものである。まず、器械点ＩＳに設けられたトータルステーション１００によって２つのコーナーＰ１、Ｐ２への方向を測量し、それぞれの水平角及び鉛直角を求める。ＩＳとＰ１を結ぶ直線の極座標系における水平角はθ１、鉛直角はφ１、ＩＳとＰ２を結ぶ直線の水平角はθ２、鉛直角はφ２であったとする。
【００７１】
次に、コーナーＰ１、Ｐ２を結ぶ線分上で、これらのコーナーより内側に、下記のようにして、測距点Ｐ１’の水平角と鉛直角を定め、測距点Ｐ２’の水平角と鉛直角を定める。
θ１’＝{（ｎ−１）×θ１＋θ２}／ｎ・・・Ｐ１’の水平角
φ１’＝{（ｎ−１）×φ１＋φ２}／ｎ・・・Ｐ１’の鉛直角
θ２’＝{θ１＋（ｎ−１）×θ２}／ｎ・・・Ｐ２’の水平角
φ２’＝{φ１＋（ｎ−１）×φ２}／ｎ・・・Ｐ２’の鉛直角
なお、Ｐ１、Ｐ２を結ぶ線分上におけるＰ１’、Ｐ２’の位置は、Ｐ１及びＰ２がなす水平角及び鉛直角をｎ等分した内側の点である。トータルステーション１００は、操作制御部１０８から指定されたｎの値に基づき、上記のθ１’、φ１’、θ２’、φ２’を計算して望遠鏡１０４を自動旋回させ、器械点から測距点Ｐ１’、Ｐ２’までの距離を求める。そして、Ｐ１’の水平角、鉛直角、器械点から測距点Ｐ１’までの距離に基づき測距点Ｐ１’の座標を求め、Ｐ２’ の水平角、鉛直角、器械点から測距点Ｐ２’までの距離に基づき測距点Ｐ２’の座標を求める。この座標を図１８のように表す。
ここで、測距点Ｐ１’の座標と測距点Ｐ２’の座標に基づき、これらを結ぶ直線は、ｓをパラメータとして、［数１］のように表すことができる。
【００７２】
【数１】
2006163837.tif 000003
また、ＩＳとＰ１を結ぶ直線及びＩＳとＰ２を結ぶ直線は、ｕをパラメータ、｜Ｂｌ｜ｘｙをＢＳ−ＩＳ間のＸＹ平面上の距離として、それぞれ［数２］、［数３］のように表すことができる。
【００７３】
【数２】
2006163837.tif 000004
【００７４】
【数３】
2006163837.tif 000005
ただし、これらの直線は、φ１、φ２が０又はπのときに限り、それぞれ［数４］、［数５］のように表される。ここで、±の符号は、φ＝０のとき＋、φ＝πのとき−である。
【００７５】
【数４】
2006163837.tif 000006
【００７６】
【数５】
2006163837.tif 000007
一般に、［数１］と［数２］（または［数４］）の交点Ｐ１は、これらの連立方程式を解いてパラメータｓ、ｕの値を求めることにより得られる。同様に［数１］と［数３］（または［数５］）の交点Ｐ２は、これらの連立方程式を解いてパラメータｓ、ｖの値を求めることにより得られる。以下、［数１］と［数２］の連立方程式を解くが、［数１］と［数３］の連立方程式を解く手順も同様である。すなわち、下記のようにして、測距点Ｐ１’、Ｐ２’を結ぶ直線上において、水平角θ１及び鉛直角φ１に基づくコーナーＰ１の座標を求める。同様にして、測距点Ｐ１’、Ｐ２’を結ぶ直線上において、水平角θ２及び鉛直角φ２に基づくコーナーＰ２の座標を求めることができる。ここで、［数６］のように変数を置き換える。
【００７７】
【数６】
2006163837.tif 000008
［数２］の左辺に［数１］の右辺を代入し、この両辺に［数６］を代入すると、［数７］、［数８］、［数９］となる。
【００７８】
【数７】
2006163837.tif 000009
【００７９】
【数８】
2006163837.tif 000010
【００８０】
【数９】
2006163837.tif 000011
ここで、
ｔａｎ（π／２−φ１）＝ｓｉｎ（π／２−φ１）／ｃｏｓ（π／２−φ１）
＝ｃｏｓφ１／ｓｉｎφ１
＝１／ｔａｎφ１
と変形できるので、［数９］をｕについて解くと［数１０］となる。
【００８１】
【数１０】
2006163837.tif 000012
これを［数７］の右辺に代入すると［数１１］が得られる。
【００８２】
【数１１】
2006163837.tif 000013
さらに［数１１］について、右辺の［数１２］を右辺の第１番目の括弧内に展開することにより［数１３］が得られる。
【００８３】
【数１２】
2006163837.tif 000014
【００８４】
【数１３】
2006163837.tif 000015
ここで、ｌｘ、ｌｙ、θ１、φ１は既知の値であるので、［数１４］に示す定数Ａを求めることができる。
【００８５】
【数１４】
2006163837.tif 000016
この定数を［数１３］に代入すると［数１５］となる。
【００８６】
【数１５】
2006163837.tif 000017
これをｓについて解くと［数１６］となる。
【００８７】
【数１６】
2006163837.tif 000018
このｓを［数１］に代入するとコーナーＰ１の座標を求めることができる。
【００８８】
上記のコーナー座標測量において、コンピュータが行う処理は次の通りである。まず、コンピュータに、後視点の座標（ｘｂ、ｙｂ、ｚｂ）、器械点の座標（ｘｉ、ｙｉ、ｚｉ）、構造物上の第１のコーナーＰ１への水平角θ１と鉛直角φ１、及び第２のコーナーＰ２への水平角θ２と鉛直角φ２、及び、第１のコーナーと第２のコーナーを結ぶ線分上の第１の点Ｐ１’の座標（ｘ１、ｙ１、ｚ１）及び第２の点Ｐ２’の座標（ｘ２、ｙ２、ｚ２）が入力されるとこれをコンピュータの記憶装置に記憶する。
次に、コンピュータのＣＰＵは、第１の点Ｐ１’の座標（ｘ１、ｙ１、ｚ１）と第２の点Ｐ２’の座標（ｘ２、ｙ２、ｚ２）を用いて［数１］により、第１の点Ｐ１’の座標と第２の点Ｐ２’とを結ぶ線を定める（ｘ２−ｘ１、ｙ２−ｙ１、ｚ２−ｚ１）の値を計算する。
次に、この線上において第１のコーナーＰ１への水平角θ１と鉛直角φ１とに基づく前記第１のコーナーＰ１の座標を求める。これは、コンピュータのＣＰＵが、後視点の座標（ｘｂ、ｙｂ、ｚｂ）、器械点の座標（ｘｉ、ｙｉ、ｚｉ）、第１の点Ｐ１’の座標（ｘ１、ｙ１、ｚ１）、第２の点Ｐ２’の座標（ｘ２、ｙ２、ｚ２）を用いて［数６］によりＬｘ、Ｌｙ、Ｌｚ、ｌｘ、ｌｙを計算し、ｌｘ、ｌｙを用いて［数１４］によりＡを計算し、これらの値を用いて［数１６］によりｓを計算し、これを用いて［数１］により（ｘ、ｙ、ｚ）を計算する。同様に、コンピュータのＣＰＵは、この線上において第２のコーナーＰ２の水平角θ２と鉛直角φ２とに基づく第２のコーナーＰ２の座標を計算する。
【００８９】
次に、トータルステーション１００を用いて平面上に作図を行う方法を説明する。既に、平面を作図する方法、例えば、部屋の内部から壁や天井に属する点を測角・測距してこれらをもとに平面を作図する方法について説明したが、さらに、壁として定めた平面上に窓を作図したいような場合には窓の４点の座標を求めて作図する。これを行うには壁として定めた平面上の４点が定まればよい。このような場合には、トータルステーション１００から窓の４角に１つづつレーザーで方向を合わせることにより点を指定し、それらを測角し、下記のようにして平面上の点の座標を計算する。これを４点について行い、これらを結線して窓を作図する。
【００９０】
図１３の後視点ＢＳと器械点ＩＳの座標は［数１７］に示す通りとする。
【００９１】
【数１７】
2006163837.tif 000019
ＩＳとＢＳを結ぶ直線に対して、ＩＳと、トータルステーション１００を用いてレーザーで方向を合わせることにより指定した点を結ぶ直線の方向について測角して得られた水平角をθ、鉛直上方からの角度をφとする。また、構造物における面に属する３つの点をＱ１、Ｑ２、Ｑ３とする。これら３つの点の座標は器械点ＩＳに設けられたトータルステーション１００によって測角・測距して求めるが、ここでこれらの座標は［数１８］に示す通りとする。
【００９２】
【数１８】
2006163837.tif 000020
このとき、ｓ、ｔをパラメータとして、３点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３を通る平面は［数１９］のように表すことができる。
【００９３】
【数１９】
2006163837.tif 000021
このとき、器械点ＩＳと構造物における面に属する点を通る直線上の点は、ｕをパラメータ、｜Ｂｌ｜ｘｙをＢＳ−ＩＳ間のＸＹ平面上の距離とし、前述の水平角θ及び鉛直角φを用いて［数２０］のように表すことができる。なお、前記の構造物における面に属する点の極座標系における水平角θ及び鉛直角φは、器械点からトータルステーション１００によって測角して求める。
【００９４】
【数２０】
2006163837.tif 000022
ただし、この直線は、φ＝０又はπのときに限り、［数２１］のように表される。ここで、［数２１］の±の符号は、φ＝０のとき＋、φ＝πのとき−である。
【００９５】
【数２１】
2006163837.tif 000023
一般に、［数１９］と［数２０］（または［数２１］）の交点は、これらの連立方程式を解いて、パラメータｓ、ｔ、ｕの値を求めることにより得られる。以下、［数１９］と［数２０］の連立方程式を解く。すなわち、以下のようにして、前記の３つの点の座標を通る平面と、前記の水平角θ及び鉛直角φに基づく直線の交点の座標を求める。ここで、［数２２］のように変数を置き換える。
【００９６】
【数２２】
2006163837.tif 000024
［数２０］の左辺に［数１９］の右辺を代入し、この両辺に［数２２］を代入すると、［数２３］、［数２４］、［数２５］となる。
【００９７】
【数２３】
2006163837.tif 000025
【００９８】
【数２４】
2006163837.tif 000026
【００９９】
【数２５】
2006163837.tif 000027
ここで、
ｔａｎ（π／２−φ）＝ｓｉｎ（π／２−φ）／ｃｏｓ（π／２−φ）
＝ｃｏｓφ／ｓｉｎφ
＝１／ｔａｎφ
と変形できるので、［数２５］をｕについて解くと［数２６］となる。
【０１００】
【数２６】
2006163837.tif 000028
これを［数２３］、［数２４］の右辺に代入すると、それぞれ［数２７］、［数２８］が得られる。
【０１０１】
【数２７】
2006163837.tif 000029
【０１０２】
【数２８】
2006163837.tif 000030
さらに［数２７］、［数２８］について、それぞれの右辺の［数２９］を、それぞれの右辺の第１番目の括弧内に展開することにより、［数３０］、［数３１］が得られる。
【０１０３】
【数２９】
2006163837.tif 000031
【０１０４】
【数３０】
2006163837.tif 000032
【０１０５】
【数３１】
2006163837.tif 000033
ここで、ｌｘ、ｌｙ、θ、φは既知の値であるので、［数３２］、［数３３］に示す定数Ａ、Ｂを求めることができる。
【０１０６】
【数３２】
2006163837.tif 000034
【０１０７】
【数３３】
2006163837.tif 000035
これらの定数を［数３０］、［数３１］に代入すると、［数３４］、［数３５］となる。
【０１０８】
【数３４】
2006163837.tif 000036
【０１０９】
【数３５】
2006163837.tif 000037
［数３４］、［数３５］それぞれについて、パラメータｓ、ｔを含む項を左辺に移項し、ｓ、ｔを括り出す変形を行うと、［数３６］、［数３７］となる。
【０１１０】
【数３６】
2006163837.tif 000038
【０１１１】
【数３７】
2006163837.tif 000039
これらをｓ、ｔについて解くと、［数３８］、［数３９］となる。
【０１１２】
【数３８】
2006163837.tif 000040
【０１１３】
【数３９】
2006163837.tif 000041
このｓ、ｔを［数１９］に代入すると、３点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３を通る平面上の点の座標を求めることができる。
【０１１４】
上記ように座標を求めるときに、コンピュータが行う処理は次の通りである。まず、コンピュータに、後視点の座標（ｘｂ、ｙｂ、ｚｂ）、器械点の座標（ｘｉ、ｙｉ、ｚｉ）、構造物における面に属する３つの点の座標（ｘ１、ｘ２、ｘ３）、（ｘ２、ｙ２、ｚ２）、（ｘ３、ｙ３、ｚ３）、この面に属する点への水平角θと鉛直角φが入力されるとこれをコンピュータの記憶装置に記憶する。構造物における面に属する複数の点についての水平角θと鉛直角φが入力された場合は、これらを記憶する。
次に、コンピュータのＣＰＵは、３つの点の座標（ｘ１、ｘ２、ｘ３）、（ｘ２、ｙ２、ｚ２）、（ｘ３、ｙ３、ｚ３）を用いて［数１９］により、３つの点を通る面を定める（ｘ２−ｘ１、ｙ２−ｙ１、ｚ２−ｚ１）の値及び（ｘ３−ｘ１、ｙ３−ｙ１、ｚ３−ｚ１）の値を計算する。
次に、この平面と、水平角θと鉛直角φとに基づく直線との交点の座標を求める。これは、コンピュータのＣＰＵが、後視点の座標（ｘｂ、ｙｂ、ｚｂ）、器械点の座標（ｘｉ、ｙｉ、ｚｉ）、３つの点の座標（ｘ１、ｘ２、ｘ３）、（ｘ２、ｙ２、ｚ２）、（ｘ３、ｙ３、ｚ３）を用いて［数２２］によりＬｘ、Ｌｙ、Ｌｚ、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚ、ｌｘ、ｌｙを計算し、ｌｘ、ｌｙ、θ、φを用いて［数３２］及び［数３３］によりＡ、Ｂを計算し、これらの値を用いて［数３８］及び［数３９］によりｓ、ｔを計算し、これを用いて［数１９］により（ｘ、ｙ、ｚ）を計算する。
構造物における面に属する複数の点についての水平角θと鉛直角φが入力された場合は、３つの点の座標を通る平面を求め、この平面と、前記水平角と鉛直角とに基づく直線との交点の座標を求める処理を複数回繰り返す。
【０１１５】
以上で説明したのは、構造物がトータルステーション１００または３次元レーザスキャナー測定機から直接見通せるような場合である。これらの機器から直接見通すことができず、物陰に隠れた点の座標を求めるには次のようにして行うことができる。
ここでは、図１９に示す測量用ターゲット４０を用いる。測量用ターゲット４０は、反射鏡である前述の３６０度プリズム３０ａ及び３６０度プリズム３０ｂを備える。ピンポール４１の両端には３６０度プリズム３０ａ及び３６０度プリズム３０ｂが接続されている。この３６０度プリズム３０ａ、ピンポール４１、３６０度プリズム３０ｂは、２つの反射鏡を備えた反射鏡支持部を形成する。
連結部４５は一方において３６０度プリズム３０ｂと接続され、もう一方において、互いに逆向きに石突き４３ｂ及び４３ｃが接続されている。石突き４３ｂ及び４３ｃは測点部４４ｂ、測点部４４ｃを備えた測点支持部を形成する。測点部４４ｂ、測点部４４ｃは必ずしも両方を備える必要はなく、どちらか一方のみでもよい。
３６０度プリズム３０ａの中心３５ａ、３６０度プリズム３０ｂの中心３５ｂ、測点部４４ｂ、測点部４４ｃは全て軸線１１上に配置されており、連結部４５は、軸線１１から離れた位置において、前述の反射鏡支持部と測点支持部とを相互に連結する。
【０１１６】
この測量用ターゲット４０の２つの測点部である測点部４４ｂ及び測点部４４ｃの使い方を順に説明する。まず、測点部４４ｂの使い方を説明する。例えば、部屋の中に壁とキャビネットが隙間を空けて設置されているときに、キャビネットの裏側の点に測点部４４ｂを接触させる。測点部４４ｂはキャビネットの陰に隠れて見えなくても、２つの３６０度プリズム３０ａ、３０ｂをトータルステーション１００から見通せるように設置し、これらを測角・測距して座標を求める。このとき、測点部４４ｂは３６０度プリズム３０ａ及び３６０度プリズム３０ｂを含む反射鏡支持部と連結部４５によって軸線１１から離れた位置において連結されているので、障害物に遮られることなく３６０度プリズム３０ｂと測点部４４ｂとの間にある障害物をまたいで、座標を求めたい点に測点部４４ｂを接触させることができ、なおかつ、トータルステーション１００から３６０度プリズム３０ａ及び３６０度プリズム３０ｂを測角・測距することができる。
【０１１７】
ここで、３６０度プリズム３０ａの中心３５ａ、３６０度プリズム３０ｂの中心３５ｂ、測点部４４ｂは、前述の通り軸線１１上に配置され、ピンポール４１及び連結部４５で接続されている。したがって、３６０度プリズム３０ａの中心３５ａと３６０度プリズム３０ｂの中心３５ｂの間の距離、及び、３６０度プリズム３０ｂの中心３５ｂと測点部４４ｂとの間の距離は固定されている。そこで、前述の通りトータルステーション１００によって測角・測距して求めた２つの座標、すなわち、３６０度プリズム３０ａの中心３５ａの座標と３６０度プリズム３０ｂの中心３５ｂの座標を通る直線上において、３６０度プリズム３０ｂの中心３５ｂと測点部４４ｂとの距離から測点部４４ｂの座標を求めることができる。
【０１１８】
次に、測点部４４ｃの使い方を説明する。測点部４４ｃは上記の測点部４４ｂと逆向きに設けられており、座標を求めたい点と障害物との位置関係により、前述の測点部４４ｂと使い分ける。例えば、部屋の中に壁とキャビネットが隙間を空けて設置されているときに、キャビネットに隠れた壁の点に測点部４４ｃを接触させる。また、別の例としては、屋外で電柱または樹木の陰に隠れた構造物の壁面の点に測点部４４ｃを接触させる。測点部４４ｃは障害物の陰に隠れて見えなくても、２つの３６０度プリズム３０ａ、３０ｂをトータルステーション１００から見通せるように設置し、これらの座標を求める。このとき、測点部４４ｃは３６０度プリズム３０ａ及び３６０度プリズム３０ｂを含む反射鏡支持部と連結部４５によって軸線１１から離れた位置において連結されているので、障害物に遮られることなく３６０度プリズム３０ｂと測点部４４ｃとの間にある障害物をまたいで、座標を求めたい点に測点部４４ｃを接触させることができ、なおかつ、トータルステーション１００から３６０度プリズム３０ａ及び３６０度プリズム３０ｂを測角・測距することができる。
【０１１９】
ここで、３６０度プリズム３０ａの中心３５ａ、３６０度プリズム３０ｂの中心３５ｂ、測点部４４ｃは、前述の通り軸線１１上に配置され、ピンポール４１及び連結部４５で接続されている。したがって、３６０度プリズム３０ａの中心３５ａと３６０度プリズム３０ｂの中心３５ｂの間の距離、及び、３６０度プリズム３０ｂの中心３５ｂと測点部４４ｃとの間の距離は固定されている。そこで、前述の通りトータルステーション１００によって測角・測距して求めた２つの座標、すなわち、３６０度プリズム３０ａの中心３５ａの座標と３６０度プリズム３０ｂの中心３５ｂの座標を通る直線上において、３６０度プリズム３０ｂの中心３５ｂと測点部４４ｃとの距離から測点部４４ｃの座標を求めることができる。
【０１２０】
上記のキャビネットの裏側の座標を求める例においては、３６０度プリズム３０ａ、ピンポール４１、３６０度プリズム３０ｂ、連結部４５、測点部４４ｂで構成された測量用ターゲットで隠れた点の座標を求めることができ、また、上記のキャビネットに隠れた壁の点の座標を求める例においては、３６０度プリズム３０ａ、ピンポール４１、３６０度プリズム３０ｂ、連結部４５、測点部４４ｃで構成された測量用ターゲットで隠れた点の座標を求めることができる。したがって、必ずしも測点部４４ｂ、測点部４４ｃの両方を備える必要はない。しかし、これら両方を備えることで、３６０度プリズム３０ａ、ピンポール４１、３６０度プリズム３０ｂ、連結部４５を共用し、２種類の測量用ターゲットを用意することなく、座標を求めたい点と障害物との位置関係により、２つの測点部４４ｂと測点部４４ｃを使い分けることができる。
【０１２１】
以上で説明した測量方法、立体図作図方法を適宜併用することにより、構造物の正確な立体図を作成することができる。すなわち、構造物の正確なコーナーの座標を測量する方法により求めた座標を用いて構造物の立体図を作成し、その立体図に加えて、トータルステーション１００を用いて平面上に作図を行う方法を用いて立体図を作成し、さらにその立体図に加えて、３次元レーザスキャナー測定機によって構造物の表面上の複数の点を測定して求めた座標を用いて立体図を作成してもよい。
また、地下街、トンネル等、構造物の立体形状が複雑で、トータルステーション１００及び３次元レーザスキャナー測定機で一度に見通せないような場合には、トータルステーション１００及び３次元レーザスキャナー測定機の設置位置を移動しながら上記の手順を繰り返すことによって、構造物の全部の立体図を作成することができる。このような場合に新たに前視点を設置してその座標を求めることにより基準点をつくって行く必要があるが、このとき既に座標を求めた基準点を後視点として、トータルステーション１００により測角・測距を行い座標を求める。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
この発明は、空間を有する構造物における避難誘導システムに用いられる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】この発明の実施形態による避難誘導システムの構成を示すブロック図である。
【図２】地下街における検知器及び誘導灯の設置位置の例を示す平面図である。
【図３】図２における地下街の通路及び交差点をモデル化した図である。
【図４】記憶部５に記憶されるノードデータの例である。
【図５】記憶部５に記憶されるリンクデータの例である。
【図６】記憶部５に記憶されるノード番号による検知器設置データの例である。
【図７】記憶部５に記憶されるリンク番号による検知器設置データの例である。
【図８】記憶部５に記憶されるノード番号による誘導灯設置データの例である。
【図９】記憶部５に記憶されるリンク番号による誘導灯設置データの例である。
【図１０】記憶部５に記憶される避難経路データの例である。
【図１１】記憶部５に記憶されるシミュレーション結果データに含まれる時系列データの例である。
【図１２】避難誘導システムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】測量装置及び測量用ターゲットの配置を示す平面図である。
【図１４】測量用ターゲット１０の構成を示す図である。
【図１５】測量用ターゲット１０の各部の構成を示す図である。
【図１６】測量用ターゲット２３０の構成を示す図である。
【図１７】測量用ターゲット２４０の構成を示す図である。
【図１８】コーナー測量における基準点、測量点等を示す図である。
【図１９】測量用ターゲット４０の構成を示す図である。
【図２０】トータルステーション１００の構成を示す図である。
【図２１】測量用ターゲット２１０の構成を示す図である。
【図２２】測量用ターゲット２１０の各部の構成を示す図である。
【図２３】１素子プリズム２１２の構成を示す図である。
【図２４】３６０度プリズム３０の構成を示す図である。
【図２５】３６０度プリズム３０の反射部３３の構成を示す図である。
【図２６】反射部３３を構成する１素子プリズム３４を示す図である。
【図２７】測量用ターゲット２５０の構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１２４】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…検知器
２…検知器管理部
３…制御部
４…データ入力部
５…記憶部
６…誘導灯管理部
７Ａ、７Ｂ、７Ｃ…誘導灯
Ｎ０、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６、Ｎ７、Ｎ８、Ｎ９…ノード
Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８…リンク
１０…測量用ターゲット
１１…軸線
１２…中心
１４…測点部
１５…球体部
１６…ピンポール
１７…プリズム支持部
１８…石突き
１９…基準球
２０…支持部
２１…円盤
２２…ねじ孔
２３、２５…ねじ山
２４…水準器
２６、２８…ねじ孔
２７…プリズム取付部
２９…ねじ山
３０、３０ａ、３０ｂ…３６０度プリズム
３３…反射部
３４…１素子プリズム
３５、３５ａ、３５ｂ…中心
４０…測量用ターゲット
４１…ピンポール
４３ｂ、４３ｃ…石突き
４４ｂ、４４ｃ…測点部
４５…連結部
１００…トータルステーション
１０１、１０２…回転軸
１０３…本体
１０４…望遠鏡
１０７…レーザー部
１０８…操作制御部
１０９…台
１１０…三脚
２１０…測量用ターゲット
２１１…軸線
２１２…１素子プリズム
２１３…中心
２１４…測点部
２１６…ピンポール
２１７…プリズム支持部
２１８…石突き
２２４…水準器
２２６、２２８…ねじ孔
２２７…プリズム取付部
２２９…ねじ山
２３０、２４０、２５０…測量用ターゲット
２３１、２４１、２５１…プリズム取付部
２３２、２４２、２５２…ターゲット板
２３３、２４３、２５３…三脚の取付台
２３４、２４４、２５４…鉛直軸線
２３５、２４５、２５５…水平軸線
２３６、２４６…反射鏡ユニット
ＢＳ…後視点
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５…前視点
ＩＳ…器械点
【図１】
2006163837.tif 000042
【図２】
2006163837.tif 000043
【図３】
2006163837.tif 000044
【図４】
2006163837.tif 000045
【図５】
2006163837.tif 000046
【図６】
2006163837.tif 000047
【図７】
2006163837.tif 000048
【図８】
2006163837.tif 000049
【図９】
2006163837.tif 000050
【図１０】
2006163837.tif 000051
【図１１】
2006163837.tif 000052
【図１２】
2006163837.tif 000053
【図１３】
2006163837.tif 000054
【図１４】
2006163837.tif 000055
【図１５】
2006163837.tif 000056
【図１６】
2006163837.tif 000057
【図１７】
2006163837.tif 000058
【図１８】
2006163837.tif 000059
【図１９】
2006163837.tif 000060
【図２０】
2006163837.tif 000061
【図２１】
2006163837.tif 000062
【図２２】
2006163837.tif 000063
【図２３】
2006163837.tif 000064
【図２４】
2006163837.tif 000065
【図２５】
2006163837.tif 000066
【図２６】
2006163837.tif 000067
【図２７】
2006163837.tif 000068